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具有非 弹簧式停车制动装置 致动器的制动系统

阅读：73发布：2020-05-11

专利汇可以提供具有非弹簧式停车制动装置致动器的制动系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了一种制动系统，其能够使用流体控制而应用和释放停车制动装置，并且在流体压力损失期间还维持制动装置的应用—但均未使用弹簧而仅使用单一流体控制管道。用于致动系统的制动装置致动器包括限定了行车腔和停车腔的壳体。停车腔内的推杆被构造成连同腔内的膜片一起移动。通过在膜片的一侧处引入流体而应用停车制动装置。离合器围绕推杆并且包括齿，齿构造成啮合推杆上的相应齿，从而甚至在流体压力损失期间也保持推杆的位置。离合器在流体控制下旋转，以使离合器齿移动到与推杆上的齿对准或不对准，以保持和释放停车制动装置。，下面是具有非弹簧式停车制动装置致动器的制动系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种制动装置致动器，包括：
壳体，所述壳体限定了行车制动装置腔和停车制动装置腔；
行车膜片，所述行车膜片设置在所述行车制动装置腔内；
行车推杆，所述行车推杆设置在所述行车膜片的第一侧处；
停车膜片，所述停车膜片设置在所述停车制动装置腔内；
停车推杆，所述停车推杆延伸穿过所述停车膜片，所述停车推杆的第一端设置在所述停车膜片的第一侧处并且延伸进入所述行车制动装置腔内并且设置在所述行车膜片的第二侧处，所述停车推杆限定了多个第一齿；
弹簧，所述弹簧在所述行车膜片的所述第一侧处设置在所述行车制动装置腔内，并且偏压所述行车推杆朝向行车释放位置以及偏压所述停车推杆朝向停车释放位置；
离合器，所述离合器围绕所述停车推杆设置并且在径向内表面上限定了离合器齿，所述离合器齿构造成用于间歇地啮合所述停车推杆的所述多个第一齿；以及离合器致动器，所述离合器致动器被构造成用于控制所述离合器的旋转；
其中，在所述行车膜片的所述第二侧处引入流体推动所述行车推杆远离所述行车释放位置而朝向行车应用位置，在所述停车膜片的第二侧处引入流体推动所述停车推杆远离所述停车释放位置而朝向停车应用位置并且推动所述行车推杆远离所述行车释放位置而朝向所述行车应用位置。
2.根据权利要求1所述的制动装置致动器，其中，所述离合器的旋转使所述离合器齿移动到与所述停车推杆上的所述多个第一齿对准或不对准，以及所述离合器齿的形状使得在所述离合器齿与所述停车推杆上的所述多个第一齿对准期间，允许所述停车推杆沿着所述停车推杆的纵向轴线在第一方向上移动远离所述停车释放位置而朝向所述停车应用位置，并且禁止所述停车推杆沿着所述纵向轴线在与所述第一方向相反的第二方向上移动远离所述停车应用位置而朝向所述停车释放位置。
3.根据权利要求2所述的制动装置致动器，其中，在所述停车膜片的所述第二侧处引入流体和所述离合器的旋转同时发生。
4.根据权利要求1所述的制动装置致动器，其中，所述离合器在径向外表面上限定了多个棘轮齿，并且其中，所述离合器致动器包括：
活塞；
掣爪，所述掣爪的第一端枢转地支承在所述活塞上，而掣爪的第二端被构造成用于与所述离合器的所述多个棘轮齿中的一个接合；以及
弹簧，所述弹簧朝向所述离合器偏压所述掣爪的所述第二端。
5.根据权利要求4所述的制动装置致动器，其中，所述离合器限定了围绕所述离合器等距地周向间隔开的四个棘轮齿。
6.根据权利要求1所述的制动装置致动器，其中，所述停车推杆上的所述多个第一齿呈第一纵向延伸行布置，所述第一纵向延伸行在所述停车推杆的外表面的第一周向部分上延伸。
7.根据权利要求6所述的制动装置致动器，其中，所述停车推杆包括多个第二齿，所述多个第二齿呈第二纵向延伸行布置，所述第二纵向延伸行在所述停车推杆的所述外表面的第二周向部分上延伸。
8.根据权利要求7所述的制动装置致动器，其中，所述停车推杆的所述外表面的位于所述第一周向部分和第二周向部分之间的第三周向部分不具有齿。
9.根据权利要求7所述的制动装置致动器，其中，所述停车推杆的所述外表面的所述第一周向部分和第二周向部分在直径方向上彼此相对。
10.一种制动装置致动器，包括：
壳体，所述壳体限定了行车制动装置腔和停车制动装置腔；
行车膜片，所述行车膜片设置在所述行车制动装置腔内；
行车推杆，所述行车推杆设置在所述行车膜片的第一侧处；
停车膜片，所述停车膜片设置在所述停车制动装置腔内；
停车推杆，所述停车推杆延伸管过所述停车膜片，所述停车推杆的第一端设置在所述停车膜片的第一侧处并且延伸进入所述行车制动装置腔内并且设置在所述行车膜片的第二侧处；
弹簧，所述弹簧在所述行车膜片的所述第一侧处设置在所述行车制动装置腔内，并且朝向行车释放位置偏压所述行车推杆以及朝向停车释放位置偏压所述停车推杆；
用于将所述停车推杆保持在停车应用位置处的保持机构；
其中，在所述行车膜片的所述第二侧处引入流体推动所述行车推杆远离所述行车释放位置而朝向行车应用位置，在所述停车膜片的第二侧处引入流体推动所述停车推杆远离所述停车释放位置而朝向所述停车应用位置并且推动所述行车推杆远离所述行车释放位置而朝向所述行车应用位置。
11.根据权利要求10所述的制动装置致动器，其中，所述保持机构包括：
离合器，所述离合器围绕所述停车推杆布置并且在径向内表面上限定了离合器齿；以及
用于旋转所述离合器的旋转机构，
其中，所述离合器的旋转使离合器齿移动到与所述停车推杆上的多个第一齿对准或不对准，并且所述离合器齿的形状使得在所述离合器齿和所述停车推杆上的所述多个第一齿对准期间，允许所述停车推杆沿着所述停车推杆的纵向轴线在第一方向上移动远离所述停车释放位置而朝向所述停车应用位置，并且禁止所述停车推杆沿着所述纵向轴线在与所述第一方向相反的第二方向上移动远离所述停车应用位置而朝向所述停车释放位置。
12.根据权利要求11所述的制动装置致动器，其中，在所述停车膜片的所述第二侧处引入流体和所述离合器的旋转同时发生。
13.根据权利要求11所述的制动装置致动器，其中，所述离合器在径向外表面上限定了多个棘轮齿，并且其中，所述旋转机构包括：
活塞；
掣爪，所述掣爪的第一端枢转地支承在所述活塞上，而所述掣爪的第二端被构造成用于与所述离合器上的所述多个棘轮齿中的一个接合；以及
弹簧，所述弹簧朝向所述离合器偏压所述掣爪的第二端。
14.根据权利要求13所述的制动装置致动器，其中，所述离合器限定了围绕所述离合器等距地周向间隔开的四个棘轮齿。
15.根据权利要求11所述的制动装置致动器，其中，所述停车推杆上的所述多个第一齿呈第一纵向延伸行布置，所述第一纵向延伸行在所述停车推杆的外表面的第一周向部分上延伸。
16.根据权利要求15所述的制动装置致动器，其中，所述停车推杆包括呈第二纵向延伸行布置的多个第二齿，所述第二纵向延伸行在所述停车推杆的所述外表面的第二周向部分上延伸。
17.根据权利要求16所述的制动装置致动器，其中，所述停车推杆的所述外表面的位于所述第一周向部分和第二周向部分之间的第三周向部分不具有齿。
18.根据权利要求16所述的制动装置致动器，其中，所述停车推杆的所述外表面的所述第一周向部分和第二周向部分在直径方向上彼此相对。
19.一种用于制动装置致动器的流体控制系统，包括：
继动阀，所述继动阀包括：
继动阀的输送端口，其与制动装置致动器的停车制动装置腔流体连通；以及继动阀的第一控制端口和第二控制端口；
第一倒置阀，所述第一倒置阀包括：
第一倒置阀的输送端口，其与所述继动阀的所述第一控制端口流体连通；
第一倒置阀的供应端口，其与流体控制管道流体连通；以及
第一倒置阀的控制端口，其与所述流体控制管道流体连通；
第二倒置阀，所述第二倒置阀包括：
第二倒置阀的输送端口，其与所述继动阀的所述第二控制端口流体连通；
第二倒置阀的供应端口；以及
第二倒置阀的控制端口；
第三倒置阀，所述第三倒置阀包括：
第三倒置阀的输送端口，其与所述第二倒置阀的所述供应端口以及所述第二倒置阀的所述控制端口流体连通；
第三倒置阀的供应端口，其与流体源流体连通；以及
第三倒置阀的控制端口，其与所述流体控制管道流体连通，
其中，所述流体控制管道中的流体压力的下降能够将流体从所述流体源输送至所述停车制动装置腔，而所述流体控制管道中的流体压力的增加能够从所述停车制动装置腔中排出流体。
20.根据权利要求19所述的流体控制系统，其中，所述继动阀、所述第一倒置阀、所述第二倒置阀和所述第三倒置阀布置在公共壳体内。
21.一种制动系统，包括：
制动装置致动器，所述制动装置致动器包括：
壳体，所述壳体限定了行车制动装置腔和停车制动装置腔；
行车膜片，所述行车膜片设置在所述行车制动装置腔内；
行车推杆，所述行车推杆设置在所述行车膜片的第一侧处，在所述行车膜片的第二侧处引入流体推动所述行车推杆远离行车释放位置而朝向行车应用位置；
停车膜片，所述停车膜片设置在所述停车制动装置腔内并且第一侧朝向所述行车膜片，在所述停车膜片的第二侧处引入流体推动所述行车推杆朝向所述行车应用位置；以及流体控制系统，所述流体控制系统包括：
继动阀，所述继动阀包括：
继动阀的输送端口，其与制动装置致动器的所述停车制动装置腔流体连通；以及继动阀的第一控制端口和第二控制端口；
第一倒置阀，所述第一倒置阀包括：
第一倒置阀的输送端口，其与所述继动阀的所述第一控制端口流体连通；
第一倒置阀的供应端口，其与流体控制管道流体连通；以及
第一倒置阀的控制端口，其与所述流体控制管道流体连通，
第二倒置阀，所述第二倒置阀包括：
第二倒置阀的输送端口，其与所述继动阀的所述第二控制端口流体连通；
第二倒置阀的供应端口；以及
第二倒置阀的控制端口；
第三倒置阀，所述第三倒置阀包括：
第三倒置阀的输送端口，其与所述第二倒置阀的所述供应端口以及所述第二倒置阀的所述控制端口流体连通；
第三倒置阀的供应端口，其与流体源流体连通；以及
第三倒置阀的控制端口，其与所述流体控制管道流体连通，
其中，所述流体控制管道中的流体压力的下降能够将流体从所述流体源输送至所述停车制动装置腔，而所述流体控制管道中的流体压力的增加能够从所述停车制动装置腔中排出流体。
22.根据权利要求21所述的制动系统，其中，所述制动装置致动器还包括弹簧，所述弹簧在所述行车膜片的所述第一侧处设置在所述行车制动装置腔内，并且偏压所述行车推杆朝向行车释放位置以及偏压所述停车推杆朝向停车释放位置。
23.根据权利要求21所述的制动系统，其中，所述制动装置致动器还包括：
停车推杆，所述停车推杆延伸管过所述停车膜片，所述停车推杆的第一端设置在所述停车膜片的所述第一侧处并且延伸进入所述行车制动装置腔内而且设置在所述行车膜片的所述第二侧处，所述停车推杆限定了多个第一齿；
离合器，所述离合器围绕所述停车推杆设置并且在径向内表面上限定了离合器齿，所述离合器齿构造成用于间歇地啮合所述停车推杆上的所述多个第一齿；以及离合器致动器，所述离合器致动器被构造成用于控制所述离合器的旋转；
其中，在所述停车膜片的所述第二侧处引入流体推动所述停车推杆远离停车释放位置而朝向停车应用位置，而所述离合器的旋转使所述离合器齿移动到与所述停车推杆上的所述多个第一齿对准或不对准，并且所述离合器齿的形状使得在所述离合器齿和所述停车推杆上的所述多个第一齿对准期间，允许所述停车推杆沿着所述停车推杆的纵向轴线在第一方向上移动远离所述停车释放位置而朝向所述停车应用位置，并且禁止所述停车推杆沿着所述纵向轴线在与所述第一方向相反的第二方向上移动远离所述停车应用位置而朝向所述停车释放位置。
24.根据权利要求23所述的制动系统，其中，在所述停车膜片的所述第二侧处引入流体和所述离合器的旋转同时发生。
25.根据权利要求23所述的制动系统，其中，所述离合器在径向外表面上限定了多个棘轮齿，并且其中，所述离合器致动器包括：
活塞；
掣爪，所述掣爪的第一端枢转地支承在所述活塞上，而所述掣爪的第二端被构造成用于与所述离合器上的所述多个棘轮齿中的一个接合；以及
弹簧，所述弹簧朝向所述离合器偏压所述掣爪的所述第二端。
26.根据权利要求25所述的制动装置致动器，其中，所述离合器限定了围绕所述离合器等距地周向间隔开的四个棘轮齿。
27.根据权利要求23所述的制动系统，其中，所述停车推杆上的所述多个第一齿呈第一纵向延伸行布置，所述第一纵向延伸行在所述停车推杆的外表面的第一周向部分上延伸。
28.根据权利要求27所述的制动系统，其中，所述停车推杆包括呈第二纵向延伸行布置的多个第二齿，所述第二纵向延伸行在所述停车推杆的所述外表面的第二周向部分上延伸。
29.根据权利要求28所述的制动系统，其中，所述停车推杆的所述外表面的位于所述第一周向部分和第二周向部分之间的第三周向部分不具有齿。
30.根据权利要求28所述的制动系统，其中，所述停车推杆的所述外表面的所述第一周向部分和第二周向部分在直径方向上彼此相对。

说明书全文

具有非弹簧式停车制动装置 致动器的制动系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于车辆的制动系统。特别地，本发明涉及一种制动系统，所述制动系统能够使用流体控制而应用和释放停车制动装置，并且所述制动系统在流体压力损失期间还维持制动装置的应用—但均未使用应用弹簧的制动装置而仅仅使用单一流体控制管道。

背景技术

[0002] 常规商业车辆制动系统通常包括弹簧致动/流体释放的停车制动装置致动器，其中机械弹簧致动或应用停车制动装置，并且使用加压流体(通常为气动流体)来释放制动装置。只要维持停车制动装置致动器中的流体压力，停车制动装置就保持释放。制动系统通常具有连接至设置在车辆的每个车轮端部上的致动器的公共流体压力源，从而公共控制管路内的流体压力同时释放每个车轮的停车制动装置。

[0003] 使用弹簧致动/流体释放的停车制动装置致动器具有一些缺点。由于例如流体控制系统中的泄漏或破裂而引起的非预期的流体压力损失导致了致动每个车轮上的停车制动装置。虽然这个动作对于满足安全考量而言是理想的，甚至在一些情况下是需要的，但是在许多其它情况下是不合需要的。例如，在军事应用中，并不罕见的是由于临时爆炸装置(IED)对单个车轮造成的损伤而致使流体控制系统受损。在这种情况下，停车制动装置的致动使得车辆固定不动，并且可能使车辆乘客困在敌对环境内。在其它应用中，可能需要移动车辆，这是因为固定不动的车辆处于危险位置(例如，具有高交通量的位置)中、堵塞了包括可能的紧急救援服务车的其它车辆的通道、或者位于远离可能的修理设备的遥远位置处(例如，位于遥远森林中的原木运输车)。致动器中的弹簧相对较重、被高度加压以产生停车力，并且还趋于随着时间而腐蚀和疲劳。腐蚀使得维修和更换成困难。更重要的是，由于在致动器中施加大的弹簧力，弹簧的意外故障可能对维修和其它人员造成重大损伤。最后，需要恒定的流体压力以将停车制动装置维持在释放位置中。

[0004] 为了克服与弹簧致动/流体释放的停车制动装置致动器相关的一些问题，已经研发了一些致动器，所述致动器使用流体压力来致动停车制动装置。一个示例是由申请人Bendix Commercial Vehicle Systems LLC以商标DD-3在先前提供以用于销售的制动装置致动器。为了使得停车制动装置正确地行使功能，流体致动的停车制动装置致动器必须包括机构以维持停车制动装置的应用，而不考虑流体压力的任何损失。在DD-3和类似制动装置致动器的情况下，已经使用了单独的流体控制管路来致动锁定机构。然而，附加流体控制管路的需求增加了制动系统的零件数量、成本和复杂性。

[0005] 在此，发明人已经意识到需要一种最小化和/或消除一个或多个上述缺陷的制动系统。

发明内容

[0006] 本发明涉及一种用于车辆的制动系统。特别地，本发明涉及一种制动系统，所述制动系统能够使用流体控制而应用和释放停车制动装置，并且在流体压力损失期间还维持制动装置的应用—但均未使用应用弹簧的制动装置而仅仅使用单一流体控制管道。

[0007] 根据本发明的一个实施例的制动系统包括制动装置致动器和流体控制系统。制动装置致动器包括壳体，所述壳体限定了行车制动装置腔和停车制动装置腔。制动装置致动器还包括设置在行车制动装置腔内的行车膜片以及设置在行车膜片的第一侧处的行车推杆。在行车膜片的第二侧处引入流体推动行车推杆远离行车释放位置而朝向行车应用位置。制动装置致动器还包括设置在停车制动装置腔内的停车膜片，并且停车膜片的第一侧朝向行车膜片。在停车膜片的第二侧处引入流体推动行车推杆朝向行车应用位置。流体控制系统包括继动阀，继动阀包括第一控制端口、第二控制端口、以及与制动装置致动器的停车制动装置腔流体连通的输送端口。流体控制系统还包括第一倒置阀，所述第一倒置阀包括：与继动阀的第一控制端口流体连通的输送端口、与流体控制管道流体连通的供应端口、以及与流体控制管道流体连通的控制端口。流体控制系统还包括第二倒置阀，所述第二倒置阀包括：供应端口、控制端口、以及与继动阀的第二控制端口流体连通的输送端口。流体控制系统还包括第三倒置阀，第三倒置阀包括：与第二倒置阀的供应端口和第二倒置阀的控制端口流体连通的输送端口、与流体源流体连通的供应端口、以及与流体控制管道流体连通的控制端口。流体控制管道中的流体压力的下降能够将流体从流体源输送至停车制动装置腔，而流体控制管道中的流体压力的增加能够从停车制动装置腔中排出流体。

[0008] 根据本发明的一个实施例的用于制动系统中的制动装置致动器包括限定了行车制动装置腔和停车制动装置腔的壳体。致动器还包括设置在行车制动装置腔内的行车膜片以及设置在行车膜片的第一侧处的行车推杆。制动器还包括设置在停车制动装置腔内的停车膜片以及延伸通过停车膜片的停车推杆。停车推杆具有第一端部，所述第一端部设置在停车膜片的第一侧处并且延伸进入行车制动装置腔内而且设置在行车膜片的第二侧处。停车推杆还限定了多个齿。致动器还包括弹簧，所述弹簧在行车膜片的第一侧处设置在行车制动装置腔内。弹簧将行车推杆偏置朝向行车释放位置，以及将停车推杆偏置朝向停车释放位置。致动器还包括离合器和离合器致动器，所述离合器围绕停车推杆设置并且在径向内表面上限定了离合器齿，所述离合器齿构造成用于与停车推杆的多个齿间歇地啮合，所述离合器致动器被构造成用于控制离合器的旋转。在行车膜片的第二侧处引入流体推动行车推杆远离行车释放位置而朝向行车应用位置。在停车膜片的第二侧处引入流体推动停车推杆远离停车释放位置而朝向停车应用位置，并且推动行车推杆远离行车释放位置而朝向行车应用位置。

[0009] 根据本发明的另一实施例的用于制动系统中的制动装置致动器包括限定了行车制动装置腔和停车制动装置腔的壳体。致动器还包括设置在行车制动装置腔内的行车膜片以及设置在行车膜片的第一侧处的行车推杆。制动器还包括设置在停车制动装置腔内的停车膜片以及延伸通过停车膜片的停车推杆。停车推杆具有第一端部，所述第一端部设置在停车膜片的第一侧处并且延伸进入行车制动装置腔内而且设置在行车膜片的第二侧处。致动器还包括弹簧，所述弹簧在行车膜片的第一侧处设置在行车制动装置腔中。弹簧将行车推杆偏置朝向行车释放位置，以及将停车推杆偏置朝向停车释放位置。致动器还包括用于将停车推杆保持在停车应用位置中的保持机构。在行车膜片的第二侧处引入流体推动行车推杆远离行车释放位置而朝向行车应用位置。在停车膜片的第二侧处引入流体推动停车推杆远离停车释放位置而朝向停车应用位置，并且推动行车推杆远离行车释放位置而朝向行车应用位置。

[0010] 根据本发明的一个实施例的用于制动系统中的制动装置致动器的流体控制系统包括继动阀，所述继动阀包括第一控制端口、第二控制端口、以及与制动装置致动器的停车制动装置腔流体连通的输送端口。流体控制系统还包括第一倒置阀，第一倒置阀包括：与继动阀的第一控制端口流体连通的输送端口、与流体控制管道流体连通的供应端口、以及与流体控制管道流体连通的控制端口。流体控制系统还包括第二倒置阀，所述第二倒置阀包括供应端口、控制端口、与继动阀的第二控制端口流体连通的输送端口。流体控制系统还包括第三倒置阀，所述第三倒置阀包括：与第二倒置阀的供应端口和第二倒置阀的控制端口流体连通的输送端口、与流体源流体连通的供应端口、以及与流体控制管道流体连通的控制端口。流体控制管道中的流体压力的下降能够将流体从流体源输送至停车制动装置腔。流体控制管道中的流体压力的增加能够从停车制动装置腔中排出流体。

[0011] 根据本发明的制动系统相对于常规制动系统存在改进之处。本发明的制动系统能够利用流体控制而应用停车制动装置，并且还可以在流体压力损失期间维持应用制动系统，而不使用机械弹簧。结果，减少了致动器的重量，与常规弹簧致动的停车制动装置致动器相比，停车制动装置致动器的维修和更换更为简单和安全，并且无需恒定的流体压力以将致动器维持在释放状态。本发明的制动系统还允许选择性地释放停车制动装置，而不考虑流体控制系统中的那类将导致致动和锁定弹簧致动的停车制动装置致动器的泄漏或破裂。结果，车辆并非固定不动，在需要时，车辆及其乘客可以移动至更为安全或更易于接近的位置和/或离开其它车辆的路线。本发明的制动系统还实现了上述优点，同时使用常规的双管路流体控制系统(即，通向行车制动装置腔的一条流体控制管路以及通向停车制动装置腔的另一流体控制管路)—不同于需要单独的流体控制管路以维持停车制动装置致动器的位置的常规流体致动的停车制动装置致动器。

[0012] 基于阅读下列说明书和权利要求书并且参看随附附图，本发明的前述和其它方面、特征、细节、效用和优点将变得显而易见。

附图说明

[0013] 图1是根据本发明的一个实施例的制动系统的示意图。

[0014] 图2是用于图1的制动系统中的制动装置致动器的一个实施例的截面视图。

[0015] 图3是沿着图2中的线3-3获取的图2的制动装置致动器的一部分的截面视图。

[0016] 图4是沿着图3中的线4-4获取的图2的制动装置致动器的一部分的截面视图。

具体实施方式

[0017] 现在参考附图，其中在各个视图中相同的附图标记用于指代相同的部件，图1示出了根据本发明的一个实施例的制动系统10。提供系统10以控制应用于一个或多个车辆车轮12的基础制动装置(未示出)的致动和释放。制动装置可以包括例如常规的鼓式制动装置，其中一个或多个制动瓦被构造成用于在致动和释放制动装置时接合和脱离鼓中的制动表面。除了常规的车辆制动装置之外，系统10还可以包括流体控制系统14以及一个或多个制动装置致动器16。系统10被构造成用于商业车辆，包括卡车和公共汽车。然而，应当理解的是，系统10可以被构造成用于各种车辆。

[0018] 提供流体控制系统14以控制流体在系统10内的分配以及将流体输送至致动器16以及从致动器排出流体。流体控制系统14可以包括流体源18以及控制流体在系统10中的分配的一个或多个控制阀20、22、24、26、28、30、32。

[0019] 流体源18在本领域中是常规的，可以包括用于存储加压流体的流体容器或流体槽。由车辆发动机操作的压缩机(未示出)可以用于增大流体槽的流体压力，而一个或多个止回阀(未示出)可以用于在上游或下游压力损失时阻止流体槽中发生压力损失。在所示的实施例中，流体包括气动流体。流体源18联接至在流体源18和阀32之间延伸的管道34的一端并且联接至在流体源18和阀28之间延伸的管道38的一端。

[0020] 阀20包括用于致动和释放行车制动装置(service brake)的常规脚控踏板阀。当压下踏板时，阀20打开以允许加压流体从流体源(未示出)流动通过阀20而流至继动阀30上的控制端口。继动阀30上的控制端口处的流体压力的增加使得流体压力从流体源(未示出)流过继动阀30上的供应端口和输送端口而流至致动器16，以致动行车制动装置。当释放踏板时，阀20和30闭合，而流体压力排出以释放行车制动装置。阀20联接至在阀20和阀30之间延伸的管道40的一端。

[0021] 阀22包括用于致动和释放停车制动装置的控制阀。阀22可以安装在卡车驾驶室内的仪表板上，并且可以包括可手动地操作的推拉式按钮阀。阀22可以包括流体通过其而进入阀22中的供应端口以及流体通过其而离开阀22的输送端口。阀22联接至在阀22和阀24、28之间延伸的管道42的一端。手动地拉动阀22上的按钮将流体从管道42中排出，以致动停车制动装置，如下文更详细地描述的。手动地按压按钮使得流体压力从流体源(未示出)通过阀22和管道42而输送，以释放停车制动装置，如下文更详细地描述的。

[0022] 阀24、26、28包括倒置阀(即在阀的控制端口处不存在流体压力时输送流体压力的阀)。阀24、26、28可以包括由申请人Bendix Commercial Vehicle Systems LLC以商标“TR-3”提供以用于销售的倒置阀。阀24、26、28每个均包括供应端口S、输送端口D、控制端口C和排出端口。然而在阀24、26中，控制端C被堵塞，而内部通道连接供应端口S和控制端口C。阀
24的供应端口S联接至在阀22和阀24之间延伸的流体管道42的一端，而阀24的输送端口D联接至在阀24和阀32之间延伸的流体管道44的一端。阀26的供应端口S联接至在阀28的输送端口D和阀26之间延伸的管道46的一端，而阀26的输送端口D联接至在阀26和阀32之间延伸的管道48的一端。阀28的供应端口S联接至在流体源18和阀28之间延伸的管道38的一端。阀
28的输送端口D联接至在阀26的供应端口S和阀28之间延伸的管道46的一端。最后，阀28的控制端口C联接至在控制阀22和阀28之间延伸的管道42的一端。

[0023] 阀30、32包括继动阀。提供阀30、32以增加制动装置的应用和释放速度，并且所述阀在本领域中是常规的。阀30、32可以包括由申请人Bendix Commercial Vehicle Systems LLC以商标“R-12DC”提供以用于销售的继动阀。阀30具有输送端口和联接至行车制动装置流体源(未示出)的供应端口，所述输送端口联接至在阀30和致动器16上的行车端口52之间延伸的管道50的一端。阀30还具有联接至在阀20和阀30之间延伸的管道40的一端的控制端口。阀32具有输送端口和联接至在流体源18和阀32之间延伸的管道34的一端的供应端口，所述输送端口联接至在阀32和致动器16上的停车端口56之间延伸的管道54的一端。阀32还具有联接至在阀24和阀32之间延伸的管道44的一端的一个控制端口以及联接至在阀26和阀32之间延伸的管道48的一端的另一控制端口。

[0024] 如图1中所示，系统10的流体控制系统14被构造成用于控制与拖拉机-拖车车辆中的拖拉机的车轮相关联的制动装置的致动。然而，应当理解的是，系统10可以基本上同样地用于控制与拖车的车轮相关联的制动装置的致动。特别地，拖车可以具有流体源18、阀24、26、28、30、32以及基本上类似于拖拉机的布置方案地布置的相关流体管道，并且从控制阀
20、22延伸的流体管道可以通过常规受欢迎的(glad hand)连接件而联接至拖车上的相应管道。

[0025] 现在参考图2，提供致动器16以控制与车辆车轮12相关联的制动装置的致动和释放。致动器16可以包括壳体58、行车膜片(service diaphragm)60、可以在行车释放位置(图2中所示)和行车应用位置之间移动的行车推杆62、弹簧64、停车膜片66、可以在停车释放位置(图2中所示)和停车应用位置之间移动的停车推杆68、用于将停车推杆68保持在停车应用位置处的保持机构(例如，离合器70)、以及用于旋转离合器70的旋转机构(例如，离合器致动器72)。

[0026] 壳体58向致动器16的其它部件提供结构支承，并且阻止这些部件免受外来物体或元件之害。壳体58还限定了行车制动装置腔74和停车制动装置腔76。壳体58可以包括多个壳体部件78、80、82、84。壳体部件78、80限定了行车制动装置腔74并且在它们之间接收行车膜片60。壳体部件78、80可以由围绕壳体58周向布置的常规夹具86而保持在合适的位置处。壳体部件78、80限定了对准的中心孔，行车推杆62贯穿所述中心孔。壳体部件78还限定了环绕孔，安装螺栓88可以延伸通过所述环绕孔，以用于将致动器16安装在车辆中。常规螺母和垫圈可以设置在螺栓88周围，以将致动器16牢固地固定至车辆。壳体部件80、82限定了停车制动装置腔76，并且在它们之间接收停车膜片66。通过使壳体部件80、82中的一个或两个折边或者通过使用如上所述的夹具或其它常规紧固件而将部件80、82保持在合适的位置处。
壳体部件80、82限定了对准的中心孔，停车推杆68可以延伸通过所述中心孔。壳体部件82、
84还限定了构造成用于接收离合器70和离合器致动器72的腔90。

[0027] 提供行车膜片60以响应于流体压力而从致动器16向外推动行车推杆62，以便于致使应用车辆制动装置。膜片60在本领域中是常见的。膜片60布置在腔74内，并且可以保持在壳体58的壳体部件78、80之间。在膜片60的与设置行车推杆62的那侧相对的侧部上，可以通过流体管道50经由行车端口52(参见图1)而将流体压力引入至行车腔74中。将流体压力引入至行车腔74内推动行车推杆62朝向行车应用位置。

[0028] 行车推杆62将致动器16中产生的力传输至车辆制动装置，以便于应用或释放制动装置。推杆62围绕纵向轴线92布置，并且沿着所述纵向轴线移动。推杆62可以在推杆62的设置于壳体58外侧的一端处限定轭架94。在常规的鼓式制动装置中，例如，轭架94可以联接至松紧调整器(未示出)，所述松紧调整器围绕凸轮轴(未示出)布置并且将行车推杆62的线性移动转换成凸轮轴和安装在凸轮轴的一端处的凸轮(未示出)的旋转运动。则凸轮的旋转引起制动瓦接合以及脱离鼓中的制动表面的相应运动。推杆62可以在与轭架94相对的端部处限定压力板96。压力板96在一侧处提供了被构造成用于接合行车膜片60的表面，而在相对侧处提供了被构造成用于作为弹簧64的弹簧座的表面。

[0029] 提供弹簧64以将行车推杆62 偏压朝向行车释放位置以及将停车推杆68偏压朝向停车释放位置。弹簧64在本领域中是常规的，并且在行车膜片60一侧处设置在行车制动装置腔74内。弹簧64围绕行车推杆62布置，并且位于壳体58的壳体部件78和推杆62的压力板94之间。

[0030] 提供停车膜片66，以响应于流体压力而沿着轴线92在一个方向上推动停车推杆68远离停车释放位置而朝向停车应用位置，以致使应用车辆制动装置。停车膜片66在本领域中是常规的。膜片66设置在腔76内，并且可以保持在壳体58的壳体部件80、82之间。在膜片66的一侧处，可以经由流体管道54通过停车端口56(见图1)而将流体压力引入至停车制动装置腔76内。引入流体压力将停车推杆68推动至停车应用位置。

[0031] 提供停车推杆68，以响应于将流体压力引入至停车制动装置腔76内而引起行车膜片60和行车推杆62的运动，以便于应用或释放制动装置。推杆68围绕轴线92布置，并且沿着所述轴线移动，并且可以与推杆62轴向对准。推杆68延伸穿过停车膜片66，并且被构造成用于和停车膜片66一起运动。推杆68可以包括基本上布置在膜片66的相对两侧处的多个部件98、100。推杆68的部件98设置在膜片66的一侧处，并且延伸进入行车制动装置腔74内。部件
98在推杆68的一个纵向端部处限定了压力板102，所述压力板被构造成用于选择性地接合行车膜片60的一侧。推杆68还限定了位于推杆68的各纵向端部中间的另一压力板104。压力板104设置在停车膜片66的一侧处。在膜片66的相对侧上引入流体压力将推杆68推向停车应用位置，并且因而经由通过停车推杆68的板102而施加在行车膜片60上的力而推动行车推杆62朝向行车应用位置。根据本发明的一个方面，出于下文所述的目的，停车推杆68的部件100可以限定多个齿106。参考图2-4，在一个实施例中，两组齿106可以以推杆68上的分开纵向延伸行布置。每行齿106仅仅在推杆68的外周表面的仅仅周向部分上延伸。参考图3，两行齿106可以沿着直径方向彼此相对，并且推杆68的外周表面的位于齿106行之间的周向部分可以不带齿或是光滑的。

[0032] 提供离合器70以将停车推杆68保持在停车应用位置中。离合器70的结构呈环形，并且围绕推杆68设置在腔90内。离合器70是单向或棘轮离合器。参考图3-4，离合器70在离合器70的径向内表面上限定了至少一个或多个离合器齿108。齿108可以沿着离合器70的径向内表面形成为轴向延伸行。齿108也可以形成在掣爪110上，所述掣爪设置在离合器70的径向内表面中的凹槽内，并且通过一个或多个弹簧112而径向向内地偏压朝向推杆68。离合器齿108的外形使得在离合器齿108与停车推杆68上的齿106对准的过程中，允许停车推杆68沿着轴线92在一个方向上移动远离停车释放位置而朝向停车应用位置(即，图2中向下)，以及禁止停车推杆68沿着轴线92在相反的方向上移动远离停车应用位置而朝向停车释放位置(即，图2中向上)。结果，将流体压力引入至停车制动装置腔76内将引起推杆68移动朝向停车应用位置，此后，即使在停车制动装置腔76中存在流体压力损失的情况下，离合器70也阻止释放停车制动装置(直至如上所述地指向为止)。参考图3，离合器70还在离合器70的径向外表面上限定了多个棘轮齿114。在所示的实施例中，离合器70限定了四个棘轮齿，所述四个棘轮齿围绕离合器70等距地周向间隔开(即，每隔九十度)。出于下文所讨论的目的，棘轮齿70的外形在一侧上限定了相对缓和的斜度，而在另一侧上限定了相对陡峭的斜度。

[0033] 提供离合器致动器72以控制离合器70围绕推杆68的旋转。根据本发明的一个实施例，离合器以九十度增量旋转，从而离合器70上的齿108移动以接合或脱离推杆68上的齿106行。结果，当推杆68处于停车应用位置中时，离合器70的下一次旋转使得齿108与推杆68上的齿106脱离，并且允许在位于行车腔74内的弹簧64的力作用下将推杆68移动至停车释放位置。则离合器70的下一次旋转将在致动停车制动装置期间发生(如下文所讨论的)，并且使得齿108再次与推杆68上的另一齿106行啮合，以将推杆68保持在停车应用位置中。致动器72可以包括活塞116、掣爪118和弹簧120。

[0034] 活塞116的一端设置在形成于壳体58内的流体腔122内。流体腔122内的流体压力沿着一个方向推动活塞120(图3中向上)。弹簧(未示出)可以在相反的方向上偏压活塞120(图3中向下)。活塞116限定了用于掣爪118和弹簧120的安装表面。

[0035] 掣爪118将力从活塞116的移动传递至离合器70，以便于使得离合器70旋转。掣爪118的一端枢转地安装在活塞116上。掣爪118的相对端或自由端由于弹簧120而偏压远离活塞116，并且构造成用于接合离合器70上的一个棘轮齿114，并且特别地接合棘轮齿114的具有相对陡峭斜度的侧部。活塞116响应于流体压力的移动通过掣爪118与离合器70的相应棘轮齿114之间的接合而传递至离合器70。由于棘轮齿114的外形，所示的离合器70旋转九十度，以便于使得离合器70上的离合器齿108对准推杆68上的齿106(当应用停车制动装置时)或对准推杆68上的不带齿部分(当释放停车制动装置时)。一旦腔112内的流体压力移除，则弹簧(未示出)使得活塞116返回至其原始位置，而掣爪118在下一棘轮齿104上滑动—特别地，在棘轮齿104的具有相对缓和斜度的侧部上滑动—以重新定位掣爪118以用于离合器70的下一所需旋转。

[0036] 参考图1-2，现在将更详细地描述制动系统10的操作。行车制动装置的致动通过压下脚踏阀20而实现。这个动作使得继动阀30将流体从流体源(未示出)引导至致动器16的行车端口52，并且在膜片60的一侧处引导至行车制动装置腔74中。行车制动装置腔74中的流体压力抵抗弹簧64的力而将膜片60和行车推杆62推动至行车应用位置，以应用车辆制动装置。当释放踏板时，阀20关闭，并且从腔74中排出流体压力。弹簧64将推杆62推动至行车释放位置，以释放制动装置。

[0037] 当车辆操作者希望致动停车制动装置时，操作者可以拉动控制阀22上的按钮以排放流体管道42。管道42中的流体压力损失允许管道42的流体压力从阀28的供应端口S流至阀28的输送端口D，并且通过管道46流至阀26的供应端口S和控制端口C。来自阀26的供应端口S的流体从阀26的输送端口D向外流至预定压力并且进入管道48内，以流至阀32的控制端口。这个动作使得流体从流体源20通过阀32和管道54而输送至致动器16的停车端口56，并且在停车膜片66的一侧处进入致动器16的停车制动装置腔76。停车制动装置腔76中的流体压力将停车推杆68推动至停车应用位置，并且因而抵抗弹簧64的力而将行车推杆62推动至行车应用位置，以应用车辆制动装置。流体还通过管道54输送至流体腔122，导致离合器70旋转，从而使得离合器70上的离合器齿108与推杆68上的齿106对准。结果，当推杆68能够自由地移动至停车应用位置时，暂时地阻止推杆68返回至停车释放位置。一旦腔76中的流体压力到达预定水平，则关闭阀26并且排出管道48、54中的剩余流体压力。还从停车制动装置腔76中排出压力。因为离合器70保持停车推杆68的位置，所以不需要恒定的流体压力以持续应用停车制动装置。此外，本发明的制动系统还允许改变所应用的停车制动力，而不改变停车制动装置腔的尺寸。相反地，可以调节阀26以控制预定压力，在所述预定压力时，停止流体的进一步输送。

[0038] 当车辆操作者希望释放停车制动装置时，操作者推动控制阀22上的控制按钮，这增大了管道42内的流体压力。由于阀24打开(因为先前在管道42中不存在流体压力)，管道42的流体初始流动通过阀24上的供应端口S而流至阀24上的输送端口D并且流入至管道44中。流体流入管道44中，直至达到预定的流体压力为止，阀24关闭并且排出至大气。管道44中的流体输送至阀32的控制端口。这个动作使得流体从流体源20通过阀32和管道54而输送至停车端口56，并进入致动器16的停车制动装置腔76内，并且还进入流体腔122中，由此使得离合器70旋转，从而离合器70上的离合器齿108不再与推杆68上的齿106对准。一旦达到预定压力，则阀24、32关闭，并且排空管道44、54(以及停车制动装置腔76)。由于离合器70上的离合器齿108不再与推杆68上的齿106对准，所以弹簧64将停车推杆68推动至停车释放位置(并且将行车推杆62推动至行车释放位置)，以释放停车制动装置。

[0039] 根据本发明的制动系统10相对于常规制动系统存在改进之处。本发明的制动系统能够通过使用流体控制、而非机械弹簧以应用停车制动装置，并且还可以在流体压力损失期间维持应用停车制动装置。结果，降低了致动器的重量，与常规弹簧致动的停车制动装置致动器相比，停车制动装置致动器的维修和更换更为简单和安全，并且无需恒定的流体压力以维持致动器处于释放状态。膜片比停车弹簧更耐用，这相当于使用寿命更长。本发明的制动系统还允许选择性地释放停车制动装置，而不考虑流体控制系统中的那类将导致致动和锁定弹簧致动的停车制动装置致动器的泄漏或破裂。结果，车辆并非固定不动，在需要时，车辆及其乘客可以移动至更安全或更易于接近的位置和/或离开其它车辆的路线。本发明的制动系统还实现了上述优点，同时使用常规的双管路流体控制系统(即，通向行车制动装置腔的一条流体控制管路以及通向停车制动装置腔的另一流体控制管路)—而不同于需要单独的流体控制管路以维持停车制动装置致动器的位置的常规流体致动的停车制动装置致动器。

[0040] 虽然已经参考本发明的一个或多个特定实施例而示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解的是，可以进行各种改变和修改，而不脱离本发明的精神和范围。

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