专利名称：具有流动凹槽的主缸的制作方法
技术领域：
本发明涉及制动系统，尤其涉及快速充填式主缸。
背景技术：
制动系统典型地包括可流体连接到下游制动回路的主缸。在致动初期，主缸在下游制动回路中产生流体压力且将液体移出以便放置制动系统的摩擦构件，举例来说，压靠在互配表面上(如，转子或者鼓)的制动垫。在某些环境中，制动垫可从转子中移出，从而在制动垫和转子间产生间隙。当完全致动时，制动垫与转子接触，其后制动垫执行所期望的制动功能。然而，当致动首次开始时，制动垫不与转子物理接触。物理接触不足导致了下游制动回路中极小压力的积聚，这导致了制动不足。除制动不足外，与在制动垫接触转子时操作人员接收到的踏板反馈相比，当制动首次开始时车辆操作人员接收到不同的踏板反馈。这种踏板反馈的差异会给操作者造成混乱。当致动首次开始时缩短制动不足和减少踏板反馈中令人混乱的差异的一种途径是使用止回阀，其允许从容器向下游制动回路快速回填，继而将制动回路与容器隔离开。然而，止回阀增加了成本并且在与典型制动系统相关的恶劣环境下不可靠。因此，很需要提供一种主缸结构，当致动首次开始时可通过快速增加下游制动回路中的压力来最小化制动不足且减少踏板反馈中令人混乱的差异。
发明内容
根据本公开的一个实施例，提供一种主缸。主缸包括缸孔；位于所述缸孔内的第一活塞；位于所述缸孔内并且定位在第一活塞前侧的第二活塞；位于所述缸孔内的第一压力腔室，所述第一压力腔室被第二活塞的后部分和第一活塞的前部分部分地限定；从第二活塞的后部分径向向外延伸的第一压力腔室密封件；第一容器入口，其被构造成在第一压力腔室密封件的前侧位置处为容器和缸孔之间提供流体连通；以及沿缸孔轴向延伸的第一凹槽，所述第一凹槽被定位成使得(i)当第二活塞处于释放位置时，第一凹槽恰好位于第一压力腔室密封件之外，并且容器通过第一凹槽与第一压力腔室流体连通，且(ii)当第二活塞处于启动位置时，第一压力腔室密封件在第一凹槽的前侧位置处将容器与第一压力腔室隔尚开。根据本公开的一个实施例，提供一种制动系统。该制动系统包括主缸，其包括限定孔的一部分的内壁；位于所述孔内的主活塞；位于所述孔内并且定位在主活塞前侧的从活塞；位于孔内的主压力腔室，所述主压力腔室被从活塞的后部分以及主活塞的前部分部分地限定；位于所述孔内的从压力腔室，所述从压力腔室被从活塞的前部分部分地限定；从第二活塞径向向外延伸的第一密封件，所述第一密封件将从压力腔室与低压从区域隔离开；从第二活塞径向向外延伸的第二密封件，所述第二密封件位于低压从区域和主压力腔室之间；与低压从区域流体连通的容器；以及沿所述孔轴向延伸的第一凹槽，所述第一凹槽被定位成使得(i)当从活塞处于释放位置时，第一凹槽恰好位于第二密封件之外，并且容器通过第一凹槽与主压力腔室流体连通，且(ii)当从活塞处于启动位置时，第二密封件与内壁密封地接合，以便将容器与主压力腔室隔离开。
图1示出包括容器和主缸组件的制动系统的局部剖视图，其中所述制动系统处于释放位置；图2示出图1中所示的主缸组件的第一活塞组件的剖视图；图3示出图1中所示的主缸组件的第二活塞组件的剖视图；图4示出图1中所示的主缸组件的提升阀组件的剖视图；图5示出处于启动位置的图1中所示的主缸组件的局部剖视图；以及图6示出处于全行程位置的图1中所示的主缸组件的局部剖视图。
具体实施例方式为了增进对本发明的工作原理的理解，现在参看附图中所示并且在以下所记载的说明书中描述的实施例。可理解此处不意图限制本发明的范围。进一步可理解到本发明包括对所图示的实施例的任意变换和修改以及包括本发明所属技术领域的普通技术人员通常可想到的本发明工作原理的其它应用。参考图1，示出制动系统100的局部剖视图。制动系统100包括容器102和主缸组件104。容器102与主缸组件104流体连接。容器102包括用于将容器102内的流体连通到主缸组件104的两个出口 106和108。通常，在制动操作期间，容器102内的流体与主缸组件104内的流体相比处于较低的压力。容器102包括向电子控制单元(ECU)(未示出)提供对应于容器102内的流体水平的信号的传感器(未不出)。主缸组件104包括缸110、第一活塞组件112、第二活塞组件114、第一提升阀组件116、第二提升阀组件118、第一弹簧120、第二弹簧122。第一提升阀组件116布置在第一活塞组件112和第二活塞组件114之间。第二提升阀组件118布置在第二活塞组件114和缸110的端部158之间。第一活塞组件112被连接到第二活塞组件114并且被第一弹簧120推压远离第二活塞组件114。第二活塞组件114被第二弹簧122推压远离缸110的端部158。第一活塞组件112、第二活塞组件114和缸110限定第一压力腔室124。第二活塞组件114和缸110的端部158限定第二压力腔室126。第一压力腔室124经由第一出口 128与第一下游回路(未示出)流体连通。第二压力腔室126经由第二出口 130与第二下游回路(未示出)流体连通。图1中还示出连接到制动踏板(未示出)的输入杆132。输入杆132连接到具有球窝接口 134的第一活塞组件112。缸110包括孔136。孔136具有与第一和第二活塞组件112和114相接合的通常连续的内径。然而，孔中具有限定凹槽140的开始部的不连续部分138。凹槽140可以是轴向凹槽或者径向凹槽，或者是轴向凹槽和径向凹槽的组合。凹槽140通常包括第一部分142和第二部分144，并终止于孔136中的第二不连续部分146。第一部分142限定的直径略微大于孔136的直径。第二部分144限定的直径大于第一部分142。因此，第一部分142在第二部分144和孔136之间提供过渡部分。凹槽140围绕与第一下游制动回路(未示出)流体连通的第一出口 128形成，并且从第一部分142向前延伸至第一出口 128。缸110还分别限定出与配件154和156流体连通的容器入口 150和152。配件154和156分别连接到与出口 106和108对应的互配配件。容器入口 150构造成当第二活塞组件114和第一提升阀组件116处于图1中所示的位置时，通过第二活塞组件114在容器102和第一压力腔室124之间建立流体连通，这将在下面进行描述。参考图2，示出了第一活塞组件112的剖视图。第一活塞组件112包括第一活塞本体202、第一弹簧支架204、径向凸台206和密封件208和210。第一活塞本体202限定出面向正面的凹腔212和处于第一活塞本体的相反端的球窝接口 134。第一活塞本体202在第一活塞本体202的左端形成的径向凹槽214处与第一弹簧支架204连接。密封件208和210使第一活塞本体202抵靠着缸110的孔136密封(仍见图1)。第一弹簧支架204包括内侧环形部分216、凸块218和外侧环形部分220。外侧环形部分220固定地连接到径向凸台206上。第一弹簧支架204环绕第一活塞本体202以咬合配合的方式组装(即，当第一弹簧支架204被使得与第一活塞本体202接触时，凸块218向外弹性张开，然后凸块218咬合到径向凹槽214中)。当组装好后，外侧环形部分220基本上垂直于处于轴向方向的第一活塞本体202。与此类似，内侧环形部分216也基本上垂直于处于轴向方向的第一活塞本体202。内侧环形部分216提供了用于面向正面的凹腔212的终止平面，并且限定出开口 222。参考图3，示出了第二活塞组件114的剖视图。第二活塞组件114包括后活塞本体252、前活塞本体253、第二弹簧支架254、径向凸台256以及密封件258和260。前活塞本体253限定出面向正面的凹腔262，而后活塞本体252限定出位于第二活塞组件114的相反端处的密封表面263。此外，后活塞本体252还限定出中心孔274。径向开口 276形成在后活塞本体252和前活塞本体253之间。前活塞本体253在形成于前活塞本体253的左周边处的径向凹槽264处与第二弹簧支架254连接。密封件258使后活塞本体252抵靠着孔136密封，而密封件260使前活塞本体253抵靠着缸110的孔136密封(仍见图1)。第二弹簧支架254包括内侧环形部分266、凸块268和外侧环形部分270。外侧环形部分270固定地连接到径向凸台256上。第二弹簧支架254环绕前活塞本体253以咬合配合的方式组装。当组装好后，外侧环形部分270基本上垂直于处于轴向方向的前活塞本体253。与此类似，内侧环形部分266基本上垂直于处于轴向方向的前活塞本体253。内侧环形部分266提供了用于面向正面的凹腔262的终止平面，并且限定出开口 272。参考图4，示出了第一提升阀组件116的剖视图。尽管图4的描述针对第一提升阀组件116，但是相同的描述也可以应用到第二提升阀组件118。第一提升阀组件116包括提升阀本体302、提升阀弹簧支架304、提升阀弹簧306、提升阀密封件308以及提升阀致动杆310。如图1中所示，提升阀弹簧支架304被第一弹簧120向前推压而抵靠着第二活塞组件114 (或者如果是第二提升阀组件118的情况被第二弹簧122推压而抵靠着缸110的端部158)。提升阀弹簧支架304包括具有径向凸台314的外侧环形部分312。径向凸台314与第一弹簧120接合。提升阀弹簧支架304构造成与提升阀本体302可滑动接合。第一提升阀组件116的提升阀弹簧306的弹簧常数比第一弹簧120的弹簧常数低。与此类似，第二提升阀组件118的提升阀弹簧306的弹簧常数比第二弹簧122的弹簧常数低。当提升阀弹簧支架304被第一弹簧120牢固地保持就位而抵靠着第二活塞组件114时，提升阀弹簧306将提升阀本体302向第二活塞组件114的密封表面263推压(或者如果是第二提升阀组件118的情况向缸110的端部158推压，仍见图1和3)。提升阀密封件308使提升阀本体302抵靠着密封表面263密封(或者如果是第二提升阀组件118的情况抵靠着缸110的端部158密封)。提升阀本体302固定地连接到提升阀致动杆310。在一个实施例中，提升阀致动杆310压配合在提升阀本体302内。提升阀致动杆310包括定位在面向正面的凹腔262 (图O内的头部316并且与内侧环形部分216接合(或者如果是第二提升阀组件118的情况与内侧环形部分266接合)。参考图1以及5-6描述了制动系统100的操作。在操作时，制动踏板(未示出)处于释放位置处，输入杆132处于非工作位置，如图1所示。图1中第一弹簧120推压第二活塞组件114使其远离第一活塞组件112，第二弹簧122推压第二活塞组件114使其远离缸110的端部158。因此，第一和第二活塞组件112和114位于后方位置，其中，第二活塞组件 114与缸110的端部158间隔开并且第一活塞组件112与第二活塞组件114间隔开。因为提升阀弹簧306将提升阀本体302向左推压，以及因为致动杆310固定地连接到提升阀本体302上，因此，头部316也被向左推压。然而，头部316的向左运动受到内侧环形部分216和266的限制。结果，头部316致使提升阀弹簧306被压缩。因此，提升阀弹簧306的被压缩状态分别在提升阀组件116、118与相应的第二活塞组件114、缸110的端部158之间产生间隙，如图1所示。第一提升阀组件116和第二活塞组件114之间的间隙允许容器102和第一压力腔室124之间通过容器入口 150、径向开口 276和中心孔274流体连通(仍见图3)。与此类似，第二提升阀组件118和缸110的端部158之间的间隙允许容器102和第二压力腔室126之间通过容器入口 152流体连通。图1中所示的制动系统的状态在下面可被称为“释放位置”。当制动首次开始时(S卩，当车辆的操作者向制动踏板施加力(未示出)时)，输入杆132向左移动，参考图1。输入杆132向左移动使第一活塞组件112向左移动。根据第一和第二弹簧120和122的弹簧常数，第一活塞组件112的向左移动促使第二活塞组件114和/或第一活塞组件112向左运动。例如，如果第一和第二弹簧120和122的弹簧常数相等，则第一活塞组件112每向左移动一个单位，第二活塞组件114向左移动1/2个相同单位。随着第一和第二活塞组件112和114向左移动，第一和第二活塞组件112和114之间以及第二活塞组件114与缸110的端部158之间的空间会减小，这是由于第一和第二弹簧120和122被部分压缩。结果，第一和第二提升阀组件116和118的提升阀弹簧306被允许膨胀并且提升阀本体302分别密封抵靠着相应的第二活塞组件114和缸110的端部158，如图5所示。一旦第一提升阀组件116密封抵靠着第二活塞组件114的密封表面263，则容器102和第一压力腔室124之间通过第一提升阀组件116的流体连通被切断。具体地讲，通过第二活塞组件114 (B卩，通过中心孔274)并且围绕第一提升阀组件116的流体连通被切断。此外，因为第二活塞组件158的向左运动会移动密封件258使其在凹槽140的第一部分142处抵靠着缸110的孔136,因此,容器102和第一压力腔室124之间围绕凹槽140的流体连通被切断。图5中所示的制动系统的状态在下面可被称为“启动位置”。一旦制动系统处于图5中所示的条件下，第一活塞组件112进一步向左运动会导致第二活塞组件114进一步向左运动。如上所述，一旦密封件258经过凹槽140的第一部分142并且第一提升阀组件116密封抵靠着第二活塞组件114，第一压力腔室124就不再与容器102流体连通。第一活塞组件112在该点之后的另外的向左运动导致第一和第二压力腔室124和126内的流体被加压。此外，因为提升阀本体302密封抵靠着第二活塞组件114和缸110的端部158且致动轴被固定连接到提升阀本体302上，因此，第一和第二提升阀组件116和118的致动轴310分别在第一和第二活塞组件112和114的面向正面的凹腔212和262内滑动。另外，第一与第二活塞组件112和114之间、和第二活塞组件114与缸110的端部158之间的空间继续减小，这是因为第一和第二弹簧120和122继续被压缩。从图5的启动位置继续向左运动会产生图6中所示的“全行程状态”。在图6中，第一和第二提升阀组件116和118的致动轴310几乎分别处于面向正面的凹腔212和262的端部处。所示的第一和第二弹簧120和122处于几乎被压缩状态。第一和第二压力腔室124和126内的压力、从而第一和第二下游制动回路(未示出)处的压力处于最高水平，提供最大化的制动功能。当车辆操作人员部分释放制动踏板(未示出)时，输入杆132向右移动。当第一弹簧120处于几乎完全被压缩位置时，输入杆132的向右运动允许第一活塞组件112从其全行程状态向右移动，如图6所示。与此类似，当第二弹簧122处于几乎完全被压缩位置时，第一活塞组件112的向右运动允许第二活塞组件114从其全行程状态向右移动，如图6所示。第一和第二活塞组件112和114向右运动导致第一和第二压力腔室124和126内的压力降低。由于提升阀弹簧306将它们各自的提升阀本体302分别向前朝向相应的第二活塞组件114和缸110的端部158推压，因此，当第一和第二提升阀组件116和118的致动轴310相对于面向正面的凹腔212和262移动时，提升阀组件116和118保持抵靠着第二活塞组件114的密封表面263和缸110的端部158密封。第一提升阀组件116和第二活塞组件114之间的、以及第二提升阀组件118和缸110的端部158之间的密封关系一直保持到头部316到达内侧环形部分216和266。在该点处，提升阀弹簧306允许被压缩，这是由于固定地连接到致动轴310上的提升阀本体302随着第一和第二活塞组件112和114继续向右移动而向右移动，以及还由于第一和第二弹簧120和122的弹簧常数比提升阀弹簧306的弹簧常数高。当提升阀弹簧306开始被压缩时，第一和第二提升阀组件与第二活塞组件114以及缸110的端部158之间的密封被破坏，并且在容器102和第二压力腔室124和126之间重新建立流体连通，如图1所示。一旦第一和第二提升阀组件116和118的密封件308与密封表面263和缸110的端部158的密封被解除，第一和第二压力腔室124和126被使得与容器102流体连通。同时，还允许流体从容器102绕着密封件258和凹槽140转移到第一压力腔室124。由于第一压力腔室124通过第一出口 128与第一下游制动回路(未示出)流体连通，因此，绕着凹槽140的流体路径允许大量流体不受阻碍地从容器102流向第一下游回路(未示出)，以便提供期望的快速充填功能。以上提到的流过第二活塞组件114的密封件258并且绕着凹槽140的流体流动使得不需要止回阀来提供期望的快速充填功能。换句话说，第二活塞组件114的密封件258和凹槽140之间的接合允许从容器102对第一下游制动回路(未示出)进行快速充填，由此，如上所述，将第一制动回路(未示出)在下一个制动循环中与容器102隔离开，如图5所示。在一个实施例中，当制动首次开始时，向第一下游制动回路(未示出)提供大约每秒钟13. 9立方厘米的流量。尽管在附图和以上描述中详细展示和描述了本发明，但这应当被视为对特征的说明而非限制。应当理解，仅示出了优选实施例，落入本发明范围内的所有改变、修改和进一步的应用都应当受到保护。
权利要求
1.一种主缸，包括 缸孔； 位于所述缸孔内的第一活塞； 位于所述缸孔内并且定位在第一活塞前侧的第二活塞； 位于所述缸孔内的第一压力腔室，所述第一压力腔室被第二活塞的后部分和第一活塞的前部分部分地限定； 从第二活塞的后部分径向向外延伸的第一压力腔室密封件； 第一容器入口，其被构造成在第一压力腔室密封件的前侧位置处为容器和缸孔之间提供流体连通；以及 沿缸孔轴向延伸的第一凹槽，所述第一凹槽被定位成使得(i)当第二活塞处于释放位置时，第一凹槽恰好位于第一压力腔室密封件之外，并且容器通过第一凹槽与第一压力腔室流体连通，且(ii)当第二活塞处于启动位置时，第一压力腔室密封件在第一凹槽的前侧位置处将容器与第一压力腔室隔离开。
2.根据权利要求1所述的主缸,其中,第一凹槽是多个凹槽中的一个凹槽,所述多个凹槽中的每个沿缸孔轴向延伸并且定位成使得当第二活塞处于释放位置时，所述多个凹槽中的每个恰好定位在第一压力腔室密封件之外。
3.根据权利要求1所述的主缸，其中，第一凹槽完全绕着所述缸孔径向延伸。
4.根据权利要求1所述的主缸，还包括 位于缸孔内的第二压力腔室，所述第二压力腔室被第二活塞的前部分部分地限定。
5.根据权利要求4所述的主缸，还包括 第二容器入口，其被构造成在第一压力腔室密封件的前侧位置处为容器和缸孔之间提供流体连通；以及 从第二活塞径向向外延伸的第二密封件，所述第二密封件限定第二压力腔室的后部分和低压区域的前部分，所述低压区域在第二密封件和第一压力腔室密封件之间延伸。
6.根据权利要求5所述的主缸，还包括 在低压区域和第二活塞的后表面之间延伸的释放路径；以及 被构造成与第二活塞的后表面密封地接合的第一提升阀组件。
7.根据权利要求6所述的主缸，还包括 被构造成将第二压力腔室与容器隔离开的第二提升阀组件。
8.一种制动系统，包括 主缸，其包括限定孔的一部分的内壁； 位于所述孔内的主活塞； 位于所述孔内并且定位在主活塞前侧的从活塞； 位于孔内的主压力腔室，所述主压力腔室被从活塞的后部分以及主活塞的前部分部分地限定； 位于所述孔内的从压力腔室，所述从压力腔室被从活塞的前部分部分地限定； 从第二活塞径向向外延伸的第一密封件，所述第一密封件将从压力腔室与低压从区域隔离开； 从第二活塞径向向外延伸的第二密封件，所述第二密封件位于低压从区域和主压力腔室之间； 与低压从区域流体连通的容器；以及 沿所述孔轴向延伸的第一凹槽，所述第一凹槽被定位成使得(i)当从活塞处于释放位置时，第一凹槽恰好位于第二密封件之外，并且容器通过第一凹槽与主压力腔室流体连通，且(ii)当从活塞处于启动位置时，第二密封件与内壁密封地接合，以便将容器与主压力腔室隔离开。
9.根据权利要求8所述的制动系统，其中，第一凹槽是多个凹槽中的一个凹槽，所述多个凹槽中的每个沿孔轴向延伸，并且被定位成使得当从活塞处于释放位置时，所述多个凹槽中的每个恰好位于第二密封件之外。
10.根据权利要求8所述的制动系统，其中，第一凹槽完全绕着所述孔径向延伸。
11.根据权利要求8所述的制动系统，其中，容器与从压力腔室入口流体连通。
12.根据权利要求11所述的制动系统，还包括 在低压从区域和从活塞的后表面之间延伸的释放路径；以及 被构造成与从活塞的后表面密封地接合的第一提升阀组件。
13.根据权利要求12所述的制动系统，还包括 被构造成将从压力腔室与容器隔离开的第二提升阀组件。
全文摘要
本发明涉及一种主缸，包括缸孔；位于所述缸孔内的第一活塞；位于所述缸孔内并且定位在第一活塞前侧的第二活塞；位于所述缸孔内的第一压力腔室，所述第一压力腔室被第二活塞的后部分和第一活塞的前部分部分地限定；从第二活塞的后部分径向向外延伸的第一压力腔室密封件；第一容器入口，其被构造成在第一压力腔室密封件的前侧位置处为容器和缸孔之间提供流体连通；以及沿缸孔轴向延伸的第一凹槽，其被定位成使得(i)当第二活塞处于释放位置时，第一凹槽恰好位于第一压力腔室密封件之外，并且容器通过第一凹槽与第一压力腔室流体连通，且(ii)当第二活塞处于启动位置时，第一压力腔室密封件在第一凹槽的前侧位置处将容器与第一压力腔室隔离开。
文档编号B60T11/232GK103003114SQ201180035643
公开日2013年3月27日 申请日期2011年6月16日 优先权日2010年6月21日
发明者A·P·沃森 申请人:罗伯特·博世有限公司