具有內部放氣的組合式常用制動缸和彈簧儲能制動缸的製作方法
2023-04-29 02:53:31 2
專利名稱：具有內部放氣的組合式常用制動缸和彈簧儲能制動缸的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種按權利要求1的前序部分所述的組合式常用制動缸 和彈簧儲能制動缸，包括一個設置在常用制動缸的外殼內的可施加壓力 的膜片，該膜片在一側限定一個可施加常用制動壓力的常用制動室的邊界，而在另一側限定一個容納復位彈簧的室的邊界； 一個設置在彈簧儲 能制動缸的外殼內的、可通過一個儲能彈簧操縱的彈簧儲能制動活塞， 該彈簧儲能制動活塞在一側限定一個彈簧儲能制動室的邊界，而在另一 側限定一個容納儲能彈簧的彈簧室的邊界，並且具有一個活塞杆，該活 塞杆帶有一個放氣閥，該放氣閥在彈簧室與常用制動室之間建立或阻斷流動連接。
技術背景例如由DE 40 11 739 Al已知一種這樣的組合式常用制動釭和彈簧儲 能制動缸。在那裡，放氣閥在端側設置在彈簧儲能制動活塞的空心活塞 管內，彈簧儲能制動活塞可根據運行狀態伸入常用制動室內。放氣閥的 任務是，當駐車制動器鬆開時，降低通過駐車制動器活塞後退繼而彈簧 室的容積縮小而在那裡形成的過壓，為此將放氣閥轉換至打開位置並在 彈簧室與常用制動室之間建立流動連接。在平的行駛路段上起動時，常 用制動室放氣並與一個調壓模件的放氣裝置連通，因為在駐車制動器松 開後不需要常用制動。此時在彈簧室內多餘的空氣容積的至少一部分可 以流出，接著這部分空氣容積從那裡不直接例如通過一個設在彈簧室的 壁內的閥，而是經由常用制動室的進氣和放氣通道進入大氣中。因此， 就此而言人們也稱其為內部放氣。然而，在上升的行駛路段上起動時，在首先拉緊駐車制動器的情況 下，有必要在鬆開駐車制動器之前至少短時附加地拉緊常用制動器，以 防起動時汽車倒滾。在這種情況下常用制動室進氣。在由駕駛員提出足夠高的制動需求時，在常用制動室內和同時在活塞的一側形成的常用制 動壓力，有能力克服在彈簧室內建立的壓力的作用將活塞保持在閥座上 並由此保持放氣閥關閉。當然，若基於汽車駕駛員的比較低的常用制動 需求，常用制動壓力和/或常用制動壓力梯度低於某個閾值，則在活塞的 其中一側形成的常用制動壓力不足以保持放氣閥關閉。此時壓縮空氣從常用制動室經已開啟的放氣閥流入彈簧室內。壓縮空氣從那裡經活塞密 封裝置和外殼密封裝置逸入大氣中，從而引起幹擾性的噪聲。此外，通過^L氣閥流出的空氣容積不再提供用於建立常用制動力。 發明內容本發明的目的是，進一步發展前言所述類型的組合式常用制動缸和 彈簧儲能制動缸，使之避免上面列舉的那些缺點。按本發明，此目的通過權利要求1的特徵達到。按本發明的組合式常用制動缸和彈簧儲能制動缸的放氣閥具有下列 特徵a) 設置一個支承閥體的活塞，該活塞在一個缸內可軸向移動地進行 導引，其中，至少一個支承在活塞上的第一壓力彈簧對閥體加載， 使其壓靠到活塞上的一個第一閥座上，b) 活塞通過至少一個支承在活塞杆上的第二壓力彈簧這樣加載，使 得閥體壓向活塞杆上的一個第二閥座並且離開活塞上的第一閥 座，c) 活塞的一個第一活塞面通過彈簧室內的壓力沿一個將閥體從第 二閥座抬起的方向加載，而一個第二活塞面通過常用制動室內的 壓力沿一個將閥體壓靠到第二閥座上並從第一閥座抬起的方向 加載，其中，d) 當閥體從第一閥座和/或從第二閥座抬起時，在常用制動室與彈 簧室之間建立流動連接。採取這些措施，保證在拉緊駐車制動器的同時拉緊常用制動器時保 持放氣閥關閉。由此不再會有壓縮空氣從常用制動室經由放氣閥溢流到 彈簧室內並從那裡逸入大氣中，由此防止幹擾性的流動噪聲。採取在從屬權利要求中詳細介紹的措施，可以有利地進一 步發展和 改進在獨立權利要求中說明的發明。由下面對實施例的說明可以更確切地了解本發明。
在附圖中描述了本發明的一個實施例並且在下面說明中對其進行詳細闡述。其中圖l按本發明的一種優選的實施形式的具有放氣閥的組合式常用制動缸和彈簧儲能制動缸的剖面圖； 圖2 圖1所示放氣閥處於關閉位置；圖3在駐車制動器拉緊時，圖l所示放氣閥處於開啟位置；以及 圖4在駐車制動器鬆開時，圖l所示放氣閥處於開啟位置。
具體實施方式
為示例性地說明本發明，圖1示出一個下文稱為組合缸的組合式常 用制動缸和彈簧儲能制動缸1。所述組合缸包括一個常用制動缸2和一個 在結構和功能上與之相連的彈簧儲能制動缸4。常用制動缸2和彈簧儲能 制動缸4通過一個間壁6彼此隔開。在彈簧儲能制動缸4內可移動地設 置一個彈簧儲能制動活塞8，在這裡， 一個儲能彈簧10貼靠在彈簧儲能 制動活塞8的一側上。儲能彈簧10在其相反側支承在彈簧儲能制動缸4 的底部上。在彈簧儲能制動活塞8與間壁6之間構成一個彈簧儲能制動室12， 為了使彈簧儲能制動室12能進氣和放氣，它與一個由於尺寸原因未示出 的調壓4莫件連接。在進氣時，彈簧儲能制動活塞8壓緊儲能彈簧10沿軸 向移到駐車制動器的鬆開位置。當彈簧儲能制動活塞8如此移動時，將 處於容納儲能彈簧IO的彈簧室14內的空氣經由一個放氣閥16壓出。若 反之為了制動而使彈簧儲能制動室12放氣，則儲能彈簧10有能力將彈 簧儲能制動活塞8移到拉緊位置。彈簧儲能制動活塞8與一個空心的活塞杆18連接，後者通過間壁6 延伸到常用制動缸2的一個常用制動室20內。 一個設置在間壁6內的密封裝置22在活塞杆18縱向運動期間相對於活塞杆18的外壁密封。 一個 進口 23通入常用制動室20內，為了操縱常用制動缸2，壓縮空氣通過進 口流入或排出。所述壓縮空氣作用在一個安置在常用制動缸2內的膜片 24上，在其相反側設置一個形式上為膜片盤26的壓塊。膜片盤26與一 個壓杆28連接，壓杆與一個在組合缸l外的制動操縱機構配合作用。在 這裡它可例如涉及汽車盤式制動器的操縱件。常用制動缸2是一種主動 制動缸，也就是說，常用制動器通過常用制動室20進氣拉緊並通itit氣 鬆開。 一個圖中未示出的其一端支承在膜片盤26上而另 一端支承在常用 制動缸2的底部上的復位彈簧，保證壓杆28在常用制動室20放氣時返 回到;^開位置。
放氣閥16容納在活塞杆18的遠離彈簧儲能制動活塞8的端部中並 且更確切地設置在其內腔32中。雖然如此，在那裡還設有一個在這裡並 不關心的緊急鬆開裝置34，但活塞杆18的內腔32仍可與彈簧室14連通。
按圖2，組合式常用制動缸和彈簧儲能制動缸的放氣閥16具有下列 特點
a) i殳置一個支承閥體36的活塞38，該活塞在一個缸40內可軸向 移動地進行導引，其中，至少一個支承在活塞38上的第一壓力 彈簧42對閥體36加載，使其壓靠到活塞38上的一個第一閥座 44上，
b) 活塞38通過至少一個支承在活塞杆18上的第二壓力彈簧46這 樣加載，使得閥體36壓向活塞杆18上的一個第二閥座48並且 離開活塞38的第一閥座44，
c) 活塞38的一個第一活塞面50通過彈簧室14內的壓力沿一個將 閥體36從第二閥座48抬起的方向加載，而一個第二活塞面52 通過常用制動室20內的壓力沿一個將閥體36壓靠到第二閥座 48上並從第一閥座44抬起的方向加載，其中，
d) 當閥體36從第一閥座44和/或從第二閥座48抬起時，在常用制 動室20與彈簧室14之間建立流動連接。
由圖2至圖4可以看出，活塞38基本上具有三個分段朝向彈簧室14具有第一活塞盤54的笫一活塞段，在此活塞段上構成第一活塞面50 和第二活塞面52;與之連接設計為活塞杆56的第二活塞段；和，設計為 第二活塞盤58的第三活塞段，在此活塞段上構成一個第三活塞面60和 一個第四活塞面62。第三活塞面60與第四活塞面62例如大小相同。缸 40旋轉固定和軸向固定地保持在活塞杆18的內腔32中。
在第三活塞面60、缸40的徑向在內部的圓周面與缸40的底部64 之間構成一個第一室66，其中缸40的底部64具有一個中央通孔，第一 活塞盤54可以穿過它延伸。在缸40的底部64上，在其指向第一室66 的面上構成第二閥座48，如圖4所示。第一閥座44位於活塞38的指向 第一室66的第二活塞面52上(圖3)。此外，在第一室66內還容納第一 壓力彈簧42，它一端支承在閥體36上而另 一端支承在第二活塞盤58的 第三活塞面60上。
閥體36優選地設計為一個圍繞活塞杆56的環，其外徑小於缸40的 內徑，所以在環36與缸40之間存在一個淨的環形間隙。因此環36隻沿 軸向壓靠第一活塞盤54上的第一閥座44或壓靠缸40的底部64上的第 二閥座48。
第一室66藉助缸40中的一個徑向通孔68與一個環室70始終也就 是說在活塞38的任何軸向位置處於流動連接。所述環室70圍繞缸40而 且再通過活塞杆18上的一個徑向通孔72與常用制動室20連接。此外， 在第二活塞盤58與缸40的另 一底部74之間構成一個其中容納第二壓力 彈簧46的第三室76，此壓力彈簧一端支承在第二活塞盤58上而另一端 支承在缸40的另一底部74上。第一壓力彈簧42與第二壓力彈簧46均 預緊地裝入。
第二活塞盤58具有一個活塞孔78,它包括一個軸向段和一個徑向 段。活塞孔78可以在第三室76與環室70之間建立流動連接，其前提條 件是，其徑向段與缸40中的另一徑向通孔80對齊，其中僅在活塞38的 一個位置下才出現這種狀態(圖4)。
圖2示出放氣閥16處於關閉位置，亦即環36沿軸向密封地貼靠在 第一閥座44和第二閥座48上，因此在處於彈簧室14壓力作用下的活塞杆18的內腔32與環室70之間不存在流動連接，環室與常用制動室20 處於連接狀態。
現在，從一種既未操縱常用制動器也未操縱駐車制動器的狀態出發， 在常用制動器仍鬆開的情況下拉緊駐車制動器。通過被儲能彈簧10移動 的彈簧儲能制動活塞12，彈簧室14突然增大，因而顯著降低那裡的壓力。 於是彈簧室14的比較低的壓力作用到第一活塞面50上，第二活塞面52 由常用制動室20的壓力加載，該壓力相應於相對較高的大氣壓力。
由於所述的壓差，活塞38在圖3中克服縮短的第一壓力彈簧42的 作用向右移動，由此將環36從第一閥座44抬起並釋放在環36與活塞杆 56之間的流通截面，通過此流通截面形成流動，因此空氣可以從常用制 動室20經活塞杆18上的通孔72流入環室70內，從那裡經缸40上的徑 向通孔68流入第一室66，並且最終從那裡流入活塞杆18的內腔32中， 內腔則又與彈簧室14保持導壓連接。由此在彈簧室14與常用制動室20 之間發生壓力平衡。反之，環36通過第一壓力彈簧42的作用密封地壓 靠到缸40的底部64上的第二閥座48上。
在壓力室14內逐漸增大的壓力也作用在第三活塞面60上，從而使 活塞38基於在那裡產生的壓力在圖3中向左移動，直至第二活塞面52 上的第一閥座44重新密封地擋靠在環36上。所述的運動受第一壓力彈 簧42的彈簧力支持，直至放氣閥16重新處於圖2所示的關閉位置。
在鬆開駐車制動器時，彈簧室14內的壓力基於其縮小而增大。藉助 圖4可以清楚看出，所述提高的壓力作用到第一活塞面50上，由此使活 塞38克服縮短的第二壓力彈簧46的作用向左運動，並與此同時將經由 第一壓力彈簧42張緊並因此隨活塞38 —起移動的環36從缸40的底部 64上的第二閥座48抬起。因為環36沿徑向沒有壓靠到缸40上，而是在 那裡始終留有一個環形間隙，所以壓縮空氣現在可以從彈簧室14經活塞 杆18的內腔32、第一室66、缸40上的通孔68、環室70和活塞杆18 上的通孔72，流入與之相對置的施加較低壓力的常用制動室20內。
與此同時，活塞38處於一個其中活塞孔78的徑向段與釭40上的另 一通孔80對齊的位置，因此第三室76也4皮施以在常用制動室20內存在的壓力，該壓力基於壓縮空氣從彈簧室14流入而升高。其結果是，在第 二活塞盤58上，在第三活塞面60和第四活塞面62上存在相同的常用制 動壓力，從而使對應的壓力互相抵消。
在彈簧室14與常用制動室20之間成功地壓力平衡後，活塞38基於 縮短的第二壓力彈簧46的作用向右輸送到關閉位置，此時環36重新沿 軸向密封地貼靠在第二閥座48上。
圖2還示出放氣閥16的一個關閉位置，該位置是在拉緊駐車制動器 的同時附加地操縱常用制動器形成的。這種狀況例如發生在上J^動時。
在拉緊駐車制動器時，如已針對圖3說明的那樣，彈簧室14內的壓 力下降，其結果是導致活塞38向右運動。在彈簧室14與常用制動室20 之間成功地壓力平衡後，亦即在通過空氣從常用制動室20流入而使彈簧 室14內的壓力增大時，第一壓力彈簧42重新造成關閉位置。若現在從 這一狀態出發附加地操縱常用制動器，則常用制動室20內的壓力上升。 因此所述增大的常用制動壓力也存在於第一室66中，因為壓縮空氣可以 經由活塞杆18上的通孔72、環室70和缸40上的通孔68進入第一室內。 所述的常用制動壓力也作用到環36上，由此使環36增強其壓靠在第一 閥座44和第二閥座48上的密封作用，並且支持將環36保持在那裡的第 一壓縮彈簧42的作用。附圖標記一覽表
1常用制動缸和彈簧儲能40缸
制動釭42第一壓力彈簧
2常用制動缸 2544第一閥座
4彈簧儲能制動缸46第二壓力彈簧
6間壁48第二閥座
8彈簧儲能制動活塞50第一活塞面
10儲能彈簧52第二活塞面
12彈簧儲能制動室 3054第一活塞盤
14彈簧室56活塞杆
16放氣閥58第二活塞盤
18活塞杆60第三活塞面
20常用制動室62第四活塞面
22密封裝置 3564底部
23進口66第一室
24膜片68通孑L
26膜片盤70環室
28壓杆72通孔
32內腔 4074底部
34緊急爭>開裝置76第三室
36閥體78活塞孔
38活塞80通孔
權利要求
1. 一種組合式常用制動缸和彈簧儲能制動缸(1)，包括a) —個設置在常用制動缸(2)的外殼內的可施加壓力的膜片(24)， 該膜片在一側限定一個可施加常用制動壓力的常用制動室(20 ) 的邊界，而在另一側限定一個容納復位彈簧的室的邊界，b) —個設置在彈簧儲能制動缸(4)的外殼內的、可通過一個儲能 彈簧(10 )操縱的彈簧儲能制動活塞(8 )，該彈簧儲能制動活塞 在一側限定一個彈簧儲能制動室(12)的邊界，而在另一側限定 一個容納儲能彈簧(10)的彈簧室(14)的邊界，並且具有一個 活塞杆(18)，該活塞杆帶有一個放氣閥(16),該放氣閥在彈簧 室(14)與常用制動室(20)之間建立或阻斷流動連接，其特徵為所述放氣閥(16)具有以下特點c) 設置一個支承閥體(36)的活塞(38)，該活塞在一個缸(40) 內可軸向移動地進行導引，其中，至少一個支承在活塞(38)上 的第一壓力彈簧(42 )對閥體(36)加載，使其壓靠到活塞(38 ) 上的一個第一閥座(44)上，d) 活塞(38)通過至少一個支承在活塞杆(18)上的第二壓力彈簧(46)這樣加載，使得閥體(36)壓向活塞杆(18)上的一個第 二岡座(48)並且離開第一閥座(44),e) 活塞(38)的一個第一活塞面(50)通過彈簧室(14)內的壓力 沿一個將閥體(36)從第二閥座(48)抬起的方向加載，而一個 第二活塞面(52)通過常用制動室(20)內的壓力沿一個將閥體(36)壓靠到第二閥座(48)上並從第一閥座(44)抬起的方向 加載，其中，f) 當閥體(36)從第一閥座(44)和/或從第二閥座(48)抬起時， 在常用制動室(20)與彈簧室(14)之間建立流動連接。
2. 按照權利要求1所述的常用制動缸和彈簧儲能制動缸，其特徵為， 活塞(38)還具有一個第三活塞面(60)和一個第四活塞面(62)，其中，第三活塞面(60)通過常用制動室(20)內的壓力沿一個將閥體(36) 從第二閥座(48)抬起並壓靠到第一閥座(44)上的方向加載，而第四 活塞面(62)通過常用制動室(20)內的壓力沿一個將閥體(36)壓靠 到第二閥座(48)上並從第一閥座(44)抬起的方向加載。
3. 按照權利要求2所述的常用制動缸和彈簧儲能制動缸，其特徵為， 活塞(38)存在一個位置，在此位置， 一個容納第二壓力彈簧(46)的、 通過第四活塞面(62)限定邊界的室(76)藉助一個活塞孔(78)與常 用制動室(20)建立流動連接。
4. 按照前列諸權利要求中至少一項所述的常用制動缸和彈簧儲能制 動缸，其特徵為，閥體(36)由一個軸向密封的環構成，第一壓力彈簧(42)支承在該環上。
5. 按照前列諸權利要求中至少一項所述的常用制動缸和彈簧儲能制 動缸，其特徵為，第二閥座(48)設計在缸(40)的底部(64)上。
全文摘要
本發明涉及一種組合式常用制動缸和彈簧儲能制動缸(1)，包括a)一個設置在常用制動缸(2)的外殼內可施加壓力的膜片(24)，它在一側限定一個可施加常用制動壓力的常用制動室(20)的邊界，而在另一側限定一個容納復位彈簧的室的邊界，b)一個設置在彈簧儲能制動缸(4)的外殼內的、可通過一個儲能彈簧(10)操縱的彈簧儲能制動活塞(8)，它在一側限定一個彈簧儲能制動室(12)的邊界，而在另一側限定一個容納儲能彈簧(10)的彈簧室(14)的邊界，並且具有一個活塞杆(18)，該活塞杆帶有一個放氣閥(16)，該放氣閥在彈簧室(14)與常用制動室(20)之間建立或阻斷流動連接。本發明規定，所述放氣閥(16)具有以下特點c)設置一個支承閥體(36)的活塞(38)，該活塞在一個缸(40)內可軸向移動地進行導引，其中，至少一個支承在活塞(38)上的第一壓力彈簧(42)對閥體(36)加載，將其壓靠到活塞(38)上的一個第一閥座(44)上，d)活塞(38)通過至少一個支承在活塞杆(18)上的第二壓力彈簧(46)這樣加載，使得閥體(36)壓向活塞杆(18)上的一個第二閥座(48)並且離開第一閥座(44)，e)活塞(38)的一個第一活塞面(50)通過彈簧室(14)內的壓力沿一個將閥體(36)從第二閥座(48)抬起的方向加載，而一個第二活塞面(52)通過常用制動室(20)內的壓力沿一個將閥體(36)壓靠到第二閥座(48)上並從第一閥座(44)抬起的方向加載，其中，f)當閥體(36)從第一閥座(44)和/或從第二閥座(48)抬起時，在常用制動室(20)與彈簧室(14)之間建立流動連接。
文檔編號F16D65/28GK101312866SQ200680043638
公開日2008年11月26日 申請日期2006年10月5日 優先權日2005年10月6日
發明者J·拉赫爾邁爾 申請人:克諾爾商用車制動系統有限公司