CN1620381A - 一反作用盘的座腔以及包括这类座腔的伺服马达 - Google Patents
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Abstract
本发明主要涉及一容纳一反作用盘的座腔和一包括一配有反作用盘的座腔的制动助力用伺服马达。根据本发明的制动助力用伺服马达提供了能够在制动启动时克服气动活塞过快运动的装置，该过快运动容易导致该制动助力用伺服马达的前后腔室之间的通连通道再次打开。本发明的特征在于，其包括使用了反作用盘(39)的弹性来抵御活塞的过快的初始进给。在最佳实施例中，该基本上不可压缩的反作用盘(39)容纳在一个座腔(47)内，该座腔内部的容积比该盘(39)的体积大。在制动的初始阶段该盘(39)的变形改变该盘的形状，而在后继的制动阶段中，该盘(39)充满该座腔(47)，因而可完成传统反作用盘的作用。该反作用盘(39)对该柱塞式分配器的作用，或对与控制杆连在一起的控制该阀门任何部分的作用，在制动的初始阶段限制了该气动活塞的进给速度，并且防止或限制了该制动助力用伺服马达的前后腔室之间的通连通道不希望的再次打开。本发明尤其用于汽车工业。本发明主要用于制动***工业。
Description
技术领域
本发明主要涉及一种容纳反作用盘的座腔以及包括一种配有反作用盘的这类座腔的制动助力用的气动伺服马达。
背景技术
通常使用一气动伺服马达(英语术语中的助力器)使驾驶员施加在一制动踏板上的力增加，该气动伺服马达包括一容积可变的前腔室和一容积可变的后腔室，二者被一个密封且柔性的膜片和一刚性的裙板隔开，所述裙板驱动一气动活塞，该气动活塞通过一推杆压靠在一制动液压回路的串连双制动总缸的初级活塞上。朝向串连双制动总缸的前腔室气动地连接一个真空源，而与该前腔室相对的后腔室通过一个阀以可控制的方式气动地连接到一个推进流体源，典型的是大气压的气体。
在息止状态，也就是说当驾驶员不踏压制动踏板的时候，前后腔室彼此连通而后腔室与大气压隔开。当制动时，首先将后腔室与前腔室隔开，然后使空气进入后腔室。
不幸的是，在向制动踏板施加力时，后腔室猛然打开喂进的气体会导致所述气动活塞非常急速地前移。在第一时间内该气动活塞前行的阻力非常小。事实上，一方面所述伺服马达前腔室与后腔室之间的巨大压差占主导地位，另一方面该串连双制动总缸的功能间隙得以补偿。所述气动活塞的这种急速前移可能会周期性地打开前腔室与后腔室之间的通连通道，这会引起类似于挡风玻璃擦子作用在干爽的挡风玻璃上发出的噪音，因而在英语中该技术术语为“刮水器噪声”(wiper noise)。这种噪声虽然是正常的，但是被认为是令那些使用者不快的，使用者会担心该***发生了故障。不仅如此，再次打开所述伺服马达前腔室与后腔室之间的通连通道会在制动开始时降低助力的效率。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种没有噪声并且尤其是降低了所谓“刮水器噪声”(wiper noise)的制动助力用气动伺服马达。
本发明的另一个目的在于提供一种具有非常高的效率的制动助力用气动伺服马达。
本发明还有一个目的在于提供一种具有快速助力的制动助力用气动伺服马达。
本发明的另一个目的在于提供一种制动***，该***包括一制动助力用气动伺服马达和一装备了该助力装置的串列双制动总缸，该助力装置为如专利申请EP 0662894和FR 2 751602所述的两种紧急制动类的装置，在紧急制动情况下，该助力装置具有一启动阈值的较小消散。
这些目的是由根据本发明的制动助力用的气动伺服马达来实现，所述伺服马达配有在制动操作时可抵抗气动活塞过快前行的装置，而这种过快的前行会导致在助力伺服马达的前后腔室间的通连通道的不希望的再次通开。
根据本发明，这些目的是通过应用反作用盘的弹性来实现的，这种弹性用于抵抗活塞最初的过快前行。在最佳实施例中，所述的基本上不可压缩的反作用盘被容纳在一个座腔内，该座腔内部的客积比所述反作用盘的体积大。在制动的初始阶段，所述反作用盘的变形改变了所述反作用盘形状，而在随后的制动阶段中，所述反作用盘完全充斥该座腔，因而可完成传统反作用盘的作用。该反作用盘对该柱塞式分配器的作用，或对与控制杆连在一起的控制该阀门的其它构件的作用，在制动的启动阶段限制了该气动活塞的前移速度，并且防止或限制了该制动助力用伺服马达的前后腔室之间的通连通道的不希望的再次打开。
本发明的主要主题是，一种由固定壁和容纳一不可压缩的反作用盘的移动壁形成的容纳反作用盘的容纳座腔，该反作用盘包括一与被制动踏板驱动的一构件接触的区域，其特征在于，当所述反作用盘与所述被制动踏板驱动的构件发生接触时，所述反作用盘的座腔内包括一被不可压缩的反作用盘占据的区域和一被可压缩液体充满的区域，所述座腔在制动的第一阶段(跳跃阶段)可让所述反作用盘弹性变形，以便所述反作用盘通过弹性向所述由制动踏板驱动的构件施加一机械的反作用；在制动的第二阶段(适合称为制动)时，所述不可压缩的反作用盘几乎全部充满其座腔。
本发明的另一主题是，一种座腔，其特征在于，其包括两个相邻的同轴圆柱形区域，所述第一区域具有一与所述反作用盘的直径相应的直径，所述第二区域具有小于第一直径的直径。
本发明的另一主题是，一种座腔，其特征在于，所述第二区域由一垫圈轴向地限定。
本发明的另一主题是，一种伺服马达，其特征在于，所述伺服马达包括一个座腔。
本发明的另一主题是，一种伺服马达，其特征在于，所述座腔配有一反作用盘，该反作用盘包括一外部径向的环形区域，该区域与所述座腔的壁一起限定，所述座腔的一充满可压缩液体的区域。
本发明的另一主题是，一种伺服马达，其特征在于，由一制动踏板驱动的所述构件是一柱塞式分配器；且所述柱塞式分配器包括一作用在所述反作用盘上的凸出部。
本发明的另一主题是，一种伺服马达，其特征在于，所述反作用盘包括至少一通道，以便从所述反作用盘的所述座腔的所述可压缩区域中喂进与排空可压缩液体。
本发明的另一主题是，一种伺服马达，其特征在于，处于息止位置时，所述由制动踏板驱动的构件与所述反作用盘接触。
本发明的另一主题是，一种马达，其特征在于，所述由制动踏板驱动的构件与所述反作用盘进行接触，在阀门处于关闭时确保所述伺服马达的前腔室与后腔室密封地隔绝。
本发明另一主题是，一种伺服马达，其特征在于，所述反作用盘包括一弹性的结构。
附图说明
通过下面描述和作为非限定性实施例的附图，可以更好地理解本发明，附图如下：
-图1是一个已知类型的助力伺服马达的纵向剖视图；
-图2是一个处于息止状态的图1细节的纵向剖视图；
-图3是一个图1伺服马达的类似视图，其状态为所述前后腔室彼此分开，而向后腔室进气；
-图4是一个类似视图，其中，在所述前后腔室之间的通连通道处于不希望的开放状态；
-图5是一个根据本发明的伺服马达的第一个实施例的中间部分的纵向剖视图；
-图6是一个根据本发明的伺服马达的第二个实施例的纵向剖视图；
-图7是一个图6的中间部分的放大视图；
-图8是一个根据本发明在一装置中作用的反作用盘的第三个实施例的透视图；
-图9是一个根据本发明在一伺服马达中作用的反作用盘的第三个
实施例的纵向剖视图；
-图10是一个根据本发明在一伺服马达中作用的反作用盘的第四个实施例的纵向剖视图；
-图11是一个根据本发明在一伺服马达中作用的反作用盘的第五个实施例的纵向剖视图。
具体实施方式
从图1至图11，用相同的附图标记表示同一元件。
在图1中，可看到一已知类型的制动助力用气动伺服马达1，该气动伺服马达1包括一个前腔室3，由一个密封膜片5将其与一个后腔室7相隔开。该膜片5支靠在一刚性的裙部9上，当所述腔室的容积变化时驱动一个气动活塞11。一根能够被一个制动踏板(图中未画出)沿箭头15所指的方向驱动的控制杆13支靠在柱塞式分配器17上。在图2～图4中可看得更清楚，该柱塞式分配器17控制一个三通阀，所述三通阀配有一第一阀门19，其根据控制来封闭一连接伺服马达1的前腔室3和后腔室7的通道21；和一个第二阀门23，其根据控制来开启所述伺服马达的后腔室7的空气供给通道。该阀还包括一个用于阀门的回位弹簧25和一个弹簧27，以确保在没有制动指令情况下封闭该阀。气动活塞11沿箭头15所指的方向驱动一个推杆29，所述推杆支靠在串列双制动总缸(未画出)的主活塞上。
下面我们将参照图2～4介绍这种已知类型伺服马达的功能。
如图2所示，当驾驶员未踏压制动踏板时该***处于息止状态。阀门19和23的座体是轴向错开的，其结果是，控制杆13沿箭头15所指的方向开始前移过程中，首先封闭阀门19，然后打开阀门23。根据控制杆13的位置，阀门23周期性地开启和闭合以确保推杆29处于理想的位置，进而使制动***的液压管路得到理想的压力。
在息止状态，阀门19一直开启而阀门23一直关闭。因此，在前腔室3和后腔室7内都存在着相同的低压。
当踏压制动踏板时，控制杆13前移，如图3所示，并驱动柱塞式分配器17以确保阀门19关闭和阀门23开启。大气压下的空气流入后腔室7。该压差驱动裙部9，该裙部9接着驱动气动活塞11。在第一行程中，一直到有关制动液压管路的串列双制动总缸的机械间隙全部被补偿之前，该气动活塞都未遇到阻碍其前进的阻力。因此，如图4所示，这个活塞前进的速度比被该控制杆13支撑的所述柱塞式分配器17的速度快，这会引起该阀门19出现不希望的开启。前腔室3和后腔室7之间的压力平衡制动该活塞，使得柱塞式分配器17关闭阀门19(位置如图3所示)，这使该气动活塞11进行前移并且重新到达图4所示的位置，在该位置该阀门19开启。在图3与图4所示状态的往复运动引起了所谓“刮水器噪声”的不希望的噪音，还会向前腔室3提供不希望的进气降低了该气动助力伺服马达的效率。
制动初始阶段之后，该推杆29沿箭头15所指的方向驱动一串列双制动总缸(未画出)的一主活塞，其在压力作用下向该制动总缸供应制动液，以便使摩擦件作用在制动盘和/或制动鼓上。制动和串列双制动总缸的作用生成一机械反作用，从而在制动的第二阶段(恰当地称为制动)阻碍阀门19重新打开。
与朝向串列双制动总缸的推杆29的端部相对的推杆29的端部带有一盆形座33，所述盆形座33与该气动活塞11的中央部分的前表面35和柱塞式分配器17的前表面37一起，构成一个容纳反作用盘39的座腔，该反作用盘39由基本上不可压缩的材料制成(一般是弹性材料)。已知类型的伺服马达1的反作用盘39完全充满了其容纳座腔，只在反作用盘39的后端面与柱塞式分配器17的前端面37之间留有一间隙41(英文术语为gap)。
已知类型的伺服马达1的反作用盘39在被称为跃升(saut)的制动初始阶段不向柱塞式分配器17传递由串列双制动总缸产生的反作用。
根据本发明的制动助力用气动伺服马达31(图6)与图1～图4所示的已知类型的伺服马达1不同，其包括延迟装置，用于在制动之初(一般是在补偿在串列双制动总缸处的机械间隙之前)推迟气动活塞11沿箭头15所示方向的前行，以避免该气动活塞11前移的速度快于柱塞式分配器17的前移速度，并且紧接着在制动阶段阻止该阀门19的不希望的开启造成本发明的气动伺服马达31的前腔室3和后腔室7之间的通连。
可在图5～图7中看到，该根据本发明的制动助力用伺服马达31包括一反作用盘39的座腔47，当该柱塞式分配器17的前表面37接触该反作用盘39的后表面43时，座腔内容积大于该反作用盘39不可压缩的体积，以便在制动的初始阶段通过该柱塞式分配器17沿箭头15’所指的方向施加的一推力来使所述反作用盘39弹性变形。在制动的该第一阶段由反作用盘弹性地施加的反作用力阻止或限制了该阀门19的不希望的开启。
在图5所示的实施例中，该反作用盘39是圆柱形的，该反作用盘的座腔47包括：一在后的第一圆柱形区域，该区域的轴相应于该伺服马达的轴，其直径等于该盆形座圈的直径；以及一相邻的在前的第二圆柱形区域51，其具有轴49，而且其直径小于该在后的第一圆柱形区域。
该在前的圆柱形区域51由一个垫圈53或该盆形座33的凸肩径向地限定，该凸肩形成用于该反作用盘39的前表面55的周边区域的支靠。
在实施例的一个变型中，该柱塞式分配器17的前表面37永久地支靠在该反作用盘39的后表面43上。
优选地，该反作用盘39与该柱塞式分配器17的前表面37的接触刚好在该阀门19关闭之后以及在该阀门23开启之前建立。
可以注意到，图5所示的反作用盘处于未受力状态，而图6和图7所示的反作用盘处于部分受力的状态，以便示出设置在该反作用盘39的座腔47内的自由间隙。
在图6和图7所示的实施例中，该反作用盘39的座腔47基本上是圆柱形的，该反作用盘的前表面55具有一径向的外部环形区域，能够支靠在与轴49垂直的该盆形座33壁的后表面上。该区域57限定了一个位于座腔47内该反作用盘39之前的空隙区51(或充满气)。
在图6和图7所示的优选实施例中，该柱塞式分配器17的前表面37包括一中央的凸出部59，它可使该反作用盘39局部弹性变形。
在图8中，可看到一包括一平的后表面和一前表面55的反作用盘39，该前表面提供了一周边的环形区域57，在该区域上设置了径向的槽61，该槽可让空气流通并避免吸盘效应。在所示的优选实施例中，该反作用盘39配有以均匀角度间隔的三个槽61。优选地，该槽可在该圆柱体的外部径向部分上平行于轴49延伸。
在图9中，我们可看到一反作用盘39，该反作用盘39配有一空洞区域63或充满了可压缩液体例如空气或氮的区域。
因此，在息止位置，图9中的反作用盘39的外部体积可充满所述盘的容纳座腔47，以便在制动的开始阶段同时保持弹性从而可控制移动件前移。
在图10中，可看到一反作用盘包括一例如具有大写字母V形状的外部槽的实施例。
本发明可应用于气动伺服马达的反作用盘可由各种制造反作用盘的传统材料制造，诸如弹性材料，尤其是橡胶。如图11所示，该反作用盘还可配有一弹性材料骨架67，该弹性材料诸如金属，优选是钢制弹簧、塑性材料或复合材料。该骨架67的形状优选适应于要赋予该反作用盘的弹性的性状。例如可使用盘状的骨架，或如图所示为圆拱形的骨架，所述骨架优选通过分隔开的径向槽进行分割。在变型中，该骨架67为星形。
本发明的伺服马达可装备各种制动***，尤其是采用简单主缸或优选的串列双制动总缸的制动***。特别有利的是用于如专利申请EP0662894和FR 2 751602所述的紧急制动的超助力的主***。
本发明尤其用于汽车工业。
本发明主要用于制动***工业。
Claims (10)
1.容纳一反作用盘的座腔，所述座腔由固定壁和移动壁界定，以便接纳一制动伺服马达的一不可压缩反作用盘(39)，所述反作用盘(39)包括一个与由一制动踏板驱动的一构件(17)相接触的区域，其特征在于：当所述反作用盘(39)与由所述制动踏板驱动的所述构件(17)发生接触时，所述反作用盘(39)的座腔(47)内包括一由不可压缩的反作用盘(39)占据的区域和一由可压缩液体充满的区域(51)，从而在制动的第一阶段(跳跃阶段)可让所述反作用盘(39)弹性变形，以便所述反作用盘通过弹性向由所述制动踏板驱动的所述构件(17)施加一机械反作用；并且，在制动的第二阶段(适当地称为制动)时，所述不可压缩的反作用盘(39)几乎全部充满其座腔(47)。
2.如权利要求1所述的座腔，其特征在于：所述座腔包括两个相邻的同轴圆柱形区域，所述第一区域具有一与所述反作用盘(39)的直径相应的第一直径，所述第二区域具有小于第一直径的第二直径。
3.如权利要求2所述的座腔，其特征在于：所述第二区域由一垫圈(53)轴向地界定。
4.制动助力伺服马达，其特征在于：所述伺服马达包括一种如以上权利要求中任一项所述的座腔。
5.如权利要求4所述的伺服马达，其特征在于：所述座腔(47)配有一反作用盘(39)，所述反作用盘(39)包括一外部径向环形区域(57)，所述区域与所述座腔的壁(33)一起界定所述座腔(47)的一充满可压缩流体的区域。
6.如权利要求4或5所述的伺服马达，其特征在于：由所述制动踏板驱动的所述构件(17)是一柱塞式分配器；并且所述分配器包括一作用在所述反作用盘(39)上的凸出部(59)。
7.如以上权利要求中任一项所述的伺服马达，其特征在于：所述反作用盘(39)包括至少一通道(61)，以便向所述反作用盘(39)的所述座腔(47)的所述可压缩的区域(51)供给和排空可压缩流体。
8.如权利要求4，5，6或7所述的伺服马达，其特征在于：处于息止位置时，由所述制动踏板驱动的所述构件(17)与所述反作用盘(39)接触。
9.如权利要求4，5，6或7所述的伺服马达，其特征在于：由所述制动踏板驱动的所述构件(17)与所述反作用盘(39)在所述阀门(19)关闭时进行接触，从而确保所述伺服马达的前腔室(3)与后腔室(7)密封地隔绝。
10.如权利要求4至9中任一项所述的伺服马达，其特征在于：所述反作用盘(39)包括一弹性的结构(67)。
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