CN101108618A - 汽车液压制动装置的主制动缸机构和汽车制动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车液压制动装置的主制动缸机构(10),具有一个外壳(12)、里面设有两个相邻缸孔(18、20),具有两个活塞机构(22、24),其中,第一活塞机构(22)可沿第一缸孔纵轴(A)移动容纳在第一缸孔(18)内,第二活塞机构(24)可沿第二缸孔纵轴(B)移动容纳在第二缸孔(20)内;具有一个力输入活塞(54),该活塞能够与制动踏板连接或者与制动踏板连接在一起,并可在外壳(12)的空隙(56)内沿操纵轴(C)被移动导向,其中,第一活塞机构(22)和第二活塞机构(24)视力输入活塞(54)的移动程度进行移动,其中,第一活塞机构(22)与外壳(12)限定与液压制动装置液压连接的第一压力室(26),以及其中第二活塞机构(24)与外壳(12)限定与液压制动装置液压连接的第二压力室(28),在第一活塞机构(22)以及第二活塞机构(24)与力输入活塞(54)之间设置一个传递元件(44),该元件上面固定一个连接凸肩(48),所述连接凸肩(48)与力输入活塞(54)为共同运动采用力传递方式连接在一起或者能够以力传递方式连接。
Description
本发明涉及一种汽车液压制动装置的主制动缸机构,具有一个外壳,里面设有两个相邻缸孔,具有两个活塞机构,其中,第一活塞机构可沿第一缸孔纵轴移动容纳在第一缸孔内,第二活塞机构可沿第二缸孔纵轴移动容纳在第二缸孔内;具有一个力输入活塞,该活塞能够与制动踏板连接或者与制动踏板连接在一起,并可在外壳的空隙内沿操纵轴被移动导向,其中,第一活塞机构和第二活塞机构视力输入活塞的移动程度进行移动,其中,第一活塞机构与外壳限定与液压制动装置液压连接的第一压力室,以及其中第二活塞机构与外壳限定与液压制动装置液压连接的第二压力室。
文献DE 37 15 209 A1公开了这种主制动缸机构。该结构类似于串联式主制动缸机构,但明显节省占用空间,因为两个活塞机构在彼此相邻的以液压相互连接的缸孔内工作。制动时通过制动踏板向第一活塞内输入踏板操纵力,通过这种力然后在液压制动装置上产生制动压力。换言之,在装备这种主制动缸机构的制动系统中,施加汽车车轮制动所需的液压制动压力仅利用主制动缸机构产生。
这种直接连接的制动系统中产生不利影响的是,驾驶员通过其对制动踏板的操纵动作无论如何都会影响到车轮制动的液压压力。当这一点有助于制动情况时,尚无问题。但只要驾驶员相应地对实际制动情况反应错误,例如控制的制动压力过大或者过小,那么制动性能,特别是制动行程以及汽车的驾驶方向稳定性就会变差,甚至在最不利的情况下会导致事故。
这种设置的另一个缺点在于,两个活塞机构在对应的缸孔内相互液压连接。因此产生的问题是,在功能失灵时,特别是在直接由制动踏板操纵运动的活塞机构区域内泄漏时,不能再可靠地控制其后置的活塞机构。
文件登记号为DE 10 2005 037 792的申请人后公开的专利申请公开了一种主制动缸机构,其中,传递元件并非最佳地用于吸收偏心作用的反作用力和由此产生导致功能失灵的倾覆力矩的构成。这种偏心作用的反作用力,例如,使其中的一个活塞机构由于泄漏不再正常工作,从而在相应的运行情况下仅有一个活塞机构还能作用于传递元件。其后果是在传递元件与外壳壁之间出现点状接触,从而导致局部有限的高负荷和相应高的磨损。
DE 40 28 925 A1介绍了一种液压制动装置的操纵单元,具有两对并排设置的活塞。第一对活塞与力输入元件直接机械连接。在出现抱死的情况下,通过第二对活塞对可以降低制动回路中的压力。
本发明的目的在于,提供一种开始部分所述类型的主制动缸机构和一种相应构成的汽车制动装置,在结构简单和成本低廉的情况下,在出现较大偏心作用力时也能保证可靠工作。
该目的通过一种开始部分所述类型的主制动缸机构得以实现,其中,在第一活塞机构以及第二活塞机构与力输入活塞之间设置一个可与第一和第二活塞机构进行接触的传递元件,该元件上面固定一个在外壳内引导的连接凸肩,该连接凸肩为与力输入活塞为共同运动采用力传递方式连接在一起或者能够以力传递方式连接。
依据本发明,确切地说是在借助传递元件的情况下,两个活塞机构可与力输入活塞连接。因此,在配属给活塞机构的液压系统之一泄漏的情况下,至少各自其他液压系统能够直接通过力输入活塞控制。一个活塞机构通过配属给各自其他活塞机构的液压系统的液压操纵在此过程中短缺。
提供连接凸肩的作用尤其是在于,在手动操纵期间,传递元件可能出现横向力负荷的情况下,改善传递元件在外壳内的引导。例如,这种横向力负荷,可以通过来自第一活塞机构和第二活塞机构不同的反作用力出现,尤其是当两个活塞机构之一完全失灵,其结果是仅由能够继续正常工作的活塞机构向传递元件偏心施加不可忽视的力的情况下出现。通过依据本发明具有的连接凸肩,这种横向力从传递元件出发,通过连接凸肩传递到在外壳内引导的力输入元件上。横向力由此既配属到传递元件的支承结构上,也配属到力输入元件的支承结构上,并且通过其导入外壳内。由于通过使用连接凸肩加大了有效支承部位的轴向距离,作用于传递元件的力可以明显降低,从而明显减少传递元件上的磨损,并因此可以更好并且可靠地工作。
在此方面,传递元件在配属给其的传递室内可以移动。由此传递元件获得运动间隙,可靠地容纳在主制动缸机构内并可以更容易在传递室内引导。
传递室内此外设置一个传递元件复位弹簧,它最好可以将传递元件向力输入活塞的方向上预张紧。传递元件复位弹簧此外依据本发明可以这样设计,使其将传递元件从活塞机构偏离张紧。由此可以有控制地吸收作用于力输入元件的操纵力。
传递元件在其面向活塞机构的端部上可以钵形构成,并且这样将传递元件复位弹簧面向其的部分容纳在钵内,以便提供弹簧可靠和夹紧以及防脱落的支承结构。
在本发明一种优选的实施方式中,在传递元件与第一以及第二活塞机构面向传递元件的端部之间,在主制动缸机构的静止状态下具有间隙或者间距。
测定间隙的方法优选用于制动的踏板操纵在正常运行时、没有与力输入活塞以及与第一和第二活塞机构的机械连接情况下进行。由此可以避免正常运行时由于受到操纵力作用于活塞机构产生的制动干扰影响。
另一方面对于本发明具有意义的是,传递元件与活塞机构之间的间隙测定,使得用于制动的踏板操纵在紧急情况下运行时,为越过间隙,通过传递元件引导和力输入活塞与第一以及第二活塞机构进行机械连接下进行。
通过这样测定传递元件与活塞机构之间的间隙,使得在正常运行时保证力输入元件与活塞机构机械上整体分离,并且使制动通过得到控制的辅助制动力系统实施,而施加到制动踏板上的操纵力不会失控和不可预见地影响制动行程。而在紧急情况下运行时则相反,例如在伺服制动力系统失灵的情况下,按照可靠和简单且成本低廉的方式保证制动踏板与制动回路的直接机械连接。
依据本发明一种与连接凸肩相关的实施方案,该连接凸肩在传递元件上整体成型。也可以选择以其他方式将连接凸肩连接在传递元件上。该连接凸肩例如也可以与传递元件分开构成并与其固定连接。此外,连接凸肩以圆柱体构成。这可以使传递元件和活塞机构具有相对简单的结构。
优选连接凸肩沿力输入元件的操纵轴延伸,由此具有一条无阶梯的力线,将运动部件的卡紧或者歪斜降到最低限度。
在本发明一种优选的实施方案中,力输入活塞与外壳共同限定一个踏板力压力室,该踏板力压力室优选与一个踏板反作用力模拟装置连接。由此在正常运行时,使用者可以根据他施加给制动踏板的力掌握相应的制动感觉。
依据本发明,将连接凸肩在一个安装在外壳内的密封机构内引导。密封机构优选具有一个密封套,该密封套容纳至少一个密封件,该密封件密封作用于连接凸肩上并轴向由一个防尘垫保持在位置上。依据本发明,防尘垫由此可以具有与周围外壳的确定距离或/和悬浮设置。通过防尘垫的悬浮设置,它可以灵活配合连接凸肩与外壳的轴向位置。特别是由此可以避免加工公差或者调节过程高成本的局限性。优选密封机构限定踏板压力室的前端。
为在力输入活塞与连接凸肩之间提供可靠连接,可以将连接凸肩容纳在力输入活塞的一个中央空隙内。
依据本发明一种进一步构成,连接凸肩具有一个弹性元件,该弹性元件在将连接凸肩插入力输入活塞的中央空隙内后的定位方式,使连接凸肩与力输入活塞以力传递方式连接。这使部件安装简单并仍然保证可靠的力连接。
主制动缸机构的设计,使相邻的缸孔基本上彼此平行分布。此外,第一和第二活塞机构各自通过活塞复位弹簧在起始位置上向传递元件预张紧。由此可以在紧急情况下运行时产生一种整体上直线的力分布。部件可能的卡紧因此被阻或者变得困难。此外,由于从起始位置中的活塞机构不希望的运动所致的制动作用意外释放被得到阻止。
在依据本发明的一种实施方案中,在传递元件与外壳之间设置一个滑动缸,该滑动缸处于传递元件与周围外壳壁的接触区域内。该滑动缸最好与传递活塞力量合理地连接。
此外具有意义的是,滑动缸由摩擦性能最佳的材料组成,以便将摩擦磨损降到最低限度。特别具有优点的是,滑动缸通过较大面积延伸。它最好具有与传递元件的长度基本相同。由此可以将导入的横向力分布到更大的面积上,由此减少传递元件区域内的面积负荷。
本发明此外涉及一种具有上述类型主制动缸机构的汽车制动装置。
下面借助附图举例对本发明进行说明。其中:
图1示出本发明第一实施方式的纵剖面图;
图2示出本发明第二实施方式的纵剖面图;
图3示出图1中III标注区域的放大图;
图4示出图1中IV标注区域的放大图;
图5示出图1中V标注区域的放大图;以及
图6示出本发明与图5相比略有不同的一种实施方式。
图1示出按照本发明的主制动缸机构10第一种实施方式的纵剖面图。主制动缸机构10具有外壳12,在该实施方式中,该外壳由一个下外壳部分14和一个上外壳部分16组成。外壳部分14和16借助螺旋连接件相互连接。在外壳12内,具有沿其中的第一孔纵轴A的第一缸孔18和沿其中的第二孔纵轴B的第二缸孔20.
其中的第一活塞机构22可沿孔纵轴A移动容纳,其中的第二活塞机构24可沿孔纵轴B移动容纳。第一活塞机构22与外壳12限定其中的第一压力室26,第二活塞机构24与外壳12限定其中的第二压力室28。该压力室26和28与用于车轮制动的制动回路传导连接,这一点在附图中没有示出。活塞机构22和24各自具有一个输入活塞30和32,它们通过活塞复位弹簧34和36预张紧在起始位置内。伺服室38与一个伺服压力源a连接。活塞机构22和24通过活塞密封机构40密封。
所述输入活塞30、32在图1中向右侧的端部,突入于在外壳12内开出的传递室42之内。在该传递室内设置传递元件44并将其引导。传递元件44与输入活塞30、32的端部相距确定的距离或者间隙s。
传递元件复位弹簧46设置在传递室42内。在传递元件44上,例如通过螺旋连接件固定设置一个在该实施方式中圆柱体构成的连接凸肩48。该连接凸肩48穿过密封机构50并穿过踏板压力室52延伸并被容纳在一个力输入元件54内。
力输入活塞54与一个附图中没有示出的制动踏板连接。该制动踏板可沿操纵轴C在外壳的空隙56内被移动引导。
传递元件复位弹簧46将传递元件44在图1中向右侧的方向上预张紧。同时传递元件复位弹簧46将传递元件44从活塞机构22和24偏离张紧。传递元件44在其面向活塞机构22和24的端部上以钵形构成,并在钵底上具有一个环形凹陷部位,里面容纳传递元件复位弹簧46的一端。
密封机构50可移动并且密封地受纳连接凸肩48。该密封机构与外壳12共同形成踏板压力室52的前部限定。踏板压力室52与一个未示出的踏板反作用力模拟装置连接。
图3示出密封机构50的放大图。图3特别示出密封机构50由密封套70、一个第一密封件72和一个第二密封件74构成。第一密封件72将密封套70相对于外壳12密封。所述密封件74紧贴在连接凸肩48的面上,其中,连接凸肩48由一个防尘垫78轴向保持在位置上。其中,防尘垫78与周围的外壳12具有确定的径向距离并由此可以被悬浮设置。据此与连接凸肩48的径向位置相配合。
连接凸肩48在其图1中左侧端部上具有一个弹性连接件80,图4示出其细节。弹性连接件80容纳在连接凸肩48的一个穿孔82内。该穿孔具有径向倾斜向外凸起的弹性挠曲臂。弹性连接件80的弹性臂在将连接凸肩48插入力输入元件54上所配属的空隙84内后,在一个安装在那里的圆柱体根部切口86后面定位,由此连接凸肩48与力输入元件54进行连接。此外,连接凸肩48上具有另一个里面容纳密封圈90的穿孔88,从而使得连接凸肩48流体密封地容纳在力输入元件54内。
此外具有一个简单示出的传感器结构b,以测定通过制动踏板操纵所引发的力输入元件54的移动并传输给一个用于分析处理的监控装置c。该监控装置c测定驾驶员与所要求的汽车减速相关的要求,并通过伺服压力源a使伺服室38内相应升压,该伺服室据此释放输入活塞30、32的操纵运动。在正常运行时的这种制动操纵期间,不能超过传递元件44与输入活塞30和32之间的间隙s,从而这些部件之间不存在机械连接。因此输入活塞30、32的移动由纯伺服控制进行,并且与力输入元件54机械上完全分离。
在紧急情况下运行情况下,例如具有部件a、b和c的制动控制系统表现出功能失灵时,主制动缸机构回落到一个安全平面。这种紧急制动开始时,力输入元件54在图中向左移动,并将通过踏板操纵导入的操纵力,通过所连接的连接凸肩48传递到传递元件44上。该传递元件同步复位弹簧46向力输入活塞54逆传递移动,直至间隙s耗尽。然后该传递元件紧贴在输入活塞30和32的端面上并与其附着。力输入元件54的继续操纵运动然后直接转换成输入活塞30和32的往复直线运动,因此以公知的方式激活车轮制动。
如果活塞机构22和24对传递元件的反作用力不同,例如因为两个与压力室26和28连接的制动回路之一失灵,那么传递元件44承受一种倾覆力矩,对其线性引导性能产生不利影响。但这种倾覆力矩,部分通过连接凸肩48传递到远离设置的在其引导上可以径向支承的力输入元件54上。由此由倾覆力矩引发的横向力配属到传递元件44和力输入元件54的支承结构上,从而明显降低传递元件44的负荷。特别是通过支承部位之间的大距离产生的杠杆效应明显降低对传递元件44的有效横向力负荷。
图2示出本发明的第二实施方式。由于大部分内容与图1所述的实施方式类似,所以保留所使用的附图符号,但部件a、b、c在该图中没有示出。
图2所示实施方式与图1实施方式的主要区别在于,附加在传递元件44与外壳12的壁之间具有一个滑动缸60。如图5的放大图所示,该滑动缸与传递元件44力量合理地连接并起到相对于外壳壁减少摩擦的作用。由此一方面降低摩擦磨损和另一方面为传递元件44提供更大的支承面积,从而出现的横向力产生较小的面积负荷。
此外可以看出,滑动缸60造型合理地安装在与传递元件44整体构成的环形附件62上并定位。
图6示出一种略为不同的实施方式,其中,滑动缸60′明显加长构成。从图6可以看出,滑动缸60′具有基本上与传递元件44相同的轴向长度。由此进一步改善其导向性能。
对所有实施方式可以概括确定,特别是通过将向传递元件44施加偏心力情况下出现的倾覆力矩既配属到传递元件44的径向支承部位上,也配属到力输入活塞54的径向支承部位上,可以有效抑制传递元件44不希望的歪斜甚至卡紧和除此以外在其外圆周上不希望的磨损现象。通过上述的进一步构成,可以增强这种效果。
Claims (23)
1.汽车液压制动装置的主制动缸机构(10),具有:
外壳(12),所述外壳(12)内有两个相邻缸孔(18、20),
两个活塞机构(22、24),其中,第一活塞机构(22)可沿第一缸孔纵轴(A)移动容纳在第一缸孔(18)内,其中的第二活塞机构(24)可沿第二缸孔纵轴(B)移动容纳在第二缸孔(20)内,
力输入活塞(54),所述活塞可与制动踏板连接或者与制动踏板连接在一起,并可在外壳(12)的空隙(56)内沿操纵轴(C)被移动导向,其中,第一活塞机构(22)和第二活塞机构(24)视力输入活塞(54)的移动程度进行移动,
其中,第一活塞机构(22)与外壳(12)限定与液压制动装置液压连接的第一压力室(26),其中第二活塞机构(24)与外壳(12)限定与液压制动装置液压连接的第二压力室(28);
其特征在于,在第一活塞机构(22)以及第二活塞机构(24)与力输入活塞(54)之间设置一个传递元件(44),该传递元件(44)上面固定一个连接凸肩(48),所述连接凸肩(48)与力输入活塞(54)为共同运动采用力传递方式连接在一起或者能够以力传递方式连接。
2.按权利要求1所述的主制动缸机构(10),其特征在于,传递元件(44)在配属给其的传递室(42)内可以移动。
3.按权利要求2所述的主制动缸机构(10),其特征在于,传递室(42)内置一个传递元件复位弹簧(46)。
4.按权利要求3所述的主制动缸机构(10),其特征在于,传递元件复位弹簧(46)将传递元件(44)向力输入活塞(54)的方向上预张紧。
5.按权利要求3或4所述的主制动缸机构(10),其特征在于,传递元件复位弹簧(46)将传递元件(44)从活塞机构(22、24)偏离张紧。
6.按前述权利要求之一所述的主制动缸机构(10),其特征在于,所述传递元件(44)面向活塞机构(22、24)的端部为钵形,且将传递元件复位弹簧(46)面向传递元件(44)的区段容纳在钵内。
7.按前述权利要求之一所述的主制动缸机构(10),其特征在于,在主制动缸机构(10)的静止状态下,在所述传递元件(44)与第一以及第二活塞机构(22、24)面向传递元件(44)的端部之间具有间隙(s)。
8.按权利要求7所述的主制动缸机构(10),其特征在于,所述传递元件(44)与所述活塞机构(22、24)之间的间隙(s)的测定,是在用于制动的踏板操纵在正常运行时,同力输入活塞(54)以及第一及第二活塞机构(22、24)间无机械连接下进行。
9.按权利要求7或8所述的主制动缸机构(10),其特征在于,所述传递元件(44)与活塞机构(22、24)之间的间隙(s)的测定,是在用于制动的踏板操纵在紧急情况下运行时,为越过间隙(s),通过传递元件(44)引导和力输入活塞(54)与第一以及第二活塞机构(22、24)进行机械连接下进行。
10.按前述权利要求之一所述的主制动缸机构(10),其特征在于,所述连接凸肩(48)在传递元件(44)上整体成型。
11.按权利要求1-9之一所述的主制动缸机构(10),其特征在于,所述连接凸肩(48)与传递元件(44)分开构成并与其固定连接。
12.按前述权利要求之一所述的主制动缸机构(10),其特征在于,所述连接凸肩(48)为圆柱体构成。
13.按前述权利要求之一所述的主制动缸机构(10),其特征在于,所述连接凸肩(48)沿力输入活塞(54)的操纵轴(C)延伸。
14.按前述权利要求之一所述的主制动缸机构(10),其特征在于,所述力输入活塞(54)与所述外壳(12)共同限定踏板力压力室(52)。
15.按前述权利要求之一所述的主制动缸机构(10),其特征在于,所述连接凸肩(48)在安装在所述外壳(12)内的密封机构(50)内被导向。
16.按权利要求15所述的主制动缸机构(10),其特征在于,所述密封机构(50)具有密封套(70),所述密封套(70)容纳至少一个密封件(74),该密封件(74)密封作用于所述连接凸肩(48)并轴向由防尘垫(78)保持在位置上。
17.按权利要求16所述的主制动缸机构(10),其特征在于,所述防尘垫(78)悬浮设置在所述外壳(12)内。
18.按前述权利要求之一所述的主制动缸机构(10),其特征在于,所述力输入活塞(54)将所述连接凸肩(48)容纳在一个中央空隙内。
19.按权利要求18所述的主制动缸机构(10),其特征在于,所述连接凸肩(48)具有弹性连接件(80),所述弹性连接件(80)在将所述连接凸肩(48)插入力输入活塞(54)的中央空隙内后的定位方式,使所述连接凸肩(48)与所述力输入活塞(54)以力传递方式连接。
20.按前述权利要求之一所述的主制动缸机构(10),其特征在于,在所述传递元件(44)与所述外壳(12)之间设置滑动缸(60)。
21.按权利要求20所述的主制动缸机构(10),其特征在于,所述滑动缸(60)与所述传递元件(44)连接,以实现联动,所述传递元件(44)尤其是在径向上支承在所述外壳(12)内的所述滑动缸(60)上。
22.按权利要求20或21所述的主制动缸机构(10),其特征在于,所述滑动缸(60)的长度与所述传递元件(44)的长度基本相同。
23.汽车制动装置,具有按前述权利要求之一所述的主制动缸机构(10)。
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