用于商用车辆的弹簧制动促动器、释放螺栓以及这种螺栓在弹簧制动促动器中的使用

摘要

本发明涉及一种用于商用车辆的弹簧制动促动器(1)，特别是驻车或者紧急弹簧制动促动器，促动器包括：具有缸壳体基座的缸壳体(3)；位于缸壳体中以施加制动力的弹簧制动活塞(11)；位于缸壳体基座和弹簧制动活塞之间的压缩弹簧(9)，其用于将弹簧制动活塞推离基座；具有螺纹部(37)的制动释放螺栓(19)，优选半释放螺栓；接合螺纹部(37)的行进螺母(21)，其适于克服压缩弹簧的力移动弹簧制动活塞，其中弹簧制动活塞包括适于抵靠行进螺母的凸缘部(23)；和固定附接到螺栓的静态螺母(31)，其用于使行进螺母沿着螺纹部移动。特别地，促动器包括在缸壳体内侧远离缸壳体基座延伸的突出部(27)，和在行进螺母和静态螺母之间的位置处位于释放螺栓上的止动部(25)，其适于在弹簧制动活塞(11)的预定行程位置处抵靠突出部(27)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于商用车辆的弹簧制动促动器，特别是驻车或者紧急弹簧制动促动器，所述促动器包括：具有缸壳体基座的缸壳体；位于所述缸壳体中用以施加制动力的弹簧制动活塞；位于缸壳体基座和弹簧制动活塞之间的压缩弹簧，所述压缩弹簧用于将弹簧制动活塞推离基座；具有螺纹部的制动释放螺栓，优选地是半释放螺栓；接合螺纹部的行进螺母，所述行进螺母适于抵着压缩弹簧的力移动弹簧制动活塞，其中弹簧制动活塞包括：适于抵靠行进螺母的凸缘部；和固定附接到螺栓的静态螺母，所述静态螺母用于使行进螺母沿着螺纹部移动。

背景技术

当使用典型地包括第一螺纹部(例如左旋螺纹)和第二螺纹部(例如右旋螺纹)的半释放螺栓时，行进螺母优选地与第一螺纹部协作，静态螺母与第二螺纹部协作。

前述类型的弹簧制动促动器广泛用于商用车辆工业中，特别是与膜片机械结合，以提供行车制动系统与紧急和驻车制动系统的组合功能。在本发明的观点中，缸壳体中的压缩弹簧的功能是特别被注意到的。弹簧制动促动器——当在所谓的释放位置中操作时——通过在对应的压力室中施加正压而将压缩弹簧保持在压缩状态。

通过使所述对应的压力室的通气，例如，通过促动手动制动阀，压力室被通气。当确定的差和压力达到压缩弹簧的响应范围时，弹簧的力克服室中的残留压力，以允许将弹簧力传递到推杆和制动系统的活塞。这样，弹簧力被传递到车轮制动器。

通常，在压缩弹簧的促动后，能够通过使对应的压力室增压并将弹簧后移进入其压缩状态而恢复释放位置。然而，一些情形中这是非期望或不可能的。因此，前述类型的弹簧制动促动器包括机械释放机构，该机械释放机构由制动释放螺栓、固定附接到螺栓的螺帽或者静态螺母和行进螺母构成，行进螺母用于将弹簧促动活塞以及弹簧本身移动回到压缩状态中，其中行进螺母的移动由静态螺母和制动释放螺栓的旋转导致。

操作者进一步旋转释放螺栓，弹簧的压缩越强，并且他将进一步朝向释放位置移动压缩弹簧。螺旋阻力相应地增加，从而操作者必须施加的扭矩也相应增加。在实践中，系统通常工作得令人满意，但在某些情况下操作者不会意识到，因为当压缩弹簧到达释放位置时已经施加了高扭矩。然后，他可能施加更高的扭矩，从而导致行进螺母的甚至更多的移动。但是由于压缩弹簧不能够被压缩得超越最大压缩的状态，所以释放螺栓上持续施加转矩将导致制动释放螺栓、行进螺母和/或最终承受压缩弹簧施加的力的缸壳体中的任一个的潜在的危害。当使用半释放螺栓时，该问题将会增加。螺栓的每次转动带来的活塞移动能够是数倍于标准释放螺栓促动的活塞的移动，例如三倍。因此，当过度转动半释放螺栓时，扭矩的增加明显更陡峭，从而在更少旋转的情况下导致更多的损坏。

因此，本发明的一个目的是提供一种前述类型的弹簧制动促动器，其减少由不正常操作引起的危害的风险。

发明内容

本发明通过提供根据权利要求1的弹簧制动促动器来实现该目的。特别地，本发明在如下实施例中实现该目的，其中弹簧制动促动器包括在缸壳体内侧远离缸壳体基座延伸的突出部，以及在行进螺母和静态螺母之间的位置处位于释放螺栓上的止动部，所述止动部适于在弹簧制动活塞的预定行程位置处抵靠所述突出部。本发明基于以下发现，即，为了改进操作的安全性，有利的是，向操作者的提供可靠的指示装置，指示已经到达端部止动位置并且因此应当停止释放螺栓的进一步旋转。已经发现，对操作者来说，清晰的触觉反馈是识别到达端部止动的非常可靠的方法。通过抵靠释放螺栓的止动部来提供触觉反馈。止动部一到达并且抵靠在被设置在缸壳体的内侧上的突出部上，当试图进一步旋转释放螺栓时，操作者就能感受到扭矩的陡峭增加。由于释放螺栓上的止动部直接抵靠壳体上的突出部，所以在达到端部止动后，操作者不再给弹簧施加进一步的压缩力，但是取代的是，仅通过止动部将来自释放螺栓的力直接施加到突出部上，从而防止压缩弹簧和/或缸壳体基座的损坏。

通过这个措施，操作安全以及不正确操作的风险将明显减少。

在本发明的另一个实施例中，止动部和突出部相对于彼此定位，使得当压缩弹簧被压缩得足够远以使弹簧制动活塞已经到达零行程位置时，止动部和突出部彼此抵靠。所谓的零行程位置限定这样的位置，其中压缩弹簧处于释放位置，并且活塞已经相应地缩回缸壳体内侧。优选地，在活塞到达零行程位置之后到达或者马上到达端部止动，使得超过所必须的操作者能够施加到释放螺栓上的旋转的数目将被限制。达到零行程位置之后可能的确切的旋转的数目因为弹簧制动促动器的公差的尺寸和范围而不同的。典型地，但是，在达到所述零行程位置后的旋转的数目将在单数范围中。

优选地，止动部和突出部相对于彼此定位，使得当止动部和突出部彼此抵靠时，缸壳体基座和/或弹簧制动活塞的凸缘部弹性变形。就本发明而言，弹性变形被理解为纯弹性变形而没有塑性变形。

在优选实施例中，释放螺栓上的所述螺纹部是具有第一螺纹定向的第一螺纹部，释放螺栓还包括第二螺纹部，该第二螺纹部具有与第一螺纹部相反的定向。例如，第一螺纹方向可以左旋螺纹，而第二螺纹方向可以是右旋螺纹。

优选地，止动部位于释放螺栓上的第一螺纹部和第二螺纹部之间。

而且，优选地，释放螺栓的第二螺纹部接合缸壳体基座上的对应的螺纹部。

在弹簧制动促动器的优选实施例中，突出部被形成为固定附接在缸壳体基座的开口中的轴套。优选地，轴套通过以下方式中的至少一种连接到缸壳体基座：熔焊、钎焊、螺纹连接和力配合。该突出部优选地包括中空圆筒形部，诸如通孔，其中第二螺纹部位于该中空圆筒形部的内侧上。

在优选实施例中，止动部被形成为释放螺栓上的肩部。将止动器形成为直接位于释放螺栓上的肩部提供非常刚性的一件式设计，其允许非常高的力的传递，从而导致做为触觉反馈使操作者感受到的扭矩的特别陡峭的增加。优选地，止动部形成为具有在释放螺栓上的第一和第二螺纹部之间的锥形过渡部的肩部。锥形形状有利于防止对突出部内侧和释放螺栓上的螺纹的不希望的危害。

作为上面提到的一件式设计的替代，可选择地，止动器优选地形成为西格圈、弹簧圈、压配在螺栓上的环和垫圈中的至少一种。

这些可代替的止动器部件很容易在市场中获得，并且能够可靠地和快速地安装到释放螺栓，导致后者的制造的经济性。

在另一个优选实施例中，静态螺母借助于安全销关于释放螺栓旋转固定。安全销优选得被设计为一旦操作者在静态螺母上施加了过多的扭矩就断裂并被破坏。过多的扭矩这里被限定为远超过操作者正常应当施加的，但是仍然在螺栓或突出部的螺纹的危害可能发生的量之下的预定量的扭矩。通过使用这种安全销，就不能施加更多的扭矩和拧紧，这是因为安全销被毁坏，静态螺母和释放螺栓之间不再有力的传递。该实施例的另一个特别的优势是，由于安全销消失，能够马上从外侧视察到释放螺栓上施加了过量的力。

根据另一个优选实施例，止动部和/或突出部包括标记件，其适于当止动部和突出部彼此接触时，分别在突出部或止动部上的放置标记。优选地，标记件被形成为止动部和/或突出部上的球，并且适于在相应的相对部件上产生刻痕，优选地为印记。这样，提供了一种可追溯地检测活塞上的力的过度施加的可靠方法。这种方法的另一个优势是在促动器壳体内侧产生标记。因此，标记不会被操作者本人看到并且其不能够假造标记以试图隐藏释放机构的误用。

根据另一个方面，本发明还涉及用于弹簧制动促动器，优选地根据前述优选实施例中的一个的弹簧制动促动器，的释放螺栓，特别是半释放螺栓，该释放螺栓包括：第一螺纹部，第一螺纹部具有第一螺纹定向，第一螺纹部适于接合弹簧制动缸壳体内侧的行进螺母的对应的螺纹部；第二螺纹部，第二螺纹部具有与第一螺纹定向相反的螺纹定向，第二螺纹部适于接合设置在弹簧制动促动器的缸壳体基座上的对应的螺纹部；静态螺母，静态螺母固定附接到释放螺栓。

本发明也通过提供前述类型的释放螺栓实现了最初描述的目的，其包括止动部，止动部在第一和第二螺纹部之间的位置处位于释放螺栓上，所述止动部适于在弹簧制动活塞的预定行程位置处抵靠在被设置在缸壳体内侧的突出部，所述突出部远离缸壳体基座延伸。

优选地，静态螺母借助于安全销关于释放螺栓旋转固定。

关于根据本发明的释放螺栓的具体优势，参考关于根据本发明的弹簧制动促动器的以上评述。

本文上述的弹簧制动促动器的优选实施例也是根据本发明的释放螺栓的优选实施例。

在另一个方面，本发明还涉及用于使弹簧制动促动器的弹簧制动活塞抵着位于缸壳体基座和弹簧制动活塞之间的压缩弹簧移动的释放螺栓的使用，所述压缩弹簧用于推动弹簧制动活塞远离缸壳体基座。

通过建议使用根据本文中上面提及到的用于所述操作的优选实施例中的一个的螺栓，本发明实现开始提到的目的。

为了更完整地理解本发明，现在将结合附图更详细地描述本发明。详细描述将示意并且描述或者被认为是本发明的优选实施例。当然，应当理解的是，在不背离本发明的范围的情况下，能够容易地做出上在形式上或细节上的各种改进和变化。从而，其意图是，本发明并不限于本文示出的和描述的确切的形式和细节，也不限于任何小于本发明全文所公开的以及之后的权利要求的任何事物。此外，公开本发明的说明书、附图和权利要求中描述的特征可以是独自地或组合地对本发明必须的。特别地，在权利要求中的任何附图标记都不应当视为对本发明范围的限制。词语“包括”并不排除其它部件或步骤。词语“一”或“一个”并不排除多个。

附图说明

简而言之，参考的附图如下：

图1示出了根据本发明的实施例的弹簧制动促动器的示意性横截面图，

图2a、b示出了图1的弹簧制动促动器的释放机构的不同操作状态，

图3a、b示出了根据图1的弹簧制动促动器的缸壳体的不同细节的示意横截面图，并且

图4a、b示出了根据本发明的实施例的释放螺栓的不同的示意性侧视图，特别是图1的弹簧制动促动器的释放螺栓。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的原理的弹簧制动促动器1的示意性横截面图。弹簧制动促动器1包括缸壳体3。弹簧加载部7和压力室13位于缸壳体3内侧。弹簧加载部7包括压缩弹簧9，压缩弹簧9在图1的左侧上座靠在缸壳体基座5上并且在相对侧上抵靠在弹簧制动活塞11上，弹簧制动活塞11在图1中通过压力室13内侧的正压保持在释放位置。

弹簧制动活塞11适于作用在弹簧制动促动器1的膜片17上，其将强加的力传递至推杆15，推杆15则将施加的能量传递到车轮制动器。

弹簧制动促动器1还包括机械释放机构。该释放机构包括释放螺栓19。行进螺母21拧到释放螺栓19上，并且适于在释放螺栓19转动时沿着释放螺栓19移动。行进螺母21适于在弹簧制动活塞11的空腔内侧没有旋转地移动，直到其达到凸缘部23，行进螺母21不可能进一步移动超过该凸缘部23。

释放螺栓包括静态螺母31，静态螺母31借助于安全销32固定附接到释放螺栓。释放螺栓19借助于轴套29拧入缸壳体3中。轴套29具有承载内螺纹的突出部27，突出部27具有内圆筒形部。释放螺栓19包括适于与突出部27形成抵靠的止动部25。

图2a、b示出了释放机构移动的两种不同的移动状态。特别地，图2a示出了止动部25未与轴套29的突出部27接触的状态下的释放螺栓。

相反，图2b示出了第二状态下的释放螺栓。在该状态，静止螺母31已经被充分旋转，使得释放螺栓19已经朝向(图2a、b的)左手侧前移。释放螺栓19上的止动部25抵靠在轴套29的突出部27上。行进螺母21已经通过沿着具有第一螺纹定向的第一螺纹部行进而到达凸缘部23。释放螺栓19上的第二螺纹部35优选地具有相反的螺纹定向。在图2b所示的状态，在静态螺母31上进一步施加的扭矩将被突出部27承受(take up)至少显著部分。因此，阻止了行进螺母朝向凸缘部23的进一步移动，还分别防止对凸缘部23和/或释放螺栓19、或行进螺母21被损坏。由于轴套29的刚性，旋转静态螺母的扭矩的增加被操作者立即感受到。

如果操作者施加的扭矩尽管如此甚至增加更多地作用在静止螺母31上，则安全销32将断裂，从而提供另一个清晰的指示：操作者施加了过多的扭矩，并还防止对释放机构和弹簧制动促动器1的内部部件的损坏。

图3a示出了缸壳体3的示意性横截面图。缸壳体基座5包括凹部38。轴套29已经在凹部38中实施。在图3b中示例性地示出了轴套29关于缸壳体3的紧固。例如通过熔焊，轴套29在附接部39中固定到缸壳体基座5。

如图3b中进一步示出的，轴套29在突出部27的周缘处包括具有角度β的斜面40。

图4a、b更详细地示出了释放螺栓19。在所示的实施例中的释放螺栓19包括以肩部41为形状的止动部25，肩部41以角度α锥形地成形。特别优选的是，角度α与β相同。

止动部25位于释放螺栓19的第一螺纹部37和第二螺纹部35之间。

附图标记列表(说明书的一部分)

1 弹簧制动促动器

3 缸壳体

5 缸壳体基座

7 弹簧加载部

9 压缩弹簧

11弹簧制动活塞

13压力室

15推杆

17膜片

19释放螺栓

21行进螺母

22行进螺母21的螺纹

23凸缘部

25止动部

27突出部

29轴套

31静止螺母

32安全销

35第二螺纹部

37第一螺纹部

38凹部

39紧固部

40斜面

41肩部

α、β 角度