包括與推桿結合的塑性材料製成的減壓活塞的制動助力器的製作方法

2023-05-29 22:07:51 2

專利名稱：包括與推桿結合的塑性材料製成的減壓活塞的制動助力器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於機動車輛的制動助力器。
背景技術：
本發明尤其涉及一種帶有用於操作主缸的氣壓制動助力器的機動車輛制動助力器。在這種制動助力器中，氣壓制動助力器包括一個剛性殼體，其中，一個可移動的橫向隔板密封地限定一個承受第一壓力的前室和一個承受第二壓力的後室，氣壓制動助力器還包括一個與可移動隔板相連的可運動的活塞，該可運動活塞具有一個能通過反作用盤作用於主缸的主活塞的前表面，該反作用盤置於該可運動的活塞與一個連接到主活塞後端的推桿之間，氣壓制動助力器還包括一個能在活塞中運動的控制杆，控制杆具有可選擇性地施加一個向前的軸向輸入力以克服復位彈簧施加在杆上的回覆力的功能，可在活塞中滑動的控制杆的前端包括至少一個柱塞，柱塞與一個閥的至少一個環形座相連，該閥能在後室中建立一個比前室中的第一壓力高的第二壓力，從而使隔板產生移動，氣壓制動助力器還包括一個穿過活塞中的一個末端開口孔，位於柱塞前端的觸頭，當控制杆處於休止狀態，觸頭距離反作用盤一個規定的跳轉距離，當控制杆在一個比第一規定值大的輸入力的作用下，觸頭與反作用盤接觸，以這種方式將主缸的反作用力傳遞給柱塞和控制杆，此時，反作用盤和推桿的接觸面積與觸頭表面積的比構成第一規定輔助比率，推桿至少具有一個與反作用盤接觸的後表面，和一個可移動的減壓壁，當控制杆在一個比第二規定值大的輸入力的作用下時，該減壓壁產生移動，從而形成一個附加值，使反作用盤前部膨脹，以降低通過反作用盤後表面傳遞到觸頭上的反作用力，此時反作用盤和推桿後表面的接觸面積與觸頭表面積的比構成一個比第一規定輔助比率大的第二規定輔助比率。
此類制動助力器的很多例子在現有技術中已經被公開。
在這種制動助力器中，可移動的減壓壁通常是一個部分位於主缸主活塞外的推桿中的裝置。
該裝置通常由一個殼體組成，該殼體有一個表面與反作用盤相對放置，且在該表面上鑽有以使與反作用盤接觸的柱型減壓活塞通過的孔，孔的中心線大致位於觸頭的軸線上。減壓活塞在一個位於殼體中的螺旋彈簧的作用下向反作用盤彈性回復，彈簧的直徑與減壓活塞大致相同。當輸入力的值超過第二規定值時，減壓活塞被推回殼體中，同時壓縮螺旋彈簧，從而產生一個允許反作用盤減壓的自由值。
這種必須按照空間尺寸需求的設計存在著很多缺陷。
尤其是，為了在一個具有適合置於擋板中的表面的減壓活塞上施加合適的減壓量就能使反作用盤產生足夠的減壓，後者必須是大直徑的。從而用於使減壓活塞彈性回復的螺旋彈簧也必須是大直徑的。
這意味著該裝置只能部分置於主缸主活塞外的推桿中，結果導致制動助力器在軸向變得更大。

發明內容
為了克服該問題並使該裝置的一部分可以位於主缸主活塞內部，本發明提供了一種制動助力器，該裝置包括一個表面積很大的能使反作用盤產生足夠減壓容積的減壓活塞，但可以使用一個尺寸較小的螺旋彈簧。
為了實現這一目的，本發明提供了一種上述類型的制動助力器，其特徵在於推桿包括-一個具有第一規定直徑和短長度的圓柱形後部(rear segment)，其包括具有一個孔的後表面，一個與孔配合的減壓活塞在孔中滑動，減壓活塞具有比第一規定直徑小的第二規定直徑，且長度比孔長度短，其後表面構成移動減壓壁，-一個具有比第二規定直徑小的第三規定直徑、且長度合適的圓柱形前部，一個螺旋彈簧作用在所述前部的前軸肩面與通過後表面上的孔的減壓活塞的至少一個臂之間，以使減壓活塞復位，以這種方式提供了一個具有最小直徑的前部和一個大直徑的減壓活塞的推桿，其中前部能放置到主缸主活塞後端中。
本發明特徵還在於-推桿的後部具有一個固定到前部後端的止動盤，並且在其周圍套有管狀擋板(cage)，管狀擋板中鑽有一個具有第二直徑的孔，該孔的後端放置著減壓活塞，並且限定後部環狀邊緣，其開口前端終止於至少一個偏心孔(eccentricdrilling)，偏心孔具有比第三直徑大的第四直徑，減壓活塞上至少設置一個偏心臂，偏心臂從其與復位彈簧接觸設置；偏心臂從前表面平行於軸的方向延伸。
-前部的後端具有一個滑動墊圈，其位於復位彈簧和減壓活塞的各個臂之間，-減壓活塞至少包括三個穿過止動盤的偏心臂，這些偏心臂以均勻的角度間隔繞著推桿軸線分布，-止動盤上的鑽孔大於孔的第二直徑，並且每個臂的外端直徑比其穿過的止動盤鑽孔直徑小，並有一個擋塊，形成作用在擋板前表面上的軸向止動，防止減壓活塞從擋板上的孔中脫離，-推桿前部的軸肩面被一個螺母固定到前部前端形成的螺紋上，-為了提供對復位彈簧預應力的複雜調整，螺紋長度大約是推桿前部長度的四分之一，-推桿前部前端具有一個鑽孔，在推桿軸端柱拴上有一個後銷，該銷被設計成使所述推桿對著制動主缸主活塞上的後孔端面。
-至少墊圈、管狀擋板和減壓活塞由塑性材料製成。


通過閱讀下面的詳細說明，可以清楚本發明的其它特徵和優點，閱讀時應當參照附圖，其中-圖1是根據本發明的制動助力器的軸向剖視圖；-圖2是根據本發明的推桿的分解透視圖，-圖3是根據本發明的推桿的裝配透視圖，-圖4是根據本發明的制動助力器的詳細剖視圖，其中，觸頭不作用於反作用盤，減壓活塞處於休止狀態。
-圖5是根據本發明的制動助力器的詳細剖視圖，其中，觸頭作用於反作用盤，減壓活塞處於休止狀態。以及-圖6是根據本發明的制動助力器的詳細剖視圖，其中，觸頭作用於反作用盤，減壓活塞作用於反作用盤。
具體實施例方式
在下面的說明中，相同零件或功能相似的零件用相同的附圖標記表示。
通常，術語「前」、「後」、「上」、「下」相應地表示位於圖中左、右、頂部或底部的零件或位置。
圖1表示了一個完整的用於車輛的制動助力器10。
與現有技術相同，制動伺服系統10包括一個被設計成用於操作主缸14的氣壓制動助力器12。
氣壓制動助力器12包括一個剛性殼體16，其中，一個可移動的橫向隔板18密封地限定一個承受第一壓力「P1」的前室20，和一個承受第二壓力「P2」的後室22，第二壓力在第一壓力「P1」和一個大於第一壓力「P1」的壓力「Pa」間變化。
與現有技術相同，氣壓制動助力器12包括一個與可移動的隔板18相連的可運動的活塞24，該運動活塞包括一個前表面26，前表面能通過反作用盤28和連接到主活塞44後端的推桿46作用於主缸14的主活塞44。反作用盤28位於運動活塞24前表面26上的一孔30中。
氣壓制動助力器12還包括在活塞24中運動的控制杆32，可選擇性地作為施加一個向前的軸向輸入力以克服復位彈簧34施加在杆32上的回覆力的功能。
控制杆32的前端包括一個在活塞24中滑動的柱塞36，柱塞與閥38的至少一個環形座相連，該閥能在後室22中建立一個比前室20中存在的第一壓力「P1」高的第二壓力「P2」，從而使隔板18移動。
氣壓制動助力器12包括一個位於柱塞36前端穿過孔42伸入孔30中的觸頭(feeler)40，如圖4所示，當控制杆32處於休止狀態時，觸頭距離反作用盤28一個規定的跳轉距離「d」，當控制杆32在一個比第一規定值大的輸入力的作用下，觸頭40與反作用盤28接觸，如圖5和6中所示，以這種方式將主缸14的反作用力傳遞給柱塞36和控制杆32。
與現有技術所公開的內容相同，反作用盤28和推桿46後表面48的接觸面積與觸頭40表面積的構成一個規定輔助比率。
有利地，可移動的減壓壁最好是由推桿46的後表面48構成，其能在控制杆32在一個大於比第一規定值大的第二規定值的輸入力的作用下運動，從而產生一個附加容積(volume)，使反作用盤28的前部52能膨脹，以降低通過反作用盤28後表面54傳遞到觸頭40上的反作用力，此時，反作用盤28和推桿後表面48的接觸面積與觸頭40表面積的比修改輔助比率。
因而，正如所知，輔助比率可以在第一規定輔助比率與第二規定輔助比率間變化；第一規定輔助比率可以從圖5中減壓壁50不受力時的構造中得到，第二規定輔助比率可以從圖6中減壓壁50被作用時的構造中得到。
根據本發明，為了提供一個具有能置於主缸主活塞44後端56的最小直徑的前部和一個大直徑的減壓活塞的推桿46，該推桿46包括一具有第一規定直徑「D1」和較短長度「L1」的圓柱形後部58，其包括一個後表面48，後表面含有一個具有規定長度「L」的孔60，一個與孔配合作用的減壓活塞62可以在孔60中滑動，所述減壓活塞62具有比第一規定直徑「D1」小的第二規定直徑「D2」，和比孔長度「L」短的長度「L2」，後部58的後表面構成移動減壓壁50。
此外，如圖4所示，推桿46還包括一個具有比第二規定直徑「D2」小的第三規定直徑「D3」，以及合適長度「L3」的圓柱形前部64，一個螺旋彈簧66作用在所述前部的前軸肩面68和通過後部58上的孔72的減壓活塞62的至少一個臂70中間，使減壓活塞62復位。
這樣，本發明提供了一個具有最小直徑「D3」的前部64和一個大直徑「D2」的減壓活塞62的推桿46，其中前部64能放置到主缸14的主活塞44後端中。
尤其是，推桿46的後部58具有一個固定到前部64後端的止動盤74，並且在其周圍套有管狀擋板76，管狀擋板中鑽有一個具有第二直徑「D2」的孔60，該孔的後端放置著減壓活塞62，並且形成了一個後部環狀邊緣78，後部環狀邊緣構成了反作用盤28的固定支撐面，孔60的前端開口80終止於至少一個偏心孔72，偏心孔具有比第三直徑「D3」大的第四直徑「D4」，減壓活塞62上至少設置一個偏心臂70，偏心臂70從其與復位彈簧66接觸的前表面82上沿平行於軸線的方向伸入偏心孔72中。
為了確保各個臂70和復位彈簧66接觸良好，前部64的後端具有一個滑動墊圈84，其位於復位彈簧66和減壓活塞的各個臂70之間。墊圈84可能包括一個柱形前支撐導向面86，具有與前部64相同的內徑「D3」和與彈簧66內徑相對應的外徑。
在本發明的優選實施例中，減壓活塞至少包括三個穿過止動盤74的偏心臂70，這些偏心臂以均勻的角度間隔分布在推桿46的軸線「A」周圍。這種構造確保從活塞62傳遞到復位彈簧66的壓縮力均勻分布。
止動盤74上的鑽孔72最好延伸超過孔60的第二直徑「D2」。另外，每個臂70的外端直徑比其穿過的止動盤74鑽孔72的直徑小，並在每個臂上設置一個擋塊88，形成作用在擋板76前表面90上的軸向止動。當彈簧66使活塞62彈性復位時，這種構造可以防止減壓活塞62從擋板76上的孔60中脫離。
另外，在本發明的優選實施例中，推桿46前部64的軸肩面68被一個螺母88固定到前部64的前端上形成的螺紋90上。
而且，為了對復位彈簧66預應力進行調整，螺紋90的長度大約應是推桿46前部64長度「L3」的四分之一。
應該理解，作為一種替代方式，可以用一個緊固在前部64前端規定軸向位置的環代替螺母88，這不會改變本發明的實質。
最後，前部64的前端具有一個鑽孔92，在推桿46的軸端柱拴96上有一個後銷94，該銷可以插入鑽孔92中，以使所述推桿46靠著主缸14主活塞44上的後孔100的端面98。
這樣，推桿46就可以在主缸14主活塞44中佔據較少的空間。
至少墊圈84、管狀擋板76和減壓活塞62最好是由塑性材料製成。這使得這些部件的形狀能較容易和經濟地製成。
在這種構造中，推桿46的操作已經在圖4至6中表示。在圖4中表示的初始位置下，一個值為0或小於第一規定值的輸入力被施加到控制杆32上。在這種情況下，觸頭40不作用於反作用盤28上，並且距離反作用盤28一個跳轉距離「d」。
在圖5中表示的中間位置下，一個大於第一規定值而小於第二規定值的輸入力被施加到控制杆32上。在這種情況下，反作用盤28產生變形並且填充了大部分其與觸頭40之間的跳轉距離「d」，從而按照第一輔助比率把輸入力傳遞給主活塞44。在這種情況下，由於輸入力小於復位彈簧66的額定回復力，減壓活塞62不受力，仍停留在後部58後表面48的環狀邊緣78的位置上。反作用盤28將主缸14的全部反作用力傳遞給觸頭40。
在圖6中表示的減壓位置下，一個大於第二規定值的輸入力被施加到控制杆32上。在這種構造中，觸頭40作用於反作用盤28，克服復位彈簧66的反作用力，並且減壓活塞62在孔60中向前滑入推桿46的後部58，從而使與觸頭40接觸的反作用盤28局部減壓。輸入力在比第一輔助比率大的第二輔助比率下被傳遞給主活塞44。這時，反作用盤28僅將主缸14的部分反作用力傳遞給觸頭40。
因此，本發明以這種簡單而有效的方式將減壓活塞62結合到推桿46中。
權利要求
1.一種機動車輛制動助力器(10)，其包括用於操作主缸(14)的氣壓制動助力器(12)，其中所述氣壓制動助力器(12)包括一個剛性殼體(16)，殼體中的一個可移動的橫向隔板(18)密封地限定了一個承受第一壓力(P1)的前室(20)和一個承受第二壓力(P2)的後室(22)，所述氣壓制動助力器(12)包括一個與可移動的隔板(18)相連的可運動的活塞(24)，該可運動的活塞包括一個能通過反作用盤(28)作用於主缸(14)的主活塞(44)上的前表面(26)，反作用盤置於運動活塞(24)與一個連接到主活塞(44)的後端的推桿(46)之間，所述氣壓制動助力器(12)包括一個可在活塞(24)中運動的控制杆(32)，控制杆具有可選擇性地施加一個向前作用的軸向輸入力以克服復位彈簧(34)施加在杆(32)上的回覆力的功能，控制杆(32)的前端包括至少一個在活塞(24)中滑動的柱塞(36)，柱塞(36)與一個閥(38)的至少一個環形座相連，該閥能在後室(22)中建立一個比前室(20)中存在的第一壓力(P1)高的第二壓力(P2)，以移動可運動隔板(18)，氣壓制動助力器(12)在柱塞(36)的前端處包括一個穿過活塞(24)中的一個末端開口孔(42)的觸頭(40)，當控制杆(32)處於休止位置時，觸頭位於距反作用盤(28)一個規定的跳轉距離(d)處，當控制杆(32)在一個比第一規定值大的輸入力的作用下被操作時，觸頭與反作用盤(28)接觸，以將主缸(14)的反作用力傳遞給柱塞(36)和控制杆(32)，此時，反作用盤(28)的與推桿(46)的後表面(48)接觸的面積與觸頭(40)的表面積的比構成第一規定輔助比率，推桿(46)的後表面(48)包括一個可移動減壓壁(50)，當控制杆(32)在一個大於比第一規定值大的第二規定值的輸入力的作用下被操作時，該減壓壁能夠產生移動，以形成一個附加容積，在該附加容積中，反作用盤(28)的前部(52)能膨脹，以降低通過反作用盤(28)的後表面(54)傳遞到觸頭(40)上的反作用力，此時，反作用盤(28)的與推桿的後表面(48)接觸的面積與觸頭(40)表面積的比構成一個比第一規定輔助比率大的第二規定輔助比率，其特徵在於推桿(46)包括-一個第一規定直徑(D1)和短長度(L1)的圓柱形後部(58)，其包括一個具有孔(60)的後表面(48)，一表面構成可移動的減壓壁(50)，一個具有比孔(60)的第一規定直徑小的第二規定直徑(D2)和比孔(60)長度(L)短的長度(L2)的配合減壓活塞(62)在孔(60)中滑動。-一個具有比第二規定直徑(D2)小的第三規定直徑(D3)、以及合適長度(L3)的圓柱形前部(64)，一個螺旋彈簧(66)作用在所述前部(64)的前軸肩面(68)與減壓活塞(62)上穿過後部(58)上的鑽孔(72)的至少一個臂(70)之間，使減壓活塞(62)復位。以這種方式提供了一個具有最小直徑(D3)的前部(64)和一個大直徑(D2)的減壓活塞(62)的推桿(46)，其中前部(64)能放置到主缸(14)的主活塞(44)的後端(56)中。
2.根據前述權利要求所述的制動助力器(10)，其特徵在於所述推桿(46)的後部(58)具有一個固定到前部(64)的後端的止動盤(74)，在該止動盤(74)周圍套有管狀擋板(76)，管狀擋板中鑽有一個具有第二直徑(D2)的孔(60)，減壓活塞(62)置於該孔的後端，並且孔(60)的後部形成了一個環狀邊緣(78)，孔(60)的前端開口終止於至少一個偏心孔(72)，偏心孔具有比第三直徑(D3)大的第四直徑(D4)，減壓活塞(62)上至少設置一個偏心臂(70)，偏心臂(70)從其與復位彈簧(66)接觸的前表面(82)上沿平行於軸線的方向伸入偏心孔(72)中。
3.根據前述權利要求所述的制動助力器(10)，其特徵在於在所述前部(64)的後端具有一個可滑動的墊圈(84)，其位於復位彈簧(66)和減壓活塞(62)的各個臂(70)之間。
4.根據權利要求2或3所述的制動助力器(10)，其特徵在於減壓活塞(62)包括至少三個穿過止動盤(74)的偏心臂(70)，這些偏心臂以均勻的角度間隔分布在推桿(46)的軸線(A)上。
5.根據權利要求2到4中任何一項所述的制動助力器(10)，其特徵在於止動盤(74)上的鑽孔(72)的延伸超過孔(60)的第二直徑(D2)，每個臂(70)的外端直徑比其穿過的止動盤(74)鑽孔(72)的直徑小且具有擋塊(88)，形成作用在擋板(76)前表面(90)上的軸向止動，以防止減壓活塞(62)從擋板(76)上的孔(60)中脫離。
6.根據權利要求1到5中任何一項所述的制動助力器(10)，其特徵在於推桿(46)的前部(64)的軸肩面(68)被一個螺母(88)承載，該螺母固定到前部(64)前端上形成的螺紋(90)上。
7.根據權利要求6所述的制動助力器(10)，其特徵在於為了提供對復位彈簧(66)預應力的多個調整，螺紋(90)的長度大約是推桿(46)的前部(64)長度(L3)的四分之一。
8.根據權利要求1到7中任何一項所述的制動助力器(10)，其特徵在於所述前部(64)的前端具有一個鑽孔(92)，該鑽孔容納在推桿(46)的軸端柱拴(96)上的一個後銷(94)，所述銷被設計成使所述推桿(46)對著主缸(14)主活塞(44)上的後孔(100)的端面(98)。
9.根據權利要求2到8中任何一項所述的制動助力器(10)，其特徵在於至少墊圈(84)、管狀擋板(76)和減壓活塞(62)由塑性材料製成。
全文摘要
本發明提供了一種制動助力器(10)，其中，為了提供兩種不同的作為輸入力值的輔助比率，一個伺服馬達(12)能通過一個觸頭(40)、一個反作用盤(28)和一個推桿(46)來操縱一個主缸(14)的主活塞(44)，其中，用塑性材料製成的減壓活塞(62)位於推桿(46)中，且藉助於一個彈簧(66)的作用實現彈性復位。
文檔編號B60T13/575GK1663857SQ20041009979
公開日2005年9月7日 申請日期2004年12月1日 優先權日2003年12月1日
發明者J·西蒙·巴卡迪特, B·貝託米厄, F·薩克裡斯坦 申請人:羅伯特 博施有限公司