CN1248892C - 制动助力器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制动助力器,在该制动助力器中,在一个阀体(3)上形成有一个第一真空阀座(17),并在管状元件(21)上形成有一个第二真空阀座(18),管状元件可滑动地安装到阀体(3)上。在管状元件(21)和一个阀柱塞(14)之间设置一个杠杆件(41),且当阀柱塞(14)相对于阀体(3)的移动行程达到或超过某个给定值时,杠杆件(41)发生角位移,而使管状元件(21)相对于阀体(3)后移。当制动踏板被急速踩下时,杠杆件(41)转动而使一个接合舌片(41f)与阀体(3)上形成有的一个接合凹槽(44)相接合,这样就将管状元件(21)保持在某个位置上,该位置是其相对于阀体(3)发生回退后达到的。这就使得大气阀(33)的开度大于常规制动时的开度,因而能迅速获得一个增大的输出力。本发明使得制动助力器能对制动踏板的快速踩压迅速作出响应而立即增大输出力。

Description

制动助力器
技术领域
本发明涉及一种制动助力器,更具体来讲,涉及这样一种制动助力器:该制动助力器在例如紧急制动等需要制动力加大的情况下,能确保对作用到制动踏板上的小踩踏力作出响应而获得一个加大的输出力。
背景技术
制动助力器在现有技术中是公知的,设置制动助力器能在紧急制动等需要制动作用力增大的情况中,响应于小的制动踩踏力而获得增大的输出力,举例来讲,日本专利第3070672号中就公开一种制动助力器,其能对超过某一给定值的输入力作出响应,并随后增加输出比率来提高输出力;或者例如在日本专利申请公报第35474/1998号中公开一种制动助力器,在该制动助力器中,制动踏板的操作是由电气方法进行检测的,且响应于检测值而对输出力进行增加。
但是,也需要指出上述常见制动助力器所存在的缺点。具体来讲,对于3070672号专利中公开的制动助力器,是这样设计的:当输入力超过给定值时就增加输出力,从而,输出力不能响应于制动踏板的快速踩下而立即加大。
在另一方面,第35474/1998号申请中所公开的制动助力器中需要设置一个电磁动作阀和一个用来检测制动踏板下压行程的传感器,它们与助力器制成一个整体,所以使得制动助力器的结构复杂,并增加制造成本。
发明内容
考虑到上述的情况,本发明的目的是设计一种制动助力器,其结构简单,并能响应于制动踏板的快速踩压而立即增大输出力。
具体来讲,本发明涉及一种制动助力器,其包括:一个阀体,其可滑动地安置在一个壳体中;一个安装在阀体上的动力活塞;一个恒压室和一个变压室,其在壳体中分别位于动力活塞的前方和后方;一个位于阀体中的阀机构,其用于实现将流体输送到变压室中或将流体从变压室中排出的转换控制;以及一个用来对阀机构进行操作的输入推杆;所述阀机构包括:一个与输入推杆连接的阀柱塞,其上坐靠着一个大气阀座;一个在阀体中形成的真空阀座;以及一个阀元件,其可坐靠在大气阀座和真空阀座上。根据本发明的第一方面,所述制动助力器还包括:一个可滑动地安置在阀体中的管状元件,其上形成有所述的真空阀座;止动装置,其用于当输入推杆从非工作位置向前移动一个给定行程时使管状元件相对于阀体后退,从而使所述阀元件坐靠在真空阀座上,其还用于将管状元件保持在某一位置上,该位置是管状元件相对于阀体后退一段给定行程后达到的;和释放装置,其用于当输入推杆返回到非工作位置时,释放由止动装置保持定位的管状元件,以允许管状元件也返回到非工作位置。
本发明的第二方面涉及一种制动助力器,其包括:一个阀体,其可滑动地安置在一个壳体中;一个安装在阀体上的动力活塞;一个恒压室和一个变压室,其在壳体中分别位于动力活塞的前方和后方;一个位于阀体中的阀机构,其用于实现将流体输送到变压室中或将流体从变压室中排出的转换控制;以及一个用来对阀机构进行操作的输入推杆;所述阀机构包括:一个与输入推杆相连接的阀柱塞,其上坐靠着一个大气阀座;一个在阀体上形成的第一真空阀座;以及一个阀元件,其可坐靠在所述大气阀座和第一真空阀座上。根据本发明的第二方面,该制动助力器还包括:一个可滑动地安置在阀体中的管状元件,其上形成有一个与第一真空阀座并置的第二真空阀座;止动装置,其用于当输入推杆从非工作位置向前移动一个给定行程时使管状元件相对于阀体后退,从而使所述阀元件坐靠在第二真空阀座上,其还用于将管状元件保持在某一位置上,该位置是管状元件相对于阀体后退一段给定行程后达到的;和释放装置,其用于当输入推杆返回到非工作位置时,释放由止动装置保持定位的管状元件,以允许管状元件也返回到非工作位置。
对于上述的设计,在制动踏板被快速踩下的紧急制动操作过程中,输入推杆从其非工作位置向前移动行程达到某一给定值或超过此给定值,从而使管状元件相对于阀体发生后退。这样,就使得在管状元件上形成的真空阀座(或第二真空阀座)与坐靠在该阀座上的阀元件相对于阀体向后后退某一给定行程或超过此行程,并通过止动装置保持在这样的位置上。这就使得由大气阀座和阀元件构成的大气阀的开度要大于在常规制动操作时的开度,从而大气可以快速地引入到变压室中,使得制动助力器的输出力能快速增加到一个更大的值。通过这样的方式,本文提供一种制动助力器,其结构简单,并能对制动踏板的快速踩下迅速作出反应而加大输出力。
从下文参照附图对实施例的描述,可对本发明上述、以及其它的目的、特征、优点有更清晰的认识。
附图说明
图1是本发明第一实施例的剖面图;
图2是对图1中一个主要部件所作的放大视图;
图3是图1中杠杆件41的前视图;
图4是沿图3中的IV-IV线所作的剖面图;
图5是本发明第二实施例的剖面图;
图6是对图5中的主要部件所作的放大剖面图;
图7简化地示出图6所示第二实施例的剖面结构;
图8的剖面图示出图7中的各个部件在紧急制动操作过程中的工作状态;
图9的剖面图示出图7中的各个部件在紧急制动时的另一个工作状态;
图10的剖面图示出图7中的各个部件在紧急制动时的又一个工作状态;
图11的剖面图示出本发明的第三实施例;
图12的剖面图示出本发明的第四实施例;
图13的剖面图示出图12的各个部件在常规制动操作过程中的工作状态;以及
图14的剖面图示出图12中的各个部件在紧急制动时的另一个工作状态。
具体实施方式
下文将参见附图对本发明的几个实施例进行描述。首先参见图1和图2,图中的制动助力器1具有一个壳体2,在该壳体中可滑动地安装一个基本上为管状的阀体3。阀体3后端的外周面部分向后经壳体2上的一个后孔口2a突伸到壳体外侧,在后孔口2a中设置一个环形密封元件4,用来保持阀体3后端外周面与壳体2的孔口2a之间的气密性。
环阀体3的外周面连接一个动力活塞5,并在动力活塞5的背面上贴一层隔膜6,这样就将壳体2的内腔分成一个位于前方的恒压室A和一个位于后方的变压室B。
壳体2具有一个前壁面2b,该前壁面上连接一个负压抽吸管7,通过该负压抽吸管来将恒压室A在常态下抽吸成一定的负压。在恒压室A中设置一回位弹簧8,以便将阀体3在常态下顶向后方,因而,在图1和图2所示的制动助力器1非工作状态中,阀体3受回位弹簧8的顶压而保持在图中所示的非工作状态下。
在该实施例中,在靠近阀体3前端的内筒面中安装一个保持座11,其形式为阶梯形的缸体。用一个环形气密元件12来保证保持座11外周面与阀体3内筒面之间的气密性。在效果上,保持座11可看作是阀体3的一个组成部件,且该保持座11也可与阀体3制成一体。保持座11前端具有一个直径加大的部分11a,在该部分11a中安装一个反作用盘13,且在大径部分11a的后方,一个滑块14a的外周面可滑动地安装在保持座11中,其中的滑块14a是一个阀柱塞14上的部件。这样,反作用盘13和阀柱塞14按相对的关系来布置。保持座11的后端部分是一个直径减小的部分11b,该部分的外周面是锥形的,因而在朝向其后端的方向上直径逐渐减小。
反作用盘13的前方安置一输出推杆15,其一端15a可滑动地装配到保持座11的大径部分11a中,以便从反作用盘13前方那一侧抵接在该反作用盘上。这样反作用盘13就被夹置在输出推杆15端部15a的后端面与保持座11的台阶端面之间。
壳体2的前壁面2b上形成有一个孔口,以允许主缸的外壳和活塞(图中未示出)能***到恒压室A中,且输出推杆15的前端部被设置成顶压着主缸的活塞。
在阀体3中安装一套阀装置16,由它来完成恒压室A与变压室B连通、以及变压室B与大气环境连通这两种状态的转换。
本实施例的阀装置16包括:一个环形的第一真空阀座17,其形成在阀体3的内周面上;一个环形的元件21,其可滑动地装配到阀体3的内筒面中,同时与阀体的内周面保持气密封,并在其后端形成一个第二真空阀座18;一个阀柱塞14,其可滑动地装配到管形元件21中,并延伸穿过该管形元件21,在其后端形成一个大气阀座22;以及一个阀元件24,其适于在弹簧23弹力作用下,其后方坐靠在两个真空阀座17、18以及大气阀座22上。
阀元件24包括一个第一元件25和一个第二元件26,其中的第一元件25位于前方,是由一个刚性体构成的;第二元件26位于后方,其是由橡胶制成的,并与第一元件25相连接。在第一元件25的前侧附接一个橡胶环,从而形成一个第一阀座区S1。在第二元件26的前侧安装一块刚性的板件27,并在该板件27上附接一环形的橡胶元件,从而形成一个第二阀座区S2。制在阀柱塞14上的大气阀座22位于第一元件25的内部,其被安置成与第二阀座区S2相正对。弹簧23安置在板件27和输入推杆28之间,因而其在常态下向前顶推着阀元件24。
在该实施例中,两个真空阀座17、18是在阀体3的径向方向上相互靠近地并列安置的。第一、第二真空阀座17、18与阀元件24上可与它们接合或分离开的第一阀座区S1一起构成一个真空阀31。真空阀31径向外侧的空间通过一个恒压通道32与恒压室A相连通,其中的恒压通道32是形成在阀体3中的。
由在阀柱塞14上形成的大气阀座22与阀元件24上的可与大气阀座22接合或分离开的第二阀座区S2组成一个大气阀33。在真空阀31与大气阀33之间的空间通过一条变压通道34连通向变压室B,其中的变压通道34是由阀体3中的一径向孔构成的。
位于大气阀33径向内侧的空间通过一大气通道35与大气环境相通,其中的大气通道35形成在阀体3内,并在其中设置有一个滤清器36。
阀柱塞14后端部与输入推杆28前端部的连接是可转动的,且在一止动圈39和输入推杆28的外周面之间设置一个弹力大于弹簧23的弹簧37,其中的止动圈39安装在阀体3内。输入推杆28的另一端部与制动踏板(图中没有示出)连接。
一个本身已公知的卡键元件38从变压通道34穿入到阀体3中,并然后从径向孔21b穿入到管形元件21中,直至最终与阀柱塞14上的接合部分14b相接合。
由于阀体3在常态下被回位弹簧8向后顶压,所以在图1和图2所示的制动助力器1非工作状态下,卡键元件38抵接着壳体2的后壁面2c。变压通道34的前端面、管形元件21上形成的径向孔21b的前端面、以及阀柱塞14上接合部分14b的前端面也都抵接着卡键元件38。
以上述方式,当卡键元件38被安置成抵接着壳体2的后壁面2c时,卡键元件38和阀柱塞14就相对于阀体3保持在一个给定的位置上,这样就减少当制动助力器1开始工作时输入推杆28的空行程。
在非工作状态下,大气阀座22坐靠在阀元件24上的第二阀座区S2上,从而关闭大气阀33,而阀元件24上的第一阀座区S1则从两个阀座17、18上离开,以便打开真空阀31。在此条件下,腔室A和B相互连通,且这两个腔室中都存在一定的真空度。
在非工作状态下,反作用盘13的后端面与相对的滑块14a略微分开。与此相反,当输入推杆28和阀柱塞14被顶向前方而启动制动助力器1时,反作用盘13受作用在输出推杆15上的输出力的反作用力作用,而向后鼓出,由此而使反作用盘13的端面顶触到滑块14a上。此时,作用到输出推杆15上的输出力的反作用力就经反作用盘13传递到阀柱塞14、输入推杆28以及制动踏板(图中未示出)上。
在该实施例中,在具有上述结构设计的阀体3内设置一个杠杆件41,其目的是允许制动助力器1的输出力能响应制动踏板的快速踩下而立即急剧增加。
参见图2到图4具体来讲,杠杆件41是由弹簧钢制成的,以具有一定的弹性。杠杆件41的径向内侧部分是一个小直径的圆筒形部分41a,该圆筒部分41a的前端再径向向外延展给定的尺寸量,随后自身再向后折回而形成一个环形的配合部分41b,再由该部分41b发展出八个径向向外延伸的径向部分41c。每个径向部分41c的外端部又都向后延伸,并自身向前弯折而形成一个抵接部41d,其继续向前延伸而形成一个接合舌片41f,其末梢端为弧弓形,舌片41f径向向外鼓出。
这样形成的杠杆件41起到止动装置的作用,其圆筒部分41a位于阀柱塞14前端部上小径部分14c外侧的空间中;环形配合部分41b与保持座11的小径部分11b从后方松配合,且八个接合舌片41f被安置成与阀体3的内周面接触。是这样进行设计的:保持座11的后端11c(实际上是小径部分11b的后端)顶接在杠杆件41环形配合部分41b与径向部分41c的交界处,从而构成杠杆件41作角位移时的杠杆支点,且杠杆件41的八个抵接部41d顶在管形元件21的前端面上(见图2)。
管形元件21前端部分的外周面上形成一个凸缘21a,一弹簧42被夹在该凸缘21a和阀体3上与此正对的一个台阶端面之间,这样就能在常态下将管形元件21相对于阀体3推向前方。因而,当杠杆件41被安置成与管形元件21相抵接时,杠杆件41的外侧部分在常态下受到顶压作用,而绕作为角位移支点的保持座11后端部11c向前转动。
在沿其长度方向的某一设定轴向位置处,管形元件21上形成有一个径向孔21b,其径向贯穿该元件21,元件21上还形成有一个轴向槽21c,其从径向孔21b延伸到一个轴向孔的后端面上,阀柱塞14可滑动地安装到该轴向孔洞中。卡键元件38从管形元件21的径向孔21b中穿入,直至与阀柱塞14的接合部分14b相接合。同时,在管形元件21上形成的径向孔21b和轴向槽21c形成有一个内部空间,由该空间实现将变压室34连通向真空阀31和大气阀33。绕管形元件21后端部的外周面设置一个环形密封件43,这样就保持管形元件21与阀体3内周面之间的气密性。第二真空阀座18是由管形元件21后端部上形成的一个环形突起形成的。
在本实施例中,在阀体3紧邻保持座11的内周面上设置一接合凹槽44,其是由一环形槽形成的,在如图所示的非工作状态下,杠杆件41上接合舌片41f的位置略微前于阀体3上形成的接合凹槽44。与此相反,在下文将要叙述的紧急制动过程中,由于阀柱塞14和输入推杆28受到驱动而相对于阀体3与保持座11向前移动设定的一段行程或超过该设定值,则阀柱塞14上位于小径部分14c前方的台阶部14d就会抵接到杠杆件41圆筒部分41a的后端部,从而促使其向前移动。这样,保持座11的后端部11c就作为角位移的中心点,使得杠杆件41的径向部分41c及其外侧部分向后转动,从而就使管状元件21相对于阀体3向后运动。与此相随,杠杆件41的接合舌片41a就与阀体3上的接合凹槽44相接合。结果就是:形成在管状元件21上的第二真空阀座18坐靠在第一阀座区S1上,同时阀元件24受到推压而向后后退。这样就使大气阀33的开度大于在常规制动操作过程时的开度,由此来将大气快速地引入到变压室B中,从而制动助力器1能迅速产生更大的输出力。
如果在此条件下,对制动踏板的踩压中止,则输入推杆28和阀柱塞14就会后退,并在卡键元件38抵接到壳体2的后壁面2c上时停止下来。这就使得管状元件21和阀柱塞14返回到它们图中所示的非工作状态,但阀体3的后退移动却与此有一定的延迟,当变压通道34的前端面抵接着卡键元件38时,阀体3停止后退,从而也返回到其非工作状态。此时,管状元件21相对于阀体3是相当于前移,由此使杠杆件41上与管状元件21相抵接的外侧部分向前移动,杠杆件41上的接合舌片41f与接合凹槽44脱开。
在本实施例中,管状元件21和卡键元件38一起组成释放装置,该装置能对由杠杆件41滞顶着的管状元件21进行释放。
对于上述的设计,在图1和图2所示的制动助力器1非工作状态下,卡键元件38抵接着壳体2的后壁面2c,且由于变压通道34的前端面抵接在卡键元件38上,所以阀体3是静止不动的,由于管状元件21径向孔21b的前端面和阀柱塞14接合部分14b的前端面抵接在卡键38上,所以管状元件21和阀柱塞14也是静止不动的。
在该非工作状态下,阀元件24的第二阀座区S2坐靠在大气阀座22,从而关闭大气阀33。在另一方面,借助于同管状元件21抵接的卡键元件38,杠杆件41上的接合舌片41f与阀体3上的接合凹槽44保持着分离的状态,此时舌片位于凹槽前方。该状态下,圆筒部分41a的后端部与阀柱塞14的台阶14d相分离,其中圆筒部分41a的后端面即为杠杆件41的内周面。因而,在管状元件21上形成的第二真空阀座18就位于第一真空阀座17前方的一小段距离处,且两个真空阀17、18都与阀元件24的第一阀座区S1离开,从而使真空阀31处于打开的状态。从而就使得腔室A和腔室B相互连通,并在这两个腔室中都抽引出一定的负压。在该非工作状态下,反作用盘13的后端面与滑块14a略微分开。
在轻缓的常规制动踩压操作中的工作过程
如果处于上述非工作状态的制动踏板(图中未示出)被轻缓地踩下,则输入推杆28和阀柱塞14就被轻缓地推向前方。因此,阀柱塞14的第一真空阀座17就坐靠在阀元件24的第一阀座区S1上,以关闭真空阀,而大气阀座22则与阀元件24的第二阀座区S2分开,从而开启大气阀33。由于此时阀柱塞14是被轻缓地向前推顶的,所以阀柱塞14的台阶部14d是不会抵接到杠杆件41的圆筒部分41a上的,因而杠杆件41的接合舌片41f就不会相对于阀体3移动。按照这样,当大气阀33处于开启状态时,真空阀31则是关闭的,这样,大气就经变压通道34进入到变压室B中。
因而,恒压室A中的负压与变压室B中大气压之间的压力差就会驱使阀体3和输出推杆15向前移动。当制动助力器1以此方式进行工作时,由输出推杆15的输出力所产生的反作用力就使反作用盘13向后鼓出,导致其后端面顶在滑块14a上。从此时刻开始,由作用在输出推杆15上的输出力所产生的反作用力就经反作用盘13传递到阀柱塞14、输入推杆28以及制动踏板(图中未示出)。
在上述的常规轻缓制动操作中,阀柱塞14相对于阀体3没有很大的前移,因而,阀柱塞14的台阶部14d就不会抵接到杠杆件41的圆筒部分41a上。这样,就不存在管状元件21相对于阀体3的轴向往复运动,结果就是:相比于图2所示的非工作状态,两个真空阀17、18之间的位置关系保持未变,且第一真空阀座17坐靠在阀元件24上的第一阀座区S1上。
如果此时松开制动踏板,则阀柱塞14和输入推杆28就向后后退,卡键元件38抵接到壳体2的后壁面2c而趋于停止。随后,阀体3中变压通道34的前端面、以及管状元件21的径向孔21b的前端面就都抵接到卡键元件38上,由此将阀体3和管状元件21恢复到图中所示的、它们各自的非工作状态中。
紧急制动时的工作过程
当处于图1和图2中所示非工作状态的制动踏板被迅速踩下时,第一真空阀座17就坐靠在阀元件24上的第一阀座区S1上,从而关闭真空阀31,而大气阀座22则从阀元件24的第二真空阀座区S2上移开来开启大气阀33。这就使得大气能被引入到变压室B中,由此将阀体3向前驱动而启动制动助力器1。此时,相对于制动踏板的踩下速率,经反作用盘13传递到阀柱塞14的反作用力是滞后的,因而,与轻缓制动操作时的行程相比,阀柱塞14相对于阀体3的前移行程加大。
当阀柱塞14以此方式相对于阀体3的前移行程达到某一给定值或超过该给定值时,阀柱塞14的台阶部14d就抵接到杠杆件41的圆筒部分41a上,这样就驱使圆筒部分41b前移。从而,杠杆件41的径向部分41c、抵接部41d、以及接合舌片41f就绕角位移的支点向后回转,其中的转动支点是由保持座11的后端部充当的,由此管状元件21就克服弹簧42的弹力作用而相对于阀体3向后后退。
这就造成阀元件24坐靠在第二真空阀座18上,而此前该阀元件是坐靠在第一真空阀座17上的,这样就将阀元件24在向后的方向上从第一真空阀座17上顶开。结果就是,大气阀33的开度(表现为大气阀座22和第二阀座区S2之间的距离)就增大。从此时开始,杠杆件41的接合舌片41f与阀体3上接合凹槽44相接合,管状元件21被保持在某一位置上,该位置是其相对于阀体3后退行程达到某一给定值时实现的,且阀元件24上的第一阀座区S1被定在一个坐靠着第二真空阀座18的位置上。因而,大气阀33的开度要大于常规制动过程中的开度,从而大气能迅速地引入到变压室B中,以此来快速地增大制动助力器1的输出力。由输出力产生的反作用力造成反作用盘13向后鼓出,导致反作用盘13抵接到滑块14a上,促使阀柱塞14向后移动。但是,由于直至阀柱塞14上的大气阀座22坐靠于阀元件24的第二阀座区S2时为止,反作用盘13所发生的总鼓起量要大于常规制动过程中产生的鼓起量,所以制动助力器1的输出力也增加对应的量值。以此方式,制动助力器1就能对制动踏板的急速踩下迅速作出响应,而立即产生一个增大的输出力。
在制动助力器1的紧急制动过程中,随着制动踏板上的踩踏力在后来被减小,阀柱塞14受到抵推而向后退回一定量,但是由于起止动装置作用的杠杆件41上的接合舌片41f保持着与接合凹槽44的接合状态,所以管状元件21和阀元件24保持着上述的状态。
制动缓解操作
当在紧急制动操作中放松制动踏板时,阀柱塞14和输入推杆28就后退,因而,大气阀座22就坐靠在阀元件24的第二阀座区S2上以关闭大气阀33,而第二真空阀座18则从阀元件24的第一阀座区S1上移开以开启真空阀31。这样,变压室B中的大气就能排到恒压室A中,使得阀体3和动力活塞5向它们各自的非工作态后退。
随后,卡键元件38开始与壳体2的后壁面2c相抵接而停止,从而与卡键元件38相抵接的阀柱塞14和管状元件21就不能再进一步地后退,于是也在对应的位置处停止移动。在另一方面,阀体3和动力活塞5随后也发生后退,直到变压通道34的前端面抵接在卡键38上为止。与此相随,由于阀体3相对于保持静止的管状元件21向后后退,之后,杠杆件41的抵接部41d与接合舌片41f就相对于阀体3向前运动,由此使接合舌片41f与阀体3上的接合凹槽44脱开,从而恢复到图2所示的非工作状态。
这样,可以看出:在根据本实施例的紧急制动操作过程中,能迅速获得增大的输出力。
可以看出:根据本实施例,能设计一种制动助力器1,其能在紧急制动操作中,迅速加大输出力,且其结构简单到只需要在现有的制动助力器上增加管状元件21、杠杆件41和弹簧42的程度。另外,由于结构是如此的简单,所以甚至是在紧急制动操作的过程中,制动助力器1仍具有很高的可靠性。
在上述的实施例中,杠杆件41上形成有接合舌片41f,同时在阀体3的内周表面上形成一个环形槽,其作为所述的接合凹槽44。但是,也可以是在杠杆件41上形成接合凹槽,而在阀体3上形成接合舌片。
第二实施例
图5和图6示出本发明的第二实施例,在该实施例中,第一实施例中所采用的杠杆件41和接合凹槽44被一个球体151、一个圆筒形止动元件152、以及相关的其它部件所取代。
需要指出的是:在下文的描述中,与第一实施例中所示部件对应的部件用先前所用的类似数字标号指代,只是在第二实施例中,这些数字标号要加上100。
具体来讲,在第二实施例中,一个保持座111具有一个直径减小的部分111b,其在向后的方向上轴向延伸,在小径部分111b和阀体103的内周面之间形成一个圆柱空间,并在此空间内设置一个管状圆筒元件121,且小径部分111b可滑动地配装在其内筒面内,管状元件121后端部的外周面与阀体103的内周面为可滑动的配合关系。
管状元件121的外周面设置一个环形的突起121e,一个弹簧142就安置在该突起121和保持座111的台阶端面之间,这样就将管状元件121在常态下顶压向后方。需要指出的是:在管状元件121的环形突起121e的后方处,阀体103的内周面上形成有一个台阶端面103a,其与该环形突起相对,这样就限定管状元件121相对于阀体103后退运动时的极限位置。与第一实施例中的方式类似,在管状元件121的后端形成一个第二真空阀座118。在一个给定的轴向位置处,管状元件121的内周面上形成有一个环槽121d,其作为一个接合凹槽可与一个球体151相接合。环槽121d的两个相对端面被制成斜坡面,使其两端部之间的距离在环槽内侧处为最大值。
在一个给定的轴向位置处,保持座111的小径部分111b上形成有多个径向孔111d,它们在周向上的安置是等距的,且在每个径向孔111d中都有间隙地安放着一个球体151。该球体151是由金属制成的,且其球径略大于小径部分111b上形成有径向孔111d处的壁厚。以此方式,每个球体151都可在其所在的径向孔111d中径向活动。
保持座111小径部分111b的后端部位形成有一个径向通孔111e,其与变压通道134的位置对正,一个卡键元件138穿入该通孔111e,一直延伸到与阀柱塞114的接合部分114b相接触为止。
在该第二实施例中,阀柱塞114的小径部分114c的轴向尺寸被选定为第一实施例中的两倍。在卡键元件138前方的小径部分111b与阀柱塞114之间的空间内安置一个止动元件152。该止动元件152前端部分内周面的内径缩小,从而形成一个小径部分152c,而后端部位处内径加大,从而形成一个内径大于小径部分152c内径的大径部分152a,这样就出现一个朝向后方的台阶端面152b。
止动元件152的外周面可滑动地装配到保持座111小径部分111b的内周面内,同时,止动元件152小径部分152c位于阀柱塞114小径部分114c的外侧,并环绕着该小径部分114c,止动元件152的大径部分152a被安置成环绕着阀柱塞114上其小径部分114c后方的部分外周面。以此方式,止动元件152的台阶端面152b与阀柱塞114上位于小径部分114c后方的台阶114d相互正对。在止动元件152和保持座11之间设置一弹簧153,这样就向后常态地顶压着止动元件152。
因而,在本实施例中,安置在各个径向孔111d中的球体151被管状元件121的内周面、以及止动元件152的外周面限定而不会从径向孔111d中脱出,其中的管状元件位于外侧,而止动元件152则位于内侧。
另外,在某一给定的位置处,止动元件152的外周面上形成有一个环槽152d,其作为一个接合凹槽可与球体151相接合。环槽152d的两相对端面被设计成斜面,从而相对端面之间的距离是在外边缘处达到最大。
在图5和图6所示的制动助力器101的非工作状态中,阀体103、管状元件121、止动元件152、以及阀柱塞114都处于与卡键元件138相抵接的位置。管状元件121的第二真空阀座118位于阀体103上的第一真空阀座117的前方,且球体151被止动元件152的外周面顶向外侧,而止动元件152又被弹簧153顶压着,由此使球体151上的一部分向外突出到径向孔111d的外部,而卡在管状元件121的环槽121d中。
与此相反,在制动踏板被快速踩下的紧急制动操作中,阀柱塞114也被快速地推向前方,由此使阀柱塞114的台阶114d抵接着止动元件152的台阶端面152b,使得后者被推顶着而相对于保持座111和阀体103向前移动。此时,管状元件121在弹簧142弹力的作用下向后移动,这样,球体151就抵接到环槽121d的前斜面。
然后,止动元件152上环槽152d的整个轴向区间范围就处于同径向孔111d完全对正的位置,因而,在由环槽121d前斜面传递来的弹簧142弹力作用下,球体151被径向向内挤压,由此使球体151的部分体积突出于径向孔151d的内侧面,从而顺环槽152d的斜面滚入,而与环槽152d相接合。
这样,球体151上突出到径向孔111d外侧的那一部分就陷回到径向孔111d中,且弹簧142的弹力使得管状元件121相对于阀体103和保持座111向后移动,直到环形突起121e抵接到阀体103的台阶端面103a为止,且在此位置上停止移动(见图7到图10)。因而,就变为由向后移动的管状元件121上的第二阀座118坐靠在阀元件124上,而此前是第一真空阀座117坐靠在阀元件124上的,这样就将阀元件124从第一真空阀座117上移开,并被推顶向后方,从而就将大气阀133的开度增大,使其开度大于在常规制动操作中的开度。与此相应,大气能快速地进入到变压室B中,使得制动助力器101的输出力能迅速增大。
在紧急制动操作过程中,如果此时放松制动踏板,则与此时已退回到非工作状态的阀柱塞114相接合的卡键元件138就会抵接到壳体102的后壁面102c上而停止运动,随后,止动元件152的后端面、以及管状元件121上径向通孔121b的前端面也抵接着卡键元件138,由此使管状元件121停止移动。
由于阀体103在回位弹簧108的作用下,在随后继续后退,所以在后来管状元件121就相对于阀体103和保持座111发生前移,使得管状元件121上环槽121d的轴向区间涵盖保持座111上径向孔111d的整个范围。因而,球体151就受止动元件152环槽152d斜面的顶推而向外移动,并在随后由环槽152d的前外周部分继续地向外推挤,其中的止动元件152又受到弹簧153的顶推。因而,各个球体151上突出到径向通孔111d之外的部分就卡在管状元件121的环槽121d中,从而就回到图5、6、7所示的非工作状态。
从上文的描述可以看出:在第二实施例中,管状元件121、止动元件152、弹簧142和153、以及球体151一起组成止动装置,且管状元件121、止动元件152、弹簧142和153、阀柱塞114以及卡键元件138还一起组成释放装置。在其它方面,上述结构与第一实施例类似,因而不再进行描述。
非工作状态
对于上述的结构,在图5、6、7所示的制动助力器101非工作状态中,卡键元件138抵接着壳体102的壁面102c,并保持静止,且阀体103、管状元件121、止动元件152以及阀柱塞114也都抵接着卡键元件138而保持静止。球体151被止动元件152的外周表面顶向外侧,而止动元件152被弹簧153推顶着,球体151的部分体积突出到径向孔111d的外部,并卡在管状元件121的环槽121d中。
因而,在管状元件121上形成的第二真空阀座118略前于第一真空阀座117,且两个真空阀座117、118与阀元件124上的第一阀座区S1都是分离的,从而开启着真空阀131。在另一方面,大气阀座122坐靠在阀元件124的第二阀座区S2上,从而关闭大气阀133。
这样,腔室A和B就相互连通,两个腔室中都抽引出一定的负压。在该非工作态中,反作用盘113的后端面与相对的滑块114a略微离开。止动元件152上的台阶端面152b与相对的阀柱塞114台阶面114d也相互分开。
在踩踏轻缓时的制动过程
当处于上述非工作状态的制动踏板(图中未示出)被轻缓地踩下时,输入推杆128和阀柱塞114就被轻缓地推向前方。阀元件124上的第一阀座区S1就变为坐靠在第一真空阀座117上,从而关闭真空阀131,且阀元件124上的第二阀座区S2从大气阀座122上离开,从而开启大气阀133。止动元件152在弹簧153弹力的作用下抵接着阀柱塞114,且管状元件121在弹簧142的弹力作用下后退,使得球体151抵接着管状元件121上环槽121d的前斜面。但是,由于阀柱塞114是被轻缓地推前的,所以,如果阀柱塞114抵接到止动元件152的台阶端面152b,止动元件152相对于保持座111被向前推的距离很小。因而,止动元件152上的环槽152d就不处于正对保持座11小径部分111b上径向通孔111d的位置,因而,球体151就保持在管状元件121的环槽121d中,防止管状元件121相对阀体103发生任何的移动。
由于真空阀131是关闭的,而大气阀133则是开启的,所以大气径变压通道134引入到变压室B中。由恒压室A中负压与变压室B中大气压之间的压差推动着阀体103和输出推杆115向前移动。
如果是以如上方式启动制动助力器101,则作用在输出推杆115上的输出力的反作用力使得反作用盘113向后鼓出,由此,反作用盘113的后端面抵接到滑块114a上。从此时刻开始,由作用在输出推杆115上的输出力所产生的反作用力就开始经反作用盘113传到阀柱塞114、输入推杆128以及制动踏板(图中未示出)上。
可以理解:在轻缓的常规制动操作中,阀柱塞114相对于阀体103和保持座111没有多出任何前向行程,因而球体151就不能与止动元件152上的环槽152d相接合。从而,管状元件121相对于阀体103就没有任何轴向往复运动。这样,此时两个真空阀座117、118之间的位置关系仍然保持着图6中非工作状态时的关系,且阀元件124的第一阀座区S1仍然坐靠在第一真空阀座117上。
当在制动助力器启动之后松开制动踏板,阀柱塞114和输入推杆128就向后回退;与阀柱塞114接合的卡键138通过抵触到壳体102的后壁面102c上而停止运动;之后,管状元件121径向孔121b的前端面以及止动元件152的后端面都与卡键元件138抵接而停止运动,且阀体103也抵接着卡键元件138而恢复到图示的非工作位置。
紧急制动操作
与此相反,在制动踏板被快速踩下的紧急制动操作中,阀元件124的第一阀座区S1就变为坐靠在第一真空阀座117上,从而关闭真空阀131,而同时大气阀座122则与阀元件124上的第二阀座区S2相分开以开启大气阀133。由于从反作用盘113传递到滑块114a的反作用力与快速前顶的阀柱塞114大不相同、而是存在一定的延迟,所以,可以看出阀柱塞114将相对于阀体103和保持座111(见图8)向前移动给定的一段行程或更多。
结果就是:抵接着阀柱塞114的止动元件152也相对于保持座111被另外推前一段行程,且止动元件152环槽152d的整个轴向区域都完全与径向孔111d(见图9)所对正。与此同时,管状元件121在弹簧142的弹力作用下向后回退,且球体151接触到环槽121d的前斜面上,并受从斜面传递来的弹簧142弹力作用而向内压,这样就会部分地突出于径向孔111d的内侧端,从而顺环槽152d的斜面滚入而与环槽152d接合。这就使得球体151上先前突出到径向孔111d之外的那一部分沉陷到径向孔111d中。在弹簧142的弹力作用下,管状元件121相对于阀体103和保持座111向后移动,直到环形突起121e抵接到阀体103上的台阶端面103a上为止,并在此位置上停止运动(见图9和图10)。
这样,在阀元件124从坐靠第一真空阀座117变为坐靠第二真空阀座118之后,阀元件124就从第一真空阀座117上移开,并保持在相对于阀体103具有一定后退量的位置上。这就使得大气阀133的开度大于常规制动操作时的开度,从而允许大气快速地进入到变压室B中,由此来迅速地增大制动助力器101的输出力。由输出力产生的反作用力使得反作用盘113向后鼓出,并抵接着滑块114a,这样就促使阀柱塞114向后移动,但是,由于直至阀柱塞114上的大气阀座122变为坐靠在阀元件124的第二阀座区S2时为止、反作用盘113所获得的鼓出量要大于在常规制动中的鼓出量,因而,制动助力器101的输出力能增加相应的量值。这样,类似于第一实施例,第二实施例也能实现在紧急制动操作中迅速增加输出力。
一旦制动助力器启动之后,如果制动踏板的踩踏力被减小一些,但由于管状元件121上的环形突起121e保持着与阀体103上的台阶端面103a相抵接的状态,所以管状元件121和阀元件124仍保持上述的状态。
如果在紧急制动操作之后松开制动踏板,则与后退到其非工作状态的阀柱塞114相接合的卡键元件138就由于抵接到壳体2的后壁面102c而停止移动,之后是止动元件152的后端部、以及管状元件121上的径向孔121b的前端面抵接到卡键元件138而停止各自的移动。
随后,阀体103在回位弹簧108作用下向后回退而抵接到卡键元件138上,这就意味着管状元件121相对于阀体103和保持座111被向前推,由此使管状元件121上的环槽121d的整个轴向区域都与保持座111的径向孔111d对正。相应地,球体151就被止动元件152环槽152d的斜面顶向外侧,而其中的止动元件152又受到弹簧153的顶压,这样,就维持球体151被环槽152d前方的外周面顶向外侧的状态。各个球体151上突出到径向孔111d外部的那一部分就卡到管状元件121的环槽121d中,这样就恢复到图5、6和7所示的非工作状态。
从上文的描述,很显然看出第二实施例也达到与第一实施例相同的功能和效果。
第三实施例
图11示出本发明的第三实施例。在该第三实施例中,根据第一实施例设计的阀体3内周面上设置的第一真空阀座17被取消,只剩下在管状元件221的后端部上形成有一个真空阀座218。在制动助力器201的非工作状态下,真空阀座218位于阀体3内周面上的台阶部后侧,其中,在第一实施例中,是在阀体3的该台阶部处形成有第一真空阀座17。在其它方面,第三实施例的设计与第一实施例都类似,因而,与第一实施例所示部件对应的部件都用相同的数字标号加上200来指代。
在第三实施例中,对于图11中所示的处于非工作状态的制动助力器201,当制动踏板(图中未示出)被轻柔地踩下时,输入推杆228和阀柱塞214就被驱动向前,由此使阀元件224上的第一阀座区S1变为坐靠在在管状元件221上形成的真空阀座218上,从而关闭真空阀231,而同时阀柱塞214上形成的大气阀座222则从阀元件224上的第二阀座区S2上移开以开启大气阀233。随后的工作过程就与第一实施例中的情况完全相同。
在制动踏板被急速踩下的紧急制动中,输入推杆228和阀柱塞214被驱动向前,从而使得阀元件224坐靠在真空阀座218上,而大气阀座222则从阀元件224上移开,这样就启动制动助力器201。然后,类似于第一实施例中的形式,阀柱塞214相对于阀体203移动给定的一段行程或更多,由此使阀柱塞214上的台阶部214d抵接着杠杆件241的圆筒部分241a,造成杠杆件241发生角位移,由此使管状元件221相对于阀体203向后后退。结果就是,先前被管状元件221的真空阀座218上坐靠着的阀元件224就相对于阀体203后退,且杠杆件241上的接合舌片241f保持在与阀体203上的一个接合凹槽244相接合的位置。随后的操作过程就与第一实施例完全相同。因而,第三实施例在紧急制动过程中,类似于第一实施例的工作方式,也能由制动助力器201快速地输出增大的作用力。
当在启动紧急制动操作之后松开制动踏板时,制动助力器以与第一实施例类似的方式恢复到其非工作状态。
如上所述,在第三实施例中,第一实施例中阀体3上形成的第一真空阀座17被取消。类似地,第二实施例所采用的、阀体103上设置的第一真空阀座117也可以被去掉,而只留下管状元件121上形成的真空阀座118。这样的设计也能实现与第一实施例类似的功能和效果。
第四实施例
图12示出本发明的第四实施例,简言之,在第四实施例中,图6所示的第二实施例中所用的球体151、止动元件152、以及弹簧153都被去掉,取而代之的是设置一个管状的弹性元件361,并同时对管状元件321以及其它相关部件进行改进。
具体来讲,在第四实施例中,管状元件321在靠近后端的部位具有一个直径增大的部分321A,且该大径部分的外周面可滑动地装配到阀体303的内周面中。与第二实施例中的方式相同,大径部分321A的后端形成一个第二真空阀座318,且绕大径部分321A的外周面安装一个密封元件343,以保持阀体303外周面与大径部分321A之间的气密性。
环绕管状元件321上某部分外周面设置一个基本上为圆筒形的管状弹性元件361,其中的这部分外周面位于大径部分321的前方。管状弹性元件361具有一个后端部,其径向向外延伸而形成一个凸缘361a,其位于与大径部分321A的前端面相抵接的位置。在凸缘361a与阀体303的一台阶端面之间设置一弹簧342,而该台阶端面与凸缘相正对,这样就将管状元件321和管状弹性元件303作为一个整体相对于阀体303在常态下向后顶压着。
管状弹性元件361包括一个轴向前端361b,在绕其外周的多个环周位置上形成有多个切口,这些切口在径向方向上延伸,并在其后端处尺寸加大。以此方式,管状弹性元件361的前端361b就起到弹簧片的作用,其径向向内顶压管状元件321上靠近其前端的外周面部分。在该管状弹性元件361的给定轴向位置处形成有一个孔洞,以便于卡键元件338从中穿过。
管状元件321是由合成树脂制成的,且在其前端的多个环周位置上开有轴向延伸的切口,由此在所述的多个环周位置处形成多个能在径向方向上弹性变形的节段321B。如上所述,这些节段321B被管状弹性元件361的前端部361b径向向内挤压。
在各个节段321B的前端形成有一个径向向内突出的接合段321C。该接合段321C的轴向截面是三角形的,并在其后侧具有一个径向延伸的台阶端面,而前侧则是一个45度的斜面。
在该实施例中,保持座311具有一个直径减小部分311b,其轴向尺寸相比于第二实施例中也减小,且该小径部分311b的外周面上形成有一个环槽311f,该环槽作为一个具有给定宽度的接合凹槽,而小径部分311b上靠近后端的内周面上则形成有一个径向孔311c。
管状元件321上每个可弹性变形的节段321B都从后方套接着保持座311的外周面,且各个接合段321C都与保持座311上的环槽311f相接合。这样就会出现这样一个情况:管状元件321定位在相对于阀体303最大前移的位置处,而在管状元件321后端部形成的第二真空阀座318f则略前于第一真空阀座317,第一真空阀17靠近第二真空阀,并位于其外侧。
管状元件321前端的内周面上形成有一个环形的台阶321D,且环形台阶321D内周面前端处的直径是缩小的,而后端处的直径则是加大的,它们之间是一个锥形面321F,其作为大小端之间的分界而在朝向后端方向上直径逐渐加大。
阀柱塞314在台阶314d处被斜切而形成一个锥面314e,其直径在朝向前方的方向上逐渐变小。
阀柱塞314具有一个小径部分314c,其可滑动地套插在保持座311径向部分311g的内周面中,且该小径部分314c的前端面抵接着一个滑块314a。在其它方面,该结构基本上与第二实施例类似,因而,第四实施例中那些与第二实施例对应的部件将用同样的数字标号加上200来示出。
如下文将要描述的那样,在常规制动操作过程中,输入推杆328和阀柱塞314相对于阀体303被向前推动的行程小于某给定行程,因而,阀柱塞314的锥形面314e就会与管状元件321的锥面相对,但并没有相互抵接。这样,管状元件321上能发生弹性变形的节段321B的直径就不能增加,且接合段321C保持与环槽311f的接合。因而,管状元件321相对于阀体3(见图12和图13)保持在最靠前的位置上。
与此相反,在图14所示的制动踏板被快速踩下的紧急制动过程中,输入推杆328和阀柱塞314相对于阀体303被向前推送的行程要大于常规制动时的行程,且阀柱塞314上的锥面314e抵接到管状元件321的锥面321f,这样就增大管状元件321上可弹性变形的节段321B的直径。因而,接合段321C就与环槽311f脱开,从而中断管状元件321与阀体303的连接关系。与此同时,管状元件321在弹簧342的弹力作用下相对于303向后回退。于是,在管状元件321上形成的第二真空阀座318就抵接到阀元件324的第一阀座S1上,然后该阀元件324向后回退。管状元件321具有一个台阶端面321C,其抵接着卡键元件338,而该卡键元件又通过抵接到变压通道334的后端面上而停止运动,同时台阶端面321G保持着与之抵接的状态,这样就定位在该位置上。结果就是:由大气阀座322和第二阀座区S2组成的大气阀333具有更大的开度,该开度大于在常规制动过程时的开度。
根据这样的设计,第四实施例中的止动装置包括环槽311f、管状元件321、弹簧342、卡键元件338、变压通道334以及阀柱塞314的锥面314e。第四实施例中的释放装置包括环槽311f、管状元件321、管状弹性元件361以及卡键元件338。
第四实施例的工作过程
对于上述的结构,在图12所示的制动助力器301非工作状态下,阀柱塞314在壳体302中处于其后退极限位置,该位置是由于阀柱塞314上的接合部分314b抵接到卡键元件338上、而卡键元件338又抵接着壳体302的后壁面302c而实现的。此时,管状元件321也处于其后退极限位置,在该位置上,台阶端面321G抵接着卡键元件338。同样在此时,阀柱塞314的锥面314e位于管状元件321的后方,并与之相对,而在它们之间形成一个的空隙。
在该非工作状态,阀元件324上的第二阀座区S2被大气阀座322坐靠着。管状元件321上的接合段321C与保持座311上的环槽311f接合。换言之,管状元件321定在相对于阀体303发生前移后的位置上。因而,管状元件321上形成的第二真空阀座318位于略前于第一真空阀座317的位置处,且两个真空阀座317、318都与阀元件324上的第一阀座区S1相分开,以使真空阀338开启。这样,腔室A和B就相互连通,并在两个腔室中引入负压。在上述的非工作状态下,反作用盘313的后端面略微离开滑块314a。
常规轻缓制动操作时的工作过程
如果制动踏板被轻缓地从非工作状态踩下,则输入推杆328和滑块314被轻缓地推向前方。在制动踏板被轻缓踩下的常规过程中,阀柱塞314相对于阀体303和保持座311的前移行程只是小于某个给定值,因而阀柱塞314的锥面314e就接近管状元件321的锥面321F,但并没有相互抵接。这样,管状元件321上可弹性变形的节段321B就不会在径向向外的方向上变形,且接合段321C仍然保持着与保持座311(见图13)上的环槽311f相接合的状态。
相应地,阀元件324上的第一阀座区S1就被第一真空阀座317所坐靠着,从而关闭真空阀331,而大气阀座322则与阀元件324上的第二阀座区S2分离开,以开启大气阀333。由于真空阀331是关闭的,而大气阀333是关闭的,所以大气就经变压通道334进入到变压室B中。相应地,阀体303以及类似的部件就被推动向前,由此来启动制动助力器301。
由输出推杆315所产生的制动反作用力使得反作用盘313的后端面鼓出,并与滑块314a相抵接。这样,从此时开始,制动反作用力就开始通过阀柱塞314和输入推杆328作用到制动踏板(图中未示出)上。
以此方式,如果制动助力器301是由于制动踏板通常的轻缓踩下而被启动的,则管状元件321就保持在相对于阀体303位于最前方的位置上。
如果在启动之后松开制动踏板,则阀柱塞314和输入推杆328就向后回退,卡键元件338就抵接到壳体302的壁面302C上而停止移动。随后,阀柱塞314的接合部分314b的前端面抵接到卡键元件338而停止运动,之后,阀体303中的变压通道334的前端面、管状元件321的台阶端面321G抵接到卡键元件338而停止。以此方式,阀体303和管状元件321就恢复到它们图中所示的非工作状态。
紧急制动操作
当制动踏板被从图12所示的非工作状态快速踩下时,阀柱塞314和输入推杆328就被相对于阀体303和保持座311向前推进给定的一段行程或超过该行程。
因而,阀元件324上的第一阀座区S1就首先被第一真空阀317所坐靠,从而关闭真空阀331,且大气阀座322从阀元件324上的第二阀座区S2上移开,以开启大气阀333。阀柱塞314的锥面314e抵接着管状元件321的锥面321F,且随后进一步向前移动,由此使管状元件321上可发生弹性变形的节段321B的直径增大,从而使得接合部分321C与环槽311f脱开。
相应地,被弹簧342向后顶的管状元件321就相对于阀体303和保持座311发生后退,且在第二真空阀座318被阀元件324上的第一阀座区S1顶压之后,这将使阀元件324进一步向后后退(见图14)。管状元件321在某一后退位置处相对于阀体303停止后退,其中的该后退位置是当台阶端面321G抵接着卡键元件338时达到的,卡键元件338反过来再与变压通道334的后端面抵接,并定在此位置上。
所以,大气阀座322就与第二阀座区S2离开得很远,且由这两个部件构成的大气阀333则被定在这样的一个位置上:在该位置中,大气阀的开度大于在常规制动过程中的开度。因而,大气能快速地进入到变压室B中,使得制动助力器301的输出力快速增大。响应于该输出力的反作用力,反作用盘313向后鼓出而抵接到滑块314a上,由此来向后推动阀柱塞314。但是,由于至阀柱塞314上的大气阀座322被阀元件324上的第二阀座区S2坐靠时为止、反作用盘313的鼓出量要大于在一般制动过程中的鼓出量,所以制动助力器324的输出力也增大相应的量值。这样,类似于上述其它实施例的工作过程,第四实施例也能实现在紧急制动操作中快速输出一个加大的力。
如果在启动紧急制动之后松开制动踏板,则输入推杆328和阀柱塞314就后退,卡键元件338抵接着壳体302的壁面302c而停止移动。以此方式,管状元件321和阀柱塞314就返回到它们图中所示的非工作态,但阀体303和保持座311的后退却相对它们有一定滞后,当变压通道334的前端面抵接到卡键元件338时它们返回到非工作***,这样来挡住阀体303的运动。在此过程中,随后就出现管状元件321相对于阀体303前移,因而,管状元件321上接合段321C的斜面就套接到保持座311后部的外周面上,并向前滑动,从而该接合段321C就卡接到保持座311上的环槽311f中,这样,就恢复到图12所示的非工作状态。以此方式,第四实施例就能实现与上述实施例类似的功能和效果。
在上文所描述的这些实施例中,本发明都是应用到同一类型的制动助力器上,但可以理解:本发明也同样适用于串列式制动助力器(具有两对恒压室和变压室)和三单元制动助力器(具有三对恒压室和变压室)。
尽管上文是结合几个实施例对本发明进行的描述,但可以理解:在不悖离由所附的权利要求书所限定的本发明设计思想和范围的前提下,可对上文公开的内容作多种形式的改变、变型和替换。

Claims (10)

1.一种制动助力器,其包括:一个阀体,其可滑动地安置在一个壳体中;一个安装在所述阀体上的动力活塞;一个恒压室和一个变压室,其在所述壳体中分别位于所述动力活塞的前方和后方;一个位于所述阀体中的阀机构,其用于实现将流体输送到所述变压室中或将流体从所述变压室中排出的转换控制;以及一个用来对所述阀机构进行操作的输入推杆;所述阀机构包括:一个与所述输入推杆相连接的阀柱塞,其上坐靠着一个大气阀座;一个在所述阀体上形成的第一真空阀座;以及一个阀元件,其可坐靠在所述大气阀座和第一真空阀座上;
所述制动助力器还包括:一个可滑动地安置在所述阀体中的管状元件;止动装置,其用于将所述管状元件保持在某一位置上,该位置是所述管状元件相对于阀体后退一段给定行程后达到的;
和释放装置,其用于当所述输入推杆返回到非工作位置时,释放由所述止动装置保持定位的所述管状元件,以允许所述管状元件也返回到非工作位置,其特征在于,
上述管状元件中,形成有一个与第一真空阀座并置的第二真空阀座,当所述输入推杆从非工作位置相对于阀体向前移动一个给定行程时,使所述管状元件相对于所述阀体后退,从而使所述阀元件坐靠在第二真空阀座上,同时通过所述止动装置将所述管状元件保持在相对于所述阀体后退一段给定行程的位置,
当所述输入推杆返回到非工作位置时,通过所述释放装置释放由所述止动装置得到的所述管状元件的止动状态,以允许所述管状元件返回到非工作位置。
2.根据权利要求1所述的制动助力器,其特征在于,在所述阀元件仅能坐靠在第一真空阀上的非工作状态中,第二真空阀座位于第一真空阀座的前方。
3.根据权利要求1或2所述的制动助力器,其特征在于,所述止动装置包括一个杠杆件,其在所述阀体上具有一个用于所述杠杆件角位移的支点,所述止动装置设计成这样:当所述阀柱塞被向前推顶而抵接到所述杠杆件的一个内侧部分时,所述杠杆件绕该支点进行角位移,使得其外侧部分能将所述管状元件相对于所述阀体向后推动,并使所述杠杆件上的一个接合部分与所述阀体上设置的另一个接合部分相接合,由此,将所述管状元件保持在一位置上,该位置是所述管状元件相对于所述阀体后退一段给定行程后达到的。
4.根据权利要求3所述的制动助力器,其特征在于,所述释放装置包括:一个卡键元件,其在非工作状态时抵接到所述壳体的一个内表面上,以便为处于非工作状态下的所述阀柱塞限定一个后退极限位置;和一个形成在所述管状元件上的抵接面,其用于同所述卡键元件相抵接;所述释放装置设计成这样:当所述输入推杆返回到其非工作状态时,已经与所述壳体内表面抵接的所述卡键元件就抵接到所述管状元件的抵接面上,然后所述管状元件相对于所述阀体被推动前移,以此来脱开所述阀体上接合部分与所述杠杆件上接合部分之间的接合关系,这样就使所述管状元件返回到其非工作位置。
5.根据权利要求1或2所述的制动助力器,其特征在于,所述止动装置包括:一个在所述管状元件侧面上形成的接合凹槽;一个接合元件,其由所述阀体支撑着以便可在径向方向上运动;一个由所述阀柱塞控制的止动元件,其用于使所述接合凹槽和所述接合元件相接合、或者是使两者相脱离;以及一个弹性元件,其用于使所述管状元件后退;所述止动装置设计成这样:当所述输入推杆从其非工作位置处相对于所述阀体被向前推进一个给定行程时,所述止动元件受所述阀柱塞的操作而将所述接合元件与所述接合凹槽脱开,并将所述管状元件保持在某个位置上,该位置是所述管状元件在所述弹性元件的弹力作用下相对于所述阀体后退一段给定行程后达到的。
6.根据权利要求1或2所述的制动助力器,其特征在于,所述释放装置包括:一个卡键元件,其在非工作状态时抵接到所述壳体的一个内表面上,以便为处于非工作状态下的所述阀柱塞限定一个后退极限位置;一个形成在所述管状元件上的抵接面,其用于同所述卡键元件相抵接;以及一个形成在一个止动元件上的抵接面,其用于同所述卡键元件相抵接;所述释放装置被设计成这样:当所述输入推杆返回到其非工作状态时,与所述壳体内表面抵接的所述卡键元件抵接到所述管状元件的抵接面上,以便所述管状元件相对于所述阀体被推动前移,并与所述止动元件上的抵接面接触,以便操作所述止动元件来使得所述接合凹槽与所述接合元件相互接合,从而使所述管状元件返回到其非工作位置。
7.根据权利要求1或2所述的制动助力器,其特征在于,所述止动装置包括:一个在所述管状元件前端形成的接合部分;一个在所述阀体上形成的接合凹槽,其适于与所述接合部分相接合;以及一个弹性元件,其用于使所述管状元件后退;所述止动装置设计成这样:当所述输入推杆从其非工作位置处相对于所述阀体被向前推进一个给定行程时,所述阀柱塞使得所述管状元件上的所述接合部分径向偏移,从而将所述接合部分与所述接合凹槽脱离开,且所述管状元件被保持在某个位置上,该位置是所述管状元件在所述弹性元件的弹力作用下相对于所述阀体后退一段给定行程后达到的。
8.根据权利要求1或2所述的制动助力器,其特征在于,所述释放装置包括:一个卡键元件,其在非工作状态时抵接到所述壳体的一个内表面上,以便为处于非工作状态下的所述阀柱塞限定一个后退极限位置;以及一个形成在所述管状元件上的抵接面,其用于同所述卡键元件相抵接;所述释放装置设计成这样:当所述输入推杆返回到其非工作状态时,已经与所述壳体内表面抵接的所述卡键元件就抵接到所述管状元件的抵接面上,以便所述管状元件相对于所述阀体前移,从而使所述管状元件上的所述接合部分与所述阀体上的所述接合凹槽接合,以使所述管状元件返回到其非工作位置。
9.根据权利要求7所述的制动助力器,其特征在于,所述管状元件上的所述接合部分被制成可在径向方向上发生弹性变形,且其在第二弹性元件的弹力作用下与所述阀体上的所述接合凹槽相接合,其中的第二弹性元件在径向方向上顶压着该接合部分。
10.根据权利要求8所述的制动助力器,其特征在于,所述管状元件上的所述接合部分被制成可在径向方向上发生弹性变形,且其在第二弹性元件的弹力作用下与所述阀体上的所述接合凹槽相接合,其中的第二弹性元件在径向方向上顶压着该接合部分。
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