一種應用於機動車制動系統的真空助力器的製作方法

2023-04-30 14:02:16 1

專利名稱：一種應用於機動車制動系統的真空助力器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於汽車制動系統製造技術領域，具體地說，涉及一種應用於機動車 制動系統的真空助力器。
背景技術：
在汽車制動系統領域中，應用於機動車制動系統的真空助力器十分重要，是影響 汽車安全的重要部件。目前，廣泛應用於機動車上的真空助力器大多為傳統結構的真空助 力器，當機動車頻繁制動時，需要獲得較大的輸出制動力，這就需要真空助力器能夠改變助 力比，實現變助力比功能的真空助力器。變助力比真空助力器的助力比等於助力器輸出力與輸入力之比，變助力比也就是 輸出力與輸入力之比的改變。通俗地說，變助力比真空助力器的助力比等價於輸出杆與反 饋盤接觸的面積(輸出面積)跟比例盤(或者作用在反饋盤上的其他結構)與反饋盤接觸 的面積(輸入面積)之比。現有技術中，現有變助力比真空助力器大多數基於通過輸出面積與輸入面積之比 的改變來實現的，但是現有技術中的變助力比真空助力器存在諸多技術缺陷1、現有技術中的變助力比真空助力器的組成部件繁多，結構十分複雜，不易加工 製造。2、現有技術中的變助力比真空助力器可靠性能差，使用壽命短；3、現有技術中的變助力比真空助力器不能與傳統單助力比助力器通用，造成生產 成本增加。

實用新型內容本實用新型提供的技術方案所要解決的技術問題是，現有技術中的變助力比真空 助力器的組成部件繁多，結構十分複雜，不易加工製造、可靠性能差，使用壽命短；由於不能 與傳統單助力比助力器通用，造成生產成本增加等技術問題，而提供了一種應用於機動車 制動系統的真空助力器。本實用新型所要提供的技術方案是，一種應用於機動車制動系統的真空助力器， 包括控制閥、反饋盤，所述控制閥包括閥體，所述閥體內設有彈簧式變助力比組件，所述彈 簧式變助力比組件與所述閥體之間形成滑動連接，在工作時，所述彈簧式變助力比組件與 所述反饋盤接觸。所述真空助力器還包括前殼體、後殼體、膜片、膜片盤、大彈簧、輸出杆、彈性擋圈， 所述控制閥緊貼反饋盤，所述反饋盤與所述輸出杆過盈配合，所述輸出杆與所述彈性擋圈 滑動連接，所述彈性擋圈被大彈簧壓於所述控制閥的閥體臺階面處，所述前殼體和所述後 殼體鉚接固定，所述膜片被圓周固定在前後殼體鉚接處，所述膜片與閥體過盈配合，緊貼在 所述膜片盤上，所述膜片盤與閥體鉚接固定。所述控制閥還包括輸入杆、濾網彈簧座、閥體、錐形彈簧、彈簧座、壓縮彈簧、真空皮碗、柱塞、鎖片，所述彈簧式變助力比組件包括套筒、比例盤、套筒彈簧、墊片；所述輸入杆 依次穿過濾網彈簧座、錐形彈簧、彈簧座、壓縮彈簧、真空皮碗並與柱塞鉚接在一起，輸入杆 球頭鉚接在柱塞球頭孔內，輸入杆與柱塞間保持一定角度的轉動空間。所述鎖片與柱塞固定連接，其以「U」型結構插入柱塞圓周，初始狀態鎖片緊貼在後 殼體上，限位控制閥。所述濾網彈簧座與輸入杆是滑動連接，並緊靠限位在輸入杆臺階上，彈簧座限位 於閥體內部臺階面上，真空皮碗一端卡在彈簧座與閥體之間，另一端端面與閥體臺階面形 成真空閥門，所述柱塞大端面凸臺緊貼真空皮碗端面。所述比例盤與套筒滑動連接，比例盤臺階靠在套筒臺階處，比例盤臺階貼靠在墊 片外端面上，比例盤穿過套筒彈簧與墊片固定在一起。所述套筒彈簧被限位於套筒臺階與墊片臺階面之間；所述套筒與閥體臺階保持一 定間隙；墊片與柱塞相接觸，並隨柱塞一起在閥體孔內做軸向運動。所述比例盤與套筒滑動連接，並軸向通過具有預緊力的套筒彈簧，比例盤與墊片 固定連接，所述固定連接的方式為鉚接或者螺紋連接。所述套筒與閥體臺階處間保持一定的間隙12，套筒與比例盤靠近反饋盤，在助力 器未工作前與反饋盤保持一定間隙li。本實用新型所提供的技術方案能夠有效解決現有技術中的變助力比真空助力器 的組成部件繁多，結構十分複雜，不易加工製造、可靠性能差，使用壽命短；由於不能與傳統 單助力比助力器通用，造成生產成本增加等技術問題；同時，本實用新型彈簧式變助力比真 空助力器通過由墊片、套筒彈簧、比例盤、套筒所組成的彈簧式變助力比組件來實現變比功 能，其變助力比點輸入力的大小取決於選定套筒彈簧預緊力的大小，與反饋盤接觸的套筒 和比例盤端面面積的改變決定了助力器助力比的改變。本實用新型彈簧式變助力比真空助 力器較傳統真空助力器的優點在於通過簡單的彈簧式變助力比組件來實現變助力比的功 能；汽車在緊急制動時，快速踩踏踏板，踏板輸入力較大，助力器助力比變大，能夠產生較大 的輸出力從而迅速制動；解決汽車頻繁制動所造成的人員操作強度大，容易疲勞，制動效能 低所帶來的種種問題，提高制動效果，避免帶來安全隱患。
以下結合附圖對本實用新型進一步說明


圖1是本實用新型變助力比真空助力器的總成結構示意圖。圖2是本實用新型彈簧式變助力比真空助力器控制閥總成結構示意圖。圖3是本實用新型彈簧式變助力比真空助力器控制閥局部圖。圖4是本實用新型彈簧式變助力比真空助力器彈簧式變助力比組件比例盤與墊 片螺紋連接結構示意圖。圖5是本實用新型彈簧式變助力比真空助力器輸入輸出特性曲線示意圖。附圖中的標註說明1.輸入杆2.濾網彈簧座3.閥體3a.閥體外部臺階面3b.閥體外部臺階面3c.閥 體內部臺階面3d.閥體內部臺階面3e.閥體外部端面3f.閥體內部臺階面3g.閥體內部臺 階面3h.閥體內部臺階面3j.閥體外部臺階面4.錐形彈簧5.彈簧座6.壓縮彈簧7.真空
4皮碗7a.真空皮碗端面8.柱塞8a.柱塞大端面凸臺8b.柱塞臺階面9.鎖片10.彈性擋 圈11.輸出杆12.反饋盤13.套筒13a.套筒臺階13b.套筒臺階13c.套筒臺階14.比例 盤14a.比例盤臺階14b.比例盤臺階14c.比例盤圓柱面14d.比例盤螺紋15.套筒彈簧 16.墊片16a.墊片內孔16b.墊片外端面16c.墊片外端面16d.墊片內孔螺紋17.大彈簧 18.後殼體19.膜片20.膜片盤21.前殼體22.真空腔23.大氣腔24.後殼氣封I1比例盤 與反饋盤間隙I2套筒和閥體臺階(3d)間隙S1比例盤端面面積S2反饋盤端面面積S3套筒 端面面積
具體實施方式
在
圖1中，前殼體21和後殼體18鉚接連接，膜片19被前後殼體沿圓周固定，膜片 19與閥體3過盈配合，閥體3與膜片盤20鉚接連接，橡膠件膜片19貼附於膜片盤20上，膜 片19與膜片盤20把助力器腔分成了真空腔22和大氣腔23，閥體3與後殼氣封24滑動連 接，大彈簧17 —端壓在前殼體21上，另一端壓在閥體3上，在真空助力器工作過程中起回 位作用。在圖2、圖3中，控制閥總成由輸入杆1、濾網彈簧座2、閥體3、錐形彈簧4、彈簧座 5、壓縮彈簧6、真空皮碗7、柱塞8、鎖片9、墊片16、套筒彈簧15、套筒13、比例盤14等組成； 反饋盤12 —端貼緊閥體3外部端面3e，並包圍在輸出杆11內，反饋盤12與輸出杆11過盈 配合；輸入杆1依次穿過濾網彈簧座2、錐形彈簧4、彈簧座5、壓縮彈簧6、真空皮碗7並與 柱塞8鉚接在一起，輸入杆1球頭鉚接在柱塞8球頭孔內，輸入杆1與柱塞8保持一定角度 的轉動空間；鎖片9以「U」型結構插入柱塞8圓周，鎖片9可沿柱塞8小範圍滑動和轉動， 初始狀態鎖片9緊貼在後殼體18上，限位控制閥，助力器工作時，鎖片9隨柱塞8 一起在閥 體3與後殼體18之間運動；濾網彈簧座2與輸入杆1是滑動連接，並緊靠限位在輸入杆1 臺階上，彈簧座5限位於閥體3內部臺階面3h上，真空皮碗7 —端卡在彈簧座5與閥體3 之間，另一端端面7a與閥體3臺階面3g形成真空閥門，助力器在工作時，真空閥口始終處 於開啟、閉合的隨動狀態，輸入杆1與彈簧座5及真空皮碗7屬於滑動連接；柱塞8大端面 凸臺緊貼真空皮碗7，真空助力器工作過程中，柱塞8會隨輸入杆1 一起軸向移動，從而迫使 柱塞大端面凸臺8a與真空皮碗端面7a間形成空氣閥門處於開啟、關閉的隨動狀態；其特徵 是比例盤14與套筒13滑動連接，比例盤14臺階14a靠在套筒13臺階(13a)處，比例盤 14臺階14b貼靠在墊片16外端面16c上，比例盤14通過套筒彈簧15與墊片16固定在一 起，即比例盤14圓柱面14c在墊片16內孔16a中不可動，套筒彈簧15被限位於套筒13臺 階13b與墊片16臺階面16b之間，承受一定的預緊力；比例盤14、套筒13、套筒彈簧15、墊 片16組成的彈簧式變助力比組件，位於閥體3內，與閥體3之間形成滑動連接，其中套筒13 與閥體3臺階3d保持一定間隙I2 ；墊片16與柱塞8相接觸，並隨柱塞8 一起在閥體3孔內 做軸向運動；套筒13與比例盤14靠近反饋盤12，並在助力器未工作前與反饋盤12保持一 定間隙I1 ；圖4是彈簧式變助力比組件的另一種連接方式，墊片16與比例盤14通過螺紋14d 連接的方式固定，即墊片16與比例盤14的固定方式有2種，即可採用圖2、圖3中的鉚接固 定連接，又可採用圖4中的螺紋連接14d。本實用新型所採用的技術方案是
5[0031]彈簧式變助力比真空助力器在常規單助力比真空助力器的基礎上，特徵是比例 盤14與套筒13滑動連接，比例盤14臺階14a靠在套筒13臺階13a處，比例盤14臺階14b 貼靠在鉚接片外端面16c上，比例盤14通過套筒彈簧15與墊片16固定在一起，即比例盤 14圓柱面14c在墊片16內孔16a中不可動，套筒彈簧15被限位於套筒13臺階13b與墊片 16臺階面16c之間，承受一定的預緊力；比例盤14、套筒13、套筒彈簧15、墊片16組成的彈 簧式變助力比組件，位於閥體3內，與閥體3之間形成滑動連接，其中套筒13與閥體3臺階 3d保持一定間隙；墊片16與柱塞8相接觸，並隨柱塞8 一起在閥體3孔內做軸向運動；套 筒13與比例盤14靠近反饋盤12，並在助力器未工作前與反饋盤12保持一定間隙；其中， 比例盤14與墊片16之間的連接屬於固定連接，可採取鉚接或者螺紋連接14d來固定。在 閥體3與柱塞8的相對運動中，柱塞臺階面8b被閥體3臺階面3c限位，柱塞8不同於單助 力比的柱塞8，不能穿過閥體3臺階面3c處的內孔。變助力比功能的實現在於彈簧式變助力比真空助力器採用的特徵，其實現部件是 由墊片16、比例盤14、套筒彈簧15、套筒13所組成的彈簧式變助力比組件，其工作過程大致 分為兩個階段1.常規助力比階段踏板力通過輸入杆1傳遞給柱塞8，柱塞8端面凸臺(8a和真 空皮碗端面7a所形成的真空閥口始終處於開啟與關閉的隨動狀態，柱塞8前移推動彈簧式 變助力比組件，此時輸入力推動核心部件整體運動，壓迫反饋盤12，由反饋盤12產生的反 作用力不足以克服套筒彈簧15的預緊力，套筒彈簧15不產生壓縮變形，比例盤14與套筒 13之間沒有產生相對位移，由於此助力比等價於輸出面積/輸入面積，此時的輸入面積為 靠近反饋盤12處的套筒13面積S3與比例盤14端面面積S1之和，輸出面積為反饋盤12的 端面面積S2,此時的助力比為單助力比，助力比較小，特性曲線如圖5中的ab、bc段。2.助力比變化階段踏板力增加到一定值後，傳遞給輸入杆1上的力，推動柱塞8 前移，柱塞8端面凸臺8a和真空皮碗端面7a所形成的真空閥口始終處於開啟與關閉的隨 動狀態，柱塞8推動彈簧式變助力比組件運動，壓迫反饋盤12，因為此時由反饋盤12產生的 反作用力能夠克服套筒彈簧15的預緊力，彈簧被壓縮，套筒13與閥體3之間的間隙I2變 小，直至該間隙I2為零，即此時套筒13臺階面13c完全貼在閥體3內部臺階面3d上，與墊 片16固接在一起的比例盤14在柱塞8推力的作用下將會滑出套筒13，此時的輸入面積為 比例盤14端面面積S1,輸出面積仍為反饋盤12的端面面積S2,因此助力比變大，特性曲線 如圖5中的cd段，cd段斜率明顯比be段大，即在相同輸入力的情況下，輸出力顯著增大， 制動效率提高。
權利要求一種應用於機動車制動系統的真空助力器，包括控制閥、反饋盤(12)，其特徵在於，所述控制閥包括閥體(3)，所述閥體(3)內設有彈簧式變助力比組件，所述彈簧式變助力比組件與所述閥體(3)之間形成滑動連接。
2.根據權利要求1所述的一種應用於機動車制動系統的真空助力器，其特徵在於，所 述真空助力器還包括前殼體(21)、後殼體(18)、膜片(19)、膜片盤(20)、大彈簧(17)、輸出 杆(11)、彈性擋圈(10)，所述控制閥緊貼反饋盤(12)，所述反饋盤(12)與所述輸出杆(11) 過盈配合，所述輸出杆(11)與所述彈性擋圈(10)滑動連接，所述彈性擋圈(10)被大彈簧 (17)壓於所述控制閥的閥體(3)臺階面處，所述前殼體(21)和所述後殼體(18)鉚接固定， 所述膜片(19)被圓周固定在前後殼體(18)鉚接處，所述膜片(19)與閥體(3)過盈配合， 緊貼在所述膜片盤(20)上，所述膜片盤(20)與閥體(3)鉚接固定。
3.根據權利要求1或2所述的一種應用於機動車制動系統的真空助力器，其特徵在於， 所述控制閥還包括輸入杆(1)、濾網彈簧座(2)、閥體(3)、錐形彈簧(4)、彈簧座(5)、壓縮彈 簧(6)、真空皮碗(7)、柱塞(8)、鎖片(9)，所述彈簧式變助力比組件包括套筒(13)、比例盤(14)、套筒彈簧(15)、墊片(16)；所述輸入杆(1)依次穿過濾網彈簧座(2)、錐形彈簧(4)、 彈簧座(5)、壓縮彈簧(6)、真空皮碗(7)並與柱塞(8)鉚接在一起，輸入杆(1)球頭鉚接在 柱塞(8)球頭孔內，輸入杆(1)與柱塞(8)保持一定角度的轉動空間。
4.根據權利要求3所述的一種應用於機動車制動系統的真空助力器，其特徵在於，所 述鎖片(9)與柱塞⑶固定連接，其以「U」型結構插入柱塞⑶圓周，初始狀態鎖片(9)緊 貼在後殼體(18)上，限位控制閥。
5.根據權利要求4所述的一種應用於機動車制動系統的真空助力器，其特徵在於，所 述濾網彈簧座⑵與輸入杆⑴是滑動連接，並緊靠限位在輸入杆⑴臺階上，彈簧座(5) 限位於閥體(3)內部臺階面(3h)上，真空皮碗一端卡在彈簧座(5)與閥體(3)之間，另一 端端面(7a)與閥體(3)臺階面(3g)形成真空閥門，所述柱塞(8)大端面凸臺(8a)緊貼真 空皮碗端面(7a)，形成空氣閥門。
6.根據權利要求5所述的一種應用於機動車制動系統的真空助力器，其特徵在於，所 述比例盤(14)與套筒(13)滑動連接，比例盤(14)臺階(14a)靠在套筒(13)臺階(13a) 處，比例盤(14)臺階(14b)貼靠在墊片(16)外端面(16c)上，比例盤(14)穿過套筒彈簧(15)與墊片(16)固定在一起。
7.根據權利要求6所述的一種應用於機動車制動系統的真空助力器，其特徵在於，所 述套筒彈簧(15)被限位於套筒(13)臺階(13b)與墊片(16)臺階面(16b)之間；所述套筒(13)與閥體(3)臺階(3d)保持一定間隙；墊片(16)與柱塞⑶相接觸，並隨柱塞⑶一 起在閥體⑶孔內做軸向運動。
8.根據權利要求7所述的一種應用於機動車制動系統的真空助力器，其特徵在於， 所述比例盤(14)與套筒(13)滑動連接，並軸向通過具有預緊力的套筒彈簧(15)，比例盤(14)與墊片(16)固定連接，所述固定連接的方式為鉚接或者螺紋(14)連接。
9.根據權利要求8所述的一種應用於機動車制動系統的真空助力器，其特徵在於，所 述套筒(13)與閥體(3)臺階處(3d)間保持一定的間隙，套筒(13)與比例盤(14)靠近反 饋盤(12)，在助力器未工作前與反饋盤(12)保持一定間隙。
專利摘要本實用新型公開了一種應用於機動車制動系統的真空助力器，包括控制閥、反饋盤，所述控制閥包括閥體，所述閥體內設有彈簧式變助力比組件，所述彈簧式變助力比組件與所述閥體之間形成滑動連接，在工作時，所述彈簧式變助力比組件與所述反饋盤接觸。所述真空助力器還包括前、後殼體，膜片，膜片盤，輸入杆，墊片，比例盤，套筒彈簧，套筒，輸出杆，彈性擋圈，大回位彈簧等部件，此結構的主要優點在於通過變助力比核心部件改變助力比，在相同輸入力的情況下，增大輸出力，提高制動效率，減輕人的勞動強度；且變比方式可靠，結構簡單易行，通用性好。
文檔編號B60T13/52GK201712593SQ20102020270
公開日2011年1月19日 申請日期2010年5月21日 優先權日2010年5月21日
發明者劉培, 張含奎, 郭偉, 鍾正榮 申請人:蕪湖伯特利汽車安全系統有限公司