專利名稱：氣動閥和包括該種閥的制動系統的制作方法
技術領域：
本發明主要涉及一種用于限制負壓級的氣動閥，并且具體地涉及一種用于限制低壓級使得能夠加強一個氣力制動助力伺服馬達的至少一個腔室內的低壓級的控制的氣動閥，并且涉及一種包括該種閥的制動系統。
已知類型的氣動制動助力伺服馬達用的負壓源，也稱為真空源，包括一個氣動真空泵(例如葉輪泵，并且特別是單葉輪泵)，所述氣動真空泵包括一個第一腔室和一個第二腔室，所述第一腔室用于抽取容納在伺服馬達的一個腔室中的氣動流體，稱為低壓腔室，而所述第二腔室用于輸送來自伺服馬達的低壓腔室的所述氣動流體，稱為排放腔室。
還已知在由包括所述伺服馬達的機動車的汽油發動機的發動機負壓提供真空源的裝置。
不論是真空泵還是發動機負壓兩者都有可能達到一個不可控制的低壓值，特別是對于發動機負壓，低壓級會根據發動機的運轉狀況而變化。
而且，有時必須把供應到伺服馬達的氣動流體的壓力級限制到一個預定值，所述預定值高于由真空源可以達到的低壓值，以避免因為伺服馬達的兩個腔室之間過大的壓力差引起的運轉問題。
已知通過使用一個測量存在于伺服馬達的低壓腔室內部壓力的壓力傳感器，并且使得一個電磁閥的控制能夠中斷伺服馬達與真空源之間的連接，以調節伺服馬達的至少一個腔室內部存在的壓力級。由壓力傳感器測出的壓力值數據傳輸到一個電子計算機，所述計算機向電磁閥發送一個適當的指令。然而由于壓力傳感器的價格、電磁閥的價格以及把傳感器裝配進伺服馬達的復雜性和連接到計算機的電連接的復雜性使得這些裝置成本高昂。而且，壓力傳感器的安裝需要一個形成在伺服馬達的機殼中的一個孔、需要例如由一個密封件來提供流體密封。這樣，由于制動時伺服馬達的機殼變形的事實，機殼中的孔的存在就可能是泄露的根源，降低伺服馬達的效率和降低司機的舒適性，還不說這些事情會危及司機。
因此，本發明的目的是提供一個可靠的和易于裝配的裝置，在一個利用通過真空源得到的低壓氣動流體的部件中，所述裝置把所述氣動流體的壓力值限制到一個高于用真空源得到的壓力值的一個預定值。
本發明的另一個目的是提供還具有低廉成本價格的這樣一種裝置。
這些目的通過一種包括一個閥裝置的閥實現，所述閥裝置置于一個真空源與一個使用從真空源得到的低壓氣動流體的部件之間，所述閥裝置對從真空源得到的壓力級的變化靈敏，并且當檢測到的壓力級低于預定值時，中斷從真空源把氣動流體吸入進所述部件中。
換言之，是一種包括一種密閉件的閥，所述的密閉件在其面的第一個面上承受低壓，在與第一面相反的第二面上承受高壓，所述的密閉件在可以在壓差的作用下移動，并且在一個預定的壓力差值下中斷真空源和所述部件之間的連接。
本發明主要涉及一種氣動閥，用于通過一種利用氣動流體的氣動部件來限制從一個低壓氣動流體源得到的氣動流體的壓力級，其特征在于，所述閥包括一個殼，一個裙板以流體密封、滑動的方式安裝在所述殼中，所述裙板把殼的內部分成一個第一腔室和一個第二腔室，所述的殼包括一個第一孔、一個第二孔和一個第三孔，所述第一孔使得能夠從低壓氣動流體源供給第一腔室，所述第二孔連接第一腔室和所述部件，所述第三腔室使得能夠供給第二腔室高壓氣動流體，第一腔室還包括置于所述裙板與所述殼之間的使所述裙板返回的彈性裝置，所述裙板包括封閉真空源和所述氣動部件之間的至少一個連接孔的裝置。
本發明還涉及一種氣動閥，其特征在于，裙板包括一個密閉件，所述密閉件能夠與一個在第一腔室與低壓氣動流體源之間的第一連接孔的周邊上形成的閥座相配合。
本發明還涉及一種氣動閥，其特征在于，所述密閉件這樣安裝，即它從裙板伸進第一腔室內。
本發明還涉及一種氣動閥，其特征在于，所述密閉件包括一個彈性體帽以增強密閉件與所述閥座之間的接觸的流體密封。
本發明還涉及一種氣動閥，其特征在于，第一氣動腔室與第二氣動腔室之間的流體密封借助于一個固定在所述殼和所述裙板兩者上的展開膜產生。
本發明還涉及一種氣動閥，其特征在于，所述裙板包括相互固定的第一盤和第二盤，并且在于，所述展開膜夾緊在第一盤和第二盤之間。
本發明還涉及一種氣動閥，其特征在于，存在于第二氣動腔室中的高壓氣動流體是大氣壓力的空氣。
本發明還涉及一種制動系統，包括一個氣力制動助力伺服馬達、一個以流體密封方式連接到至少一個置于車輪高度的制動裝置的主缸和一個真空源，其特征在于，它包括一個根據本發明以流體密封的方式連接到低壓氣動流體源并且連接到伺服馬達的氣動閥，所述伺服馬達形成氣動部件。
本發明還涉及一種制動系統，其特征在于，所述低壓氣動流體源是內燃機的進氣口。
本發明還涉及一種制動系統，其特征在于，所述低壓氣動流體源是一個具有由電動機驅動的至少一個葉輪的泵。
本發明還涉及一種制動系統，其特征在于，所述低壓氣動流體源是一個具有由裝備有所述制動系統的車輛的發動機驅動的至少一個葉輪的泵。
借助于下面的說明以及作為非限制性示例給出的附圖將會較好地理解本發明，并且其中前后分別地對應于圖中的左和右，并且附圖中
圖1是本發明的用于限制低壓級的氣動閥的詳細橫截面圖2是一個制動系統的圖示，所述制動系統包括圖1的用于限制低壓級的閥。
例如對于氣力制動助力伺服馬達的壓力級采用的術語“真空”和“負壓”對應于低于大氣壓的壓力，并且特別地對應于0Pa至95000Pa之間的壓力。
在圖1中可以看出本發明的閥9包括一個殼11，所述殼11具有第一和第二連接孔13、15，所述第一和第二連接孔13、15以流體密封的方式分別地連接到一個真空源和一個利用低壓氣動流體的部件(未圖示)，所述真空源例如是一個真空泵或者是一個內燃機的進氣口(未圖示)，所述利用低壓氣動流體的部件例如是一個氣力制動助力伺服馬達，負壓源和伺服馬達由一個供給管線(未圖示)以流體密封的方式連接，負壓源與使用低壓氣動流體的元件之間的連接可以由閥9對低于預定值P的壓力值以流體密封的方式封閉。
殼11優選由一個盆43和一個蓋45形成，所述盆43形成殼11的前壁31，且孔13和15在所述盆43中形成，而蓋45形成殼11的后壁，盆43和蓋45以一種固定的方式(例如通過一個螺母和螺栓裝置)相互連接。
所述閥還包括由一個裙板21以流體密封的方式分隔開的第一和第二氣動腔室17、19，所述裙板21這樣安裝，即它在殼11中滑動，流體密封由一個既固定到殼上也固定到裙板21上的展開膜22產生，所述膜優選由彈性體(例如橡)膠制造。然而可以對流體密封采取由一個安裝在裙板21的徑向外周邊上并且在殼的內壁上滑動的密封件提供，或者由其它的流體密封手段提供。
在所示的例子中，盆43與蓋45之間的流體密封通過夾緊在蓋45的徑向外末端與盆43的徑向外末端之間的展開膜22的徑向外末端提供。
然而，可以設想通過一個密封件，例如一個夾緊在盆43和蓋45徑向外末端之間的一個扁平密封件來提供流體密封。
第一氣動腔室17(下面將稱為前腔室)分別通過第一和第二孔13和15連接到負壓源3，并與所述部件連接。
向第二氣動腔室19(或者說后腔室)供給高壓(例如大氣壓力)的氣動流體。在圖示的例子中，第二腔室19連接到外環境，并且經由一個形成在殼的蓋45中的第三孔23供給大氣壓力的空氣。
一個彈性返回裝置27，優選為一個柱形彈簧，置于前腔室17中，并且以它被壓縮在裙板21與殼11的盆43的后面29之間的方式裝配。
該閥還包括一個由裙板21和一個閥座35支承的密閉件33，當閥9關閉真空源與供給有負壓的部件之間的連接時，所述閥座35能夠容納密閉件33。
在所示的范例性的實施例中，閥座35由一個環繞連接前腔室17的內部與真空流體源3的孔13的環形突起37形成。當然可以設想封閉腔室17與供給源3之間的第二連接孔15，而不是封閉第一孔13，或者同時封閉第一13和第二15連接孔。
密閉件33優選地以固定的方式附著在裙板21上并且與閥座35接觸，密閉件33優選由一個從裙板21伸進腔室17的基本上為圓柱形的部分36形成。
在圖示的實施例中，裙板21包括通道39，部分36通過卷邊以固定的方式安裝于通道39中。然而，還可以將部分36通過膠粘或者用螺絲固定到所述裙板上。
還可以設想使裙板21直接地形成一個密閉件并且與閥座35正對；例如，如果有必要使密閉件從含有裙板21的主平面上突出，密閉件則通過沖壓成形。
密閉件33優選包括一個用于封閉的橡膠41制成的部分，所述部分形成一個罩并且覆蓋圓柱形部分36的前縱向末端以增強密閉件33與閥座35之間的接觸的流體密封。
裙板21優選由以固定的方式連接在一起的第一和第二盤53、55形成。
在所示的實例中，第一和第二盤分別包括一個中心孔54、56，形成一個密閉件33的部分36以橫穿的方式安裝于中心孔中，把第一和第二盤53、55固定在一起，例如通過卷邊實現，更加具體地說是通過繞孔54、56的部分36的外周邊的彈性變形實現。一個中心孔58也設在展開的膜22中，孔58具有大體上等于盤53、55的孔54、56的直徑并且允許密閉件33通過和使膜22通過夾緊固定在第一和第二盤53、55之間。
該實施例有可能以一種簡單的方式把密閉件安裝到裙板上并且把膜22以流體密封的方式安裝到裙板上。
在靜止的狀態下，裙板21優選支承在形成于蓋45的內表面上的銷釘57上。
在圖2中可以看到包括一個本發明的閥9的制動系統S的總體示意圖。本發明的制動系統S包括一個氣力制動助力伺服馬達5，氣力制動助力伺服馬達5形成利用低壓空氣的部件并且由一個連接到一個制動踏板63上的操縱桿61控制，制動踏板63可以由司機操作，一個主缸65，該主缸65相對于伺服馬達5設置在與制動踏板63一側相對的一側上，并且固定在所述伺服馬達上并且通過一個推力桿(未圖示)的中介接收由后者提供的助力。
主缸65由一個液壓管線68以流體密封的方式連接到至少一個置于車輪高度的制動器67上，并且優選連接到四個車輪的四個制動器上。氣力制動助力伺服馬達5包括一個負壓腔室(不可見)，所述負壓腔室以流體密封的方式連接到真空源3(例如一個電動真空泵)上。在真空泵3與伺服馬達的負壓腔室之間設置有本發明的閥9，閥9與真空泵3和與伺服馬達5的連接與圖2所示一致。
本發明的閥9優選固定到伺服馬達5的機殼上或者在源3是真空泵的情況下固定到真空源的殼上。
在圖2所示的示意圖中，沒有示出閥9是與伺服馬達結合還是與真空泵結合，以使示意圖更加清晰。
伺服馬達和主缸的功能以及伺服馬達與主缸的配合將不加以更詳細地說明，因為這些是本領域普通技術人員所已知的。
下面說明所述閥在圖3的制動系統中的功能。
對于由真空泵得到的高于預定值P的氣壓值，負壓腔室通過本發明的閥9的腔室17的中介與真空泵3連接。
當真空源3提供的壓力低于預定值P，并且因此存在于腔室17內部的壓力低于預定值P時，在存在于腔室17和19之間的差值壓力的作用下，裙板21帶著密閉件33向前平移，所述密閉件33這時作用在閥座35上并且中斷源3與伺服馬達5之間的連接。從而，存在于伺服馬達的腔室2中的壓力基本固定在預定值P。
當腔室17中的壓力上升時，就是說當在制動時需要伺服馬達時，并且當負壓腔室17中的壓力變得大于預定值P時，通過真空源3，密閉件33從閥座35上脫開，使真空源3與伺服馬達5的負壓腔室62之間連接。并且這持續到存在于腔室17內部的壓力變得低于預定值P為止。
閥9的打開和關閉并且因此預定的壓力值P等于裙板的面積與存在于腔室17與19之間的壓差的乘積減去在密閉件33與閥座35發生接觸時的彈簧27的負載。從而易于通過改變彈簧27的負載改變關閉和開啟閥的預定值P。
在該優選的實施方式中，彈簧27是一種單個柱形螺旋彈簧，但是復式螺旋彈簧、單個或者雙個錐形彈簧或者任何其它類型的彈性返回裝置當然也是適用的。
對于高于P的壓力，彈性裝置27的幾何結構能夠使密閉件33相對于閥座35移動，避免伺服馬達5與負壓源3之間的任何壓力損失。
本發明的閥可以用于任何用低壓氣動流體工作并且需要把低壓值限制到一個底值(例如95000Pa)的系統。
在此制造出了一種氣動閥，用于限制氣力制動助力伺服馬達的負壓腔室中的壓力級，它簡單并且可靠，并且其簡化了其在已知類型的制動系統中的裝配。
本發明特別被應用于汽車工業中。
本發明主要應用于制造機動車輛的制動系統，特別是制造私人汽車的制動系統的工業中。
權利要求
1.一種氣動閥，用于通過利用氣動流體的氣動部件(5)限制從一個低壓氣動流體源(3)得到的氣動流體的壓力級，其特征在于，所述閥包括一個殼(11)，一個裙板(21)以流體密封、滑動的方式安裝在所述殼(11)中，所述裙板把殼(11)的內部分成一個第一腔室(17)和一個第二腔室(19)，所述的殼包括一個第一孔(13)、一個第二孔(15)和一個第三孔(23)，所述第一孔使得能夠從所述低壓氣動流體源(3)供給所述第一腔室(17)，所述第二孔連接所述第一腔室(17)和所述部件(5)，所述第三孔(23)使得能夠供給所述第二腔室(19)高壓氣動流體，所述第一腔室(17)還包括置于所述裙板(21)與所述殼(11)之間的使所述裙板(21)返回的彈性裝置(27)，所述裙板(21)包括封閉所述真空源(3)和所述氣動部件(5)之間的至少一個連接孔(13、15)的裝置(33、41)。
2.如權利要求1所述的氣動閥，其特征在于，所述裙板(21)包括一個密閉件(33)，所述密閉件能夠與一個在所述第一腔室(17)與所述低壓氣動流體源(3)之間的所述第一連接孔(13)的周邊上形成的閥座(35)相配合。
3.如權利要求2所述的氣動閥，其特征在于，所述密閉件(33)這樣安裝，即它從所述裙板(21)伸進所述第一腔室(17)中。
4.如權利要求2或3所述的氣動閥，其特征在于，所述密閉件(33)包括一個彈性體帽(41)，以增強所述密閉件(33)與所述閥座(35)之間的接觸的流體密封。
5.如前任一權利要求所述的氣動閥，其特征在于，所述第一氣動腔室(17)與所述第二氣動腔室(19)之間的流體密封借助于一個固定在所述殼(11)和所述裙板(21)兩者上的展開膜(22)產生。
6.如前權利要求所述的氣動閥，其特征在于，所述裙板(21)包括相互固定的第一盤(53)和第二盤(55)，并且，所述展開膜(22)夾在所述第一盤(53)和所述第二盤(55)之間。
7.如前任一權利要求所述的氣動閥，其特征在于，存在于所述第二氣動腔室(19)中的高壓氣動流體是大氣壓力下的空氣。
8.一種制動系統，包括一個氣力制動助力伺服馬達(5)、一個以流體密封的方式連接到至少一個置于車輪高度的制動器(67)的主缸(65)和一個真空源(3)，其特征在于，所述制動系統包括一個如前任一權利要求所述的氣動閥，所述氣動閥以流體密封的方式連接到所述低壓氣動流體源(3)并且連接到一個伺服馬達(5)，所述伺服馬達(5)形成所述氣動部件(5)。
9.如權利要求8所述的制動系統，其特征在于，所述低壓氣動流體源(3)是內燃機的進氣口。
10.如權利要求8所述的制動系統，其特征在于，所述低壓氣動流體源(3)是一個具有由電動機驅動的至少一個葉輪的泵。
11.如權利要求8所述的制動系統，其特征在于，所述低壓氣動流體源(3)是一個具有由裝備有所述制動系統的車輛的發動機驅動的至少一個葉輪的泵。
全文摘要
本發明主要涉及一種氣動閥，用于通過利用氣動流體的氣動部件(5)限制從低壓氣動流體源(3)得到的氣動流體的壓力級，其特征在于，閥包括殼(11)，裙板(21)以流體密封、滑動的方式安裝在殼(11)中，裙板把殼(11)的內部分成第一腔室(17)和第二腔室(19)，殼包括第一孔(13)、第二孔(15)和第三孔(23)，第一孔使得能夠從低壓氣動流體源(3)供給第一腔室(17)，第二孔與第一腔室(17)和部件(5)連接，第三孔(23)使得能夠供給第二腔室(19)高壓氣動流體，第一腔室(17)還包括置于裙板(21)與殼(11)之間的使裙板(21)返回的彈性裝置(27)，裙板(21)包括封閉真空源(3)和氣動部件(5)之間的至少連接孔(13、15)的裝置(33、41)。本發明特別被應用于汽車工業中。本發明主要應用于制造機動車輛的制動系統，特別是制造私人汽車的制動系統的工業中。
文檔編號G05D16/06GK1665708SQ03815480
公開日2005年9月7日 申請日期2003年5月26日 優先權日2002年5月29日
發明者萊奧納爾多·卡代杜 申請人:真空液壓產品意大利Vhit股份公司