CN112585048B - 气动制动控制模块组件 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于气动制动控制模块的组件(38)。组件(38)包括第一管状部件(10)和具有弹簧元件的伸缩结构，第一管状部件(10)卡扣配合到第二管状部件(24)，该伸缩结构布置在管状部件(10、24)之间。

Description

气动制动控制模块组件

技术领域

本申请涉及气动制动控制模块的组件。具体地，本申请涉及电动气动拖车制动控制模块的组件。

背景技术

WO 2016/012063 A1公开了一种气动制动控制阀。所述阀包括具有可移动的第一板阀的外壳，该第一板阀布置在外壳的下部内的载架上。所述气动控制阀进一步包括布置在通风件上的第二可动板阀。第二板阀具有从该下部外壳部分引出的排气通道。

发明内容

本申请提供了一种气动制动控制模块、一种制造用于气动制动控制模块的组件的方法以及通过所述方法制造的组件。

所述气动制动控制模块包括外壳，所述外壳具有第一入口端口和第一出口端口，其中所述第一入口端口用于将压缩空气供应到所述模块，所述第一出口端口用于将压缩空气馈送到制动控制管线。所述模块进一步包括第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞布置在所述外壳内并且能够相对于彼此移动。所述模块进一步包括用于致动第一活塞的气动阀。

被致动的第一活塞克服弹簧元件的恢复力来打开在第二活塞内的板阀。打开的板阀连接第一入口端口和第一出口端口。通过使板阀和第一活塞脱开，压缩空气可以从制动控制管线排放。

第二活塞包括第一管状部件和第二管状部件。第一管状部件为其中嵌入了弹簧元件的伸缩结构提供支撑。第二管状部件为伸缩结构的管状元件提供端部止动。第一管状部件卡扣配合到第二管状部件。优选地，卡扣配合由外壳固定。

在这个方面，如在整个说明书和权利要求书中所使用的，术语“气动制动控制模块”具体地指以下模块(即，一组组装的部件)，所述模块允许控制压缩空气流以致动或释放车辆的摩擦制动器。例如，当制动踏板的致动引起气动或电动制动信号时，模块可以将压缩空气馈送到控制管线，以实现继动阀(该继动阀连接到车辆的空气储存器)打开在空气储存器与摩擦制动器的制动缸之间的流体连接。类似地，当气动或电动制动信号停止时，模块可以从控制管线排放压缩空气，以实现继动阀(该继动阀连接到车辆的空气储存器)关闭在空气储存器与摩擦制动器的制动缸之间的流体连接。值得注意的是，制动力的强度可以通过调节在控制管线上承载的压力而被无限地变化。

气动(或电动气动)制动控制模块可以用于控制其中布置有制动控制模块的车辆的制动力，而且也可以控制由所述车辆牵引的车辆的制动力。即，在整个说明书和权利要求书中所使用的术语“气动制动控制模块”，也包括电动气动拖车制动控制模块或简单地包括用于控制拖车制动器的气动阀。在这个方面，在整个说明书中所使用的术语“拖车”特别地指在操作期间由另一车辆(例如，卡车)牵引的车辆。在一个实施例中，气动(或电动-气动)制动控制模块是拖车控制单元的一部分。

如在整个说明书和权利要求书中所使用的，术语“外壳”特别是指用于保护模块的电动和/或气动组件的壳体。壳体可以设有紧固装置(螺钉孔、卡扣配合件等)，用于将模块紧固到车辆的框架(其中布置了制动控制模块)。值得注意的是，拖车制动控制模块的外壳可以布置在牵引车中，而由模块控制的气动组件(例如继动阀和空气储存器)可以布置在拖车中。例如，外壳可以通过铸造或模制工艺制造。

如在整个说明书和权利要求书中所使用的，术语“入口/出口端口”特别是指在外壳中的开口，所述开口设有用于将该开口连接到气动软管的连接器(配合件)。此外，如在整个说明书和权利要求书中所使用的，术语“压缩空气”特别地指处于高于大气压力的压力(例如，高于大气压力8.5巴)的空气。值得注意的是，虽然术语“入口”和“出口”暗示单向流动，但是所述术语主要用于在端口之间进行区分，并且仅仅用于指示信号流动的方向，其可以对应于在特定条件下发生的流体流动的方向。例如，虽然压缩空气可以在制动时通过出口端口被馈送到控制管线，但是排放控制管线可能需要压缩空气通过出口端口流动回到模块中。然而，信号流动保持流向下游，例如从制动踏板到模块以及从模块到摩擦制动器。

如在整个说明书和权利要求书中所使用的，术语“制动控制管线”特别地指气动软管，其中制动力可以通过控制在所述气动软管内的压力来(直接地或间接地)控制。例如，制动控制管线可以连接到摩擦制动器的制动缸，或者连接到用于控制在空气储存器和制动缸之间的流体连接的继动阀。此外，如在整个说明书和权利要求书中所使用的，术语“活塞”特别地指在外壳内能够移动的组件，但是(尽管是能够移动的)所述组件允许防止空气经由在所述组件和外壳壁之间的通道(或通过所述组件)而进入或离开由于所述移动而变小/变大的室。例如，活塞可以包括一个或多个周向密封件，所述一个或多个周向密封件防止空气在活塞的两侧之间自由流动，但是允许活塞沿着外壳的壁滑动。

如在整个说明书和权利要求书中所使用的，术语“阀”特别是指气动部件，其允许通过致动来控制压缩空气的流动。例如，馈送到电动气动阀的电信号可以使致动器打开或关闭阀。此外，如在整个说明书和权利要求书中所使用的，术语“板阀”特别是指通过将盘或环(阀板)压靠在端部止动件(阀座)上而被关闭的阀。如在整个说明书和权利要求书中所使用的，术语“伸缩结构”特别是指具有内部元件的结构，内部元件可以(至少部分地)滑入到外部元件中，从而减小结构的尺寸。如在整个说明书和权利要求书中所使用的，术语“卡扣配合”特别是指一种组装过程，其中通过将(形成组件的)元件的互锁特征推到彼此之上来组装部件。卡扣配合管状部件便于组装，并且由于一旦插入了部件，卡扣配合就由外壳固定，因此可以避免卡扣配合无意地重新打开的风险。

气动制动控制模块可以进一步包括从第一管状部件立起的延伸的引导构件。外壳可以进一步包括支撑结构和第二入口端口，其中所述支撑结构设置在第一活塞和第二活塞之间，所述第二入口端口用于驻车制动控制，其中，如果第一活塞未被气动阀致动，则馈送到第二入口端口的压缩空气引起第二活塞相对于支撑结构的运动，以使机械阀与第一活塞脱开。

支撑结构可以作为第三活塞插入到外壳中，然后第三活塞可以被锁定，使得其不再能够相对于外壳移动。这可以便于组装模块，因为它允许将一个活塞接着另一个活塞从一侧插入到外壳中。

弹簧元件可以嵌入在伸缩结构的第一管状元件和第二管状元件之间，其中第二管状元件可以抵抗弹簧的恢复力而滑动到第一管状元件中。

因此，第一管状元件的一侧可以形成板阀的阀板，并且第一活塞的一侧可以形成所述板阀的阀座。例如，所述活塞的所述一侧可以具有盘形或环形表面，所述表面可以与由第一管状元件形成的阀板的环形表面接合(当板阀关闭时)。

压缩空气可以通过管状元件从制动控制管线排放。

即，当第一活塞从由第一管状元件形成的阀板的环形表面脱开时，空气可以流动通过第一管状元件。

第二活塞的第一管状部件可以包括具有周向沟槽的外壁。周向沟槽可具有U形轮廓。

周向沟槽可以具有呈玫瑰穗状形状的径向屈曲的凹形表面，所述凹形表面包括具有第一曲率的第一部分和具有第二曲率的第二部分，其中，第二曲率的第二半径不同于第一曲率的第一半径。

因此，可以便于制造第一管状部件。例如，第一管状部件可以被制造为一体式的(例如，通过模制)。

第二活塞的第二管状部件可以包括多个柔性臂，所述多个柔性臂包围第二活塞的第一管状部件的一部分。气动制动控制模块可以进一步包括设置在柔性臂后方的第一肋。气动制动控制模块可以进一步包括设置在柔性臂之间的第二肋，其中第二肋被设计成在组装期间不可逆地变形，以暂时减小机械应力。

柔性臂可以包括延伸到周向沟槽中的卡扣配合件。卡扣配合件可以具有呈玫瑰穗状形状的径向屈曲的凹形表面，所述凹形表面包括具有第三曲率的第一部分和具有第四曲率的第二部分，其中第四曲率的第四半径不同于第三曲率的第三半径。

因此，第一管状部件和第二管状部件可以通过简单地将两个部件推到一起而被组装。由于推力，柔性臂向外屈曲，并且一旦卡扣配合件滑入到沟槽中，则向内卡扣回弹。

外壳可以阻止卡扣配合件在径向方向上的移动。

例如，一旦插入到外壳中，就可以通过外壳壁来阻止卡扣配合件和/或柔性臂向外屈曲。

第二活塞的第一管状部件可以包括第一环形部段和第二环形部段，其中所述两个环形部段在轴向方向上被周向沟槽分开。

例如，(第二活塞的第一管状部件的)第一环形部段可以容纳第二管状元件的一部分，而(第二活塞的第一管状部件的)第二环形部段可以邻近外壳壁。

第二活塞的第二管状部件可以包括第一环形部段和第二环形部段，其中所述第一环形部段延伸到设置在第一活塞和第二活塞之间的支撑结构中，所述第二环形部段具有比所述第一环形部段更大的直径，其中，所述外壳阻止所述第二环形部段的径向运动。

臂的纵向轴线可以从(第二活塞的第二管状部件的)所述第二环形部段平行于轴向方向延伸。

根据一个实施例，公开了一种制造气动制动控制模块的方法。所述方法包括模制第一管状部件，模制第二管状部件，以及在所述第一管状部件和所述第二管状部件之间布置具有嵌入的弹簧元件的伸缩结构。所述第一管状部件为所述伸缩结构提供支撑，并且第二管状部件为所述伸缩结构的管状元件提供端部止动。所述方法进一步包括通过多个柔性臂将所述第一管状部件卡扣配合到所述第二管状部件，所述多个柔性臂从所述第二管状部件的环形部段延伸并且包围所述第一管状部件的一部分。

因此，根据所述方法制造的组件至少包括第一管状部件、第二管状部件以及伸缩结构，所述伸缩结构在第一管状部件和第二管状部件之间且具有嵌入的弹簧元件，其中第一管状部件为伸缩结构提供支撑，并且第二管状部件为伸缩结构的管状元件提供端部止动。第一管状部件通过多个柔性臂卡扣配合到第二管状部件，所述多个柔性臂从第二管状部件的环形部段延伸并且包围第一管状部件的一部分。

将第一管状部件卡扣配合到第二管状部件可以包括使臂与在第一管状部件的外壁中的周向沟槽接合。周向沟槽可具有U形轮廓。

应当理解的是，可以通过所公开的方法来实现所公开的模块/组件的特征和伴随的优点，反之亦然。此外，应当注意的是，在整个说明书中，括号中的特征应当被认为是可选的。

附图说明

当结合附图时，通过参考以下详细描述，前述方面和许多附带的优点将变得更加容易理解，其中，除非另有规定，否则贯穿各个视图，相似的附图标记指代相似的部件。

图1a示出了示例性第一管状部件的透视图；

图1b示出了图1a的第一管状部件的另一透视图；

图1c示出了图1a和图1b的第一管状部件的变型；

图2a示出了示例性第二管状部件的透视图；

图2b示出了图2a的第二管状部件的另一透视图；

图2c示出了图2a和图2b的第二管状部件的变型；

图3示出了卡扣配合的示例性第一和第二管状部件的透视图；

图3a示出了卡扣配合的示例性第一和第二管状部件的表面的曲率；

图4示出了示例性制动控制模块的组件的截面图；

图4a至图4d图示了图4的制动控制模块的操作；和

图5示出了制造用于气动制动控制模块的组件的方法的流程图。

值得注意的是，所述附图主要旨在从概念上说明本发明。

具体实施方式

图1a和图1b示出了示例性第一管状部件10。第一管状部件10包括具有周向沟槽14的外壁12，该周向沟槽14将第一环形部段16与第二环形部段18分开。第一环形部段16具有在其外侧处的U形周向沟槽20。第二环形部段18的内表面包围圆柱形隔室。圆柱形隔室通过从周向沟槽20向内延伸的圆形颈部22连接到由第一环形部段16的内表面界定的空间。根据示例性实施例，如图1c中所示，提供了在轴向方向上从第一管状部件10的第二环形部段18(参见图1a或图1b)进一步延伸的引导构件40(鳍片)以便于组装。

图2a和图2b示出了示例性第二管状部件24。第二管状部件24包括第一环形部段26和第二环形部段28。第一环形部段26和第二环形部段28具有在它们的外侧处的周向沟槽30、32，其中第二环形部段28具有比第一环形部段26大的直径。第二管状部件24进一步包括多个柔性臂34，该多个柔性臂34从第二环形部段28轴向延伸。臂34设有径向向内延伸的卡扣配合件36。如图2c中所示，第一肋34a可以设置在柔性臂34后方以增加它们的结构坚固性。此外，可以将第二肋34b设置在柔性臂34之间，其中第二肋34b被设计成在组装期间不可逆地变形以暂时地减小机械应力。

图3示出了包括卡扣配合的第一管状部件10和第二管状部件24的示例性组件38。如图3所示，柔性臂34包围第一管状部件10的一部分，并且卡扣配合件36延伸到周向沟槽14中。卡扣配合件36阻止在第一管状部件10和第二管状部件24之间在轴向方向上的相对运动，而在第一管状部件10和第二管状部件24之间在径向方向上的相对运动被鳍片40阻止，其中鳍片40从第一管状部件10的第二环形部段18延伸到在相邻的臂34之间的空间中。

如图3a中所示，周向沟槽14可以具有呈玫瑰穗状形状的径向屈曲的凹形表面14a，该凹形表面14a包括具有第一曲率的第一部分14a-1和具有第二曲率的第二部分14a-2，其中第二曲率的第二半径不同于第一曲率的第一半径。类似地，卡扣配合件36可以具有呈玫瑰穗状形状的径向屈曲的凹形表面36a，该凹形表面36a包括具有第三曲率的第一部分36a-1和具有第四曲率的第二部分36a-2，其中第四曲率的第四半径不同于第三曲率的第三半径。

图4示出了示例性制动控制模块42的组件的截面图，该制动控制模块42包括具有第一活塞46和第二活塞38的外壳44。第二活塞38包括卡扣配合的第一管状部件10和第二管状部件34，其中卡扣配合件36由外壳44固定。第二活塞38的第一管状部件10为伸缩结构50的管状元件48提供支撑。伸缩结构50包括嵌入在所述管状元件48和另一管状元件52之间的弹簧54，其中所述另一管状元件52(由弹簧54)压靠在第二活塞38的第二管状部件24上，从而形成板阀。

如可以从图4a和图4b所示，板阀可以通过致动第一活塞46而打开。例如，模块42可以包括电动气动阀，该电动气动阀将压缩空气馈送到在第一活塞46上方的隔室中，以实现向下推动第一活塞46，并克服弹簧54的恢复力而打开在第二活塞38中的板阀。在这个实施例中，弹簧54例如可以是圆柱形压缩弹簧。当板阀被打开时，压缩空气可以流动到制动控制管线，如图4b中所示。通过使板阀和第一活塞46脱开，如图4c中所示，压缩空气可以通过管状元件48、52从制动控制管线排放。

例如，当驻车制动器被致动时，在第二活塞38和支撑结构56之间的空间被排空，使得第二活塞38朝向第一活塞行进。结果，板阀由第一活塞46打开，并且压缩空气可以流动到制动控制管线，如图4d中所示。当释放驻车制动器时，压缩空气被馈送到在第二活塞38和支撑结构56之间的空间，以实现第二活塞38与伸缩结构50脱开，并且压缩空气可以从制动控制管线排放。

图5示出了制造第二活塞38的方法的流程图。所述方法开始于在步骤58处模制第一管状部件10和第二管状部件24。在模制之后，在步骤60中将伸缩结构50布置在管状部件10、24之间。在步骤62处，将管状部件10、24推到一起，直到卡扣配合件36与周向沟槽14接合，其中该周向沟槽14用于将第一管状部件10的第一环形部段16与第二环形部段18分开。结果，第一管状部件10通过包围第一管状部件10的一部分的柔性臂34卡扣配合到第二管状部件24。

在组装第二活塞38之后，可以通过将第二活塞38、支撑结构56和第一活塞46插入到外壳44中来组装模块42。如图4中所示，外壳44的内壁可以是台阶状的，并且支撑结构56可以在一旦被插入后就停靠在所述台阶上。然后可以通过盖子来封闭外壳44中的开口，其中第二活塞38、支撑结构56和第一活塞46通过所述开口插入，所述盖子阻止支撑结构56朝向所述开口的轴向运动，使得在操作过程中，所述支撑结构不能沿着轴向方向移动。

附图标记列表(说明书的一部分)

10 第一管状部件

12 外壁

14 (用于卡扣配合件的)周向沟槽

16 (第一管状部件的)第一环形部段

18 (第一管状部件的)第二环形部段

20 (用于活塞密封件的)周向沟槽

22 颈部

24 第二管状部件

26 (第二管状部件的)第一环形部段

28 (第二管状部件的)第二环形部段

30 (用于活塞密封件的)周向沟槽

32 (用于活塞密封件的)周向沟槽

34 臂

34a 肋

34b 肋

36 卡扣配合件

36a 凹形表面

36a-1 第一部分

36a-2 第二部分

38 组件/第二活塞

40 引导构件/鳍片

42 模块

44 外壳

46 第一活塞

48 (第二活塞的)第二管状元件

50 伸缩结构

52 (第二活塞的)第一管状元件

54 弹簧

56 支撑结构

58 方法步骤

60 方法步骤

62 方法步骤

Claims (18)

1.一种气动制动控制模块(42)，包括：

外壳(44)，所述外壳具有：

第一入口端口，所述第一入口端口用于将压缩空气供应到所述气动制动控制模块(42)；

第一出口端口，所述第一出口端口用于将压缩空气馈送到制动控制管线；

第一活塞(46)和第二活塞(38)，所述第一活塞(46)和所述第二活塞(38)被布置在所述外壳(44)内并且能够相对于彼此移动；以及

气动阀，所述气动阀用于致动所述第一活塞(46)，其中：

被致动的所述第一活塞(46)克服弹簧元件的恢复力而打开所述第二活塞(38)内的板阀，打开的所述板阀将所述第一入口端口和所述第一出口端口相连接；并且

通过使所述板阀和所述第一活塞(46)脱开，压缩空气能够从所述制动控制管线排放；

其中，所述第二活塞(38)包括第一管状部件(10)和第二管状部件(24)：

所述第一管状部件(10)为伸缩结构(50)提供支撑，其中所述弹簧元件嵌入所述伸缩结构(50)中；并且

所述第二管状部件(24)为所述伸缩结构(50)的第一管状元件(52)提供端部止动；

其中，所述第一管状部件(10)卡扣配合到所述第二管状部件(24)，并且

其中，所述第二活塞(38)的第一管状部件(10)包括具有周向沟槽(14)的外壁(12)。

2.根据权利要求1所述的气动制动控制模块(42)，进一步包括从所述第一管状部件(10)立起的延伸的引导构件(40)。

3.根据权利要求1或2所述的气动制动控制模块(42)，其中，所述外壳(44)进一步包括：

支撑结构(56)，所述支撑结构(56)被设置在所述第一活塞(46)和所述第二活塞(38)之间；以及

第二入口端口，所述第二入口端口用于驻车制动控制，

其中，在所述第一活塞(46)未被所述气动阀致动的情况下，馈送到所述第二入口端口的压缩空气引起所述第二活塞(38)相对于所述支撑结构(56)的运动，以使所述板阀从所述第一活塞(46)脱开。

4.根据权利要求1或2所述的气动制动控制模块(42)，其中，所述弹簧元件嵌入在所述第一管状元件(52)与所述伸缩结构(50)的第二管状元件(48)之间，其中，所述第二管状元件(48)能够抵抗所述弹簧元件(54)的恢复力而滑动到所述第一管状元件(52)中。

5.根据权利要求4所述的气动制动控制模块(42)，其中，压缩空气能够通过所述第一管状元件(52)和所述第二管状元件(48)从所述制动控制管线排放。

6.根据权利要求1所述的气动制动控制模块(42)，其中，所述周向沟槽(14)具有U形轮廓。

7.根据权利要求1所述的气动制动控制模块(42)，其中，所述周向沟槽(14)具有呈玫瑰穗状形状的径向屈曲的凹形表面(14a)，所述凹形表面(14a)具有带有第一曲率的第一部分(14a-1)和带有第二曲率的第二部分(14a-2)，其中，所述第二曲率的第二半径不同于所述第一曲率的第一半径。

8.根据权利要求1所述的气动制动控制模块(42)，其中，所述第二活塞(38)的第二管状部件(24)包括多个柔性臂(34)，所述多个柔性臂(34)包围所述第二活塞(38)的第一管状部件(10)的一部分。

9.根据权利要求8所述的气动制动控制模块(42)，进一步包括设置在所述柔性臂(34)后方的第一肋(34a)。

10.根据权利要求9所述的气动制动控制模块(42)，进一步包括设置在所述多个柔性臂(34)之间的第二肋(34b)，其中，所述第二肋(34b)被设计成在组装期间不可逆地变形，以暂时减小机械应力。

11.根据权利要求8所述的气动制动控制模块(42)，其中，所述柔性臂(34)包括卡扣配合件(36)，所述卡扣配合件(36)延伸到所述周向沟槽(14)中。

12.根据权利要求11所述的气动制动控制模块(42)，其中，所述卡扣配合件(36)具有呈玫瑰穗状形状的径向屈曲的凹形表面(36a)，所述凹形表面(36a)具有带有第三曲率的第一部分(36a-1)和带有第四曲率的第二部分(36a-2)，其中，所述第四曲率的第四半径不同于所述第三曲率的第三半径。

13.根据权利要求11所述的气动制动控制模块(42)，其中，所述外壳(44)阻止所述卡扣配合件(36)在径向方向上的移动。

14.根据权利要求1所述的气动制动控制模块(42)，其中，所述第二活塞(38)的第一管状部件(10)包括第一环形部段(16)和第二环形部段(18)，其中，所述第一环形部段(16)和所述第二环形部段(18)在轴向方向上被所述周向沟槽(14)分开。

15.根据权利要求8所述的气动制动控制模块(42)，其中，所述第二活塞(38)的第二管状部件(24)包括：

第一环形部段(26)，所述第一环形部段(26)延伸到被设置在所述第一活塞(46)和所述第二活塞(38)之间的支撑结构(56)中；以及

第二环形部段(28)，所述第二环形部段(28)与所述第一环形部段(26)相比具有较大的直径，其中，所述外壳(44)阻止所述第二环形部段(28)的径向移动。

16.根据权利要求15所述的气动制动控制模块(42)，其中，所述柔性臂(34)的纵向轴线平行于轴向方向从所述第二环形部段(28)延伸。

17.一种拖车控制单元，包括根据权利要求1至16中的任一项所述的气动制动控制模块。

18.一种制造根据权利要求1至16中的任一项所述的气动制动控制模块(42)的方法，所述方法包括：

模制第一管状部件(10)；

模制第二管状部件(24)；

将伸缩结构(50)布置在所述第一管状部件(10)和所述第二管状部件(24)之间，所述伸缩结构具有嵌入的弹簧元件，其中所述第一管状部件(10)为所述伸缩结构(50)提供支撑，并且所述第二管状部件(24)为所述伸缩结构(50)的第一管状元件(52)提供端部止动；以及

通过多个柔性臂(34)将所述第一管状部件(10)卡扣配合到所述第二管状部件(24)，所述多个柔性臂(34)从所述第二管状部件(24)的环形部段(28)延伸并且包围所述第一管状部件(10)的一部分。

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