CN105026231B - 用于液压式机动车制动系统的压力介质容器 - Google Patents

用于液压式机动车制动系统的压力介质容器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于液压式机动车制动系统的压力介质容器(1)。为了提供可简单且成本低廉地制造的解决方案，其中，可靠保证通风功能并且同时有效避免液体从压力介质容器漏出来，根据本发明，提出了一种压力介质容器(1)，其包括容器壳体(2)，该容器壳体的内室可通过填充接管(3)填充压力介质并且用固定在填充接管(3)上的封闭盖(4)封闭。在填充接管(3)与封闭盖(4)的基部(11)之间设置有由弹性体材料制成的密封元件(5)。密封元件(5)具有阀(7)，该阀支承在设置于封闭盖(4)上的支座(6)上，在未被操作的初始状态中闭合并且受压力差控制地进入打开的操作状态中，由此，在压力介质容器(1)的内室与周围大气之间进行压力平衡。阀(7)具有根据方向而不同的阀打开阻力。

Description

用于液压式机动车制动系统的压力介质容器
技术领域
本发明涉及一种用于液压式机动车制动系统的压力介质容器。
背景技术
用于液压式机动车制动系统的压力介质容器已经公知。通常，这种压力介质容器在发动机舱中直接装配在制动主缸上或至少通过管路与制动主缸液压连接。在多种车辆方案中，发动机舱中的安装条件要求压力介质容器构造成长形延伸而不是立方体状，因为例如具有扁平倾斜角的前挡风玻璃以及同时制动操作设备的越来越紧凑的结构导致压力介质容器必须设置在上水箱下方。
为了可在颈部接纳用于填充真空度或压力的填充装置，这种设置意味着填充接管大多在行驶方向上安置在前部或者说压力介质容器的前端部上。但由于填充接管的这种偏心地设置，在行驶工况中、在运输时、频繁地在制动过程期间或在强烈的下坡位置驻车时，填充接管通常被压力介质漫过。
所述类型容器的封闭盖大多具有用于与周围大气进行压力平衡的装置。为了避免压力介质在填充接管被漫过期间通过这种压力介质平衡装置流出，提供了麻烦的解决方案，所述解决方案保证通风功能并且避免液体漏出来，但同时封闭盖的复杂性和制造成本提高。
发明内容
因此，本发明的目的在于，消除所描述的缺点并且提供改善的压力介容器，所述压力介质容器可简单且成本低廉地制造和装配，其中，通风功能另外可靠地得到保证并且同时有效避免了流体从压力介质容器通过封闭盖漏出。
根据本发明，所述目的通过如下所述的特征来实现，其方式是阀支承在支座上来设置并且具有根据方向而不同的阀打开阻力。由此，空气仍然可在两个方向上流动，由此可靠地进行压力平衡，而压力介质在很大程度上被拦住以便不到达周围环境中。
在本发明的一个有利扩展构型中，阀打开阻力可设定成在朝周围大气的方向上比在相反方向上例如朝压力介质容器内部的压力介质腔的方向上大。因此，可有效避免压力介质通过阀从压力介质容器排出，而不妨碍压力介质从压力介质容器补充抽吸到制动主缸中。
在本发明的另一个扩展构型中，阀可特别简单且有效地在封闭盖的密封元件中包括至少一个缝隙，由此，所述阀可特别简单且成本低廉地制造以及可匹配于不同的要求规范。
在一个有利的实施形式中，用于密封元件的支座可构造成管状型廓件，该管状型廓件从封闭盖的基部朝密封元件延伸，并且在该管状型廓件的内侧与外侧之间具有至少一个空气通孔。由此可特别简单地保证可靠的阀功能和压力平衡功能。
特别有利的是，封闭盖可具有支撑机构，所述支撑机构在至少一个阀打开方向上支撑阀并且由此提高被进行支撑的阀打开方向上的阀打开阻力。因此，可以以特别有效的方式可靠地且在装配投入不提高的情况下实现阀打开阻力的所期望的影响及其适配。
在进一步有利的扩展构型中，支撑机构可设置在所述封闭盖的基部上和/或集成地、优选成形地设置在所述封闭盖中。由此提供能工作的高度集成的封闭盖，所述封闭盖可在技术上简单地例如以注塑方法来制造。不需要附加的零件和装配操作。
优选地，支撑机构可设置在支座内部，由此，可特别简单地影响阀功能并且可特别精确地预给定阀的响应特性。
支撑机构的一个特别有效的构型提出，所述支撑机构可构造成管状型廓件，该管状型廓件从封闭盖的基部朝密封元件延伸，并且在该管状型廓件的内侧与外侧之间具有至少一个空气通孔。在此，在本发明的另一个扩展构型中，在压力差等于零时在支撑机构的管状型廓件与密封元件之间朝密封元件的方向设置有距离。由此可特别简单地，优选阶梯式或渐进式地在结构上预给定阀的响应特性。
在其它有利实施形式中，支撑机构也可构造成长方体状、板状、销状、锥状或其它形状，并且在阀的缝隙的侧向设置在封闭盖的基部上。由此可以以特别简单的方式实现对阀特性的几乎任意的影响。
有利地，压力介质容器的内部与周围大气之间的空气平衡以及由此压力平衡可特别简单且成本低廉制造地通过成形在封闭盖的基部中的径向延伸的空气通道以及封闭盖的凸缘上与该空气通道连接的螺纹上的凹部来进行。
特别有效地，可通过支撑机构的支撑距离预给定阀打开阻力的提高程度。由此，压力介质容器可通过改变单个参数有效地、精确地且以仅仅少许增量匹配于不同的要求规范。
特别有利且简单地，为了使阀在至少一个阀打开方向上打开而所需的压力差可通过缝隙的长度与密封元件在缝隙的区域中的厚度的比例在结构上预给定，并且由此匹配于极其不同的应用情况。在此，优选4与6之间的值范围内的比例，因为这对于一般的容器可实现特别好的阀功能。
附图说明
由借助于附图进行的说明获知本发明的其它细节、特征、优点和应用可能性。彼此对应的部件和结构元件尽可能设置相同的参考标号。附图表示：
图1装配在液压式机动车制动系统的串联制动主缸上的压力介质容器。
图2根据本发明的压力介质容器的无密封元件的封闭盖的第一实施形式。
图3具有根据图2的封闭盖的根据本发明的压力介质容器的实施形式的填充接管的剖面图。
图4具有装配的密封元件的封闭盖的根据本发明的实施形式。
图5用于表示根据本发明的阀功能的简化草图，阀闭合(a)以及在空气进入(b)和空气排出(c)的情况下阀打开。
图6压力介质容器的封闭盖上的支撑机构的几个根据本发明的实施形式(a-d)的部分视图。
具体实施方式
图1
图1中示出了具有容器壳体2的根据本发明的压力介质容器1，所述压力介质容器借助于两个插接连接装置20装配在液压式机动车制动系统的串联制动主缸19上并且同时与制动主缸19中的未示出的压力室液压连接。但在本发明内也可以是另外构造的未示出的连接，例如借助于柔性或刚性的管路进行远程连接，或在中间连接其它未示出的容器的情况下间接连接在制动主缸19上。制动主缸19的未示出的压力室通过制动管路23液压连接在车轮制动器或制动调节组件上。容器壳体具有填充接管3，所述填充接管适用于填充压力介质容器并且可通过封闭盖4优选借助于螺纹连接装置封闭。也可实现其它连接装置例如卡口连接装置或简单的插接连接装置，而不偏离本发明。
另外，压力介质容器1可具有填充液位传感装置21以及其它未示出的辅助装置。制动主缸19配置有气动的制动助力器22，但本发明也可通过未示出的电液式、组合式或其它力放大装置来实施。
图2
图2中示出了根据本发明的压力介质容器1的封闭盖4的第一实施形式。封闭盖4基本上构造成罐状，具有基部11和环绕的凸缘，在所述凸缘上设置有螺纹24。螺纹24用于使封闭盖4固定在填充接管3上，并且与填充接管3上的未示出的螺纹相对应。为了更好地理解封闭盖4的结构，在此没有示出密封元件。为了允许在封闭盖4装配在填充接管3上之后与周围大气进行压力平衡，封闭盖4具有空气通道16，所述空气通道加工在封闭盖4的基部11中并且与螺纹24中的凹部17连接。优选地，不仅空气通道16而且凹部17构造成槽，但也可以是相同发明内的其它构型，例如作为加工在封闭盖中的管状的通道或穿过封闭盖的简单的穿通部。
为了支承在此未示出的密封元件5，设置有支座6，另外详细探讨所述支座的功能。支座6在此构造成管状型廓件10，所述管状型廓件从封闭盖4的基部11朝在此未示出的密封元件5的方向延伸，其中，在管状型廓件的径向的内侧与外侧之间设置有空气通孔12，以便使支座6的内室与空气通道16气动连接，并且因此当密封元件5支承在支座上时允许压力平衡。
另外，密封盖4具有支撑机构8，用于支撑集成在密封元件5中的阀7。在此示出的实施形式中，支撑机构8构造成管状型廓件13，所述管状型廓件从封闭盖4的基部11朝在此未示出的密封元件5的方向延伸并且设置在支座6内侧。在管状型廓件13的内侧与外侧之间设置有空气通孔14，以便使管状型廓件13的内室与支座6的内室气动连接，并且因此当密封元件5支承在管状型廓件13上时允许压力平衡。这种结构有利于封闭盖4的技术上特别有效的可制造性，因为大多数结构元件基本上构造成旋转对称的并且底切在最大程度上得到避免。
作为支撑机构8的所示实施形式的替换方案，在本发明内也允许其他构型，稍后探讨所述构型。
图3
图3中示出了在填充接管3的区域中容器壳体2的剖面。在填充接管3上也装配有封闭盖4的在图2中已经描述的实施形式。在基部11与填充接管3之间卡入由弹性材料、优选弹性体材料制成的密封元件5。密封元件5在其中部具有在很大程度上平坦的扁平的阀面26，所述阀面具有优选恒定的厚度D。在阀面26的中部设置有阀7，该阀在这里所示的实施例中构造成缝隙9。
在基部11与密封元件5之间限定空气腔18，该空气腔通过空气通道16和凹部17与周围大气连接。密封元件以阀面26的径向外部区域支承在支座6上。如上文已经描述的那样，支座6通过管状型廓件10构成，所述管状型廓件具有空气通孔12。管状型廓件10从封闭盖4的基部11在密封元件5的平坦的阀面26的区域中一直延伸到该密封元件并且贴靠在该密封元件上，由此，支座6的内室与密封元件5限定一种空气腔，所述空气腔通过空气通孔12与空气通道16并且由此与周围大气气动连接，由此，在阀盘26的两侧可在周围大气的压力与压力介质容器1的内室中的压力之间建立压力差。在一定的确定的压力差的情况下，阀面开始变形并且阀7打开。阀7可在两个阀打开方向上打开。当压力介质容器1内部的压力小于周围大气的压力时(容器负压)，逆着基部11的阀打开方向工作。在此情况下，由于压力差，空气从支座6的内室或者说周围大气进入到压力介质容器1的内室中。反之，当压力介质容器1内部的压力高于周围大气的压力时(容器高压)，朝向基部11的阀打开方向工作。在此情况下，由于压力差，空气从压力介质容器1的内室排出到支座6的内室中或者说周围大气中。因为支座6的内室如上所述持续地与周围大气连接，所以以此方式在任意时刻都可在周围大气与压力介质容器1的内部之间进行压力平衡。
在支座6的管状型廓件10内部设置有支撑机构8。所示实施例中的支撑机构类似于支座6构造成管状，具有管状型廓件13，所述管状型廓件从封闭盖4的基部11朝密封元件5的方向延伸，由此，所述管状型廓件附加地在一个方向上支撑阀面26，由此，阻止了阀面26朝基部11的方向的变形并且由此提高了在空气从压力介质容器1排出时阀7的阀打开阻力。
另外，密封元件5具有滚动薄膜25，以便例如预防阀面26中的不期望的横向应力并且因此始终可靠地保证阀7的在全部压力差下稳定的可计算的阀功能。
图4
图4以从下方朝封闭盖4的基部的方向的视角示出了具有嵌入的密封元件5的封闭盖4的根据本发明的实施形式。该视图中示出了密封元件5的一个可能基本的构型。如可看到的那样，密封元件5在其径向中部具有圆形的阀面26，所述阀面由滚动薄膜25镶边并且在中央具有阀7。阀7在所示实施例中构造成具有缝隙长度L的直的缝隙9。在此，密封元件5在阀面26的区域中的已经描述的厚度D与缝隙长度L的比例对于阀7的响应特性——即为了打开阀而需要的最小压力差——具有决定性。优选地，比例L/D的值在4与6之间，其中，在功能上其它值范围也是可以的。
除了具有单个直的缝隙9的阀7的所示实施形式之外，在本发明内也可以是其它构型，例如十字缝隙、波浪式、弧形或其它缝隙形式。
另外，在该图上也可看到封闭盖4的凸缘上的螺纹24的区域中的凹部17，通过所述凹部进行与周围大气的压力平衡。
图5
图5中示意性地极其简化且未按比例地图示了阀7的前面已经描述的工作原理。对于所提及但未在该图中示出的元件可参考图1-4。
视图a)示出了在压力情况得到平衡或者说压力差等于零的情况下的阀7。这例如是一般所期望的理想状态，或者是在车辆停车或制动系统当前不运行的情况下的正常状态。密封元件5以其阀面26不仅支承在支座6上而且支承在支撑机构8上，阀面26是扁平的且不呈拱形，阀7关闭，缝隙9闭合。
视图b)示出了在压力差为负或者说容器负压的情况下的阀。
这种状况例如在抽吸过程中即当压力介质从压力介质容器1流动到制动主缸19中或者说由制动主缸19抽吸时得到。容器负压在此引起抽吸阻力的最不期望地提高，因为由此制动功能可受到不利影响。因此，在容器负压的情况中，在压力差尽可能小的情况下阀7的尤其自发的响应是值的期望的，以便容器负压可尽可能快速地得到平衡。
如可在视图b)中明显看到的，在容器负压的情况下整个阀面26拱曲远离基部11，由此，阀7即使在压力差相对小的情况下也快速打开并且缝隙9可相对远地拉开。
视图c)示出了在压力差为正或者说容器正压的情况下的阀。这种状况例如当压力介质容器1中的压力介质由于车辆运动而朝填充接管3的方向溢出或当车辆相对于水平面强烈向前倾斜或当压力介质的温度相对快速升高时得到。
在容器高压的情况下存在提高的危险：通常易燃的压力介质从压力介质容器1排出来。这必须绝对避免或至少变难。
通过支撑机构8的支撑作用，整个阀面26的拱曲得到避免，由此，对于阀7，阀面26仅在支撑距离S内变形。因为支撑距离S明显小于支承距离A，所以对于阀作用而言阀面26被压力差加载的区域比在容器负压的情况中明显小。为了阀打开而需要较高的压力差，阀7的响应特性延迟，并且阀打开阻力提高。
在此，通过设计支撑距离S，可在结构上预给定在容器高压的情况下阀打开阻力的相对提高的程度。也可相对于支座6的高度改变支撑机构8的高度，由此，在支撑机构8与阀面26之间在压力情况得到平衡的情况下(参见图5a)保持一个距离。由此例如可实现阀的分级的响应特性——开始时在压力差小的情况下精细响应，接着在压力差较高的情况下阀打开阻力的强烈的渐进提高。
图6
图6中示例性示出了支撑机构8的另外四个可能的根据本发明的实施形式。视图a中的支撑机构8的实施形式也与已经在图2中描述的实施形式那样构造成管状型廓件，但具有四个分布在周缘上的空气通孔14，而不是仅一个。不言而喻，在本发明内也可以是其它数量的空气通孔。
视图b中的支撑机构8的实施形式由两个长方体15或者说板构成，所述长方体或者说板彼此相对平行地并且分别相对于缝隙9侧向错位地设置在基部11上。也可考虑具有仅一个板的其它实施形式。
视图c中的支撑机构8构造成销状的突出部或者说隆起。所示的实施形式具有四个销状的支撑机构8，所述支撑机构分别相对于缝隙9侧向错位地设置在基部11上。不言而喻，在本发明内也可以是其它数量的销状的支撑机构8，其中，多个这样的支撑机构8也可呈圆形地彼此相邻地设置在封闭盖4的基部11上。
与根据图6c的实施形式不同，视图d中的支撑机构8具有锥形状。
优选支撑机构和支座的全部所述实施形式一体地集成在封闭盖中或者说与所述封闭盖构造成单件式的。
参考标号清单
1 压力介质容器
2 容器壳体
3 填充接管
4 封闭盖
5 密封元件
6 支座
7 阀
8 支撑机构
9 缝隙
10 管状型廓件
11 封闭盖的基部
12 空气通孔
13 管状型廓件
14 空气通孔
15 长方体
16 空气通道
17 凹部
18 空气腔
19 制动主缸
20 插接连接装置
21 填充液位传感装置
22 制动助力器
23 制动管路
24 螺纹
25 滚动薄膜
26 阀面
D 密封元件的厚度
L 缝隙的长度
A 支承距离
S 支撑距离

Claims (14)

1.一种用于液压式机动车制动系统的压力介质容器(1)，所述压力介质容器包括容器壳体(2)，所述容器壳体具有填充接管(3)和内室以及具有安装在所述填充接管(3)上的封闭盖(4)，其中，所述封闭盖(4)具有基部(11)，在所述填充接管(3)与所述基部(11)之间设置有由弹性体材料制成的密封元件(5)，其中，所述密封元件(5)具有阀(7)，所述阀在未被操作的初始状态中闭合并且受压力差控制地进入打开的操作状态中，在所述打开的操作状态中在周围大气与所述压力介质容器(1)的内室之间发生压力平衡，其特征在于：所述阀(7)支承在设置于所述封闭盖(4)上的支座(6)上，其中，所述阀(7)具有根据方向而不同的阀打开阻力；所述封闭盖(4)具有至少一个支撑机构(8)，所述支撑机构在至少一个阀打开方向上支撑所述阀(7)并且由此提高被进行支撑的阀打开方向上的阀打开阻力。
2.根据权利要求1所述的压力介质容器(1)，其特征在于：所述阀(7)的阀打开阻力设定成在朝周围大气的方向上比在朝容器(1)的内室的方向上大。
3.根据权利要求1所述的压力介质容器(1)，其特征在于：所述阀(7)在所述密封元件(5)中具有至少一个缝隙(9)。
4.根据权利要求1所述的压力介质容器(1)，其特征在于：所述支座(6)构造成管状型廓件(10)，所述管状型廓件从所述基部(11)朝向所述密封元件(5)延伸，并且在所述管状型廓件(10)的内侧与外侧之间具有至少一个空气通孔(12)。
5.根据权利要求1所述的压力介质容器(1)，其特征在于：所述支撑机构(8)设置在所述封闭盖(4)的基部(11)上。
6.根据权利要求5所述的压力介质容器(1)，其特征在于：所述支撑机构(8)一体集成地设置在所述封闭盖(4)中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的压力介质容器(1)，其特征在于：所述支撑机构(8)设置在所述支座(6)内部。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的压力介质容器(1)，其特征在于：所述支撑机构(8)构造成管状型廓件(13)，所述管状型廓件从所述封闭盖(4)的基部(11)朝向所述密封元件(5)延伸，并且在所述管状型廓件(13)的内侧与外侧之间具有至少一个空气通孔(14)。
9.根据权利要求3所述的压力介质容器(1)，其特征在于：所述支撑机构(8)构造成至少一个长方体(15)，所述支撑机构从所述封闭盖(4)的基部(11)朝向所述密封元件(5)延伸并且设置于所述缝隙(9)的侧向。
10.根据权利要求3所述的压力介质容器(1)，其特征在于：所述支撑机构(8)构造成至少一个销状或锥状的突出部，所述支撑机构从所述封闭盖(4)的基部(11)朝向所述密封元件(5)延伸并且设置于所述缝隙(9)的侧向。
11.根据权利要求1所述的压力介质容器(1)，其特征在于：所述压力平衡通过成形在所述封闭盖(4)的基部(11)中的径向延伸的空气通道(16)以及与所述空气通道连接的螺纹(24)的凹部(17)来进行。
12.根据权利要求1所述的压力介质容器(1)，其特征在于：阀打开阻力的差别能由所述支撑机构(8)的规定的支撑距离(S)预给定。
13.根据权利要求1所述的压力介质容器(1)，其特征在于：所述支撑机构(8)这样构造，使得在所述阀(7)的未被操作的初始状态中在所述密封元件(5)与所述支撑机构(8)之间提供规定的距离。
14.根据权利要求3所述的压力介质容器(1)，其特征在于：为了使所述阀(7)进入打开的操作状态中而所需的规定的压力差通过所述缝隙(9)的长度(L)与所述密封元件(5)在所述缝隙(9)的区域中的厚度(D)的比例预给定，其中，所述比例在4/1与6/1之间的值范围内。
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