一種管狀結構的轉向節流閥、液壓助力轉向系統和汽車的製作方法

2023-04-27 03:39:56

本公開是關於汽車技術領域，尤其是關於一種管狀結構的轉向節流閥、液壓助力轉向系統和汽車。

背景技術：

汽車液壓助力轉向系統是汽車常採用的轉向助力系統，汽車液壓助力轉向系統包括轉向機和助力裝置等，汽車的發動機帶動助力裝置中的油泵轉動，油泵裡的轉向液(一種高壓液油)推動轉向機以提供轉向助力，這樣可以大大減小駕駛員的轉向手力，提高駕駛員的操控便利性。

助力裝置還包括回液管和儲液罐等，回液管是一種由軟管和硬管通過卡扣連接而成的管狀結構，軟管用於緩衝，硬管用於固定。轉向機與儲液罐通過回液管連接在一起，轉向機與儲液罐之間的回液管中還設置有轉閥，當汽車轉彎時，轉閥打開，轉向液從轉向機流向儲液罐。

汽車在顛簸路面行使時，轉閥會瞬間開啟和閉合，導致回液管中的壓力出現瞬間的波動。具體的，當轉閥瞬間閉合時，回液管中的轉向液因慣性繼續流向儲液罐，但轉閥已經閉合，使回液管中的壓力瞬間變小，該部分轉向液在回液管中出現回流現象，當轉閥瞬間開啟時，回液管中的壓力瞬間變大，從轉向機流向儲液罐的轉向液與回流的轉向液相衝擊，產生異響。為了避免上述異響，在回液管中轉閥與儲液罐之間設置管狀結構的轉向節流閥，該轉向節流閥通過卡箍安裝在回液管中，該轉向節流閥用於衰減上述轉向液的回流現象。具體的，轉向節流閥會導致該處回液管的截面變小，轉向液流經轉向節流閥時由於通過的截面變小，使回液管中的壓力增大。這樣，轉向機與轉向節流閥之間回液管中的壓力大於轉向節流閥與儲液罐之間回液管中的壓力，這種壓力差可以衰減轉向液在回液管中的回流現象。因此，轉向節流閥可以衰減轉向液在回液管中的回流現象。

在實現本公開的過程中，發明人發現至少存在以下問題：

在汽車進行轉彎時，特別是在冬天汽車剛啟動不久進行轉彎時，轉向液的粘度比較大，流動性差，回液管內部的壓力較大，而轉向液流經轉向節流閥時，由於該處回液管的截面較小，部分轉向液會在此處聚積，使該處回液管中的壓力瞬間增大，導致回液管的軟管和硬管的連接處出現漏油。

技術實現要素：

為了克服相關技術中存在的回液管的軟管和硬管的連接處出現漏油的技術問題，本公開提供了一種轉向節流閥、液壓助力轉向系統和汽車。所述轉向節流閥、液壓助力轉向系統和汽車的技術方案如下：

根據本公開實施例的第一方面，提供一種轉向節流閥，所述轉向節流閥包括閥套、第一彈簧、第二彈簧、管狀閥芯和限位卡圈，其中：

所述閥套具有管狀結構，所述閥套的第一管口的直徑小於所述閥套的管體的內徑，所述閥套的第二管口的直徑等於所述管體的內徑；

所述第一彈簧和第二彈簧的直徑相等且大於所述第一管口的直徑小於所述閥套的管體的內徑；

所述限位卡圈固定在所述第二管口處，所述限位卡圈的內徑小於所述第二彈簧的直徑；

所述第一彈簧、第二彈簧和管狀閥芯均放置於所述閥套中；

所述第一彈簧位於所述管狀閥芯與所述第一管口之間，所述第二彈簧位於所述管狀閥芯與所述限位卡圈之間。

可選的，所述限位卡圈過盈安裝在所述第二管口中。

可選的，所述管狀閥芯的內徑小於所述第一彈簧的直徑，所述管狀閥芯的外徑大於或等於所述第一彈簧的直徑。

可選的，所述管狀閥芯的內徑小於所述第一管口的直徑。

可選的，所述閥套的管體的外徑為預設數值。

可選的，所述閥套的管體的壁厚與所述管狀閥芯的壁厚之和為預設數值。

根據本公開實施例的第二方面，提供一種液壓助力轉向系統，所述液壓助力轉向系統包括第一方面所述的轉向節流閥。

根據本公開實施例的第三方面，提供一種汽車，該汽車包括第二方面所述的液壓助力轉向系統。

本公開的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：

本公開實施例中，所述轉向節流閥包括第一彈簧、第二彈簧和管狀閥芯，汽車轉彎時，特別是在冬天汽車剛啟動不久進行轉彎時，轉向液流到所述轉向節流閥時，轉向節流閥的第二管口處的壓力大於轉向節流閥的第一管口處的壓力，轉向液推動管狀閥芯移向第一管口，第一彈簧受壓處於壓縮狀態，使第二管口與管狀閥芯之間的空間變大，這樣可以降低回液管中壓力瞬間增大的幅度，從而，可以避免回液管的連接處發生漏油的現象。

應當理解的是，以上的一般描述和後文的細節描述僅是示例性和解釋性的，並不能限制本公開。

附圖說明

此處的附圖被併入說明書中並構成本說明書的一部分，示出了符合本公開的實施例，並與說明書一起用於解釋本公開的原理。在附圖中：

圖1是根據一示例性實施例示出的一種轉向節流閥的結構示意圖；

圖2是根據一示例性實施例示出的一種轉向節流閥安裝後的結構示意圖；

圖3是根據一示例性實施例示出的一種轉向節流閥的結構示意圖；

圖4是根據一示例性實施例示出的一種轉向節流閥的結構示意圖。

1、轉向節流閥2、回液管

3、儲液罐4、卡箍

11、閥套12、第一彈簧

13、第二彈簧14、管狀閥芯

15、限位卡圈111、第一管口

112、第二管口

通過上述附圖，已示出本公開明確的實施例，後文中將有更詳細的描述。這些附圖和文字描述並不是為了通過任何方式限制本公開構思的範圍，而是通過參考特定實施例為本領域技術人員說明本公開的概念。

具體實施方式

這裡將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式並不代表與本公開相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本公開的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

實施例一

本公開提供了一種轉向節流閥1，如圖1所示，轉向節流閥1包括閥套11、第一彈簧12、第二彈簧13、管狀閥芯14和限位卡圈15，其中：閥套11具有管狀結構，閥套11的第一管口111的直徑小於閥套11的管體的內徑，閥套11的第二管口112的直徑等於管體的內徑；第一彈簧12和第二彈簧13的直徑相等且大於第一管口111的直徑小於管體的內徑；限位卡圈15固定在第二管口112處，限位卡圈15的內徑小於第一彈簧12和第二彈簧13的直徑；第一彈簧12、第二彈簧13和管狀閥芯14均放置於閥套11中；第一彈簧12位於管狀閥芯14與第一管口111之間，第二彈簧13位於管狀閥芯14與限位卡圈15之間。

其中，轉向節流閥是一種通過改變流體穿過的截面以控制流體流量的閥門，在本實施例中，應用於汽車的液壓助力轉向系統中，用於衰減轉向液在回液管中的回流現象。本實施例中轉向節流閥，安裝在助力裝置中的回液管中，所控制的流體為轉向液(一種高壓液油)。

在實施中，如圖2所示，轉向節流閥1安裝在回液管2靠近儲液罐3的位置處。回液管2是一種管狀結構，由軟管和硬管交替連接組成，軟管用於緩衝，硬管用於固定，軟管與硬管之間通過卡扣或卡箍等方式連接在一起。轉向節流閥1處於回液管2中的軟管處，轉向節流閥1放置於回液管2的內部，回液管2的外部通過卡箍4將轉向節流閥1固定在回液管2中。閥套11的管體的外徑為預設數值，該預設數值根據回液管2的內徑而確定，通常閥套11的管體的外徑略小於回液管2的內徑。

本實施例中的轉向節流閥1的結構可以如下：

如圖1所示，轉向節流閥1包括閥套11、第一彈簧12、第二彈簧13、管狀閥芯14和限位卡圈15，其中第一彈簧12、第二彈簧13、管狀閥芯14和限位卡圈15均位於閥套11中。閥套11具有管狀結構，包括第一管口111和第二管口112，第一管口111的直徑小於管體的內徑，第二管口112的直徑等於管體的內徑。第一彈簧12和第二彈簧13的長度和直徑均相同，要使第一彈簧12、第二彈簧13和管狀閥芯14能夠放置在閥套11中，則第一彈簧12的直徑小於第二管口112的直徑，管狀閥芯14的外徑小於第二管口112的直徑。第一彈簧12、第二彈簧13和管狀閥芯14在閥套11中的位置關係可以是：第一彈簧12靠近第一管口111，第二彈簧13靠近第二管口112，管狀閥芯14位於第一彈簧12和第二彈簧13之間。在閥套11中需要對第一彈簧12和第二彈簧13進行限位，使每個彈簧的兩端都有支撐物，第一彈簧12和第二彈簧13的限位可以如下：

對第一彈簧12的限位，第一彈簧12的直徑大於第一管口111的直徑，從而，如圖2所示，第一彈簧12的一端可以支撐在第一管口111的側壁上。為了支撐第一彈簧111的另一端，則管狀閥芯14的內徑小於第一彈簧12的直徑，管狀閥芯14的外徑大於或等於第一彈簧12的直徑，從而如圖2所示，第一彈簧12的另一端支撐在管狀閥芯14上。從而，第一彈簧12可以限位在第一管口111與管狀閥芯14之間。

對於第二彈簧13的限位，因第二彈簧13與第一彈簧12的尺寸一致，如圖1所示，第二彈簧13的一端可以支撐在管狀閥芯14的上。對於第二彈簧13的另一端，可以通過限位卡圈15(也稱卡簧)進行支撐，限位卡圈15是一種具有開口的環狀結構(類似有開口的鐲子)，具有一定的厚度，存在內徑和外徑。限位卡圈15的內徑小於第二彈簧13的直徑，限位卡圈15的外徑大於第二管口112的直徑。這樣，限位卡圈15過盈安裝在第二管口112中，從而，如圖2所示，第二彈簧13的另一端支撐在限位卡圈15上。

轉向節流閥1在實際安裝中，技術人員先依次將第一彈簧12、管狀閥芯14和第二彈簧13通過第二管口112放置於閥套11中。然後，使用一種輔助工具(如卡簧鉗等)將限位卡圈15過盈安裝在第二管口112處。最終，將整個轉向節流閥1通過卡箍4固定在回液管2中。其中，如圖2所示，第一管口111靠近儲液罐3，第二管口112遠離儲液罐3。

基於上述結構，如圖1所示，汽車轉彎時，特別是在冬天汽車剛啟動不久進行轉彎時，轉向液從轉向機流向儲液罐3，當經過轉向節流閥1時，轉向液推動管狀閥芯14向第一管口111移動。第一彈簧12受壓，處於壓縮狀態，從而，第二管口112與管狀閥芯14之間的空間較大，轉向液可以在第二管口112與管狀閥芯14之間緩衝一下，這樣可以降低回液管中壓力瞬間增大的幅度，從而，可以避免在轉向節流閥1附近瞬間壓力過大，對回液管2的軟管與硬管的連接處產生較大的衝擊，使回液管2的連接處出現漏油。

當汽車行駛一段時間之後進行轉彎時，轉向液的粘度降低，流動比較順暢，當轉向液經過轉向節流閥1時，也會由於該處回液管2的截面變小，使第二管口112處的壓力略微大於第一管口111處的壓力，轉向液推動管狀閥芯14向第一管口111移動。如圖3所示，第一彈簧12受壓，處於壓縮狀態，從而，第二管口112與管狀閥芯14之間的距離稍大於第一管口111與管狀閥芯14之間的距離。這時候轉向節流閥1主要用於衰減轉向液在回液管2中的回流現象。具體的，轉向節流閥1會導致該處回液管2的截面變小，轉向液流經轉向節流閥1時由於通過的截面變小，使回液管2中的壓力增大，這樣，轉向機與轉向節流閥1之間回液管中的壓力大於轉向節流閥1與儲液罐3之間回液管中的壓力，這種壓力差可以衰減轉向液在回液管2中的回流現象。

汽車在顛簸路面中行駛時，會使液壓助力轉向系統中的轉閥瞬間開啟和閉合，導致回液管中的壓力出現瞬間的波動。當出現回液管2中的壓力瞬間小於儲液罐3中的壓力時，轉向液從儲液罐3流向回液管2。轉向液流經轉向節流閥1時，也會由於該處回液管2的截面變小，使第一管口111的壓力大於第二管口112處的壓力，轉向液推動管狀閥芯14向第二管口112移動。如圖4所示，第二彈簧13受壓處於壓縮狀態，從而，第一管口111與與管狀閥芯14之間的空間變大，轉向液可以在第一管口111與管狀閥芯14之間緩衝一下。這樣可以降低回液管中壓力瞬間增大的幅度，從而可以避免回液管2的連接處出現漏油的現象。

這樣，該轉向節流閥1利用管狀閥芯14在閥套11中的移動，來降低回液管中壓力瞬間增大的幅度，從而可以避免回液管2的連接處發生漏油。該轉向節流閥1還可以行駛本身功能，用於衰減轉向液在回液管2中的回流。

可選的，為了使轉向節流閥1既可以有效地衰減轉向液在回液管中的回流，又可以緩解回液管2中的壓力瞬間增大的幅度，管狀閥芯14的內徑設置為小於第一管口111的直徑。

在實施中，第一管口111靠近儲液罐3，第二管口112靠近轉向機，所以在正常轉彎時，轉向液從第二管口112流向第一管口111，先經過管狀閥芯14，最後從第一管口111中流出。若管狀閥芯14的內徑大於第一管口111的直徑，則轉向液在管狀閥芯14處經過一次節流，流到第一管口111時，又要經過比上次節流效果更大的二次節流，使回液管2中的壓力瞬間增大，會導致回液管2的連接處漏油。若管狀閥芯14的內徑等於第一管口111的直徑，則轉向液流經管狀閥芯14處時，第一彈簧12受壓處於壓縮狀態，使第二彈簧13與管狀閥芯14之間的空間變大，從而可以避免回液管2中的壓力瞬間增大。但是當轉向液流經第一管口111處時，該處繼續存在節流效應，會使回液管2中的壓力瞬間增大，會導致回液管2的連接處漏油。所以，綜合上述，可以將管狀閥芯14的內徑設計成小於第一管口111的直徑。

但是管狀閥芯14的內徑也不是越小越好，若是過於小，在彈簧降低回液管2中的壓力瞬間增大的幅度之後，回液管2中的壓力還是很大，同樣也會造成回液管2的連接處漏油。所以，管狀閥芯14的內徑有一個預設數值，該預設數值根據實際經驗及多次理論模擬而確定。

這樣，當轉向液流經管狀閥芯14處時，第一彈簧12受壓處於壓縮狀態，使第二彈簧13與管狀閥芯14之間距離變大，從而可以避免回液管2中的壓力瞬間增大。當轉向液流經第一管口111處時，第一管口111的直徑變大，回液管2中的瞬間壓力增加的幅度較小，從而可以避免了回液管2的軟管與硬管的連接處漏油。

可選的，閥套11的管體的壁厚與管狀閥芯14的壁厚之和為預設數值。

在實施中，若閥套11的管體的壁厚與管狀閥芯14的壁厚之和太小，則回液管2在轉向節流閥1處截面減小量較少，不能有效的衰減轉向液在回液管2中的回流現象。若閥套11的管體的壁厚與管狀閥芯14的壁厚之和太大，則回液管2在轉向節流閥1處截面減小量較多，導致回液管2在此處的瞬間壓力增大的幅度較大。在彈簧降低回液管2中的壓力瞬間增大的幅度之後，回液管2中的壓力還是很大，造成回液管2的連接處漏油。所以，綜上所述，可以將閥套11的管體的壁厚與管狀閥芯14的壁厚之和設置為預設數值。該預設數值根據實際經驗及多次理論模擬而確定。

本公開實施例中，所述轉向節流閥包括第一彈簧、第二彈簧和管狀閥芯，汽車轉彎時，特別是在冬天汽車剛啟動不久進行轉彎時，轉向液流到所述轉向節流閥時，轉向節流閥的第二管口處的壓力大於轉向節流閥的第一管口處的壓力，轉向液推動管狀閥芯移向第一管口，第一彈簧受壓處於壓縮狀態，使第二管口與管狀閥芯之間的空間變大，這樣，可以降低回液管中壓力瞬間增大的幅度，從而，可以避免回液管的連接處發生漏油的現象。

實施例二

本公開還提供了一種液壓助力轉向系統，該液壓助力轉向系統中的助力裝置包括實施例一中所述的轉向節流閥，該轉向節流閥通過卡箍安裝在回液管中靠近儲液罐的位置處。如實施例一中所述，該轉向節流閥包括第一彈簧、第二彈簧和管狀閥芯，汽車轉彎時，特別是在冬天汽車剛啟動不久進行轉彎時，轉向液流到所述轉向節流閥時，轉向節流閥的第二管口處的壓力大於轉向節流閥的第一管口處的壓力，轉向液推動管狀閥芯移向第一管口，第一彈簧受壓處於壓縮狀態，使第二管口與管狀閥芯之間的空間變大，這樣，可以降低回液管中壓力瞬間增大的幅度，從而，可以避免回液管的連接處發生漏油的現象。

實施例三

本公開還提供了一種汽車，該汽車包括實施例二中的液壓助力轉向系統，該液壓助力轉向系統如實施例二中所述，包括實施例一中的轉向節流閥。該轉向節流閥包括第一彈簧、第二彈簧和管狀閥芯，汽車轉彎時，特別是在冬天汽車剛啟動不久進行轉彎時，轉向液流到所述轉向節流閥時，轉向節流閥的第二管口處的壓力大於轉向節流閥的第一管口處的壓力，轉向液推動管狀閥芯移向第一管口，第一彈簧受壓處於壓縮狀態，使第二管口與管狀閥芯之間的空間變大，這樣，可以降低回液管中壓力瞬間增大的幅度，從而，可以避免回液管的連接處發生漏油的現象。

本領域技術人員在考慮說明書及實踐這裡公開的公開後，將容易想到本公開的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本公開的一般性原理並包括本公開未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本公開的真正範圍和精神由下面的權利要求指出。

應當理解的是，本公開並不局限於上面已經描述並在附圖中示出的精確結構，並且可以在不脫離其範圍進行各種修改和改變。本公開的範圍僅由所附的權利要求來限制。