HK1110287B - 组合的脚踏制动和弹簧储能制动缸 - Google Patents

Description

组合的脚踏制动和弹簧储能制动缸

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的制动装置的组合的脚踏制动和弹簧储能制动缸。

背景技术

由EP 0452621B1已知一种组合的脚踏制动和弹簧储能制动缸。在壳体内装入一个由一个底板和一个缸构成的内壳体，在内壳体内可移动地引导脚踏制动活塞，其中在脚踏制动活塞与内壳体的面向弹簧储能活塞的底板之间构成一个可供给压力介质的用于脚踏制动活塞的压力室。弹簧储能活塞成罐状包围内壳体并且借助于一个密封件在内壳体的外壁上可移动地引导。在内壳体的底板与弹簧储能活塞之间构成弹簧储能活塞的压力室。

在US 3188922A中描述了一种所述类型的组合的脚踏制动和弹簧储能制动缸，其中，为了给脚踏制动器的压力室的一个压力接头供给压力介质，设置一个在弹簧储能活塞的可移动的底板与一个壳体底板之间延伸的柔性软管，该软管固定在压力接头上并且必须能够跟随弹簧储能活塞的运动。因为可移动的底板与弹簧储能制动活塞是一件的，所以软管由移动到压紧位置的弹簧储能制动活塞带动。因此，在弹簧储能制动器松开时，它处于卷起状态，而在弹簧储能制动器压紧时，它自己摊开，其中，在从一个状态到另一状态的过渡过程中，软管受到弯曲负荷。为了能够承受较大的制动压力，一个这样的软管的外壁的尺寸必须相当大，由此它固然变得刚性更大并且增加了作用在其内的弯曲应力，这在抗弯曲疲劳强度方面降低了其寿命并且尤其是其密封性可能受到危害，当脚踏制动器的压力室不再被供以压缩空气时，这将在极端情况下导致脚踏制动器失灵。

在DE 2352313A中描述了另一种组合的脚踏制动和弹簧储能制动缸。

发明内容

本发明的目的在于，进一步开发一种开头所述类型的组合的脚踏制动和弹簧储能制动缸，它能够可靠地运行。

本发明建议一种用于车辆的制动装置的组合的脚踏制动和弹簧储能制动缸，包括一个在两个制动缸的共同的壳体内引导的弹簧储能制动活塞和脚踏制动活塞，其中弹簧储能制动活塞通过至少一个储能弹簧加载并且具有比脚踏制动活塞大的外径，并且弹簧储能制动活塞为一个环形活塞，并且弹簧储能制动活塞的活塞杆的至少一部分包围脚踏制动活塞并构成一个用于该脚踏制动活塞的径向上外部的滑动和密封面，所述活塞杆构成为活塞管，其中，弹簧储能制动活塞的活塞管在其远离弹簧储能制动活塞的一侧支承一个可轴向移动的底板，其中在该底板与脚踏制动活塞之间构成脚踏制动器的一个压力室，其特征在于，底板除了一个径向上外部的、固定在活塞管上的、可撞向脚踏制动活塞的环形部分以外还由一个柔性的膜片构成，该膜片在压力室充气情况下可以支承在一个壳体底板上。

因为该膜片在脚踏制动器的压力室充气情况下支承在刚性的壳体底板上，以致膜片的壁厚可以比在其不支承在刚性的壳体底板上的情况相应地小，这提高了其柔性并且它因此也适用于弹簧储能活塞的相当大的活塞升程，而不使膜片的弯曲负荷变得过大。于是，向压力室的压力介质供给可以例如经由一个穿出壳体底板的刚性管进行，膜片的一个径向上内部的边缘固定在该刚性管上。相反，膜片的径向上外部的、与环形部分连接的边缘跟随弹簧储能制动活塞的运动。因此得到了具有高寿命的脚踏制动器的压力室的一种可靠的密封。

特别优选的是，弹簧储能制动活塞大致在其平均的直径上与活塞管轴向相连接，其中储能弹簧包围活塞管。在这种情况下，壳体的一个径向上内部的圆周面构成一个用于弹簧储能制动活塞的径向上外部的滑动和密封面并且在该径向上内部的圆周面与一个由一个底板和一个缸组成的壳体盖之间构成弹簧储能制动活塞的一个压力室。

一个支承在壳体盖上的复位弹簧将脚踏制动活塞压向脚踏制动器的压力室的可移动的底板，该底板又可撞向一个壳体底板。由脚踏制动活塞伸出一个中心的、作用到一个制动机构上的推杆，该推杆穿出壳体盖的一个通孔。

本发明的组合的脚踏制动和弹簧储能制动缸的其他的构造通过一个实施例的以下描述将变得更加明确。

附图说明

下面在附图中并且在以下的描述中更详细地说明本发明的一个实施例。附图中：

图1示出按照本发明的一种优选的实施形式的组合的脚踏制动和弹簧储能制动缸的大大简化的横剖视图。

具体实施方式

图中总体用1标记的组合的脚踏制动和弹簧储能制动缸的优选的实施形式构成一个制动促动器例如用于商用车的盘式制动器并且气动式操纵。它包括一个在其中可移动地引导一个脚踏制动活塞4的脚踏制动缸2以及一个引导一个弹簧储能活塞8的弹簧储能制动缸6。两个制动缸2、6容纳于一个唯一的优选内部构成光滑圆柱形的壳体10内，其构成筒形的，亦即该壳体在其一端由一个壳体底板12限定边界而在其另一端具有一个由一个底板14和一个缸16组成的壳体盖18封闭的开口20。缸14和壳体10是相互同心的。

弹簧储能活塞构成为环形活塞8并且具有一个中心的通孔。壳体10的转向开口20的一端的径向上内部的圆周面以及缸16分别构成用于弹簧储能活塞8的一个滑动和密封面，弹簧储能活塞在其圆周上可以带有相应的密封件。此外在壳体10的径向上内部的圆周面与由底板14和缸16组成的壳体盖18之间构成用于弹簧储能制动活塞8的一个压力室22。压力室22的底板14因此等同壳体盖18或壳体10本身的环形端面。壳体盖18可以构成一件的，于是缸16和底板14构成一个唯一的法兰连接在壳体10上的元件，或它也可以构成多件的。由弹簧储能制动活塞8向壳体底板12的方向伸出一个构成为在圆周上封闭的活塞管24的活塞杆，其中活塞管24大致具有弹簧储能制动活塞8的平均的直径。

在壳体10的一个径向上内部的圆周面与活塞管24的一个径向上外部的圆周面之间的一个环形空间内安装一个储能弹簧28，它一方面支承在弹簧储能制动活塞8上而另一方面支承在壳体底板12上。因此储能弹簧28完全包围弹簧储能制动活塞8的活塞管24。通过一个与弹簧储能制动活塞的压力室22连接的空气接头30，可以使该压力室充气和排气。弹簧储能制动器为一个被动的制动器，亦即它通过压力室22的充气克服储能弹簧28的作用被松开并且在压力室22排气以后通过储能弹簧28的弹簧力被压紧。

弹簧储能制动活塞8比优选圆柱形的脚踏制动活塞4具有更大的外径。后者以其径向上外部的圆周在弹簧储能制动活塞8的活塞管24的径向上内部的圆周上沿其整个的操纵位移可轴向移动地引导。亦即活塞管24构成一个用于脚踏制动活塞4的圆周的径向上外部的滑动和密封面，在其中例如可嵌入图中未示出的密封件。由脚踏制动活塞4伸出一个中心的推杆32并且穿过壳体盖18的开口20，该推杆作用到一个在这里不关心的盘式制动器的制动机构上。在推杆中可以结合一个盘式制动器的松开系统。

此外脚踏制动活塞4通过一个复位弹簧34支持在壳体盖18的一个在端侧径向向内凸出的凸缘36上。复位弹簧34在纵横截面上例如向外或向内成桶形构成，借此各圈在压缩时可以轴向相互插入，以便节省结构长度。

活塞管24在端侧在其远离弹簧储能制动活塞8的一侧支承一个可轴向移动的底板38，其中在该底板38与脚踏制动活塞4之间构成脚踏制动器的一个压力室40。通过复位弹簧34将脚踏制动活塞4向可移动的底板38的方向挤压。特别是可移动的底板38和在其上压力密封地固定的活塞管24共同构成可轴向移动的脚踏制动缸2的外壁。脚踏制动器的压力室40的可移动的底板38可撞向壳体底板12，特别是复位弹簧34将其挤压到该位置。此外在向压紧方向操纵弹簧储能制动器时，脚踏制动活塞4构成为从底板38向制动压紧方向可随动的。这可以例如这样来实现，即底板38除其径向上外部的、固定在活塞管24上的环形部分42以外还由一个柔性的、径向上在内部固定在环形部分42上的膜片44构成，其中环形部分必须由刚性的材料制成，以便可以撞到脚踏制动活塞4上，膜片在压力室40充气情况下可以支承在壳体底板12上。为了说明这种情况，压力室40的底板38构成为锯齿外形。实际中底板38也可以是平坦的。

优选底板38设有一个中心的接头，用于对脚踏制动器的压力室40的进行充气，该接头例如在于一个从外部穿出壳体底板12通入底板38中的刚性管。该接头与一个由于比例原因未详细示出的进气阀46协同操作。一个用于压力室40的排气的排气阀48例如插入底板38的环形部分42中。排气阀和进气阀46、48是例如电控的阀并且通过一个由于比例原因未示出的电控制装置操纵。脚踏制动器为一个主动的制动器，亦即它通过相配的压力室40的充气而被压紧和通过排气而被松开。

脚踏制动活塞4与壳体盖12之间的空间50例如借助一个密封圈52防止污染和潮气，其中密封圈具有一个中心的、密封的、用于推杆32的通孔并且径向上在内部固定在壳体盖18上。在脚踏制动活塞4上的一个径向上在外部的密封圈58保证脚踏制动活塞在活塞管24上的密封的引导。或者这可以通过一个膜片实现。借助于螺栓56可将支承制动促动器的壳体10与盘式制动器的一个法兰连接。

面对这种背景技术，本发明的组合的脚踏制动和弹簧储能制动缸1的功能方式如下：

在松开弹簧储能制动器时，为了压紧脚踏制动器，在关闭排气阀48时，将压缩空气经由打开的进气阀46输入到脚踏制动器的压力室40内。借此一方面将构成压力室40的底板38的膜片44压向壳体底板12而另一方面在图中向左推动脚踏制动活塞4，此时其径向上外部的圆周密封地沿活塞管24的径向上内部的圆周面引导。在弹簧储能制动器的压力室22中存在的压力保证，储能弹簧28被压缩，如图中所示，并且因此弹簧储能制动器仍是松开的。为了松开脚踏制动器，只使相配的压力室40排气，此时复位弹簧34将脚踏制动活塞4推回到其起始位置。

为了加入弹簧储能制动器，例如在停车制动情况下，将脚踏制动器的压力室40经由排气阀48排气并同时也将弹簧储能制动器的压力室22排气，随后储能弹簧28向左推动弹簧储能制动活塞8。该弹簧储能制动活塞可以经由活塞管24带动脚踏制动器的现在已排气的压力室40的底板38，因为由于已排气的压力室40没有压力阻力阻碍这样的运动。当弹簧储能制动活塞8已到达其压紧位置时，因此脚踏制动活塞4通过储能弹簧力也锁定在压紧的位置。

为了加入停车制动器，弹簧储能制动活塞也锁定先前已压紧的脚踏制动活塞4，即通过将首先充气的脚踏制动器的压力室40排气并且将弹簧储能制动活塞8通过其压力室22的排气向左导向压紧位置。因此不需要压缩空气用于将停车制动器较长时间地固定在压紧位置。

为了松开弹簧储能制动器，将弹簧储能制动器的压力室22充气，随后弹簧储能制动活塞8克服储能弹簧28的作用与活塞管24和脚踏制动器的压力室40的底板38一起向右运动。位于其压力室的底板38上的止挡中的脚踏制动活塞4可以跟随该运动，因为复位弹簧34将其压到那边并且因为脚踏制动器的按前述那样已排气的压力室40不产生压力阻力。

附图标记清单

1组合的脚踏制动和弹簧    28储能弹簧

储能制动缸               30空气接头

2脚踏制动缸              32推杆

4脚踏制动活塞            34复位弹簧

6弹簧储能制动缸          36凸缘

8弹簧储能制动活塞        38底板

10壳体                   40压力室

12壳体底板               42环形部分

14底板                   44膜片

16缸                     46进气阀

18壳体盖                 48排气阀

20开口                   50空间

22压力室                 52密封圈

24活塞管                 56螺栓

26环形空间               58密封圈

Claims (12)

1.用于车辆的制动装置的组合的脚踏制动和弹簧储能制动缸(1)，包括一个在两个制动缸(2、6)的共同的壳体(10)内引导的弹簧储能制动活塞(8)和脚踏制动活塞(4)，其中弹簧储能制动活塞(8)通过至少一个储能弹簧(28)加载并且具有比脚踏制动活塞(4)大的外径，并且弹簧储能制动活塞(8)为一个环形活塞，并且弹簧储能制动活塞的活塞杆的至少一部分包围脚踏制动活塞(4)并构成一个用于该脚踏制动活塞的径向上外部的滑动和密封面，所述活塞杆构成为活塞管(24)，其中，弹簧储能制动活塞(8)的活塞管(24)在其远离弹簧储能制动活塞(8)的一侧支承一个可轴向移动的底板(38)，其中在该底板(38)与脚踏制动活塞(4)之间构成脚踏制动器的一个压力室(40)，其特征在于，底板(38)除了一个径向上外部的、固定在活塞管(24)上的、可撞向脚踏制动活塞(4)的环形部分(42)以外还由一个柔性的膜片(44)构成，该膜片在压力室(40)充气情况下可以支承在一个壳体底板(12)上。

2.按照权利要求1所述的脚踏制动和弹簧储能制动缸，其特征在于，弹簧储能制动活塞(8)大致在其平均的直径上与活塞管(24)轴向相连接。

3.按照权利要求1或2所述的脚踏制动和弹簧储能制动缸，其特征在于，储能弹簧(28)包围弹簧储能制动活塞(8)的活塞管(24)。

4.按照权利要求1或2所述的脚踏制动和弹簧储能制动缸，其特征在于，壳体(10)的一个径向上内部的圆周面构成一个用于弹簧储能制动活塞(8)的径向上外部的滑动和密封面。

5.按照权利要求4所述的脚踏制动和弹簧储能制动缸，其特征在于，在壳体(10)的径向上内部的圆周面与一个由一个底板(14)和一个缸(16)组成的壳体盖(18)之间构成弹簧储能制动器的一个压力室(22)。

6.按照权利要求5所述的脚踏制动和弹簧储能制动缸，其特征在于，脚踏制动活塞(4)的一个复位弹簧(34)支承在壳体盖(18)上。

7.按照权利要求6所述的脚踏制动和弹簧储能制动缸，其特征在于，复位弹簧(34)将脚踏制动活塞(4)压向脚踏制动器的压力室(40)的可移动的底板(38)。

8.按照权利要求7所述的脚踏制动和弹簧储能制动缸，其特征在于，脚踏制动活塞(4)构成为在向压紧方向操纵弹簧储能制动器时从可移动的底板(38)向制动压紧方向是可随动的。

9.按照权利要求8所述的脚踏制动和弹簧储能制动缸，其特征在于，可移动的底板(38)设有至少一个接头(46、48)，用于脚踏制动器的压力室(40)的充气和/或排气。

10.按照权利要求9所述的脚踏制动和弹簧储能制动缸，其特征在于，由脚踏制动活塞(4)伸出一个中心的推杆(32)，该推杆作用到一个制动机构上。

11.按照权利要求10所述的脚踏制动和弹簧储能制动缸，其特征在于，推杆(32)穿出壳体盖(18)的一个通孔。

12.按照权利要求11所述的脚踏制动和弹簧储能制动缸，其特征在于，储能弹簧(28)一方面支承在弹簧储能制动活塞(8)上而另一方面支承在壳体底板(12)上。