專利名稱：具有帶徑向卡擋的鎖止裝置的緊急制動(dòng)助力器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車的氣動(dòng)制動(dòng)助力器。
如所公知的那樣，在實(shí)施緊急制動(dòng)的情形中，這樣的設(shè)計(jì)在安全性方面有相當(dāng)顯著的優(yōu)點(diǎn)。
對(duì)于普通的助力器，則既沒(méi)有設(shè)置觸感件，也沒(méi)有為觸感件設(shè)置單向離合器。柱塞是直接作用在固定于移動(dòng)活塞后面的反作用盤上的。
在推桿上作用有最大制動(dòng)力的極限制動(dòng)情形中，推桿的動(dòng)作使得柱塞發(fā)生動(dòng)作，該柱塞同時(shí)也作為一個(gè)觸感件，柱塞使得三通閥移向開通側(cè)，從而將后腔室暴露在大氣壓力中。這樣就會(huì)導(dǎo)致移動(dòng)隔板發(fā)生前向移動(dòng)，且使得柱塞的端部與固定在移動(dòng)活塞后面的反作用盤相接觸。
從而，當(dāng)推桿位于其行程末端時(shí)，作用在移動(dòng)活塞上的作用力就等于助動(dòng)力與一個(gè)外加力的合力，其中的助動(dòng)力是由移動(dòng)隔板兩側(cè)的壓差產(chǎn)生的，而外加力則是通過(guò)構(gòu)成觸感件的柱塞作用在所述移動(dòng)活塞上的。車輛駕駛員也能感覺(jué)到制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)反力，該反作用力是通過(guò)反作用盤從移動(dòng)活塞傳遞到柱塞上的。
現(xiàn)在，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對(duì)于許多駕駛員，當(dāng)他們面臨需要采取緊急制動(dòng)的情況時(shí)，會(huì)出現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)性估計(jì)不足的問(wèn)題，因而，在急劇地實(shí)施了制動(dòng)之后，他們會(huì)放松對(duì)制動(dòng)踏板的制動(dòng)力—即使對(duì)于要避免事故發(fā)生必須要保持該制動(dòng)力的情況。
從而，將會(huì)發(fā)生的是在快速促動(dòng)推桿的極限制動(dòng)情況下，柱塞會(huì)與反作用盤接觸，從而，在前、后腔室中的壓差達(dá)到最大值之前，傳遞給駕駛員的感受就已經(jīng)是實(shí)施了最大的制動(dòng)，這將導(dǎo)致駕駛員減小他作用的制動(dòng)力—盡管其應(yīng)該保持該作用力才能獲得最大的制動(dòng)力。
上述的助力器是通過(guò)將固定到襯套上的觸感件鎖止在與反作用盤相接觸的狀態(tài)來(lái)克服上述缺陷的，因而，即使駕駛員部分地放松了作用力，也可以保持施加在移動(dòng)活塞后面上的最大作用力。
但是，上述形式的助力器存在這樣的缺點(diǎn)只能以相對(duì)粗略的方式保證觸感件和襯套的軸向固定。
這樣，就會(huì)出現(xiàn)這樣的情況由于卡鍵是利用簡(jiǎn)單的楔入效果來(lái)鎖止襯套的，這也就是說(shuō)通過(guò)卡鍵上一個(gè)環(huán)形槽的邊緣與襯套外周部之間的線接觸甚至是點(diǎn)接觸來(lái)進(jìn)行鎖止，因而襯套在與卡鍵接觸之后仍然可以滑動(dòng)。
為此目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種前述類型的助力器，其特征在于所述卡擋裝置包括一個(gè)部件，所述部件上至少有一個(gè)環(huán)形部分環(huán)繞著所述襯套，且所述部件在基本為徑向的方向上被彈性地復(fù)位向所述襯套的外周部，從而，當(dāng)輸入力以預(yù)定速率施加時(shí)，所述環(huán)形部分就被插入到所述襯套上的一個(gè)槽中，由此鎖止了所述觸感件。
根據(jù)本發(fā)明的其它特征-所述卡擋部件為叉形，其被安裝成可在所述活塞上一具有互補(bǔ)形狀的容腔內(nèi)徑向滑動(dòng)，所述叉形件具有一個(gè)徑向的第一中央分支，所述第一中央分支被一復(fù)位彈簧頂向所述襯套的外周部，而所述復(fù)位彈簧座壓在所述活塞的本體上，且所述叉形件具有兩平行相對(duì)的側(cè)邊第二分支，它們包圍著所述襯套，當(dāng)輸入力被緩解時(shí)，所述第二分支受一離合裝置的促頂而克服復(fù)位力的作用，從而將所述部件從所述襯套的所述槽中徑向推出；-所述離合裝置包括至少一個(gè)凸輪，其繞一軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述活塞本體中，其中的軸線垂直于所述卡擋部件上分支的徑向方向，所述凸輪包括一個(gè)第一凸緣，其座撐著所述卡擋部件兩第二分支中的至少一個(gè)分支，并且，當(dāng)輸入力被緩解時(shí)，所述凸輪的一第二凸緣與所述助力器外殼的一橫向支撐面相接觸，從而使得所述凸輪發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而將所述卡擋部件從所述襯套的所述槽中徑向推出；
-所述卡擋部件為環(huán)體結(jié)構(gòu)，其以一定的間隙環(huán)繞著所述襯套，且從所述環(huán)體結(jié)構(gòu)延伸出一第一分支和一第二分支，它們是傾斜的，并在直徑方向上相互對(duì)置，所述圓弧形狀的第一分支與所述助力器的軸線共面，并可滑動(dòng)地安裝在一具有互補(bǔ)形狀的容腔中，所述容腔構(gòu)成了一個(gè)滑道，并且，一方面，所述第二分支受一頂撐在活塞本體上的復(fù)位彈簧的推頂而遠(yuǎn)離所述襯套的外周部，另一方面，當(dāng)輸入力被緩解時(shí)，第二分支受一離合裝置的作用而克服復(fù)位力的作用，從而將所述部件從所述襯套上的所述槽中徑向頂出；-所述圓弧狀的第一分支的凹面和形成滑道的互補(bǔ)容腔的凹面朝向后方，并朝向所述助力器的外側(cè)；-所述第二分支基本上是平直的，并傾斜地延伸向端部，在所述端部處，所述第一分支與所述環(huán)形體相連接；-所述襯套上的所述槽的深度與所述弧形第一分支及構(gòu)成滑道的容腔的共同曲率半徑成比例；-所述離合裝置具有一個(gè)基端，所述基端夾持著第二分支的端部，且所述基端上具有一個(gè)朝向后方的橫向面，當(dāng)輸入力被緩解時(shí)，所述橫向面與所述助力器外殼上的一橫向支撐面相接觸，從而使得所述卡擋部件滑動(dòng)，以將其從所述襯套上的所述槽中徑向推出；-所述部件上的復(fù)位彈簧是一螺旋壓縮彈簧，其安裝在相對(duì)于所述助力器的軸線傾斜的方向，且所述彈簧被設(shè)置在所述活塞本體和一個(gè)對(duì)中銷之間，其中的對(duì)中銷設(shè)置在所述基端的前表面上；-所述襯套為管狀，且其內(nèi)徑等于所述柱塞前部的外徑；-所述柱塞的軸向長(zhǎng)度不超過(guò)其所插入的襯套的軸向長(zhǎng)度，從而就為空氣在所述后腔室與外界之間的流動(dòng)提供了最大的后部間隙，其中空氣的壓力為大氣壓力。
按照慣例，文中的“向前”、“向后”、“向上”、“向下”分別代表部件或位置朝向

圖1到圖9中的左側(cè)、右側(cè)、上方和下方。
圖1中表示了用在機(jī)動(dòng)車上的一氣動(dòng)制動(dòng)助力器10的總體結(jié)構(gòu)。
如公知的那樣，該氣動(dòng)制動(dòng)助力器10包括一個(gè)剛性的外殼12，在該外殼中安裝了一個(gè)可以移動(dòng)的橫向隔板14，該隔板密閉地隔出一個(gè)前腔室16和一個(gè)后腔室18，前腔室中的壓力為第一壓力“P1”，該壓力值等于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)或真空泵的負(fù)壓壓力，后腔室中的壓力為第二壓力“P2”。如下文將要描述的那樣，該第二壓力“P2”可在負(fù)壓壓力“P1”和大氣壓力“P3”之間變動(dòng)。
前腔室16通過(guò)一真空管20而被抽吸成壓力“P1”，真空管20連接到車輛上一個(gè)負(fù)壓源，例如連接到機(jī)動(dòng)車上負(fù)壓的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管(圖中未示出)或一個(gè)真空泵上。
該氣動(dòng)助力器10包括一個(gè)固定到移動(dòng)隔板14上的移動(dòng)活塞22。在外殼12內(nèi)，移動(dòng)隔板14受一復(fù)位彈簧24的作用而被彈性地向后頂推，其中的復(fù)位彈簧頂撐在外殼12和移動(dòng)活塞22的前表面26之間。移動(dòng)活塞22的前表面26帶有一個(gè)反作用座體30，在該反作用座體中設(shè)置一個(gè)用彈性材料制成的反作用盤32，稍后將對(duì)這些構(gòu)件進(jìn)行描述。反作用座體30的前表面34被固定到一個(gè)動(dòng)作桿28上，這樣就使得動(dòng)作桿28能隨移動(dòng)活塞22一起運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)車輛液壓制動(dòng)主缸36的工作。
更具體來(lái)講，移動(dòng)活塞22包括一個(gè)中央管狀部件23，其固定到一個(gè)與其同軸的另一外周管狀部件25上。管狀部件25上具有移動(dòng)活塞22的前表面26，中央管狀部件23的前部形成了一個(gè)杯形體，該杯形體用于接納反作用座體30。
一推桿38可移動(dòng)到活塞22中，推桿38例如通過(guò)其后自由端處設(shè)置的一個(gè)連接套41與車輛的制動(dòng)踏板相連接，更具體來(lái)講，推桿是根據(jù)作用在其上的向前軸向輸入力的大小而選擇性地移動(dòng)到中央管狀部件23中的。動(dòng)作力是沿助力器10的軸線A施加的，該動(dòng)作力抵抗著由一復(fù)位彈簧40作用在推桿38上的復(fù)位力，其中的復(fù)位彈簧40間置在移動(dòng)活塞22和推桿38之間。
從圖3到圖5、及圖7到圖9可更明確地看出，推桿38的前端部被制成一個(gè)球體42，并被容納在一柱塞46中的互補(bǔ)容腔44中，柱塞46基本上為圓柱形，其可滑動(dòng)地安裝在移動(dòng)活塞22中。更具體來(lái)講，容腔44被設(shè)置在柱塞46的后部49，該后部被制成軸肩狀。
柱塞46上的后環(huán)形閥座48構(gòu)成了一個(gè)三通閥50的一部分，閥座位于柱塞46后段49的端部上，三通閥50能使得后腔室18中的第二壓力“P2”發(fā)生變動(dòng)，具體來(lái)講，當(dāng)推桿38處于自由狀態(tài)時(shí)，該三通閥可將前腔室16和后腔室18置于連通狀態(tài)，當(dāng)推桿被促動(dòng)時(shí)，三通閥可將后腔室18逐漸地與外部介質(zhì)的大氣壓力“Pa”環(huán)境相通。
由于該三通閥50的工作方式對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講是公知的，所以在本說(shuō)明書中將不對(duì)此作更為明確的描述。
如同公知的那樣，在柱塞46上遠(yuǎn)離后部49的前部47上、以及在移動(dòng)活塞22中央部件23的孔腔54內(nèi)安裝了一個(gè)觸感件52，以使其可以滑動(dòng)，其中的孔腔54開口朝向反作用座體30。這樣，觸感件52就可被柱塞46所推動(dòng)，并反過(guò)來(lái)對(duì)反作用盤32施加作用而對(duì)其進(jìn)行擠壓，因而，當(dāng)推桿38處于其動(dòng)作行程的端部極限位置時(shí)，反作用盤就使得移動(dòng)活塞26的反作用力被傳遞到柱塞46上，進(jìn)而傳遞到推桿38上。
如公知的那樣，助力器包括一個(gè)單向離合裝置，其包括一個(gè)同軸的襯套58，觸感件52構(gòu)成了該襯套的一部分。更具體來(lái)講，觸感件52是一體地制在襯套58的前端部上的。襯套58為管狀，且其內(nèi)徑等于柱塞46前部47的直徑，從而可滑動(dòng)地套裝在柱塞46上。襯套58被彈性力復(fù)位向助力器10的后方。
單向離合裝置包括一個(gè)卡擋裝置，當(dāng)輸入力的施加速率達(dá)到限定值時(shí)，該裝置能與襯套58的外周部相配合而將其鎖止在軸向前極限位置上，在該位置上，觸感件52被獨(dú)立于柱塞46和推桿38地軸向鎖止。
更具體來(lái)講，還有一個(gè)附加襯套60，其環(huán)繞著襯套58的中間部分。該附加襯套60與襯套58相連接。
例如，該附加襯套60可旋接到襯套58中間部分的一段螺紋上，或按照可選形式，也可借助于過(guò)盈配合套裝在襯套58上。作為一種備選方案(圖中未示出)，襯套60也可與襯套58制成一體。襯套60受間置在活塞22中央部件23與襯套60之間的彈簧68作用，從而被彈性地復(fù)位。
在圖2到圖5所示的第一實(shí)施例中，利用一個(gè)銷柱62來(lái)限制襯套58與活塞22的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，銷柱62穿過(guò)襯套58，且其從襯套58中伸出的那一部分被保持在中央部件23后部的一個(gè)容腔64中。該銷柱62上帶有能在容腔64中保持不動(dòng)的結(jié)構(gòu)，尤其是至少一個(gè)徑向的彈性突出部66。
作為一種備選方案，在圖6到圖9所示的第二實(shí)施例中，附加襯套60除環(huán)繞著襯套58的中間部分之外，還環(huán)繞著襯套58的后部，且銷柱62穿過(guò)襯套58和附加襯套60而將這二者結(jié)合在一起。利用下文將要描述的一個(gè)部件72，也可防止襯套58相對(duì)于活塞22發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，襯套58可在柱塞46的前部47上滑動(dòng)，附加襯套60受彈簧68的作用而被彈力復(fù)位回推，彈簧68設(shè)置在活塞22和襯套60之間。從樣，由于襯套60與襯套58相連接，所以襯套58也會(huì)被復(fù)位到與柱塞46的前橫截面相接觸的狀態(tài)。
對(duì)于那些構(gòu)成襯套58卡擋部件的裝置來(lái)說(shuō)，當(dāng)推桿38達(dá)到極限行程后—尤其是當(dāng)推桿的移動(dòng)達(dá)到給定速率時(shí)，輸入力從后向前作用，卡擋結(jié)構(gòu)能軸向鎖止襯套58在柱塞46前部47上的滑動(dòng)，這樣一來(lái)，就可將觸感件52鎖止在抵接著反作用盤32的前極限位置上。
更具體來(lái)講，當(dāng)輸入力向推桿38的施力速率達(dá)到一給定值時(shí)，這些卡擋裝置就能與附加襯套60的外周部相配合而將其鎖止在軸向前極限位置上，在該位置上，觸感件52獨(dú)立于柱塞46和推桿38地在軸向上被鎖止。
如果駕駛員過(guò)早地松開了其作用在推桿38上的力，則固接的襯套58和60就被軸向卡擋裝置鎖止在軸向前極限位置上，在該位置上，襯套58—進(jìn)而觸感件52就獨(dú)立于柱塞46和推桿38地鎖接著，這樣，只要推桿38的復(fù)位還沒(méi)有造成三通閥30重新開啟、從而使得活塞22向后回退，就可以一直保持最大的制動(dòng)力，下面將參照?qǐng)D2到圖5、以及圖6到圖9對(duì)單向離合器的詳細(xì)工作過(guò)程作更為詳細(xì)的描述，其中的圖2到圖5、圖6到圖9分別代表本發(fā)明兩個(gè)不同的第一、第二實(shí)施例，但這兩個(gè)實(shí)施例是按照相同的工作原因工作的。
根據(jù)本發(fā)明，卡擋裝置包括一個(gè)部件72，該部件上至少有一個(gè)環(huán)形部分環(huán)繞著附加襯套60，且該部件在基本為徑向的方向上受到彈性力復(fù)位，而被頂向襯套60的外周部，從而，當(dāng)輸入力的施加超過(guò)一個(gè)預(yù)定速率時(shí)，部件72就卡到襯套60上的槽74中，這樣就鎖止了觸感件52，槽74被設(shè)置在附加襯套60的中部，從而襯套上就具有一個(gè)前部75，該前部構(gòu)成了一個(gè)在槽74前方的臺(tái)階部。
根據(jù)圖2到圖5中所示的第一實(shí)施例，卡擋部件72為叉形，其被安裝成可在一容腔76中沿徑向方向滑動(dòng)，容腔76在直徑方向上貫穿活塞22。
具體來(lái)講，叉形件72下方具有一個(gè)徑向的第一中央分支78，該分支在容腔76下壁面上的一個(gè)下開孔80中滑動(dòng)，且該分支被一復(fù)位彈簧82頂向襯套的外周面，彈簧82間置在活塞22本體的外周部件25與徑向中央分支78之間。
叉形件72上兩個(gè)平行的上部側(cè)邊第二分支84環(huán)繞著襯套60。這樣，在橫截面方向上這兩個(gè)分支構(gòu)成了一個(gè)U型形狀，該U字形結(jié)構(gòu)可與附加襯套60上的槽74相配合。
如圖3所示，當(dāng)在向外或復(fù)位方向上向推桿38緩慢地施加輸入力時(shí)，由于隨著推桿38被推動(dòng)，后腔室18中的壓力能達(dá)到平衡，所以推桿、柱塞46、襯套58和60以及活塞22基本上是以相同的速度移動(dòng)。結(jié)果就是在該結(jié)構(gòu)中，叉形件72受彈簧82頂推而與襯套60的前部75抵接，而不會(huì)卡到槽74中。這樣，該單向離合器就處于非工作狀態(tài)。
如圖4所示，在輸入力沿向外方向迅速施加到推桿38上的情況下，由于助力器后腔室18中壓力在達(dá)到平衡時(shí)存在延遲，所以推桿、柱塞46以及襯套58和60以比活塞22更快的速度前移。由此導(dǎo)致的結(jié)果是在該結(jié)構(gòu)中，受彈簧82頂壓的叉形件72首先是沿襯套60的前部75滑動(dòng)，然后再進(jìn)入到槽74中。U型叉形件72上位于兩側(cè)邊分支84之間彎曲部分與槽74相配合而限制了附加襯套60的移動(dòng)，這樣一來(lái)，也就限制了觸感件52的移動(dòng)。
這樣，單向離合器就處于工作狀態(tài)，使得助力器10被以這樣的方式鎖止了使得即使車輛駕駛員部分地放松了其作用在推桿38上的力，也能保持最大的制動(dòng)力。
最后，如圖5所示，當(dāng)輸入力被完全釋放時(shí)，離合裝置86能對(duì)叉形件72進(jìn)行解鎖，使其從槽74中脫出。
為實(shí)行此目的，離合裝置86包括至少一個(gè)凸輪88，其繞一軸線B可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在活塞22的本體上，其中的軸線B垂直于叉形件72分支84的徑向方向。凸輪88的第一凸緣座壓在叉形件72兩側(cè)邊分支84中至少之一的自由端上，當(dāng)輸入力被緩解釋放時(shí)，凸輪88上的一第二凸緣92能與助力器外殼的橫向支撐面相接觸，從而使得凸輪發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，并將叉形件72從襯套60的槽74中徑向推出。
更具體來(lái)講，助力器10包括一個(gè)中部環(huán)圈94，該環(huán)圈固定到助力器外殼12的后部上，并朝向凸輪88。當(dāng)輸入力被釋放后，中間環(huán)圈94就回推凸輪88上的第二凸緣92，使得凸輪發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將叉形件72從附加襯套60的槽74中推出。
這樣就將單向離合器再次置于非工作狀態(tài)，從而對(duì)助力器10進(jìn)行了解鎖。
根據(jù)圖6到圖9中所示的第二實(shí)施例，卡擋部件72采用了一個(gè)環(huán)體95的形式，該環(huán)體以一定的間隙環(huán)繞著附加襯套60，從該環(huán)體上延伸出一個(gè)第一分支97和一個(gè)第二分支98，第一、第二分支97、98是傾斜的，并在直徑方向上相對(duì)置。部件72還被安裝在活塞22的一徑向容腔76中，并在內(nèi)部接納了用于防止襯套58、60相對(duì)于活塞22轉(zhuǎn)動(dòng)的銷柱62。
下方的第一分支97為圓弧形狀，該分支與助力器10的軸線A共面，第一分支97可滑動(dòng)地安裝在一個(gè)具有互補(bǔ)形狀的容腔100內(nèi)，該容腔100構(gòu)成了一個(gè)滑道。
在另一方面，上部第二分支98則被復(fù)位彈簧102促動(dòng)而遠(yuǎn)離附加襯套60的外周部，彈簧102頂撐在活塞22的本體上，在另一方面，當(dāng)輸入力被釋放時(shí)，第二分支可受一離合裝置104的作用而克服彈簧的回復(fù)力，從而將環(huán)體95從附加襯套60的槽74中徑向推出。
另外，圓弧狀第一分支97的凹曲面、以及形成滑道的互補(bǔ)容腔100的凹曲面都朝向后方，并朝向助力器10的外側(cè)。第二分支98基本上為平直的，并傾斜地延續(xù)到第一分支97與環(huán)體95相接的端部處。
附加襯套60上槽74的深度最好能與第一分支97和形成滑道的容腔100的共同曲率半徑成比例。這樣的結(jié)構(gòu)就允許槽74的深度能非常大，從而就能允許對(duì)附加襯套60實(shí)施有效的軸向固定，與此同時(shí)，還可采用徑向尺寸很小的第一分支97。
更具體來(lái)講，離合裝置104具有一個(gè)基端106，該基端中夾持著第二分支98的端部，且其具有一個(gè)朝向后方的橫截面108，當(dāng)輸入力被釋放時(shí)，該橫截面可與助力器的外殼12相接觸，從而使得卡擋部件72滑動(dòng)，進(jìn)而將其從襯套60的槽74中徑向推出。
部件72的復(fù)位彈簧102最好為螺旋壓縮彈簧，該彈簧的安裝方向相對(duì)于助力器的軸線A傾斜，且被設(shè)置在活塞22的本體和一個(gè)對(duì)中銷110之間，對(duì)中銷110制在基端106的前表面112上。
如圖7所示，在沿向外方向或沿復(fù)位方向向推桿38緩慢施加輸入力的情況下，由于助力器后腔室18中的壓力能隨著推桿38的動(dòng)作而達(dá)到平衡，所以推桿38、柱塞46、襯套58和60以及活塞22基本上都以相同的速度移動(dòng)。結(jié)果就是在該結(jié)構(gòu)中，由于彈簧102通過(guò)第二分支牽拉著環(huán)體，所以部件72的環(huán)體95受彈簧102的促動(dòng)而與襯套60的前部75抵接，而不會(huì)進(jìn)入到槽74中。這樣，該單向離合器就處于非工作狀態(tài)。
如圖8所示，在輸入力沿向外方向迅速施加到推桿38上的情況下，由于助力器后腔室18中壓力在要達(dá)到平衡時(shí)存在延遲，所以推桿38、柱塞46以及襯套58和60以比活塞22更快的速度前移。由此導(dǎo)致的結(jié)果是在該結(jié)構(gòu)中，環(huán)體95被第二分支98牽拉著，第二分支又被彈簧102作用著，從而環(huán)體首先是在襯套60的前部75上滑動(dòng)，然后再卡到槽74中。環(huán)體95與槽74相配合就限制了附加襯套60的移動(dòng)，這樣一來(lái)，也就限制了觸感件52的移動(dòng)。
這樣，單向離合器就處于工作狀態(tài)，從而以這樣的方式對(duì)助力器10進(jìn)行了鎖止使得即使車輛駕駛員部分地放松了其作用在推桿38上的力，也能保持最大的制動(dòng)力。
最后，如圖9所示，當(dāng)輸入力被完全釋放時(shí)，離合裝置104能對(duì)部件72進(jìn)行解鎖，從而使環(huán)體95從槽74中脫出。
當(dāng)輸入力被釋放時(shí)，所發(fā)生的情況是這樣的基端106的后橫截面108與助力器外殼12上的橫向支撐面接觸，從而推著第二分支回位，并對(duì)彈簧102進(jìn)行壓縮，使得環(huán)體95也被推回，從而離開襯套60上的槽74。
這樣就將單向離合器再次置于非工作狀態(tài)，從而對(duì)助力器10進(jìn)行了解鎖。
可以注意到柱塞46的軸向長(zhǎng)度最好不超過(guò)其所插入的襯套58的軸向長(zhǎng)度，從而就為空氣的流動(dòng)提供了最大的后部間隙，其中的空氣流動(dòng)是指空氣在后腔室18與大氣壓環(huán)境下的外部介質(zhì)之間的流動(dòng)。
因而，本發(fā)明的有利之處在于實(shí)現(xiàn)了一種助力器，該助力器可保證在緊急制動(dòng)情況中具有最大的制動(dòng)力。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動(dòng)車的氣動(dòng)制動(dòng)助力器(10)，其包括一個(gè)剛性的外殼(12)，一個(gè)橫向隔板(14)在該外殼中移動(dòng)，而將其內(nèi)部密封地隔成一個(gè)前腔室(16)和一個(gè)后腔室(18)，在其中的前腔室中，作用著一個(gè)為負(fù)壓的第一壓力(P1)，所述負(fù)壓壓力來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)或一個(gè)真空泵，在后腔室中作用著一個(gè)第二壓力(P2)，所述壓力(P2)可在負(fù)壓壓力和大氣壓力之間變動(dòng)；所述氣動(dòng)制動(dòng)助力器包括一移動(dòng)活塞(22)和一推桿(38)，其中的移動(dòng)活塞(22)固定到移動(dòng)隔板(14)上，并隨其一起移動(dòng)，而推桿(38)隨著一向前作用的軸向輸入力克服一回位彈簧(40)施加在推桿(38)上的復(fù)位力而在所述活塞中適時(shí)地移動(dòng)；所述氣動(dòng)制動(dòng)助力器還屬于這樣的類型所述推桿(38)可移動(dòng)到一個(gè)中間促動(dòng)位置和一個(gè)極限促動(dòng)位置，其中，當(dāng)輸入力的施力速度達(dá)到一個(gè)設(shè)定值時(shí)，所述推桿(38)就移到極限促動(dòng)位置；所述氣動(dòng)制動(dòng)助力器包括一柱塞(46)以及一個(gè)三通閥(50)，所述柱塞設(shè)置在所述活塞(22)中，位于所述推桿(38)的前部，所述三通閥上為柱塞至少設(shè)置了一個(gè)后部環(huán)形閥座(48)，并能使得所述后腔室(18)中的第二壓力(P2)變動(dòng)，尤其是，通過(guò)將所述前腔室(16)與所述后腔室(18)置于相通狀態(tài)、或者是通過(guò)使所述后腔室(18)逐漸地與大氣壓力(Pa)相通來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力變化的，其中，當(dāng)所述推桿(38)處于非工作位置時(shí)，前、后腔室相通，而當(dāng)所述推桿(38)被推動(dòng)時(shí)，所述后腔室則逐漸地與大氣相通；所述氣動(dòng)助力器屬于這樣的類型在所述推桿(38)處于極限促動(dòng)位置時(shí)，一可滑動(dòng)地安裝在所述柱塞(46)前部的所述觸感件(52)受所述柱塞(46)的頂推而與一固定到所述活塞(32)上的反作用盤(46)相接觸，并可移動(dòng)，而將所述移動(dòng)活塞(22)的反作用力傳遞到所述柱塞(46)和所述推桿(38)上；所述氣動(dòng)助力器包括一個(gè)單向離合裝置以及一個(gè)卡擋裝置，所述離合裝置包括一個(gè)同軸地固定到觸感件(52)上的襯套(58、60)，其可滑動(dòng)地安裝在所述柱塞(46)上，當(dāng)輸入力以一預(yù)定值施加時(shí)，所述卡擋裝置能與所述襯套(58、60)的外周部相配合而將其鎖止在軸向前極限位置上，在所述位置上，所述觸感件(52)獨(dú)立于所述柱塞(46)和所述推桿(38)地被軸向鎖止，其特征在于所述卡擋裝置包括一個(gè)部件(72)，所述部件(72)上至少有一個(gè)環(huán)形部分環(huán)繞著所述襯套(60)，且所述部件在基本為徑向的方向上被彈性地復(fù)位向所述襯套(60)的外周部，從而，當(dāng)輸入力以預(yù)定速率施加時(shí)，所述環(huán)形部分就被插入到所述襯套(60)上的一個(gè)槽(74)中，由此鎖止了所述觸感件(52)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)助力器(10)，其特征在于所述卡擋部件(72)為叉形，其被安裝成可在所述活塞(22)上一具有互補(bǔ)形狀的容腔(76)內(nèi)徑向滑動(dòng)，所述叉形件具有一個(gè)徑向的第一中央分支(80)，所述第一中央分支(80)被一復(fù)位彈簧(82)頂向所述襯套(60)的外周部，而所述復(fù)位彈簧座壓在所述活塞(22)的本體上，且所述叉形件具有兩平行相對(duì)的側(cè)邊第二分支(84)，它們包圍著所述襯套(60)，當(dāng)輸入力被緩解時(shí)，所述第二分支受一離合裝置(86)的促頂而克服復(fù)位力的作用，從而將所述部件(72)從所述襯套(60)的所述槽(74)中徑向推出。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求2所述的氣動(dòng)助力器(10)，其特征在于所述離合裝置(86)包括至少一個(gè)凸輪(88)，其繞一軸線(B)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述活塞(22)本體中，其中的軸線垂直于所述卡擋部件(72)上分支(84)的徑向方向，所述凸輪包括一個(gè)第一凸緣(90)，其座撐著所述卡擋部件(72)兩第二分支(84)中的至少一個(gè)分支，并且，當(dāng)輸入力被緩解時(shí)，所述凸輪的一第二凸緣與所述助力器外殼(12)的一橫向支撐面相接觸，從而使得所述凸輪(88)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而將所述卡擋部件(72)從所述襯套(60)的所述槽(74)中徑向推出。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求2所述的氣動(dòng)助力器(10)，其特征在于所述卡擋部件(72)為環(huán)體結(jié)構(gòu)(95)，其以一定的間隙環(huán)繞著所述襯套(60)，且從所述環(huán)體結(jié)構(gòu)延伸出一第一分支(97)和一第二分支(98)，它們是傾斜的，并在直徑方向上相互對(duì)置，所述圓弧形狀的第一分支(97)與所述助力器的軸線(A)共面，并可滑動(dòng)地安裝在一具有互補(bǔ)形狀的容腔(100)中，所述容腔構(gòu)成了一個(gè)滑道，并且，一方面，所述第二分支(98)受一頂撐在活塞(22)本體上的復(fù)位彈簧的推頂而遠(yuǎn)離所述襯套(60)的外周部，另一方面，當(dāng)輸入力被緩解時(shí)，第二分支受一離合裝置(104)的作用而克服復(fù)位力的作用，從而將所述部件(72)從所述襯套(60)上的所述槽(74)中徑向頂出。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求4所述的氣動(dòng)助力器(10)，其特征在于所述圓弧狀的第一分支(97)的凹面和形成滑道的互補(bǔ)容腔(100)的凹面朝向后方，并朝向所述助力器(10)的外側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的氣動(dòng)助力器(10)，其特征在于所述第二分支(98)基本上是平直的，并傾斜地延伸向端部，在所述端部處，所述第一分支(97)與所述環(huán)形體(95)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4到6之一所述的氣動(dòng)助力器(10)，其特征在于所述襯套(60)上的所述槽(74)的深度與所述弧形第一分支(97)及構(gòu)成滑道的容腔(100)的共同曲率半徑成比例。
8.根據(jù)權(quán)利要求4到7之一所述的氣動(dòng)助力器(10)，其特征在于所述離合裝置(104)具有一個(gè)基端(106)，所述基端夾持著第二分支(98)的端部，且所述基端上具有一個(gè)朝向后方的橫向面，當(dāng)輸入力被緩解時(shí)，所述橫向面與所述助力器(10)外殼(12)上的一橫向支撐面相接觸，從而使得所述卡擋部件(72)滑動(dòng)，以將其從所述襯套(60)上的所述槽(74)中徑向推出。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求8所述的氣動(dòng)助力器(10)，其特征在于所述部件上的復(fù)位彈簧(102)是一螺旋壓縮彈簧，其安裝在相對(duì)于所述助力器(10)的軸線(A)傾斜的方向，且所述彈簧被設(shè)置在所述活塞(22)本體和一個(gè)對(duì)中銷(112)之間，其中的對(duì)中銷設(shè)置在所述基端(106)的前表面上。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的氣動(dòng)助力器(10)，其特征在于所述襯套(58)為管狀，且其內(nèi)徑等于所述柱塞(46)前部的外徑。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的氣動(dòng)助力器(10)，其特征在于所述柱塞(46)的軸向長(zhǎng)度不超過(guò)其所插入的襯套(58)的軸向長(zhǎng)度，從而就為空氣在所述后腔室(18)與外界之間的流動(dòng)提供了最大的后部間隙，其中空氣的壓力為大氣壓力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車的氣動(dòng)制動(dòng)助力器(10)，這種助力器包括一個(gè)單向離合裝置，所述離合裝置包括一個(gè)在柱塞(46)上滑動(dòng)的同軸襯套(58)，助力器還包括一個(gè)可軸向鎖止襯套(58)的裝置，當(dāng)向一連接到柱塞(46)上的推桿(38)施加輸入力的速率達(dá)到預(yù)定值時(shí)，所述裝置可將襯套(58)鎖止在一軸向位置上，在所述位置上，其獨(dú)立于推桿(38)地鎖止著活塞(22)，其特征在于單向離合裝置包括徑向卡擋裝置，尤其是這樣一個(gè)部件(72)，所述部件上至少有一個(gè)環(huán)形部分環(huán)繞著襯套(60)，且所述部件在基本為徑向的方向上被彈性地復(fù)位向襯套(60)的外周部，從而，當(dāng)輸入力的施加達(dá)到預(yù)定速率時(shí)，環(huán)形部分就被插入到襯套(60)上的一個(gè)槽(74)中，由此鎖止了觸感件(52)。
文檔編號(hào)B60T8/32GK1418159SQ01806517
公開日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2001年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月14日
發(fā)明者奧利維耶·卡斯特羅, 讓-夏爾·馬利涅, 菲利浦·里夏 申請(qǐng)人:羅伯特博施有限公司