液压防抱死制动轮缸及制动系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了液压防抱死制动轮缸，包括：缸体，设有第一穴，且缸体设有第一油腔接口、第二油腔接口和回油接口；端盖，设置在第一穴外端；第一活塞，设置在第一穴内，且第一活塞和端盖之间设有第一弹簧，第一活塞与第一穴的底部之间形成第一油腔，第一油腔与第一油腔接口连通；第一活塞设有第二穴，第二穴内设置第二活塞；第二弹簧，设置在第二活塞与第二穴的底部之间，第二活塞与第二穴的顶部之间形成第二油腔；芯管，设置在缸体内，且芯管的一端连通第二油腔，另一端连通第二油腔接口；回油接口在第一活塞往外运动到预定位置时与第一油腔连通。本发明还公开了制动系统。本发明既达到制动的目的又达到防抱死的目的。
【专利说明】液压防抱死制动轮缸及制动系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及一种液压防抱死制动轮缸及制动系统。
【背景技术】
[0002]随着机动车保有量越来越多，人们对安全行驶要求越来越高，而制动性能的好坏是行车安全的重要依据。尤其是在机动车速度快、自重大的情况下，制动惯性对安全行驶影响越来越多，如何减少和优化制动惯性对机动车制动的影响，是机动车行业所有人员在孜孜不倦解决的问题。
[0003]目前市场上现有的ABS (Ant-11ckBrakeSystem,防抱死制动系统),可以减少或优化制动惯性对机动车制动的影响，但是现有的ABS由于其结构复杂、安全系数低、造价高，因此使得现有的ABS无法大规模推广。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种液压防抱死行车制动轮缸及制动系统，使行车更加安全，故障率更低、布置更方便。
[0005]为了实现上述技术目的，本发明的解决方案为:
[0006]本发明提供的一种液压防抱死制动轮缸，包括缸体、芯管、第一活塞、第二活塞、第
一弹簧、第二弹簧、端盖；其中，
[0007]所述缸体设有第一穴，且所述缸体上设有第一油腔接口、第二油腔接口和回油接口，所述端盖设置在所述第一穴外端；
[0008]所述第一活塞设置在所述第一穴内，且所述第一活塞底部和所述端盖的底部之间设有所述第一弹簧，所述第一活塞的底部与所述第一穴的底部之间还形成第一油腔；所述第一油腔接口 一端连通所述第一油腔，另一端连接脚制动阀；通过所述脚制动阀控制由第一油腔接口流入第一油腔的油量；
[0009]所述第一活塞设有第二穴，所述第二活塞位于所述第二穴内，且所述第二活塞与所述第二穴的顶部之间形成第二油腔，所述第二活塞的底部与所述第二穴的底部之间还设有所述第二弹簧；
[0010]所述芯管设置在所述缸体内，且所述芯管的一端连通手动制动阀，另一端穿过所述第二油腔接口并连通第二油腔，通过所述手制动阀控制由芯管流入第二油腔的油量；
[0011]所述回油接口在所述第一油腔的压力增大并推动所述第一活塞往外运动到预定位置时与所述第一油腔连通。
[0012]优选地，所述第一活塞上设有供所述芯管穿过的第一穿孔，所述第二活塞上设有供芯管穿过的第二穿孔及第二油腔进油通道，所述第二油腔进油通道分别与所述第二穿孔及所述第二油腔连通；所述芯管由所述第二油腔接口插入，并穿过第一活塞的第一穿孔、所述第二活塞的第二穿孔以及第二油腔进油通道，以将液压油输送至所述第二油腔内。
[0013]优选地,所述第一活塞包括分体设置的第一活塞体和第一活塞杆，所述第一活塞体具有相对设置的两侧面，与所述第一穴的底部抵接的一侧面为第一侧面，另一侧面为第二侧面，所述第一侧面上设有所述供芯管穿过的第一穿孔，所述第一穿孔处设有密封装置；所述第一活塞杆包括套筒及套筒边缘延伸的固定部，所述固定部与所述第一活塞体固定连接；所述第一活塞体内设有所述第二穴，且所述第二穴由所述第一活塞体内垂直向第二侧面延伸的收容空间和套筒组成。
[0014]优选地，所以液压防抱死制动轮缸还包括若干密封装置，所述第一活塞体与所述第一穴接触的外侧壁上设有密封槽，以收容密封装置，且所述第一活塞体与所述第一活塞杆连接的位置设有密封装置，所述端盖与所述第一穴内部接触的位置设有密封装置，所述端盖与所述第一活塞杆接触的位置设有密封装置。
[0015]优选地，所述第二活塞设有第二活塞体及第二活塞杆，且该第二活塞体收容在所述第一活塞体内，第二活塞杆收容在所述第一活塞杆的套筒内；所述第二活塞体上设有供芯管穿过的所述第二穿孔及所述第二油腔进油通道，所述第二穿孔与所述第二油腔进油通道连通，且所述第二穿孔处设有密封装置。
[0016]优选地，所述液压防抱死制动 轮缸还包括密封装置，所述第二活塞体和第二活塞杆的外侧壁上均设有密封槽，以收容密封装置。
[0017]优选地，所述液压防抱死制动轮缸还包括压盖，所述压盖设置在端盖的外端，并与所述缸体固定连接。
[0018]优选地，所述第一弹簧和/或第二弹簧为蝶簧。
[0019]优选地，所述缸体包括一个第一穴、两个第一穴或者三个以上第一穴，且所述第一活塞、第二活塞、第一弹簧、第二弹簧、端盖的数量与所述缸体的第一穴的数量相等；当所述第一活塞的第一穴的数量为多个时，所述芯管插入所述缸体后将分成多个通路，且每个通路对应连通所述第二油腔。
[0020]本发明还提供了一种制动系统，包括油箱、油泵、制动鼓和制动蹄，还包括如上述结构的液压防抱死制动轮缸，所述液压油从油箱经油泵、管路通过脚制动阀、手制动阀与液压防抱死制动轮缸连通、切断；所述制动蹄设置制动鼓的内侧，且制动蹄在液压防抱死制动轮缸的带动下，与制动鼓抵接或分离。
[0021]采用本发明的液压防抱死制动轮缸，当液压油从油箱经油泵、管路、缸体的第一油腔接口、第二油腔接口进入安装、调试好的液压防抱死行车制动轮缸中时:
[0022]I〇当手制动阀和脚制动阀都关闭时，第一活塞在第一弹簧的压力下贴近缸体的第一穴的底部，第二活塞在第二弹簧的压力下外伸，使制动蹄和制动鼓处于紧密结合状态，车辆处于制动。
[0023]②需要解除驻车制动时，通过手制动阀控制液压油经第二油腔接口、芯管进入第二油腔，第二活塞压迫第二弹簧向第二穴底部运行，带动制动蹄和制动鼓分离，解除车辆驻车制动，车辆可以行驶。
[0024]3〇车辆行驶过程中需要制动时，操纵脚制动阀，使得液压油经第一油腔接口进入第一油腔，此时第一油腔中的液压油压迫第一活塞，第一活塞压迫第一弹簧弹力往外伸，使制动蹄压紧制动鼓，达到制动的目的；第一油腔内的液压油的压力越大则压迫第一活塞外伸越多，制动力就越大。
[0025]4〇当脚制动阀减小第一油腔中的液压油的压力时，第一弹簧弹力释放，进而推动第一活塞回缩，并带动制动蹄离开制动鼓，达到减轻或解除制动的目的。
[0026]5〇当脚制动阀持续增大第一油腔压力时，第一活塞持续被压迫，且该第一活塞压迫第一弹簧并使第一活塞和第二活塞均外伸，当第一活塞运行到预定位置(即最大制动力)时第一油腔和回油接口连通，高压油经回油接口回流至油箱，油腔压力降低。当第一油腔压力小于第一弹簧的弹力时，第一弹簧压缩第一活塞回缩，封死回油接口，然后第一油腔压力又持续增大并推动活塞再次运行到预定位置时第一油腔和回油接口又接通，如此循环往复带动制动蹄和制动鼓不断的分离和结合达到即制动又防抱死的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1a是本发明制动系统中制动轮缸与制动蹄、制动鼓一实施例的结构示意图；
[0028]图1b是本发明制动系统中制动轮缸与制动蹄、制动鼓另一实施例的结构示意图；
[0029]图2是本发明液压防抱死制动轮缸的俯视结构示意图；
[0030]图3是图2中液压防抱死制动轮缸沿A-A线的剖面结构示意图；
[0031]图4是图2中液压防抱死制动轮缸的缸体沿A-A线的剖面结构示意图；
[0032]图5是图2中液压防抱死制动轮缸的缸体沿B-B线的剖面结构示意图；
[0033]图6是图2中液压防抱死制动轮缸的缸体沿C-C线的剖面结构示意图；
[0034]图7是图2中液压防抱死制动轮缸沿B-B线的剖面结构示意图；
[0035]图8是图3中液压防抱死制动轮缸的第一活塞的结构示意图；
[0036]图9是图3中液压防抱死制动轮缸的第二活塞的结构示意图；
[0037]图10是图2中液压防抱死制动轮缸沿C-C线的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0038]以下将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0039]本发明提出一种本发明制动系统的结构。该制动系统包括:油箱、油泵、脚控制阀、手控制阀、管路、制动蹄、制动鼓以及液压防抱死制动轮缸。其中油箱中装有液压油，油箱通过油泵、管路流入液压防抱死制动轮缸中。通过液压防抱死制动轮缸的制动作用，可以实现制动蹄与制动鼓的制动或解除制动，从而既能达到制动目的，又能达到防抱死的目的。如图1a及图1b所示,制动蹄300位于制动鼓200的内侧,且制动蹄300在液压防抱死制动轮缸100的推动下，与制动鼓 200抵接或分离，从而实现制动或解除制动。
[0040]如图2至图3所示，图2是本发明液压防抱死制动轮缸的俯视结构示意图；图3是图2中液压防抱死制动轮缸沿A-A线的剖面结构示意图。为了方便后续的结构描述，在此定义图3中的X轴负方向为顶，X轴正方向为底。该液压防抱死制动轮缸包括:缸体10、芯管20、第一活塞30、第二活塞40、第一弹簧50、第二弹簧60、端盖70。其中，第一活塞30收容在所述缸体10内，且第一活塞30相对缸体10沿图3中X轴方向运动。第二活塞40收容在第一活塞30内，且第二活塞40相对于第一活塞30沿图3中的X轴方向运动。所述端盖70设置在缸体10外端，可以限制第一活塞30和第二活塞40的运动行程。所述第一弹簧50设置在第一活塞30与端盖70之间，所述第二弹簧60设置在第二穴34的底部与第二活塞40的底部之间。所述压盖80位于端盖70外端，且所述压盖80和所述缸体10固定连接。[0041]结合图4至图6所示，所述缸体10设有第一穴11，且所述缸体10上设有第一油腔进油口 12、第二油腔进油口 13和回油接口 14。本实施例中，该缸体10设有两个第一穴11，且该两个第一穴11对称设置。当然，液压防抱死制动轮缸的缸体还可以设置一个第一穴，也可以设置三个以上的第一穴。对应地，所述第一活塞30、第二活塞40、第一弹簧50、第二弹簧60、端盖70的数量与所述缸体10设置的第一穴11、所述第一活塞30设置的第二穴的数量相等。
[0042]结合图7及图8所示，所述第一活塞30设置在所述缸体10的第一穴11内，包括分体设置的第一活塞体31和第一活塞杆32，所述第一活塞体31具有相对设置的两侧面，且与第一穴11的底部抵接的一侧面为第一侧面，另一侧面则为第二侧面。第一侧面上设有贯穿第一侧面的第一穿孔311。该第一穴11的顶部与第一活塞体31的第一侧面之间形成的空间为第一油腔33。第一穴11的内径大小与所述第一活塞体31的外径大小基本相等。缸体10的第一油腔接口 11 一端与所述第一油腔连通，另一端连接脚制动阀(图中未示出)。所述第一活塞杆32包括套筒321及套筒321边缘延伸的固定部322，所述固定部322通过螺钉与所述第一活塞体31的第二侧面固定连接。第一活塞30设有以收容第二活塞40的第二穴34，且该第二穴34由第一活塞体31上的收容空间与第一活塞杆32的套筒321共同组成。如图5所示，可以将油箱中的液压油由第一油腔接口 12输入至第一油腔33内，且通过脚制动阀的控制，可以实现输入至第一油腔33内的液压油量的控制。
[0043]结合图9及、图3及图7所示，所述第二活塞40设置在所述第一活塞30的第二穴34内。该第二活塞40设有一体设置的第二活塞体41及第二活塞杆42，且该第二活塞体41收容在第一活塞体31的收容空间内，第二活塞杆42收容在所述第一活塞杆32的套筒321内。第二活塞40的第二活塞体41的顶部与第二穴34的顶部形成的空间为第二油腔43。所述第二活塞体41上设有供芯管穿过的第二穿孔411及第二油腔进油通道412，且所述第二穿孔411与第二油腔进油通道412连通，所述第二油腔进油通道412与所述第二油腔43连通。且第二活塞杆42内设有与所述制动蹄300连接的连接装置44。
[0044]所述芯管20设置在所述缸体10内，且所述芯管20的一端穿过第二油腔进油口13、第一活塞30的穿孔311及第二活塞40的第二油腔的进油通道411的一路或多路与第二油腔43连通，另一路端通过第二油腔接口 13连接手制动阀(图中未示出)。通过手制动阀的控制可以实现将液压油输入芯管中，进而由芯管20输入第二油腔43中。若第二油腔43设有多个，则芯管20穿入缸体10的一端将分成多路，对应将液压油输入第二油腔43内。
[0045]结合图10及图6所示，回油接口 14将设置在缸体10的合适位置，以在由第一油腔接口 12进入第一油腔33中的液压油的压力持续增大，并推动第一活塞30沿X轴正方向移动到预定位置时，回油接口 14将于第一油腔33连通，从而使得第一油腔33内的液压油可以通过回油接口 14返回至油箱。
[0046]安装上述液压防抱死制动轮缸时，先将芯管20安装在缸体10内，然后再将第一活塞30的第一活塞体31收容在缸体10的第一穴11内，将第二活塞40的第二活塞体41收容在第一活塞体31的第二穴34内，而且所述第二活塞体41与第一活塞30的第一穴11底部之间设有第二弹簧60。然后再将第一活塞30的第一活塞杆32套合在所述第二活塞40的第二活塞杆42上，而且将第一活塞30的第一活塞杆32的固定部322通过螺钉与所述第一活塞体31的第二侧面固定连接。最后再将端盖70压持着所述第一活塞杆32，且所述端盖70与第一活塞杆32的固定部322之间设有第一弹簧50。
[0047]进一步地，上述第一弹簧50和/或第二弹簧60优选为蝶簧，当然还可以为其他具有同等作用的弹性部件，在此并不限定。
[0048]采用上述结构的液压防抱死制动轮缸，当液压油从油箱经油泵、管路、缸体的第一油腔接口、第二油腔接口进入安装、调试好的液压防抱死行车制动轮缸中时:
[0049]I〇当手制动阀和脚制动阀都关闭时，第一活塞30在第一弹簧50的压力下贴近缸体10的第一穴11的底部，第二活塞40在第二弹簧60的压力下外伸，使制动蹄300和制动鼓200处于紧密结合状态，车辆处于制动。
[0050]②如图3所示，以图3中缸体10右半结构的运动过程为例。在手制动阀的控制下，液压油经第二油腔接口 13进入缸体10内，并通过缸体10内的芯管进入第二油腔43内。随着第二油腔43中液压油的压力增大，第二活塞40将压迫第二弹簧60并推动第一活塞30沿X轴负方向移动，从而带动制动蹄300和制动鼓200分离，解除车辆驻车制动，车辆可以行驶。
[0051]③如图8所示，以图8中缸体10左半结构的运动过程为例。车辆行驶过程中，在脚制动阀的控制下，液压 油经第一油腔接口 12进入第一油腔33中，此时第一油腔33中的液压油将压迫第一活塞30，从而第一活塞30压迫第一弹簧50压力并往外伸，使制动蹄300压紧制动鼓200，达到制动的目的。第一油腔33内的液压油的压力越大则压迫第一活塞30外伸越多，制动力就越大。
[0052]④当控制脚制动阀，以减小第一油腔33内的压力时，第一弹簧50恢复弹力，进而推动弟一活塞30回缩，并带动制动蹄300尚开制动鼓200，达到解除制动的目的。
[0053]⑤如图10所示，当控制脚制动阀，以持续增大第一油腔33内的压力时，第一活塞30继续压迫第一弹簧50并往外伸，此时带动制动蹄300以最大力量压紧制动鼓200的位置，而且第一油腔33将和回油接口 14连通，高压油将经回油接口 14回流至油箱，第一油腔33内的压力降低。当第一油腔33内的压力小于第一弹簧60的弹力时，第一弹簧60将压缩第一活塞30回缩，第一活塞30则带动制动蹄300和制动鼓200分离，第一活塞30回缩封死回油接口 14，第一油腔33内的压力又开始增大，再推动第一活塞30往外伸。如此循环往复以实现制动和解除制动的不断重复，既达到制动的目的又达到防抱死的目的。
[0054]进一步地，上述液压防抱死制动轮缸的端盖70上还设有压盖80，该压盖80设置在端盖70外端，并与所述缸体10固定连接。
[0055]进一步地，上述液压防抱死制动轮缸还设有若干密封装置，以加强制动轮缸内液压油的密封性，防止液压油泄漏。具体为:
[0056]如图7和图3所示，第一活塞体31的外侧壁上设有密封槽312，该密封槽312内收容有密封装置90a，该密封装置90a使得第一活塞体31在第一穴内滑动时，防止第一油腔33内的液压油泄漏。同时第一活塞体31与第一活塞杆32连接的位置处也设有密封装置90e，以防止第二油腔43内的液压油泄漏。第一穿孔311内设有密封装置90f。
[0057]如图9和图3所示，第二活塞体41的外侧壁上设有密封槽413，第二活塞杆42的外侧壁上也设有密封槽421。该密封槽413和密封槽421分别用于收容密封装置90c、90d。该密封装置90c使得第二活塞40在第一活塞30的第二穴34内滑动时，防止第一油腔33内的液压油泄漏。密封装置90d使得第二活塞40在第一活塞30的第二穴34内滑动时，防止第二油腔43内的液压油泄漏。所述第二穿孔411设有密封装置90h。
[0058]如图3所示，端盖70位于缸体10的第一穴11的外端，且该端盖70与第一穴11的内壁接触的位置设有密封装置90f，端盖70与所述第一活塞杆32的外侧壁接触的位置设有密封装置90b，该密封装置90b和密封装置90f使得第一活塞30在第一穴11内滑动时，再次防止第一油腔33的油泄漏。
[0059]可以理解的是，上述密封装置为任何可以起到密封作用的物体或部件，在此并不限定。本实施例中，该密封装置优选为密封圈。
[0060]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种液压防抱死制动轮缸,其特征在于:包括缸体、芯管、第一活塞、第二活塞、第一弹簧、第二弹簧、端盖；其中， 所述缸体设有第一穴，且所述缸体上设有第一油腔接口、第二油腔接口和回油接口，所述端盖设置在所述第一穴外端； 所述第一活塞设置在所述第一穴内，且所述第一活塞底部和所述端盖的底部之间设有所述第一弹簧，所述第一活塞的底部与所述第一穴的底部之间还形成第一油腔；所述第一油腔接口一端连通所述第一油腔，另一端连接脚制动阀；通过所述脚制动阀控制由第一油腔接口流入第一油腔的油量； 所述第一活塞设有第二穴，所述第二活塞位于所述第二穴内，且所述第二活塞与所述第二穴的顶部之间形成第二油腔，所述第二活塞的底部与所述第二穴的底部之间还设有所述第二弹簧； 所述芯管设置在所述缸体内，且所述芯管的一端连通手动制动阀，另一端穿过所述第二油腔接口并连通第二油腔，通过所述手制动阀控制由芯管流入第二油腔的油量； 所述回油接口在所述第一油腔的压力增大并推动所述第一活塞往外运动到预定位置时与所述第一油腔连通。
2.如权利要求1所述的液压防抱死制动轮缸，其特征在于:所述第一活塞上设有供所述芯管穿过 的第一穿孔，所述第二活塞上设有供芯管穿过的第二穿孔及第二油腔进油通道，所述第二油腔进油通道分别与所述第二穿孔及所述第二油腔连通；所述芯管由所述第二油腔接口接入，并穿过第一活塞的第一穿孔、所述第二活塞的第二穿孔以及第二油腔进油通道，以使液压油进、出所述第二油腔。
3.如权利要求2所述的液压防抱死制动轮缸，其特征在于:所述第一活塞包括分体设置的第一活塞体和第一活塞杆，所述第一活塞体具有相对设置的两侧面，与所述第一穴的底部抵接的一侧面为第一侧面，另一侧面为第二侧面，所述第一侧面上设有所述供芯管穿过的第一穿孔，所述第一穿孔处设有密封装置；所述第一活塞杆包括套筒及套筒边缘延伸的固定部，所述固定部与所述第一活塞体固定连接；所述第一活塞体内设有所述第二穴，且所述第二穴由所述第一活塞体内垂直向第二侧面延伸的收容空间和套筒组成。
4.如权利要求3所述的液压防抱死制动轮缸，其特征在于:还包括若干密封装置，所述第一活塞体与所述第一穴接触的外侧壁上设有密封槽，以收容密封装置；所述第一活塞体与所述第一活塞杆连接的位置设有密封装置；所述端盖与所述第一穴内壁接触的位置设有密封装置，所述端盖与所述第一活塞杆接触的位置设有密封装置。
5.如权利要求2所述的液压防抱死制动轮缸，其特征在于:所述第二活塞设有第二活塞体及第二活塞杆，且该第二活塞体收容在所述第一活塞体内，第二活塞杆收容在所述第一活塞杆的套筒内；所述第二活塞体上设有供芯管穿过的所述第二穿孔及所述第二油腔进油通道，所述第二穿孔与所述第二油腔进油通道连通，且所述第二穿孔处设有密封装置。
6.如权利要求5所述的液压防抱死制动轮缸，其特征在于:还包括密封装置，所述第二活塞体和第二活塞杆的外侧壁上均设有密封槽，以收容密封装置。
7.如权利要求1-6任一项所述的液压防抱死制动轮缸，其特征在于:还包括压盖，所述压盖设置在端盖的外端，并与所述缸体固定连接。
8.如权利要求1所述的液压防抱死制动轮缸，其特征在于:所述第一弹簧和/或第二弹簧均为蝶簧。
9.如权利要求1所述的液压防抱死制动轮缸，其特征在于:所述缸体包括一个第一穴、两个第一穴或者三个以上第一穴，且所述第一活塞、第二活塞、第一弹簧、第二弹簧、端盖的数量与所述缸体的第一穴的数量相等；当所述第一活塞的第一穴的数量为多个时，所述芯管接入所述缸体后将分成多个通路，且每个通路对应连通所述第二油腔。
10.一种制动系统，包括油箱、油泵、制动鼓和制动蹄，其特征在于:还包括如权利要求1-9任一项所述的液压防抱死制动轮缸，所述液压油从油箱经油泵、管路通过脚制动阀、手制动阀与液压防抱死制动轮缸连通、切断；所述制动蹄设置制动鼓的内侧，且制动蹄在液压防抱死制动轮缸的 带动下，与制动鼓抵接或分离。
【文档编号】F16D125/08GK103994163SQ201410213110
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】吴茂庭 申请人:山东海工机械有限公司, 吴茂庭