CN101586585A - 具有减小的自由行程的主缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有减小的自由行程(23)的主缸(1)。在活塞(6)在主缸本体(3)的孔(5)内移动期间，当前的主缸具有自由行程。借助活塞中的截头圆锥部分(24)可以减小这种自由行程，用于液压流体的连通的管口(14)位于所述倾斜的壁上，倾斜的壁和孔的内壁之间的间隙(26)允许能够充满压力室(4)的液压流体通过。然而，这种倾斜的壁在活塞的外壁(29)的斜率上产生变化，这个变化能够引起密封杯(17)的内杯边(19)的分离。为了防止这个分离，本发明设置成倾斜的壁形成凸起的圆形表面(32)。

Description

具有减小的自由行程的主缸

技术领域

本发明涉及具有减小的自由行程的主缸。更具体地，本发明涉及主缸活塞和包括根据本发明的活塞的主缸。

背景技术

当前的制动系统通常包括主缸。这种主缸包括主缸本体。在这个主缸本体中形成有压力室。压力室形成主缸本体内的孔。在由压力室形成的孔内可滑动地安装有活塞。活塞和孔是相配合的形状。典型地，活塞和孔为圆柱形。然后活塞的直径小于并接近孔的直径。

压力室由液压流体存储器供应制动流体或更普通的是液压流体。压力室通过液压流体供应管道连接至液压流体存储器。供应管道形成于主缸本体中。供应管道的出口面对活塞。管口形成于活塞中以允许液压流体从供应管道流到压力室中。

主缸提供对于液压流体的液压回路。由此，压力室包括液压流体出口。所述出口形成于压力室的底部。这个出口直接连接至液压回路。为了向回路供应液压流体，压力室中压力必须升高。压力室中压力的升高通过液压回路的供应出口排出包含在所述压力室中的液压流体。通过压力升高而从压力室中排出的液体注入到液压回路中。

在制动动作过程中，活塞在主缸本体的孔内移动。这个移动减小了尺寸，因此减小了压力室中用于存储液压流体的容积。此外，这个移动关闭了压力室的液压流体供应。具体地，通过移动，形成于活塞中的管口面对孔的内壁，供应管道面对活塞的外壁。然而，为了增大压力室中液压流体的压力，压力室的液压流体供应的关闭必须是密封的。

为了确保密封，并因此为了确保压力室中压力的增大，在主缸本体的孔中形成有槽。这个槽的位置使得在工作位置上，即活塞在孔内移动的过程中，形成于活塞中的管口面对所述槽或比所述槽更远离供应管道。

在槽中设置有密封杯。这个杯的作用是密封。这个杯的功能是确保压力室和供应管道之间的连通的关闭的密封。由此，所述杯仅仅部分地容纳在所述槽中。更具体地，杯的一部分露出到槽外，以与活塞接触。当活塞处于工作位置上时，这个接触必须确保供应管道和活塞管口之间的密封。在工作位置上，露出到槽外的密封部分或者面对活塞的管口以阻塞所述管口，或者与活塞的比所述活塞管口更靠近供应管道的外壁接触。杯的这个定位以密封的方式阻塞了液压流体在活塞管口和供应管道之间的循环。

所述杯通常为具有U形轮廓的冠状。U形轮廓包括基部和两个杯边。称为内杯边的一个杯边附靠着活塞的外壁。称为外杯边的一个杯边附靠着槽的底部。活塞和内杯边之间的接触是密封的。槽的底部和外杯边之间的接触是密封的。

当活塞沿着活塞的移动轴线滑动，直到内杯边面对活塞的管口或内杯边比活塞的管口更靠近供应管道的时候，杯以密封的方式阻塞压力室的流体供应。如果活塞在主缸中继续向前移动，那么这个阻塞允许压力室中的压力升高。压力的升高能够向液压回路供应液压流体。通过将包含在室中的液压流体注入到液压回路中形成这个供应。液压制动回路的液压流体供应允许进行制动动作。

在制动动作过程中，活塞的管口在面对内杯边或比内杯边更远离供应管道之前行进一定距离，也称为自由行程。供应管道和压力室之间缺乏连通在自由行程期间不是密封的。在这个自由行程期间没有密封使得不允许压力室中的压力升高。压力室中的压力没有升高使得不允许制动。在自由行程期间，制动装置的使用者按压制动踏板而不会产生任何有效的制动。

为了限制或去除自由行程，可以使管口尽可能地靠近杯的内杯边。管口则不会面对供应管道。然而，如果活塞的管口在休止位置上不面对供应管道，那么供应给压力室的液压流体的流量可能是不够的。具体地，如果活塞的管口不面对供应管道，那么出现在压力室中并在制动动作中被送到液压回路中的液体不能被快速地替换。可以将管口前移，使得所述管口仅仅部分地面对供应管道。这个部分面对的情形使得确保了足够的快速充满压力室的流量，同时减小了自由行程。然而，这个部分面对的情形保留了相当大的自由行程。

已知的主缸装置能够减小自由行程并允许制动动作对于使用者按压踏板更加敏感。因此，在专利US6,272,858中公开了一种制动装置，包括具有截头圆锥部分的活塞。然后截头圆锥部分相对于活塞的移动轴线形成倾斜的壁。然后活塞的管口位于所述倾斜的壁上。倾斜的壁使得活塞的外径，即截头圆锥部分外侧的活塞直径，大于或等于截头圆锥部分处的活塞直径。因而孔的内壁和截头圆锥部分处的活塞之间具有间隙。

因而活塞的管口不再需要面对供应管道。具体地，活塞的管口位于倾斜的壁上，如果供应管道即使部分地面对截头圆锥部分，界定了供应管道的孔的内壁和倾斜的壁之间的间隙也允许液压流体通过。根据倾斜的壁相对于活塞的移动轴向的倾斜度并根据倾斜的壁和界定了供应管道的孔的内壁之间的间隙，尽管活塞的管口和供应管道不是相互面对，也能供应有效地充满压力室的足够的流量。

然而，尽管这个截头圆锥部分能够极大地减小自由行程，但是其产生了接合区域，使活塞的直径形成中断。这个中断可能妨碍了内杯边和活塞之间的完全密封接触。当内杯边压在接合区域上时，内杯边的第一部分压在倾斜的壁上，但是所述内杯边的刚度妨碍了内杯边的第二部分与活塞的外径接触。然后内杯边仅仅部分地与活塞接触。内杯边与活塞的部分接触削弱了密封，可能妨碍了内杯边正确地履行其作为密封的作用。如果不再确保密封，那么压力室中的压力可能不再正确地增大。可能出现液压回路缺乏供应，由此导致制动故障。

因此这种解决方案不能显著地减小自由行程而同时保持足以确保主缸正确操作的密封水平和流量水平。因此，实际上不能接受这个解决方案。

发明内容

根据本发明的装置提出显著地减小自由行程而同时保持完美的密封。由此，根据本发明的装置提出一种包括倾斜的壁的主缸活塞。根据本发明的倾斜的壁形成凸起的圆形表面。活塞的管口整个地位于所述凸起的圆形表面上。即使在活塞的管口不面对供应管道，倾斜的壁的出现也能够确保足够的流量充满压力室。倾斜的壁是圆形的和凸起的，在制动动作过程中，所述内杯边在其面对活塞的每一点处与活塞接触。这种接触确保了密封，密封能保证压力室中压力的有效升高。通过倾斜的壁的凸起曲率防止了杯边的一部分的分离。

因此，本发明的目的是提供一种主缸，所述主缸从制动踏板到所述主缸的底部包括：主缸本体，所述主缸本体包括界定了所述主缸本体的孔的室；活塞，其在轴线上在所述孔内滑动；液压流体的存储器，其通过所述活塞中的管口和所述主缸本体中的供应管道对所述室进行供应；密封杯，所述密封杯通过内杯边与所述活塞的外周接触，并且所述密封杯通过外杯边与所述主缸本体接触，所述管口或者面对所述内杯边，或者根据所述活塞在所述活塞的移动轴线上的移动中的位置，在制动动作过程中比内杯边更远离所述供应管道，所述活塞包括截头圆锥部分，所述活塞的所述截头圆锥部分是通过相对于所述活塞的移动轴线的倾斜的壁形成的，其特征在于，所述倾斜的壁形成从所述活塞的外径至直径向内弯曲的凸起的圆形表面，所述直径小于所述活塞的外径，所述圆形表面使得所述管口的入口完全位于所述圆形表面内。

本发明的优选实施例设置成，所述圆形表面具有渐变的(progressive)曲率。

本发明的优选实施例设置成，在休止位置上，所述活塞的所述管口至多部分地面对所述主缸本体的所述供应管道。

本发明的优选实施例设置成，所述倾斜的壁面对所述主缸本体的部分，所述部分形成所述供应管道的壁。

本发明的优选实施例设置成，在休止位置上，所述主缸本体面对所述倾斜的壁的部分与所述倾斜的壁之间形成间隙。

本发明的优选实施例设置成，在任意工作位置上，所述内杯边基本上与所述倾斜的壁平行。

本发明的优选实施例设置成，当所述主缸工作时，所述内杯边的面对所述倾斜的壁的整个表面压靠着所述倾斜的壁。

附图说明

参考下面的说明和附图将会更好的理解本发明。说明和附图仅仅是说明性的，而决不限制本发明。附图示出了：

-图1：传统的串联主缸的剖视图；

-图2：根据本发明的主缸的局部剖视图。

具体实施方式

图1表示传统的串联主缸的剖视图。显然，本发明还可以应用在单主缸的情况下。

从制动踏板到主缸1的底部，制动系统的主缸1包括主缸本体3。主缸本体3包括内容积部，压力室4位于该内容积部中。压力室4形成孔5，孔5形成所述内容积部。活塞6位于孔5中。这个活塞6可滑动地安装在所述孔5中。活塞6在移动轴线7上滑动。

液压流体的存储器8与压力室4连通。这个连通是通过供应管道9实现的。这个供应管道9具有位于存储器8中的管道入口10。供应管道9包括位于孔5的内壁12上的管道出口11。活塞6位于面对着管道出口11的孔中。孔5的内壁12和活塞6的外径13之间的间隙使得不允许有足够的流量正确地充满压力室4。在活塞6中具有管口14。这个管口14允许液压流体从管道出口11经活塞6的内部部分15循环至压力室。

在孔5内形成有槽16。槽16面对活塞6。密封杯17部分地容纳在槽中。所述密封杯17为U形横截面轮廓。典型地，杯17包括基部18、内杯边19和外杯边20。杯17的基部18代表U形轮廓的底部。杯17的杯边19和20代表U形轮廓的分支。内杯边19与活塞6接触。活塞6和内杯边19之间的接触是密封的。外杯边20与槽16的底部21接触。外杯边20和槽16的底部21之间的接触是密封的。

在制动动作过程中，活塞6在孔5内移动。这个移动是沿着移动轴线7进行的。在这个移动过程中，管口14在孔5内移动。管口14在孔5内的这个移动关闭了供应管道9和所述管口14之间的连通。具体地，随着活塞6的移动，供应管道9和所述管口14不再相互面对，液压流体不能以足够的流量在活塞的外径13和孔5的内壁12之间循环。然而，连通的这个关闭不是密封的。仅当杯17面对所述管口14的时候或当杯17比管口14更靠近供应管道9而与活塞6密封接触的时候，典型地当杯17位于管口14和供应管道9之间的时候，获得管口14和供应管道9之间的连通的关闭的密封。如果管口14和供应管道9之间的连通以密封的方式被切断，那么活塞6在孔5中的向前移动增大了压力室4中的压力。压力室4中的这个压力增大使液压流体通过液压回路的供应出口22排出。液压回路的所述供应出口22位于主缸的底部2中。

活塞6从其休止位置(即没有制动动作)移动至工作位置(即其在制动过程中的位置)能够增大压力室4中的压力，这个移动被称为自由行程23。典型地，自由行程23对应于活塞6从其休止位置到供应管道9和管口14之间的连通以密封的方式被切断的位置的行程。

图2示出根据本发明的主缸的局部剖视图。

为了减小这个自由行程，提供一种装置，其中活塞6包括截头圆锥部分24。活塞6的截头圆锥部分24是通过相对于活塞6的移动轴线7的倾斜的壁25形成的。管口14整个位于这个倾斜的壁25上。倾斜的壁25至少部分地面对供应管道9。这个部分面对的情形确保了倾斜的壁25和孔的壁27之间的间隙26形成供应管道9。间隙26确保液压流体的通过，足以充满压力室4，即使在管口14完全不面对供应管道9或稍微面对供应管道9的情况下，也能实现上述效果。

这个倾斜的壁25能够使管口14更靠近杯17，同时保持压力室4的足够的供应。由于管口14更靠近杯17，所以减小了用于活塞6在杯17的帮助下以密封的方式关闭供应管道9和管口14之间的连通的行程距离。

然而，这个倾斜的壁可能在杯17在活塞上的行程中产生中断。典型地，倾斜的壁25和活塞6的外壁29之间的接合处28使得杯17仅仅部分地与活塞6接触。活塞6在活塞6的外径13外周上面对主缸本体3的壁形成活塞6的外壁29。典型地，倾斜的壁25使得所述倾斜的壁25的任一点比活塞6的外壁29的任一点更靠近移动轴线7。

当所述内杯边19压在接合处28上时，内杯边19的第一部分30压在内壁25上，内杯边19的第二部分31面对活塞6的外壁29。然后，内杯边19与活塞之间的接触仅仅是部分的，内杯边19的刚度能够防止由于接合处28产生的角度变化而导致的完全接触。这个部分接触使得不能够确保完美的密封。类似地，如果内杯边19的第二部分31与活塞的外壁29接触，那么可能发生内杯边19的第一部分30的分离。这种分离阻碍了内杯边19的第一部分30与倾斜的壁25之间的密封接触。内杯边19仅仅部分地与活塞6接触。这个部分接触不能确保内杯边19和活塞6之间的接触的完美密封。

为了确保内杯边19和活塞6之间的接触即使在存在倾斜的壁25的情况下也能完美地密封，根据本发明的装置设置成，所述倾斜的壁25形成凸起的圆形表面32。然后所述凸起的圆形表面32从活塞6的外径13向内弯曲至倾斜的壁25的直径33，所述外径13形成活塞的6的外壁29。在圆形表面32的每一点上，圆形表面32的直径33小于活塞6的外径13。圆形表面32使得管口14的入口34整个地位于所述圆形表面32内。圆形表面32的凸起曲率确保了杯17和活塞6之间的完全密封接触，并因此确保了杯17和活塞6之间的完美密封接触。圆形表面32的凸起曲率防止了在接合区域28上的倾斜角发生变化。当所述内杯边与接合区域28接触的时候，接合处28上的倾斜角不发生变化防止了内杯边19的分离。然后杯17紧密地靠着圆形表面32。

在本发明的优选实施例中，圆形表面32的曲率可以是渐变的。这个渐变的曲率最大程度地降低了接合处28的角度变化。内杯边19保持与活塞6的完美密封接触。

在本发明的优选实施例中，在休止位置上，活塞的管口14至多部分地面对供应管道9。在与活塞6的移动轴线7垂直的轴线上，供应管道9和管口14之间的偏离能够使管口14在休止位置上更靠近杯17。管口14靠近杯17的这个定位减小了自由行程23。通过圆形表面32和孔5的壁27之间的间隙26来确保能够充满压力室的液压流体的流量。典型地，在与活塞6的移动轴线7垂直的轴线上，倾斜的壁面对孔5的内壁27，该内壁27界定了供应管道9的壁。因此，倾斜的圆形表面与杯17相互作用，使得在任何工作位置上(即当活塞6在孔5内移动的时候)，内杯边基本上与倾斜的壁25平行。类似地，当主缸工作时，内杯边的面对倾斜的壁的整个表面压靠着所述倾斜的壁。因此，根据本发明，当主缸1工作时，内杯边19的整个表面压靠在所述倾斜的壁25上。由此，倾斜的壁25到达活塞6的外径13，而在斜率上没有变化。

Claims (8)

1.一种制动主缸，所述主缸从制动踏板到所述主缸的底部(2)包括：

-主缸本体(3)，所述主缸本体包括位于所述主缸本体的孔(5)中的室(4)，

-活塞(6)，其在所述活塞的移动轴线(7)上在所述孔内滑动，

-液压液体的存储器(8)，其通过所述活塞中的管口(14)和所述主缸本体中的供应管道(9)对所述室进行供应，

-密封杯(17)，

-所述密封杯通过内杯边(19)与所述活塞的外周接触，并且所述密封杯通过外杯边(20)与所述主缸本体接触，

-所述管口或者面对所述内杯边，或者根据所述活塞在所述活塞的移动轴线上的移动中的位置，在制动动作过程中比内杯边更远离所述供应管道，

-所述活塞包括截头圆锥部分(24)，

-所述活塞的所述截头圆锥部分是通过相对于所述活塞的移动轴线的倾斜的壁(25)形成的，

其特征在于

-所述倾斜的壁形成从所述活塞的外径到小于所述活塞的外径的直径(33)向内弯曲凸起的圆形表面(32)，

-所述圆形表面使得所述管口的入口(34)完全位于所述圆形表面内。

2.根据权利要求1所述的主缸，其特征在于，所述圆形表面具有渐变的曲率。

3.根据权利要求1或2所述的主缸，其特征在于，在休止位置上，所述活塞的所述管口至多部分地面对所述主缸本体的所述供应管道。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的主缸，其特征在于，所述倾斜的壁面对所述主缸本体的一部分(27)，所述部分形成所述供应管道的壁。

5.根据权利要求4所述的主缸，其特征在于，在休止位置上，所述主缸本体面对所述倾斜的壁的所述部分与所述倾斜的壁之间形成间隙(26)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的主缸，其特征在于，在任意工作位置上，所述内杯边基本上与所述倾斜的壁平行。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的主缸，其特征在于，当所述主缸工作时，所述内杯边的面对所述倾斜的壁的整个表面压靠在所述倾斜的壁上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的主缸，其特征在于，所述倾斜的壁到达所述活塞的外径，而在斜率上没有变化。

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