CN105813912B

CN105813912B - 制动缸

Info

Publication number: CN105813912B
Application number: CN201380081181.9A
Authority: CN
Inventors: 巴尔托什·多布罗沃尔斯基; 欧可塔威安·斯祖贝尔斯基
Original assignee: Wabco Europe BVBA
Current assignee: ZF CV Systems Europe BV
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2019-03-05
Anticipated expiration: 2033-12-19
Also published as: PL3083353T3; ES2640450T3; US20160332613A1; BR112016013909A2; BR112016013909A8; US9981646B2; EP3083353A1; CN105813912A; WO2015090344A1; EP3083353B1; BR112016013909B1

Abstract

本发明涉及一种制动缸，其是弹簧型的，具有强力弹簧、压力室和在强力弹簧和压力室之间的分隔壁，带有在压力室中的活塞和在压力室的壁中的开口，活塞延伸穿过开口，活塞是中空的且具有内壁和底部，在活塞中，螺母被保持在释放螺栓上并且活塞具有引导装置，用于引导螺母，使得螺母不能在活塞中旋转且螺母能在活塞的纵向方向上移动，其中在活塞内侧有支撑装置，用于在释放螺栓旋入螺母中时抵靠螺母。根据本发明，活塞包括至少第一保持装置和第二保持装置，第一保持装置在组装位置中保持支撑装置，第二保持装置在驱动位置中保持支撑装置，其中驱动位置比组装位置更靠近底部，其中能够通过螺母相对于活塞的移动将支撑装置从组装位置移动到驱动位置。

Description

制动缸

技术领域

本发明涉及一种弹簧型制动缸，特别是组合的行车和驻车制动缸，尤其是用于商用车辆的气动制动器的弹簧型制动缸。本发明还涉及带有弹簧型制动缸的制动器。

背景技术

商用车辆的气动制动器是公知的，例如盘式制动器、鼓式制动器、楔形制动器、凸轮制动器或其它类型制动器。在气动制动器中，制动缸的壳体附接到制动卡钳的壳体，并通过缸柱塞将制动力施加到卡钳的壳体内的杠上。

弹簧型制动缸设有压缩弹簧、压力室和在压缩弹簧和压力室之间的分隔壁，设有在压力室中的活塞和在压力室的壁中的开口，活塞延伸穿过该开口。活塞是中空的，连接分隔壁且具有外壁、内壁和底部。在活塞内侧，螺母被保持在释放螺栓上，并且活塞具有引导装置，用于引导螺母，使得螺母不能够在活塞中旋转并且螺母能够在活塞的纵向方向上是移动。释放螺栓进一步延伸穿过制动缸的头部中开口且穿过分隔壁中的开口。在活塞的内侧有支撑装置，用于在释放螺栓旋入螺母时抵靠所述螺母。所述支撑装置仅在制动缸的组装时需要。一旦制动缸已经完成，特别是当制动缸工作时，支撑装置应当不起作用和/或被隐藏。

发明内容

本发明的目的是提供一种制动缸，该制动缸带有在制动缸工作时不起作用和/或被隐藏的支撑装置。

该目的通过提供具有本发明的特征的制动缸实现。活塞包括至少第一保持装置和第二保持装置，第一保持装置在组装位置中保持支撑装置，第二保持装置在驱动位置中保持支撑装置。驱动位置比组装位置更靠近底部。支撑装置能够通过螺母相对于活塞的移动而从组装位置移动到驱动位置。在驱动位置中，第二保持装置安全地保持支撑装置。

在完整的制动缸第一次使用时，将利用压缩空气使压力室膨胀，分隔壁和活塞一起将朝向释放螺栓移动。因此，设置在释放螺栓的端部处的螺母会将支撑装置从组装位置推动到靠近活塞的底部或在底部处的驱动位置中。一旦压力室已经收缩，支撑装置就离开螺母定位。支撑装置并不影响作用在分隔壁上的压缩弹簧的功能。另外，由于支撑装置在其驱动位置并不需要太多空间，所以活塞能够是短的。

在本发明的一个方面中，活塞在其内壁上具有第一腔，支撑装置的至少一部分在组装位置中被保持在该第一腔中，改第一腔特别地是周向的沟槽或一组沟槽。腔或沟槽容易制造。该第一腔用作第一保持装置。

在本发明的另一方面中，所述腔，特别是沟槽，包括抵靠支撑装置的壁，该壁被倾斜地设置，即被设置为在该倾斜壁和毗邻的活塞的内壁之间形成钝角。支撑装置的部分被保持在腔中且在腔的壁之间。倾斜壁允许通过使压力室膨胀而取决于倾斜壁的角度和作用在分隔壁上的力将支撑装置移动到驱动位置中。所述角度应当被选择为使得在将释放螺栓旋入螺母中的同时朝向螺母挤压时，支撑装置仍处于组装位置。

在本发明的另一方面中，活塞在其内壁上具有第二腔，支撑装置的至少一部分在驱动位置中被保持在该第二腔中，所述第二腔特别地是周向的沟槽或一组沟槽。再次，腔或沟槽容易制造。第二腔用作第二保持装置，并且将支撑装置安全地保持在驱动位置中。

在本发明的另一方面中，驱动位置在活塞的底部处。因此，活塞的长度被完全利用。

在本发明的另一方面中，支撑装置是弹性的，特别是可压缩的。作用在支撑装置上的力不会突然地毁坏支撑装置并且能被仔细地计算。弹性的支撑装置能够容易地从组装位置移动到驱动位置。

在本发明的另一方面中，支撑装置是可塑性变形的。变形能够帮助支撑装置离开组装位置。

在本发明的另一方面中，支撑装置是螺旋弹簧、压缩弹簧、锥形弹簧、盘、弹簧盘、环、卡环或垫圈弹簧。

本发明还涉及带有上述制动缸的制动器。

总之，本发明提供了一种弹簧型制动缸，

所述制动缸具有强力弹簧、压力室和在强力弹簧和压力室之间的分隔壁，

所述制动缸带有所述压力室中的活塞和所述压力室的壁中的开口，所述活塞延伸穿过所述开口，其中，所述活塞是中空的且具有内壁和底部，在所述活塞内侧，螺母被保持在释放螺栓上，并且所述活塞具有引导装置，所述引导装置用于引导所述螺母，使得所述螺母不能够在所述活塞中旋转，并且所述螺母能够在所述活塞的纵向方向上移动，

并且其中，支撑装置位于所述活塞内侧，所述支撑装置用于在所述释放螺栓被旋入所述螺母时抵靠所述螺母，

其特征在于，所述活塞至少具有第一保持装置和第二保持装置，所述第一保持装置将所述支撑装置保持在组装位置中，并且所述第二保持装置将所述支撑装置保持在驱动位置中，

其中，所述驱动位置比所述组装位置更靠近所述底部，并且其中，通过所述螺母相对于所述活塞的移动，所述支撑装置能够从所述组装位置移动到所述驱动位置。

优选地，所述活塞在其内壁上具有第一腔，在所述组装位置中所述支撑装置的至少一部分被保持在所述第一腔中。

优选地，所述第一腔设有抵靠所述支撑装置的壁，所述壁被设置成倾斜的，即，被设置有在倾斜的所述壁和毗邻的活塞的内壁之间的钝角。

优选地，所述活塞在其内壁上具有第二腔，在所述驱动位置中所述支撑装置的至少一部分被保持在所述第二腔中。

优选地，所述驱动位置处于所述活塞的底部处。

优选地，所述支撑装置是弹性的。

优选地，所述支撑装置是能够塑性变形的。

优选地，所述支撑装置是螺旋弹簧、压缩弹簧、锥形弹簧、盘、弹簧盘、环、卡环或垫圈弹簧。

优选地，所述制动缸是组合的行车和驻车制动缸。

优选地，所述第一腔是周向沟槽或一组沟槽。

优选地，所述第一腔是一组沟槽。

优选地，所述第二腔是周向沟槽或一组沟槽。

优选地，所述支撑装置是能够被压缩的。

本发明还提供了一种制动器，所述制动器具有以上所述的制动缸。

附图说明

本发明的另外的特征将在以下描述中显现。将参考附图更加具体地描述本发明的优选实施例，其中

图1示出处于组装位置的组合制动缸的一部分的纵剖面，

图2示出处于组装位置的图1的细节，即活塞和用于释放螺栓的螺母以及作为螺母的支撑装置的螺旋弹簧，

图3示出处于组装位置的图1的纵剖面，但是带有插入的释放螺栓，

图4示出处于组装位置的图3的细节，即活塞和与释放螺栓一起的螺母以及作为螺母的支撑装置的螺旋弹簧，

图5示出根据图3的纵剖面，但是处于驱动位置，

图6示出处于驱动位置的图5的细节，即活塞和与释放螺栓一起的螺母以及作为螺母的支撑装置的弹簧，

图7示出处于组装位置的类似于图6的细节，即活塞和与释放螺栓一起的螺母以及作为螺母的支撑装置的弹簧盘，

图8示出根据图5的纵剖面，但是处于压力室中没有压力的位置，

图9示出根据图8的纵剖面，但是处于释放螺栓被部分地旋开的机械释放位置。

具体实施方式

商用车辆具有行车制动功能和驻车制动功能。气动制动系统还需要在压力损失的情况下的制动功能，即无压制动或紧急制动。驻车制动能够由无压制动功能实现。

驻车制动和行车制动能够具有独立的致动器或一个组合的致动器。图1至9涉及作为气动制动器的致动器的组合制动缸10。当然也能够为带有无压制动功能的独立的弹簧制动器提供所述致动器。制动缸10包括行车制动部分11和驻车制动部分12。驻车制动部分12在左侧并且包括无压制动功能。所述行车制动部分11在图的右侧且没有完全示出。

驻车制动部分12的壳体13具有杯形，该杯形带有底部14和周向侧壁15。壳体13的盖16也是行车制动部分11的底部，并且具有用于活塞18的开口17。活塞18作为抵靠在行车制动部分11中的隔膜(未示出)上的柱塞。

在壳体13中的是杯形的分隔壁19，该杯形的分隔壁19能够类似活塞那样从盖16处，如图1所示，移动到与底部14靠近但仍有一段距离的位置，如图5和9所示。需要该距离以用于强螺旋压缩弹簧，即强力弹簧20的体积。

在分隔壁19和盖16之间限定了压力室21，如图5，9所示。分隔壁19的位置取决于压力室21中的压力。该压力抵着强力弹簧20的力作用。

活塞18安装在分隔壁19上，并且与分隔壁19一起移动。密封件22在开口17中，并且与活塞18相配合。活塞18像管一样是中空的，但是带有封闭的底部23和敞开的头部24。底部23位于行车制动部分11中。所述分隔壁19有与敞开的头部24同轴且与敞开的头部24没有间隙的中心开口25。

螺母26定位在活塞18中。所述螺母26被抗扭地保持，但是能够在活塞18的纵向方向上移动。活塞18有六边形的内横截面，作为可移动螺母26的引导装置。开口25比螺母26的外横截面更窄。从图3至9能够看出，释放螺栓27被旋进螺母26中。

释放螺栓27具有两个部分，一方面较粗部分28和另一方面较细部分29，具有近似3比4的长度比(较粗部分对较细部分)。较粗部分28的外螺纹30对应于壳体13的底部14中的中心孔32的内螺纹31，并且旋入该内螺纹31中。较细部分29的外螺纹33对应于螺母26的内螺纹34。螺纹30/31与螺纹33/34是反向旋转的。螺母35固定在较粗部分28的端部上，见图8、9。

释放螺栓27的功能将参考图5、8、9示出。

图5示出了制动缸10的驱动位置。利用压缩空气使压力室21膨胀。因此，分隔壁19压缩强力弹簧20，并且活塞18沿着压力室21延伸。释放螺栓27从底部14一直延伸到活塞18中，其中螺母35在底部14外侧的一端上且可移动螺母26在活塞18内侧的释放螺栓27的另一端上。

图8示出了制动缸10的无压位置。压力室21收缩，并且强力弹簧20扩展。分隔壁19移动到靠近盖16，并且活塞18一直延伸到行车制动部分11中。驻车制动器被激活(未示出)。

机械释放位置在图9中示出。通过转动固定在释放螺栓27上的螺母35，释放螺栓27被部分地旋出底部14。作为结果并且对于反向旋转螺纹，另一个螺母26沿着较细部分29朝向开口25移动，直到螺母26抵靠开口25的边缘并且朝向底部14推动分隔壁19。强力弹簧20被压缩，活塞18几乎被移出行车制动部分11并且移动到驻车制动部分12中，且因此驻车制动器被释放。

通过组装制动缸10，释放螺栓27和螺母26必须在一起。为此，螺母26定位在活塞18中，即在根据图1的组装位置中并且抵靠在支撑装置上。该支撑装置被保持在活塞18的内壁36处。在图1至6和8、9中，支撑装置是锥形(螺旋)压缩弹簧37，而另一种支撑装置在图7中被示出，即弹簧盘38。螺母26被定位成相比(活塞18的)底部23更靠近开口25，且离开口25的距离大约为活塞18长度的四分之一。支撑装置通过第一保持装置即沟槽39保持在适当位置，该沟槽比螺母26更靠近活塞18的(长度上的)中间。沟槽39在活塞18内侧沿着六边形横截面设置，并限定横截面区域或平面。当然，支撑装置必须在螺母26能够移动到活塞18中之前设置在活塞18中，这是因为底部23是封闭的。

在下一步骤中，活塞18被固定在分隔壁19上，参见螺纹40。之后，在压力室21已收缩的同时，将释放螺栓27旋入到底部14中，直到较细部分29抵着螺母26推动。释放螺栓27的端面41与底部14的外端面42近乎齐平。随后通过几下转动将释放螺栓27旋出底部14，并且关于反向旋转螺纹，螺母26被转上较细部分29，见图3。压力室21仍然是收缩的。将释放螺栓27旋出底部14，直到螺母35能够固定在较粗部分28的端部处。螺母35抵靠在底部14上，并且螺母26相比较图3被转上较细部分29更多一些，见图8。图8示出了在制动缸10的首次致动之后的位置并且在有效期期间都是这样。

通过首次使压力室21膨胀，活塞18朝向底部14移动，并且螺母26和/或释放螺栓27将支撑装置-压缩弹簧37-从第一保持装置推动到在活塞18的底部23处第二保持装置中。第二保持装置能够与第一保持装置相同或能够是类似的。在该实施例中，第二保持装置是在活塞18的其中活塞18的横截面是圆形的内壁36中的周向沟槽43。由于支撑装置现在被保持在第二保持装置中，所以螺母26和释放螺栓27能够在轴向方向上几乎不受支撑装置的压力地移动。

为了允许支撑装置从第一保持装置到第二保持装置的移动，沟槽39由一方面横向于轴向方向(且横向于内壁36)的壁44和另一方面倾斜壁45形成，使得压缩弹簧37能够在释放螺栓27或螺母26的压力下滑出沟槽39并朝向底部23滑动。倾斜壁45比横向壁44更靠近底部23。在倾斜壁45和毗邻的内壁36之间设置特别地100°至135°的钝角。沟槽43具有仅横向定向的壁以安全地保持压缩弹簧37。

压缩弹簧37的轴向长度能够是非常短的，因为沟槽39和43远离彼此。弹簧37或任何其它支撑装置在轴向方向上越短，活塞18或制动缸10就能够越短。较短的制动缸10总是有优势的，有较小的体积，需要较小的体积容纳，更坚固并且振动更少。

附图标记清单

10 组合制动缸

11 行车制动部分

12 驻车制动部分

13 壳体

14 (壳体的)底部

15 侧壁

16 盖

17 开口

18 活塞

19 分隔壁

20 强力弹簧

21 压力室

22 密封件

23 (活塞的)底部

24 头部

25 开口

26 (可移动的)螺母

27 释放螺栓

28 较粗部分

29 较细部分

30 (较粗部分的)外螺纹

31 (底部14的)内螺纹

32 中心孔

33 (较细部分的)外螺纹

34 (螺母26的)内螺纹

35 (固定在释放螺栓上的)螺母

36 (活塞的)内壁

37 压缩弹簧

38 弹簧盘

39 沟槽

40 螺纹

41 端面

42 外端面

43 沟槽

44 横向壁

45 倾斜壁

Claims

1.一种弹簧型制动缸，

所述制动缸具有强力弹簧、压力室(21)和在强力弹簧和压力室(21)之间的分隔壁(19)，

所述制动缸带有所述压力室(21)中的活塞(18)和所述压力室(21)的壁中的开口(17)，所述活塞(18)延伸穿过所述开口(17)，其中，所述活塞(18)是中空的且具有内壁(36)和底部(23)，在所述活塞(18)内侧，螺母(26)被保持在释放螺栓(27)上，并且所述活塞(18)具有引导装置，所述引导装置用于引导所述螺母(26)，使得所述螺母(26)不能够在所述活塞(18)中旋转，并且所述螺母(26)能够在所述活塞(18)的纵向方向上移动，

并且其中，支撑装置位于所述活塞(18)内侧，所述支撑装置用于在所述释放螺栓(27)被旋入所述螺母(26)时抵靠所述螺母(26)，

其特征在于，所述活塞(18)至少具有第一保持装置和第二保持装置，所述第一保持装置将所述支撑装置保持在组装位置中，并且所述第二保持装置将所述支撑装置保持在驱动位置中，

其中，所述驱动位置比所述组装位置更靠近所述底部，并且其中，通过所述螺母(26)相对于所述活塞(18)的移动，所述支撑装置能够从所述组装位置移动到所述驱动位置。

2.根据权利要求1所述的制动缸，其特征在于，所述活塞(18)在其内壁(36)上具有第一腔，在所述组装位置中所述支撑装置的至少一部分被保持在所述第一腔中。

3.根据权利要求2所述的制动缸，其特征在于，所述第一腔设有抵靠所述支撑装置的壁(45)，所述壁(45)被设置成倾斜的，即，被设置有在倾斜的壁(45)和毗邻的活塞(18)的内壁(36)之间的钝角。

4.根据权利要求1到3中的任一项所述的制动缸，其特征在于，所述活塞(18)在其内壁(36)上具有第二腔，在所述驱动位置中所述支撑装置的至少一部分被保持在所述第二腔中。

5.根据权利要求1到3中的任一项所述的制动缸，其特征在于，所述驱动位置处于所述活塞的底部(23)处。

6.根据权利要求1到3中的任一项所述的制动缸，其特征在于，所述支撑装置是弹性的。

7.根据权利要求1到3中的任一项所述的制动缸，其特征在于，所述支撑装置是能够塑性变形的。

8.根据权利要求1到3中的任一项所述的制动缸，其特征在于，所述支撑装置是螺旋弹簧、压缩弹簧(37)、锥形弹簧、盘、弹簧盘(38)、环、卡环或垫圈弹簧。

9.根据权利要求1所述的制动缸，其特征在于，所述制动缸是组合的行车和驻车制动缸。

10.根据权利要求2所述的制动缸，其特征在于，所述第一腔是周向沟槽或一组沟槽。

11.根据权利要求3所述的制动缸，其特征在于，所述第一腔是一组沟槽。

12.根据权利要求4所述的制动缸，其特征在于，所述第二腔是周向沟槽或一组沟槽。

13.根据权利要求6所述的制动缸，其特征在于，所述支撑装置是能够被压缩的。

14.一种制动器，所述制动器具有根据权利要求1到13中的任一项所述的制动缸(10)。