CN1663857A - 包括与推杆结合的塑性材料制成的减压活塞的制动助力器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种制动助力器(10)，其中，为了提供两种不同的作为输入力值的辅助比率，一个伺服马达(12)能通过一个触头(40)、一个反作用盘(28)和一个推杆(46)来操纵一个主缸(14)的主活塞(44)，其中，用塑性材料制成的减压活塞(62)位于推杆(46)中，且借助于一个弹簧(66)的作用实现弹性复位。

Description

包括与推杆结合的塑性 材料制成的减压活塞的制动助力器
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的制动助力器。
背景技术
本发明尤其涉及一种带有用于操作主缸的气压制动助力器的机动车辆制动助力器。在这种制动助力器中，气压制动助力器包括一个刚性壳体，其中，一个可移动的横向隔板密封地限定一个承受第一压力的前室和一个承受第二压力的后室，气压制动助力器还包括一个与可移动隔板相连的可运动的活塞，该可运动活塞具有一个能通过反作用盘作用于主缸的主活塞的前表面，该反作用盘置于该可运动的活塞与一个连接到主活塞后端的推杆之间，气压制动助力器还包括一个能在活塞中运动的控制杆，控制杆具有可选择性地施加一个向前的轴向输入力以克服复位弹簧施加在杆上的回复力的功能，可在活塞中滑动的控制杆的前端包括至少一个柱塞，柱塞与一个阀的至少一个环形座相连，该阀能在后室中建立一个比前室中的第一压力高的第二压力，从而使隔板产生移动，气压制动助力器还包括一个穿过活塞中的一个末端开口孔，位于柱塞前端的触头，当控制杆处于休止状态，触头距离反作用盘一个规定的跳转距离，当控制杆在一个比第一规定值大的输入力的作用下，触头与反作用盘接触，以这种方式将主缸的反作用力传递给柱塞和控制杆，此时，反作用盘和推杆的接触面积与触头表面积的比构成第一规定辅助比率，推杆至少具有一个与反作用盘接触的后表面，和一个可移动的减压壁，当控制杆在一个比第二规定值大的输入力的作用下时，该减压壁产生移动，从而形成一个附加值，使反作用盘前部膨胀，以降低通过反作用盘后表面传递到触头上的反作用力，此时反作用盘和推杆后表面的接触面积与触头表面积的比构成一个比第一规定辅助比率大的第二规定辅助比率。
此类制动助力器的很多例子在现有技术中已经被公开。
在这种制动助力器中，可移动的减压壁通常是一个部分位于主缸主活塞外的推杆中的装置。
该装置通常由一个壳体组成，该壳体有一个表面与反作用盘相对放置，且在该表面上钻有以使与反作用盘接触的柱型减压活塞通过的孔，孔的中心线大致位于触头的轴线上。减压活塞在一个位于壳体中的螺旋弹簧的作用下向反作用盘弹性回复，弹簧的直径与减压活塞大致相同。当输入力的值超过第二规定值时，减压活塞被推回壳体中，同时压缩螺旋弹簧，从而产生一个允许反作用盘减压的自由值。
这种必须按照空间尺寸需求的设计存在着很多缺陷。
尤其是，为了在一个具有适合置于挡板中的表面的减压活塞上施加合适的减压量就能使反作用盘产生足够的减压，后者必须是大直径的。从而用于使减压活塞弹性回复的螺旋弹簧也必须是大直径的。
这意味着该装置只能部分置于主缸主活塞外的推杆中，结果导致制动助力器在轴向变得更大。
发明内容
为了克服该问题并使该装置的一部分可以位于主缸主活塞内部，本发明提供了一种制动助力器，该装置包括一个表面积很大的能使反作用盘产生足够减压容积的减压活塞，但可以使用一个尺寸较小的螺旋弹簧。
为了实现这一目的，本发明提供了一种上述类型的制动助力器，其特征在于推杆包括：
-一个具有第一规定直径和短长度的圆柱形后部(rear segment)，其包括具有一个孔的后表面，一个与孔配合的减压活塞在孔中滑动，减压活塞具有比第一规定直径小的第二规定直径，且长度比孔长度短，其后表面构成移动减压壁，
-一个具有比第二规定直径小的第三规定直径、且长度合适的圆柱形前部，一个螺旋弹簧作用在所述前部的前轴肩面与通过后表面上的孔的减压活塞的至少一个臂之间，以使减压活塞复位，
以这种方式提供了一个具有最小直径的前部和一个大直径的减压活塞的推杆，其中前部能放置到主缸主活塞后端中。
本发明特征还在于：
-推杆的后部具有一个固定到前部后端的止动盘，并且在其周围套有管状挡板(cage)，管状挡板中钻有一个具有第二直径的孔，该孔的后端放置着减压活塞，并且限定后部环状边缘，其开口前端终止于至少一个偏心孔(eccentricdrilling)，偏心孔具有比第三直径大的第四直径，减压活塞上至少设置一个偏心臂，偏心臂从其与复位弹簧接触设置；偏心臂从前表面平行于轴的方向延伸。
-前部的后端具有一个滑动垫圈，其位于复位弹簧和减压活塞的各个臂之间，
-减压活塞至少包括三个穿过止动盘的偏心臂，这些偏心臂以均匀的角度间隔绕着推杆轴线分布，
-止动盘上的钻孔大于孔的第二直径，并且每个臂的外端直径比其穿过的止动盘钻孔直径小，并有一个挡块，形成作用在挡板前表面上的轴向止动，防止减压活塞从挡板上的孔中脱离，
-推杆前部的轴肩面被一个螺母固定到前部前端形成的螺纹上，
-为了提供对复位弹簧预应力的复杂调整，螺纹长度大约是推杆前部长度的四分之一，
-推杆前部前端具有一个钻孔，在推杆轴端柱拴上有一个后销，该销被设计成使所述推杆对着制动主缸主活塞上的后孔端面。
-至少垫圈、管状挡板和减压活塞由塑性材料制成。
附图说明
通过阅读下面的详细说明，可以清楚本发明的其它特征和优点，阅读时应当参照附图，
其中：
-图1是根据本发明的制动助力器的轴向剖视图；
-图2是根据本发明的推杆的分解透视图，
-图3是根据本发明的推杆的装配透视图，
-图4是根据本发明的制动助力器的详细剖视图，其中，触头不作用于反作用盘，减压活塞处于休止状态。
-图5是根据本发明的制动助力器的详细剖视图，其中，触头作用于反作用盘，减压活塞处于休止状态。以及
-图6是根据本发明的制动助力器的详细剖视图，其中，触头作用于反作用盘，减压活塞作用于反作用盘。
具体实施方式
在下面的说明中，相同零件或功能相似的零件用相同的附图标记表示。
通常，术语“前”、“后”、“上”、“下”相应地表示位于图中左、右、顶部或底部的零件或位置。
图1表示了一个完整的用于车辆的制动助力器10。
与现有技术相同，制动伺服***10包括一个被设计成用于操作主缸14的气压制动助力器12。
气压制动助力器12包括一个刚性壳体16，其中，一个可移动的横向隔板18密封地限定一个承受第一压力“P1”的前室20，和一个承受第二压力“P2”的后室22，第二压力在第一压力“P1”和一个大于第一压力“P1”的压力“Pa”间变化。
与现有技术相同，气压制动助力器12包括一个与可移动的隔板18相连的可运动的活塞24，该运动活塞包括一个前表面26，前表面能通过反作用盘28和连接到主活塞44后端的推杆46作用于主缸14的主活塞44。反作用盘28位于运动活塞24前表面26上的一孔30中。
气压制动助力器12还包括在活塞24中运动的控制杆32，可选择性地作为施加一个向前的轴向输入力以克服复位弹簧34施加在杆32上的回复力的功能。
控制杆32的前端包括一个在活塞24中滑动的柱塞36，柱塞与阀38的至少一个环形座相连，该阀能在后室22中建立一个比前室20中存在的第一压力“P1”高的第二压力“P2”，从而使隔板18移动。
气压制动助力器12包括一个位于柱塞36前端穿过孔42伸入孔30中的触头(feeler)40，如图4所示，当控制杆32处于休止状态时，触头距离反作用盘28一个规定的跳转距离“d”，当控制杆32在一个比第一规定值大的输入力的作用下，触头40与反作用盘28接触，如图5和6中所示，以这种方式将主缸14的反作用力传递给柱塞36和控制杆32。
与现有技术所公开的内容相同，反作用盘28和推杆46后表面48的接触面积与触头40表面积的构成一个规定辅助比率。
有利地，可移动的减压壁最好是由推杆46的后表面48构成，其能在控制杆32在一个大于比第一规定值大的第二规定值的输入力的作用下运动，从而产生一个附加容积(volume)，使反作用盘28的前部52能膨胀，以降低通过反作用盘28后表面54传递到触头40上的反作用力，此时，反作用盘28和推杆后表面48的接触面积与触头40表面积的比修改辅助比率。
因而，正如所知，辅助比率可以在第一规定辅助比率与第二规定辅助比率间变化；第一规定辅助比率可以从图5中减压壁50不受力时的构造中得到，第二规定辅助比率可以从图6中减压壁50被作用时的构造中得到。
根据本发明，为了提供一个具有能置于主缸主活塞44后端56的最小直径的前部和一个大直径的减压活塞的推杆46，该推杆46包括一具有第一规定直径“D1”和较短长度“L1”的圆柱形后部58，其包括一个后表面48，后表面含有一个具有规定长度“L”的孔60，一个与孔配合作用的减压活塞62可以在孔60中滑动，所述减压活塞62具有比第一规定直径“D1”小的第二规定直径“D2”，和比孔长度“L”短的长度“L2”，后部58的后表面构成移动减压壁50。
此外，如图4所示，推杆46还包括一个具有比第二规定直径“D2”小的第三规定直径“D3”，以及合适长度“L3”的圆柱形前部64，一个螺旋弹簧66作用在所述前部的前轴肩面68和通过后部58上的孔72的减压活塞62的至少一个臂70中间，使减压活塞62复位。
这样，本发明提供了一个具有最小直径“D3”的前部64和一个大直径“D2”的减压活塞62的推杆46，其中前部64能放置到主缸14的主活塞44后端中。
尤其是，推杆46的后部58具有一个固定到前部64后端的止动盘74，并且在其周围套有管状挡板76，管状挡板中钻有一个具有第二直径“D2”的孔60，该孔的后端放置着减压活塞62，并且形成了一个后部环状边缘78，后部环状边缘构成了反作用盘28的固定支撑面，孔60的前端开口80终止于至少一个偏心孔72，偏心孔具有比第三直径“D3”大的第四直径“D4”，减压活塞62上至少设置一个偏心臂70，偏心臂70从其与复位弹簧66接触的前表面82上沿平行于轴线的方向伸入偏心孔72中。
为了确保各个臂70和复位弹簧66接触良好，前部64的后端具有一个滑动垫圈84，其位于复位弹簧66和减压活塞的各个臂70之间。垫圈84可能包括一个柱形前支撑导向面86，具有与前部64相同的内径“D3”和与弹簧66内径相对应的外径。
在本发明的优选实施例中，减压活塞至少包括三个穿过止动盘74的偏心臂70，这些偏心臂以均匀的角度间隔分布在推杆46的轴线“A”周围。这种构造确保从活塞62传递到复位弹簧66的压缩力均匀分布。
止动盘74上的钻孔72最好延伸超过孔60的第二直径“D2”。另外，每个臂70的外端直径比其穿过的止动盘74钻孔72的直径小，并在每个臂上设置一个挡块88，形成作用在挡板76前表面90上的轴向止动。当弹簧66使活塞62弹性复位时，这种构造可以防止减压活塞62从挡板76上的孔60中脱离。
另外，在本发明的优选实施例中，推杆46前部64的轴肩面68被一个螺母88固定到前部64的前端上形成的螺纹90上。
而且，为了对复位弹簧66预应力进行调整，螺纹90的长度大约应是推杆46前部64长度“L3”的四分之一。
应该理解，作为一种替代方式，可以用一个紧固在前部64前端规定轴向位置的环代替螺母88，这不会改变本发明的实质。
最后，前部64的前端具有一个钻孔92，在推杆46的轴端柱拴96上有一个后销94，该销可以***钻孔92中，以使所述推杆46靠着主缸14主活塞44上的后孔100的端面98。
这样，推杆46就可以在主缸14主活塞44中占据较少的空间。
至少垫圈84、管状挡板76和减压活塞62最好是由塑性材料制成。这使得这些部件的形状能较容易和经济地制成。
在这种构造中，推杆46的操作已经在图4至6中表示。在图4中表示的初始位置下，一个值为0或小于第一规定值的输入力被施加到控制杆32上。在这种情况下，触头40不作用于反作用盘28上，并且距离反作用盘28一个跳转距离“d”。
在图5中表示的中间位置下，一个大于第一规定值而小于第二规定值的输入力被施加到控制杆32上。在这种情况下，反作用盘28产生变形并且填充了大部分其与触头40之间的跳转距离“d”，从而按照第一辅助比率把输入力传递给主活塞44。在这种情况下，由于输入力小于复位弹簧66的额定回复力，减压活塞62不受力，仍停留在后部58后表面48的环状边缘78的位置上。反作用盘28将主缸14的全部反作用力传递给触头40。
在图6中表示的减压位置下，一个大于第二规定值的输入力被施加到控制杆32上。在这种构造中，触头40作用于反作用盘28，克服复位弹簧66的反作用力，并且减压活塞62在孔60中向前滑入推杆46的后部58，从而使与触头40接触的反作用盘28局部减压。输入力在比第一辅助比率大的第二辅助比率下被传递给主活塞44。这时，反作用盘28仅将主缸14的部分反作用力传递给触头40。
因此，本发明以这种简单而有效的方式将减压活塞62结合到推杆46中。

Claims (9)

1.一种机动车辆制动助力器(10)，其包括用于操作主缸(14)的气压制动助力器(12)，其中
所述气压制动助力器(12)包括一个刚性壳体(16)，壳体中的一个可移动的横向隔板(18)密封地限定了一个承受第一压力(P1)的前室(20)和一个承受第二压力(P2)的后室(22)，
所述气压制动助力器(12)包括一个与可移动的隔板(18)相连的可运动的活塞(24)，该可运动的活塞包括一个能通过反作用盘(28)作用于主缸(14)的主活塞(44)上的前表面(26)，反作用盘置于运动活塞(24)与一个连接到主活塞(44)的后端的推杆(46)之间，
所述气压制动助力器(12)包括一个可在活塞(24)中运动的控制杆(32)，控制杆具有可选择性地施加一个向前作用的轴向输入力以克服复位弹簧(34)施加在杆(32)上的回复力的功能，
控制杆(32)的前端包括至少一个在活塞(24)中滑动的柱塞(36)，柱塞(36)与一个阀(38)的至少一个环形座相连，该阀能在后室(22)中建立一个比前室(20)中存在的第一压力(P1)高的第二压力(P2)，以移动可运动隔板(18)，
气压制动助力器(12)在柱塞(36)的前端处包括一个穿过活塞(24)中的一个末端开口孔(42)的触头(40)，当控制杆(32)处于休止位置时，触头位于距反作用盘(28)一个规定的跳转距离(d)处，当控制杆(32)在一个比第一规定值大的输入力的作用下***作时，触头与反作用盘(28)接触，以将主缸(14)的反作用力传递给柱塞(36)和控制杆(32)，此时，反作用盘(28)的与推杆(46)的后表面(48)接触的面积与触头(40)的表面积的比构成第一规定辅助比率，
推杆(46)的后表面(48)包括一个可移动减压壁(50)，当控制杆(32)在一个大于比第一规定值大的第二规定值的输入力的作用下***作时，该减压壁能够产生移动，以形成一个附加容积，在该附加容积中，反作用盘(28)的前部(52)能膨胀，以降低通过反作用盘(28)的后表面(54)传递到触头(40)上的反作用力，此时，反作用盘(28)的与推杆的后表面(48)接触的面积与触头(40)表面积的比构成一个比第一规定辅助比率大的第二规定辅助比率，
其特征在于推杆(46)包括：
-一个第一规定直径(D1)和短长度(L1)的圆柱形后部(58)，其包括一个具有孔(60)的后表面(48)，一表面构成可移动的减压壁(50)，一个具有比孔(60)的第一规定直径小的第二规定直径(D2)和比孔(60)长度(L)短的长度(L2)的配合减压活塞(62)在孔(60)中滑动。
-一个具有比第二规定直径(D2)小的第三规定直径(D3)、以及合适长度(L3)的圆柱形前部(64)，一个螺旋弹簧(66)作用在所述前部(64)的前轴肩面(68)与减压活塞(62)上穿过后部(58)上的钻孔(72)的至少一个臂(70)之间，使减压活塞(62)复位。
以这种方式提供了一个具有最小直径(D3)的前部(64)和一个大直径(D2)的减压活塞(62)的推杆(46)，其中前部(64)能放置到主缸(14)的主活塞(44)的后端(56)中。
2.根据前述权利要求所述的制动助力器(10)，其特征在于：所述推杆(46)的后部(58)具有一个固定到前部(64)的后端的止动盘(74)，在该止动盘(74)周围套有管状挡板(76)，管状挡板中钻有一个具有第二直径(D2)的孔(60)，减压活塞(62)置于该孔的后端，并且孔(60)的后部形成了一个环状边缘(78)，孔(60)的前端开口终止于至少一个偏心孔(72)，偏心孔具有比第三直径(D3)大的第四直径(D4)，减压活塞(62)上至少设置一个偏心臂(70)，偏心臂(70)从其与复位弹簧(66)接触的前表面(82)上沿平行于轴线的方向伸入偏心孔(72)中。
3.根据前述权利要求所述的制动助力器(10)，其特征在于：在所述前部(64)的后端具有一个可滑动的垫圈(84)，其位于复位弹簧(66)和减压活塞(62)的各个臂(70)之间。
4.根据权利要求2或3所述的制动助力器(10)，其特征在于：减压活塞(62)包括至少三个穿过止动盘(74)的偏心臂(70)，这些偏心臂以均匀的角度间隔分布在推杆(46)的轴线(A)上。
5.根据权利要求2到4中任何一项所述的制动助力器(10)，其特征在于：止动盘(74)上的钻孔(72)的延伸超过孔(60)的第二直径(D2)，每个臂(70)的外端直径比其穿过的止动盘(74)钻孔(72)的直径小且具有挡块(88)，形成作用在挡板(76)前表面(90)上的轴向止动，以防止减压活塞(62)从挡板(76)上的孔(60)中脱离。
6.根据权利要求1到5中任何一项所述的制动助力器(10)，其特征在于：推杆(46)的前部(64)的轴肩面(68)被一个螺母(88)承载，该螺母固定到前部(64)前端上形成的螺纹(90)上。
7.根据权利要求6所述的制动助力器(10)，其特征在于：为了提供对复位弹簧(66)预应力的多个调整，螺纹(90)的长度大约是推杆(46)的前部(64)长度(L3)的四分之一。
8.根据权利要求1到7中任何一项所述的制动助力器(10)，其特征在于：所述前部(64)的前端具有一个钻孔(92)，该钻孔容纳在推杆(46)的轴端柱拴(96)上的一个后销(94)，所述销被设计成使所述推杆(46)对着主缸(14)主活塞(44)上的后孔(100)的端面(98)。
9.根据权利要求2到8中任何一项所述的制动助力器(10)，其特征在于：至少垫圈(84)、管状挡板(76)和减压活塞(62)由塑性材料制成。
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