专利名称：具有驻车制动装置的液力车辆制动器及其操作方法
技术领域：
本发明涉及一种尤其用于机动车的具有驻车制动装置的液力车辆制动器，该液力车辆制动器包括制动器壳体，在该制动器壳体中设有至少两个液压室，其中，一个液压室通过由制动活塞界定的工作压力室形成，而另一个液压室通过可闭锁的蓄能器压力室形成。此外，本发明还涉及一种用于操作该液力车辆制动器的方法。
背景技术：
例如在WO 2004/027282 A1中尤其借助于图3a和图3b公开了这样一种液力车辆制动器。为了除去溶解在液压流体中的气泡或空气泡，在该在前技术的液力车辆制动器中进行两个压力室的放气。但为此必须为每个压力室分别安装一个单独的放气装置，考虑到可供使用的安装空间，这被认为是不利的。
为了进行驻车制动操作，在该在前技术的系统中提出，优选借助于可独立致动的压力发生装置实现工作压力室和蓄能器压力室中的压力建立。该在前技术的液力车辆制动器中的供电部件可能发生的故障会导致驻车制动装置无法释放。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的一个目的在于，在考虑可供使用的安装空间的情况下改进以上所述类型的具有驻车制动装置的液力车辆制动器，使得可以简单且可靠地进行两个压力室的放气。本发明的第二个目的在于，提供一种方法，通过该方法可在电子单元或整个供电装置故障期间实现液力车辆制动器的驻车制动装置的紧急释放操作。
根据本发明，最先提到的目的通过设置用于同时使两个压力室放气的双放气装置而实现。
在本发明的一个特别有利的实施形式中，双放气装置包括两个元件，其中，第一元件与第一密封座共同作用，由此可分离两个压力室之间的液力连接装置，而第二元件与第二密封座共同作用，由此可使两个压力室中的至少一个与大气连通。
在本发明的一个特别有利的实施形式中，第一密封座通过制动器壳体中通到液力连接装置中的孔形成。
在此提出，第二密封座通过第一元件中通到液力连接装置中的轴向孔形成。
在本发明的该主题的一个有利的改进方案中，第一元件构造成利用螺纹旋入制动器壳体中的放气装置套筒，而第二元件实现为旋入该放气装置套筒的轴向孔中的放气装置螺钉。
在本发明的一个特别有利的实施形式中，放气装置套筒用作驻车制动装置的紧急释放元件。
在制动器壳体中构造有止挡元件，该止挡元件防止放气装置套筒被旋出。
在本发明的该主题的另一个特别有利的变型方案中，在放气装置螺钉中设置有被防尘罩封闭的另一轴向孔。
本发明的第二个目的根据这样的方法实现，即，执行至少以下步骤实现驻车制动装置的紧急释放操作I.手动操作紧急释放元件，使得工作压力室与蓄能器压力室液力连通；II.仅通过驾驶员对制动踏板的操作在工作压力室中和蓄能器压力室中建立压力；III.释放制动活塞的锁止。
在根据本发明的方法的一个特别有利的改进方案中，通过恢复用于与制动活塞共同作用的带螺纹的心轴的中央支承件的作用来实现所述锁止的释放。
下面结合附图参照实施例详细说明本发明。在附图中图1是其中可应用本发明的液力车辆制动器的轴向剖面视图；图2是根据本发明的液力车辆制动器的设计方案的局部视图。
具体实施例方式
图1中所示的根据本发明的液力车辆制动器的设计方案包括制动器壳体1，该制动器壳体1包围一未示出的制动盘的外边缘和两个也未示出的制动衬垫。制动器壳体1在其内侧形成制动缸5，该制动缸可轴向移动地接收制动活塞6。制动流体可借助于液力联接端口8输入在制动缸5与制动活塞6之间形成的工作压力室7中，由此建立使制动活塞6轴向地朝制动盘移动的制动压力。这将推动面向制动活塞6的制动衬垫使之靠在制动盘上，从而作为反作用制动器壳体1在相反的方向上移动并且由此也推动另一个制动衬垫使之靠在制动盘上。
如从图1还可获知，在制动器壳体1的远离制动活塞6的一侧设有蓄能器10。蓄能器10主要由液力蓄能器压力室9、界定蓄能器压力室9的蓄能器活塞11以及弹簧元件12组成，该弹簧元件12在所示的例子中设计成碟形弹簧的组件并且支承在蓄能器活塞11上。储存在蓄能器10中的能量在驻车制动操作期间作用在制动活塞6上，下文还要对此详细说明。由此实现作用在制动衬垫上的作用力基本与制动器壳体1的区域中由热引起的长度变化无关。
在图1中所示的实施形式中，心轴传动装置或螺母-心轴组件14形成对于实现驻车制动功能必需的锁止装置。所提到的螺母-心轴组件14由借助于非自锁的螺纹彼此连接的螺母15及心轴16组成。在此情况下，螺母15刚性连接到制动活塞6，而心轴16在其远离制动活塞6的端部上具有优选为锥状的第一摩擦面17，该第一摩擦面可与不可转动地设置在蓄能器活塞11中的第二摩擦面18进入或脱离接合。为此目的，设有力传递元件27，该力传递元件27被蓄能器活塞11中的圆柱状阶梯孔13接收，伸出穿过该蓄能器活塞并且形成用于心轴16的中央支承件21。在力传递元件27相对于蓄能器活塞11相对运动之后，中央支承件21的功能被废止，并且两个摩擦面17、18彼此接合，下文还要对此详细说明。此外，支承在制动器壳体1上的弹簧19通过中间的轴向支承件20将心轴16朝第二摩擦面18或中央支承件21的方向偏压。
根据本发明的液力车辆制动器的第一设计方案在图1中以驻车制动器被释放的状态示出。为了锁止驻车制动器，通过未详细说明的压力发生装置首先在工作压力室7中和蓄能器压力室9中建立液压。为此，可电切换的阀必须置于其打开的切换位置，该阀优选构造成常闭(SG)阀24。作为对工作压力室7中的压力建立的反应，制动活塞6在图中向左移动，而蓄能器活塞11在图中向右抵抗被预压紧的弹簧元件12的力的作用移动。在此作用下，弹簧元件12被压缩。蓄能器活塞11在此情况下携动力传递元件27，其中，设计在力传递元件27上的凸缘4支承在阶梯孔13的较小直径部与较大直径部之间的过渡部上。蓄能器活塞11且由此力传递元件27通过蓄能器压力室9中的上述压力建立在图1中向右移动，直到与力传递元件27形成传递力的连接的锚板23靠置在电磁致动器3上。在此过程中，心轴16由于弹簧19的力的作用继续靠置在中央支承件21上，从而两个摩擦面17、18不可进入接合。
随后，电磁致动器3被通电，从而锚板23被电磁致动器3止动在其上述停止位置。在接下来在工作压力室7中和蓄能器压力室9中压力衰减时，制动活塞6在图中向右运动，而蓄能器活塞11向左运动。力传递元件27的止动可实现力传递元件27与蓄能器活塞11之间的相对运动，由此，用于心轴16的中央支承件21的功能被废止并且两个摩擦面17、18彼此进入接合。上述被偏压的弹簧元件12挤压蓄能器活塞11，该蓄能器活塞由于摩擦面17、18的接合而将心轴16、螺母15并且由此将制动活塞6在图中向左抵靠在未示出的制动盘上。由此，车辆制动器被锁止在其被压下状态。之后电磁致动器3不再被通电，并且锚板23和力传递元件27不再被止动。阀24处于其不被通电状态，因而闭合。因此，液力车辆制动器不需要能量和液压来维持被压下状态的锁止，这可看作优点。
为了释放锁止，在工作压力室7中并且按照SG阀24的相应的致动也在蓄能器压力室9中再次建立液压。该液压又会使制动活塞6在图1中向左移动并且使蓄能器活塞11向右移动。然而，对于驻车制动器的释放，蓄能器活塞11被卸载就足够。使力传递元件27靠置在阶梯孔13的较小直径部与较大直径部之间的过渡部上的另一弹簧元件22朝心轴16的方向挤压力传递元件27并且在蓄能器活塞11相应卸载时推开接合的摩擦面17、18。之后，力传递元件27再次形成用于心轴16的中央支承件21。
从图1可获知，上面提到的另一弹簧元件22还负责在仅工作压力室7被加载压力时的正常制动的情况下力传递元件27不移动，因为该力传递元件27被抵抗工作压力室7中的液压的力作用的该另一弹簧元件22偏压。在正常制动的情况下蓄能器活塞11也不移动，因为该蓄能器活塞11的靠近工作压力室7的有效直径比制动活塞6的有效直径小。此外，设计成由结构限定预压紧力的弹簧元件12抵抗工作压力室7中的压力加载起作用，这也防止蓄能器活塞11在正常制动期间移动。
电磁致动器3的线圈25执行用于检测锚板23的位置的传感器的功能，该位置可识别车辆制动器的锁止是否可行。此外，尤其是锚板23止靠在电磁致动器3上的动作是用于未详细说明的压力发生装置的、终止在压力室7、9中用于进行驻车制动操作的压力建立的信号。为了可靠地确定锚板的位置，限定电磁致动器3的线圈25的由锚板的运动引起的电感变化。这通过在线圈25上施加电压脉冲来进行。同时确定流过线圈25的电流变化。该电流变化指示锚板23的位置并且由此指示力传递元件27的位置。随着锚板23的位置的改变，流过线圈25的电流变化也改变。线圈25的电感变化主要取决于锚板23与电磁致动器3的铁轭26之间的间隙的大小。
当然，使用传感器元件来检测锚板位置或确定力传递元件27的位置也是可行的。该传感器元件可设计成霍尔传感器或磁阻传感器元件，它们都可实现无接触传感。
为了在工作压力室7中和蓄能器压力室9中建立压力，使用优选可独立致动的不同的压力发生装置。因此例如可使用液力泵。使用具有可独立致动的制动助力器和连接在该制动助力器下游的主制动缸的致动单元也是可行的。但可选地也可使用可由车辆驾驶员操作的压力发生装置。
为了从借助于图1说明的车辆制动器和连接在该车辆制动器上的液力管路系统除去封入的空气泡或气泡，需要进行放气。由于压力室7、9都必须被放气，所以本发明提出使用用于使所述两个压力室7、9同时放气的双放气装置2。该双放气装置2在图2中示出并且安装在制动器壳体1的与借助于图1说明的液力联接端口8相对的一侧。如图2所示，双放气装置2具有双重设计。放气装置套筒30借助于螺纹40旋入制动器壳体1中的孔33中。该放气装置套筒30又具有轴向孔32，放气装置螺钉31借助于另一螺纹41旋入该轴向孔32中。
下面详细说明双放气装置2的工作原理旋入制动器壳体1中的放气装置套筒30这样与第一密封座35共同作用，使得已借助于图1说明的工作压力室7可与蓄能器压力室9连通。为此，一孔37从工作压力室7在基本径向方向上延伸，该孔还构成第一密封座35。此外，在制动器壳体1中设有液力连接装置29，该液力连接装置一方面通到蓄能器压力室9中，另一方面通到与工作压力室7连通的孔37中。在此情况下，液力连接装置29可通过放气装置套筒30与第一密封座35的共同作用与上述孔37连接和分离。这使得工作压力室7可与蓄能器压力室9液力连接和分离。
如图2中所示，构造在放气装置套筒30中的轴向孔32通到上述液力连接装置29中。该轴向孔32构成与旋入轴向孔32中的放气装置螺钉31共同作用的第二密封座36。放气装置螺钉31具有另一轴向孔38，该轴向孔38被防尘罩39封闭。如果放气装置螺钉31没有靠置在刚才所述的第二密封座36上，则液力连接装置29并且由此至少蓄能器压力室9就与大气连通。如果如上文所述工作压力室7同时与蓄能器压力室9液力连接，则工作压力室7也与大气连通。
在液力车辆制动器的放气操作中，首先旋松放气装置套筒30直到设置在制动器壳体1中的止挡元件34防止进一步的旋松。由此，首先工作压力室7和蓄能器压力室9相互连接。随后旋松放气装置螺钉31并且取下防尘罩39，这使两个压力室7、9如上所述与大气连通。之后，借助于图1说明的SG阀24被通电，即被打开。未详细说明的压力发生装置随后的压力建立既通过工作压力室7又通过蓄能器压力室9经由液力连接装置29和设置在放气装置螺钉31中的所述另一轴向孔38从液力车辆制动器或从液力制动系统输送出液压流体。在此过程中压力流体中可能存在的空气泡或气泡被排出。之后，放气装置螺钉31又被旋紧，由此，压力室7、9不再与大气连通。此后，放气装置套筒30也又被旋紧，使得两个压力室7、9之间的连接分离。
此外，放气装置套筒30用作驻车制动装置的紧急释放元件，下面对此详细说明。当电能中断时，无法打开借助于图1说明的SG阀24并且车辆制动器的上述释放操作被禁止。当SG阀24由于故障而不可被置于其打开的切换位置时同样如此。当使用电操作的压力发生装置来进行车辆制动器的锁止操作和释放操作时，在电能中断时或在压力发生装置故障时也不可实现释放操作。为了即使在这些故障情况下也可使机动车运动，要求进行紧急释放操作。为此，首先旋松放气装置套筒30直到止挡元件34防止进一步的旋松。如上所述，这提供工作压力室7与蓄能器压力室9之间的液力连通。通过驾驶员实现的、即通过驾驶员踩下制动踏板实现的压力建立由于工作压力室7与蓄能器压力室9之间开放的连接而在两个压力室7、9中起作用。在此，如在借助于图1说明的释放操作中那样，制动活塞在图1中向左移动并且同时蓄能器活塞11被卸载。图1中所示的弹簧元件22朝心轴16的方向挤压力传递元件27并且推开接合的摩擦面17、18。随后力传递元件27又形成用于心轴16的中央支承件21，并且机动车可不被制动地运动。之后，放气装置螺钉30应再次被旋紧，由此，两个压力室7、9又分离。
权利要求
1.一种尤其用于机动车的具有驻车制动装置的液力车辆制动器，该液力车辆制动器包括制动器壳体(1)，在该制动器壳体中设置有至少两个液压室(7，9)，其中，一个液压室通过由制动活塞(6)界定的工作压力室(7)形成，而另一个液压室通过可闭锁的蓄能器压力室(9)形成，其特征在于，设置有用于同时使所述两个压力室(7，9)放气的双放气装置(2)。
2.根据权利要求1所述的液力车辆制动器，其特征在于，所述双放气装置(2)包括两个元件(30，31)，其中，第一元件(30)与第一密封座(35)共同作用，由此可分离所述两个压力室(7，9)之间的液力连接装置(29)，而第二元件(31)与第二密封座(36)共同作用，由此可使所述两个压力室(7，9)中的至少一个与大气连通。
3.根据权利要求2所述的液力车辆制动器，其特征在于，所述第一密封座(35)通过制动器壳体(1)中通到所述液力连接装置(29)中的孔(37)形成。
4.根据权利要求2或3所述的液力车辆制动器，其特征在于，所述第二密封座(36)通过第一元件(30)中通到所述液力连接装置(29)中的轴向孔(32)形成。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的液力车辆制动器，其特征在于，所述第一元件(30)构造成利用螺纹(40)旋入制动器壳体(1)中的放气装置套筒(30)，所述第二元件(31)通过旋入该放气装置套筒(30)的轴向孔(32)中的放气装置螺钉(31)实现。
6.根据权利要求2所述的液力车辆制动器，其特征在于，所述放气装置套筒(30)用作驻车制动装置的紧急释放元件。
7.根据权利要求3所述的液力车辆制动器，其特征在于，在所述制动器壳体(1)中构造有止挡元件(34)，该止挡元件(34)防止所述放气装置套筒(30)被旋出。
8.根据权利要求3所述的液力车辆制动器，其特征在于，在所述放气装置螺钉(31)中设置有被防尘罩(39)封闭的另一轴向孔(38)。
9.一种用于操作尤其用于机动车的具有驻车制动装置的液力车辆制动器的方法，该液力车辆制动器包括制动器壳体(1)，在该制动器壳体中设置有至少两个液压室(7，9)，其中，一个液压室通过由制动活塞(6)界定的工作压力室(7)形成，而另一个液压室通过可闭锁的蓄能器压力室(9)形成，其特征在于，执行至少以下步骤实现所述驻车制动装置的紧急释放操作I.手动操作紧急释放元件(30)，使得工作压力室(7)与蓄能器压力室(9)液力连通；II.仅通过驾驶员对制动踏板的操作在工作压力室(7)中和蓄能器压力室(9)中建立压力；III.释放制动活塞(6)的锁止。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过恢复用于与所述制动活塞(6)共同作用的带螺纹的心轴(16)的中央支承件(21)的作用来实现所述锁止的释放。
全文摘要
本发明涉及一种具有驻车制动装置的液力车辆制动器，该液力车辆制动器包括制动器壳体(1)、由制动活塞(6)界定的工作压力室(7)、和可闭锁的蓄能器压力室(9)。本发明还涉及一种用于操作该液力车辆制动器的方法。本发明的特征在于，设置有用于同时使两个压力室(7，9)放气的双放气装置(2)。该双放气装置(2)包括两个元件(30，31)，其中，第一元件(30)与第一密封座(35)共同作用，由此可分离两个压力室(7，9)之间的液力连接装置(29)，第二元件(31)与第二密封座(36)共同作用，由此可使两个压力室(7，9)中的至少一个与大气连通。此外，本发明还涉及一种用于紧急释放驻车制动装置的方法。
文档编号F16D65/14GK1922415SQ200580005164
公开日2007年2月28日 申请日期2005年2月17日 优先权日2004年2月17日
发明者V·克诺普 申请人:大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司