專利名稱：帶有隱蔽行程的助力制動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車的助力制動(dòng)裝置，這種助力制動(dòng)裝置一方面具有一個(gè)主缸，所述主缸充滿制動(dòng)液且設(shè)有主液壓活塞，用于接受由軸向的輸入力和助力器之助力合成的驅(qū)動(dòng)力，另一方面具有一個(gè)氣壓助力器，該氣壓助力器能夠通過(guò)向一控制桿施加上述輸入力而被驅(qū)動(dòng)，以便打開(kāi)一個(gè)閥門，從而將上述驅(qū)動(dòng)力作用在主缸活塞上，所述助力器具有一剛性外殼，該外殼借助至少一個(gè)可移動(dòng)的隔板以密封的方式分成兩個(gè)室，隔板能承受因閥門引起的兩室間的壓差而被應(yīng)變，并能夠驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)活塞，該氣動(dòng)活塞能相對(duì)于外殼移動(dòng)，承載上述閥門且有助于至少傳遞所述助力器之力。
上述裝置在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的，例如，公開(kāi)于美國(guó)專利第4，491，058號(hào)。
由于上述裝置使用了可相對(duì)于剛性外殼移動(dòng)的氣動(dòng)活塞，其優(yōu)點(diǎn)在于控制桿以及制動(dòng)踏板的可用總行程較長(zhǎng)，這是在制動(dòng)過(guò)程中保證對(duì)車輛減速的最佳控制的必要條件。
然而，上述條件是必要的，但并非是充分的。在目前的助力制動(dòng)裝置中，由于為取得開(kāi)始制動(dòng)所需的最小壓力要求控制桿有很長(zhǎng)的初始行程，因而上述控制被減弱。
本發(fā)明的目的在于提供一種助力制動(dòng)裝置，使駕駛員對(duì)車輛減速的控制最佳化，這種裝置按照在反作用原理，能夠施加一種制動(dòng)力，作為控制桿以及制動(dòng)踏板的函數(shù)，這種制動(dòng)力比起目前的裝置增加得平穩(wěn)得多。
為此，本發(fā)明裝置的基本特征在于主缸本身的主液壓活塞具有一與主缸連通，接受至少部分助力器之力的中空的可移動(dòng)的缸，在該缸中，一個(gè)副液壓活塞以密封方式沿軸向滑動(dòng)，這個(gè)副液壓活塞至少能接受所述輸入力;所述可移動(dòng)的隔板可滑動(dòng)地裝在所述氣動(dòng)活塞上，以便能夠從一個(gè)初始相對(duì)位置在主缸的方向上相對(duì)于氣動(dòng)活塞滑動(dòng)，在上述初始相對(duì)位置上，所述隔板以指向主缸的反向抵靠在氣動(dòng)活塞上;當(dāng)受到壓差作用時(shí)，所述可活動(dòng)的隔板以主缸的方向至少間接地壓緊在所述可移動(dòng)的缸上。
按照本發(fā)明的一具推薦實(shí)施例，在氣動(dòng)活塞和可移動(dòng)的隔板之間設(shè)有彈性裝置，以便產(chǎn)生一個(gè)抵抗可移動(dòng)的隔板和氣動(dòng)活塞的自由相對(duì)滑動(dòng)的彈力。這些彈性裝置例如可包括螺旋彈簧。
對(duì)照以下附圖，閱讀以下對(duì)本發(fā)明的非限定性實(shí)施例的詳細(xì)描述，可更清楚地理解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是按照本發(fā)明的裝置的局部剖視圖;
圖2和3是按照本發(fā)明一變型的裝置的局部剖視圖，分別表示其工作的不同階段;
圖4是按照本發(fā)明另一變型的裝置的局部剖視圖。
本發(fā)明只涉及對(duì)帶氣壓助力的制動(dòng)系統(tǒng)的改進(jìn)，上述系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)和工作原理本專業(yè)技術(shù)人員是熟知的，這里只是簡(jiǎn)要介紹這種系統(tǒng)以期更好地理解本發(fā)明的改進(jìn)。
上述系統(tǒng)一般具有一個(gè)助力器1和一個(gè)主缸2。
助力器本身具有一個(gè)剛性外殼3，被一可移動(dòng)的隔板4以密封方式分成兩個(gè)室3a和3b，上述可移動(dòng)的隔板4具有一膜片4a和一剛性裙部4b，并能夠驅(qū)動(dòng)一個(gè)可在外殼3中移動(dòng)的氣動(dòng)活塞5。
前室3a通過(guò)一止回閥6永久地連接于一真空源(未畫出)，前室的前面由主缸2以密封的方式封閉。
后室3b中的壓力由一個(gè)三通閥7控制，三通閥由一根連接于制動(dòng)踏板(未畫出)的控制桿8控制。
當(dāng)控制桿8處于靜止位置時(shí)，(此時(shí)被拉向右邊)，閥7建立起助力器兩室3a攻3b之間的連通關(guān)系，即閥7處于已建立上述連通關(guān)系的位置。
由于后室3b與前室3a承受同樣的真空，活塞5被彈簧9向右推回靜止位置。
向左驅(qū)動(dòng)控制桿8的效果，第一種情況是移動(dòng)閥門7使兩室3a和3b相互隔絕，然后第二種情況是移動(dòng)閥門7使后室3b通向大氣壓。
因此，由膜片4a承受的兩室間的壓差在可移動(dòng)的隔板4上作用一推力，傾向于使其向左移動(dòng)，使其驅(qū)動(dòng)活塞5，活塞5的移動(dòng)使彈簧9壓縮。
在控制桿8上作用的制動(dòng)力即“輸入力”，以及由可移動(dòng)的隔板4的推力產(chǎn)生的“助力”一起沿控制制桿8的軸線作用在主缸2的方向上并形成合力從而構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力。
更確切地說(shuō)，驅(qū)動(dòng)力作用于主缸的主液壓活塞11并使其向左移動(dòng)(圖1)，這使主缸的內(nèi)部容積12中的制動(dòng)液壓力上升，并驅(qū)動(dòng)與其相連的制動(dòng)器。
事實(shí)上，主液壓活塞11一方面具有中空的可移動(dòng)的缸13，另一方面具有一副液壓活塞14。
可移動(dòng)的缸13的內(nèi)部容積15借助可移動(dòng)的缸上的軸向開(kāi)口16和17與主缸的內(nèi)部容積12相連通。
除去在主缸2的內(nèi)部容器12和可移動(dòng)的缸13的內(nèi)部容積15之間由開(kāi)口16和17形成的液體通路之外，所述可移動(dòng)的缸13在主缸中是以密封方式滑動(dòng)的，這種密封是至少借助環(huán)形密封件18獲得的。
副液壓活塞14則在可移動(dòng)的缸13中滑動(dòng)，借助環(huán)形密封件19以密封的方式阻隔缸13。
可移動(dòng)的缸13通過(guò)環(huán)20連接于剛性裙部40，以便接受至少部分借助上述裙部施加的助力。
副液壓活塞14軸向面對(duì)推桿21設(shè)置，推桿21向其至少傳遞作用在控制桿8上的輸入力。
以上描述的裝置的工作過(guò)程如下。
當(dāng)向控制桿8施加輸入力時(shí)，在控制桿8的預(yù)定行程之后，閥7使以前同前室3a隔絕的后室3b通于大氣，助力通過(guò)環(huán)20由剛性裙部4b施加在可移動(dòng)的缸13上。
由于在堆桿21的前端和副液壓活塞的后端之間設(shè)置了一定游隙，通過(guò)在環(huán)20的肩部和副液壓活塞14的肩部之間設(shè)置的彈簧使副液壓活塞總是偏壓向主缸，因而使上述桿8的預(yù)定行程成為可能。
由于通過(guò)開(kāi)口16和17的液壓油流，主缸的內(nèi)部容積12中的液壓升高并在可移動(dòng)的缸的內(nèi)部容積15中建立起來(lái)，因此，取決于助力，與輸入力反向，在副液壓活塞上出現(xiàn)反作用力，因而使第一力受到第二力的控制。
按照本發(fā)明，可移動(dòng)的隔板4最好通過(guò)其剛性裙部4b滑動(dòng)地安裝在氣動(dòng)活塞5上，并能夠從一個(gè)相應(yīng)于助力器靜止位置的靜止位置以主缸2的方向相對(duì)于氣動(dòng)活塞滑動(dòng)，在上述靜止位置，裙部4b在主缸2的回位彈簧作用下，以指向主缸2的反向抵靠氣動(dòng)活塞5。
另一方面，裙部4b和氣動(dòng)活塞5具有各自的相互面對(duì)的止動(dòng)器22a，22b，使裙部4b只是在一定行程之后驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)活塞5，并且可能設(shè)置螺旋彈簧23或任何其它彈性裝置，以防止裙部在氣動(dòng)活塞上，在這兩零件間可能運(yùn)動(dòng)的全長(zhǎng)上的自由滑動(dòng)，并防止相互突然驅(qū)動(dòng)。
借助上述這是特征，對(duì)于控制桿8的任何低幅度行程，本發(fā)明的制動(dòng)裝置可以在主缸2內(nèi)獲得相對(duì)于已知裝置一般可獲得的壓力來(lái)說(shuō)是較高的壓力。
現(xiàn)對(duì)這種效果作如下解釋。
由助力器形成的助力取決于室3a和3b之間壓差，而壓差本身則取決于閥7的開(kāi)口度。
閥7的開(kāi)口度取決于控制桿8和氣動(dòng)活塞5之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而氣動(dòng)活塞5本身也是可以移動(dòng)的并承載著閥7。
由于在開(kāi)始操縱助力器時(shí)使可移動(dòng)隔板4向著缸2前移，因而增加主缸2中液體的內(nèi)部壓力而不是全部地和立即地驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)活塞5，因而本發(fā)明使控制桿8相對(duì)于活塞5的相對(duì)運(yùn)動(dòng)接近于桿8相對(duì)于空間中一固定點(diǎn)的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此，對(duì)于桿8的相等的行程，在主缸2中導(dǎo)致出現(xiàn)較高的壓力。
當(dāng)止動(dòng)器22a和22b相互接觸時(shí)，隨著助力器進(jìn)一步的工作，在裙部4b和活塞5之間不再有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而是象普通助力器中一樣，兩者相互接近，同時(shí)在主缸2中保持相應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)的壓差。
由此可見(jiàn)，在本發(fā)明所提供的助力制動(dòng)裝置中，裙部4b和主缸的主液壓活塞11的部分行程相對(duì)于控制桿8的行程來(lái)說(shuō)是隱蔽的，在工作中使主缸中形成較高的壓力。
本發(fā)明的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)在于，在剛性裙部4b和可移動(dòng)的缸13之間設(shè)有環(huán)20，通過(guò)旋緊或旋松對(duì)環(huán)20作調(diào)整，可以改變推桿21的前端和副液壓活塞14的后端之間在靜止時(shí)的距離，從而調(diào)整助力器的躍變值，而改變值是助力器工作的一個(gè)重要參數(shù)。
圖2和3表示上述實(shí)施例的一個(gè)變型的助力器的兩個(gè)工作位置。在這兩幅圖中，與圖1相同或相似的零件使用相同的標(biāo)號(hào)。
按照這一變型，副液壓活塞14具有推桿21的軸向延伸部，一方面能向其傳遞作用在控制桿8上的輸入力，另一方面能向其傳遞由氣動(dòng)活塞5形成的一部分助力，這些力借助反作用盤23的傳遞方式本身是已知的，氣動(dòng)活塞5和由控制桿驅(qū)動(dòng)的一個(gè)探頭24支承在反作用盤23的一表面上，而反作用盤的另一表面則支承在緊固于推桿21上的一杯形件25上。
該助力器的工作與圖1所示助力器十分相似。當(dāng)在控制桿8上加一個(gè)輸入力時(shí)，在控制桿8一預(yù)定行程之后，閥門7使以前同前室3a相隔絕的助力器后室3b連通于大氣，一助力就通過(guò)環(huán)20由剛性裙部4b作用于可移動(dòng)的缸13。
在主缸的內(nèi)部容積12中的液壓明顯上升，而且由于液壓油通過(guò)通道16和17的流動(dòng)，該液壓也在可移動(dòng)的缸的內(nèi)部容積15中形成，因此，取決于助力，與通過(guò)反作用盤23傳遞的力反向，在副液壓活塞14上出現(xiàn)一反作用力，并且借助于一綜合的反作用，即同時(shí)是液壓的和機(jī)械的反作用使助力器之力受到輸入力的控制。
如前所述，可移動(dòng)的隔板4，最好借助其剛性裙部4b，滑動(dòng)地裝在氣動(dòng)活塞5上，并且能夠在主缸2的方向上相對(duì)于活塞5滑動(dòng)。
更精確地說(shuō)，上述相對(duì)滑動(dòng)從圖2所示相應(yīng)于助力器靜止位置的一個(gè)靜止位置發(fā)生，在該靜止位置上，裙部4b在本例中通過(guò)環(huán)20，在主缸2的回位彈簧的作用下以指向主缸2的反向抵靠氣動(dòng)活塞5，上述相對(duì)滑動(dòng)直至圖3所示的位置，在該位置上，裙部4b使氣動(dòng)活塞5驅(qū)向主缸。
相互面對(duì)的止動(dòng)器22a，22b可保證，裙部4b只在相應(yīng)于上述止動(dòng)器靜止時(shí)分開(kāi)的距離的一個(gè)預(yù)定的相對(duì)行程之后，才開(kāi)始驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)活塞5。
對(duì)于控制桿8的任何低幅度行程以及使用反作用盤時(shí)，相對(duì)于已知裝置一般可獲得的壓力來(lái)說(shuō)，該實(shí)施例變型可在主缸2中獲得較高壓力。
圖4表示本發(fā)明實(shí)施例的另一變型，它可以用于圖1所示助力器上，也可用于圖2和圖3所示的助力器上。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置時(shí)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在最初的操作階段之后，剛性裙部4b-氣動(dòng)活塞5組件整體左移(圖2和3)，在圖3所示的相對(duì)位置上，在后室3b中的壓力逐漸增加。
當(dāng)后室3b中的壓力等于大氣壓時(shí)，助力器在所謂的飽和相中工作，助力器之力不再增加，保持恒定，而輸入力則仍可由車輛駕駛員增加。
接著，在飽和相開(kāi)始時(shí)，力的平衡顯示，控制桿8上輸入力的任何增加都只導(dǎo)致氣動(dòng)活塞5的向前運(yùn)動(dòng)和剛性裙部4b的向后運(yùn)動(dòng)，直至其相互接觸，氣動(dòng)活塞5將裙部4b驅(qū)向主缸。
在活塞5的行程過(guò)程中，因而也是在控制桿8及與其相連的制動(dòng)踏板的行程過(guò)程中，在主缸的內(nèi)部容積12中不會(huì)郵現(xiàn)壓力增加的情況。這種現(xiàn)象可由駕駛員不愉快地感覺(jué)到，而圖4所示變型即可克服這一現(xiàn)象。
在圖4中可見(jiàn)，可移動(dòng)的缸13的內(nèi)部容積15通過(guò)至少一個(gè)流體流動(dòng)減速孔和至少一個(gè)止回閥與主缸2的內(nèi)部容積12相連通，上述減速孔例如可以是設(shè)置在開(kāi)口16中的一個(gè)流動(dòng)速率限制器，而上述止回閥例如可設(shè)置在開(kāi)口17中，使制動(dòng)液只能從主缸流向可移動(dòng)的缸。
因而流動(dòng)速率限制器-止回閥組件構(gòu)成一可選擇的流動(dòng)速率減速器，在飽和相以前助力器的操作無(wú)需顯著的努力，而在飽和相開(kāi)始，氣動(dòng)活塞前移時(shí)，可以向前移動(dòng)所述可移動(dòng)的缸13，因此，當(dāng)車輛駕駛員保持下壓制動(dòng)踏板時(shí)可在主缸中獲得連續(xù)的壓力增加。
權(quán)利要求
1.一種用于汽車的助力制動(dòng)裝置，一方面具有主缸(2)，所述主缸(2)充滿制動(dòng)液且設(shè)有用于接受由軸向的輸入力和助力器之力合成的驅(qū)動(dòng)力的主液壓活塞，另一方面具有一個(gè)氣壓助力器(1)，該助力器能夠通過(guò)向一控制桿(8)施加所述輸入力而被驅(qū)動(dòng)，以便打開(kāi)一個(gè)閥門(7)，從而將所述驅(qū)動(dòng)力作用在所述主缸活塞上，所述助力器具有一剛性外殼(3)，該外殼借助至少一可移動(dòng)的隔板(4)以密封的方式分成兩個(gè)室(3a，3b)，隔板(4)能承受因閥門打開(kāi)在兩室間形成的壓差而被應(yīng)變，并能驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)活塞(5)，活塞(5)能相對(duì)于外殼移動(dòng)，承載上述閥門且有助于至少傳遞所述助力器之力，其特征在于所述主缸的主液壓活塞本身具有一可移動(dòng)的缸(13)，缸(13)與所述主缸連通，接受至少部分助力器之力，在缸(3)內(nèi)，以密封方式軸向滑動(dòng)地設(shè)有一個(gè)能接受至少部分所述輸入力的副液壓活塞(14)；所述可移動(dòng)的隔板(4)可在氣動(dòng)活塞(5)上滑動(dòng)，以便從一個(gè)初始相對(duì)位置在主缸方向上相對(duì)于氣動(dòng)活塞(5)滑動(dòng)，在上述初始相對(duì)位置上隔板(4)以指向主缸之逆向抵靠在氣動(dòng)活塞(5)上；當(dāng)受到壓差時(shí)，所述可移動(dòng)的隔板(4)在主缸方向上至少間接地壓在所述可移動(dòng)的缸(13)上。
2.如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)裝置，其特征在于在所述氣壓活塞和所述可移動(dòng)的隔板之間設(shè)有彈性裝置(23)以便產(chǎn)生反抗所述可移動(dòng)的隔板和所述氣動(dòng)活塞的自由相對(duì)滑動(dòng)的彈力。
3.如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)裝置，其特征在于在所述可移動(dòng)的隔板(4)和所述可移動(dòng)的缸(13)之間插有一可調(diào)裝置，用于調(diào)整助力器的躍變值。
4.如權(quán)利要求2所述的制動(dòng)裝置，其特征在于所述可移動(dòng)的缸(13)通過(guò)至少一個(gè)流體流動(dòng)減速孔和至少一個(gè)只允許制動(dòng)液從主缸(2)流向可移動(dòng)的缸(13)的上回閥(17)與主缸(2)連通。
5.如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)裝置，其中，所述輸入力是借助一反作用盤(23)傳遞的，所述氣動(dòng)活塞也抵靠在反作用盤(23)上以向其提供至少部分所述助力器之力，其特征在于所述主缸本身的主液壓活塞具有一中空的可移動(dòng)的缸(13)，缸(13)與主缸連通，且與所述可移動(dòng)的隔板相互相用以便接受至少部分助力器之力，在缸(13)中，一個(gè)副液壓活塞(14)以密封方式軸向滑動(dòng)，活塞(14)能接受所述輸入力以及來(lái)自反作用盤(23)的所述至少部分助力器之力;所述可移動(dòng)的隔板(4)在所述氣動(dòng)活塞(5)上滑動(dòng)，以便能從一個(gè)初始位置在主缸方向上相對(duì)于活塞(5)移過(guò)一預(yù)定的行程直至一最終位置，在上述初始位置上，所述可移動(dòng)隔板以指向主缸的反向抵靠氣動(dòng)活塞，在上述最終位置上，所述可移動(dòng)的隔板可在主缸方向上驅(qū)動(dòng)所述可移動(dòng)的缸(13)。
6.如權(quán)利要求5所述的制動(dòng)裝置，其特征在于所述可移動(dòng)的缸(13)通過(guò)至少一個(gè)流體流動(dòng)減速孔和至少一個(gè)只允許制動(dòng)液從主缸(2)流向所述可移動(dòng)的缸(13)的止回閥(17)與所述主缸(2)連通。
全文摘要
一種助力制動(dòng)裝置具有與主缸(2)配合工作的氣壓制動(dòng)助力器(1)，助力器按照液壓反作用原理工作，具有一可移動(dòng)的氣動(dòng)活塞(5)，其上載有由桿(8)驅(qū)動(dòng)的控制閥(7)以及一隔板(4)，隔板(4)可在壓差作用下移動(dòng)并形成助力。可移動(dòng)隔板(4)相對(duì)于氣動(dòng)活塞(5)滑動(dòng)以便及早作用在主缸上。本發(fā)明的裝置通過(guò)控制桿行程的較小值可提供較大的制動(dòng)作用。
文檔編號(hào)B60T13/569GK1088530SQ9311820
公開(kāi)日1994年6月29日 申請(qǐng)日期1993年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月30日
發(fā)明者讓·皮埃爾·戈蒂埃, 于利斯·韋爾伯, 米格爾·佩萊茲·雷維拉, 羅朗·勒弗拉 申請(qǐng)人:阿利德辛格諾歐洲技術(shù)服務(wù)有限公司