專利名稱：由截面差調(diào)整動(dòng)態(tài)液壓反作用的制動(dòng)主缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣壓制動(dòng)助力器的液壓反作用制動(dòng)主缸，它包括一個(gè)鉆有主鏜孔的缸體和一個(gè)鉆有次鏜孔的柱形主活塞，活塞與缸體接觸的外端可以接受一個(gè)沿第一方向的輔助力，主活塞滑動(dòng)密封安裝在主鏜孔內(nèi)，在主鏜孔內(nèi)確定了一個(gè)液壓工作室；液壓反作用裝置滑動(dòng)安裝在次鏜孔中，并且包括一個(gè)推桿，推桿向著缸體的外端接受沿第一方向的起動(dòng)力，輔助力比起動(dòng)力有一定的滯后，滯后隨著施加起動(dòng)力的速度而增加。
例如，專利FR-2724354中描述了這種類型的制動(dòng)主缸。
這類裝置有了最新的發(fā)展，以提高它們克服氣壓制動(dòng)助力器動(dòng)態(tài)缺陷的能力。
人們知道，使用氣壓制動(dòng)助力器是為了給司機(jī)在制動(dòng)踏板上施加的起動(dòng)力提供輔助制動(dòng)力，并且輔助制動(dòng)力理論上與起動(dòng)力成正比，它的不足之處是只有在比起動(dòng)力滯后一定時(shí)間后才能發(fā)出輔助力。
由于輔助力造成助力器的前、后兩個(gè)室內(nèi)氣動(dòng)壓力的壓差(前室與減壓源連通，后室制動(dòng)時(shí)與大氣連通)，并且輔助力滯后于起動(dòng)力是由于制動(dòng)時(shí)穿過助力器的入口閥進(jìn)入后室的空氣流量有限，制動(dòng)越突然，這種滯后也越大。
然而，快速制動(dòng)一般都是緊急情況，在這種情況下，正好相反，司機(jī)特別需要(越早越好)盡可能大的輔助力。
出于這種考慮，最近開發(fā)了液壓反作用制動(dòng)主缸，一方面使得助力器入口閥的開口幅度更大，因而空氣流量增加；另一方面可以對(duì)反作用力進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，也就是根據(jù)制動(dòng)的速度調(diào)整輔助力的一部分(使反作用制動(dòng)主缸克服起動(dòng)力)，以根據(jù)起動(dòng)力調(diào)整輔助力。
因此，借助于沒有預(yù)先公開的文獻(xiàn)中描述的裝置，與正常制動(dòng)情況下的值相比，可以大大降低緊急制動(dòng)的情況下的反作用力，這樣就可以相應(yīng)增加緊急制動(dòng)情況下所需的制動(dòng)力。
但是，在開發(fā)這種裝置時(shí)，還遇到一個(gè)問題，即很難獲得很高的輔助力與起動(dòng)力之比，也就是說反作用力太小。
本發(fā)明的目的就是提出解決該問題的方法。
為此目的，并根據(jù)上面所述，本發(fā)明制動(dòng)主缸的主要特征在于，液壓反作用裝置除了推桿外包括一個(gè)中心密封活塞，在第一方向上與推桿連接，并且包括一個(gè)徑向延伸，該徑向延伸通過沿第一方向的第一彈性力靠在主活塞的內(nèi)肩部，該中心封閉活塞還有一個(gè)朝向第一方向并帶有一個(gè)密封座的前面；一個(gè)階梯狀的空心反作用活塞具有一個(gè)第一內(nèi)截面，中心密封活塞就用滑動(dòng)密封的方式安裝在這部分中，反作用活塞的第二內(nèi)截面沿第一方向在第一內(nèi)截面之后，反作用活塞的外截面密封滑動(dòng)在次鏜孔內(nèi)，反作用活塞受第二彈性力的作用，該力的方向?yàn)榕c第一方向相反的第二方向，其強(qiáng)度小于第一彈性力，并向著一個(gè)靜止位置，反作用活塞在該位置上頂靠在徑向延伸上，而反作用活塞又沿第二方向推推桿，使其頂靠一個(gè)與徑向延伸一起移動(dòng)的活動(dòng)擋塊；一個(gè)變比活塞呈管狀，開口朝向工作室，密封滑動(dòng)安裝在反作用活塞的第二內(nèi)截面中，它有一個(gè)靜止位置，在該位置上，變比活塞在第三彈性力的作用下貼靠在密封座上，第三彈性力的方向?yàn)榈诙较颍⑿∮诘诙椥粤?，該變比活塞有一個(gè)傳動(dòng)擋塊，它可以使反作用活塞在從靜止位置的一個(gè)不為零的沖程后沿第一方向帶動(dòng)變比活塞，從而使變比活塞選擇性地使反作用活塞的第一內(nèi)截面與工作室連通，以回應(yīng)快速施加在推桿上的起動(dòng)力，起動(dòng)力通過反作用活塞傳遞給變比活塞。
在最簡單的情況下，反作用活塞有一些向第二方向延伸的支撐片，延伸至中心密封活塞的徑向延伸處，中心密封活塞就靠這些支撐片貼靠在推桿上。
在這種布置中，活動(dòng)擋塊本身可由一個(gè)襯套的內(nèi)縮構(gòu)成，襯套在第一彈性力的作用下頂靠在中心密封活塞的徑向延伸上。
因此，在緊急制動(dòng)的情況下，借助于本發(fā)明，就有可能按照意愿減少反作用力，如果反作用活塞的第一內(nèi)截面的直徑與外截面直徑相同，甚至可以完全消除反作用力。
最簡單的是，可以通過壓縮狀態(tài)下工作的第一彈簧來施加第一彈性力，該彈簧在襯套和次鏜孔中的第一固定支座之間；第二彈性力通過壓縮狀態(tài)下工作的第二彈簧施加，第二彈簧在反作用活塞的外肩和次鏜孔中的第二固定支座之間；第三彈性力通過壓縮在反作用活塞和變比活塞之間的第三彈簧施加。
通過下面的非限定性的描述并參照附圖可以更好地了解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖如下—

圖1為包括本發(fā)明制動(dòng)主缸的助力器的整體剖視圖；—圖2為集中示出本發(fā)明特征的制動(dòng)主缸的局部放大剖視圖。
正如前面所指出的，本發(fā)明涉及液壓反作用制動(dòng)主缸1，用于裝備氣壓制動(dòng)助力器2。
眾所周知，氣壓助力器(圖1)包括—個(gè)剛性外殼21、一個(gè)帶有剛性邊緣23的活動(dòng)擋板22、一個(gè)氣動(dòng)活塞24、一個(gè)三通閥25和一個(gè)通過制動(dòng)踏板(未示出)動(dòng)作的控制桿26。
活動(dòng)擋板22以密封的方式將剛性外殼21的內(nèi)體積分為兩個(gè)體積互補(bǔ)并且可變的氣室C1和C2。第一室(或前室)C1通過止回閥28與低壓源D連通，第二室(或后室)C2通過三通閥25選擇性地與低壓源D連通，或者與較高的壓力源A、例如大氣連通。
借助于這種布置，可以使后室C2與第二源A連通的三通閥25造成前、后室C1和C2之間產(chǎn)生壓差，因此活動(dòng)擋板22處于助力器的輔助力的作用之下，并向外殼21的內(nèi)部移動(dòng)。
實(shí)際上，三通閥25被活塞24所支撐，它向后室的開口受沿軸向方向S+施加在控制桿26上的起動(dòng)力的控制，控制桿本身也被活塞24所支撐，并終止于觸頭29。
制動(dòng)主缸1位于控制桿26的延長線上，主要包括缸體11，主活塞12和推桿3就裝配在缸體11上，推桿3是液壓反作用裝置的一部分，下面還要對(duì)這些裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。
缸體11上鉆有一個(gè)主鏜孔110，主活塞12就滑動(dòng)密封安裝在其中，以限定工作室13，工作室在液壓控制下工作，主活塞為圓柱形，并鉆有次鏜孔120。
主活塞12的端部12a位于缸體11之外，為氣動(dòng)活塞24提供了一個(gè)支座，以接受通過活動(dòng)擋板22沿軸向S+整體傳遞給氣動(dòng)活塞的輔助力。同樣，位于缸體之外的推桿端部3a為觸頭29提供了一個(gè)支座，以接受司機(jī)沿軸向S+施加、并通過控制桿26傳遞的起動(dòng)力。
特別作為本發(fā)明主題的液壓反作用裝置(圖2)除推桿3外主要包括中心密封活塞4、反作用活塞5和變比活塞6。
中心密封活塞4沿方向S+處于推桿3的下游，并包括徑向延伸41，通過第一彈簧71貼靠在主活塞12的內(nèi)肩部121上。更確切地說，彈簧71壓縮在次鏜孔120中的固定支座122和襯套8內(nèi)縮形成的活動(dòng)擋塊81之間，通過襯套8將沿方向S+的彈性力施加到徑向延伸41上。
另外，中心密封活塞4有一個(gè)朝向方向S+的前面42，并帶有一個(gè)密封座43。
反作用活塞5呈空心階梯狀，包括第一內(nèi)截面51、第二內(nèi)截面52和外截面53，中心密封活塞4密封滑動(dòng)安裝在第一內(nèi)截面51中，第二內(nèi)截面52沿方向S+在第一內(nèi)截面51之后，外截面53密封滑動(dòng)安裝在第二孔120中。
反作用活塞受第二彈簧72的作用，作用方向?yàn)榕cS+相反的方向S-，指向圖2所示的靜止位置，在該位置上，反作用活塞貼靠在徑向延伸41上。第二彈簧72的硬度小于第一彈簧71，因此被壓縮在反作用活塞5的外肩54和次鏜孔120內(nèi)的第二支座123之間。
正如圖2所示，反作用活塞5具有向反方向S-延伸的支撐片55，延伸至中心密封活塞4的徑向延伸41處，反作用活塞5在彈簧72的作用下，通過支撐片頂靠在推桿3的邊緣31上，因而推桿3沿反方向S-頂靠在活動(dòng)擋塊81上。
變比活塞6為管狀，開口朝向工作室13，密封滑動(dòng)安裝在反作用活塞5的第二內(nèi)截面52中。該變比活塞6有一個(gè)靜止位置(如圖2所示)，在該位置上，反作用活塞在第三彈簧73的作用下貼靠在密封座43上，第三彈簧73的硬度低于第二彈簧，壓縮在反作用活塞5和變比活塞6之間，因而給變比活塞6施加一個(gè)沿反方向S-的彈性力。
另外，變比活塞6還有一個(gè)傳動(dòng)擋塊61，可以使反作用活塞從其靜止位置起運(yùn)行一個(gè)不為零的沖程H后沿方向S+帶動(dòng)變比活塞6。
最后，在本發(fā)明的一個(gè)極端的實(shí)施方式中，反作用活塞5的第一內(nèi)截面51和外截面53具有同一直徑。
本發(fā)明的制動(dòng)主缸的工作如下。
在向控制桿上施加一個(gè)變化比較慢的起動(dòng)力的情況下，觸頭29深入一個(gè)小于或等于沖程H的距離，使反作用活塞5帶動(dòng)變比活塞6，致使閥門25打開，因此將空氣吸入到后室C2。
在這些條件下，活動(dòng)擋板22在主活塞12的端部12a上施加一個(gè)輔助力，該力向方向S+移動(dòng)主活塞，并且與反作用活塞5沿方向S+的與主活塞12的相對(duì)運(yùn)動(dòng)相反，因而阻止反作用活塞5帶動(dòng)變比活塞6。
在這種工作方式中，室13中的液壓施加在反作用活塞的外截面53上，最后推動(dòng)反作用活塞5、中心封閉活塞4和襯套8，同時(shí)壓縮第一彈簧71，因此給推桿3施加了一個(gè)與起動(dòng)力相反的正常反作用力。
在向控制桿上施加一個(gè)變化比較快的起動(dòng)力的情況下，在后室C2吸入足夠量的空氣使活動(dòng)擋板22能夠在主活塞12的端部12a上施加一個(gè)能夠沿方向S+移動(dòng)主活塞并趕上反作用活塞5的運(yùn)動(dòng)之前，反作用活塞5就沿方向S+帶動(dòng)變比活塞6。
在這種工作方式中，變比活塞6使反作用活塞的第一內(nèi)截面51與工作室13連通，因而對(duì)于反作用活塞和推桿3，室13中的液壓就只施加在反作用活塞的外截面53和同一反作用活塞的第一內(nèi)截面51的差上。
因此，如果反作用活塞5的第一內(nèi)截面51和外截面53的直徑相同或大約相同，根據(jù)本發(fā)明，在快速施加起動(dòng)力的情況下，就有可能消除或減小施加在推桿3上的與起動(dòng)力相反的反作用力，因而增加了緊急制動(dòng)情況下的起動(dòng)力。
權(quán)利要求
1.氣壓制動(dòng)助力器的液壓反作用制動(dòng)主缸，包括一個(gè)鉆有主鏜孔(110)的缸體(11)；一個(gè)鉆有次鏜孔的柱形柱主活塞(12)，它在缸體之外的端部(12a)能夠接受第一方向(S+)的輔助力，該主活塞密封安裝在主鏜孔內(nèi)，在主鏜孔內(nèi)限定了液壓工作室(13)；液壓反作用裝置滑動(dòng)安裝在次鏜孔中，并且包括推桿(3)，它在缸體外部的端部(3a)可以接受第一方向(S+)的起動(dòng)力；輔助力相對(duì)于起動(dòng)力有一個(gè)滯后，滯后隨著施加起動(dòng)力的速度而增加；其特征在于，液壓反作用裝置還包括一個(gè)中心密封活塞(4)，沿第一方向(S+)在推桿(3)之后，并且包括一個(gè)徑向延伸(41)，該徑向延伸通過沿第一方向的第一彈性力貼靠在主活塞的內(nèi)肩(121)上，該密封中心活塞(4)另外還有一個(gè)朝向第一方向的前面(42)，并帶有一個(gè)密封座(43)；一個(gè)階梯狀空心反作用活塞(5)，該反作用活塞具有第一內(nèi)截面(51)、第二內(nèi)截面(52)和外截面(53)，密封中心活塞(4)滑動(dòng)密封安裝在第一內(nèi)截面(51)中，第二內(nèi)截面(52)沿第一方向在第一內(nèi)截面(51)之后，外截面(53)滑動(dòng)密封安裝在次鏜孔(120)中，反作用活塞(5)被沿與第一方向相反的第二方向(S-)的第二彈性力推向一個(gè)靜止位置，在該位置上反作用活塞(5)貼靠在徑向延伸(41)上，反作用活塞(5)又向第二方向(S-)推動(dòng)推桿(3)，使其貼靠活動(dòng)擋塊(81)，擋塊(81)與徑向延伸(41)一起移動(dòng)；一個(gè)管狀的變比活塞(6)，開口朝向工作室(13)，滑動(dòng)密封安裝在反作用活塞(5)的第二內(nèi)截面(52)中，該變比活塞(6)有一個(gè)靜止位置，在該位置上，變比活塞(6)在第三彈性力的作用下貼靠在密封座(41)上，第三彈性力的方向?yàn)榈诙较?S-)，并且小于第二彈性力，該變比活塞(6)有一個(gè)傳動(dòng)擋塊(61)，使反作用活塞(5)可以在從其靜止位置移動(dòng)一個(gè)不為零的沖程(H)后向第一方向(S+)帶動(dòng)變比活塞(6)，這就使變比活塞(6)選擇性地連通反作用活塞(5)的第一內(nèi)截面(51)和工作室(13)，以回應(yīng)快速施加在推桿上的起動(dòng)力，起動(dòng)力通過反作用活塞(5)傳遞給變比活塞(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓反作用制動(dòng)主缸，其特征在于反作用活塞(5)帶有向第二方向(S-)延伸的支撐片(55)，延伸至密封中心活塞的徑向延伸(41)處，反作用活塞(5)就通過支撐片(55)貼靠在推桿(3)上。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的液壓反作用制動(dòng)主缸，其特征在于活動(dòng)擋塊(81)由襯套(8)內(nèi)縮構(gòu)成，襯套(8)在第一彈性力的作用下貼靠在中心密封活塞的徑向延伸(41)上。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的液壓反作用制動(dòng)主缸，其特征在于反作用活塞(5)的第一內(nèi)截面(51)和外截面(53)具有相同直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓反作用制動(dòng)主缸，其特征在于第一彈性力由襯套(8)和次鏜孔中的第一固定支座(122)之間以壓縮狀態(tài)工作的第一彈簧(71)施加。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓反作用制動(dòng)主缸，其特征在于第二彈性力由反作用活塞(5)的外肩(54)和次鏜孔(120)中的第二固定支座(123)之間以壓縮狀態(tài)工作的第二彈簧(72)施加。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓反作用制動(dòng)主缸，其特征在于第三彈性力由反作用活塞(5)和變比活塞(6)之間以壓縮狀態(tài)工作的第三彈簧(73)施加。
全文摘要
本發(fā)明涉及氣壓制動(dòng)助力器的液壓反作用制動(dòng)主缸,包括接受輔助力的主活塞(12)和滑動(dòng)安裝在主活塞中的液壓反作用裝置,液壓反作用裝置還包括推桿(3),并接受起動(dòng)力。根據(jù)本發(fā)明,液壓反作用裝置還包括中心密封活塞(4)、階梯狀空心反作用活塞(5)、變比活塞(6)和三個(gè)彈簧(71,72,73),整體的布置使得在快速施加起動(dòng)力的情況下,推桿(3)接受的反作用力只與反作用活塞(5)的一個(gè)內(nèi)截面(51)和一個(gè)外截面(53)的差別成比例。
文檔編號(hào)B60T13/52GK1261309SQ9880646
公開日2000年7月26日 申請(qǐng)日期1998年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月27日
發(fā)明者胡安·西蒙·巴卡迪特 申請(qǐng)人:博施制動(dòng)系統(tǒng)公司