技术领域
[0001] 本申请涉及一种制动系统,尤其涉及这样的制动系统,其中,通过加压流体的供给和释放来驱动一个或者多个制动器,并且加压流体源被机械地和流体地连接到某个或每个制动促动器。
相关背景技术
[0002] 对于大型或重型车辆,已熟知具有两个制动机构的制动促动器,该两个制动机构分别是用于在车辆行驶时减速的行车制动器和用于保持车辆固定的弹簧制动器。通常地,这种制动促动器通过供给和排出压缩空气而被控制。
[0003] 在电子制动系统(EBS)中,供给至制动促动器的腔室的压缩空气的压力由调制器来控制,该调制器与促动器流体连通,并且包括一个以上的电动阀,该电动阀可以根据来自电子控制单元(ECU)的控制信号而运行,以控制压缩空气至制动促动器室的供给。在常规的具有防抱死(ABS)制动的制动系统中,调制器中的电动阀仅仅被操作来控制在车轮抱死时由促动器施加的制动力。然而,在两个系统中,调制器相对于促动器和加压流体源固定,从而维持所需的流体连通。
[0004] 将调制器紧固到制动促动器的目前的方法中所存在的问题在于,机械紧固件独立地位于与流体供给和释放管道,以及调制器的检测点分离的位置上。多重固定,流体连通端口和调制器上的检测点的设置会浪费空间并且难以在每个点实施。
具体实施方式
[0045] 参考图1A、1B、3A、3B、4A、4B、6A和6B,图中显示主要用10,110,210,310表示用于连接制动系统中的加压流体源与制动系统的制动促动器的紧固件的多个实施例。紧固件10、110、210、310中的每一个所包含的相同部件由相同的两位参考标号表示,该参考标号可以是单独的,如在图1A和1B中所示的紧固件10的第一实施例的情况下,或者被表示紧固件的特别实施例的第三个数字加在该参考标号之前,如图3A、3B、4A、4B、6A和6B所示。
[0046] 紧固件10,110,210,310中的每一个都包括螺栓,该螺栓分别具有头部16、116、216、316,和杆18、118、218、318。杆18、118、218、318基本是圆柱形并且具有第一端18a、
118a、218a、318a和第二端18b、118b、218b、318b。头部16、116、216、316位于杆18、118、218、
318的第一端18a、118a、218a、318a,基本是六边形形状,从而它的表面能够与用于旋转螺栓10,110,310的工具接合。
[0047] 杆18、118、218、318设有孔17、117、217、317,该孔17、117、217、317在本实例中具有基本圆形的截面,并且在沿着螺栓10,110,210,310的纵轴的至少一部分上从它的第二端18b、118b、218b、318b延伸,使得杆18、118、218、318基本是中空的。螺栓10、110、210、310在杆18、118、218、318的第二端18b、118b、218b、318b上具有外螺纹部分22、122、222、
322。
[0048] 杆18、118、218、318同样包括分别在杆18、118、218、318的外表面径向向外延伸的第一套环20a、120a、220a、320a,第二套环20b、120b、220b、320b,和第三套环20c、120、220c、320c。第一套环20a、120a、220a、320a与头部16、116、216、316的位置相邻但互相隔开,第二套环20b、120b、220b、320b和第三套环20c、120、220c、320c互相隔开并且邻近杆
18、118、218、318的第二端18b、118b、218b、318b 上的螺纹部分。
[0049] 通过使流体流经螺栓10、110、210、310的内部,螺栓10、110、210、310能够将制动系统中的加压流体源机械地和流体地连接到制动促动器。除了螺栓10、110、210、310的上述共同部件外,紧固件的每个实施例具有许多接下来将要详述的多个进一步特征。
[0050] 图1A和1B显示了尤其适合用于在电子制动器系统(EBS)中将压缩空气的供给连接到行车制动器的促动器的紧固件的实施例。图1A和1B中显示的螺栓10的杆18包括大致圆形截面的第二孔19,该第二孔19基本上与第二端18b的孔17对齐,并且沿着螺栓10的纵轴的一部分从螺栓10的第一端18a延伸并且经过头部16。第二通孔19包括经过头部16并且沿着杆18的内壁的一部分延伸的内螺纹部分24。
[0051] 第一和第二纵向孔17,19被杆18的第一实心部分32隔开。因而,流体不能沿着螺栓10的整个长度直接流动,例如,不能经由头部中的孔19流进螺栓10内,并且通过杆18的第二端18b中的孔17排出。第一纵向孔17与横穿杆18的大致中心的部分、基本在直径方向上延伸的第一横向孔34流体连通,多个流体从穴(aperture)流经横向通道34从杆18的一侧到达另一侧。紧固件10还包括第二横向孔36,该第二横向孔36穿过杆18在直径方向上延伸且基本平行于第一横向通道34。第二横向孔36能够与第二纵向孔19流体连通,经过上孔19进入螺栓10的流体能够流出第二横向孔36。
[0052] 螺栓10包括两个另外的套环20d和20e,该套环位于第一横向孔34和第二横向孔36之间,并且从杆18径向向外延伸。
[0053] 在使用时,螺栓10将调制器12附接到车辆制动系统的促动器14,如图2中所示。调制器12是常规的,并且包含电动阀,该电动阀根据由电子控制单元提供且基于驱动器的制动需要的电信号来控制流体流。螺栓10的杆18插入到调制器壳体12a中的大致圆柱形的套筒里,并且外螺纹部分22被插入到促动器14的对应的内螺纹端口30,与螺栓10的螺纹连接直到第三套环20c与促动器14的外表面啮合时才被拧紧。套环20c和促动器14之间的这个金属-金属接触意味着如果调制器是由螺栓10拧紧时而被压缩的塑料材料制成的,并且如果塑料随着时间而松弛和蠕变,则当假定螺栓10的金属没有蠕变到任何可估的程度时,调制器12和促动器14之间完整的密封性得以保持。调制器12因此被保持在紧固件的头部16和促动器14之间,以便将调制器12和促动器之间的相对运动最小化或完全防止这种相对运动。第三套环20c和促动器14之间的机械连接由第一O形环42气动地密封,该第一O形环位于第三套20c之下,从而与绕着端口30的促动器14的表面接合。
[0054] 图2所示的实例中,螺栓10的杆18和套筒40的内壁之间的连接,由三个另外的O环形44a,44b,44c来密封,该O形环由套环20a至e支撑绕着杆18外部。第二O形环44a位于第一套环20a和螺栓10的头部16之间,第三O形环44b位于第二套环20b和第三套环20c之间,并且第四O形环44c位于第四套环20d和第五套环20e之间。杆18的外直径小于套筒40的直径,但套环20a-e的直径与套筒40的内直径相似,使得限制在相邻套环20之间的O形环44a,44b,44c与套筒40密封性地接合并且将套筒40分成两个环形空间48,50。第二横向孔36能够与调制器12的套筒40中的第一环形空间48流体连通,且第一横向孔34能够与调制器12的第二环形空间50流体连通。
[0055] 以压缩空气形式的加压流体从储气罐(未显示),经由能够与螺栓10的内螺纹部分24接合的螺纹配件46被接收。当行车制动器将被启动时,压缩空气经由配件46被供给,并且通过杆18的第一端中的第二纵向孔19进入螺栓10,如箭头A所示。空气不能直接通过螺栓10而流动,而是进入杆18的第二横向孔36。空气随后离开螺栓10并进入调制器的第一基本环形空间。第一环形空间48能够与调制器的室52与相连通。室52能够与调制器的第二环形空间50选择性地流体连通。室52和第二环形空间50之间的压缩空气流由隔膜(未显示)控制,并且调制器12中的电动阀根据基于驱动器的制动需要的电信号来控制从室52到第二环形空间50的流体流。
[0056] 为了启动行车制动器,调制器阀将被启动从而空气从室52进入第二环形空间50,并从那里进入螺栓的第一横向孔34。压缩空气沿着杆18的第一纵向孔17流动,并进入促动器14的端口30,由此,压缩空气以常规的方式启动制动器。
[0057] 当行车制动器被释放时,经由端口30供给促动器的压缩空气经由调制器12中的电动阀被排出,该电动阀被操作以将通向大气的排气口54连接到第二环形空间50。要被排出的压缩空气从端口30经由紧固件10的第一纵向孔17进入调制器12,并从那里进入第一横向孔34,然后进入调制器12的第二环形空间50,如箭头B所示。因此,需要理解的是,除了将调制器12紧固到促动器14之外,螺栓10还能使加压流体能够导入到促动器14并且从促动器14排出,并且能够在螺栓10内产生不同压强的气流分离。当调制器及/或促动器端口包括由塑胶材料制造的部分时,紧固件10还可以提供应变消除,并且当连接包括第三套环20c和促动器14的壳体的金属—金属接合时,紧固件10确保压缩空气的储气罐和促动器之间的完整的连接得以保持,即使调制器的塑料材料随着时间发生变形或松弛。
[0058] 图3A和3B中显示紧固件的第二实施例,图5中显示在使用时的紧固件的第二实施例。螺栓110用于将调制器112连接到包括弹簧制动器和行车制动器的促动器114。螺栓110不包括第二孔,因此螺栓110的头部116是实心的。
[0059] 螺杆118包括单个纵向孔117,该纵向孔从螺杆118的第二端118a沿着螺栓110的至少一部分纵轴延伸。螺栓110还包括单个横向孔134,该横向孔与纵向孔117流体连通并且基本垂直于纵向孔117。此外,类似紧固件10的第一实施例,螺栓110包括五个径向向外延伸的套环120a-e。横向孔134位于第二套环120b和第五套环120e之间。
[0060] 图4A和图4B中主要显示根据本发明的紧固件210的第三实施例。
[0061] 紧固件的杆218设有两个横向孔234和236,该横向孔基本沿着平行的平面,并且在本实例中彼此基本垂直。横向孔234和236显然可以在所需的任何方向上延伸穿过螺栓210的杆218,并不需要彼此垂直。横向孔234和236位于杆218内,在第一套环220a和第二套环220b之间,并且因此提供彼此体积相同的流体流。虽然只要一个横向孔就能够提供这种功能,但很难制造出一个足够大的横向孔来提供所需的流速并同时维持螺栓210的机械完整性。因而,在本实例中,设置两个横向孔234、236。
[0062] 在使用时,如图5所示,螺栓110和210将调制器112紧固到EBS的促动器114。在这个实例中,促动器114包括弹簧制动促动器和行车制动促动器。类似于紧固件的第一实施例,螺栓110和210能够被接收在调制器112的第一套筒140和第二套筒240中,并且与螺纹的行车制动器端口130和螺纹的弹簧制动器端口230分别接合。螺栓110和120被紧固,从而套环120c和220c与促动器114的外表面相接合,套环120c和220c克服行车制动器端口130和弹簧制动器端口230,分别支撑第一O形环142和242,以气密性地密封调制器112至促动器114的连接。因此调制器112被夹在促动器114和螺栓110,210的头部
116,216之间。
[0063] 另外的O形环被设置在第一套环120a、220a和头部116,216之间,每个螺栓110的第二套环120b、220b和第三套环120c、220c之间,以及第二实施例中螺栓110的第四套环120d和第五套环120e之间,套环和O形环与套筒140的内表面接合以提供螺栓110与调制器112之间的密封。因而,调制器112的第一套筒140被分成两个基本环形的空间148和150,螺栓110的横向孔134与第二环形空间150流体连通。此外,横向孔234和236与第二套筒240中的环形空间248流体连通,该环形空间在O形环244之间且围绕着螺栓210的杆218。
[0064] 如图2中所示的实施例,在第一套筒140中的第一环形空间148与调制器112中的第一室152相连接,第一室152通过第一电动阀可与第二环形空间150分离。第二环形空间150同样可经由第二电动阀与排气口154相连接。在本实施例中,但是,调制器112的第一室152经由通道180被连接到第二套筒240,使得流体可以自由地从第二套筒240中的环形空间248流到调制器112的第一室152。
[0065] 加压空气经由调制器壳体中的延伸进第二套筒240内的通孔被从储气罐(未显示)供给到螺栓210中的横向孔234。加压空气从那里经由螺栓210的纵向孔217,在箭头C的方向上,经过促动器114中的端口230,被供给到弹簧制动促动器,从而以常规的方式释放弹簧制动器。
[0066] 加压空气同样能够经由横向通道236进入管道180,因而从管道180进入调制器112的室152,如箭头D所示。当需要使用行车制动器时,第一电动阀被操作以允许加压空气从室152进入到调制器112的第二环形空间150,然后经由横向孔234和螺栓110的纵向孔117进入行车制动器端口130。因而,加压空气进入行车制动器室从而以常规的方式使用行车制动器。
[0067] 释放行车制动器需要空气从行车制动器排出,并且该空气在箭头E的方向上经由螺栓的纵向孔117和横向孔134从行车制动器的促动器,经过调制器的排气阀154,排到大气中。通过闭合第一电动阀来防止空气从第二套筒240排到大气中,并且通过打开第二电动阀来将第二环形空间150连接到排气口54,可以实现上述过程。
[0068] 当需要使用弹簧制动器时,通过打开两个电动阀,加压空气从弹簧制动促动器的端口230排出,以便弹簧制动器室中的空气能够经由第三实施例中的螺栓210的纵向孔217和横向孔234、236以及通道180进入到调制器112的室152,然后经由第二环形空间150进入到排气口154。
[0069] 本发明中适用的紧固件的第四实施例,如图6A和6B所示,拥有图3A和3B所示的第二实施例的许多特征。螺栓310被设置用来将调制器312连接到促动器314,并能够使加压空气被供给到弹簧制动促动器。螺栓310具有单个纵向孔317,该纵向孔沿着螺栓310的整个长度延伸,从杆318的第二端318b延伸到第一端318a并且经过头部316。螺栓310包括单个横向孔334和五个套环320a-e。螺栓310还包括在头部316中并且能够与纵向孔317连通的检测点位置380,并且包括内螺纹部分324,检测设备能够与该内螺纹部分接合,以检测制动系统中的空气的压强。
[0070] 在使用中,如图7所示,螺栓310能够与EBS的促动器314的行车制动器端口330螺纹接合。它的功能类似与螺栓110的功能,除了加压空气能够从与行车制动器端口螺纹接合的杆的第二端318b直接流经螺栓310,流到第一端318a,并且通过与检测设备390螺纹接合的检测点380之外。这样能够直接测量行车制动器室中的气压。
[0071] 螺栓110,310的第二和第四实施例还可以用来将促动器的弹簧制动器和行车制动器连接到防抱死制动系统(ABS)的调制器和加压空气源,如图8中所示。螺栓310的第四实施例以与图7所示系统中的完全相同的方式被连接到调制器和行车制动器430。需要理解的是,如果不需要检测点时,该实施例可以被螺栓110的第二实施例替代。
[0072] 第二螺栓110被固定到行车制动器端口431,并且被安装在调制器的第二套筒中。第一环形空间148经由通道480与调制器中的第一室452连通,并且被保持在第四套环
120d和第五套环120e之间的O环形从第二环形空间150和螺栓110中的纵向孔117密封。
由于驱动器的需要而产生的流体压力经由套筒中的第一端口(没有显示)被传递到第一环形空间148。在正常情况下,调制器中的阀被操作使得第一室与围绕第四实施例中螺栓310的第二环形空间350连接,并且排出端口与第二环形空间350彼此密封。因而,由于驱动器制动需要而到达调制器的任何流体压力被传送到行车制动器室以应用行车制动器。如果检测到车轮抱死,常规地操作阀门以保持(通过闭合第二环形空间350和第一室452与排气口之间的连接)或者释放(通过闭合第二环形空间350和第一室452之间的连接,并打开第二环形空间350与排气口之间的连接)制动压力。因此,在允许压力再次产生前,通过选择性地将行车制动促动器中的加压空气保持在一个稳定的水平或将一部分加压空气排到大气以瞬间释放行车制动器来防止车轮抱死,ABS系统能够被操作以防止车辆的车轮抱死。
[0073] 第二端口被设置在套筒中,第二端口将加压空气的储气罐连接到第二环形空间150。弹簧制动器室因此经由螺栓110中的横向孔134和纵向孔117被连接到加压空气的储气罐,以便释放弹簧制动器。
[0074] 图8所示的配置同样能够被用于EBS系统。在该情况下,用于操作弹簧制动器的空气从单独的储气罐进入第二环形空间50内成为用于操作行车制动器的空气。因此,套筒中的第一端口被连接到行车制动器的储气罐,并提供给利用调制器12的阀调节的促动器14的行车制动器室,同时套筒中的第二端口被连接到弹簧制动器的储气罐。
[0075] 根据本发明的紧固件另外的实施例显示在图9A、9B、10A和10B中。
[0076] 图9A,9B,10A和10B中所示的紧固件510、610的每一个都包括基本圆柱形的外螺纹部分522、622,该外螺纹部分在适合用在车辆的制动系统中的调制器512、612外延伸。螺纹部分522、622包括孔517、617,该孔沿着螺纹部分522、622的纵轴延伸,并且能够与调制器512,612的内部流体连通。使用中,除了相对于促动器(未显示)机械地固定调制器
512的位置之外,螺纹部分522、622与促动器的相应的内螺纹端口螺纹接合,以使加压空气在调制器512、612和促动器之间流动。紧固件512、612包括至少一个锁定螺母520、620,该锁定螺母支撑O形环542、642,该O形环被压缩在调制器512、612和促动器之间以密封其之间的连接。锁定螺母520、620还用来设定调制器512、612和促动器之间的角度方位。
[0077] 紧固件610包括内孔部分692,该内孔部分切向地延伸到圆柱体部分622,螺栓694可以经过该内孔部分。螺母被放置在螺栓694的任何一端部上,并且被拧紧以紧固调制器612和促动器之间的连接,以防止两者间的相对角运动。
[0078] 加压空气被允许沿着调制器512和各自的促动器之间的紧固件510、610的通孔517、617流动。
[0079] 应该理解的是,紧固件10、110、210、310不需要如上述精确地构造。例如,螺栓10、110、210、310可以由无头螺纹螺柱(thread stud)代替,螺栓的头部由螺合到该螺柱的螺母代替。可选地,除了使用螺母,配件46设置有与螺柱的外螺纹接合的内螺纹部分,从而调制器12被夹在配件46和促动器14之间,其中第一实施例的紧固件10借助于该配件46被连接到加压流体储气罐。
[0080] 图4B所示的紧固件210的替代结构,例如,被显示在图11中。紧固件710具有杆718,该杆具有第一端718a和第二端718b,和其直径小于第一端718a和第二端718b的直径的基本实心的圆柱形中心部分718c。第一端718a设有其中定位第一O形环742的圆周槽,和轴向地延伸进入紧固件710的第一端718a内的螺纹圆柱孔。第二端718b包括具有明显大于第一端718a的直径的扩大部分,和具有与第一端718a相同的外径的外螺纹部分。
扩大部分位于中央部分718c和外螺纹部分之间,并且具有其中设有第二O形环742b的圆周槽。
[0081] 大致为圆柱形的主孔717轴向地延伸进紧固件710的第二端718b内,在扩大部分内终止。两个另外的圆柱形孔734、736在提供中心部分718c的小直径与扩大部分的大直径之间的过渡的锥形表面上从主孔717延伸到紧固件710的外部。这些孔717和734或736因此提供了用于在紧固件710的第二端718b和绕着两个O形环742a、742b之间的杆的中心部分718c之间的流体流动的路径。因此,需要理解的是,这个实施例的紧固件710能够替代第三实施例的紧固件210,例如,如图5所示。当然,由于这个另外的实施例的紧固件710没设置有头部,所以必须将具有头部的螺栓旋拧到杆718的第一端718a上的螺纹孔。该操作可以在将紧固件710插入调制器壳体的套筒之前或之后完成。
[0082] 以杆718的至少基本部分是实心的方式构造的紧固件710是有优势的,因为紧固件内产生的重量分布能够减小震动的可能性,比如,由于车辆越过粗糙面的运动而导致的震动,会致使在使用时紧固件变松。
[0083] 在这个实例中,为了达到流经紧固件710时的期望的流体流速,两个侧孔734、736为优选的。需要理解的是,一个侧孔或两个以上的侧孔能够设置来获得期望的流量和紧固件强度。
[0084] 本说明书和权利要求中使用的术语“包含”和“包括”和其变形,意思是包含特定特征,步骤或整体。该术语不被解释,以排除存在其他的特征、步骤或者元件。
[0085] 上述说明书、或以下权利要求或附图中公开的、以它们特定形式或者以实现本公开的功能、方法或者处理的方式表述的特征,可以单独地或者以结合这些特征的方式被用于多样地实现本发明。