具有駐車制動裝置的液力車輛制動器及其操作方法

2023-07-27 22:12:56 2

專利名稱：具有駐車制動裝置的液力車輛制動器及其操作方法
技術領域：
本發明涉及一種尤其用於機動車的具有駐車制動裝置的液力車輛制動器，該液力車輛制動器包括制動器殼體，在該制動器殼體中設有至少兩個液壓室，其中，一個液壓室通過由制動活塞界定的工作壓力室形成，而另一個液壓室通過可閉鎖的蓄能器壓力室形成。此外，本發明還涉及一種用於操作該液力車輛制動器的方法。
背景技術：
例如在WO 2004/027282 A1中尤其藉助於圖3a和圖3b公開了這樣一種液力車輛制動器。為了除去溶解在液壓流體中的氣泡或空氣泡，在該在前技術的液力車輛制動器中進行兩個壓力室的放氣。但為此必須為每個壓力室分別安裝一個單獨的放氣裝置，考慮到可供使用的安裝空間，這被認為是不利的。
為了進行駐車制動操作，在該在前技術的系統中提出，優選藉助於可獨立致動的壓力發生裝置實現工作壓力室和蓄能器壓力室中的壓力建立。該在前技術的液力車輛制動器中的供電部件可能發生的故障會導致駐車制動裝置無法釋放。

發明內容
鑑於上述問題，本發明的一個目的在於，在考慮可供使用的安裝空間的情況下改進以上所述類型的具有駐車制動裝置的液力車輛制動器，使得可以簡單且可靠地進行兩個壓力室的放氣。本發明的第二個目的在於，提供一種方法，通過該方法可在電子單元或整個供電裝置故障期間實現液力車輛制動器的駐車制動裝置的緊急釋放操作。
根據本發明，最先提到的目的通過設置用於同時使兩個壓力室放氣的雙放氣裝置而實現。
在本發明的一個特別有利的實施形式中，雙放氣裝置包括兩個元件，其中，第一元件與第一密封座共同作用，由此可分離兩個壓力室之間的液力連接裝置，而第二元件與第二密封座共同作用，由此可使兩個壓力室中的至少一個與大氣連通。
在本發明的一個特別有利的實施形式中，第一密封座通過制動器殼體中通到液力連接裝置中的孔形成。
在此提出，第二密封座通過第一元件中通到液力連接裝置中的軸向孔形成。
在本發明的該主題的一個有利的改進方案中，第一元件構造成利用螺紋旋入制動器殼體中的放氣裝置套筒，而第二元件實現為旋入該放氣裝置套筒的軸向孔中的放氣裝置螺釘。
在本發明的一個特別有利的實施形式中，放氣裝置套筒用作駐車制動裝置的緊急釋放元件。
在制動器殼體中構造有止擋元件，該止擋元件防止放氣裝置套筒被旋出。
在本發明的該主題的另一個特別有利的變型方案中，在放氣裝置螺釘中設置有被防塵罩封閉的另一軸向孔。
本發明的第二個目的根據這樣的方法實現，即，執行至少以下步驟實現駐車制動裝置的緊急釋放操作I.手動操作緊急釋放元件，使得工作壓力室與蓄能器壓力室液力連通；II.僅通過駕駛員對制動踏板的操作在工作壓力室中和蓄能器壓力室中建立壓力；III.釋放制動活塞的鎖止。
在根據本發明的方法的一個特別有利的改進方案中，通過恢復用於與制動活塞共同作用的帶螺紋的心軸的中央支承件的作用來實現所述鎖止的釋放。


下面結合附圖參照實施例詳細說明本發明。在附圖中圖1是其中可應用本發明的液力車輛制動器的軸向剖面視圖；圖2是根據本發明的液力車輛制動器的設計方案的局部視圖。
具體實施例方式
圖1中所示的根據本發明的液力車輛制動器的設計方案包括制動器殼體1，該制動器殼體1包圍一未示出的制動盤的外邊緣和兩個也未示出的制動襯墊。制動器殼體1在其內側形成制動缸5，該制動缸可軸向移動地接收制動活塞6。制動流體可藉助於液力聯接埠8輸入在制動缸5與制動活塞6之間形成的工作壓力室7中，由此建立使制動活塞6軸向地朝制動盤移動的制動壓力。這將推動面向制動活塞6的制動襯墊使之靠在制動盤上，從而作為反作用制動器殼體1在相反的方向上移動並且由此也推動另一個制動襯墊使之靠在制動盤上。
如從圖1還可獲知，在制動器殼體1的遠離制動活塞6的一側設有蓄能器10。蓄能器10主要由液力蓄能器壓力室9、界定蓄能器壓力室9的蓄能器活塞11以及彈簧元件12組成，該彈簧元件12在所示的例子中設計成碟形彈簧的組件並且支承在蓄能器活塞11上。儲存在蓄能器10中的能量在駐車制動操作期間作用在制動活塞6上，下文還要對此詳細說明。由此實現作用在制動襯墊上的作用力基本與制動器殼體1的區域中由熱引起的長度變化無關。
在圖1中所示的實施形式中，心軸傳動裝置或螺母-心軸組件14形成對於實現駐車制動功能必需的鎖止裝置。所提到的螺母-心軸組件14由藉助於非自鎖的螺紋彼此連接的螺母15及心軸16組成。在此情況下，螺母15剛性連接到制動活塞6，而心軸16在其遠離制動活塞6的端部上具有優選為錐狀的第一摩擦面17，該第一摩擦面可與不可轉動地設置在蓄能器活塞11中的第二摩擦面18進入或脫離接合。為此目的，設有力傳遞元件27，該力傳遞元件27被蓄能器活塞11中的圓柱狀階梯孔13接收，伸出穿過該蓄能器活塞並且形成用於心軸16的中央支承件21。在力傳遞元件27相對於蓄能器活塞11相對運動之後，中央支承件21的功能被廢止，並且兩個摩擦面17、18彼此接合，下文還要對此詳細說明。此外，支承在制動器殼體1上的彈簧19通過中間的軸向支承件20將心軸16朝第二摩擦面18或中央支承件21的方向偏壓。
根據本發明的液力車輛制動器的第一設計方案在圖1中以駐車制動器被釋放的狀態示出。為了鎖止駐車制動器，通過未詳細說明的壓力發生裝置首先在工作壓力室7中和蓄能器壓力室9中建立液壓。為此，可電切換的閥必須置於其打開的切換位置，該閥優選構造成常閉(SG)閥24。作為對工作壓力室7中的壓力建立的反應，制動活塞6在圖中向左移動，而蓄能器活塞11在圖中向右抵抗被預壓緊的彈簧元件12的力的作用移動。在此作用下，彈簧元件12被壓縮。蓄能器活塞11在此情況下攜動力傳遞元件27，其中，設計在力傳遞元件27上的凸緣4支承在階梯孔13的較小直徑部與較大直徑部之間的過渡部上。蓄能器活塞11且由此力傳遞元件27通過蓄能器壓力室9中的上述壓力建立在圖1中向右移動，直到與力傳遞元件27形成傳遞力的連接的錨板23靠置在電磁致動器3上。在此過程中，心軸16由於彈簧19的力的作用繼續靠置在中央支承件21上，從而兩個摩擦面17、18不可進入接合。
隨後，電磁致動器3被通電，從而錨板23被電磁致動器3止動在其上述停止位置。在接下來在工作壓力室7中和蓄能器壓力室9中壓力衰減時，制動活塞6在圖中向右運動，而蓄能器活塞11向左運動。力傳遞元件27的止動可實現力傳遞元件27與蓄能器活塞11之間的相對運動，由此，用於心軸16的中央支承件21的功能被廢止並且兩個摩擦面17、18彼此進入接合。上述被偏壓的彈簧元件12擠壓蓄能器活塞11，該蓄能器活塞由於摩擦面17、18的接合而將心軸16、螺母15並且由此將制動活塞6在圖中向左抵靠在未示出的制動盤上。由此，車輛制動器被鎖止在其被壓下狀態。之後電磁致動器3不再被通電，並且錨板23和力傳遞元件27不再被止動。閥24處於其不被通電狀態，因而閉合。因此，液力車輛制動器不需要能量和液壓來維持被壓下狀態的鎖止，這可看作優點。
為了釋放鎖止，在工作壓力室7中並且按照SG閥24的相應的致動也在蓄能器壓力室9中再次建立液壓。該液壓又會使制動活塞6在圖1中向左移動並且使蓄能器活塞11向右移動。然而，對於駐車制動器的釋放，蓄能器活塞11被卸載就足夠。使力傳遞元件27靠置在階梯孔13的較小直徑部與較大直徑部之間的過渡部上的另一彈簧元件22朝心軸16的方向擠壓力傳遞元件27並且在蓄能器活塞11相應卸載時推開接合的摩擦面17、18。之後，力傳遞元件27再次形成用於心軸16的中央支承件21。
從圖1可獲知，上面提到的另一彈簧元件22還負責在僅工作壓力室7被加載壓力時的正常制動的情況下力傳遞元件27不移動，因為該力傳遞元件27被抵抗工作壓力室7中的液壓的力作用的該另一彈簧元件22偏壓。在正常制動的情況下蓄能器活塞11也不移動，因為該蓄能器活塞11的靠近工作壓力室7的有效直徑比制動活塞6的有效直徑小。此外，設計成由結構限定預壓緊力的彈簧元件12抵抗工作壓力室7中的壓力加載起作用，這也防止蓄能器活塞11在正常制動期間移動。
電磁致動器3的線圈25執行用於檢測錨板23的位置的傳感器的功能，該位置可識別車輛制動器的鎖止是否可行。此外，尤其是錨板23止靠在電磁致動器3上的動作是用於未詳細說明的壓力發生裝置的、終止在壓力室7、9中用於進行駐車制動操作的壓力建立的信號。為了可靠地確定錨板的位置，限定電磁致動器3的線圈25的由錨板的運動引起的電感變化。這通過在線圈25上施加電壓脈衝來進行。同時確定流過線圈25的電流變化。該電流變化指示錨板23的位置並且由此指示力傳遞元件27的位置。隨著錨板23的位置的改變，流過線圈25的電流變化也改變。線圈25的電感變化主要取決於錨板23與電磁致動器3的鐵軛26之間的間隙的大小。
當然，使用傳感器元件來檢測錨板位置或確定力傳遞元件27的位置也是可行的。該傳感器元件可設計成霍爾傳感器或磁阻傳感器元件，它們都可實現無接觸傳感。
為了在工作壓力室7中和蓄能器壓力室9中建立壓力，使用優選可獨立致動的不同的壓力發生裝置。因此例如可使用液力泵。使用具有可獨立致動的制動助力器和連接在該制動助力器下遊的主制動缸的致動單元也是可行的。但可選地也可使用可由車輛駕駛員操作的壓力發生裝置。
為了從藉助於圖1說明的車輛制動器和連接在該車輛制動器上的液力管路系統除去封入的空氣泡或氣泡，需要進行放氣。由於壓力室7、9都必須被放氣，所以本發明提出使用用於使所述兩個壓力室7、9同時放氣的雙放氣裝置2。該雙放氣裝置2在圖2中示出並且安裝在制動器殼體1的與藉助於圖1說明的液力聯接埠8相對的一側。如圖2所示，雙放氣裝置2具有雙重設計。放氣裝置套筒30藉助於螺紋40旋入制動器殼體1中的孔33中。該放氣裝置套筒30又具有軸向孔32，放氣裝置螺釘31藉助於另一螺紋41旋入該軸向孔32中。
下面詳細說明雙放氣裝置2的工作原理旋入制動器殼體1中的放氣裝置套筒30這樣與第一密封座35共同作用，使得已藉助於圖1說明的工作壓力室7可與蓄能器壓力室9連通。為此，一孔37從工作壓力室7在基本徑向方向上延伸，該孔還構成第一密封座35。此外，在制動器殼體1中設有液力連接裝置29，該液力連接裝置一方面通到蓄能器壓力室9中，另一方面通到與工作壓力室7連通的孔37中。在此情況下，液力連接裝置29可通過放氣裝置套筒30與第一密封座35的共同作用與上述孔37連接和分離。這使得工作壓力室7可與蓄能器壓力室9液力連接和分離。
如圖2中所示，構造在放氣裝置套筒30中的軸向孔32通到上述液力連接裝置29中。該軸向孔32構成與旋入軸向孔32中的放氣裝置螺釘31共同作用的第二密封座36。放氣裝置螺釘31具有另一軸向孔38，該軸向孔38被防塵罩39封閉。如果放氣裝置螺釘31沒有靠置在剛才所述的第二密封座36上，則液力連接裝置29並且由此至少蓄能器壓力室9就與大氣連通。如果如上文所述工作壓力室7同時與蓄能器壓力室9液力連接，則工作壓力室7也與大氣連通。
在液力車輛制動器的放氣操作中，首先旋鬆放氣裝置套筒30直到設置在制動器殼體1中的止擋元件34防止進一步的旋鬆。由此，首先工作壓力室7和蓄能器壓力室9相互連接。隨後旋鬆放氣裝置螺釘31並且取下防塵罩39，這使兩個壓力室7、9如上所述與大氣連通。之後，藉助於圖1說明的SG閥24被通電，即被打開。未詳細說明的壓力發生裝置隨後的壓力建立既通過工作壓力室7又通過蓄能器壓力室9經由液力連接裝置29和設置在放氣裝置螺釘31中的所述另一軸向孔38從液力車輛制動器或從液力制動系統輸送出液壓流體。在此過程中壓力流體中可能存在的空氣泡或氣泡被排出。之後，放氣裝置螺釘31又被旋緊，由此，壓力室7、9不再與大氣連通。此後，放氣裝置套筒30也又被旋緊，使得兩個壓力室7、9之間的連接分離。
此外，放氣裝置套筒30用作駐車制動裝置的緊急釋放元件，下面對此詳細說明。當電能中斷時，無法打開藉助於圖1說明的SG閥24並且車輛制動器的上述釋放操作被禁止。當SG閥24由於故障而不可被置於其打開的切換位置時同樣如此。當使用電操作的壓力發生裝置來進行車輛制動器的鎖止操作和釋放操作時，在電能中斷時或在壓力發生裝置故障時也不可實現釋放操作。為了即使在這些故障情況下也可使機動車運動，要求進行緊急釋放操作。為此，首先旋鬆放氣裝置套筒30直到止擋元件34防止進一步的旋鬆。如上所述，這提供工作壓力室7與蓄能器壓力室9之間的液力連通。通過駕駛員實現的、即通過駕駛員踩下制動踏板實現的壓力建立由於工作壓力室7與蓄能器壓力室9之間開放的連接而在兩個壓力室7、9中起作用。在此，如在藉助於圖1說明的釋放操作中那樣，制動活塞在圖1中向左移動並且同時蓄能器活塞11被卸載。圖1中所示的彈簧元件22朝心軸16的方向擠壓力傳遞元件27並且推開接合的摩擦面17、18。隨後力傳遞元件27又形成用於心軸16的中央支承件21，並且機動車可不被制動地運動。之後，放氣裝置螺釘30應再次被旋緊，由此，兩個壓力室7、9又分離。
權利要求
1.一種尤其用於機動車的具有駐車制動裝置的液力車輛制動器，該液力車輛制動器包括制動器殼體(1)，在該制動器殼體中設置有至少兩個液壓室(7，9)，其中，一個液壓室通過由制動活塞(6)界定的工作壓力室(7)形成，而另一個液壓室通過可閉鎖的蓄能器壓力室(9)形成，其特徵在於，設置有用於同時使所述兩個壓力室(7，9)放氣的雙放氣裝置(2)。
2.根據權利要求1所述的液力車輛制動器，其特徵在於，所述雙放氣裝置(2)包括兩個元件(30，31)，其中，第一元件(30)與第一密封座(35)共同作用，由此可分離所述兩個壓力室(7，9)之間的液力連接裝置(29)，而第二元件(31)與第二密封座(36)共同作用，由此可使所述兩個壓力室(7，9)中的至少一個與大氣連通。
3.根據權利要求2所述的液力車輛制動器，其特徵在於，所述第一密封座(35)通過制動器殼體(1)中通到所述液力連接裝置(29)中的孔(37)形成。
4.根據權利要求2或3所述的液力車輛制動器，其特徵在於，所述第二密封座(36)通過第一元件(30)中通到所述液力連接裝置(29)中的軸向孔(32)形成。
5.根據權利要求2至4中任一項所述的液力車輛制動器，其特徵在於，所述第一元件(30)構造成利用螺紋(40)旋入制動器殼體(1)中的放氣裝置套筒(30)，所述第二元件(31)通過旋入該放氣裝置套筒(30)的軸向孔(32)中的放氣裝置螺釘(31)實現。
6.根據權利要求2所述的液力車輛制動器，其特徵在於，所述放氣裝置套筒(30)用作駐車制動裝置的緊急釋放元件。
7.根據權利要求3所述的液力車輛制動器，其特徵在於，在所述制動器殼體(1)中構造有止擋元件(34)，該止擋元件(34)防止所述放氣裝置套筒(30)被旋出。
8.根據權利要求3所述的液力車輛制動器，其特徵在於，在所述放氣裝置螺釘(31)中設置有被防塵罩(39)封閉的另一軸向孔(38)。
9.一種用於操作尤其用於機動車的具有駐車制動裝置的液力車輛制動器的方法，該液力車輛制動器包括制動器殼體(1)，在該制動器殼體中設置有至少兩個液壓室(7，9)，其中，一個液壓室通過由制動活塞(6)界定的工作壓力室(7)形成，而另一個液壓室通過可閉鎖的蓄能器壓力室(9)形成，其特徵在於，執行至少以下步驟實現所述駐車制動裝置的緊急釋放操作I.手動操作緊急釋放元件(30)，使得工作壓力室(7)與蓄能器壓力室(9)液力連通；II.僅通過駕駛員對制動踏板的操作在工作壓力室(7)中和蓄能器壓力室(9)中建立壓力；III.釋放制動活塞(6)的鎖止。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，通過恢復用於與所述制動活塞(6)共同作用的帶螺紋的心軸(16)的中央支承件(21)的作用來實現所述鎖止的釋放。
全文摘要
本發明涉及一種具有駐車制動裝置的液力車輛制動器，該液力車輛制動器包括制動器殼體(1)、由制動活塞(6)界定的工作壓力室(7)、和可閉鎖的蓄能器壓力室(9)。本發明還涉及一種用於操作該液力車輛制動器的方法。本發明的特徵在於，設置有用於同時使兩個壓力室(7，9)放氣的雙放氣裝置(2)。該雙放氣裝置(2)包括兩個元件(30，31)，其中，第一元件(30)與第一密封座(35)共同作用，由此可分離兩個壓力室(7，9)之間的液力連接裝置(29)，第二元件(31)與第二密封座(36)共同作用，由此可使兩個壓力室(7，9)中的至少一個與大氣連通。此外，本發明還涉及一種用於緊急釋放駐車制動裝置的方法。
文檔編號F16D65/14GK1922415SQ200580005164
公開日2007年2月28日 申請日期2005年2月17日 優先權日2004年2月17日
發明者V·克諾普 申請人:大陸-特韋斯貿易合夥股份公司及兩合公司