CN112706739A - 贮气筒、制动系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种贮气筒，包括筒体和端盖，筒体具有贮气腔，端盖包括配接于所述筒体一端的盖体和设于所述盖体上的过渡接头；其中，所述过渡接头包括固定连接于所述盖体的接头主体和设置于所述接头主体上的多个接气嘴；所述接气嘴能够连通所述贮气腔；所述盖体呈球面状或类球面状。上述的贮气筒、制动系统和车辆，采用多路过渡接头(包括有多个接气嘴)替多个单路过渡接头，可以减少焊接工序，降低焊接漏点风险，同时整车管路理顺更加美观，便于整车装配质量控制。盖体呈球面状或类球面状，可以提高端盖及贮气筒的耐压能力，相较于传统的贮气筒，采用呈球面或类球面状的端盖的贮气筒的耐压能力从5.2Mpa提升至6.3Mpa。还提供一种制动系统和车辆。

Description

贮气筒、制动系统和车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种贮气筒、制动系统和车辆。

背景技术

贮气筒为商用车制动系统中的气体存储装置，用来存储空气压缩机(气泵)压缩出来的气体，可以为制动阀提供气源，驾驶员通过踩踏制动踏板控制制动阀阀门开度，从而控制制动阀出气口气体压力，进而控制车辆进行制动。

众所周知，车辆自身质量大小是影响燃油经济性的重要因素之一，车辆质量减轻10％，油耗可降低8％-9％。在能源日趋紧张的今天，铝镁合金贮气筒逐渐取代传统的碳钢贮气筒成为市场的主流产品。随着铝镁合金贮气筒生产技术的市场化，能够实现便于产品质量控制、提高耐压能力和降低制造成本的贮气筒已成为各大汽车厂商竞相追逐的对象。

发明内容

基于此，有必要提供一种贮气筒、制动系统和车辆，能够减少焊接漏点，提高耐压能力。

根据本申请的一个方面，提供一种贮气筒，包括：

筒体，具有贮气腔；及

端盖，包括配接于所述筒体一端的盖体和设于所述盖体上的过渡接头；

其中，所述过渡接头包括固定连接于所述盖体的接头主体和设置于所述接头主体上的多个接气嘴；所述接气嘴能够连通所述贮气腔；

所述盖体呈球面状或类球面状。

在一实施例中，所述接头本体焊接于所述盖体。

在一实施例中，所述接头本体的中轴线与所述盖体的中轴线彼此重合；

所述多个接气嘴围绕所述盖体的中轴线沿周向间隔排布。

在一实施例中，所述接头本体具有位于所述贮气筒外的第一端和与所述第一端相对的第二端；

所述接头本体具有自所述第一端端面向内凹陷形成的多个凹陷部，以及连通对应的所述凹陷部并贯穿所述第二端端面的多个气流通道；

所述接气嘴至少部分容置于对应的所述凹陷部，且与所述气流通道连通。

在一实施例中，所述盖体包括：

呈球面状或类球面状的主体部分；及

围绕所述中心部的环形延伸部；

在径向上所述环形延伸部从所述主体部分向内倾斜延伸，且与所述筒体的开口端的内边沿搭接焊接。

在一实施例中，穿过所述环形延伸部的末端和所述主体部分的中心的连线，与所述主体部分的中轴线的夹角小于或等于66度。

在一实施例中，所述筒体和所述端盖上设有保护层。

在一实施例中，所述筒体的材质为铝镁合金5083-H12或者铝镁合金5083-O；

所述端盖的材质为铝镁合金5083-O。

根据本申请的另一个方面，提供一种制动系统，包括如上述任一实施例所述的贮气筒。

根据本申请的又一个方面，提供一种车辆，包括如上述实施例中所述的制动系统。

上述的贮气筒、制动系统和车辆，采用多路过渡接头(包括有多个接气嘴)替多个单路过渡接头，可以减少焊接工序，降低焊接漏点风险，同时整车管路理顺更加美观，便于整车装配质量控制。盖体呈球面状或类球面状，可以提高端盖及贮气筒的耐压能力，相较于传统的贮气筒，采用呈球面或类球面状的端盖的贮气筒的耐压能力从5.2Mpa提升至6.3Mpa。

附图说明

图1为现有技术一实施例中的贮气筒的结构示意图；

图2为图1所示的贮气筒的端盖的盖体的剖面示意图；

图3为图1所示的贮气筒的端盖与筒体的配合关系示意图；

图4为本申请一实施例中的贮气筒的结构示意图；

图5为图4所示的贮气筒的局部结构示意图；

图6为图5所示的贮气筒的剖面示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在对本申请实施例中的贮气筒进行详细说明之前，在此对现有技术做介绍，以便于更佳地理解本申请中的贮气筒的技术方案和技术效果。

如背景技术所述，传统的贮气筒都是采用碳钢进行生产，但碳钢材料密度大，质量大，降低了车辆的载重，同时碳钢贮气筒的漆膜处理易锈蚀，影响产品的使用寿命和性能。随着汽车轻量化要求的逐步提高，铝合金贮气筒应用越来越广泛，但其制造工艺路线基本和碳钢贮气筒相同，采用铝合金板滚圆成筒体，端盖采用铝板冲压，最后进行焊接。

图1示出了现有技术一实施方式中的贮气筒；图2示出了图1所示的贮气筒的端盖的盖体的剖面示意图；图3为图1所示的贮气筒的端盖与筒体的配合关系示意图。

如图1-图3所示，该实施方式中贮气筒端盖2上需要开设多个冲孔用于焊接过渡接头体3，但如此造成焊接工序复杂，容易造成焊接漏点，不利于产品质量控制。此外，贮气筒的端盖2与筒体1采用嵌入式焊接(见图3)，嵌入式焊接对端盖2外径尺寸以及筒体1的径向尺寸控制质量要求较高，一定程度上提高了贮气筒的制造成本，且端盖2耐压能力不佳，在压力过大时容易出现开裂现象。另外，本申请的发明人还研究发现，铝合金存在晶间腐蚀，对贮气筒进行增强阴极去极化作用的晶间腐蚀加速试验后，贮气筒进行耐压试验，发生爆裂。

基于此，有必要提供一种能够简化焊接工序，减少焊接漏点、提高耐压能力、便于整车装配质量控制的贮气筒。

图4示出了本申请一实施例中的贮气筒的结构示意图；图5示出了图4所示的贮气筒的局部结构示意图；图6示出了图5所示的贮气筒的的剖面示意图；为便于理解，上述图示仅示出了与本申请相关的结构。

为便于理解，如图4-图6所示，将筒体10设有过渡接头30的一端定义为前端，例如，筒体10的后端是指筒体10设有进气接头(图未标)的一端。筒体10在前端和后端之间大致沿箭头A所示的方向纵向延伸。图纸的上方定义为上方，图纸的下方定义为下方。如图4所示，图纸向外定义为左侧，图纸向内定义为右侧；可以理解，上述定义仅为了说明，并不能理解为对本申请的限定。

本申请至少一实施例公开的贮气筒100，包括筒体10位于筒体10前端的端盖20，端盖20包括盖体和设于盖体上的过渡接头30。

筒体10具有贮气腔，贮气腔用于存储来自压缩机的压缩气体，能够为车辆的气动系统提供足够压力的气体，保证制动系统的制动效果，且同时还可以为鸣笛系统提供气压。具体地，筒体10采用铝合金材料制成，相较于碳钢等钢材减轻了产品的质量，实现了轻量化。具体到一些实施例中，筒体10呈圆筒状结构，材质可以为铝镁合金5083-H12或者铝镁合金5083-O，如此保证具有较佳地耐压能力的同时，进一步减轻了筒体10的质量，提高了贮气筒100的轻量化效果。作为一种较佳地实施方式，筒体10采用铝镁合金5083-H12或者铝镁合金5083-O材料制成，筒体10的材料厚度为3.3～3.7毫米，优选为3.5毫米。

筒体10的一端为开口结构，采用铝合金材料卷制制成，端盖20的盖体采用铝合金材料冲压形成，固定且密封地连接于筒体10的开口端。具体到一些实施例中，盖体呈圆盘状，材质可以为铝镁合金5083-O，如此保证具有较佳地耐压能力的同时，进一步减轻了端盖20和贮气筒100整体的质量，提高了贮气筒100的轻量化效果。作为一种较佳地实施方式，盖体采用铝镁合金5083-O材料制成，盖体的材料厚度为2.8～3.2毫米，优选为3毫米。

可以理解，筒体10采用铝合金型材卷制而成，例如，采用卷筒机进行成型焊接制成，不仅能够增强筒体10的强度与刚度，还具有较佳地精度，能便于与盖体机械密封连接，改善了零件的生产作业环境。盖体采用冲压工艺制成，一方面降低了工艺复杂度和生产成本，另一方面，便于与过渡接头30装配，进一步优化了生产工艺。一些实施例中，盖体焊接于筒体10的一开口端，这样，一方面，可以保证盖体于筒体10连接的可靠性和密封性，另一方面，可以提高盖体的承压性能。当然，在其他一些实施例中，盖体也可以机械连接于筒体10，并借助密封件和/或密封胶对盖体于筒体10的开口端之间的间隙进行密封，在此不作限定。

请参阅图5-图6，本申请的实施例中，过渡接头30包括固定连接于盖体的接头主体32和设置于接头主体32上的多个接气嘴34，接气嘴34能够连通贮气腔，从而为例如制动系统、鸣笛系统等不同的系统提供气压。应当理解的是，采用多路过渡接头30(包括有多个接气嘴34)替多个单路过渡接头30，可以减少焊接工序，降低焊接漏点风险，同时整车管路理顺更加美观，便于整车装配质量控制。具体地，盖体上开设有安装孔(图未标)，接头主体32装配于该安装孔，从而实现与盖体的固定连接。具体到一些实施例中，接头主体32大致呈圆盘状，安装孔亦大致呈圆形，接头主体32嵌入安装孔内，并与盖体焊接为一体。

本申请的实施例中，盖体呈球面状或类球面状，如此，可以提高端盖20及贮气筒100的耐压能力，经过本申请的发明人试验验证，相较于传统的贮气筒100，采用呈球面或类球面状的端盖20的贮气筒100的耐压能力从5.2Mpa提升至6.3Mpa。需要说明的是，类球面状是指，由于工艺限制或者受限于其他结构的安装，盖体的形状可能不是严格的球面状，而是大致为球面状，例如，近似球面状的椭球状。

值得强调的是，随着市场发展，商用车制动系统压力由8.5bar提升到12bar，按照国家标准对贮气筒100的耐压试验要求，这种技术发展趋势需要贮气筒100具有更高的耐压能力。传统的贮气筒100已无法满足上述的压力需求，其中一个原因在于，端盖20的盖体的耐压能力差。本申请的发明人研究发现，传统的端盖20的盖体上设置有多个单独过渡接头30，需要在盖体上冲压形成多个安装孔，从而导致传统的端盖20仅能做到大致呈平板状，而本申请中采用多路过渡接头30，仅在盖体上开设有一个安装孔，大大降低了开孔工艺对盖体形状的影响，使盖体能够呈球面状或类球面状，进而提高了端盖20及整个贮气筒100的耐压能力。

虽然不希望受到理论约束，本申请的发明人进一步地研究发现，传统的贮气筒100的端盖20的盖体与筒体10的装配和焊接过程中，容易出现焊接质量差，导致在气压较高时或长时间使用后出现盖体和筒体10焊接失效，从而使贮气筒100的耐压能力无法得到进一步提升。研究发现，如图3所示，传统的贮气筒100的盖体与筒体10之间采用嵌入式焊接，即盖体的端部紧靠贮气腔的内壁沿筒体10的纵向延伸一段距离，筒体10的开口端的边缘与盖体的端部焊接为一体。但如此对筒体10的径向尺寸和盖体的径向尺寸有较高的要求，传统的加工工艺容易出现盖体和筒体10装配过程中尺寸具有差异，从而导致焊接质量不佳的问题。

一些实施例中，盖体包括呈球面状或类球面状的主体部分22和围绕主体部分22的环形延伸部24，在径向上环形延伸部24从主体部分22向内倾斜延伸，且与筒体10的开口端的内边搭接焊接。需要说明的是，环形延伸部24与筒体10的开口端的内边沿搭接焊接是指，如图6所示，在装配过程中，环形延伸部24向内倾斜延伸并抵接于筒体10的开口端的内边沿，再通过焊接工艺将环形延伸部24与筒体10焊接为一体。如此，降低了筒体10和端盖20的配合尺寸的要求，一方面，降低了工艺要求，提高了生产效率，另一方面，便于控制筒体10和端盖20的配合精度，从而能够提高焊接质量。

进一步地，一些实施例中，穿过环形延伸部24的末端和主体部分22的中心的连线，与主体部分22的中轴线的夹角小于或等于66度。应当理解的是，传统的端盖20的盖体受限于加工工艺，很难做到整体呈球面状或类球面状，盖体整体近似平板状，也即盖体的中心相较于筒体10的开口端所在平面距离较小，穿过盖体末端和盖体中心的连线与盖体中轴线的夹角近似90度或较为接近。而本申请的前述的实施例中，限制穿过环形延伸部24的末端和主体部分22的中心的连线与主体部分22中轴线之间夹角小于66度，进一步地保证盖体整体呈球面状，以满足端盖20和贮气筒100的耐压性能要求。

一些实施例中，所述筒体10和/或所述端盖20上设有保护层。具体地，保护层可以涂覆形成于筒体10和/或端盖20的盖体上，亦可以采用包覆形成于筒体10和/或端盖20的盖体上。如此，保护层提升贮气筒100耐晶间腐蚀能力，保证贮气筒100使用的可靠性。具体到实施例中，保护层可采用复合材料，例如树脂材料，并涂覆固化形成于筒体10和/或端盖20的盖体上。相较于钢制贮气筒100，同样具有较佳地抗腐蚀能力，但质量更轻，相较于铝合金贮气筒100，提升了耐晶间腐蚀能力，保证了贮气筒100的使用可靠性。

本申请一些实施例中，过渡接头30设置于盖体的中心位置，具体地，盖体上设有用于装配过渡接头30的接头主体32的安装孔，该安装孔位于盖体的中心位置。具体到实施例中，接头本体的中轴线与盖体的中轴线彼此重合，多个接气嘴34围绕所述盖体的中轴线沿周向间隔排布。应当理解的是，商用车制动系统压力由8.5bar提升到12bar，按照国家标准对贮气筒100的耐压试验要求，这种技术发展趋势需要贮气筒100具有更高的耐压能力，将安装孔和过渡接头30设置在盖体的中心位置，进一步地降低了开孔工艺对盖体形状的影响，使盖体能够呈球面状或类球面状，进而提高了端盖20及整个贮气筒100的耐压能力。

进一步地，接头主体32大致呈圆柱状，接头主体32的顶部设有围绕接头主体32的中轴线沿周向间隔排布的多个接气嘴34，接头主体32外壁沿周向还设有支撑限位于盖体的支撑部36，如此在接头主体32装配于盖体的安装孔时，接头主体32被限位，从而保证接头主体32余筒体的连接精度。具体到实施例中，接头主体32位于支撑部36下方的部分设有外螺纹，以使接头主体32能够螺纹连接于盖体的安装孔，接头主体32的部分伸入筒体10的贮气腔内，再通过焊接工艺焊接为一体。这样，提高了接头主体32与盖体连接的可靠性。作为一种实施方式，接气嘴34的数量为3个，在其他实施方式中，接气嘴34的数量还可以为其他，可以根据需要接入的用气系统而定，在此不作限定。

进一步地，多个接气嘴34一体成型于接头主体32。具体地，过渡接头30采用压铸材料通过铸造工艺制成，如此，进一步的提高了过渡接头30的可靠性。当然，在其他一些实施例中，多个接气嘴34亦可采用其他工艺与接头主体32连接，例如多个接气嘴34可以焊接连接于接头主体32；或者多个接气嘴34可以可拆卸地连接于接头主体32，能够保证多个接气嘴34与接头主体32连接的可靠性和密封性即可。

一些实施例中，接头本体具有位于贮气筒100外的第一端和与第一端相对的第二端，接头本体具有自第一端端面向内凹陷形成的多个凹陷部，以及连通对应凹陷部并贯穿第二端端面的多个气流通道38。接气嘴34至少部分容置于对应的所述凹陷部，且与相应的气流通道38连通。具体地，该凹陷部为安装槽，接气嘴34至少部分容置于安装槽内，作为一种较佳地实施方式，盖接气嘴34部分凸伸出该安装槽，以便于与气管连接。接气嘴34内设有与前述的气流通道38连通的接气口，接气口内壁具有用于连接气管的内螺纹，如此，通过接气嘴34的接气口和前述的气流通道38能够连通贮气筒100的贮气腔。

进一步地，所述安装槽的径向尺寸大于所述气流通道38的径向尺寸。如此，一方面便于接气嘴34的限位，另一方面，可以保证接气嘴34的的接气口的气流的均匀性。

基于相同的发明构思，本申请还提供一种制动系统，该制动系统包括上述实施例中的贮气筒100。

具体地，该制动系统还包括空压机，该空压机与所述贮气筒100相连，以为该贮气筒100提供高压气体，可以保证贮气筒100内的气体压力充足。

本申请还提供一种车辆，该车辆包括上述的制动系统。

上述的贮气筒100、制动系统和车辆，相较于现有技术，至少具有以下优点：

1)采用多路过渡接头30(包括有多个接气嘴34)替多个单路过渡接头30，可以减少焊接工序，降低焊接漏点风险，同时整车管路理顺更加美观，便于整车装配质量控制；

2)盖体呈球面状或类球面状，可以提高端盖20及贮气筒100的耐压能力，经过本申请的发明人试验验证，相较于传统的贮气筒100，采用呈球面或类球面状的端盖20的贮气筒100的耐压能力从5.2Mpa提升至6.3Mpa；

3)盖体与筒体10采用搭接式焊接工艺，降低了筒体10和端盖20的配合尺寸的要求，一方面，降低了工艺要求，提高了生产效率，另一方面，便于控制筒体10和端盖20的配合精度，从而能够提高焊接质量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种贮气筒，其特征在于，包括：

筒体，具有贮气腔；及

端盖，包括配接于所述筒体一端的盖体和设于所述盖体上的过渡接头；

其中，所述过渡接头包括固定连接于所述盖体的接头主体和设置于所述接头主体上的多个接气嘴；所述接气嘴能够连通所述贮气腔；

所述盖体呈球面状或类球面状。

2.根据权利要求1所述的贮气筒，其特征在于，所述接头本体焊接于所述盖体。

3.根据权利要求2所述的贮气筒，其特征在于，所述接头本体的中轴线与所述盖体的中轴线彼此重合；

所述多个接气嘴围绕所述盖体的中轴线沿周向间隔排布。

4.根据权利要求1所述的贮气筒，其特征在于，所述接头本体具有位于所述贮气筒外的第一端和与所述第一端相对的第二端；

所述接头本体具有自所述第一端端面向内凹陷形成的多个凹陷部，以及连通对应的所述凹陷部并贯穿所述第二端端面的多个气流通道；

所述接气嘴至少部分容置于对应的所述凹陷部，且与所述气流通道连通。

5.根据权利要求1所述的贮气筒，其特征在于，所述盖体包括：

呈球面状或类球面状的主体部分；及

围绕所述中心部的环形延伸部；

在径向上所述环形延伸部从所述主体部分向内倾斜延伸，且与所述筒体的开口端的内边沿搭接焊接。

6.根据权利要求5所述的贮气筒，其特征在于，穿过所述环形延伸部的末端和所述主体部分的中心的连线，与所述主体部分的中轴线的夹角小于或等于66度。

7.根据权利要求1所述的贮气筒，其特征在于，所述筒体和所述端盖上设有保护层。

8.根据权利要求1所述的贮气筒，其特征在于，所述筒体的材质为铝镁合金5083-H12或者铝镁合金5083-O；

所述端盖的材质为铝镁合金5083-O。

9.一种制动系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的贮气筒。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的制动系统。

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