CN113784879B - 用于弹簧制动促动器的活塞管组件以及弹簧制动促动器 - Google Patents
用于弹簧制动促动器的活塞管组件以及弹簧制动促动器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及用于弹簧制动促动器的活塞管组件以及弹簧制动促动器。具体地，本发明涉及一种用于弹簧制动促动器的活塞管组件，该活塞管组件包括：管状体，该管状体具有成型的内表面轮廓用于非旋转地引导机械释放机构的行进螺母；以及内部呼吸阀，该内部呼吸阀被安装到活塞管组件用于允许进出活塞管组件以及与该活塞管组件流体连通的任何容积的流体传输。本发明提出管状体是第一管状体，并且活塞管组件进一步包括第二管状体，该第二管状体的材料与第一管状体的材料不同，该第二管状体包围第一管状体并且用于机械支撑第一管状体，其中，内部呼吸阀被安装到第一管状体。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于弹簧制动促动器的活塞管组件，该活塞管组件包括：管状体，该管状体具有成型的内轮廓，用于非旋转地引导机械释放机构的行进螺母；以及内部呼吸阀，该内部呼吸阀被安装到活塞管组件，用于允许进出活塞管以及与该活塞管流体连通的任何容积的流体传输。
背景技术
活塞管在业内被已知为弹簧制动促动器的重要部分。活塞管通常与弹簧制动活塞的弹簧导向部一体地形成或者被永久地连接到弹簧制动活塞的弹簧导向部，该弹簧制动活塞由弹簧制动促动器中的压缩弹簧或相邻的压力室中的正压来促动。活塞管本身负责将由压缩弹簧施加的制动力传递到外部制动机构或弹簧制动促动器的其他功能模块，诸如行车制动部。
已知的活塞管组件虽然功能上大体令人满意，但面临必须经历相对复杂的制造工序的挑战。如果活塞管与弹簧制动促动器的其余结构一体地形成，则需要提供复杂的成型形式，或者进行复杂的加工工序。
此外，本领域中的以活塞管组件的形式提供的那些活塞管具有相对复杂的布局，所述活塞管是必须被永久地紧固到弹簧制动活塞结构的单独部件。
考虑到这一点，本发明的目的是提供一种最初提到的类型的活塞管组件，该活塞管组件在不牺牲功能的情况下制造起来更具成本效益。
发明内容
本发明通过提出如最初提到的活塞管组件来实现上述目的，该活塞管组件具有作为第一管状体的管状体，并且该活塞管组件进一步包括第二管状体，该第二管状体的材料与第一管状体的材料不同，该第二管状体包围第一管状体并且用于机械地支撑第一管状体，其中，内部呼吸阀被安装到第一管状体。本发明基于如下认识：虽然违反直觉，但令人惊讶的是，通过两个彼此接合的不同的管状体来代替整体式的管状体具有更高的成本效率。首先，与较复杂的整体式的管状体相比，两个单独的管状体可以分别以更低的成本制造。其次，外部的第二管状体可以被选择为比第一管状体强的材料，使得活塞管中所需的不同功能可以分布在两个管状体中。由此，可以保留或甚至增强现有技术的原始整体式管状体的功能。在优选实施例中，第二管状体部分或完全地由钢构成，并且第一管状体部分或完全地由非金属成分构成，该非金属成分优选是聚合物。聚合物管状体具有摩擦系数低的优点，这导致机械释放机构的行进螺母的改进的可滑动引导。由行进螺母产生的扭矩传递由第一管状体承担并且被传递到第二管状体。为了实现这一点，第二管状体优选地以扭矩传递连接接合第一管状体，特别是以形状配合连接接合第一管状体，诸如通过相互接合配合几何结构，诸如凹槽和舌片或卡扣配合连接器。可替代地或附加地，所述连接也可以是非形状配合连接，诸如通过摩擦接合，特别优选地通过螺纹接合或压配合。
在另一个优选实施例中，第一管状体包括头部区段，并且在该头部区段包括用于容纳内部呼吸阀的凹部，并且优选地包括至少一个侧向通风孔，所述至少一个侧向通风孔通向用于内部呼吸阀的凹部。
在另一个优选实施例中，第一管状体的内轮廓的外形为多边形，优选为矩形、五边形、六边形、七边形或八边形。
在另一个优选实施例中，所述管状体中的至少一个具有圆形外轮廓。
在上文中已经在关于活塞管组件的第一方面中描述了本发明。根据第二方面，本发明还通过提出一种用于商用车辆的弹簧制动促动器来实现上述目的，该弹簧制动促动器包括：圆筒形壳体，该圆筒形壳体具有壳体基部；弹簧制动活塞，该弹簧制动活塞位于圆筒形壳体的内部；压缩弹簧，该压缩弹簧位于圆筒形壳体的内部，该压缩弹簧在壳体基部和弹簧制动活塞之间，并且该压缩弹簧用于将弹簧制动活塞推离壳体基部，弹簧制动活塞适应于传递由压缩弹簧施加的制动力，并且其中，弹簧制动活塞包括根据上文所述的优选实施例中的任一个实施例的活塞管组件。
弹簧制动促动器与活塞管组件具有相同的优点和优选实施例。活塞管组件的优选实施例也是弹簧制动促动器的优选实施例，反之亦然，这就是参考上文第一方面的优选实施例的描述以避免不必要的重复的原因。
为了更完整地理解本发明，现在将参考附图更详细地描述本发明。详细描述将说明和描述或被认为是本发明的优选实施例。当然，应该理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以容易地在形式或细节上进行各种修改和改变。因此，旨在本发明可以不限于本文所示和描述的确切的形式和细节，也不限于在本文中公开和在下文中弃权的本发明的整体。此外，公开了本发明的在说明书、附图和权利要求中描述的特征对于单独或组合地考虑的本发明可能是必不可少的。特别地，权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制本发明的范围。词语“包括”不排除其他的要素或步骤。词语“一”或“一个”不排除复数。
附图说明
简而言之，将参考的图示出了：
图1示出了根据优选实施例的弹簧制动促动器的示意性截面视图，
图2a、图2b示出了用于图1的弹簧制动促动器的活塞管组件的示意图，以及
图3a、图3b示出了图2a、图2b的活塞管组件的第一管状体的示意图。
具体实施方式
在图1中，描绘了用于商用车辆的弹簧制动促动器1。弹簧制动促动器1包括圆筒形壳体2，该圆筒形壳体2具有第一壳体部3和圆筒形壳体基部5。弹簧座7位于圆筒形壳体基部5上。在圆筒形壳体3的内部可滑动地布置有弹簧制动活塞9。压缩弹簧11介于弹簧座7和弹簧制动活塞9之间，并且用于将弹簧制动活塞9推离壳体基部5。
弹簧制动活塞9将圆筒形壳体2的内部分隔成弹簧腔室12和压力腔室14。密封元件10可滑动地安置抵靠在第一壳体部3的内壁上。
第一壳体部3被连接到第二壳体部13，该第二壳体部13在本实施例中是凸缘连接器。第一壳体部3和第二壳体部13通过密封元件15(例如O形环)密封地连接。
弹簧制动活塞9包括活塞管组件17。在活塞管组件17的内部，机械释放螺栓19被可旋转地容纳，并且用于驱动行进螺母21以机械地释放和张紧压缩弹簧11。行进螺母21被构造成接合弹簧制动活塞9的对应的止动肩部23。
内部呼吸阀组件25位于活塞管组件17的内部，并且用于允许通过活塞管组件17的流体传输。
弹簧制动促动器1进一步包括第三壳体部27，该第三壳体部27被连接到第二壳体部13。弹簧制动促动器1包括柔性隔膜29，该柔性隔膜29密封地位于第二壳体部13和第三壳体部27之间，并且优选地通过夹紧的方式(例如，卷边)被安装到第二壳体部13和第三壳体部27上。
柔性隔膜29将由第二壳体部13和第三壳体部27限定的内部容积分隔成行车制动腔室32和作业腔室33。第二壳体部13包括凹部，该凹部被构造成允许活塞管组件17进到被限定在第二壳体部13和第三壳体部27之间的内部中的往复移动，从而操纵作业腔室33和行车制动腔室32的容积。活塞管组件17包括前面59，该前面59推靠柔性隔膜29，该柔性隔膜29又将施加在其上的制动力传递到推杆31，该推杆31可以被连接到外部制动机构。
活塞管组件17的细节在图2a、图2b中示出。
在图2a和图2b中，示出了活塞管组件17包括被安装在第二管状体37的内部的第一管状体35。优选地，第一管状体35由聚合物构成，其中第二管状体37由钢构成。第一管状体35包括头部区段39，内部呼吸阀组件25位于该头部区段39中。在图2a所示的状态下，内部呼吸阀41被安装在内部呼吸阀组件25的内部。内部呼吸阀41通过多个侧向通风孔47与环境连通，这些侧向通风孔47通向环形空间中，该环形空间与被设置在第二管状体37中的另一个侧向开口43流体连通。优选地，多个密封元件(诸如O形环45)以间隔开的关系被定位在侧向开口43的旁边。
从图2b可以看出，第二管状体37优选地包括圆形外轮廓49。
从图3a、图3b可以进一步看出，第一管状体35包括凹部51，该凹部51的尺寸被设计成容纳内部呼吸阀41。优选地，内部呼吸阀根据US 8011483B2来制造。与侧向通风孔47相邻地，第一管状体35优选地包括多个环形凹部53，用于容纳对应形状的密封元件，诸如图2a中所示的O形环45。
与头部区段39相邻地， 第一管状体35优选地包括挤压区段57，该挤压区段57的尺寸被设计用于被压配合到第二管状体37中， 并且具有对应地选择的外径和表面粗糙度，这取决于第二管状体37的对应的内表面以及压配合的期望的紧密度。
从图3b可以进一步看出，第一管状体35的内表面轮廓55具有多边形形状，在该示例中为六边形形状，用于沿着活塞管组件17非旋转地引导行进螺母21。
附图标记列表
1 弹簧制动促动器
2 圆筒形壳体
3 第一壳体部
5 壳体基部
7 弹簧座
9 弹簧制动活塞
10 密封元件
11 压缩弹簧
12 弹簧腔室
13 第二壳体部
14 压力腔室
15 密封元件
17 活塞管组件
19 机械释放螺栓
21 行进螺母
23 止动肩部
25 内部呼吸阀组件
27 第三壳体部
29 柔性隔膜
31 推杆
32 行车制动腔室
33 作业腔室
35 第一管状体
37 第二管状体
39 头部区段
41 内部呼吸阀
43 侧向通风开口
45 密封元件
47 侧向通风孔
49 外表面轮廓
51 用于内部呼吸阀的凹部
53 用于密封元件的环形凹部
55 内表面轮廓
57 挤压配合区段
59 活塞管组件的前面
Claims (15)
1.一种用于弹簧制动促动器(1)的活塞管组件(17)，包括：
管状体，所述管状体具有成型的内表面轮廓(55)，用于非旋转地引导机械释放机构的行进螺母(21)；以及内部呼吸阀(41)，所述内部呼吸阀(41)被安装到所述活塞管组件(17)，用于允许进出所述活塞管组件(17)以及与所述活塞管组件(17)流体连通的任何容积的流体传输，
其特征在于，所述管状体是第一管状体(35)，并且
所述活塞管组件(17)进一步包括第二管状体(37)，所述第二管状体(37)的材料与所述第一管状体(35)的材料不同，所述第二管状体(37)包围所述第一管状体(35)，并且用于机械支撑所述第一管状体(35)，其中，所述内部呼吸阀(41)被安装到所述第一管状体(35)，并且
所述第一管状体(35)沿其轴向方向包括：头部区段(39)，所述内部呼吸阀(41)位于所述头部区段(39)中；以及与所述头部区段(39)相邻的挤压区段(57)，所述挤压区段(57)的尺寸被设计成用于被压配合到所述第二管状体(37)中，其中，所述第一管状体(35)的端面(59)在所述轴向方向上位于所述第二管状体(37)的外侧。
2.根据权利要求1所述的活塞管组件(17)，
其中，所述第二管状体(37)部分或完全地由钢构成，并且所述第一管状体(35)部分或完全地由非金属成分构成。
3.根据权利要求1或2所述的活塞管组件(17)，
其中，所述第二管状体(37)以扭矩传递连接的方式接合所述第一管状体(35)。
4.根据权利要求1或2所述的活塞管组件(17)，
其中，所述第一管状体(35)在所述头部区段(39)中包括用于容纳所述内部呼吸阀(41)的凹部(51)。
5.根据权利要求1或2所述的活塞管组件(17)，
其中，所述第一管状体(35)的内表面轮廓(55)的外形为多边形。
6.根据权利要求1或2所述的活塞管组件(17)，
其中，所述第一管状体(35)和所述第二管状体(37)中的至少一个管状体具有圆形外轮廓(49)。
7.根据权利要求2所述的活塞管组件(17)，
其中，所述非金属成分是聚合物。
8.根据权利要求3所述的活塞管组件(17)，
其中，所述第二管状体(37)以形状配合连接的方式或以非形状配合连接的方式接合所述第一管状体(35)。
9.根据权利要求8所述的活塞管组件(17)，
其中，所述形状配合连接通过相互接合配合几何形状来实现。
10.根据权利要求8所述的活塞管组件(17)，
其中，所述形状配合连接通过凹槽和舌片或卡扣配合连接器来实现。
11.根据权利要求8所述的活塞管组件(17)，
其中，所述非形状配合连接通过摩擦接合来实现。
12.根据权利要求8所述的活塞管组件(17)，
其中，所述非形状配合连接通过螺纹接合或压配合来实现。
13.根据权利要求4所述的活塞管组件(17)，
其中，所述第一管状体(35)在所述头部区段(39)中包括至少一个侧向通风孔(47)，所述侧向通风孔(47)通向用于所述内部呼吸阀(41)的所述凹部(51)。
14.根据权利要求5所述的活塞管组件(17)，
其中，所述第一管状体(35)的内表面轮廓(55)的外形为矩形、五边形、六边形、七边形或八边形。
15.一种用于商用车辆的弹簧制动促动器(1)，包括：
-圆筒形壳体(2)，所述圆筒形壳体(2)具有壳体基部(5)，
-弹簧制动活塞(9)，所述弹簧制动活塞(9)位于所述圆筒形壳体(2)的内部，
-压缩弹簧(11)，所述压缩弹簧(11)位于所述圆筒形壳体(2)的内部在所述壳体基部(5)和所述弹簧制动活塞(9)之间，并且所述压缩弹簧(11)用于将所述弹簧制动活塞(9)推离所述壳体基部(5)，所述弹簧制动活塞(9)适于传递由所述压缩弹簧(11)施加的制动力，并且
其中，所述弹簧制动活塞(9)包括根据权利要求1至14中的任一项所述的活塞管组件(17)。
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