專利名稱：尤其用于機動車輛的氣動制動助力器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣動制動助力器，尤其用于機動車輛的氣動制動助力器。
背景技術：
機動車輛的制動回路通常包括一個氣動輔助助力器，位于剎車踏板驅動的操縱桿與一個安裝于液壓回路以提供車輛的制動的串聯主工作缸之間。
在常規方式下，該助力器包括一個被流體密封膜隔為一個真空腔和一個工作腔的硬質外殼，帶有一個介于與制動踏板連接的操縱桿和作用于串聯主工作缸的主活塞的推力桿之間的軸向活塞。
一個主要由不可壓縮的材料制成反應盤，如橡膠或一種彈性體，安裝于推力桿末端的盆形結構上，位于助力器的軸向活塞和在操縱桿末端助力器活塞的軸向通道里直線運動的柱塞對面。
助力器提供的輔助比率取決于力作用于反應盤的應用面積，一方面由助力器的活塞和柱塞決定，一方面由操縱桿決定。
已有人提出在緊急剎車時提高提供輔助比率的措施，這些措施包括一個彈性可形變的容器，如由彈簧鋼制成，內部固定反應盤。該容器以軸向滑動方式固定于操縱桿的末端，操縱桿包括一個緊急剎車時減少軸向間隙后欲對容器末端施加壓力的軸肩。
在普通的剎車過程中，制動電路的反作用力由滑入容器的圓柱末端、直接施用于反應盤的推力桿傳導，輔助比率由推力桿末端的輻射表面決定。
在緊急剎車過程中，推力桿的軸肩和容器之間的軸向間隙減小，制動電路的反作用力不再被推力桿的末端傳導，而是由大于推力桿末端的輻射表面的整個容器的輻射表面傳導，這就增大了輔助比率。
在這個已知的系統中，推力桿的軸肩與容器末端之間的軸向間隙決定輔助比率的變化點。
已有人注意到，這個點可作為助力器運行溫度的函數進行變化，因為反應盤的熱膨脹對所述的軸向間隙具有不可忽視的影響，隨運行溫度的增大同時加大。
發明內容
本發明的目的尤其在于針對此問題提供一種簡單、有效且廉階的方法。
本發明主題為所述類型的氣動輔助助力器，包括緊急剎車時改良輔助比率的方法，其對運行溫度變化的敏感性為零或至少比現有技術的助力器低的多。
為此目的，提出一種尤其涉及機動車輛的氣動制動助力器，包括一個通過主要由不可壓縮材料制成、由推力桿支撐的反應盤為介質對推力桿施壓的軸向活塞，該反應盤還與固定于操縱桿末端的柱塞共同作用，該柱塞以滑動方式在活塞的軸向通道導向，特征在于推力桿載有一個固定于與推力桿一體的限制器和反應盤上的支撐元件之間的軸向熱膨脹元件，在熱膨脹元件，支撐元件，推力桿的限制器和反應盤之間有一個軸向間隙，該軸向間隙決定了輔助比率的變化點，所述的熱膨脹元件在運行溫度變化時對該軸向間隙具有與反應盤相反的影響。
根據本發明的助力器，推力桿載有的元件的熱膨脹使得至少能夠部分補償反應盤的熱膨脹，這樣助力器的運行溫度變化對輔助比率變化點的影響基本被消除或至少顯著減少。
這樣，緊急剎車時助力器的運行對溫度變化就設有那么敏感了。
此外，該裝置能夠得到這個結果，其使用方便，且與已有的助力器相比價格便宜。
根據本發明的另一個特征，熱膨脹元件通過支撐推力桿載有的、含有反應盤的環形金屬部件來協同作用。
該環形部件以軸向滑動方式固定于推力桿上，包括一個圓柱末端，其直徑小于反應盤直徑，在相應的推力桿末端軸向位移，該推力桿延伸通過環形部件的圓柱末端，支撐反應盤。
在本發明的第一個實施例中，熱膨脹元件為管狀，從外部環繞推力桿。
這樣的情形下，熱膨脹元件支撐具有反應盤的環形部件。
在本發明的另一個實施例中，熱膨脹元件固定于推力桿的管狀部件內部，一個與推力桿一體的指狀物沿橫軸穿過，推力桿支撐反應盤。
在該實施例中，與膨脹元件相關的支撐部件環繞所述的位于膨脹部件和環形部件之間的指狀物，由一端支撐熱膨脹元件、另一端載有一個針對含有反應盤的環形部件的圓柱末端的放射狀凸緣的圓柱形環形成。
在這兩個實施例中，熱膨脹部件由具有適宜熱膨脹系數的材料制成，多少與反應盤相對應，其軸向大小已確定，這樣其軸向熱膨脹至少在很大的溫度范圍如接近-40℃～+120℃的范圍內近似地平衡反應盤的軸向熱膨脹。
經過以下實施例和附圖的描述，將對本發明的特征、細節和優點有更清楚的了解圖1為本發明助力器的軸向橫截面圖；圖2為更大比例的部分軸向截面圖，示出推力桿的末端，包括反應盤的環形部件和操縱桿所攜帶的柱塞末端；圖3對應圖2，示出本發明的一個不同實施例。
具體實施例方式
按照慣例，在下面的描述中，圖中左邊位置描述為在前面，右邊位置描述為在后面。
首先參考圖1，其示出了機動車輛制動回路的氣動輔助助力器的軸向橫截面。
該助力器包括一個外殼10，其內部空間被一個柔性且密封的膜16分為一個前室12或真空腔，一個后室14或工作腔，膜可由如橡膠，彈性體或類似物制成，位于剛性套筒18之上，以其外圍固定于外殼10。
膜16的內周和套筒18的內周固定于一個軸向活塞20，活塞在一個從外殼10向后部延伸的圓柱頸22中軸向位移中被引導。
柱塞20后端處的一個管狀部分24伸出頸外，接收柱塞內部軸向位移中被引導的、后端與未示出的剎車踏板連接的操縱桿26，同時其前端帶有一個柱塞28，相對于活塞20軸向位移中被引導。柱塞28試圖支撐主要由不可壓縮材料如橡膠或彈性體制成的反應盤30，其安裝于一個與串聯主汽缸的柱活塞協同作用的軸向推力桿32的末端，該串聯主汽缸未示出在壓力下為車輛制動供給制動液的液壓回路的組成部分。
助力器10的前室12以一種已知的方式連接于一個真空源，如機動車輛的進氣歧管，同時后室14以靜止狀態連接于前室12或在制動操作期間在環境壓力下逐漸被供給空氣。
一個三向閥34安裝于活塞20的管狀部件24的內部，由操縱桿26按順序制動，在制動運行時先關閉室12和14的連接，其次逐漸地開啟后室14與環境大氣之間的連接通道。
本發明的助力器在圖2中更為清楚，其中反應盤30被封裝在一個由如彈簧鋼制成的彈性可變的環形部件36中，其圓柱前端38以軸向滑動方式固定于推力桿32的端部，圓柱后端40為操縱桿26載有的柱塞28的前端形成一個軸向位移導向。
環形部件36還包括一個連接于前圓柱端38的前輻射面42和一個連接于后圓柱端40的后輻射面44。這兩個輻射面42和44以凹面向內的圓形周壁46連接。從圖2可看出，輻射面42和44以及環形部件36的圓柱表面46界定的空間完全被反應盤30充滿。操縱桿32的后端和分別在環形部件36的圓柱兩端38和40中位移中引導的柱塞28的前端可直接對反應盤30的輻射面施加壓力。
一個管狀熱膨脹部件48被安裝環繞推力桿32的后圓柱端，位于推力桿32的軸肩形成的限制器50與環形部件36的前輻射面42之間，在靜止狀態，限制器50、熱膨脹部件48和環形部件36的前輻射面42之間有軸向間隙a。
以已知方式，靜止狀態下另一個軸向間隙b存在于柱塞28的前端和反應盤30之間。
熱膨脹部件48由具有軸向熱膨脹系數的剛性材料制成，使得在助力器運行溫度變化時補償反應盤30的軸向熱膨脹成為可能。
實際上，當周圍環境溫度升高而反應盤30軸向膨脹的，支撐推力桿32的后端并試圖向后移動環形部件36的后輻射面44，其具有增大了推力桿32的限制器50和環形部件36的前圓柱端38之間的距離的效果，因此增大了所述的軸向間隙a。
部件48的軸向熱膨脹對該軸向間隙a具有相反的影響，因為由于升溫，部件48軸向長度的增大可以縮短軸向間隙a。當正確選擇了部件48的量綱和熱膨脹特性時，由于部件48和反應盤30軸向長度的增大引起的軸向間隙a縮短和增大的總值實質因而為0。
在運行中，正常制動期間，液壓回路的反應由推力桿32的后端傳至反應盤30，該反應由盤30傳至針對反應盤應用的柱塞28，消除了間隙b。
在緊急剎車過程中，推力桿32的軸肩50靠在部件48的端部，該部件靠在含有反應盤的環形部件36的前輻射面42上，液壓制動回路的作用施加于環形部件36的最大輻射面上的反應盤。這就造成輔助比率的增大。
運行溫度變化過程中，軸向間隙a始終保持恒定，輔助比率在同樣的剎車情況下發生變化。
在圖3示出的一個不同的實施例中，管狀熱膨脹部件48套在推力桿32的后端管狀部件52內，被與推力桿一體的圓柱指狀物54軸向橫過，該指狀物54終止于針對反應盤30的推力墊56，該推力墊56可在含有反應盤的環形部件36前圓柱端38中的軸向位移中引導。
由圓柱環58形成的支撐部件固定在推力桿的管狀末端52內部，位于熱膨脹部件48和環形部件36的圓柱前端38之間，該環58包括其末端的輻射凸緣60，其外徑比部件36的前圓柱端38稍大。
所述的軸向間隙a形成于部件36的圓柱末端38的前表面、環58的輻射凸緣60、熱膨脹部件48和接收熱膨脹部件48的推力桿32的管狀部件52的末端62之間。
在該實施例中，當熱膨脹部件48被圍在一個密閉空間時，該部件可與反應盤30一樣由同樣的基本不可壓縮材料制成。
運行中，普通剎車時，液壓回路的反應由指狀物54的后端襯墊56傳輸至反應盤30。在緊急剎車過程中，支撐部件58的輻射凸緣60正對環形部件36的圓柱前端38，液壓回路的反應由環形部件36的更大直徑表面施加于反應盤30。
運行溫度的變化對反應盤30和在軸向間隙a水平處彼此補償且近似地彼此抵消的部件48都有影響。
如已經提到的事實，熱膨脹部件48被完全包裹于一個封閉的空間內，這就使得可以使用基本上不可壓縮材料如橡膠、彈性體或類似物用于該部件，其與反應盤的構成材料相同或相似。
權利要求
1.一種氣動制動助力器，尤其用于機動車輛，包括一個通過主要由不可壓縮材料制成、由推力桿承載的反應盤(30)為介質壓靠在推力桿(32)上的軸向活塞(20)，該反應盤還與安裝在操縱桿(26)末端處的柱塞(28)配合，該柱塞以滑動方式在活塞(20)的軸向通道中被引導，其特征在于，推力桿(32)載有一個固定于與推力桿(32)一體的限制器(50，62)與反應盤(30)上的支撐元件(58，42)之間的軸向熱膨脹元件(48)；在熱膨脹元件(48)，支撐元件(58，42)，推力桿的限制器(50，62)和反應盤(30)之間有一軸向間隙，該軸向間隙決定輔助比率的變化點，所述的熱膨脹元件(48)在運行溫度變化過程中對該軸向間隙具有與反應盤(30)的影響相反的影響。
2.根據權利要求1所述的助力器，其特征在于，熱膨脹部件(48)通過壓在由推力桿承載的并容納反應盤(30)環形部件(36)來配合。
3.根據權利要求2所述的助力器，其特征在于，環形部件(36)在推力桿(32)上軸向滑動。
4.如權利要求2或3所述的助力器，其特征在于，環形部件(36)包括一個直徑小于反應盤(30)的圓柱末端(48)，該末端在支撐反應盤的推力桿(32)的末端以軸向位移導向。
5.如任意一項前述權利要求所述的助力器，其特征在于，熱膨脹部件(48)為管狀且從外部圍繞推力桿(32)。
6.根據權利要求4和5所述的助力器，其特征在于，熱膨脹部件(48)在面對推力桿(32)的一面上支撐環形部件(36)。
7.如權利要求1-4中任意一項所述的助力器，其特征在于，熱膨脹部件(48)安裝于推力桿的管狀部件(52)內部，被與推力桿一體的指狀物(54)軸向橫過，該推力桿支撐反應盤(30)。
8.如權利要求7所述的助力器，其特征在于，熱膨脹元件(48)與圍繞熱膨脹元件(48)和環形部件(36)之間的指狀物的支撐部件(58)連接。
9.如權利要求4-8中任何一項所述的助力器，其特征在于，環形部件(36)包括另一個圓柱末端(40)，用于引導所述柱塞(28)軸向位移。
10.如權利要求2-9中任何一項所述的助力器，其特征在于，環形部件(36)由彈簧鋼制成。
全文摘要
氣動制動助力器，尤其涉及機動車輛，包括一個介于由剎車踏板驅動的操縱桿載有的柱塞(28)和作用于串聯主工作缸的主活塞的推力桿(32)之間的反應盤(30)，該反應盤(30)被罩于一個與推力桿(32)的限制器(50)協同作用的環形金屬部件(36)內部，通過熱膨脹部件(48)補償反應盤(30)的熱膨脹，影響輔助比率的變化點。
文檔編號B60T13/573GK1616285SQ20041010059
公開日2005年5月18日 申請日期2004年10月8日 優先權日2003年10月6日
發明者胡安·西蒙·巴卡迪特 申請人:羅伯特博施有限公司