CN101610940B - 压力介质操纵的制动缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压力介质操纵的制动缸，包括膜片，该膜片包括用于将膜片固定在制动缸上的径向外侧的固定边缘。本发明规定，固定边缘具有楔形的径向向内渐缩的横截面并以该横截面夹紧在制动缸的一个缸区段和另一缸区段之间的具有楔形的径向向外加宽的横截面的互补成形的容纳部中，在膜片上构成至少一个沿轴向延伸的相对于固定边缘径向向内错置地设置的定心环，膜片能通过该定心环定心靠到制动缸的壁部的径向内侧的周面上，定心环垂直于固定边缘的中间平面设置，通过相互夹紧的缸区段的具有轴向分量的夹紧力，使固定边缘由于楔形效应而被径向向外牵拉并由此在定心的自行增力意义上以较高的径向力将定心环压靠到所述周面上。

Description

压力介质操纵的制动缸

技术领域

本发明涉及一种压力介质操纵的制动缸。

背景技术

这种类型的膜片例如在DE 40 11 739 A1中公开并且可通过行车制动缸的行车制动室的压力来加载，以便操作行车制动器。在此，膜片被这样夹紧在行车制动缸和一隔板之间，该隔板在组合式行车制动和弹簧储能制动缸的行车制动缸和弹簧储能制动缸之间，即行车制动缸和隔板的边缘以凸缘形式向外弯曲并且在它们之间容纳膜片的径向外侧的固定边缘，其中边缘通过一夹紧环相对彼此夹紧。

但在制造膜片时可能出现这样的情况，即膜片不安装在中心、即不与组合式行车制动和弹簧储能制动缸的中轴线同心地安装，从而膜片中的机械应力在夹紧环夹紧后不均匀地分布并且膜片在高的弯曲疲劳载荷下随着时间会被从其夹紧中拉出或者说变脆或裂缝，并由此产生不期望的泄漏。

发明内容

与之相比，本发明的目的在于，改进开头所述类型的膜片，使得它在运行中具有更高的使用寿命。此外，应提供一种具有这样的膜片的、压力介质操纵的制动缸。

根据本发明，所述目的通过如下所述的特征实现。所述压力介质操纵的制动缸包括膜片，所述膜片包括一用于将膜片固定在制动缸上的径向外侧的固定边缘，其中，a)膜片的径向外侧的固定边缘具有楔形的径向向内渐缩的横截面，并且以该楔形的径向向内渐缩的横截面被夹紧在制动缸的一个缸区段和另一缸区段之间的、具有楔形的径向向外加宽的横截面的、互补成形的容纳部中；b)在膜片上构成至少一个沿轴向延伸的、相对于固定边缘径向向内错置地设置的定心环，所述膜片通过该定心环能定心靠到制动缸的壁部的径向内侧的周面上；其特征在于，c)定心环垂直于固定边缘的中间平面设置；d)所述制动缸的壁部的径向内侧的周面具有用于膜片的定心环的贴合面；并且e)通过相互夹紧的缸区段的具有轴向分量的夹紧力，使得固定边缘由于楔形效应而被径向向外牵拉，并且由此在定心的自行增力的意义上以较高的径向力将定心环压靠到行车制动缸的壁部的径向内侧的周面上。

通过在膜片上构成至少一个沿轴向延伸的、相对于固定边缘径向向内错置地设置的定心环，膜片能通过该定心环定心靠到制动缸的壁部的径向内侧的周面上，而与中心的安装位置不同，膜片不再会相对于制动缸错误地安装。这简化并加快了制动缸的生产。此外，通过更好的定心提高了膜片的密封性并且延长了它的使用寿命。

通过下面的措施可以得出本发明的有利的扩展方案和改进方案。

沿周向看，定心环尤其是可以完全环绕地构成或者由多个环区段组成地并与膜片一体地构成。

优选地，定心环与膜片一体地构成。

优选地，所述膜片由橡胶制成。

优选地，贴合面位于一假想的、中轴线与缸轴线同心的圆柱上。

优选地，所述制动缸是具有一行车制动缸、一弹簧储能制动缸和一设置在该行车制动缸和弹簧储能制动缸之间的隔板的组合式行车制动和弹簧储能制动缸。

优选地，制动缸的所述一个缸区段是行车制动缸，而所述另一缸区段是隔板。

优选地，膜片将行车制动缸的能用压力介质加载和卸载的行车制动室与一容纳复位弹簧的弹簧室隔开。

优选地，膜片与一刚性的膜片盘共同作用，该膜片盘与行车制动缸的一压杆连接。

尤其优选地，膜片的径向外侧的固定边缘具有楔形的、径向向内渐缩的横截面。如果膜片的径向外侧的固定边缘以楔形的径向向内渐缩的横截面被夹紧在制动缸的一个缸区段和另一缸区段之间的、具有楔形的径向向外加宽的横截面的、互补成形的容纳部中，则相互夹紧的缸区段的、具有轴向分量的夹紧力提供径向向外指向的力到膜片上，由此将膜片的定心环压靠到制动缸的壁部的径向内侧的周面上。换句话说，夹紧力的轴向分量使得固定边缘由于楔形效应而被径向向外牵拉，并且由此在定心的自行增力的意义上以较高的径向力将定心环压靠到制动缸的壁部上的贴合面上。由此，提高了防止膜片的径向外侧的固定边缘被从夹紧中拉出的安全性。

更详细的情况参见以下对实施例的说明。

附图说明

下面在附图中示出本发明的实施例并在以下说明中对其进行详细描述。附图中：

图1示出一组合式行车制动和弹簧储能制动缸的横剖视图，该制动缸具有根据本发明的一优选实施方式的膜片；

图2示出图1的具有膜片的组合式行车制动和弹簧储能制动缸的局部剖开的侧视图。

具体实施方式

图1示出了一种组合式行车制动和弹簧储能制动缸1，以下称为组合缸。该组合缸1包括一行车制动缸2和一与该行车制动缸在结构和功能上连接的弹簧储能制动缸4。行车制动缸2和弹簧储能制动缸4通过一隔板6相互隔开。一弹簧储能制动活塞8可移动地设置在弹簧储能制动缸4内部，其中一储能弹簧10贴靠在该弹簧储能制动活塞8的一侧上。该储能弹簧10在其相反的一侧上支撑在弹簧储能制动缸4的底部上。在弹簧储能制动活塞8和隔板6之间构成一弹簧储能制动室12，该弹簧储能制动室与一出于尺寸原因而未示出的压力调节模块相连，以便对该弹簧储能制动室12充气和排气。在充气时，弹簧储能制动活塞8在储能弹簧10被压紧的情况下轴向移动到驻车制动器的松开位置。在弹簧储能制动活塞8的该移动过程中，存在于容纳储能弹簧10的弹簧室14中的空气经由排气阀16被压出。如果相反为了制动的目的而对弹簧储能制动室12排气，则储能弹簧10便能使弹簧储能制动活塞8移动到压缩位置中。

弹簧储能制动活塞8与一空心的活塞杆18连接，该活塞杆18穿过隔板6延伸到行车制动缸2的行车制动室20中。一装在隔板6中的密封件22在活塞杆18的纵向运动过程中相对于该活塞杆的外壁密封。一未示出的入口通入行车制动室20中，压缩空气通过该入口进入和排出以操纵行车制动缸2。压缩空气作用到安装于行车制动缸2内部的膜片24上，在该膜片的另一侧上设有一刚性膜片盘26形式的受压件。更准确地说，膜片24将行车制动缸2的能由压力介质加载和卸载的行车制动室20与一弹簧室31隔开，该弹簧室31容纳支撑在膜片盘26上的复位弹簧30。

膜片盘26与一压杆28连接，该压杆与一在组合缸1外部的制动操纵机构共同作用。在此例如是指机动车盘式制动器的操纵元件。行车制动缸2是有源制动缸，也就是说，行车制动器通过对行车制动室20的充气被压紧而通过排气被松开。一侧支撑在膜片盘26上而另一侧支撑在行车制动缸2底部上的复位弹簧30用于在对行车制动室20排气时使压杆28回复到松开位置中。

膜片24的径向外侧的固定边缘32具有楔形的、径向向内渐缩的横截面。膜片24的、具有楔形的径向向内渐缩的横截面的、该径向外侧的固定边缘32被夹紧在隔板6和行车制动缸2之间的、具有楔形的径向向外加宽的横截面的、互补成形的容纳部34中。隔板6和行车制动缸2将其外侧边缘构成为径向向外弯曲的凸缘36、38，它们的相对指向的内侧面在其间构成具有楔形横截面的容纳部34。

此外，在膜片24上构成至少一个沿轴向延伸的、相对于固定边缘32径向向内错置地设置的定心环40，该膜片能通过该定心环定心靠到行车制动缸2的壁部44的径向内侧的周面42上。尤其优选的是，定心环40基本垂直于固定边缘32的中间平面设置并且例如在一侧从膜片24伸出。但是可想到的是，替代所述一个定心环40或者附加地设置另一个在弹簧储能制动缸4的方向上伸出并定心靠到其壁部的径向内侧的周面上的定心环。

定心环40定心贴靠的、行车制动缸2的径向内侧的周面42也优选位于一假想的、中轴线与缸轴线46同心的圆柱上。

定心环40可如所示的那样沿周向看完全环绕地或由环区段组成地构成。膜片24优选由橡胶制成，而定心环40与该膜片一体地构成。

因此，相互夹紧的隔板6和行车制动缸2的、具有轴向分量的夹紧力用于将膜片24的定心环40压靠到行车制动缸2的壁部44的径向内侧的周面42上。换句话说，夹紧力的轴向分量用于使固定边缘32由于楔形效应而被径向向外牵拉，并由此在定心的自行增力的意义上以较高的径向力将定心环40压靠到行车制动缸2的壁部44的径向内侧的周面42上。

这样的轴向夹紧力分量例如可以这样实现，即行车制动缸2的构造成凸缘36的边缘以及隔板6的凸缘38由弹簧储能制动缸4的壁部的边缘48按照卷边的形式搭接，该卷边例如通过成形工艺制造。该卷边便负责夹紧力的轴向分量。

根据本发明的具有定心环40的膜片24的应用不是限于组合式行车制动和弹簧储能制动缸1，而是这样的膜片24当然可以用在任意类型的压力介质操纵的制动缸中。

附图标记列表

1行车制动和弹簧储能器

2行车制动缸

4弹簧储能制动缸

6隔板

8弹簧储能制动活塞

10储能弹簧

12弹簧储能制动室

14弹簧室

16排气阀

18活塞杆

20行车制动室

22密封件

24膜片

26膜片盘

28压杆

30复位弹簧

31弹簧室

32固定边缘

34容纳部

36凸缘

38凸缘

40定心环

42径向内侧的周面

44壁部

46缸轴线

48边缘

Claims (9)

1.压力介质操纵的制动缸(1)，包括膜片(24)，所述膜片包括一用于将膜片(24)固定在制动缸(1)上的径向外侧的固定边缘(32)，其中，

a)膜片(24)的径向外侧的固定边缘(32)具有楔形的径向向内渐缩的横截面，并且以该楔形的径向向内渐缩的横截面被夹紧在制动缸(1)的一个缸区段和另一缸区段之间的、具有楔形的径向向外加宽的横截面的、互补成形的容纳部(34)中，

b)在膜片(24)上构成至少一个沿轴向延伸的、相对于固定边缘(32)径向向内错置地设置的定心环(40)，所述膜片通过该定心环能定心靠到制动缸(1)的壁部(44)的径向内侧的周面(42)上，

其特征在于，

c)定心环(40)垂直于固定边缘(32)的中间平面设置，

d)所述制动缸的壁部(44)的径向内侧的周面(42)具有用于膜片(24)的定心环(40)的贴合面，并且

e)通过相互夹紧的缸区段的具有轴向分量的夹紧力，使得固定边缘(32)由于楔形效应而被径向向外牵拉，并且由此在定心的自行增力的意义上以较高的径向力将定心环(40)压靠到行车制动缸(2)的壁部(44)的径向内侧的周面(42)上。

2.根据权利要求1所述的压力介质操纵的制动缸，其特征在于，定心环(40)沿周向看完全环绕地构成或者由多个环区段组成地构成。

3.根据权利要求1或2所述的压力介质操纵的制动缸，其特征在于，定心环(40)与膜片(24)一体地构成。

4.根据权利要求1或2所述的压力介质操纵的制动缸，其特征在于，所述膜片(24)由橡胶制成。

5.根据权利要求1或2所述的压力介质操纵的制动缸，其特征在于，贴合面位于一假想的、中轴线与缸轴线(46)同心的圆柱上。

6.根据权利要求1或2所述的压力介质操纵的制动缸，其特征在于，所述制动缸是具有一行车制动缸(2)、一弹簧储能制动缸(4)和一设置在该行车制动缸和弹簧储能制动缸之间的隔板(6)的组合式行车制动和弹簧储能制动缸(1)。

7.根据权利要求6所述的压力介质操纵的制动缸，其特征在于，制动缸的所述一个缸区段是行车制动缸(2)，而所述另一缸区段是隔板(6)。

8.根据权利要求6所述的压力介质操纵的制动缸，其特征在于，膜片(24)将行车制动缸(2)的能用压力介质加载和卸载的行车制动室(20)与一容纳复位弹簧(30)的弹簧室(31)隔开。

9.根据权利要求8所述的压力介质操纵的制动缸，其特征在于，膜片(24)与一刚性的膜片盘(26)共同作用，该膜片盘与行车制动缸(2)的一压杆(28)连接。

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