電動氣動調節閥的製作方法

2023-12-09 14:39:02 4

本發明涉及一種電動氣動調節閥，尤其是車輛的壓縮空氣制動系統中的電動氣動雙迴路制動參數探測器，用以調節第一制動迴路和第二制動迴路中的與期望的制動作用對應的制動壓力，電動氣動調節閥具有布置在調節閥殼體的上殼體區域和中殼體區域中的可踏板操作的第一閥系統，並具有布置在調節閥殼體的下殼體區域中的可氣動和/或機械地通過第一閥系統操作的第二閥系統，其中，在第一閥系統中，閥活塞布置在調節閥殼體中，並且可藉助挺杆活塞與彈簧力相抗地軸向移動，其中，在第一閥系統的挺杆活塞或者閥活塞的區域中的容納設備中布置有用於記錄調節閥的操作開始的電開關和/或用於發出用於記錄挺杆活塞的操作行程的電行程信號的行程傳感器，並且其中，電開關和/或行程傳感器與電子和/或機電測量單元連結。

背景技術：

這樣的電動氣動雙迴路制動參數探測器在申請人的題為「EWS－客車O 580中的電子調節制動系統(EWS-Elektronisch geregeltes Bremssystem im Reisebus O 580)」的公開文件中作了公開，其可在網際網路上在inform.wabco-auto.com/intl/pdf/815/000/268/815_268.pdf下調取。

這種公知的制動參數探測器用於產生用於給電子調節制動系統的部件進行通氣和排氣的電信號和氣動信號。制動參數探測器以雙迴路氣動的方式和以雙迴路電動的方式構建。操作開始由雙開關電動記錄，該雙開關與控制器連接。對此，操作挺杆的行程被感測並作為電信號以脈寬調製的方式發出。另外，通過該制動參數探測器控制第一和第二制動迴路中的氣動的冗餘壓力。在此，第二制動迴路的壓力藉助多級活塞稍微被抑制。在一個制動迴路(電動或氣動)故障時，另一制動迴路保持為能工作的。

該制動參數探測器的氣動部分的工作原理在DE 42 32 146A1中詳盡地作了描述並且不是本發明的一部分。因此，該工作原理目前不作完全描述，然而其與此有關的自身公知的內容在這裡完全成為公開的主題。

在本申請人的前面提到的公開文件中示意性地示出制動參數探測器的電氣部分。可以看出的是，在制動參數探測器的殼體上布置有用於開關和行程傳感器的容納設備，並且電纜連接從開關以及從行程傳感器引導到插塞連接器，該插塞連接器可以連結至中央模塊，該中央模塊對從開關和行程傳感器發出的電信號進行處理以及引起對用於車輛制動器的電磁閥的電操控。

該制動參數探測器已經是證實有效的並且得到各種各樣的應用。由於該制動參數探測器僅具有開關和行程傳感器作為電氣構件，所以中央模塊承擔對從制動參數探測器發出的電信號的評價，以便操控車輛的制動器。與此對應地需要的是，針對各車輛類型單獨給中央模塊編程或者設有對應的構件。這意味著的是，中央模塊必須相應視應用而定地設定，而電動氣動制動參數探測器可普遍使用。由此，中央模塊的複雜性和對中央模塊的功率要求明顯提升。

技術實現要素：

在該背景下，本發明基於的任務是提出一種經過改善的電動氣動調節閥，尤其是車輛的壓縮空氣制動系統中的電動氣動雙迴路制動參數探測器，其能夠在沒有使中央模塊適配於給定的車輛類型的情況下與電子調節制動系統相適應並且使電動氣動調節閥簡單適配於給定的車輛的給定的電子調節制動系統。

該任務通過具有權利要求1的特徵的電動氣動調節閥來解決。有利的改進方案在從屬權利要求中限定。

據此，本發明從一種電動氣動調節閥，尤其是車輛的壓縮空氣制動系統中的電動氣動雙迴路制動參數探測器出發，用以調節第一制動迴路和第二制動迴路中的與期望的制動作用對應的制動壓力，電動氣動調節閥具有布置在調節閥殼體的上殼體區域和中殼體區域中的可踏板操作的第一閥系統，並具有布置在調節閥殼體的下殼體區域中的可氣動和/或機械地通過第一閥系統操作的第二閥系統，其中，在第一閥系統中，在調節閥殼體中布置有閥活塞，閥活塞藉助挺杆活塞與彈簧力相抗地軸向可移動，其中，在第一閥系統的挺杆活塞或者閥活塞的區域中的容納設備中布置有用於記錄調節閥的操作開始的電開關和/或用於發出用於記錄挺杆活塞的操作行程的電行程信號的行程傳感器，並且其中，電開關和/或行程傳感器與電子和/或機電測量單元連結。

為了解決所提出的任務，在該調節閥中設置的是，電子和/或機電測量單元構造為電子調節制動系統的視應用而定的子單元以及布置在部分封閉的電子器件殼體中，並且電子器件殼體可以可更換地緊固在調節閥的容納設備上或中。

使用該調節閥能夠做到的是，將布置在電子器件殼體中的電子和/或機電測量單元布置設定為用於相應的應用情況的視應用而定的子單元，而不必改變或者適配可與其連接的中央模塊。作為視應用而定的子單元構造的測量單元獨自產生為了控制電子調節制動系統所需要的信號，這些信號直接或者經由中央模塊導入到用於車輛制動的制動閥中。

通過將作為視應用而定的子單元配備的電子和/或機電測量單元布置在可更換地與調節閥殼體的容納設備可連接的、部分封閉的電子器件殼體中，可以使調節閥根據相應的需要配備有測量器件。僅需要的是，將相應需要的、布置在電子器件殼體中的視應用而定的電子子單元布置在調節閥的容納設備上，由此自動建立與各自所選擇的測量器件的連接。

根據本發明的有利的改進方案設置的是，電子器件殼體具有罐形的蓋和與其密封地連接的底部，在電子器件殼體中緊固有電路板，電路板承載電開關的位置固定的構件和/或行程傳感器的位置固定的構件和/或壓力傳感器，電路板使開關和/或傳感器與布置在電子器件殼體的外側的插塞連接器電連接，並且電子器件殼體可以以如下方式緊固到構造在調節閥殼體的徑向外側的容納設備中，並且在電子器件殼體的底部和調節閥殼體的徑向外側之間構造有空間，在該空間中布置有電開關的能運動的構件和/或行程傳感器的能運動的構件。

在此可以有利地設置的是，行程傳感器的能運動的構件在徑向內部在調節閥殼體的徑向外側的引導面上引導。

因此，行程傳感器的能運動的構件，即所謂的信號傳感器可以直接跟隨閥活塞的軸向運動，本發明的另一設計方案設置的是，在調節閥殼體的區域中布置有盤形的壓力板，挺杆活塞作用於壓力板的上側，並且在壓力板的下側軸向地支撐有至少一個壓力彈簧，壓力板在徑向外部具有凹入部，並且在行程傳感器的能運動的構件的挺杆活塞側的端部構造有徑向朝內指向的連接元件，連接元件嵌入壓力板的凹入部。

為了提供與行程傳感器的可動部分和壓力板上的特別安全和穩定的同步連接可以設置的是，壓力板在徑向外部具有徑向凸起部，徑向凸起部嵌入行程傳感器的能運動的構件的挺杆活塞側的端部的徑向容納槽。

因此，調節閥的操作開始即使在挺杆活塞且因此壓力板的非常小的最初操作行程時也可以可靠且簡單地感測到，除了行程傳感器以外還可以設置有已經提到的技術更簡單的開關。該開關同樣通過挺杆操作的壓力板的軸向運動切換。對此，在壓力板和開關的位置固定的構件之間布置有操作器件。用於直接操作開關的操作器件例如構造為在樞轉軸承上可轉動地支承的樞轉杆，樞轉杆具有兩個相互連接的側邊，其中的徑向取向的第一側邊同樣嵌入壓力板上的所提到的徑向凹入部，並且其中的軸向取向的第二側邊在徑向朝外指向的樞轉運動時與開關處於操作接觸。

只要壓力傳感器布置在電子器件殼體中，那麼必須將待測量的流體壓力導入到該電子器件殼體中。對此，根據本發明的調節閥的另一設計方案設置的是，在調節閥殼體中構造有徑向孔，徑向孔使軸向地構造在閥活塞之下的壓力室與壓力傳感器連接。

前面限定的任務此外還通過一種具有前面限定的類型的電動氣動調節閥的商用車來解決。同樣，所提到的任務通過前面描述的電動氣動調節閥在商用車中的使用來解決。

附圖說明

以下根據所附的附圖示出的實施例進一步闡述本發明。

具體實施方式

根據本發明的電動氣動調節閥在唯一的附圖中構造為電動氣動雙迴路制動參數探測器1，其在車輛的壓縮空氣制動系統中用於調節第一和第二制動迴路中的與期望的制動作用對應的制動壓力。制動參數探測器1具有布置在調節閥殼體2的上殼體區域2a和中殼體區域2c中的可踏板操作的第一閥系統10以及布置在調節閥殼體2的下殼體區域2b中的可通過第一閥系統10氣動和/或機械地操作的第二閥系統11。

在調節閥殼體2的上殼體區域2a中，第一閥系統10的閥活塞3密封地軸向引導。在第一閥系統10的閥活塞3和軸向布置在其上方的圓形的壓力板5之間放置有具有兩個彼此同軸布置的壓力彈簧4、4a的壓力彈簧組。在操作制動參數探測器1時，挺杆活塞8作用於壓力板5的遠離彈簧的端側，挺杆活塞軸向可移動地布置在殼體蓋6中。挺杆活塞8在其較大的直徑的區域中具有環形的、軸向朝內指向的止擋面28，一旦挺杆活塞8在朝壓力板5的方向上運動到最遠，那麼該止擋面就達到與止擋盤29貼靠。止擋盤29由挺杆活塞8的直徑較小的區段軸向穿透。通過布置多個和/或不同厚度的止擋盤29可以確定挺杆活塞8的最大的操作行程。

挺杆活塞8的軸向運動經由壓力板5和壓力彈簧組4、4a產生第一閥系統10的閥活塞3的軸向運動。閥活塞3的該運動經由第一閥系統10傳遞到繼電器活塞12上，繼電器活塞以公知的方式影響第二閥系統11，由此，在第一制動迴路和第二制動迴路中產生對應的制動壓力。

在調節閥殼體2的上區域2a中，在稍微較厚的壁區域中構造有徑向取向的容納設備14，在該容納設備之上或者之內可安置或者可裝入部分封閉的電子器件殼體7。電子器件殼體7具有罐形的蓋7a和底部7b，蓋和底部相互連接。底部7b在朝調節閥殼體2的方向上具有至少一個開口，該開口用於被操作器件穿通，該操作器件用於操作布置在電子器件殼體7中的傳感器和/或開關。底部7b的周邊幾何形狀適配於留空部14的周邊幾何形狀。電子器件殼體7相對於調節閥殼體2藉助密封件30密封，密封件在本實施例中裝入到底部7b中的槽中。此外，在所示的電子器件殼體7中，底部7b相對蓋7a藉助另一密封件16密封。

在電子器件殼體7中布置有作為未示出的電子調節制動系統的視應用而定的子單元構造的電子和/或機電測量單元13。與車輛類型和在該車輛類型中設置的電子調節制動系統對應，測量單元13構造為視應用而定的子單元，從而僅需要的是，帶有布置在其中的視應用而定地構造的測量單元13的電子器件殼體7與制動參數探測器1的容納設備14連接，以便執行其所需要的視應用而定的適配。

布置在電子器件殼體7中的測量單元13具有電路板19，電路板承載若干電子結構元件並且以合適的方式緊固在蓋7a上。在電路板19上緊固有位置固定的電開關17、行程傳感器18的位置固定的構件18b和位置固定的壓力傳感器20以及它們與那裡的導體軌跡電接觸。電路板19與布置在電子器件殼體7的外側的插塞連接器21電連接，未示出的電纜插頭可連結到插塞連接器。電子器件殼體7可緊固在調節閥1的構造在調節閥殼體2的徑向外側的容納設備14上或者可徑向部分地裝入到該容納設備中，從而使得在電子器件殼體7的底部7b和調節閥殼體2的徑向外側之間構造有空間15，在空間中布置有用於操作電開關17的操作器件17a和行程傳感器18的能運動的構件18a。

用於電開關17的操作器件構造為在樞轉軸承17b上可轉動地支承的樞轉杆17a，樞轉杆具有兩個相互連接的以及彼此呈直角布置的側邊17c、17d。徑向取向的第一側邊17c嵌入徑向凹入部5a，徑向凹入部在徑向外部構造在壓力板5上。軸向取向的第二側邊17d以如下方式取向和布置，即，使得該第二側邊在徑向向外指向的樞轉運動中操作位置固定的開關17的開關觸點。

藉助在軸向上引導通過殼體蓋6和電子器件殼體7的底部7b的以及作用於樞轉杆17a的第一側邊17c上的調節螺釘22可以調節開關17的響應點。雖然圖示的實施例示出機電開關，但是該開關17也可以構造為接近開關，該接近開關在沒有直接接觸的情況下無接觸地作出反應。這樣的接近開關是公知的並且可以實施為電感接近開關、電容接近開關、磁接近開關、光學接近開關、超聲波接近開關或者電磁接近開關。

行程傳感器18的能運動的構件18a在徑向內部在調節閥殼體2的徑向外側的引導面23上引導。在其挺杆活塞側的端部，在行程傳感器18的能運動的構件18a上構造有徑向朝內指向的連接元件18c，連接元件同樣嵌入壓力板5上的已經提到的徑向凹入部5a。由此，當壓力板5由於對挺杆活塞8的操作而運動時，不僅樞轉杆17a而且還有行程傳感器18的能運動的構件18a在軸向上同步運動。

為了特別穩定地構造壓力板5與樞轉杆17a和行程傳感器18的能運動的構件18a的同步連接，在本實施例中設置的是，壓力板5在徑向外部具有徑向凸起部18d，徑向凸起部嵌入行程傳感器18的能運動的構件18a的挺杆活塞側的端部的徑向容納槽5b。行程傳感器18的結構基於公知的工作原理，例如電阻變化、可變電感、可變電容或者脈衝計數。

可以看出的是，電路板19在本實施例中還承載壓力傳感器20，經由調節閥殼體2、2c中的孔27a以及電子器件殼體7的底部7b中的與該孔鄰接的孔27b向壓力傳感器導入在軸向地布置於閥活塞3之下的壓力室26中存在的氣動壓力。作為O形環構造的另外的密封件24使電子器件殼體7的底部7b相對調節閥殼體2在所提到的孔27a、27b的區域中密封。

由此得到的是，調節閥或者制動參數探測器1在很大程度上對應於氣動雙迴路制動參數探測器的常見的結構形式，然而其中，調節閥殼體2具有用於部分封閉的電子器件殼體7的容納設備14，在電子器件殼體中布置有測量單元13，測量單元具有開關17、行程傳感器18和壓力傳感器20。在此，該電子器件殼體7可以配備有與各自的應用情況適配的測量單元13，從而具有對應的測量單元13的電子器件殼體7僅需要安置到制動參數探測器1的容納設備14上，以便與各自的應用情況對應。測量單元13與車輛的電子調節制動系統的中央模塊的電連接可以藉助布置在電子器件殼體7的罐形的蓋7a的外壁上的電氣插塞連接器21來建立。

所有在前面的附圖說明中、在權利要求中和在說明書序言中提到的特徵不僅可以單獨來使用，而且可以以任意的相互組合來使用。因此，本發明不限制於所描述和所要求保護的特徵組合，相反地應將所有特徵組合視為公開。

附圖標記列表

1 調節閥，制動參數探測器

2 調節閥殼體

2a 上殼體區域

2b 下殼體區域

2c 中殼體區域

3 第一閥系統的閥活塞

4 第一壓力彈簧

4a 第二壓力彈簧

5 壓力板

5a 壓力板上的凹入部，如槽或縫

5b 壓力板上的徑向凸起部

6 殼體蓋

7 電子器件殼體

7a 罐形蓋

7b 底部

8 挺杆活塞

10 第一閥系統

11 第二閥系統

12 繼電器活塞

13 電子和/或機電測量單元

14 用於電子器件殼體的容納設備

15 用於容納行程傳感器的能運動的構件的空間

16 密封件

17 位置固定的開關

17a 樞轉杆

17b 樞轉軸承

17c 第一側邊

17d 第二側邊

18 行程傳感器

18a 行程傳感器的能運動的構件

18b 行程傳感器的位置固定的構件

18c 行程傳感器的徑向朝內指向的連接元件

18d 行程傳感器的能運動的構件上的容納槽

19 電路板

20 壓力傳感器

21 插塞連接器

22 用於樞轉杆的調節螺釘

23 用於行程傳感器的能運動的構件的引導面

24 密封件

26 在閥活塞3之下的壓力室

27a 在調節閥殼體2、2c中的徑向孔

27b 在底部7b中的徑向孔

28 在挺杆活塞上的止擋面

29 止擋盤

30 密封件