CN102416935B - 快速充填串列主缸 - Google Patents

Abstract

一个实施例中的一种快速充填制动系统包括主缸，在主缸内的第一腔室，在主缸内位于第一腔室前的第二腔室，在所述第一腔室内的快速充填活塞，在第一腔室内且可相对于所述快速充填活塞移动的第一活塞，以及位于所述第二腔室内的第二活塞。

Description

快速充填串列主缸

技术领域

本发明涉及一种制动系统，更具体地涉及一种快速充填主缸。

背景技术

制动系统典型包括可流体接入下行制动回路的主缸。在致动初期，主缸在下行制动回路中产生流体压力且将液体移出以便放置制动系统的摩擦构件，举例来说，压靠在互补表面上(如，转子或者鼓)的制动衬块。在某些环境中，制动衬块可从转子中移出，从而在制动衬块和转子间产生间隙。因此，当致动首次开始时，制动衬块不物理接触车轮转子。

这种制动衬块和转子之间的物理接触不足阻止了任何物理制动直至制动衬块重新配置使其与车轮转子接触。此外，因为系统中无显著阻力，所以在下行制动回路中仅存在极小的压力增长。因此，除制动不足外，与在制动衬块接触转子时操作员接收到的踏板反馈相比，当制动首次开始时车辆操作人员接收到不同的踏板反馈。这种踏板反馈的差异会给操作者造成混乱。

当致动首次开始时缩短制动不足和减少踏板反馈中令人混乱的差异的一种途径是移走制动系统内更大量的液体以便快速占用上述缝隙。这种系统可看作典型的“快速充填”制动系统。为了转移更大量液体，制动系统可包括主缸内的致动活塞，该活塞与未设计成提供所需要的快速充填功能的制动系统中的致动活塞相比具有较大直径。较大直径的活塞可移动更大量的液体，从而快速充填下行制动回路。

然而，较大的活塞需要较大的力来移动。而在致动初期移动较大的活塞所需要的力相对低，致动初期后，需要较大的力来移动活塞，该力比具有正常大小活塞的系统中所需要的力要大。这一增加的力需要一种较大的升压系统。

因此，很需要提供一种主缸结构，当致动首次开始时可通过快速增加下行制动回路中的压力来最小化制动不足且减少踏板反馈中令人混乱的差异，且不需要使用较大的升压系统。

发明内容

根据本公开的一个实施例，提供了一种快速充填制动系统，其包括主缸，主缸内的第一腔室，位于主缸内第一腔室前的第二腔室，所述第一腔室内的快速充填活塞，所述第一腔室内且随着所述快速充填活塞移动的第一活塞，以及所述第二腔室内的第二活塞。

根据另一实施例，一种快速充填制动系统包括主缸，在所述主缸内的第一腔室，在所述主缸内位于所述第一腔室前的第二腔室，在所述第一腔室内的快速充填活塞，可滑动地接入所述快速充填活塞的内的空腔内的第一活塞，以及在所述第二腔室内的第二活塞。

在本发明的一方面中，提供了一种快速充填制动系统，其包含主缸；在所述主缸内的第一腔室；在所述主缸内位于所述第一腔室之前的第二腔室；所述第一腔室内的快速充填活塞；可滑动接入所述快速充填活塞内的空腔内的第一活塞；以及所述第二腔室内的第二活塞。

在本发明的快速充填制动系统的另一方面中，所述快速充填活塞和第一活塞同轴。

仍旧在本发明的快速充填制动系统的另一方面中，所述系统进一步包含位于所述空腔内的第一弹簧且该弹簧配置用于使所述第一活塞相对于所述快速充填活塞以向后方向偏置。

仍旧在本发明的快速充填制动系统的另一方面中，所述系统进一步包含位于所述快速充填活塞和第二活塞之间的快速充填弹簧，该弹簧配置用于将使所述快速充填活塞相对于所述第二活塞以向后方向偏置。

仍旧在本发明的快速充填制动系统的另一方面中，所述系统进一步包含配置用于将所述第二活塞以向后方向偏置的第二弹簧，其中：第一弹簧具有第一弹簧系数；所述的快速充填弹簧具有第二弹簧系数；所述第二弹簧具有第三弹簧系数；以及所述第二弹簧系数大于所述第三弹簧系数且小于所述第一弹簧系数。

仍旧在本发明的快速充填制动系统的另一方面中，所述第二活塞包括朝向后方的空腔；所述第一活塞与朝向后方的空腔对齐；以及所述第一活塞包括朝前的部分，其定尺寸成配合在所述朝向后方的空腔之内。

仍旧在本发明的快速充填制动系统的另一方面中，所述第一腔室具有第一最大直径；所述第二腔室具有第二最大直径；以及第一最大直径大于第二最大直径。

仍旧在本发明的快速充填制动系统的另一方面中，所述快速充填活塞包括朝前的部分；密封件位于所述朝前的部分上；以及所述密封件具有外径，所述外径大于第二最大直径且小于第一最大直径。

附图说明

图1描绘了串列式制动系统的部分剖面图，其包括位于快速充填活塞的空腔内的第一活塞组件以及第二活塞组件；

图2描述了图1中所述的制动系统的主油缸的剖面图；

图3描述了图1中所述的快速充填活塞的剖面图；

图4描述了图1中所述的第一活塞组件的剖面图；

图5描述了图1中所述的第二活塞组件的剖面图；

图6描述了快速充填行程之后图1中所描述的制动系统的部分剖面图；以及

图7描述了全行程后图1中所描述的制动系统的部分剖面图。

具体实施方式

为了增进对本发明的工作原理的理解，现在对附图中所示并且在以下所记载的说明书中描述的实施例作出参照。可理解此处不意图限制本发明的范围。进一步可理解到本发明包括对所图示的实施例的任意变换和修改以及包括本发明所属技术领域的普通技术人员通常可想到的本发明工作原理的其它应用。

参照图1，描述了串列式制动系统100的部分剖面图。所述制动系统100包括主缸102，其包括孔104。快速充填活塞106、第一活塞组件108以及第二活塞组件110至少部分位于所述孔104内。

参照图2，所述孔104包括大直径部分120、中等直径部分122和小直径部分124。密封井126和128位于大直径部分120内，O型环井130位于所述大直径部分120的前端。位于密封井126和128之间的排气室132与出气口134流体连通，该出气口可进一步为O型环井130排气。

所述大直径部分120通过密封唇136与所述中等直径部分122隔开。第一腔室出口138位于所述中等直径部分122的前部。密封井140和142位于所述小直径部分124内且位于所述密封井140和142间的排气室144与出气口146流体连通。第二腔室出口148位于中等直径部分122的前壁部分150附近。

所述密封井126，128，140和142分别接收密封件152，154，156和158(见图1)。所述密封件152和154与所述快速充填活塞106密封接合，其如图3所示。所述快速充填活塞106包括内腔室或空腔160，其通过开口164通向向前的端部162。截止密封件166位于向前的端部162上。截止密封件166的尺寸与所述密封唇136互补(见图2)。因此，所述截止密封件166的外径大于孔104的中等直径部分122的直径且小于所述快速充填活塞106的直径和所述孔104的所述大直径部分120的直径。挡圈168位于内腔室160在所述开口164对面的末端。

所述内腔160的尺寸使其可滑动地接入第一活塞组件108，其如图4所示。第一活塞组件108包括具有主体部分172和前部174的第一活塞170。第一弹簧176位于前部174的周围。主体部分172的大小稍小于所述内腔室160的直径且大于所述挡圈168的内径。安装在主体部分172上的密封件178提供了与内腔室160壁的密封接合，且配置了空腔180以与制动踏板可操作连接(未示出)。

所述第一活塞170的前部174的大小可穿过所述快速充填活塞106的开口164(见图3)并且可收入如图5所示的第二活塞组件110的面向后面的空腔190内。所述的面向后面的空腔190由第二活塞194的主体192限定。所述第二活塞194进一步限定了朝前的空腔196和弹簧台阶198。第二弹簧200至少部分位于所述面向前方的空腔196内且在基座凸缘202和基座凸缘204之间延伸。所述基座凸缘202加在所述第二活塞194的主体192上而凸缘204加在所述前壁部分150，如图1所示。

当所述制动系统100装配后且处于图1中所描述的止动位置时，所述第二弹簧200将所述第二活塞194偏置到位于离开所述主缸102前壁部分150的位置上，其中所述面向后方的空腔190的开口贴近孔104的中等直径部分122的后部(亦可见图2)。位于所述密封井140内的密封件156与第二活塞194密封地接合且当位于所述密封井142内的密封件158与第二活塞194密封地接合时限定了第一腔室的前端，且限定了第二腔室的尾端。

O型环210位于O型环井130内，安装在弹簧台阶198上的快速充填弹簧212将所述快速充填活塞106偏置到所述大直径部分120内的一个位置，其与所述密封唇136隔开。所述第一弹簧176将第一活塞170向后偏置到对接所述挡圈168的位置。所述第一活塞170和所述快速充填活塞106与和快速填充活塞106中的开口164以及第二活塞的面向后方的空腔190对齐的所述第一活塞170的前部174同轴。

当首次对第一活塞170施加如图1中所示的箭头220方向的力时，力从第一活塞170经过第一弹簧176传到快速充填活塞106。所述快速充填活塞106继而将所施加的力传至快速充填弹簧210，该弹簧压靠弹簧台阶198使第二活塞194在第二弹簧200上产生压缩力。所述快速充填弹簧212的弹簧系数应选择大于第二弹簧200的弹簧系数且小于第一弹簧176的弹簧系数。相应地，第二弹簧200开始压缩，使第二活塞194朝着前壁部分150向前移动。第二活塞194的移动迫使液体流出第二腔出口148并且流入下行制动回路(未示出)。当第二活塞194朝前运动时，所述快速充填活塞106和所述第一活塞170作为一个单元向前移动。

所述快速充填活塞106和所述第一活塞170的运动从大直径部分120中移出大量液体至中等直径部分122，且流出第一腔室出口138。所述大量液体设置在由密封件178，154和156限定的快速充填腔室内。大量液流快速充入下行制动回路(未示出)，其与第一腔室出口138流体连通。所述快速充填活塞106，第一活塞170和第二活塞194的向前运动持续进行直至完成快速充填冲程，此时制动系统100已从图1中的配置移动到图6中的配置。

在图6中，与图1中的止动配置相比，所述快速充填活塞106，第一活塞170和第二活塞194已经移动到更靠近所述前壁部分150。此外，所述截止密封件166已移动到与所述密封唇136接触。因此，密封件178限定了第一腔室的后部，该第一腔室包括所述内腔室160的一部分、以及所述孔104到密封件156的中等直径部分，而所述截止密封件166限定了第一腔室的外部。

并且，所述截止密封件166和密封唇136的接触排除了所述快速充填活塞106沿箭头220方向的进一步运动。因此，沿着图6中箭头220的方向对第一活塞170连续施加力会导致第一弹簧176的压缩以及第一活塞170朝前壁部分150移动，从而增加密封件178和密封件156间的第一腔室内的压力。

第一腔室内增加的压力传递到第二活塞194，以施加进一步的压力到第二弹簧200上。因此，当从密封件150延伸至所述前壁部分150的第二腔室内的压力增加时，第二弹簧200被压缩。第一活塞170和第二活塞194的向前运动继续进行直至完成一个完整冲程，此时制动系统100已从图6中的配置移动到图7中的配置。

在图7中，第二弹簧200全压缩时，第二活塞194邻近所述前壁部分150。此外，与图6中的配置相比第一活塞的前部174已移动通过所述孔164且进入面向后方的空腔190，并且第一弹簧176完全压缩。因此图7中的完整行程状态为第一腔室和第二腔室提供了高压。

当沿着箭头220方向的压力从第一活塞174中去掉时，上述描述完全相反。因此，第一弹簧176作用于第一活塞174上以将第一活塞174远离所述前壁部分150移动。所述第一活塞174远离所述前壁部分150的运动减少了第一腔室(在密封件130，178和156间)的压力，从而使第二弹簧200减压。当第二弹簧200减压时，使第二活塞194远离所述前壁部分150偏置，从而减少第二腔室(密封件158和所述前壁部分150之间)的压力。

第一活塞174和第二活塞194的向后运动持续进行直至所述制动系统100处于图6中所描述的状态。由图6中的状态可知，施加在第一活塞174上的力的消失使得第一弹簧176减压直至锁止弹簧168止住第一活塞174的向后运动。由此带来的第一腔室(在密封件130，178和156间)的压力减小使第二弹簧200减压从而使快速充填弹簧212作用到快速充填活塞106。从而弹簧200和快速充填弹簧212使快速充填活塞106远离前壁部分150偏置直至所述制动系统100到达图1中所描述的状态。

虽然在附图和前述描述中对本发明进行了详细图示和描述，但其被看作描述性的且不会限制其特性。可理解这里仅提出了优选实施例，其在本发明实质内的所有变形、修改和进一步的应用都期望受到保护。

Claims (11)

1.一种快速充填制动系统，包括：

主缸；

所述主缸内的具有第一直径的第一腔室；

在所述主缸内位于第一腔室前的第二腔室，所述第二腔室具有第二直径，所述第二直径小于所述第一直径；

在所述第一腔室内的快速充填活塞，所述快速充填活塞限定了内腔室；

可滑动地接入所述内腔室内且可相对于所述快速充填活塞移动的第一活塞；和

位于所述第二腔室内的第二活塞；

其中，所述第一活塞包括主体部分和前部；

所述主体部分上装有密封件，以提供与所述内腔室之间的密封接合；

所述快速充填活塞包括朝前的部分；

截止密封件位于朝前的部分上；且

截止密封件的外径大于所述第二直径且小于所述第一直径。

2.如权利要求1中所述的系统，其中，所述快速充填活塞和所述第一活塞同轴。

3.如权利要求1中所述的系统，进一步包含：

位于所述内腔室内的第一弹簧，且所述第一弹簧配置用于将所述第一活塞相对于所述快速充填活塞以向后方向偏置。

4.如权利要求3中所述的系统，进一步包含：

位于所述快速充填活塞和所述第二活塞之间的快速充填弹簧，且该快速充填弹簧配置用于将所述快速充填活塞相对于所述第二活塞以向后方向偏置。

5.如权利要求4中所述的系统，进一步包含配置用于将所述第二活塞以向后方向偏置的第二弹簧，其中：

所述第一弹簧具有第一弹簧系数；

所述快速充填弹簧具有第二弹簧系数；

所述第二弹簧具有第三弹簧系数；且

第二弹簧系数大于第三弹簧系数且小于第一弹簧系数。

6.如权利要求1中所述的系统，其中：

所述第二活塞包括朝向后方的空腔；以及

所述第一活塞的前部定尺寸成配合到所述朝向后方的空腔内。

7.一种快速充填制动系统，包括：

主缸；

在所述主缸内的第一腔室；

在所述主缸内位于所述第一腔室之前的第二腔室；

所述第一腔室内的快速充填活塞；

可滑动接入所述快速充填活塞内的内腔室内的第一活塞；

所述第二腔室内的第二活塞；

位于所述内腔室内的第一弹簧，且该第一弹簧配置用于使所述第一活塞相对于所述快速充填活塞以向后方向偏置；

位于所述快速充填活塞和第二活塞之间的快速充填弹簧，该快速充填弹簧配置用于将使所述快速充填活塞相对于所述第二活塞以向后方向偏置；以及

配置用于将所述第二活塞以向后方向偏置的第二弹簧，其中：

第一弹簧具有第一弹簧系数；

所述快速充填弹簧具有第二弹簧系数；

所述第二弹簧具有第三弹簧系数；以及

所述第二弹簧系数大于所述第三弹簧系数且小于所述第一弹簧系数。

8.如权利要求7中所述的系统，其中：

所述快速充填活塞和第一活塞同轴。

9.如权利要求7中所述的系统，其中：

所述第二活塞包括朝向后方的空腔；

所述第一活塞与朝向后方的空腔对齐；以及

所述第一活塞包括朝前的部分，其定尺寸成配合在所述朝向后方的空腔之内。

10.如权利要求7中所述的系统，其中：

所述第一腔室具有第一最大直径；

所述第二腔室具有第二最大直径；以及

第一最大直径大于第二最大直径。

11.如权利要求10中所述的系统，其中：

所述快速充填活塞包括朝前的部分；

截止密封件位于所述朝前的部分上；以及

所述截止密封件具有外径，所述外径大于第二最大直径且小于第一最大直径。