一种具有裂纹监测功能的车辆制动缸用皮碗制造技术

本发明专利技术具体涉及一种监测效果好、可及时提醒驾驶员的具有裂纹监测功能的车辆制动缸用皮碗。所述皮碗的两个平直段分别与制动缸的缸体内腔侧壁、活塞杆外侧壁紧贴，两个平直段之间通过圆弧段连接；所述平直段中设置密闭的第一椭圆腔，所述圆弧段中设置第二椭圆腔，第一椭圆腔、第二椭圆腔中分别充满不同种类的指示剂；第一椭圆腔或第二椭圆腔因出现的裂纹导致其内部的指示剂泄露后，指示剂检测传感器检测到相应的指示剂，ECU可以根据指示剂的种类发送皮碗中出现裂纹的区域，主动监测皮碗寿命，更好的帮助驾驶员预防事故发生。

A leather cup for vehicle brake cylinder with crack monitoring function

The invention relates to a leather cup for vehicle brake cylinder with the function of crack monitoring, which has good monitoring effect and can remind the driver in time. The two straight section of the leather bowl is respectively connected with the inner cavity of the cylinder side brake cylinder wall and piston rod lateral wall, between the two straight section connected by arcs; the first elliptical cavity of the straight section is closed, the set of second elliptical cavity arc segments, different kinds of elliptical cavity filled respectively with the first second, elliptic cavity in the first or second indicators; elliptical cavity due to the occurrence of the crack in the elliptical cavity after the internal leakage indicator, indicator detection sensor detects the corresponding indicator, ECU can according to the crack area of indicator species sending cup, active monitoring cup driver life, help to better prevent accidents.

【技术实现步骤摘要】
一种具有裂纹监测功能的车辆制动缸用皮碗
本专利技术涉及汽车制动系统
，特别涉及一种具有裂纹监测功能的车辆制动缸用皮碗。
技术介绍
如图1所示的，汽车制动系统中制动主缸的工作原理为：制动时，驾驶员踩下脚踏板(或加上助力)通过推杆迫使活塞(004)前移，带动第一主皮碗(001)越过溢流孔(003)，此时主油缸(006)与第一活塞(004)之间液压管路封闭；脚踏力通过保留在第一活塞(004)与缸体之间的制动液往下传递，推动第二活塞(008)向前移动，同时第二活塞(008)上设置的第二主皮碗(005)将辅助油缸(007)上的溢流孔(003)堵住，则辅助油缸(007)与第二活塞(008)之间的液压管路也封闭，形成液压力；由以上过程可以看出，第一主皮碗(001)的作用是在第一活塞(004)在缸体内向前运动时保证缸体与第一活塞(004)或缸体与第二活塞(008)之间的密封性；而当驾驶员松开制动踏板后，第一活塞(004)或第二活塞(008)向后运动回位时，为了让油液快速回流，一部分油液会通过第一主皮碗(001)与缸体之间产生缝隙，或者是第二主皮碗(005)与缸体之间产生缝隙流回，这就要求第一主皮碗(001)或第二主皮碗(005)在单方向具有密封性，因此皮碗的结构一般设计成截面为锥形或横置的U形。如果第一主皮碗(001)或第二主皮碗(005)在需要密封时出现裂纹或密封不严的情况，则液压管路中的制动压力会大大降低，造成制动压力不足，具体表现为踩下制动踏板时有一定阻力杆，但踏板保持不住，同时车辆不减速。由以上叙述可知，皮碗是制动主缸中与制动性能相关的重要零部件，但是由于需要承受轴向往复摩擦力，且需要在运动过程中保持密封性能，因此皮碗的材料一般是由橡胶材料制作而成，车辆长时间运行后，因受到外力作用以及油液的腐蚀，皮碗不可避免的会出现老化、裂纹、甚至断裂，皮碗失效后制动系统也会失效，造成严重的交通事故。而由于对皮碗的要求是单向运动时保证密封性，反向运动时又应该留有一定间隙，因此对皮碗在单向运动过程中是否能保证密封性难以判断或检测；现有技术中对皮碗的保养措施一般是根据时间或行驶里程定期更换，但是由于部分车主未按照要求对车辆进行保养，正常行驶时也无法直接观察到皮碗的老化情况，这就造成了非常严重的安全隐患。为此有必要设计一种可以主动监测皮碗中出现裂纹的结构，这样可以在皮碗失效前主动发出提示，提醒驾驶员需要进行更换。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术目的是提供一种监测效果好、可及时提醒驾驶员的具有裂纹监测功能的车辆制动缸用皮碗。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种具有裂纹监测功能的车辆制动缸用皮碗，所述皮碗安装在制动主缸内，制动主缸分别与油壶、制动管路连接；所述的皮碗的截面近似U形，其U形的两个平直段分别与制动缸的缸体内腔侧壁、活塞杆外侧壁紧贴，两个平直段之间通过圆弧段连接；所述平直段中设置密闭的第一椭圆腔，第一椭圆腔的长轴方向与平直段平行；所述圆弧段中设置第二椭圆腔，第二椭圆腔的长轴方向与第一椭圆腔的长轴方向垂直；所述第一椭圆腔、第二椭圆腔中分别充满不同种类的指示剂；所述油壶中设置指示剂检测传感器，传感器与ECU通信连接。优选的，沿皮碗的轴线方向，设置多个第一椭圆腔，多个第一椭圆腔的长轴同轴；沿皮碗的轴线方向，设置多个第二椭圆腔，多个第二椭圆腔的长轴相互平行。优选的，所述圆弧段中设置长圆形异形腔，长圆形异形腔与第一椭圆腔垂直，异形腔中靠近圆弧段圆弧边的侧边为圆弧形，远离圆弧段圆弧边的侧边为直边，异形腔的两个侧边之间通过椭圆弧段连接。优选的，所述平直段中与缸体内腔侧壁或活塞杆外侧壁接触的侧边为波浪形状，波浪形状中的一个或多个凸起内设置第三椭圆腔，第三椭圆腔的长轴方向与第一椭圆腔的长轴方向垂直设置；所述第三椭圆腔中充满的指示剂与第一椭圆腔、第二椭圆腔均不一样。本专利技术具有以下有益效果：第一椭圆腔或第二椭圆腔因出现的裂纹导致其内部的指示剂泄露后，指示剂检测传感器检测到相应的指示剂，ECU可以根据指示剂的种类发送皮碗中出现裂纹的区域，主动监测皮碗寿命，更好的帮助驾驶员预防事故发生。附图说明图1为制动主缸结构原理图；图2为皮碗截面剖视图；图3为一种优选方案的皮碗截面剖视图；图4为另一种优选方案的皮碗截面剖视图；图5为另一种优选方案的皮碗截面剖视图。具体实施方式如图2-图5所示的一种具有裂纹监测功能的车辆制动缸用皮碗，所述皮碗安装在制动主缸中，制动主缸分别与油壶、制动管路连接；所述皮碗的截面近似U形，其U形的两个平直段2与制动缸的缸体轴线平行设置，两个平直段2分别与缸体内腔侧壁、活塞杆外侧壁紧贴，两个平直段2之间通过圆弧段3连接，圆弧段3的内侧边为圆弧边，外侧边可以根据需要设计成圆弧边或直边，图2中所示的圆弧段3的外侧边为直边；所述平直段2中设置密闭的第一椭圆腔4，第一椭圆腔4的长轴方向与平直段2平行；所述圆弧段3中设置第二椭圆腔5，第二椭圆腔5的长轴方向与第一椭圆腔4的长轴方向垂直；所述第一椭圆腔4、第二椭圆腔5中分别充满不同种类的指示剂，与制动缸连接的油壶中设置指示剂检测传感器，传感器与ECU通信连接。所述的指示剂可以对与制动缸内制动液无影响的酸碱指示剂或金属指示剂，所述的指示剂检测传感器可根据指示剂的种类进行选择，传感器可以检测并区分第一椭圆腔4、第二椭圆腔5内的不同指示剂。图2中所示第一椭圆腔4、第二椭圆腔5的尺寸是为了更好的展示技术方案，实际尺寸小于图2中所示；皮碗在正常使用过程中，其失效形式大多是裂纹导致的局部脱落或断裂，因此对皮碗表面或内部的裂纹进行监测就可预测其使用寿命，一般情况下皮碗表面的裂纹出现在平直段2与缸体内腔侧壁或活塞杆外侧壁接触的侧面，而内部裂纹多出现在圆弧段3的内侧圆弧边表面，因此在平直段2内设置第一椭圆腔4，在圆弧段3内设置第二椭圆腔5，当第一椭圆腔4或第二椭圆腔5因皮碗中出现的裂纹导致其内部的指示剂泄露后，指示剂随制动缸中的液压油进入油壶，指示剂检测传感器检测到相应的指示剂，并将信号发送给ECU，ECU将皮碗故障信息发送给驾驶员，实现了皮碗裂纹的主动监测功能，且ECU可以根据指示剂的种类分析出皮碗中出现裂纹的区域，更好的帮助驾驶员预防事故发生。为了更好的监测皮碗中的裂纹，如图3所示的，沿皮碗的轴线方向，设置多个第一椭圆腔4，多个第一椭圆腔4的长轴同轴；沿皮碗的轴线方向，设置多个第二椭圆腔5，多个第二椭圆腔5的长轴相互平行。这样还可以在油壶中增加指示剂浓度传感器，根据指示剂浓度传感器检测出皮碗出现裂纹时不同指示剂的泄漏量，从而得到皮碗中裂纹的深度信息，例如传感器检测到油壶中含有第一椭圆腔4中的指示剂，但该指示剂的浓度较低，则说明平直段2中的裂纹数量较少，此时皮碗仍可继续工作一定时间，如传感器检测到油壶中含有第二椭圆腔5中的指示剂，且该指示剂的浓度较高，则ECU向驾驶员发出紧急报警信号；这样ECU可根据指示剂的浓度向驾驶员发出不同级别的警报信号，使监测更准确。如图4中所示的，更好的实施方式是：所述圆弧段3中设置长圆形异形腔8，长圆形异形腔8与第一椭圆腔4垂直，异形腔8中靠近圆弧段3内侧圆弧边的侧边为圆弧形，远离圆弧段3内侧圆弧边的侧边为直边，异形腔8的两个侧边之间通过椭圆弧段连接。当皮碗沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有裂纹监测功能的车辆制动缸用皮碗，皮碗安装在制动主缸上，制动主缸分别与油壶、制动管路连接；其特征在于：所述的皮碗的截面近似U形，其U形的两个平直段(2)分别与制动缸的缸体内腔侧壁、活塞杆外侧壁紧贴，两个平直段(2)之间通过圆弧段(3)连接；其特征在于：所述平直段(2)中设置密闭的第一椭圆腔(4)，第一椭圆腔(4)的长轴方向与平直段(2)平行；所述圆弧段(3)中设置第二椭圆腔(5)，第二椭圆腔(5)的长轴方向与第一椭圆腔(4)的长轴方向垂直；所述第一椭圆腔(4)、第二椭圆腔(5)中分别充满不同种类的指示剂；所述油壶中设置指示剂检测传感器，传感器与ECU通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有裂纹监测功能的车辆制动缸用皮碗，皮碗安装在制动主缸上，制动主缸分别与油壶、制动管路连接；其特征在于：所述的皮碗的截面近似U形，其U形的两个平直段(2)分别与制动缸的缸体内腔侧壁、活塞杆外侧壁紧贴，两个平直段(2)之间通过圆弧段(3)连接；其特征在于：所述平直段(2)中设置密闭的第一椭圆腔(4)，第一椭圆腔(4)的长轴方向与平直段(2)平行；所述圆弧段(3)中设置第二椭圆腔(5)，第二椭圆腔(5)的长轴方向与第一椭圆腔(4)的长轴方向垂直；所述第一椭圆腔(4)、第二椭圆腔(5)中分别充满不同种类的指示剂；所述油壶中设置指示剂检测传感器，传感器与ECU通信连接。2.根据权利要求1所述的一种具有裂纹监测功能的车辆制动缸用皮碗，其特征在于：沿皮碗的轴线方向，设置多个第一椭圆腔(4)，多个第一椭圆腔(4)的长轴同轴；沿皮碗的轴线方向，设置多...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子龙，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川,51