CN103423444A - 隔膜装置以及使用隔膜装置的压力控制贮液器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隔膜装置，该隔膜装置通过由具有隔膜安装部的支撑构件在轴向方向上将设置在柔性膜的外周的环状附连部夹在中间来支撑隔膜，其中，在环状附连部的外周设置有至少三个突起，并且所述至少三个突起中的每一个在径向方向上等量地突起，并且其中，当环状附连部在轴向方向上被压缩时，所述至少三个突起中的每一个与面向环状附连部的外周的隔膜安装部的内周接触。

Description

隔膜装置以及使用隔膜装置的压力控制贮液器

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年5月11日提交的日本专利申请No.2012-109505的优先权，该申请的整个主题以引用的方式纳入本文。

技术领域

本公开涉及隔膜装置以及使用该隔膜装置的用于制动设备的贮液器，该隔膜装置用来通过使用对向地作用在柔性膜的两个表面上的压力的差(差力压)来产生驱动力，或者用来平衡面向柔性膜的两个表面的室的压力。

背景技术

在JP-A-2011-208675中公开了隔膜装置的示例。在JP-A-2011-208675中公开的隔膜装置包括柔性膜和设置在柔性膜的周缘上的环状附连部(称为外周凸缘部)，其中，该外周凸缘部轴向地夹在第一壳体与第二壳体之间，同时被压缩在第一壳体与第二壳体之间。

环状附连部还用作密封构件，并且通过被夹在第一壳体与第二壳体之间而固定至隔膜，从而中断由隔膜限定的两个室之间的连通。

在JP-A-2011-208675中公开的隔膜的目的是通过抑制环状附连部的扭曲变形以及由于扭曲变形造成的柔性膜从支撑表面的抬高来确保精确的起始移动姿势。为了实现该目的，当环状附连部被夹在第一壳体与第二壳体之间时，在第一壳体的隔膜安装部的内周(外围壁)与环状附连部之间形成有间隙。

发明内容

在像JP-A-2011-208675中所公开的隔膜那样的当环状附连部被夹在第一壳体与第二壳体之间时在隔膜安装部的内周与环状附连部之间形成有间隙的结构中，当环状附连部处于不被压缩的自由状态时，在环状附连部与隔膜安装部的内周之间形成相对较大的间隙。

在这种情况下，在容纳于隔膜安装部中的隔膜的径向移动中具有自由度，从而使得隔膜的定心精度变差。

如果由于隔膜的差的定心精度而将隔膜固定在偏离壳体的中心的位置处，那么当限定的两个室之间的压力差应用于柔性膜时，柔性膜的各个部分可能不均匀地变形。

如果隔膜的附连位置不精确，那么当在轴向方向上压缩环状附连部时，环状附连部的一部分被压靠在隔膜安装部的内周上，从而使得隔膜可能扭曲。此外，例如，如果隔膜热膨胀，柔性膜可能不均匀地扭曲。在这种情况下，柔性膜的各个部分的均匀变形更加变差，从而使得隔膜装置的性能变得更加不稳定。

考虑到上述情况，提供了本公开以在高的定心特性的情况下将隔膜装置的隔膜稳定地固定在附连部的中心。

考虑到上述情况，本公开的隔膜装置通过由具有隔膜安装部的支撑构件在轴向方向上将设置在柔性膜的外周的环状附连部夹在中间来支撑隔膜。在环状附连部的外周设置有至少三个突起，并且所述至少三个突起中的每一个在径向方向上等量地突出，并且当在轴向方向上压缩环状附连部时，突起中的每一个均与面向环状附连部的外周的隔膜安装部的内周接触。

下面列举了本公开的隔膜装置的其它方面。

(1)在本公开的上述隔膜装置中，当环状附连部被压缩和固定时，突起与支撑构件的隔膜安装部的内周接触并且环状附连部的除突起之外的其它部分可与隔膜安装部的内周隔开。

(2)在本公开的上述隔膜装置中，在环状附连部不被压缩的自由状态下，突起与隔膜安装部的内周隔开。

(3)在本公开的上述隔膜装置中，环状附连部构造成凸缘，该凸缘包括在轴向方向上从柔性膜的端面突出的内周，并且当环状附连部被压缩和固定时，内周与面向内周的隔膜安装部的周向壁隔开。

(4)在本公开的上述隔膜装置中，每个突起可形成为当在平面图中观察时呈凸圆弧形状。

(5)在本公开的上述隔膜装置中，每个突起可形成为从环状附连部的在轴向方向上的一端延伸至其另一端的脊部。

(6)在本公开的上述隔膜装置中，在周向方向上等间隔地设置有三个或四个突起。

本公开还提供了用于制动设备的压力控制贮液器。该用于制动设备的压力控制贮液器包括：隔膜，该隔膜通过由具有隔膜安装部的支撑构件在轴向方向上将设置在柔性膜的外周的环状附连部夹在中间而被支撑，其中，在环状附连部的外周设置有至少三个突起，并且所述至少三个突起中的每一个在径向方向上等量地突出，柔性膜构造成将安装在壳体中的缸体的内部划分成流体存储室和大气室；活塞，该活塞可滑动地插入缸体中并且从大气室侧支撑隔膜；弹簧，该弹簧构造成从大气室朝向流体存储室偏压活塞；可移动板，该可移动板容纳在流体存储室中并且在流体存储室中设置在柔性膜的端面上；以及止回阀，该止回阀设置在流体存储室和贮液器孔之间的连通通路中，其中，活塞设置有使柔性膜的一侧与大气室连通的通孔，其中，当流体存储室的压力低于大气室的压力时，柔性膜朝向流体存储室膨胀，并且然后可移动板被挤压并发生移动，从而通过可移动板的位移力打开止回阀，并且其中，活塞用作支撑构件，其中，当环状附连部在轴向方向上被压缩时，突起中的每一个均与面向环状附连部的外周的隔膜安装部的内周接触。

根据本公开的隔膜装置，在隔膜的环状附连部的外周上均等地设置有多个突起，所述多个突起中的每一个均在径向方向上突出，从而与上文中所描述的JP-A-2011-208675中公开的隔膜相比，形成在突起的顶端部与支撑构件的内周之间的间隙变窄一段距离，所述一段距离等于在环状附连部在轴向方向上不被压缩的自由状态下突起的高度(径向尺寸)。

此处，由轴向方向上的压缩导致的环状附连部的内径的膨胀量称为t，并且在为了抑制扭曲(确保逃逸)的目的而在轴向方向上压缩环状附连部的情况下，在环状附连部与支撑构件的内周之间形成的间隙称为Δt，因此在自由状态下环状附连部的直径d必然通过d＝D-(t+Δt)最大级别地设定，其中，支撑构件的内周的直径是D。

在本公开的隔膜装置中，当环状附连部处于自由状态时，形成在突起的顶端部与所述内周之间的间隙的尺寸通过从不带突起的隔膜的间隙(t+Δt)减去突起的高度而获得。

由于不是为了抑制环状附连部的扭曲的目的而设置的该间隙，所以该间隙能够制作得尽可能小(该间隙大小甚至能够是零)。因此，当组装隔膜时，通过上述突起改善了定心精度。因此，附连位置的不对齐变小，并且抑制了由于位置不对齐造成的柔性膜的各个部分的不均匀变形，由此稳定了装置的特性。

在环状附连部被压缩和固定并且突起与隔膜安装部的内周接触、而环状附连部的除突起之外的其它部分与隔膜安装部的内周隔开的隔膜装置中，当压缩时，环状附连部的外周不受隔膜安装部的内周面约束，从而能够抑制由压缩导致的环状附连部或柔性膜的扭曲。

此外，在当环状附连部处于自由状态时突起与隔膜安装部的内周隔开的隔膜装置中，能够毫无麻烦地将隔膜安装在隔膜安装部上，从而使得安装时突起不会弹性地变形。

当在轴向方向上压缩环状附连部时，突起与隔膜安装部的内周接触。此时，优选地，突起的在径向方向上被挤压的量较小。然而，与环状附连部压靠在隔膜安装部的内周上时的扭曲相比，由突起的变形引起的隔膜的扭曲相当小，突起的变形对隔膜的特性影响小。

此外，在环状附连部构造成包括在轴向方向上从柔性膜的端面突起的内周的凸缘并且当环状附连部被压缩和固定时该内周与面向内周的隔膜安装部的周向壁隔开的隔膜装置中，环状附连部的内周不压靠在周向壁上，由此抑制由于挤压造成的隔膜的扭曲。

此外，在隔膜安装部的内周侧还确保了例如用于热膨胀的环状附连部的空隙，从而能够抑制由膨胀导致的扭曲。

同时，在突起形成为当从平面图中观察时呈凸圆形形状的隔膜装置中，突起与类似于点和线的状态与隔膜安装部的内周接触。因此，与突起的面接触相比，将当在径向方向上压缩突起时的反作用力抑制至较小。此外，在突起形成为脊部的隔膜装置中，当在径向方向上压缩突起时，反作用力均匀地施加在环状附连部的外周的在轴向方向上的每个区域上。因此，这些构造起到了抑制隔膜的扭曲的效果。

在设置有至少三个突起的情况下，实现了定心效果。考虑到定心精度，优选地，将突起布置成关于中心对称。同时，由于为了抑制柔性膜的扭曲，优选地，突起的数量较小，所以设置的突起的数量可以限制于三个或四个。在任一种情况下，优选地，突起在周向方向上都是等间隔布置的。

本公开的压力控制贮液器包括如下隔膜装置：在该隔膜装置中，将柔性膜的扭曲抑制为零或较小，从而能够可靠地执行止回阀的打开和关闭而不造成时间差等。

附图说明

从参照附图考虑的下文详细说明中，本公开的前述及附加的特征和特性将变得更加显而易见，其中：

图1是图示了在本公开的隔膜装置使用中的隔膜的一个示例的立体图；

图2是形成隔膜的一部分的突起的放大的平面图；

图3是沿图2中的线III-III剖切的图1中的隔膜的截面图；

图4是使用图1中的隔膜的隔膜装置的隔膜安装部的截面图；

图5是在隔膜固定于隔膜安装部的情况下的隔膜安装部的截面图；

图6是图示了在本公开的隔膜装置中使用的隔膜的另一示例的主要部分的截面图；以及

图7是图示了用于本公开的制动设备的压力控制贮液器的一个示例的截面图。

具体实施方式

现在，将参考图1至7描述根据本公开的隔膜装置和压力控制贮液器的示例性实施方式。

图1至3图示了组装在本公开的隔膜装置中的隔膜的一个示例。隔膜1由橡胶制成并且包括柔性膜2和与柔性膜的外周一体地形成的环状附连部(环状基部)3。例如，具有良好的耐油性的EPDM(三元乙丙橡胶)用作橡胶材料。

柔性膜2是被隔离成产生压力差的两个室的膜。环状附连部3构造成向柔性膜2的一侧突出的凸缘，并且图示成具有脊部4和5，脊部4和5设置在轴向方向上的一端和另一端并且在周向方向上连续地设置。当环状附连部3被夹在构成隔膜装置13的支撑构件10(参见图4和5)之间时，脊部4和5在轴向方向上被压缩，并且然后脊部4和5被压靠在支撑构件10的密封表面上，从而能够在该位置处中断两个被隔离的室的连通。

在这种情况下，在上文中所描述的JP-A-2011-208675中公开了脊部4和5，并且本公开的特征不在于这些突出部。

支撑构件10包括图4和5中所图示的构件，即：第一构件11和第二构件12，其中，该第一构件11具有支撑环状附连部3的一侧的支座表面11a并且具有内周11b(隔膜安装部的内周)，该第二构件12插入第一构件11中并且在环状附连部3以指定的量被压缩的位置处固定于第一构件11。隔膜1由第一构件11和第二构件12保持，以构成本公开的隔膜装置13。

环状附连部3的外周在周向方向上以相等的间隔设置有具有相同尺寸的多个(在此处所图示的隔膜中为四个)突起6，突起6在径向方向上具有相同的突出量。突起6的最小数量是三。此外，为了良好的定心特性，将突起6布置成关于中心对称的图示形状是优选的。

在通过将环状附连部3夹在支撑构件10之间而在轴向方向上压缩环状附连部3并且因此将环状附连部3固定于隔膜安装部的情况下，突起的顶端部与隔膜安装部的内周11b接触(参见图5)。在这种情况下，环状附连部3的除突起6的部分之外的其它部分保持在如下状态下：所述其它部分与隔膜安装部的内周11b隔开。

此外，在环状附连部3不被压缩的自由状态下，如图4所示，突起6构造成与隔膜安装部的内周11b隔开。因此，能够毫无麻烦地执行将隔膜1安装至隔膜安装部。

此处所图示的隔膜的环状附连部3构造成凸缘，该凸缘具有在轴向方向上从柔性膜2的端面突出的内周3a。即使当环状附连部3被压缩和固定时，内周3a也与形成在第二构件12上的隔膜安装部的周向壁12a(与内周3a相对的表面)隔开。该构造还起到抑制柔性膜的扭曲的作用。

如图1和3所示，突起6形成为在轴向方向上从环状附连部3的一端延伸至其另一端的脊部。因此，当在径向方向上压缩突起6时产生的反作用力分散在环状附连部的外周的较大区域上。然而，如图6所示，安装目的由在环状附连部3的外周的轴向中心部分处设置为点状形状的突起来实现。

此处所图示的突起6形成为当从平面图观察时呈凸圆弧形状并且以类似于点或线的状态与隔膜安装部的内周接触。因此，与突起的面接触相比，当在径向方向上压缩突起时，反作用力被抑制至较小。起到抑制隔膜的扭曲的作用。

在图7中示出了采用本公开的上述隔膜装置13的压力控制贮液器的一个示例。压力控制贮液器20用在具有电子控制功能的车辆的制动设备中，并且压力控制贮液器20包括安装在壳体21中的缸体22且包括活塞25，该活塞25能够在缸体中自由地滑动以隔出流体存储室23和大气室24。

活塞25还用作所描述的且在图4和5中示出的第一构件，并且具有支座表面25a和内周25b。而且，活塞25具有对应于所描述的且在图4和5中示出的第二构件的推压构件26、以及锁定构件27(在图中为C形环)。推压构件26插入活塞25中，从而使得隔膜1的环状附连部3被夹在形成在活塞25处的支座表面25a与推压构件26之间。锁定构件27将插入活塞25中的推压构件26保持在确定的位置处。

活塞25和推压构件26用作图4和5中的支撑构件10，并且在环状附连部3的外周上形成有突起6的上述隔膜1插入在活塞25与推压构件26之间以构成隔膜装置13。

隔膜装置13包括可移动板14。此外，用于隔出流体存储室23和大气室24的活塞25的分隔壁设置有通孔28，以使柔性膜2的一侧与大气室24连通。

除了上述元件之外，此处所示出的压力控制贮液器20还包括：朝向流体存储室23偏压活塞25的弹簧29；安装在大气室24的入口上且用作遮盖件的弹簧接收器30；用于小直径油路的止回阀31；用于大直径油路的止回阀32；上推销34；以及过滤器35。

根据需要而设置止回阀31，并且止回阀31是由球阀31a和阀座31b组合成的公知的阀。止回阀32也是由阀体32a、与阀体32a接触以及与阀体32a分离的阀座32b、以及在阀的关闭方向上偏压阀体的弹簧32c组合成的公知的阀。

如上所述地构造的压力控制贮液器20经由用于车辆的制动设备的主缸体将贮液器孔34与主贮液器(未示出)连接，并且将流体室23分别地与来自车轮缸体的制动流体的排放通路(未示出)连接以及与根据来自电子控制装置的指令被驱动的泵P的入口端口连接。

压力控制贮液器20使用流体存储室23临时地接收从车辆的车轮缸体排放的制动流体。如果泵P被基于来自电子控制装置的指令驱动，那么泵P泵吸并排出积聚在压力控制贮液器20中的制动流体。

当在泵P被驱动时流体存储室23的压力低于大气室24的压力时(如果其变成负压)，由于流体存储室23与大气室24之间的压力差，隔膜装置的柔性膜2向上膨胀，并且由此提升可移动板14以使上推销33向上移动。当上推销33向上推动球阀31a时，用于小直径油路的止回阀31打开以控制流体存储室23的压力。此外，当贮液器孔34的压力较低时，经由用于小直径油路的止回阀31的球阀31a传递力，以打开用于大直径油路的止回阀32。因此，能够增加泵P泵吸制动设备的主贮液器的制动流体时通路的截面积。

由于其它操作是周知的，所以此处省略它们的详细说明。

Claims (9)

1.一种隔膜装置，所述隔膜装置通过由具有隔膜安装部的支撑构件在轴向方向上将设置在柔性膜的外周的环状附连部夹在中间来支撑隔膜，

其中，在所述环状附连部的外周设置有至少三个突起，并且所述至少三个突起中的每一个在径向方向上等量地突出，并且

其中，当所述环状附连部在所述轴向方向上被压缩时，所述至少三个突起中的每一个与面向所述环状附连部的外周的所述隔膜安装部的内周接触。

2.根据权利要求1所述的隔膜装置，

其中，当所述环状附连部被压缩和固定时，所述突起与所述支撑构件的所述隔膜安装部的所述内周接触，并且所述环状附连部的除所述突起之外的其它部分与所述隔膜安装部的所述内周隔开。

3.根据权利要求1所述的隔膜装置，

其中，在所述环状附连部不被压缩的自由状态下，所述突起与所述隔膜安装部的所述内周隔开。

4.根据权利要求1所述的隔膜装置，

其中，所述环状附连部构造成凸缘，所述凸缘包括在所述轴向方向上从所述柔性膜的端面突出的内周，并且

其中，当所述环状附连部被压缩和固定时，所述内周与面向所述内周的所述隔膜安装部的周向壁隔开。

5.根据权利要求1所述的隔膜装置，

其中，每个突起形成为当从平面图观察时呈凸圆弧形状。

6.根据权利要求1所述的隔膜装置，

其中，每个突起形成为脊部，所述脊部从所述环状附连部的在所述轴向方向上的一端延伸至所述环状附连部的另一端。

7.根据权利要求1所述的隔膜装置，

其中，在周向方向上等间隔地设置有三个突起。

8.根据权利要求1所述的隔膜装置，

其中，在周向方向上等间隔地设置有四个突起。

9.一种用于制动设备的压力控制贮液器，包括：

隔膜，所述隔膜通过由具有隔膜安装部的支撑构件在轴向方向上将设置在柔性膜的外周的环状附连部夹在中间而被支撑，其中，在所述环状附连部的外周设置有至少三个突起，并且所述至少三个突起中的每一个在径向方向上等量地突出，所述柔性膜构造成将安装在壳体中的缸体的内部划分为流体存储室和大气室；

活塞，所述活塞可滑动地插入在所述缸体中并且从大气室侧支撑所述隔膜；

弹簧，所述弹簧构造成从所述大气室朝向所述流体存储室偏压所述活塞；

可移动板，所述可移动板容纳在所述流体存储室中并且在所述流体存储室中设置在所述柔性膜的端面上；以及

止回阀，所述止回阀设置在所述流体存储室与贮液器孔之间的连通通路中，

其中，所述活塞设置有使所述柔性膜的一侧与所述大气室连通的通孔，

其中，当所述流体存储室的压力低于所述大气室的压力时，所述柔性膜朝向所述流体存储室膨胀，并且然后所述可移动板被挤压并发生移动，从而通过所述可移动板的位移力打开所述止回阀，并且

其中，所述活塞用作所述支撑构件，

其中，当所述环状附连部在所述轴向方向上被压缩时，所述突起中的每一个与面向所述环状附连部的外周的所述隔膜安装部的内周接触。

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