制动系统的制动主缸及具有其的制动系统的制作方法

本发明涉及制动系统技术领域，尤其是涉及一种制动系统的制动主缸和具有该制动主缸的制动系统。

背景技术：

制动主缸主要是应用于刹车系统，通过人力推动推杆把制动液推入到制动器中实现刹车。相关技术中，制动主缸大多是单活塞式制动主缸，其制动性能主要取决于制动主缸的缸径和行程，缸径决定刹车压力，行程决定制动液的排量。

在相同行程的情况下，制动主缸活塞面积越大，制动液排量越大，产生的刹车压力越小；活塞面积越小，排量越小，产生的刹车压力越大。制动器除了要满足刹车压力足够，还需要保证制动液的排量(制动主缸排出制动液的体积)足够。若要同时保证制动主缸产生的刹车压力和制动液的排量，则需要增大活塞行程或者人对脚踏板的作用力，然而活塞行程过大又会使人踩踏板的距离增大，并且人对脚踏板的作用力是有限的，增大活塞行程或者人对脚踏板的作用力均会降低用户操作的舒适性。现有技术中的制动主缸无法兼顾踏板力和踏板行程。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种制动系统的制动主缸，所述制动主缸的制动性能好，可以兼顾制动行程和制动压力。

本发明还提出一种具有上述制动主缸的制动系统。

根据本发明第一方面实施例的制动系统的制动主缸，所述制动系统包括制动主缸和与所述制动主缸连通的制动轮缸，所述制动主缸包括：缸体，所述缸体内限定出用于储存制动液的储液腔和与所述储液腔可连通或截断的第一液压腔；连通件，所述连通件设在所述第一液压腔内且沿左右方向延伸，所述连通件内设有沿左右方向贯穿其长度的连通通道，所述连通通道与所述制动轮缸彼此连通；活塞，所述活塞内设有沿左右方向延伸且右端敞开的凹槽，所述凹槽套设在所述连通件的外部且所述活塞沿左右方向可往复移动，其中所述连通件与所述凹槽共同限定出第二液压腔，所述第二液压腔与所述连通通道彼此连通，其中，所述活塞在从左至右的移动过程中具有息止位置、第一制动位置和第二制动位置，当所述活塞位于息止位置时，所述储液腔、所述第一液压腔和所述第二液压腔彼此连通，当所述活塞移动至第一制动位置时，所述储液腔与所述第一液压腔截断，所述第一液压腔与所述第二液压腔彼此连通，当所述活塞移动至第二制动位置时，所述储液腔与所述第一液压腔连通，所述第一液压腔与所述第二液压腔截断。

根据本发明实施例的制动主缸，通过限定出第一液压腔和第二液压腔两个液压腔，在制动前段，活塞同时推动第一液压腔和第二液压腔内的制动液进入制动轮缸内，可以在较短的行程内为制动轮缸提供了大排量的制动液，满足制动系统对制动液排量的需求，在制动后段，活塞仅推动第二液压腔内的高压制动液进入制动轮缸内，在相同的制动力的作用下，制动主缸为制动轮缸提供了较高压力的制动液，满足制动系统对制动压力的需求。本发明的制动主缸制动性能好，可以兼顾制动行程和制动压力。

另外，根据本发明实施例的制动系统的制动主缸，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述储液腔与所述第一液压腔之间设有隔板，所述隔板将所述储液腔和所述第一液压腔上下间隔开，其中所述隔板上设有贯穿其厚度的第一连通孔，当所述活塞移动至所述第一制动位置时，所述活塞密封所述第一连通孔。

根据本发明的一些实施例，所述第一连通孔的横截面积由所述储液腔朝向所述第一液压腔的方向上呈减小趋势。

根据本发明的一些实施例，所述活塞的外周壁上设有第一密封件，当所述活塞移动至所述第一制动位置时，所述第一密封件密封所述第一连通孔。

根据本发明的一些实施例，当所述活塞远离所述息止位置后，所述第一密封件将所述第一压缩腔分隔成左腔室和右腔室，其中所述隔板上还设有用于连通所述储液腔和所述左腔室的第二连通孔。

根据本发明的一些实施例，所述第一密封件为锥形且当所述活塞从右至左移动时，所述左腔室通过所述第一密封件朝向所述右腔室单向连通。

根据本发明的一些实施例，所述隔板上设有贯穿其厚度的第三连通孔，所述连通件上设有第一流道，所述第一流道的第一端与第三连通孔连通，所述第一流道的第二端与所述第一液压腔可连通或断开，其中所述第一流道的第二端处设有常闭的截止阀，当所述活塞移动至所述第二制动位置时，所述活塞驱动所述截止阀打开。

根据本发明的一些实施例，所述截止阀包括：密封球，所述密封球适于封堵所述第一流道的第二端；第一弹簧，所述第一弹簧分别与所述密封球和所述第一流道的内壁相连，其中所述第一弹簧驱动所述密封球常密封所述第一流道的第二端，当所述活塞移动至所述第二制动位置时，所述活塞驱动所述密封球打开所述第一流道的第二端。

根据本发明的一些实施例，所述第二液压腔内设有沿其左右方向延伸的第二弹簧，所述第二弹簧的一端与所述凹槽的壁止抵且另一端与所述连通件止抵。

根据本发明的一些实施例，所述活塞的凹槽周壁上设有环形通道，所述环形通道适于连通所述第一液压腔和所述第二液压腔。

根据本发明的一些实施例，还包括第二密封件，所述第二密封件套设在所述连通件的外周壁上以在所述活塞移动至所述第二制动位置时对所述环形通道进行密封。

根据本发明的一些实施例，还包括第三密封件，所述第三密封件套设在所述活塞的邻近其左端面的外周壁上以密封所述第一液压腔。

根据本发明第二方面实施例的制动系统，包括：制动主缸，所述制动主缸为根据本发明上述第一方面实施例的制动主缸；推杆，所述推杆的一端与所述制动主缸的活塞相连；制动踏板，所述制动踏板与所述推杆相连；制动轮缸，所述制动轮缸与所述制动主缸的连通通道彼此连通。

根据本发明实施例的制动系统，通过设置根据本发明第一方面实施例的制动主缸，在制动前段，活塞同时推动第一液压腔和第二液压腔内的制动液进入制动轮缸内，可以在较短的行程内为制动轮缸提供了大排量的制动液，满足制动系统对制动液排量的需求；在制动后段，活塞仅推动第二液压腔内的制动液进入制动轮缸内，在相同的制动力的作用下，制动主缸为制动轮缸提供了较高压力的制动液，满足制动系统对制动压力的需求。通过设置根据本发明第一方面实施例的制动主缸，制动性能好，可以兼顾制动行程和制动压力。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的制动主缸的剖视图，其中活塞处于息止位置；

图2是图1中a放大图；

图3是根据本发明实施例的制动主缸的剖视图，其中活塞处于息止位置，储液腔内储存有制动液；

图4是根据本发明实施例的制动主缸的剖视图，其中活塞处于息止位置，且制动液充满第一液压腔和第二液压腔；

图5是根据本发明实施例的制动主缸的剖视图，其中活塞处于第一制动位置；

图6是根据本发明实施例的制动主缸的剖视图，其中活塞处于第二制动位置；

图7是根据本发明实施例的制动系统的剖视图。

附图标记：

制动主缸100；

缸体1；储液腔11；开口111；盖子112；通气通道113；

第一液压腔12；左腔室121；右腔室122；

第二液压腔13；

隔板101；第一连通孔1011；第二连通孔1012；第三连通孔1013；

连通件2；连通通道21；

第一流道22；第一流道22的第一端221；第一流道22的第二端222；

活塞3；凹槽31；环形通道311；

第一密封件41；第二密封件42；第三密封件43；安装槽44；

截止阀5；密封球51；第一弹簧52；

第二弹簧6；

推杆201；制动踏板202；

制动液300。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图7描述根据本发明第一方面实施例的制动系统的制动主缸100，制动系统包括制动主缸100和与制动主缸100连通的制动轮缸(图未示出)，制动系统可以用于汽车等机动车辆的制动。

如图1-图7所示，根据本发明实施例的制动系统的制动主缸100包括：缸体1、连通件2和活塞3。

缸体1内限定储液腔11和第一液压腔12，储液腔11用于储存制动液300，第一液压腔12与储液腔11可连通或截断，当储液腔11与第一液压腔12连通时，储液腔11内储存的制动液300进入第一液压腔12内，储液腔11为第一液压腔12提供制动液300。如图1-图7所示，储液腔11具有与外部连通的开口111，可以通过所述开口111朝向储液腔11内添加制动液300，另外所述开口111连通储液腔11和外部大气，以起到通气的作用，平衡储液腔11内外的气压。

连通件2设在第一液压腔12内且沿左右方向延伸，连通件2内设有沿左右方向贯穿其长度的连通通道21，连通通道21与制动轮缸彼此连通以将制动主缸100内的制动液300输送至制动轮缸内，活塞3内设有沿左右方向延伸且右端敞开的凹槽31，凹槽31套设在连通件2的外部且活塞3沿左右方向可往复移动，其中连通件2与凹槽31共同限定出第二液压腔13，第二液压腔13与连通通道21彼此连通，当活塞3由左向右移动时，第二液压腔13的体积减小，第二液压腔13内的制动液300通过连通通道21进入制动轮缸内。

其中，活塞3在从左至右的移动过程中具有息止位置、第一制动位置和第二制动位置，当活塞3位于息止位置时(如图1、图3和图4所示)，储液腔11、第一液压腔12和第二液压腔13彼此连通，当活塞3移动至第一制动位置时(如图5所示)，储液腔11与第一液压腔12截断，第一液压腔12与第二液压腔13彼此连通，当活塞3移动至第二制动位置时(如图6所示)，储液腔11与第一液压腔12连通，第一液压腔12与第二液压腔13截断。

具体地，如图1、图3和图4所示，当活塞3位于息止位置时，储液腔11、第一液压腔12和第二液压腔13彼此连通，储液腔11内的制动液300进入第一液压腔12和第二液压腔13内并且充满第一液压腔12和第二液压腔13，此时第一液压腔12和第二液压腔13内的制动液300为低压的制动液300；当活塞3由息止位置移动至第一制动位置时(如图5所示)，储液腔11与第一液压腔12截断，第一液压腔12与第二液压腔13彼此连通，此时第一液压腔12和第二液压腔13处于封闭环境，第一液压腔12和第二液压腔13与外界空气不连通，此时第一液压腔12和第二液压腔13内的制动液300为高压的制动液300，活塞3在由第一制动位置朝向第二制动位置移动的过程中，活塞3推动第一液压腔12和第二液压腔13内的制动液300通过连通通道21进入制动轮缸内；当活塞3移动至第二制动位置处时，储液腔11与第一液压腔12连通，第一液压腔12与第二液压腔13截断，此时第一液压腔12与外部环境连通，第一液压腔12被泄压，第一液压腔12内的制动液300转变为低压制动液300，第二液压腔13仍处于封闭环境，第二液压腔13内的制动液300为高压的制动液300，在活塞3继续向右移动的过程中，活塞3推动第二液压腔13内的高压制动液300通过连通通道21进入制动轮缸内。

上述制动系统的制动过程可以分为前后两个阶段，活塞3由第一制动位置运动至第二制动位置为制动前段，活塞3由第二制动位置向右运动至行程末端为制动后段：

制动前端，活塞3推动第一液压腔12和第二液压腔13内的制动液300一起通过连通通道21进入制动轮缸内，在此过程中，在较短的行程内，制动主缸100为制动轮缸提供了大排量的制动液300，满足制动系统对制动液300排量的需求；

制动后段，活塞3仅推动第二液压腔13内的高压制动液300通过连通通道21进入制动轮缸，第一液压腔12被泄压，在此过程中，在相同的制动力的作用下，制动主缸100为制动轮缸提供了较高压力的制动液300，满足制动系统对制动压力的需求。

根据本发明实施例的制动主缸100，通过限定出第一液压腔12和第二液压腔13两个液压腔，在制动前段，活塞3同时推动第一液压腔12和第二液压腔13内的制动液300进入制动轮缸内，可以在较短的行程内为制动轮缸提供了大排量的制动液300，满足制动系统对制动液300排量的需求，在制动后段，活塞3仅推动第二液压腔13内的高压制动液300进入制动轮缸内，在相同的制动力的作用下，制动主缸100为制动轮缸提供了较高压力的制动液300，满足制动系统对制动压力的需求。本发明的制动主缸100制动性能好，可以兼顾制动行程和制动压力。

在车辆的行驶过程中，不可避免地会发生颠簸和晃动，为了避免车辆行驶过程中，储液腔11内的制动液300通过储液腔11的开口111溅出，可选地，例如图1所示，储液腔11的开口111处可以设有用于封堵所述开口111的盖子112，盖子112上设有用于连通储液腔11和外部大气的通气通道113，通气通道113弯折延伸，在需要向储液腔11内添加制动液300时，可以将盖子112打开，通过所述开口111添加制动液300，当制动液300添加完毕后，将盖子112盖上以避免制动液300溅出，由于通气通道113弯折延伸，从而使得储液腔11内的制动液300流出所述储液腔11的路径更加曲折，从而可以避免制动液300溅出储液腔11。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，储液腔11与第一液压腔12之间设有隔板101，隔板101将储液腔11和第一液压腔12上下间隔开，其中隔板101上设有贯穿其厚度的第一连通孔1011，当活塞3位于息止位置时(如图1、图3和图4所示)，通过第一连通孔1011，储液腔11、第一液压腔12和第二液压腔13彼此连通，此时，第一连通孔1011起到平衡第一液压腔12和第二液压腔13内外气压的作用，储液腔11内的制动液300可以通过第一连通孔1011进入第一液压腔12和第二液压腔13内，以向第一液压腔12和第二液压腔13内补充制动液300，使得制动液300可以充满第一液压腔12和第二液压腔13，保证制动主缸100的制动性能。

当活塞3移动至第一制动位置时，活塞3密封第一连通孔1011，从而使储液腔11与第一液压腔12截断，第一液压腔12与第二液压腔13处于封闭环境，第一液压腔12和第二液压腔13与外界空气不连通，随着活塞3的移动，制动主缸100朝向制动轮缸内输送制动液300，进行制动。

优选地，如图1所示，第一连通孔1011的横截面积由储液腔11朝向第一液压腔12的方向上呈减小趋势，第一连通孔1011的邻近储液腔11一侧的横截面积较大，从而可以使得储液腔11内的制动液300可以顺利通过第一连通孔1011进入第一液压腔12内，第一连通孔1011不易被封堵，第一连通孔1011的邻近第一液压腔12一侧的横截面积较小，这样活塞3在第一制动位置处时，很容易将第一连通孔1011密封，以使储液腔11和第一液压腔12截断。另外在活塞3左右往复移动的过程中，活塞3很容易越过第一连通孔1011，从而不易造成活塞3损坏，活塞3移动过程更加顺畅。

可选地，如图5所示，活塞3的外周壁上设有第一密封件41，当活塞3移动至第一制动位置时，第一密封件41密封第一连通孔1011。优选地，第一密封件41由软体材料制成，例如橡胶材料等，通过设置第一密封件41，当活塞3移动至第一制动位置时，第一连通孔1011可以被更好地密封，并且其对活塞3可以起到保护的作用，避免活塞3在左右方向往复移动的过程中，与第一连通孔1011产生刮擦而造成磨损。

进一步地，如图5-图6中所示，当活塞3远离息止位置后，第一密封件41将第一压缩腔分隔成左腔室121和右腔室122，其中隔板101上还设有用于连通储液腔11和左腔室121的第二连通孔1012。当活塞3远离息止位置后，储液腔11内的制动液300可以通过第二连通孔1012进入左腔室121内，并且可以充满整个左腔室121，在活塞3远离息止位置朝向第一制动位置和第二制动位置运动的过程中，左腔室121通过第二连通孔1012与外部空气保持连通，这样可以避免在活塞3向右运动的过程中，左腔室121内形成负压，而降低制动压力。

可选地，第一密封件41为锥形且当活塞3从右至左移动时，左腔室121通过第一密封件41朝向右腔室122单向连通，也就是说，在活塞3由制动位置朝向息止位置复位的过程中，左腔室121朝向右腔室122单向导通，储液腔11内的制动液300通过左腔室121朝向右腔室122内输送，而右腔室122内的制动液300不会进入左腔室121内，此过程中，储液腔11通过左腔室121朝向右腔室122内补充制动液300，在活塞3由左向右移动的过程中，左腔室121和右腔室122不连通，右腔室122处于封闭环境。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，隔板101上设有贯穿其厚度的第三连通孔1013，连通件2上设有第一流道22，第一流道22的第一端221与第三连通孔1013连通，第一流道22的第二端222与第一液压腔12可连通，其中第一流道22的第二端222处设有常闭的截止阀5，当活塞3移动至第二制动位置时，活塞3驱动截止阀5打开。

具体而言，第一流道22的第二端222处设有常闭的截止阀5，也就是说，第一流道22的第二端222与第一液压腔12是常断开的，储液腔11和第一液压腔12是常断开的，储液腔11和第一液压腔12断开时，储液腔11内的制动液300不会通过第一流道22进入第一液压腔12内，第一液压腔12内的制动液300也不会进入储液腔11内。当活塞3移动至第二制动位置时，活塞3驱动截止阀5打开，此时第一流道22的第二端222与第一液压腔12连通，此时第一液压腔12通过第一流道22与储液腔11连通，同时第一液压腔12通过第一流道22与外部空气连通，第一液压腔12被泄压，第一液压腔12内的制动液300转变为低压的制动液300，这样在活塞3继续向右移动的过程中，可以减小其对活塞3产生的阻力，提高第二液压腔13内产生的制动压力。本实施例的制动主缸100结构设计合理，制动性能好，运行的可靠性高。

在本发明的一个具体实施例中，如图1-图2中所示，截止阀5包括密封球51和第一弹簧52，密封球51适于封堵第一流道22的第二端222，第一弹簧52分别与密封球51和第一流道22的内壁相连，其中第一弹簧52驱动密封球51常密封第一流道22的第二端222，当活塞3移动至第二制动位置时，活塞3将会对密封球51产生挤压作用，第一弹簧52被压缩，从而驱动密封球51打开第一流道22的第二端222，第一液压腔12和储液腔11相互连通，当活塞3由第二制动位置朝向息止位置复位的过程中，活塞3与密封球51分离，密封球51在弹簧的作用下弹起，从而将第一流道22的第二端222密封。截止阀5结构简单、生产制造成本低，并且可靠性高。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，第二液压腔13内设有沿其左右方向延伸的第二弹簧6，第二弹簧6的一端与凹槽31的壁止抵且另一端与连通件2止抵，当活塞3由息止位置朝向制动位置移动的过程中，第二弹簧6被压缩，当制动结束后，活塞3可以在第二弹簧6的作用下自动复位至息止位置处，不要再通过人力操控进行复位。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，活塞3的凹槽31周壁上设有环形通道311，环形通道311适于连通第一液压腔12和第二液压腔13，也就是说，第一液压腔12和第二液压腔13可以通过环形通道311彼此连通，第一液压腔12和第二液压腔13连通结构简单，方便制动主缸100的生产制造。

进一步地，如图6所示，制动主缸100还包括第二密封件42，第二密封件42套设在连通件2的外周壁上以在活塞3移动至第二制动位置时对环形通道311进行密封，第一液压腔12和第二液压腔13被截断，第二液压腔13处于密封环境，第二密封件42可以由软体材料制成，例如可以为橡胶材料等，通过在连通件2的外周壁上设置第二密封件42，其对环形通道311的密封效果更好，且活塞3的凹槽31内壁与连通件2之间进行相对移动的过程中，可以减小活塞3和连通件2之间的磨损。可选地，连通件2的外周壁上可以设有用于安装第二密封件42的安装槽，第二密封件42的至少一部分容纳在安装槽内，第二密封件42的定位更加稳固，在活塞3与连通件2相对运动的过程中，第二密封件42不易由连通件2上松脱或移动，制动主缸100的制动过程更加稳定、可靠。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，制动主缸100还包括第三密封件43，第三密封件43套设在活塞3的邻近其左端面的外周壁上以密封第一液压腔12，从而避免第一液压腔12内的制动液300泄漏。可选地，如图1中所示，活塞3上可以设有用于安装第三密封件43的安装槽44，第三密封件43的至少一部分容纳在安装槽44内，第三密封件43的定位更加稳固，在活塞3移动的过程中，第三密封件43不易由活塞3上松脱或移位，制动主缸100的制动过程更加稳定、可靠。

下面参考图7描述根据本发明第二方面实施例的制动系统，制动系统包括：推杆201、制动踏板202、制动轮缸和根据本发明上述第一方面实施例的制动主缸100。

如图7所示，推杆201的一端与制动主缸100的活塞3相连，制动踏板202与推杆201相连，制动轮缸与制动主缸100的连通通道21彼此连通，通过向制动踏板202施加制动力，制动踏板202转动以驱动推杆201向右移动，从而带动活塞3向右移动以将制动主缸100内的制动液300通过连通通道21朝向制动轮缸推送。对于制动液300进入制动轮缸后如何使车辆制动对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详述。

根据本发明实施例的制动系统，通过设置根据本发明第一方面实施例的制动主缸100，在制动前段，活塞3同时推动第一液压腔12和第二液压腔13内的制动液300进入制动轮缸内，可以在较短的行程内为制动轮缸提供了大排量的制动液300，满足制动系统对制动液300排量的需求；在制动后段，活塞3仅推动第二液压腔13内的制动液300进入制动轮缸内，在相同的制动力的作用下，制动主缸100为制动轮缸提供了较高压力的制动液300，满足制动系统对制动压力的需求。通过设置根据本发明第一方面实施例的制动主缸100，制动性能好，可以兼顾制动行程和制动压力。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。