CN116101244A - 车辆用制动控制缸及制动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆用制动控制缸及制动系统，车辆用制动控制缸包括具有内腔的缸体、以能在第一位置和第二位置之间往复运动方式安装在内腔中的活塞以及与活塞相连的活塞杆，内腔的内壁与活塞之间具有缝隙，缝隙中安装有密封组件，密封组件在活塞由第一位置向第二位置运动时与活塞密封接触将内腔分隔成进液腔和排液腔，密封组件在活塞位于第一位置时将进液腔和排液腔连通，缸体上设有与进液腔连通的进口和与排液腔连通的出口，活塞连接有弹性机构和操控机构。制动系统包括踏板模拟器、制动装置和该车辆用制动控制缸。本发明具有结构简单紧凑、成本低、成本低、工作稳定可靠、制作装配和维护简便、操作省力等优点。
Description
技术领域
本发明涉及车辆制动技术领域，具体涉及一种车辆用制动控制缸及制动系统。
背景技术
在车辆制动系统中，制动控制缸串联在踏板模拟器的主缸与制动装置之间，用于对后轮制动力独立控。现有用于车辆制动的制动控制缸的结构形式如图1所示，包括缸体901、活塞902、活塞杆903和控制阀904，活塞903连接有手柄905和复位弹簧906，控制阀904包括阀门9041、阀杆9042和伸缩弹簧9043，在正常制动时，手柄905不工作，复位弹簧906迫使活塞902通过阀杆9042拉动阀门9041克服伸缩弹簧9043的作用力运动至打开阀口的状态，使进油口907与出油口908相通，主缸的液压直接通至制动装置。当需要对制动装置加大压力时，驾驶员拉动手柄905压缩活塞902，此时活塞902不拉动阀杆9042，阀门9041在伸缩弹簧9043的作用下运动至关闭阀口的状态，被缸体901内被压缩的高压油液从出油口908排向制动装置，使制动装置压力大于主缸供给的液压油压力。由于出油口908油压只来源于驾驶员手柄905操纵力，且还要大于来自主缸的压力，这就对驾驶员的操纵力要求很大，操作很费力，提高了驾驶员的劳动强度。并且，控制阀904的结构复杂、精度要求高、制作、装配和维护难度大、成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单紧凑、成本低、成本低、工作稳定可靠、制作装配和维护简便、操作省力的车辆用制动控制缸，还相应提供一种采用该的车辆用制动控制缸的制动系统。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种车辆用制动控制缸，包括具有内腔的缸体、以能在第一位置和第二位置之间往复运动方式安装在所述内腔中的活塞以及与所述活塞相连的活塞杆，所述内腔的内壁与活塞之间具有缝隙，所述缝隙中安装有密封组件，所述密封组件在活塞由第一位置向第二位置运动时密封所述缝隙并将所述内腔分隔成进液腔和排液腔，所述密封组件在活塞位于第一位置时连通所述缝隙并将进液腔和排液腔连通，所述缸体上设有与进液腔连通的进口和与排液腔连通的出口，所述活塞连接有迫使活塞向第一位置运动的弹性机构和用于驱动活塞克服弹性机构作用由第一位置向第二位置运动的操控机构。
上述的车辆用制动控制缸，优选的，所述密封组件为在与活塞密封接触时允许压力油从进液腔向排液腔单向流通的单向密封组件。
上述的车辆用制动控制缸，优选的，所述内腔包括依次连接的大径腔段、过渡腔段和小径腔段，所述大径腔段的内径大于小径腔段的内径，所述活塞包括依次连接的大径圆柱段、过渡段和小径圆柱段，所述大径圆柱段的直径大于所述小径圆柱段的直径，所述大径圆柱段位于所述大径腔段中，所述小径圆柱段位于所述小径腔段中，所述单向密封组件设于所述过渡腔段的内壁上，且在活塞位于第一位置时单向密封组件与活塞脱离，在活塞由第一位置向第二位置运动时单向密封组件与所述过渡段密封接触。
上述的车辆用制动控制缸，优选的，所述过渡腔段的内壁和过渡段的外壁均为锥形面，所述锥形面的内径沿第一位置向第二位置的方向逐渐减小。
上述的车辆用制动控制缸，优选的，所述单向密封组件为皮碗，所述皮碗安装在过渡腔段的内壁上，且在活塞由第一位置向第二位置运动时所述皮碗与过渡段密封接触。
上述的车辆用制动控制缸，优选的，所述过渡腔段的内壁上设有内凹的环形凹槽，所述皮碗安装在所述环形凹槽中。
上述的车辆用制动控制缸，优选的，上述的车辆用制动控制缸，优选的，所述活塞位于所述活塞杆的中部，所述活塞杆的两端分别对应穿设在设于缸体上的安装孔中。
上述的车辆用制动控制缸，优选的，所述弹性机构包括伸缩弹簧，所述伸缩弹簧套设安装在活塞杆上，所述伸缩弹簧的两端分别与活塞的内腔的内壁相抵。
上述的车辆用制动控制缸，优选的，所述操控机构包括操控杆，所述操控杆与所述活塞杆相连。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种制动系统，包括踏板模拟器、制动装置和制动控制缸，所述踏板模拟器通过制动控制缸与制动装置相连，所述制动控制缸为上述车辆用制动控制缸。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的车辆用制动控制缸，采用密封组件与活塞配合，在正常制动时，操控机构不动作，弹性机构迫使活塞保持在第一位置，此时密封组件连通缝隙并将进液腔和排液腔连通，从进口输入的压力油经过进液腔、缝隙和排液腔从出口直接排出，制动压力为从进口输入的压力油压力。需要加压制动时，通过操控机构驱动活塞克服弹性机构作用由第一位置向第二位置运动，此时密封组件密封缝隙并将进液腔和排液腔分隔，从进口进入进液腔的压力油会对活塞产生迫使活塞向第二位置运动的作用力，从而在达到同样加压压力的情况下，可以减小操控机构的操纵力，达到操作省力、降低劳动强度的目的。同时该车辆用制动控制缸还具有结构简单紧凑、成本低、成本低、工作稳定可靠、制作装配和维护简便的优点。
附图说明
图1为现有制动控制缸的剖视结构示意图。
图2为本发明车辆用制动控制缸的剖视结构示意图。
图3为本发明制动系统的结构原理图。
图例说明：
1、缸体；101、进液腔；102、排液腔；11、内腔；111、大径腔段；112、过渡腔段；113、小径腔段；114、环形凹槽；12、进口；13、出口；2、活塞；21、大径圆柱段；22、过渡段；23、小径圆柱段；3、活塞杆；4、皮碗；5、伸缩弹簧；6、操控杆；7、踏板模拟器；8、制动装置。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
如图2所示，本实施例的车辆用制动控制缸，包括具有内腔11的缸体1、活塞2以及与活塞2相连的活塞杆3，活塞2以能在第一位置和第二位置之间往复运动方式安装在内腔11中，内腔11的内壁和活塞2之间具有缝隙，缝隙中安装有密封组件，密封组件在活塞2由第一位置向第二位置运动时密封缝隙并将内腔11分隔成进液腔101和排液腔102，密封组件在活塞2位于第一位置时连通缝隙并将进液腔101和排液腔102连通，缸体1上设有与进液腔101连通的进口12和与排液腔102连通的出口13，活塞2连接有迫使活塞2向第一位置运动的弹性机构和用于驱动活塞2克服弹性机构作用由第一位置向第二位置运动的操控机构。
该车辆用制动控制缸，采用密封组件与活塞2配合，在正常制动时，操控机构不动作，弹性机构迫使活塞2保持在第一位置，此时密封组件连通缝隙并将进液腔101和排液腔102连通，从进口12输入的压力油经过进液腔101、缝隙和排液腔102从出口13直接排出，制动压力为从进口12输入的压力油压力。需要加压制动时，通过操控机构驱动活塞2克服弹性机构作用由第一位置向第二位置运动，此时密封组件密封缝隙并将进液腔101和排液腔102分隔，从进口12进入进液腔101的压力油会对活塞2产生迫使活塞2向第二位置运动的作用力，从而在达到同样加压压力的情况下，可以减小操控机构的操纵力，达到操作省力、降低劳动强度的目的。同时该车辆用制动控制缸还具有结构简单紧凑、成本低、成本低、工作稳定可靠、制作装配和维护简便的优点。
本实施例中，优选的，在密封组件与活塞2密封接触时活塞2对应于进液腔101的有效工作面积大于对应于排液腔102的有效工作面积，使活塞2对应于进液腔101的有效工作面积大于对应于排液腔102的有效工作面积，进液腔101压力油对活塞2的作用力远大于排液腔102压力油对活塞2的作用力，达到同样加压压力的情况下，进一步减小操控机构的操纵力的目的。
本实施例中，密封组件为在与活塞2密封接触时允许压力油从进液腔101向排液腔102单向流通的单向密封组件。当排液腔102压力比进液腔101压力低时，单向密封组件允许压力油从进液腔101进入排液腔102，保证排液腔102快速的提升压力。
本实施例中，内腔11包括依次连接的大径腔段111、过渡腔段112和小径腔段113，大径腔段111的内径大于小径腔段113的内径，活塞2包括依次连接的大径圆柱段21、过渡段22和小径圆柱段23，大径圆柱段21的直径大于小径圆柱段23的直径，大径圆柱段21位于大径腔段111中，单向密封组件设于过渡腔段112的内壁上，且在活塞2位于第一位置时单向密封组件与活塞2脱离，在活塞2由第一位置向第二位置运动时单向密封组件与过渡段22密封接触。该种结构便于在活塞2由第一位置向第二位置运动时单向密封组件与过渡段22密封接触，保证密封效果。优选的，过渡段22上设有在活塞2处于第一位置时连通进液腔101连通和排液腔102的凹槽，保证在单向密封组件连通内腔11与活塞2之间缝隙时，进液腔101中的压力油能够顺畅、可靠的进入排液腔102，防止出现内腔11与活塞2之间缝隙较小时容易出现无法连通或者连通困难的非正常工作情况。
本实施例中，过渡腔段112的内壁和过渡段22的外壁均为锥形面，锥形面的内径沿第一位置向第二位置的方向逐渐减小。配合设于过渡腔段112内壁上的单向密封组件，使活塞2由第一位置向第二位置运动的一定行程内，单向密封组件均与过渡段22保持接触密封，保证能够连续和持续加压，且活塞2越靠近第二位置，单向密封组件与过渡段22接触越紧密，密封性越好；并且采用锥形面的配合，使内腔11和活塞2的加工制作方便、结构强度高。
在其他实施例中，还可使内腔11具有依次连接大径段和小径段，大径段的内径大于小径段的内径，单向密封组件安装在小径段上或者活塞2表面，活塞2位于第一位置时处在大径段内，单向密封组件不密封活塞2与内腔11之间的缝隙，活塞2由第一位置向第二位置运动时，活塞2进入小径段内，活塞2在小径段内运动的整个过程中单向密封组件均将活塞2与小径段内壁之间的间隙密封。
进一步的，单向密封组件为皮碗4，皮碗4安装在过渡腔段112的内壁上，且在活塞2由第一位置向第二位置运动时皮碗4与过渡段22密封接触。该种单向密封组件的结构简单紧凑、成本低、工作稳定可靠，皮碗4与锥形面形式的过渡段22外壁配合，更有利于保证单向密封的稳定性和有效性，且使活塞2在加压时可具有更大的行程，实现更大压力的加压。
本实施例中，过渡腔段112的内壁上设有内凹的环形凹槽114，皮碗4安装在环形凹槽114中。皮碗4的安装稳固性好，且环形凹槽114为皮碗4变形提供了更多的避让空间，使活塞2在加压时可具有更大的行程，实现更大压力的加压，同时使排液腔102的压力油能够更加充分与皮碗4接触，保证单向密封的稳定可靠性。
本实施例中，活塞2位于活塞杆3的中部，活塞杆3的两端分别对应穿设在设于缸体1上的安装孔中，活塞2的安装稳固性好，动作平稳可靠。
本实施例中，弹性机构包括伸缩弹簧5，伸缩弹簧5套设安装在活塞杆3上，伸缩弹簧5的两端分别与活塞2的内腔11的内壁相抵，具有结构简单紧凑、成本低、工作稳定可靠、易于制作装配的优点。在其他实施例中，弹性机构还可采用其他结构形式，例如采用拉簧，或者将伸缩弹簧5安装在缸体1外部，等。
本实施例中，操控机构包括操控杆6，操控杆6与活塞杆3相连。该操控杆6可与手柄连接进而通过手柄驱动活塞2动作。
实施例2：
如图3所示，本实施例的制动系统，包括踏板模拟器7、制动装置8和制动控制缸，踏板模拟器7通过制动控制缸与制动装置8相连，制动控制缸为实施例1的车辆用制动控制缸。该制动系统由于采用了实施例1的车辆用制动控制缸，其也具有该车辆用制动控制缸所具有的优点。
上述踏板模拟器7、制动装置8均为现有制动系统的常规技术，在此不再赘述。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种车辆用制动控制缸，其特征在于：包括具有内腔(11)的缸体(1)、以能在第一位置和第二位置之间往复运动方式安装在所述内腔(11)中的活塞(2)以及与所述活塞(2)相连的活塞杆(3)，所述内腔(11)的内壁与活塞(2)之间具有缝隙，所述缝隙中安装有密封组件，所述密封组件在活塞(2)由第一位置向第二位置运动时密封所述缝隙并将所述内腔(11)分隔成进液腔(101)和排液腔(102)，所述密封组件在活塞(2)位于第一位置时连通所述缝隙并将进液腔(101)和排液腔(102)连通，所述缸体(1)上设有与进液腔(101)连通的进口(12)和与排液腔(102)连通的出口(13)，所述活塞(2)连接有迫使活塞(2)向第一位置运动的弹性机构和用于驱动活塞(2)克服弹性机构作用由第一位置向第二位置运动的操控机构。
2.根据权利要求1所述的车辆用制动控制缸，其特征在于：所述密封组件为在与活塞(2)密封接触时允许压力油从进液腔(101)向排液腔(102)单向流通的单向密封组件。
3.根据权利要求2所述的车辆用制动控制缸，其特征在于：所述内腔(11)包括依次连接的大径腔段(111)、过渡腔段(112)和小径腔段(113)，所述大径腔段(111)的内径大于小径腔段(113)的内径，所述活塞(2)包括依次连接的大径圆柱段(21)、过渡段(22)和小径圆柱段(23)，所述大径圆柱段(21)的直径大于所述小径圆柱段(23)的直径，所述大径圆柱段(21)位于所述大径腔段(111)中，所述小径圆柱段(23)位于所述小径腔段(113)中，所述单向密封组件设于所述过渡腔段(112)的内壁上，且在活塞(2)位于第一位置时单向密封组件与活塞(2)脱离，在活塞(2)由第一位置向第二位置运动时单向密封组件与所述过渡段(22)密封接触。
4.根据权利要求3所述的车辆用制动控制缸，其特征在于：所述过渡腔段(112)的内壁和过渡段(22)的外壁均为锥形面，所述锥形面的内径沿第一位置向第二位置的方向逐渐减小。
5.根据权利要求4所述的车辆用制动控制缸，其特征在于：所述单向密封组件为皮碗(4)，所述皮碗(4)安装在过渡腔段(112)的内壁上，且在活塞(2)由第一位置向第二位置运动时所述皮碗(4)与过渡段(22)密封接触。
6.根据权利要求5所述的车辆用制动控制缸，其特征在于：所述过渡腔段(112)的内壁上设有内凹的环形凹槽(114)，所述皮碗(4)安装在所述环形凹槽(114)中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆用制动控制缸，其特征在于：所述活塞(2)位于所述活塞杆(3)的中部，所述活塞杆(3)的两端分别对应穿设在设于缸体(1)上的安装孔中。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆用制动控制缸，其特征在于：所述弹性机构包括伸缩弹簧(5)，所述伸缩弹簧(5)套设安装在活塞杆(3)上，所述伸缩弹簧(5)的两端分别与活塞(2)的内腔(11)的内壁相抵。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆用制动控制缸，其特征在于：所述操控机构包括操控杆(6)，所述操控杆(6)与所述活塞杆(3)相连。
10.一种制动系统，包括踏板模拟器(7)、制动装置(8)和制动控制缸，所述踏板模拟器(7)通过制动控制缸与制动装置(8)相连，其特征在于：所述制动控制缸为权利要求1至9中任一项所述的车辆用制动控制缸。
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