专利名称：气压制动阀和气压制动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气压制动阀和气压制动系统，具体地，涉及一种具有应急制动功能的气压制动阀和气压制动系统。
背景技术：
在现有的汽车中，制动系统分为行车制动系统和驻车制动系统，其中，行车制动系统和驻车制动系统相互独立。通常，汽车的各个车桥都具有行车制动功能，即各个车桥都设置有行车制动气室，而前桥通常不具有驻车制动功能，也就是说前桥不设置驻车制动气室。在汽车行驶过程中，驾驶员通常利用行车制动系统来产生制动力使汽车减速或者停止，但如果汽车的行车制动系统出现故障，行车制动失效，驾驶员需要在发现行车制动失效后再手动启动驻车制动系统才能产生制动效果。这样，汽车在紧急情况下是否能够避险成功很大程度上取决于驾驶员的反应时间，也就要求驾驶员经验丰富，而此时驾驶员的反应时间通常大于2秒，存在很大的危险性。通常所使用的气压制动阀也具有一定的应急制动功能。现有的气压制动阀通常包括上下两个腔，上腔回路用来控制后桥(对于双轴汽车)或者中后桥(对于三轴汽车)的行车制动，下腔回路用来控制前桥的行车制动。这种气压制动阀包括阀体1、顶杆2、上腔活塞3、中活塞4和下腔活塞5，所述阀体1上具有与储气筒连通的上腔进气口 11和下腔进气口 13，以及与行车制动气室连通的上腔出气口 12和下腔出气口 14。其中，所述上腔活塞3 与中活塞4接触，因此可以将施加于所述上腔活塞3的机械力传递给中活塞4，所述中活塞 4和所述下腔活塞5之间具有第一间隙和第二间隙，图3所示为中活塞4和下腔活塞5的示意图，从图中可以看出中活塞4和下腔活塞5都为弯折的形状，中活塞4具有第一端面 41和位于该第一端面内侧的第一环形台阶面42，下腔活塞5具有第二端面51和位于该第二端面外侧的第二环形台阶面52，第一间隙形成于彼此相对的第二端面和第一环形台阶面 42之间，第二间隙形成于彼此相对的第一端面41和第二环形台阶面52之间，通常该第一间隙大于第二间隙。在正常进行行车制动时，驾驶员踩下行车制动踏板，将制动力施加在顶杆2上，顶杆2推动上腔活塞3下移，从而使上腔进气口 11和上腔出气口 12连通，从而产生后桥或中后桥行车制动。与此同时，进入气压制动阀的阀体内的气体对下腔活塞5产生向下的压力， 从而使下腔进气口 13和下腔出气口 14连通，产生前桥行车制动。当行车制动系统的后桥或中后桥回路发生故障时，例如上腔出气口 12至执行元件的管路断裂，行车制动气室150被破坏无法密封或者后储气筒130的供气装置破损等，即使驾驶员踩下行车制动踏板，气压制动阀110的上腔回路也不能连通，所以无法产生中后桥行车制动。虽然此时阀体内无气体对下腔活塞5产生向下的压力，但是上腔活塞3向下推动中活塞4，由于中活塞4与下腔活塞5之间的第一间隙大于第二间隙，所以当中活塞4 向下移动直至第一端面41和第二环形台阶面52完全闭合时，第一间隙尚未闭合，也就是第一间隙仍然存在。所以，中活塞4通过所述第二间隙的闭合而将下腔活塞5向下推动，上腔回路连通，前桥行车制动有效。尽管如此，前桥的制动力通常还不到整车制动力的40%，而且前桥为转向桥，仅仅依靠前桥提供制动力还具有一定的危险性，尤其是在车速较高的情况下。而且，对行车制动是否出现故障的判断只能依靠驾驶员对制动力的感知，进而采取应急措施，不但会延长驾驶员的应急反应时间，而且只能依靠经验而无法准确判断是否发生故障。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种气压制动阀，该气压制动阀能够在行车制动发生故障时自动启动驻车制动。为了实现上述目的，本实用新型提供一种气压制动阀，该气压制动阀包括阀体、中活塞和下腔活塞，所述中活塞与所述下腔活塞之间具有第一间隙和第二间隙，其中，在所述第一间隙或第二间隙中设置有开关。优选地，所述中活塞具有第一端面和位于该第一端面内侧的第一环形台阶面，所述下腔活塞具有第二端面和位于该第二端面外侧的第二环形台阶面，所述第一间隙形成于彼此相对的所述第二端面和所述第一环形台阶面之间，所述第二间隙形成于彼此相对的所述第一端面和所述第二环形台阶面之间。优选地，所述第一间隙大于所述第二间隙，所述开关设置在所述第一端面和/或所述第二环形台阶面上。优选地，所述第二间隙大于所述第一间隙，所述开关设置在所述第二端面和/或所述第一环形台阶面上。优选地，所述第二间隙比所述第一间隙大0. 5 2mm。优选地，所述开关为触点开关。另外，本实用新型还提供一种气压制动系统，该气压制动系统包括行车制动管路和驻车制动管路，所述驻车制动管路包括驻车制动气室，其中，所述行车制动管路中包括上述任意一项权利要求所述的气压制动阀，所述驻车制动管路中包括电磁气阀，其中，所述气压制动阀的开关与所述电磁气阀电连接；所述电磁气阀包括电磁气阀进气口、电磁气阀出气口和电磁气阀排气口，所述电磁气阀出气口与所述驻车制动气室连通，所述电磁气阀排气口与大气连通。优选地，所述气压制动系统还包括报警器，所述开关与所述报警器电连接。优选地，所述气压制动系统还包括差动继动阀，该差动继动阀包括驻车制动气室连接口，该驻车制动气室连接口与所述电磁气阀的电磁气阀进气口连通。优选地，所述气压制动系统还包括双向阀，该双向阀包括双向阀出气口，该双向阀出气口与所述电磁气阀的进气口连通。通过上述技术方案，当行车制动系统(尤其是后桥或中后桥行车制动)发生故障时，本实用新型的气压制动阀和气压制动系统可以自动启动驻车制动，从而避免了由于驾驶员经验不足或者反映时间较长而导致的危险。本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
[0023]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中图1是本实用新型的气压制动阀的剖视图；图2是本是用新型的气压制动阀的示意图；图3是本实用新型的气压制动系统的示意图；图4是本实用新型的气压制动阀的中活塞和下腔活塞的局部示意图。附图标记说明1阀体 11上腔进气口12上腔出气口14下腔出气口101上腔进气门103上腔出气腔室105下腔压力腔室107下腔进气门109下腔出气腔室3上腔活塞41第一端面5下腔活塞52第二环形台阶面61橡胶套63下触片120电磁气阀122电磁气阀出气口130储气筒150行车制动气室170差动继动阀
13下腔进气口 100上腔进气腔室 102上腔排气门 104气流孔径 106下腔进气腔室 108下腔排气门 2顶杆 4中活塞
42第一环形台阶面
51第二端面
6开关
62上触片
110气压制动阀
121电磁气阀进气口
123电磁气阀排气口
140报警器
160驻车制动气室
171驻车制动气室连接口
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”通常是指说明书附图中所示的上方和下方；“内侧”、“外侧”指阀体的内侧和外侧方向。本发明提供一种气压制动阀，该气压制动阀包括阀体1、中活塞4和下腔活塞5，所述中活塞4与所述下腔活塞5之间具有第一间隙和第二间隙，其中，在所述第一间隙或第二间隙中设置有开关6。优选地，所述中活塞具有第一端面41和位于该第一端面41内侧的第一环形台阶面42，所述下腔活塞具有第二端面51和位于该第二端面51外侧的第二环形台阶面52，所述第一间隙形成于彼此相对的所述第二端面51和所述第一环形台阶面42之间，所述第二间隙形成于彼此相对的所述第一端面41和所述第二环形台阶面52之间。[0052]优选地，所述第一间隙大于所述第二间隙，所述开关6设置在所述第一端面41和 /或所述第二环形台阶面52上。或者，优选地，所述第二间隙大于所述第一间隙，所述开关6设置在所述第二端面 51和/或所述第一环形台阶面42上。也就是说，开关6设置在第一间隙和第二间隙之中较小的间隙之间，并且该开关6 可以设置在形成第一间隙的相对的第二端面51和/或第一环形台阶面42上，或在形成第二间隙的相对的第一端面41和/或第二环形台阶面52上，需要注意的是，根据类型的不同，开关6可以一部分设置在中活塞4上，另一部分设置在下腔活塞5上，当中活塞4和下腔活塞5接触时闭合开关。上文中对现有技术中常用的气压制动阀进行了介绍，本实用新型所提供的气压制动阀也采用这种双腔的结构，其中上腔回路控制后桥或中后桥行车制动，下腔回路控制前桥行车制动。下面以附图中的实施方式为例进行详细的说明。在汽车行驶的初始状态下，上腔进气口 11和下腔进气口 13分别与上腔进气腔室100和下腔进气腔室106连通，此时上腔排气门102打开，上腔进气门101关闭，因此进入气压制动阀110的阀体内的气体直接排出， 不产生行车制动。当在正常进行行车制动时，驾驶员踩下行车制动踏板，将制动力施加在顶杆2上， 顶杆2推动上腔活塞3下移，关闭上腔排气门102，打开上腔进气门101，所以上腔进气腔室 100中的气体进入上腔出气腔室103，再从上腔出气腔室103到达上腔出气口 12，从而使上腔进气口 11和上腔出气口 12连通，产生后桥或中后桥行车制动。与此同时，上腔出气腔室 103中的气体还通过气流孔径104到达下腔压力腔室105，而对下腔活塞5产生向下的压力，所述下腔活塞5下行，关闭下腔排气门108并打开下腔进气门107，所以下腔进气腔室 106中的气体进入下腔出气腔室109，再从下腔出气腔室109到达下腔出气口 14，从而使下腔进气口 13和下腔出气口 14连通，产生前桥行车制动。当行车制动系统的后桥或中后桥回路发生故障时，例如上腔出气口 12至执行元件的管路断裂，行车制动气室150被破坏无法密封或者后储气筒130的供气装置破损等，即使驾驶员踩下行车制动踏板，气压制动阀110的上腔回路也不能连通，所以无法产生中后桥行车制动，并且此时也只有机械力作用而无气体压力。虽然此时下腔压力腔室105内无气体对下腔活塞5产生向下的压力，但是上腔活塞3与中活塞接触，并依靠机械力向下推动中活塞4。在附图所示的本实用新型的优选实施方式中，气压制动阀110的中活塞4与下腔活塞5之间的第一间隙小于第二间隙，所以当中活塞4向下移动直至第一间隙完全闭合时， 第二间隙仍然存在。所以，中活塞4通过使所述第一间隙闭合而将下腔活塞5向下推动，上腔回路连通，前桥行车制动有效。与此同时，附图所示的优选实施方式中，开关6设置在下腔活塞5的第二端面51上，所以当出现上述行车制动系统的故障时，所述第一间隙闭合，从而使所述开关6闭合。需要说明的是，以上仅描述了附图所示的优选实施方式的结构。在附图所示的实施方式中，所述开关6还可以设置在第一环形台阶面42，或者开关6为接触式开关，并且开关6的两部分分别设置在相对的第二端面51和第一环形台阶面42上。另外，所述中活塞4和下腔活塞5之间的第一间隙也可以大于第二间隙，这样所述开关6设置在第一端面41 和/或第二环形台阶面52上。由于本实用新型的气压制动阀具有上述结构，因此当行车制动系统出现故障时能够自动启动驻车制动系统。这将在下文对本实用新型的气压制动系统的描述中进行详细介绍。优选地，所述第二间隙比第一间隙大0. 5 2mm。原则上，第二间隙大于第一间隙即可，但是为了便于加工等因素，第二间隙和第一间隙之间尺寸的差距在0.5 2mm时既能实现功能，又便于加工。优选地，所述开关为触点开关6。如图所示的优选实施方式中，该触点开关6包括下端固定在所述第一间隙之间与中活塞4相对的下腔活塞5上并能够受压弹性变形的橡胶套61，以及分别固定在该橡胶套61内部的上表面和下表面并相互分离的上触片62和下触片63，当所述橡胶套61受压弹性变形时所述上触片62和下触片63相互接触而使所述触点开关6闭合，当所述橡胶套61不受压弹性复原时所述上触片62和下触片63相互分离而使所述触点开关6断开。由于在汽车的行车制动出现故障时，在机械力的作用下，第一间隙或第二间隙闭合，从而使开关6闭合。由于空间问题，所以在本实用新型中优选地采用触点开关作为开关的实施方式，但是任何通过接近、接触或按压而闭合的开关都可以用于本实用新型的气压制动阀中，例如接近开关或者压力开关等。另外，本实用新型还提供一种气压制动系统，该气压制动系统包括行车制动管路和驻车制动管路，所述驻车制动管路包括驻车制动气室160，其中，所述行车制动管路中包括本实用新型所提供的气压制动阀110，所述驻车制动管路中包括电磁气阀120，其中，所述气压制动阀110的开关6与所述电磁气阀120电连接；所述电磁气阀120包括电磁气阀进气口 121、电磁气阀出气口 122和电磁气阀排气口 123，所述电磁气阀出气口 122与所述驻车制动气室160连通，所述电磁气阀排气口 123 与大气连通。由于开关6与电磁气阀120串联在电路中，因此当开关6闭合时电磁气阀通电，此时电磁气阀出气口 122与电磁气阀排气口 123连通，即驻车制动气室160与大气连通，驻车制动气室160中的气体排放到大气中，从而实施驻车制动；当开关6断电时，电磁气阀进气口 121与电磁气阀出气口 122连通，从而处于驻车接制动状态。此处需要说明的是，电磁气阀120相当于串联在制动系统中的驻车制动气室160 之前，其中电磁气阀出气口与驻车制动气室160连通，电磁气阀进气口与驻车制动气室160 之前的部件连通。对于本领域技术人员来说很明显地，在现有的制动系统中，电磁气阀进气口 121可以直接与储气筒130连通，也可以与防止制动叠加的部件连接，下文中将会对电磁气阀进气口 121的优选连接情况进行介绍，此处不再赘述。优选地，所述气压制动系统还包括报警器140，所述开关6与所述报警器140电连接。根据汽车的结构，报警器140可以采用任何适用的种类的报警器，例如蜂鸣器、指示灯或者振动装置等。另外，报警器140也可以设置在任何方便安装和使用的位置，便于驾驶员及时发现异常。[0072]另外，需要说明的是，开关6既与电磁气阀120电连接，由于报警器140电连接，所以，所述电磁气阀120和报警器140之间的连接关系可以是并联和可以是串联。优选地，所述气压制动系统还包括差动继动阀170，该差动继动阀170包括驻车制动气室连接口 171，该驻车制动气室连接口 171与所述电磁气阀进气口 121连通。另外，优选地，所述气压制动系统还包括双向阀，该双向阀包括双向阀出气口，该双向阀出气口与所述电磁气阀的进气口连通。上文已经介绍了本实用新型在驻车制动气室160之前串联所述电磁气阀120，并且所述电磁气阀出气口 122与驻车制动气室连通，所述电磁气阀排气口与大气连通，电磁气阀进气口 121与现有制动系统中驻车制动气室160之前的部件连接。也就是说，电磁气阀进气口 121可以直接与储气筒130连通，也可以在包括差动继动阀170的系统中优选地与差动继动阀170的驻车制动气室连接口 171连通，或者在包括双向阀的系统中优选地与双向阀出气口连通。其中，差动继动阀170和双向阀都是可以起到防止行车制动和驻车制动叠加的功能的部件。以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。例如，可以将差动继动阀改变为双向阀或者其他起到相同或类似功能的部件。另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
权利要求1.一种气压制动阀，该气压制动阀包括阀体(1)、中活塞(4)和下腔活塞(5)，所述中活塞(4)与所述下腔活塞( 之间具有第一间隙和第二间隙，其特征在于，在所述第一间隙或第二间隙中设置有开关(6)。
2.根据权利要求1所述的气压制动阀，其特征在于，所述中活塞具有第一端面Gl)和位于该第一端面Gl)内侧的第一环形台阶面(42)，所述下腔活塞具有第二端面(51)和位于该第二端面(51)外侧的第二环形台阶面(52)，所述第一间隙形成于彼此相对的所述第二端面(51)和所述第一环形台阶面0 之间，所述第二间隙形成于彼此相对的所述第一端面Gl)和所述第二环形台阶面(5 之间。
3.根据权利要求2所述的气压制动阀，其特征在于，所述第一间隙大于所述第二间隙， 所述开关(6)设置在所述第一端面Gl)和/或所述第二环形台阶面(5 上。
4.根据权利要求2所述的气压制动阀，其特征在于，所述第二间隙大于所述第一间隙， 所述开关(6)设置在所述第二端面(51)和/或所述第一环形台阶面0 上。
5.根据权利要求4所述的气压制动阀，其特征在于，所述第二间隙比所述第一间隙大 0. 5 2mmο
6.根据权利要求1所述的气压制动阀，其特征在于，所述开关为触点开关(6)。
7.一种气压制动系统，该气压制动系统包括行车制动管路和驻车制动管路，所述驻车制动管路包括驻车制动气室(160)，其特征在于，所述行车制动管路中包括权利要求1-6中任意一项权利要求所述的气压制动阀(110)，所述驻车制动管路中包括电磁气阀(120)，其中，所述气压制动阀(110)的开关(6)与所述电磁气阀(120)电连接；所述电磁气阀(120)包括电磁气阀进气口(121)、电磁气阀出气口(122)和电磁气阀排气口(123)，所述电磁气阀出气口(12 与所述驻车制动气室(160)连通，所述电磁气阀排气口(123)与大气连通。
8.根据权利要求7所述的气压制动系统，其特征在于，所述气压制动系统还包括报警器(140)，所述开关(6)与所述报警器(140)电连接。
9.根据权利要求7所述的气压制动系统，其特征在于，所述气压制动系统还包括差动继动阀(170)，该差动继动阀(170)包括驻车制动气室连接口(171)，该驻车制动气室连接口(171)与所述电磁气阀(120)的电磁气阀进气口(121)连通。
10.根据权利要求7所述的气压制动系统，其特征在于，所述气压制动系统还包括双向阀，该双向阀包括双向阀出气口，该双向阀出气口与所述电磁气阀的进气口连通。
专利摘要本实用新型提供一种气压制动阀，包括阀体、中活塞和下腔活塞，中活塞与下腔活塞之间具有第一间隙和第二间隙，在第一间隙或第二间隙中设置有开关。还提供一种气压制动系统，包括行车制动管路和驻车制动管路，驻车制动管路包括驻车制动气室，行车制动管路中包括上述的气压制动阀，驻车制动管路中包括电磁气阀，气压制动阀的开关与电磁气阀电连接；电磁气阀包括电磁气阀进气口、电磁气阀出气口和电磁气阀排气口，电磁气阀出气口与驻车制动气室连通，电磁气阀排气口与大气连通。通过上述技术方案，当行车制动系统发生故障时，本实用新型的气压制动阀和气压制动系统可以自动启动驻车制动，从而避免由于驾驶员经验不足或反映时间较长而导致的危险。
文档编号B60T15/08GK202038306SQ20112016004
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者陈建军 申请人:长沙中联重工科技发展股份有限公司