專利名稱：一種制動氣室和包括該制動氣室的剎車系統(tǒng)以及機動車的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及機動車領域，更具體的說是涉及一種制動氣室。本發(fā)明還涉及一種 剎車系統(tǒng)以及一種機動車。
背景技術(shù)：
機動車的制動是通過剎車系統(tǒng)實現(xiàn)的。剎車制動的過程俗稱剎車；根據(jù)剎車 系統(tǒng)動力不同，機動車剎車一般有油剎和氣剎，所述油剎結(jié)構(gòu)簡單，利用液壓油為剎車 泵提供動力，所述氣剎結(jié)構(gòu)較復雜，利用高壓氣體為剎車泵提供動力。由于氣剎反應迅 速、所能提供的剎車制動力大(氣壓高，可以達到8-10個標準大氣壓)，所以氣剎方式被 廣泛應用于大中型機動車，以確保行車安全。氣剎制動系統(tǒng)包括制動氣室和制動裝置。 目前市場上，最常見的制動氣室為活塞式彈簧制動氣室。請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中活塞式彈簧制動氣室的結(jié)構(gòu)示意圖?；钊綇椈芍苿託馐野んw1、儲能彈簧2、活塞3、活塞軸管4和膜片5;其 中，殼體1的隔板11將殼體1內(nèi)空間分成前腔室和后腔室，膜片5將前腔室分為行車制 動進出氣腔室C和制動腔室D，活塞3與殼體1可滑動配合，將后腔室分成儲能腔室A和 駐車制動進出氣腔室B，儲能腔室A內(nèi)設置有兩端分別支撐在殼體1和活塞3上的儲能彈 簧2;活塞軸管4與隔板11滑動配合，且其第一端與活塞3固定，第二端的端面與膜片 5相抵觸；后腔室內(nèi)還設置有活塞軸桿件6，活塞軸桿件6固定連接于殼體1，儲能彈簧 2以活塞軸桿件6為中心設置于后殼體1與活塞3之間，且活塞3周邊與后殼體1密封滑 動配合；活塞軸管4 一端與活塞3固定，且套接于活塞軸桿件6，兩者可滑動配合；活塞 軸管5為筒狀，內(nèi)部形成的內(nèi)腔?；钊S桿件6與活塞軸管4配合間隙形成第二通氣孔 31，第二通氣孔31連通儲能腔室A和活塞軸管4的內(nèi)腔；活塞軸管5的另一端伸入于行 車制動進出氣腔室C，該端設置有第一通氣孔，第一通氣孔通過預設的通氣道(圖中未示 出)直接將活塞軸管4的內(nèi)腔與外界相連通?；钊S管4中間部分與殼體隔板可滑動配合。
當啟動機動車時，駐車制動進出氣腔室B充入壓縮空氣，壓縮空氣推動活塞3壓 縮儲能彈簧2，儲能腔室A的容積變小，內(nèi)部氣體通過第二通氣孔31進入活塞軸管4的 內(nèi)腔中，再經(jīng)過第一通氣孔排出至外界，完成駐車制動解除。在行車過程中，如需要緊 急制動，則將行車制動進出氣腔室C內(nèi)充入壓縮空氣，壓縮空氣使膜片5向制動腔室D方 向凹陷，帶動制動腔室D中的外部制動裝置動作，完成制動，制動完成后，帶動制動腔 室D內(nèi)的壓縮氣體就會被轉(zhuǎn)換裝置(圖中未標出)排出，恢復正常氣壓。當機動車停止 的同時，駐車制動進出氣腔室B內(nèi)的壓縮氣體也被排出，儲能彈簧2推動活塞3滑動，此 時儲能腔室A的容積逐漸變大，內(nèi)部氣壓減小，外界空氣通過活塞軸管4的第一通氣孔進 入到活塞軸管4內(nèi)腔，再經(jīng)第二通氣孔31進入儲能氣室A內(nèi)實現(xiàn)氣體補償，同時，活塞 軸管4在儲能彈簧2以及活塞3的帶動下伸入行車制動進出氣腔室C并抵住膜片5，通過 膜片驅(qū)動外部制動裝置移動，實現(xiàn)駐車制動。
在上述制動過程中，由于活塞軸管4的第一通氣孔與外界直接相通；外界空氣 通過第一通氣孔進入儲能腔室A進行氣體補償?shù)耐瑫r，在氣壓的吸力作用，外界的灰 塵、污水以及泥漿等雜物很容易被一同吸入儲能腔室A內(nèi)，造成部分零件損壞，從而縮 短產(chǎn)品的使用壽命。同時，包括上述制動氣室的剎車系統(tǒng)以及機動車也會因制動氣室部分零件損壞 而造成車輛的制動故障，產(chǎn)生安全隱患問題。因此，如何減少進入制動氣室的內(nèi)部腔室中雜物，從而延長制動氣室的使用壽 命，進而減少剎車系統(tǒng)以及機動車發(fā)生制動故障是本領域技術(shù)人員需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種制動氣室，該制動氣室能夠提高內(nèi)部腔室密封 性能，減少進入制動氣室的內(nèi)部腔室中的雜物，從而延長了產(chǎn)品的使用壽命。本發(fā)明的另一目的是提供了一種包括上述制動氣室的剎車系統(tǒng)以及包括該剎車 系統(tǒng)的機動車。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種制動氣室，該制動氣室包括殼體、儲能彈 簧、活塞、活塞軸管和膜片；所述殼體的隔板將所述殼體內(nèi)空間分成前腔室和后腔室， 所述膜片將所述前腔室分為行車制動進出氣腔室和制動腔室，所述活塞與所述殼體可滑 動配合，將所述后腔室分成儲能腔室和駐車制動進出氣腔室，所述儲能腔室設置有兩端 分別支撐在所述殼體和所述活塞上的儲能彈簧；所述活塞軸管與所述隔板滑動配合，其 第一端與所述活塞固定，第二端的端面與所述膜片相抵觸；其特征在于，所述活塞軸管 還包括閥體和閥芯，所述閥體形成閥芯腔，所述閥芯腔通過第一孔和第二孔分別與所述 行車制動進出氣腔室和所述儲能腔室相通；所述閥芯與所述閥芯腔滑動配合，且具有連 通第一孔和第二孔的中間孔；所述閥芯的第一端與所述閥體之間形成的承壓空間與第一 孔相通，所述閥芯的第二端與所述閥體之間設置有彈簧，在自由狀態(tài)下，所述彈簧處于 壓縮狀態(tài)；所述閥芯的第二端面與所述閥體相配合時，所述中間孔和第二孔之間保持隔 罔。優(yōu)選地，所述活塞軸管為中空的管，其第二端設置有連通所述儲能腔室和活塞 軸管的內(nèi)腔的通氣孔，所述第二孔與活塞軸管內(nèi)腔相通。優(yōu)選地，還包括活塞軸桿件，所述活塞軸桿件第一端與所述殼體固定連接，第 二端通過通氣孔伸入所述活塞軸管的內(nèi)腔中。優(yōu)選地，所述閥體具有伸入承壓空間的突臺。優(yōu)選地，所述突臺的高度等于所述第一孔的直徑。優(yōu)選地，所述閥體包括閥本體和閥體蓋，所述閥體蓋設置有所述第二孔，所述 閥體蓋安裝在所述閥本體上，所述閥體蓋與所述閥本體之間設置有內(nèi)密封墊圈。優(yōu)選地，所述閥體安裝在所述活塞軸管上，所述閥體與所述活塞軸管之間設置 有密封墊圈。優(yōu)選地，所述閥體于相對應設置所述密封墊圈的位置設置有密封凹槽。本發(fā)明還提供了一種剎車系統(tǒng)，該剎車系統(tǒng)包括制動氣室和制動裝置，所述制 動氣室任意一項所述的制動氣室，所述制動裝置一端伸入于制動氣室內(nèi)部的制動腔室中且與膜片相接觸。本發(fā)明還提供了一種機動車，該種機動車包括車體，剎車系統(tǒng)為上述所述的剎 車系統(tǒng)，所述剎車系統(tǒng)與車體固定。相對于上述背景技術(shù)，本發(fā)明提供的制動氣室中，其活塞軸管還包括閥體和閥 芯，閥體形成閥芯腔，閥芯腔通過第一孔和第二孔分別與行車制動進出氣腔室和儲能腔 室相通；閥芯與閥芯腔滑動配合，閥芯的第一端與閥體之間形成的承壓空間與第一孔相 通，閥芯的第二端與閥體之間設置有彈簧，在自由狀態(tài)下，彈簧處于壓縮狀態(tài)；閥芯的 第二端面與閥體相配合時，第二孔封閉。上述閥體與閥芯設置將行車制動進出氣腔室與儲能腔室相連通，能夠?qū)崿F(xiàn)儲能 腔室與行車制動進出氣腔室之間的氣體交換，因此使該制動氣室的內(nèi)部相對于外界形成 一種封閉式結(jié)構(gòu)。該封閉式結(jié)構(gòu)能夠減少進入制動氣室內(nèi)部腔室的雜物，提高制動氣室 內(nèi)部的清潔度，延長了制動氣室的使用壽命。該制動氣室進一步包括活塞軸桿件，活塞軸桿件與活塞軸管滑動配合；這樣能 夠使活塞軸管以及活塞的滑動更加穩(wěn)定。閥體還進一步設置有突臺，使閥芯與端體之間始終保持一定的空隙，時刻保持 良好的通氣性。此外，包括該制動氣室的剎車系統(tǒng)以及機動車也因此避免了發(fā)生制動故障等安 全隱患現(xiàn)象。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中活塞式彈簧制動氣室的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例一提供的制動氣室的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例二提供的制動氣室的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖2以及圖3中I-I部分的局部放大示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明公開了一種制動氣室，該結(jié)構(gòu)的制動氣室內(nèi)部相對于外界形成一種封閉 式結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)制動氣室內(nèi)部腔室之間的氣體交換，保證了氣室內(nèi)部的清潔度，從而延長 了產(chǎn)品的使用壽命。為了使本技術(shù)領域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖 和具體實施例對本發(fā)明提供的技術(shù)方案作進一步的詳細說明。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是 以現(xiàn)有技術(shù)為基礎的，因此，以下部分沿用背景技術(shù)中的附圖標記。請參考圖2以及圖4，圖2為本發(fā)明實施例一提供的制動氣室的結(jié)構(gòu)示意圖；圖 4為圖2以及圖3中I-I部分的局部放大示意圖。本發(fā)明提供的制動氣室包括殼體1、儲能彈簧2、活塞3、活塞軸管4和膜片5， 其中，殼體1的隔板11將殼體1內(nèi)空間分成前腔室和后腔室，膜片5將前腔室分為行車 制動進出氣腔室C和制動腔室D，活塞3與殼體1可滑動配合，將后腔室分成儲能腔室A 和駐車制動進出氣腔室B，儲能腔室A設置有兩端分別支撐在殼體1和活塞3上的儲能彈 簧2;活塞軸管4中間部分與隔板11滑動配合，且其第一端與活塞3固定，活塞軸管4第二端的端面與膜片5相抵觸；活塞軸管4還包括一個閥，該閥包括閥體41和閥芯42;閥 體41內(nèi)形成閥芯腔，閥芯腔通過第一孔411和第二孔412分別與行車制動進出氣腔室C 和儲能腔室A相通；閥芯42與閥芯腔滑動配合；閥芯42的第一端與閥體41之間形成的 承壓空間與第一孔411相通，閥芯42的第二端與閥體41之間設置有彈簧43，在自由狀態(tài) 下，彈簧43處于壓縮狀態(tài)；閥芯42的第二端面與閥體41相配合時，第二孔412封閉。 其中閥芯42上還設置有中間孔，該中間孔在閥芯42兩端面設有開口。中間孔的結(jié)構(gòu)有 很多種，可以根據(jù)實際需要選擇合適的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，本實施例中，活塞軸管4為中空的管，其第一端設置有連通所述儲 能腔室A和活塞軸管4的內(nèi)腔的通氣孔44，且閥體41與閥芯42位于活塞軸管4第二端 部的內(nèi)腔中，閥體41的第二孔412與活塞軸管4的內(nèi)腔相連通，并通過活塞軸管4的內(nèi) 腔、通氣孔44與儲能腔室A相通；第一孔411直接與行車制動進出氣腔室C相通。將活塞軸管4設計為中空結(jié)構(gòu)，利用內(nèi)腔安裝閥體41與閥芯42，能夠在實現(xiàn)氣 體連通的同時，使整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，節(jié)省內(nèi)部空間。當然，也可以設置其他結(jié)構(gòu)使第 一孔411和第二孔412分別與行車制動進出氣腔室C和儲能腔室A相通。當要啟動機動車時，駐車制動進出氣腔室B由預設的高壓氣體進出氣口充入壓 縮空氣，利用壓縮氣體的高壓力推動活塞3滑動，活塞3壓縮儲能彈簧2向殼體1左方 (以附圖2為參照)滑動；同時，儲能腔室A的容積變小，儲能腔室A中的氣體壓強增 大，儲能腔室A中的氣體通過第二孔412。由于彈簧43的作用，閥芯42的第二端面與 閥體41相分離，第二孔412與閥芯42的中間孔通過閥芯42的第二端面與閥體41之間的 間隙相通。這樣，儲能腔室A中的氣體能夠經(jīng)過閥芯42的中間孔、第一孔411進入行車 制動進出氣腔室C內(nèi)，使活塞3順利向左移動，此時活塞軸管4被活塞3帶動不再抵觸膜 片5，解除駐車制動。在行車過程中，如需要緊急制動，則行車制動進出氣腔室C內(nèi)由預設高壓氣體 進出氣口充入壓縮空氣，壓縮空氣擠壓膜片5。壓縮氣體進入行車制動進出氣腔室C的 同時，也會通過閥體41的第一孔411進入閥體41與閥芯42第一端形成的承壓空間，此 時由于氣體壓力較大，使閥芯42在相對于閥體41移動，并克服彈簧43的彈力，使閥芯 42第二端面與閥體41相配合，使閥芯42的中間孔與第二孔412保持隔離，對壓縮氣體形 成阻尼作用，使行車制動進出氣腔室C在瞬間形成一個密閉的高壓腔室，迫使膜片5高制 動腔室D—側(cè)凹陷，帶動制動腔室D中的外部制動裝置動作，順利完成行車中的制動。行車制動完成后，行車制動進出氣腔室C內(nèi)的壓縮氣體就會由高壓氣體進出氣 口被轉(zhuǎn)換裝置(圖中未標出)排出，恢復正常氣壓；當車停止時，駐車制動進出氣腔室B 內(nèi)的壓縮氣體也經(jīng)高壓氣體進出氣口被排出，儲能彈簧2釋放彈性勢能推動活塞3滑動， 儲能腔室A的容積逐漸變大氣壓變小，此時行車制動進出氣腔室C中氣體通過閥體41的 第一孔411。此時氣體壓力很小，閥芯42在彈簧43的彈力作用下移動，閥芯42的第二 端面與閥體41分離，此時氣體能夠通過閥體41的第二孔412進入到儲能氣室A中實現(xiàn)氣 體補償；這樣就能夠使活塞3順利移動；活塞軸管4在活塞3的帶動下抵住膜片5，實現(xiàn) 駐車制動。在上述制動過程中，制動腔室內(nèi)部的氣體只是在內(nèi)部各腔室間相互交換，相對 于外界形成一種封閉式結(jié)構(gòu)，也就減少了當外界氣體進入制動腔室內(nèi)部過程中，帶入灰塵、污水等雜物的現(xiàn)象，提高了制動腔室內(nèi)部的清潔度，從而延長了產(chǎn)品的使用壽命。請參考圖3和圖4，圖3為本發(fā)明實施例二提供的制動氣室的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4 為圖2以及圖3中I-I部分的局部放大示意圖。在實施例一的基礎上，制動氣室還包括活塞軸桿件6，活塞軸桿件6第一端與殼 體1固定連接，第二端通過通氣孔44伸入活塞軸管4內(nèi)腔。活塞軸桿件6能夠通過手動 的方法向外拉出殼體之外，從而帶動活塞軸管4以及活塞3擠壓儲能彈簧2，使活塞軸管 4與膜片5脫離抵觸狀態(tài)，從而實現(xiàn)制動解除。另外，閥體41內(nèi)側(cè)設置有伸入承壓空間的突臺413，突臺413可以使閥芯42第 一端面與閥體41之間始終保持預定的空隙；可以根據(jù)第一孔411的大小，使突臺413具 有適當?shù)母叨?，本例中，突臺413的高度等于第一孔411的直徑，當然還可以將突臺413 的高度設置為略大于或者略小于第一孔411的直徑長度，只要能夠保證第一孔411的通氣 通暢即可。突臺413的設置使閥芯42與閥體41之間始終保持一定地空隙，避免當閥芯 42與閥體41緊密接觸時，閥芯42的側(cè)壁面封堵第一孔411的現(xiàn)象。閥體41進一步包括閥本體414和閥體蓋415，閥體蓋415設置有第二孔412，閥 體蓋415安裝在閥本體414上，閥體蓋415與閥芯42第二端之間設置有彈簧43，且閥體 蓋415與閥本體414之間設置有內(nèi)密封墊圈。該結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝拆卸方便的特 點，使制動氣室的生產(chǎn)成本也比較低。為了更好地保證各個腔室之間的氣密性，閥體41與活塞軸管4之間也設置有密 封墊圈。為了更好地保證各密封墊圈的定位，于閥體41相對應設置密封墊圈的位置上進 一步設置有密封凹槽416。本發(fā)明還提供了一種剎車系統(tǒng)，該剎車系統(tǒng)包括上述各實施例中的制動氣室和 制動裝置，制動裝置一端伸入于制動氣室內(nèi)部的制動腔室D中，且與膜片5相接觸。還 提供了一種包括該剎車系統(tǒng)的機動車。由于上述制動氣室能夠使該剎車系統(tǒng)更加穩(wěn)定， 防止發(fā)生制動故障，具有上述技術(shù)效果，包括該制動氣室的剎車系統(tǒng)及機動車也具有相 應的技術(shù)效果。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其 他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā) 明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的。因此，本 發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特 點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種制動氣室，包括殼體(1)、儲能彈簧(2)、活塞(3)、活塞軸管(4)和膜片 (5)；所述殼體(1)的隔板(11)將所述殼體(1)內(nèi)空間分成前腔室和后腔室，所述膜片 (5)將所述前腔室分為行車制動進出氣腔室(C)和制動腔室(D)，所述活塞(3)與所述殼 體(1)可滑動配合，將所述后腔室分成儲能腔室(A)和駐車制動進出氣腔室(B)，所述儲 能腔室(A)設置有兩端分別支撐在所述殼體(1)和所述活塞(3)上的儲能彈簧(2)；所述 活塞軸管(4)與所述隔板(11)滑動配合，其第一端與所述活塞(3)固定，第二端的端面 與所述膜片(5)相抵觸；其特征在于，所述活塞軸管(4)還包括閥體(41)和閥芯(42)， 所述閥體(41)形成閥芯腔，所述閥芯腔通過第一孔(411)和第二孔(412)分別與所述行 車制動進出氣腔室(C)和所述儲能腔室(A)相通；所述閥芯(42)與所述閥芯腔滑動配 合，且具有連通第一孔(411)和第二孔(412)的中間孔；所述閥芯(42)的第一端與所述 閥體(41)之間形成的承壓空間與第一孔(411)相通，所述閥芯(42)的第二端與所述閥 體(41)之間設置有彈簧(43)，在自由狀態(tài)下，所述彈簧(43)處于壓縮狀態(tài)；所述閥芯 (42)的第二端面與所述閥體(41)相配合時，所述中間孔和第二孔(412)之間保持隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動氣室，其特征在于，所述活塞軸管(4)為中空的管，其 第二端設置有連通所述儲能腔室(A)和活塞軸管(4)的內(nèi)腔的通氣孔(44)，所述第二孔 (412)與活塞軸管(4)內(nèi)腔相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動氣室，其特征在于，還包括活塞軸桿件(6)，所述活塞 軸桿件(6)第一端與所述殼體(1)固定連接，第二端通過通氣孔(44)伸入所述活塞軸管 (4)的內(nèi)腔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動氣室，其特征在于，所述閥體(41)具有伸入承壓空間 的突臺(413)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制動氣室，其特征在于，所述突臺(413)的高度等于所述第 一孔(411)的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制動氣室，其特征在于，所述閥體(41)包括閥本體(414) 和閥體蓋(415)，所述閥體蓋(415)設置有所述第二孔(412)，所述閥體蓋(415)安裝在 所述閥本體(414)上，所述閥體蓋(415)與所述閥本體(414)之間設置有內(nèi)密封墊圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的制動氣室，其特征在于，所述閥體(41)安裝在 所述活塞軸管(4)上，所述閥體(41)與所述活塞軸管(4)之間設置有密封墊圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制動氣室，其特征在于，所述閥體(41)于相對應設置所述 密封墊圈的位置設置有密封凹槽(416)。
9.一種剎車系統(tǒng)，包括制動氣室和制動裝置，其特征在于，所述制動氣室為上述權(quán) 利要求1-8任意一項所述的制動氣室，所述制動裝置一端伸入于制動氣室內(nèi)部的制動腔 室(D)中且與膜片(5)相接觸。
10.—種機動車，包括車體，其特征在于，剎車系統(tǒng)為上述權(quán)利要求9所述的剎車系 統(tǒng)，所述剎車系統(tǒng)與車體固定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制動氣室，該制動氣室包括殼體、儲能彈簧、活塞、活塞軸管和膜片，殼體的隔板將殼體內(nèi)空間分成前腔室和后腔室，活塞與殼體可滑動配合，將后腔室分成儲能腔室和駐車制動進出氣腔室，儲能腔室設置有儲能彈簧；活塞軸管與隔板滑動配合，且其第一端與活塞固定，第二端的端面與膜片相抵觸；活塞軸管還包括閥體和閥芯，閥芯的第二端與閥體之間設置有彈簧，閥芯的第二端面與閥體相配合時，第二孔封閉。本發(fā)明還公開了一種包括上述制動氣室的剎車系統(tǒng)以及一種包括該剎車系統(tǒng)的機動車。本發(fā)明提供的制動氣室實現(xiàn)了內(nèi)部腔室間的氣體交換，保證了制動氣室內(nèi)部的清潔度，從而延長了產(chǎn)品的使用壽命。
文檔編號F16D65/14GK102011819SQ201010526979
公開日2011年4月13日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者岳喜杰, 張玉田, 王立明, 程曉民, 陳永輝 申請人:公主嶺安寶有限責任公司