阀门组件的制作方法

专利名称：阀门组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种调制器，尤其但并不唯一地用于车辆制动系统中。
背景技术：
典型的车辆制动系统包括阀门组件，阀门组件通常作为被连接到加压流体源的调制器，该调制器被用于调节加压流体往返输送于流体压力操作制动执行器。调制器具有被连接到加压流体源的供应口，被连接到制动执行器的输送口，和被连接到空气(或其它任何低压气体)的排出口，并且该调制器能够采用允许流体在供应口和输送口之间流动的创建位置(build position)，允许流体在输送口和排出口之间流动的排空位置，和大致防止流体在供应口、输送口和排出口中任意两个之间流动的保持位置。在传统的制动系统中，对调制器的控制通过利用被称为制动需求信号的加压流体信号来实现。当司机需要制动时，典型地，司机踩动脚踏板，并且脚踏板的移动产生了被传送到调制器的控制入口的流体信号。收到制动需求信号，使得调制器移动到创建位置，以便开始将加压流体从加压流体源供应到操作车辆制动所需的制动执行器。当制动执行器中的流体压力超过相对于制动需求信号的压力的预设水平时，调制器移动到保持位置或“折叠” 位置(lapped position)。最终，当不再需要制动时，司机释放制动踏板，制动需求信号被解除，调制器回复到排空位置(exhaust position)，以便制动执行器中作用于车辆制动的加压流体被排到空气中。如果车辆设置有防抱死制动，制动系统包括至少一个可以消除制动需求信号的电气可控阀门。如果检测到轮锁，即使存在制动需求，该电气可控阀门由电气制动控制单元 (ECU)根据传统的防滑煞车系统的控制算法来控制，以通过移动调制器到排空位置即刻释放制动压力，或通过移动调制器到保持位置来保持制动压力。在电子制动系统中，制动系统具有电气可控支持器和排气阀门。脚踏板的操作产生电制动需求信号，并且该电制动需求信号被传输到ECU，ECU操作保持阀门和排气阀门以如上所述地控制调制器建立、保持或释放制动执行器中的压力。在该情况下，供给到控制入口的流体也是来自加压流体的供给。图1显示了现有技术中在具有电子制动系统的车辆中使用的调制器10。调制器 10具有大致圆柱形的壳体，壳体具有被适配来与压缩空气贮藏器(没有所示)相连接的供应口 12，被适配来与制动执行器(没有所示)相连接的排出口 14，和在本例中与空气相通的排出口 16。需要理解的是，排出口 16不需要排到空气，可以被排到车辆制动系统其他位置中的另外的低压气体中。图中还显示了保持阀门18，其具有与供应口 12相连接的入口 18a，和与调制器10 的控制室22相连接的出口 18b，还显示了排气阀门20，其具有与控制室22相连接的入口 20a，和与空气连通的出口 20b。保持阀门18具有阀门构件18c，其能够从允许流体在供应口 12和控制室22之间流动的打开位置，移动到基本上阻止流体在控制室22和供应口 12 之间流动的闭合位置。类似地，排气阀门20具有阀门构件20c，其能够在允许流体从控制室22排到空气的打开位置和基本阻止流体从控制室22流到空气的闭合位置之间移动。每一阀门构件18c和20c典型地在打开位置和闭合位置之间利用诸如电磁线圈或压电元件的电气致动部件而运动。控制室22位于调制器壳体M和第一活塞沈之间的空间内，以下简称控制活塞沈，该控制活塞沈在壳体M内可移动以改变控制室22的体积。大致环形的密封部，在本例中为0型环观，被设置在环绕着控制活塞沈的圆周槽中，并且和壳体M接合，以在壳体 24和活塞沈之间提供基本紧密的流体密封。需要理解的是，密封部不一定是0型环，并且可以是截面为X或Z型而不是环形的密封部，或者可以包括唇形密封部或其它允许活塞沈相对于壳体M移动的同时提供两个部分之间密封的其他任何合适的密封部件。壳体M内、在控制活塞沈的与控制室22相反的一侧的空间以下简称为主室30。每个供应口 12，输送口 14和排出口 16包括在壳体M中的孔，其位于第一活塞沈的与控制室22相反的一侧上，每个孔通向调制器的主室30。第二活塞32，以下简称主活塞 32，被设置在主室30内。主活塞32设置有中心孔32a，其经过主活塞32从与控制活塞沈相邻的活塞32的一侧延伸到另一侧。环绕中心孔32a的区域提供了阀门座32b，以下简称排气座(exhaust seat) 32b。控制活塞沈的表面形成了主室30的边缘，并且控制活塞沈设置有大致环状的脊(ridge) ^a，该环状脊^a的直径大于主活塞32中的中心孔32a的直径。控制活塞沈在壳体M中可移动，直到脊26a与排气座32b接合，以此闭合了主活塞32内的中心孔32a。壳体的一部分形成主室30的边缘，该部分设置有突出(ledge) 34，其环绕着整个壳体M延伸并且进入第一副室30a内，并且设置有朝向主活塞32延伸的大致环状的突出 34a。主活塞32可移动接合该脊34a，主活塞32的一部分与突出3 接合，以基本上阻止流体在主活塞32和壳体M之间流动，以此提供了阀门座，以下简称贮藏座32c。设置有弹簧44，其作用于主活塞32，推动贮藏座32c与突出34抵接。当控制活塞沈被与排气座32b接合时，并且主活塞32与贮藏室座32c接合时，环形室30a被形成在主室30中且在控制活塞沈和主活塞32之间，并且输送口 14被设置为与室30a相连通。换句话说，主活塞32将主室30划分为两个室，输送口 14在其内开放的环形室30a，和供应口 12在其内开放的另一环形室30b。在另一室30b中，设置有分隔件36，其具有大致圆柱形的部分36a，该部分36a从壳体M朝向主活塞32的中心孔32绕着排出口 16延伸。分隔件36的圆柱部分36a的内径与主活塞32的中心孔32a的直径相似，并且0型环38被设置在分隔件36的圆柱部分36a 和主活塞32之间。0型环38提供了在分隔件36和主活塞32之间的基本紧密的流体密封， 保证了流体只能通过活塞32中的中心孔32b排出，同时允许主活塞32移动而与突出34接合与分离。供应口 12对围绕分隔件36的圆柱部分的空间开放。如下，这些孔之间的流体的流动由控制活塞沈和主活塞32的移动来控制。当没有制动需求的时候，保持阀门18位于关闭位置，并且排气阀门20位于打开位置。控制室22因此被排到空气中并且控制活塞沈的定位使得控制室22的体积最小。贮藏室座32c与突出34相接合，以便阻止流体从供应口 12流到排出口 14，并且排气座3 与控制活塞26分离，以便允许流体从输送口 14经由主活塞32中的中心孔3 流到排出口 16。因此通过输送口 14，和制动执行器排到空气中，并且不对制动施加压力。当接收到制动需求时，保持阀门18被操作以便阀门构件18c移动到打开位置，并且排气阀门20被操作以便阀门构件20c移动到闭合位置。控制室22因此不再排到空气中， 并且流体从贮藏室到控制室22内的流动使得控制室22中的流体压力增加。通过这种增大的压力控制活塞沈起作用并且朝向主活塞移动，以增加控制室22的体积。随着控制活塞沈的移动，控制活塞沈与主活塞32上的排气座32b接合。此时，输送口 14不再与排出口 16连接。随着控制室22的流体压力继续增加，当流体压力达到某一点时，在控制室22中的作用于控制活塞沈的流体压力的力足够大，使得控制活塞沈移动以增加控制室22的体积并且因此克服弹簧44的偏置力而推动主活塞32，以便贮藏室座32移动与突出34分离。 此时，供应口 12能够与输送口 14连通，并且液体开始从贮藏室流到制动执行器。调制器10 被称为处于“创建构型”。当制动执行器的压力达到所需要的等级时，并被期望保持该压力，保持阀门18被操作来将阀门构件18c移动到闭合位置。控制室22被因此关闭。当流体经由供应口从贮藏室流进调制器10之内时，在主室30中的流体压力被形成并且克服控制室22内的压力作用于控制活塞沈，使得控制活塞沈往后移动以减小控制室22的体积。主活塞32然后可能在弹簧偏置力的作用下移动，直到贮藏室32c与突出34接合。此时，防止流体从贮藏室到制动执行器的流动，同时排出口保持闭合，并且调制器10达到平衡状态，在该平衡状态下调制器的所有部分中的流体压力保持固定，并且被称为“保持构型”或“折叠构型”。为了释放制动压力，排气电磁线圈20被操作来运动阀门构件20c到打开位置。控制室22中的流体被排到空气中，并且在调制器10中的主室30中的流体压力作用于控制活塞沈，推动控制活塞沈与排气座32b分离。流体然后可能经过主活塞32的中心孔32从制动执行器流进输送口 14，并且经由排出口 16排到空气中。调制器因此返回到“排空构型”。需要理解的是，当保持阀门18和排气阀门20首先被操作以使调制器10从排空构型到创建构型，主活塞32不会开始移动以打开贮藏室座32c，直到控制室22中的压力使得作用于控制活塞沈的力足以克服控制活塞沈和壳体M之间的摩擦力、主活塞32和分隔件36之间的摩擦力，和，最重要的，贮藏室座32c的激励力(energisation force) 0贮藏室座32c的激励力是克服突出34推动主活塞32的力，并且发现，为了提供足够的密封以基本上阻止流体横穿过贮藏室座32c发生泄漏，每毫米座圆周需要1牛量级的激励力。在该情况下，贮藏室座32c的激励构成由在供应口 12的流体压力产生的力，例如， 贮藏室压力和弹簧44的偏置力的组合，并且经受贮藏室压力和弹力的主活塞32的区域可以被调整以提供期望的lN/mm的激励。对于标准尺寸的调制器，其中控制活塞沈的直径大约为92mm，将调制器10从排空构型移动到创建构型所需要的力大约为100牛，其转化成在控制室22中的压强(称为“开启压强”)大约为0. 25巴。具有这个等级的开启压强被认为是可接受的-过高的开启压强导致在发出制动需求命令和开始制动之间的无法接受的延迟。如果该现有技术中的调制器10的构型的尺寸被减小-比如因为希望能够在每个轮子都安装一个调制器，而不是一个中心调制器操作多个致动执行器，问题就会产生。这是因为开启压强与控制活塞26的直径的平方成反比，同时，调制器尺寸的减小将会导致激励力和摩擦力总和减少，这两个力都是与主活塞的直径成正比(不是它的平方)。例如，如果控制活塞沈的直径被从92mm减少到50mm，对于这个构型的调制器，开启压强增大到约1 巴。这个数值太高以致不能被接受。

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种调制器的替代构型，可以在减少尺寸的同时具有可接受的开启压强。根据本方面的第一方面，提供了一种阀门组件，其包括设置有入口、输送口和排出口的壳体。阀门组件进一步包括第一移动元件，第一阀门构件和第二阀门构件，第一移动元件能够与第一阀门构件接合，第一阀门构件和第一移动元件的接合基本上阻止流体在入口和输送口之间流动，第一移动元件还和第二阀门构件接合，第二阀门构件和第一移动元件的接合实质上阻止流体在输送口和排出口之间流动，阀门组件进一步包括第二移动元件， 其将壳体划分为控制室和主室，并且该第二移动元件能够在控制室和主室中的流体压力的影响下相对于壳体移动，其中，第一阀门构件从壳体经过设置在第二移动元件的孔朝向第一移动元件延伸。优选地，第一阀门构件围绕入口。第二阀门构件可以被设置在第二移动元件上，以便当第二移动元件移动以增加控制室的体积时，第二阀门构件与第一移动元件接合，并且随着控制室体积的进一步增加，第二移动元件推动第一移动元件远离入口，并使第一移动元件与第一阀门构件脱离接合。优势在于，入口被设置在壳体的围绕控制室的一部分中，并且阀门构件被设置在
主室中。输送口和排出口优选地被设置在壳体围绕主室的部分上。第一移动元件可能设置有孔，基本紧密的流体密封被设置在第一移动元件和壳体之间且围绕着排出口，以便流体只能经由第一移动元件中的孔流动经过排出口。在该情况下，当第一阀门构件与第一移动元件接合的时候，第一阀门构件可以与设置在第一移动元件上的第一阀门座接合，第一阀门座被设置在阀门座支架上，该阀门座支架被支撑在第一移动元件中的孔中。此外，在该情况下，阀门座支架可以在第二移动元件的孔中延伸，并且第二阀门构件可以设置在第二移动元件的管状部分上，该管状部分环绕第一移动元件的阀门座支架而延伸。当第二阀门构件和第一移动元件接合的时候，第二阀门构件可以和设置在第一移动元件上的第二阀门座接合，第二阀门座环绕着第一移动元件中的孔延伸。优点在于，弹簧被设置在第一移动元件和壳体的端面之间，弹簧使第一移动元件偏向第二移动元件。阀门组件可以设置有控制入口，其延伸经过所述壳体进入控制室内。在该情况下， 优选地，设置有电气可控阀门，其被操作来允许或基本上阻止流体流入或流出控制入口。进一步优选地，控制入口经由电气可控阀门被连接到入口。阀门组件可能设置有二级排出口，其经过所述壳体延伸进入控制室内。在该情况下，二级排出口可以通过电气可控阀门连接到低压流体的区域，该电气可控阀门被操作来允许或基本上阻止控制室和低压流体区域之间的流体流动。根据本发明的第二方面，提供了一种车辆制动系统，其包括加压流体源，由流体压力操作制动执行器和根据本发明第一方面的阀门组件，其中，阀门组件的入口被连接到加压流体源，并且阀门组件的输送口被连接到制动执行器。阀门组件的输送口可以经由至少一个其它的阀门组件被连接到制动执行器。根据本发明的第三方面，提供了一种车辆制动系统，其包括机械可操作的制动需求装置，加压流体源，和根据技术方案1至16的任何一个所述的阀门组件，其中，阀门组件的入口被连接到加压流体源，并且制动需求装置被机械连接到阀门组件的第二移动元件， 以便制动需求装置的操作使得第二移动元件相对于阀门组件的壳体移动。


本发明的实施例将会结合附图来举例说明。其中图1显示了如上所述的先有技术中的调制器的示意图；图2显示了包括根据本发明的处于排空构型的阀门组件的调制器的示意图；图3显示了图2所示的处于创建构型的调制器的示意图；图4显示了图2所示的处于保持构型的调制器的示意图；和图5显示了根据本发明的制动踏板阀门组件的示意图。
具体实施例方式现在参考附图，说明根据本发明的调制器10’。调制器10’具有许多与图1所示的现有技术中的调制器10 —样的组件，并且其与先有技术中的调制器共同的组件用相同的
参考数字表示。调制器10’包括大致圆柱形的壳体对’，壳体对’具有用来与压缩空气贮藏室(没有所示)相连接的供应口 12’，用来与制动执行器(没有所示)相连接的输送口 14’，和排向空气的排出口 16’(或其它任何低压区域)。图中还显示了保持阀门18’，该阀门18’具有与调制器10’的供应口 12相连接的入口 18a，，和与调制器10，的控制室22，相连接的出口 18b，，图中还显示了排气阀门20，， 其具有与控制室22相连接的入口 20a’，和排向空气的出口 20b’。保持阀门18’具有阀门构件18c’，该阀门构件能够从允许流体在供应口 12’和控制室22’之间流动的打开位置，和基本上阻止流体在控制室22’和供应口 12’之间流动的闭合位置之间移动。类似地，排气阀20’具有阀门构件20c’，其能够在打开位置和闭合位置之间移动，在该打开位置上允许流体从控制室22’排到空气，在该闭合位置上基本防止流体从控制室22’排到空气。每一阀门构件18c’和20c’典型地通过诸如电磁线圈或压电元件的电气执行器在打开位置和关闭位置之间移动。控制室22’位于调制器壳体24’和第一移动元件之间的空间内，该第一移动元件可以是隔片，但本实施例中是活塞沈’，以下简称控制活塞沈’，该控制活塞26’在壳体24’ 内可移动以改变控制室22’的体积。密封部，在本实施例中，0型环观被设置在第一活塞 26'的环向凹槽中，并且与壳体M’的侧壁接合，以提供在壳体24’和活塞26’之间大致紧密的液体密封。壳体24’内的与控制室22’相反的控制活塞26’的一侧的空间以下简称为主室30，。与现有技术中的调制器10同样，供应口 12’，输送口 14’和排出口 16’都包括在壳体24’中的孔，但是只有输送口 14’和排气口 16’被设置在壳体M的包围主室30’的部分上。供应口 12'被设置在壳体的包围控制室22'的部分上。具体来说，与先有技术的调制器10’同样，输送口 14’包括在壳体M’的侧壁Ma’中孔，同时排出口 16’位于壳体24’的端面Mb’上，端面Mb’在大致垂直于控制活塞26’的移动方向的方向上延伸， 主室30’位于端面Mb’和控制活塞26’之间。然而，供应口 12’被设置地不同，并且位于壳体对’的顶表面Mc’上，顶表面Mc’与端表面Mb’相对，使得控制室22’位于顶表面 24c‘和控制活塞26，之间。当然，如果供应口 12’只是位于壳体对，的顶表面Mc’且穿过壳体对，的孔，则意味着供应口 12’和控制室22’互相连通而不是与主室30’连通。因而，管状延伸部12a’ 从壳体且绕着形成供应口 12’的孔延伸，经过设置在控制活塞26’上的基本中心的孔 26b并进入主室30’内。另外的密封部，在本实施例中是0型环，被设置在控制活塞沈’的孔26b中，以在控制活塞26’和管状延伸部12a’的外直径之间提供基本紧密的流体密封。 因此，在允许控制活塞26’相对于调制器壳体24’移动的同时，保持控制室22’的流体与主室30’的流体分开。第二移动元件，可以为隔板，但在本实施里中为被设置在主室30’上的活塞32’， 以下简称主活塞32’。主活塞32’还相对于壳体对’可移动，以增大或减少其自身与控制活塞26’之间的间距。弹性偏置元件被设置在主活塞32’和壳体24’的端表面Mb’之间，在本实施例中是螺旋压簧44，该弹簧44在主活塞32’从它的最接近控制活塞26’的平衡位置朝向壳体对’的端表面Mb’移动时被挤压(例如，远离控制活塞26’ )。主活塞32的构型与现有技术的配置的细微不同在于，当主活塞32’设置有中心孔 32a’时，管状的贮藏室座支架42被安装在孔32a’中，该中心孔32a’经过主活塞32’从与控制活塞26’相邻的活塞32’的一侧延伸到另一侧。贮藏室座支架42具有小于孔32a’的直径，并通过至少两个支撑臂(在图中所示的截面中不可见)被支撑在孔32a’中并朝向控制活塞26’延伸。在贮藏室座支架42的端部上设置有贮藏室座42b，该贮藏室座42b是贮藏室座支架42的端表面的大致环形的部分，该贮藏室座支架42围绕轴向延伸经过座支架 42的中心孔42a。引导插端(spigot) 52的直径减小的部分在贮藏室座支架42的中心孔42a内延伸，该引导插端52通过多个支撑臂(在图中所示的截面中不可见)被支撑在排出口 16’。 引导插端52的直径减小的部分的外径稍微小于中心孔42a的直径，并且另外的密封部，在本实例中是0型环M，被设置为确保引导插端52和贮藏室座支架42之间的基本紧密的流体密封。这意味着任何进入贮藏室座支架42的中心孔42a的流体不能流出并且尤其不能流入排出口 16，。如上所述，主活塞32’通过弹簧44被偏向控制活塞沈’，以便当没有其他力作用于主活塞32’时，贮藏室座42b被推动，与设置在延伸进主室30的管状延伸部12a的端部上的基本环状的脊34a'接合。脊34a’围绕供应口 12’的孔，所以需要理解的是，当主活塞32’处于该位置的时候，供应口 12’处的流体基本被限制流入贮藏室座支架42的中心孔 42a内，在中心孔42a内流体被引导插端52挡住。因而，使贮藏室座42b与脊34a，接合，相当于关闭供应口 12’。典型地，主活塞32’和贮藏室座支架42是由基本刚性的材料制成的，可以是金属的或塑料材料，并且如果是这样，贮藏室座42b可以由橡胶插入物构成，其在与脊34a’接合的时候可以变形，以提高由贮藏室座42b提供的密封部的特性。贮藏室座支架42的中心孔42a的直径在其设有贮藏室座42b的端部和其与引导插端52接合的部分之间有所增加，与引导插端52接合的部分具有与贮藏室座42b接合的管状延伸部12a'的脊34a'的内径大致相同的直径。这样配置中心孔42a并允许位于供应口 12'的流体进入中心孔42a，确保了当贮藏室座42b被关闭的时候，没有力通过贮藏室的压力而施加到主活塞32'上。换句话说，贮藏室压力没有引起贮藏室座42b的激励。需要理解的是，这种配置的优势在于，基本上排除贮藏室压力对贮藏室座的激励产生的效果，中心孔4 不需要一直延伸穿过贮藏室座支架42。贮藏室座42b可以被设置在大致圆形的端盖上。然而，在该情况下，需要理解的是，当脊34a'和贮藏室座42b接合的时候，贮藏室压力易于向下推动主活塞32'。因此必须选择弹簧44’的强度，以阻止贮藏室压力推动贮藏室座42b而使其与脊34a’分离。当现有技术的配置中，环绕在主活塞32’中的中心孔32a'的区域还提供了阀门座32b’，以下将被成为排气座32b’。同样，控制活塞沈’的形成主室30'的边界的表面设置有基本环状的脊^a’，其具有大于位于活塞32’中的中心孔32a’的直径，并且控制活塞 26’在壳体M’中可移动直到脊^^’与排气座32b’接合，这样基本上防止流体从主活塞 32，周围流入主活塞32，的中心孔32a’。如前所述，典型地，主活塞32'由刚性材料制成，典型地可以是金属材料或塑料材料，并且在该情况下，排气座32b ‘可以由橡胶插入物构成，当橡胶插入物与脊26a接合的时候可以变形，以提高由排气座32b’提供的密封部的特性。然而，与现有技术的配置不同，脊^a’被设置在控制活塞沈’的从中心孔26b周围朝向主活塞32’延伸的管状延伸部分26c上。贮藏室座支架42延伸进入控制活塞沈’ 的管状延伸部分26c的中心孔内，并密封部，在本实施例中为0型环50，其被圆周槽中，该圆周槽被设置在控制活塞26’的管状延伸部分^c的内表面上，从而在管状延伸部分26c和贮藏室支架座42之间提供基本紧密的流体密封。控制活塞26’的管状延伸部分26c设置有多个横向孔沈山其从中心孔向管状延伸部分^c的外部延伸。因此，当主活塞32’被定位成使得供应口 12’的管状延伸部12a与贮藏室座42b间隔开的时候，流体可以从加压流体源，经过供应口 12’和控制活塞26’的横向孔沈山流入主室30内，并直到输送口 14，。主活塞32，的中心孔32a’与排出口 16’对齐，且中心孔32a’的直径稍微大于排出口 16’的直径。大致环形的密封凸缘56从排出口 16’周围的壳体24’的端面24b延伸， 主活塞32’局部地位于密封凸缘56以内，以便主活塞32’的外表面与密封凸缘56的内表面接合。另外的密封部，在本实施例中同样是将0型环58，置于两个部分之间以提供基本上紧密的流体密封，并且因此从调制器10’的主室30’到排出口 16’的流体流动只能经由主活塞32’的中央孔32a’进行。因此需要理解的是，由于这种配置，将排气阀门座32b’与控制活塞26’上的脊^a’接合相当于关闭了排出口 16’。流体在这些孔之间的流动通过活塞26’和主活塞32’的移动来控制，其控制方式如下，并与现有技术中的调制器10的控制方式相同。当没有制动需求的时候，调制器采用如图2所示的排空构型。保持阀门18'处于闭合位置，并且排气阀门20'处于打开位置。控制室22’因此与空气相通并且控制活塞沈’ 的定位使得控制室22的体积最小。贮藏室座42b与供应口 12’的管状延伸部1 相接合， 以便阻止液体从进气口 12’流到输送口 14’，并且排气座32b'与控制活塞26’分离，以便允许流体从输送口 14’经由在主活塞32’中的中心孔32a’流至排出口 16’。输送口 14’和制动执行器因此被排到空气中，并且不对制动施加压力。当接收到制动指令信号时，保持阀门18'被操作以便阀门构件18c'移动到打开位置，并且排气阀门20'被操作以便阀门构件20c'移动到闭合位置。控制室22’因此不再排到空气中，并且从贮藏室流入控制室22’内的流体使得控制室22’中的流体压力增加。 增加的压力作用于控制活塞26’并朝向主活塞32’移动，以增加控制室22’的体积。随着控制活塞沈’的移动，控制活塞沈’与主活塞32’上的排气座32b’接合。此时，输送口 14’ 不再连接到排出口 16，。随着控制室22’的流体压力继续增加，当压力达到某一点时，控制室22’中的作用于控制活塞26’的流体压力的力足够大，使得控制活塞26’继续增大控制室22’的体积并因此克服弹簧44的偏置力而推动主活塞32’，以便贮藏室座42b移动而与供应口 12’的管状延伸部1 分离。此时，供应口 12’可以和供应口 14’相连通，并且流体开始从贮藏室流到制动执行器。调制器10'被称为处于“创建构型”，如图3所示。当制动执行器的压力达到所需的等级时(典型地利用测量制动执行器中的输送压力的压力换能器来确定)，并当期望保持该压力时，保持阀门18’被操作以移动阀门构件 18c’到达闭合位置。控制室22’被因此关闭。当流体经由供应口 12’继续从贮藏室流入调制器10’，主室30’内的流体压力增加，并且克服控制室22中的压力而作用于主活塞32’和控制活塞26’上，使活塞26’、32’往后移动以减少控制室22’的体积，直到贮藏室座42b与供应口 12’的管状延伸部1 接合。此时，基本防止流体从贮藏室流到制动执行器，同时排出口 16’保持闭合，并且调制器10’达到其各个部分的流体压力保持不变的平衡状态。调制器10’因此被称为“保持构型”，如图4所示。为了释放制动压力，排气电磁线圈20’被操作将阀门构件20C’运动到打开位置。 控制室22’中的流体被排出到空气中，并且在调制器10’的主室30’中的流体压力作用于控制活塞沈’，推动控制活塞26’与排气座32b’分离。流体然后可能从制动执行器经过主活塞32，的中心孔32a’流进输送口 14’，经由排出口 16’排到空气中。调制器10，因此返回到“排空构型”，如图2所示。本发明的调制器10’的基本操作与现有技术中的调制器10相同，但是在调制器操作期间作用于活塞26’和32’的各个力存在差异。这些差异的出现实质上是因为贮藏室座 42b的直径与控制活塞26’的直径的比值，与现有技术中的调制器10的相应比值相比更小， 这可能是由于贮藏室座42b经过设置在控制活塞沈‘中的孔从壳体延伸，并且贮藏室座42b设置在排气座32b‘的内侧。在调制器10'的这种构型中，因为贮藏室座42b的直径尽可能地小但不限制流体流过供应口 12’，提供给座lN/mm的激励所需的弹力相对较小，尽管控制活塞沈‘的直径减小，但是克服这个小弹力所需的控制室压力也相对较低。使用调制器10的新构型，发现能够将控制活塞的直径减少到50mm，同时保持贮藏室座的lN/mm的激励，从而使开启压强接近于0. 2巴。
同时，需要理解的是，如上所述的调制器10’适合用于传统的电子车辆制动系统， 但如果输入到控制室22’的控制信号是来源于驱动制动器的加压流体源，则如上所述的调制器10’并不限于在该中系统中使用。需要理解的是，调制器10’还可用于非电子制动系统(有或者没有防抱死制动控制)，其中输入到控制室22’的控制信号是来源于通过制动踏板的工作而产生的流体压力制动需求信号。调制器10’还可以用于混合系统，其中输入到控制室22’的控制信号可以源自于加压流体源或流体压力制动需求信号中的任何一个。在该情况下，系统还包括额外的阀门，该阀门被操作用来引导流体从加压流体源直接流到保持阀门18’，或引导流体压力制动需求信号流到保持阀门18’。类似地，输送口 14'不需要直接连接到制动执行器，并且可能连接到另外的阀门组件的入口(不一定是根据发明的阀门组件)，例如中继阀。根据本发明的阀门组件还可以使用在用于车辆制动系统的制动踏板组件中，如图 5所示。在该情况下，阀门组件在各方面都与上述第5至10页描述的阀门组件相同，除了控制活塞沈”的移动受到控制活塞26”和制动踏板60之间的机械连接的影响而不是受到利用保持阀门18和排气阀门20的流体压力控制的影响。在这个实施例中，壳体M”的顶表面Mc”基本开放，并且制动踏板60的一部分经由顶表面Mc”中的孔延伸进入壳体对”。 弹簧62被设置在制动踏板60和活塞沈”之间，用来在确保制动踏板60的移动引起控制活塞26，，移动的同时为司机提供一定的舒适度。在该情况下，在纯气压或液压的制动系统中，输送口 14”被连接到与调制器供应口相连的制动需求信号线，而不是直接连接到制动执行器。因此，制动踏板的移动可以控制加压流体流入制动系统内，加压流体流因此包含气压或液压的制动压力需求信号。本说明书和权利要求中使用了词语“包括”和“具有”和其的变形，其表示了包含某个特定的特征，步骤或整体。该词语不是解释来排除其它特征，步骤或组成部分的存在。上述说明书中、以下权利要求书或附图中公开的特征，以它们特定的形式，或以实行公开的方式，或以取得公开结果的方法或过程来表示。根据需要，这些特征单独或者结合地被用于理解本发明的各种形式。
权利要求
1.一种阀门组件，包括设置有入口、输送口和排出口的壳体，其特征在于，所述阀门组件进一步包括第一移动元件、第一阀门构件和第二阀门构件；所述第一移动元件能够与所述第一阀门构件接合，所述第一阀门构件和所述第一移动元件的接合实质上阻止流体在所述入口和所述输送口之间流动；并且所述第一移动元件还能够与所述第二阀门构件接合，所述第二阀门构件和所述第一移动元件的接合实质上阻止流体在所述输送口和所述排出口之间流动；所述阀门组件进一步包括第二移动元件，所述第二移动元件将所述壳体划分为控制室和主室，并且所述第二移动元件能够在所述控制室和所述主室中的流体压力的影响下相对于所述壳体移动；其中，所述第一阀门构件从所述壳体经过设置在所述第二移动元件中的孔朝向所述第一移动元件延伸。
2.如权利要求1所述的阀门组件，其特征在于，其中，所述第一阀门构件围绕所述入
3.如权利要求1所述的阀门组件，其特征在于，其中，所述第二阀门构件设置在所述第二移动元件上，以便当所述第二移动元件移动以增大所述控制室的体积时，所述第二阀门构件与所述第一移动元件接合，并且随着所述控制室的体积的进一步增加，所述第二移动元件推动所述第一移动元件远离所述入口，并使所述第一移动元件与所述第一阀门构件脱尚接合。
4.如权利要求1所述的阀门组件，其特征在于，其中，所述入口设置在所述壳体的围绕所述控制室的一部分中，并且所述阀门构件设置在所述主室中。
5.如上述权利要求中的任一项所述的阀门组件，其特征在于，其中，所述输送口和所述排出口被设置在所述壳体围绕所述主室的部分上。
6.如上述权利要求中的任一项所述的阀门组件，其特征在于，其中，所述第一移动元件设置有孔，并且基本紧密的流体密封部被设置在所述第一移动元件和所述壳体之间且围绕着所述排出口，使得流体只能经由所述第一移动元件中的孔流动经过所述排出口。
7.如权利要求6所述的阀门组件，其特征在于，其中，当所述第一阀门构件与所述第一移动元件接合时，所述第一阀门构件与设置在所述第一移动元件上的第一阀门座接合，所述第一阀门座被设置在阀门座支架上，所述阀门座支架被支撑在所述第一移动元件中设置的所述孔中。
8.如权利要求7所述的阀门组件，其特征在于，其中，所述阀门座支架延伸进入所述第二移动元件的所述孔内。
9.如权利要求8所述的阀门组件，其特征在于，其中，所述第二阀门构件被设置在所述第二移动元件的管状部分上，所述第二移动元件的管状部分环绕所述第一移动元件的所述阀门座支架而延伸。
10.如权利要求6所述的阀门组件，其特征在于，其中，当所述第二阀门构件与所述第一移动元件接合时，所述第二阀门构件与设置在所述第一移动元件上的第二阀门座接合， 所述第二阀门座环绕着所述第一移动元件中的所述孔延伸。
11.如权利要求1所述的阀门组件，其特征在于，其中，弹簧被设置在所述第一移动元件和所述壳体的端面之间，所述弹簧使所述第一移动元件朝向所述第二移动元件偏置。
12.如权利要求1所述的阀门组件，其特征在于，其中，所述阀门组件设置有控制入口， 所述控制入口延伸经过所述壳体进入控制室内。
13.如权利要求12所述的阀门组件，其特征在于，其中，设置有电气可控阀门，该电气可控阀门被操作用来允许或基本阻止流体流入或流出所述控制入口。
14.如权利要求13所述的阀门组件，其特征在于，其中，所述控制入口经由所述电气可控阀门被连接到所述入口。
15.如权利要求9所述的阀门组件，其特征在于，其中，所述阀门组件设置有二级排出口，该二级排出口延伸经过所述壳体延伸进入所述控制室内。
16.如权利要求15所述的阀门组件，其特征在于，其中，所述二级排出口经由所述电气可控阀门被连接到低压流体的区域，所述电气可控阀门被操作用来允许或基本上阻止所述控制室和所述低压流体区域之间的流体流动。
17.一种车辆制动系统，其特征在于，包括加压流体源、流体压力操作的制动执行器和根据权利要求1到16中任一项所述的阀门组件，其中，所述阀门组件的所述入口被连接到所述加压流体源，并且所述阀门组件的所述输送口被连接到所述制动执行器。
18.如权利要求17所述的车辆制动系统，其特征在于，其中，所述阀门组件的所述输送口经由至少一个其它的阀门组件被连接到所述制动执行器。
19.一种车辆制动系统，其特征在于，包括机械可操作的制动需求装置、加压流体源和根据权利要求1至16中任一项所述的阀门组件，其中，所述阀门组件的所述入口被连接到所述加压流体源，并且所述制动需求装置被机械连接到所述阀门组件的所述第二移动元件，以便所述制动需求装置的操作使得所述第二移动元件相对于所述阀门组件的壳体移动。
全文摘要
一种阀门组件，其包括设置有入口(12’)、输送口(14’)和排出口(16’)的壳体(24’)，阀门组件进一步包括第一移动元件(32’)、第一阀门构件(34a’)和第二阀门构件(26a’)。第一移动元件(32’)能够与第一阀门构件(34a’)接合，第一阀门构件(34a’)与第一移动元件(32’)的接合基本上阻止流体在入口(12’)和输送口(14’)之间流动。并且第一移动元件(32’)还与第二阀门构件(26a’)接合，第二阀门构件(26a’)和第一移动元件(32’)的接合基本上阻止流体在输送口(14’)和排出口(16’)之间流动。阀门组件进一步包括第二移动元件(26’)，其将壳体(24’)划分为控制室(22’)和主室(30’)，并且该第二移动元件(26’)能够在控制室(22’)和主室(30’)中的流体压力的影响下相对于壳体(24’)移动，其中，第一阀门构件(34a’)从壳体(24’)经过设置在第二移动元件(26’)的孔朝向第一移动元件(32’)延伸。
文档编号B60T15/02GK102325677SQ201080008517
公开日2012年1月18日 申请日期2010年2月17日 优先权日2009年2月21日
发明者劳伦斯·约翰·波特, 爱德华·吉尔伯特·肖恩, 罗伯特·戴维·普雷斯科特 申请人:霍尔德克斯制动产品有限公司