CN104245449A - 机动车制动系统的主制动缸装置和用于其的一体密封节流元件 - Google Patents

Abstract

一种用于机动车制动系统的主制动缸装置(10)，该主制动缸装置包括：具有圆柱形凹部(28)的主制动缸壳体(12)；至少一个压力活塞(30，32)，该至少一个压力活塞能够在主制动缸壳体(12)的圆柱形凹部(28)中移位并且被以密封的方式引导；流体储存器(14)，该流体储存器经由连接区域(22)被流体联接至主制动缸壳体(12)，并且该流体储存器用于储存制动流体，其中所述至少一个压力活塞(30，32)与主制动缸壳体(12)一起密封地包围压力室(38，40)，该压力室根据相关联的压力活塞(30，32)的位置而被流体连通至流体储存器(14)或者与流体储存器(14)流体分离，其中，至少一个压力室(38，40)还能够被流体联接至或者已被流体联接至机动车制动系统的流体回路，其中，流体储存器(14)在连接区域(22)中以通过密封元件(62)密封的方式被接纳在主制动缸壳体(12)的接纳部分(26)内，并且其中至少一个节流元件(66)被设置在该连接区域(22)中，该节流元件根据所述至少一个压力室(38，40)中的压力条件对通过连接区域(22)在流体储存器(14)和所述至少一个压力室(38、40)之间的流体流进行节流或者解除限制。在所述主制动缸装置中，设置成使得所述至少一个节流元件(66)与密封元件(62)组合，从而形成一体结构单元。

Description

机动车制动系统的主制动缸装置和用于其的一体密封节流元件

本发明涉及一种用于机动车辆制动系统的主制动缸装置，该主制动缸装置包括：

-具有圆柱形凹部的主制动缸壳体；

-至少一个压力活塞，该至少一个压力活塞以可移动的且密封的方式在主制动缸壳体的圆柱形凹部中被引导；

-流体储存器，该流体储存器通过连接区域被流体联接至主制动缸壳体，并且该流体储存器用于储存制动流体，

其中，所述至少一个压力活塞连同主制动缸壳体一起密封地包围压力室，该压力室根据压力活塞的位置被流体连接至流体储存器或者与流体储存器流体分离，其中，压力室还可以被流体联接至或者已被流体联接至机动车制动系统的制动回路，其中，流体储存器在连接区域中以通过密封元件密封的方式被收纳在主制动缸壳体的收纳区域内，并且其中至少一个节流元件被设置在该连接区域中，节流元件根据压力室中的压力条件对在流体储存器和压力室之间流经连接区域的流体流进行节流或者解除限制。

该主制动缸装置考虑一下情况：在致动制动器之前的初始状态中(其中压力活塞通过复位弹簧被预加载在初始位置)，在流体储存器和通过压力活塞定界的压力室之间存在流体连通。该流体连通通过压力活塞的中空圆柱形部分中的孔而得到保证，其中这些孔在初始位置中位于围绕压力活塞的两个周向密封元件之间的区域中。如果从该位置起致动该制动系统，则压力活塞相应地在主制动缸壳体中移位。然而，只要压力活塞的中空圆柱形部分中的连通孔尚未完全移动经过相关联的周向密封元件，使得在压力室和流体储存器之间仍然存在流体连通，则结果是暂时地积聚延迟压力。在制动回路中积聚压力所用的速度取决于相应的泄漏流的量，即能够经由尚未完全闭合的孔流出而进入流体储存器中的制动流体的量。此外，压力活塞上的周向密封元件的角度柔性和摩擦导致连通间隙的尺寸的动态变化，并因此还导致动态变化的泄漏流和泄漏量，这可以在该过渡阶段导致振动或脉动压力的积聚。这有可能在致动制动器的过程中被驾驶员感知到。

为了消除在压力积聚过程中的这些不稳定性，设置所介绍的节流元件。该节流元件作为当时实际的压力进行移位，并且对漏流进行节流，由此允许在压力室中更快速且更均匀地积聚制动压力。根据流体储存器和压力室之间的连接区域中当时实际的压力条件，节流元件可以占据不同的功能位置。例如，如果在紧急制动情况下，需要通过快速移位压力活塞来快速且压力大小陡增地积聚压力，节流元件应该实现从压力室流入流体储存器的制动流体的回流的最大程度的节流。另一方面，如果需要流体储存器中的制动流体的继续流动，例如如果牵引控制系统的功能需要来自流体储存器的制动流体，则节流效果应尽可能低。

具有这样的节流元件的主制动缸装置是现有技术。例如，文献US 6,637,201 B2公开了这样一种具有两个压力活塞的主制动缸装置，这两个压力活塞在主制动缸壳体中被引导。关于节流效果，上面所引用的现有技术提供了包括可自由移动的、单独构造的节流阀瓣。该装置是相对较复杂的构造，并且其缺点在于，由于分别构造节流阀瓣而容易导致不正确的组装。而且，正是节流阀瓣的这种单独的构造可能会导致它们堵塞或倾斜，并且因此无法正常工作。

文献EP 2 039 574 A1公开了一种类似的构造形式，其具有相同的目的，即根据连接区域中的当时实际的压力情况来为流体储存器和压力室之间的流体流创建不同的节流情况。在这种情况下，考虑了之前所描述的单独的、可自由移动的节流阀瓣的问题，这些节流阀瓣在每种情况下均通过一种类型的铰接装置以可枢转的方式被安装在其中一个连接插座上。然而，这种解决方案也是结构复杂的，并且因此相应地成本昂贵。它的组装还需要更加小心，以便防止安装错误。

最后，文献US 2008/0276612 A1公开了一种相对复杂的节流装置，该节流装置被安装在流体储存器中并围绕流体储存器的连接插座。只是连接插座中的各种部件和装置就要求综合性组装标准，从而使得装置成本昂贵。

本发明的目的在于提供一种在介绍中所描述类型的主制动缸装置，该主制动缸装置结合了可靠的操作模式以及显著简化的结构，因此比现有技术更加经济。

该目的通过在介绍中所描述类型的主制动缸装置来实现，其中它被设置成至少一个节流元件与密封元件组合，从而形成一体结构单元。

根据本发明的主制动缸装置同样包括节流元件，该节流元件根据连接区域中当时的压力条件来对流体储存器和至少一个压力室之间的流体流进行节流或者解除限制。然而，与现有技术不同，用于稳定压力积聚所需的功能不是由需要综合性制造和组装标准的复杂的多部件装置来提供。相反地，本发明提供了，在任何情况下需要用于密封主制动缸壳体和流体储存器之间的界面的密封元件与节流元件一起构造成为一体结构单元。也就是说，因此设置了实现密封功能和节流功能的单一组件。无需执行对流体储存器本身或者主制动缸壳体的构造标准。两种功能可以被整合在根据本发明的结构单元中。

本发明的改进在下文中参照从属权利要求进行描述。

本发明的一种改进提供了，流体储存器具有至少一个具有通口的连接插座，该连接插座在组装状态下伸入到主制动缸壳体的接纳部分中，其中密封元件密封布置在连接插座和主制动缸壳体的接纳部分的密封表面之间。

在这种情况下，可以设置成使得节流元件包括节流体，该节流体根据其环境中当时的压力条件而能够相对于连接插座的通口进行移动。尤其是，在这种连接中，可以使得节流体通过至少两个柔性的连接腹板联接至密封元件。

节流元件的节流特征根据安装有本发明的主制动缸装置的制动系统的要求概要进行选择。为了能够使节流效果适应于相应的要求概要，可以使用不同的结构单元。在这种情况下，本发明的改进提供了，节流体相对于连接插座的通口的移动性可以通过连接板的数量、几何设计以及材料来调节。

根据本发明，可以设置成使得节流体构造为盘状或钟状的。节流体的盘状构造提供了更易于制造的优点。在节流体构造为钟状的情况下，钟形状的一部分可以伸入连接插座的通口内，从而一方面导致更可靠的操作模式，并且可以实现有针对性的节流效果的影响。此外，根据需要实现的节流效果，可以修改钟形状的几何布置。例如，钟的冠部可以被设计成具有或多或少的明显的倒圆部，可能甚至具有一个点，从而使得在极端情况下出现圆锥形状。优选地可以设置成使得节流元件至少部分地或者完全地在流通方向上覆盖连接插座的通口，给出的观察方向的选择可以说是正面朝向(以直角)节流元件的有效节流表面。在这种情况下，节流元件尤其可以根据在其环境中的当时的压力条件来打开或者基本闭合连接插头的通口。

根据本发明，还可以设置成使得密封元件包括座圈部分，通过该座圈部分，密封元件被以定位方式支撑在包围接纳部分的边缘区域上。因此该座圈部分确保了在组装过程中设定点定位，并且防止密封元件被压入主制动缸壳体的接纳部分内过远。

例如当包括密封元件和节流元件的结构单元包括形成有环形部分或者腔体部分的一体弹性体时出现尤其易于制造和组装的本发明的改进，其中环形部分和/或腔体部分被密封地布置在接纳部分的密封表面和连接插座之间。这样的弹性体易于通过注塑成型来制造，并且包括本发明的核心功能组件，即一方面是密封元件，另一方面是节流元件。

根据本发明，还可以设置成使得接纳部分的密封表面具有构型结构，并且环形部分包括具有互补轮廓的表面，其中密封部分的构型密封表面可以被移动成与具有互补轮廓的环形部分的表面接合或者与该环形部分的表面接合。这导致用于将连接区域相对于环境气密式或者流密式密封的有利性质。尤其是，在这种连通中，接纳部分的构型密封表面可以具有至少一个底切部，具有互补轮廓的环形部分的表面被接合到该底切部中。

本发明还涉及一种一体结构单元，该结构单元包括用于节流流体流的至少一个节流元件以及用于密封流体储存器和之前所描述类型的主制动缸装置的主制动缸壳体之间的界面的密封元件。

本发明通过参照附图的示例进行描述，其中：

图1示出了根据本发明的主制动缸装置的侧视图，其中主制动缸壳体以包含轴线的剖视图示出；

图2示出了根据图1的示意的局部放大视图；

图3示出了本发明的第二实施方式的部分剖视立体详图；

图4示出了对应于本发明的第二实施方式的图2的视图；

图5和图6示出了形成具有根据本发明的密封功能和节流功能的结构单元的两种实施方式的单一部件立体图。

在图1中示出了根据本发明的用于机动车制动系统的主制动缸装置，并且该制动缸装置总体上由10来表示。该主制动缸装置10包括主制动缸壳体12和用于容纳制动流体的流体储存器14。该流体储存器14包括具有储存空间的储存体16以及可以通过止动件18闭合的填料颈20。该流体储存器14通过连接区域22连通至主制动缸壳体12。在该连接区域22中，两个连接插座24从流体储存器14伸入相关联的接纳开口26中，该接纳开口设置在主制动缸壳体12中。

主制动缸壳体12还包括圆柱形凹部28，两个压力活塞30、32以可移位的方式被容纳于该圆柱形凹部中。两个压力活塞30、32均通过复位弹簧34、36被预加载在图1所示的初始位置中。两个压力活塞30、32连同圆柱形凹部28的内表面一起在各种情况下均包围压力室38、40。为此，密封件对42、44和46、48被设置在主制动缸壳体12中。

如可以在图2中详细地看出的，两个密封件对的两个密封件42、44和46、48均布置成彼此具有间距。在这两个密封件42、44和/或46、48之间的间隙中均存在一流体通道50、52，该流体通道流体连通至连接区域22。显而易见，两个压力活塞30、32设置有径向通口54，这些通口在图2示出的位置中在相关联的流体通道50、52和压力室38、40之间提供流体连通。

还显而易见的是，连接插座24被容纳在接纳开口26中，其中止动件状部件56被插入接纳开口26中，并且密封接纳连接插座24。部件56包括座圈58，该座圈支撑在包围接纳开口26的边缘60上。具有径向延伸的环形突出部64的腔体部分62从座圈58延伸到接纳开口26中。钟状节流元件66形成在腔体部分62上，该节流元件以其冠部分伸入到连接插座24的通口68的区域内。主制动缸壳体12的接纳开口26包括具有环形凹部70的内周面轮廓，其中内周面轮廓对应于腔体部分62的外周面轮廓。

转至部件56，并且考虑根据图5和图6的单一部件图形，明显的是，节流元件66通过三个腹板72被连接至腔体部分62。类似地，在根据图1和图2的实施方式中，钟状节流元件66也被安装在腔体部分62上。腹板72是柔性的，并且允许节流元件66相对于腔体部分62相对移动。应该注意的是，在根据图5的实施方式中，在腔体部分62上设置两个径向突出部70、71来代替一个径向突出部70。

再次查看图2，显而易见的是，节流元件66在静止状态下相对于连接插座24的自由端处的端面76布置有间隔74。此外，在节流元件66下方设置有间隙78。节流元件66因此在相对于腔体部分62的相对运动过程中，在其发生之前具有在向上和向下方向上的特定的运动范围。

最后应该注意的是，连接插座24在其自由端处构造有周向楔形突起77，用于锁止在止动件56中。

当在操作时，根据本发明的主制动缸装置10根据图1和图2如下所述起作用：

当致动制动器时，两个压力活塞30、32通过力F沿图1和图2中的纵轴A向左侧移位。在包含在压力室38和40中的制动流体中，积聚压力并且该压力被用于实现机动车的未示出的制动回路中的制动效果。然而，只要在压力活塞30、32中仍然存在经由径向孔54至流体通道50、52的连通，即，只要压力活塞30、32尚未移位成远至足以使得孔54已经完全移动经过两个密封件42和46，则压力室38、40中的压力积聚可能会作为泄漏流朝向流体储存器14逸出，而不是在制动回路中提供压力积聚。这将会延迟在制动回路中的制动压力的有效积聚。

为了消除这种影响，设置了节流元件66。作为在制动器致动时压力积聚的结果，压力升高发生在节流元件66的下侧处，并且因此在该下侧和流体储存器14的未加压的内部空间之间出现压力差。由于出现该压力差，通过腹板72(参照图5和图6)以可移动的方式安装在腔体部分62上的节流元件66被向上挤压，并且让位，使得间隔74变窄或者完全闭合。因此，根据由于致动制动踏板而在压力室38、40中积聚的压力水平，节流元件66因压力差而在图1和图2中向上移位，并且减少间隔74的表面的尺寸。这导致相当大的节流效果，该节流效果防止制动流体从压力室38、40流出而流回到流体储存器14中。其结果在于，即使孔54尚未完全移动经过密封件42和/或46，制动效果的压力也会更加快速地积聚在压力室38、40中，并且可以最小化或者完全防止制动流体从压力室38、40回流而流出。因此，机动车制动系统因节流元件66而更加快速地进行响应。

一旦孔54已经移动经过密封件42和/或46，节流元件66的影响不再对压力室38、40中的压力积聚起作用。在节流元件66处出现压力平衡，该节流元件占据其在图1和图2中所示的初始位置。

在终止制动器激活并且释放制动踏板之后，两个压力活塞30、32在复位弹簧34、36的作用下移动回到它们的初始位置中。在这种情况下，制动流体以如此已知的方式被从流体储存器14带入，其中，通过类似已知的方式，存在经过密封件42、46的流动。节流元件66不防止制动流体回流，这是因为作为现有的最轻微的压力差的结果，间隔74趋向于被加大。

如果机动车制动系统包括布置在制动回路中的牵引控制系统，则激活牵引控制系统而未激活制动器的结果是，牵引控制系统通过用于积聚制动压力的压力泵从流体储存器14经由主制动缸装置10带入制动流体，例如以便使旋转驱动轮减速。在这种情况下，压差再次出现在节流元件66处，其中较低压力出现在节流元件66的下侧。这导致节流元件66在图1和图2中以向下的趋势移动，并且因此间隔74变得比在其初始状态中时更宽。因此保证了出现加大的流动区域，从而使得制动流体可以从流体储存器14被快速地并且以最小的节流效果引入，并经由主制动缸装置10被供给机动车制动回路。

本发明的核心优点在于，一体构成的部件56组合了两种功能：一方面，该部件执行接纳、定位、尤其是相对于主制动缸壳体12密封流体储存器14的连接插座24的功能。然而，一体构成的部件56还包括具有前述操作模式的节流元件66。具有两种功能的该部件56的一体结构使得能够较快速且准确无误地组装该装置。部件56只需被压入主制动缸壳体12的接纳开口26中。当座圈58抵靠表面50定位时，该部件56被正确定位。所有剩下的就是将流体储存器14通过其连接插座24压入，并且通过止动环77锚固。一旦已经完成上述操作，就保证了密封功能以及根据压力进行的节流功能。

部件56优选由弹性材料制成。根据制动系统的构造，腹板72或多或少是实心体，具有更多或更小的材料厚度，或者具有更大或更小的宽度，以便减少或增加节流元件66相对于腔体部分62的移动性。此外，根据独立的组件的几何形状以及所需的节流效果，可以将节流元件66的有效表面B制成更大或更小。该表面的尺寸也影响节流效果。

在图3和图4中示出了本发明的另选实施方式。为了避免重复并简化描述，针对具有相同效果或类型的组件使用与根据图1和图2的第一实施方式的描述中相同的附图标记。

根据图3和图4的实施方式与根据图1和图2的实施方式之间的唯一区别在于，节流元件66’不是钟状的，而是平面状结构。然而，操作模式基本相同，其中应该注意的是，利用根据第一实施方式的钟状构造可以实现节流效果的加强。还应注意到是，钟形状的几何形状可以进行变化。

Claims (13)

1.一种用于机动车制动系统的主制动缸装置(10)，该主制动缸装置包括：

-具有圆柱形凹部(28)的主制动缸壳体(12)；

-至少一个压力活塞(30，32)，所述至少一个压力活塞能在所述主制动缸壳体(12)的所述圆柱形凹部(28)中移位并且被以密封的方式引导；

-流体储存器(14)，该流体储存器通过连接区域(22)被流体联接至所述主制动缸壳体(12)，并且该流体储存器用于储存制动流体，

其中，所述至少一个压力活塞(30，32)与所述主制动缸壳体(12)一起密封地包围压力室(38，40)，该压力室根据相关联的压力活塞(30，32)的位置而被流体连通至所述流体储存器(14)或者与所述流体储存器(14)流体分离，其中，所述至少一个压力室(38，40)还能够被流体联接至或者已被流体联接至所述机动车制动系统的流体回路，其中，所述流体储存器(14)在所述连接区域(22)中以通过密封元件(62)密封的方式被接纳在所述主制动缸壳体(12)的接纳部分(26)内，

并且其中，至少一个节流元件(66)被设置在所述连接区域(22)中，该节流元件根据所述至少一个压力室(38，40)中的压力条件对通过所述连接区域(22)在所述流体储存器(14)和所述至少一个压力室(38，40)之间的流体流进行节流或者解除限制，

其特征在于，所述至少一个节流元件(66)与所述密封元件(62)组合，从而形成一体结构单元。

2.根据权利要求1所述的主制动缸装置(10)，其特征在于，所述流体储存器(14)包括至少一个具有通口(68)的连接插座(24)，所述连接插座(24)在组装状态下伸入到所述主制动缸壳体(12)的所述接纳部分(26)中，其中所述密封元件(62)密封地布置在所述连接插座(24)和所述主制动缸壳体(12)的所述接纳部分(26)的密封表面之间。

3.根据权利要求2所述的主制动缸装置(10)，其特征在于，所述节流元件包括节流体(66)，该节流体根据其环境中当时的压力条件而能够相对于所述连接插座(24)的所述通口(68)进行移动。

4.根据权利要求3所述的主制动缸装置(10)，其特征在于，所述节流体(66)通过至少两个柔性的连接腹板(72)联接至所述密封元件(62)。

5.根据权利要求4所述的主制动缸装置(10)，其特征在于，所述节流体(66)相对于所述连接插座(24)的所述通口(68)的移动性能够通过所述连接腹板(72)的数量、几何设计以及材料来调节。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的主制动缸装置(10)，其特征在于，所述节流体(66，66’)构造为盘状的或钟状的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的主制动缸装置(10)，其特征在于，所述节流元件在流通方向上至少部分地覆盖所述连接插座(24)的所述通口(68)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的主制动缸装置(10)，其特征在于，所述节流元件(66)根据在其环境中的当时的压力条件来打开或者基本闭合所述连接插座(24)的所述通口(68)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的主制动缸装置(10)，其特征在于，所述密封元件(62)包括座圈部分(58)，通过该座圈部分，所述密封元件被以定位方式支撑在包围所述接纳部分(26)的边缘区域(60)上。

10.根据前述权利要求中任一项所述的主制动缸装置(10)，其特征在于，包括所述密封元件(62)和所述节流元件(66)的结构单元包括构造有环形部分的一体弹性体(56)，其中所述环形部分被密封地布置在所述接纳部分(26)的密封表面和所述连接插座(24)之间。

11.根据权利要求10所述的主制动缸装置(10)，其特征在于，所述接纳部分(26)的所述密封表面具有构型结构，并且所述环形部分包括具有互补轮廓的表面，其中所述接纳部分(26)的构型密封表面能够被移动成与具有互补轮廓的所述环形部分(26)的表面接合或者与所述环形部分的表面接合。

12.根据权利要求11所述的主制动缸装置(10)，其特征在于，所述接纳部分的构型密封表面具有至少一个底切部(70)，所述环形部分的具有互补轮廓的表面被接合到所述底切部中。

13.一种一体结构单元(56)，该一体结构单元包括用于对流体流进行节流的至少一个节流元件(66)以及用于密封流体储存器(14)和根据前述权利要求中的任一项所述的主制动缸壳体(12)之间的界面的密封元件(26)。