專利名稱：具有配置突出部的觸桿的助力制動器的制作方法
技術領域：
本發明涉及機動車的助力制動器。
背景技術：
更具體地，本發明涉及這樣一種類型的機動車的助力制動器，其包括驅動主缸的氣壓制動助力器，其中助力器包括剛性殼體，一橫向分隔件可密封地在剛性殼體內移動，橫向分隔件限定遭受第一壓力的前腔和遭受第二壓力的后腔，其中助力器包括一移動活塞，移動活塞固定到所述移動分隔件且包括一前表面，該前表面能經由反作用盤對主缸的第一活塞起作用，所述反作用盤固定于第一活塞的后端，其中助力器包括控制桿，其由于逆著一返回力向前施加的軸向輸入力的作用而選擇地在所述活塞中移動，所述返回力由回位彈簧施加在所述桿上，其中控制桿的前端包括至少一個柱塞，該柱塞可滑動地安裝在所述活塞中并連接到至少一個環形閥座，該環形閥座能在后腔中建立第二壓力，該第二壓力大于存在于前腔中的第一壓力，以便使移動分隔件移動，其中助力器包括一觸桿，其布置在所述柱塞的前端并穿過一個從所述活塞引導的孔，當控制桿處于靜止位置時，觸桿布置在距離反作用盤一個規定的躍變距離處，并且當用強度大于第一規定強度的輸入力驅動控制桿時，觸桿能以這樣一種方式與反作用盤接觸，即將主缸的反作用力傳遞到柱塞和控制桿。已知許多該類型的助力制動器的例子。
在這種助力制動器中，應用于主缸第一活塞的助力器輸出力取決于應用到控制桿的輸入力。
通常，在用大于規定強度的強度應用制動力的過程中，在后面有輸出力的四個階段之間形成差別。
在稱為死行程階段的第一階段期間，輸出力基本上是零。該行程與控制桿所需用來克服回位彈簧力的行程相應。
然后，在對輸入力規定值的稱為躍變階段的第二階段期間，輸出力與輸入力的值無關地突然增大到第一規定值，該行程與觸桿的躍變距離吸收作用相對應。
然后，在稱為助力階段的第三階段期間，由于輸入力的作用，輸出力從第一規定值基本上線性增加到第二規定值，該階段與助力器給予輸出力的助力相應。
最后，在稱為飽和階段的第四階段期間，由于輸入力的作用，輸出力從第二規定值基本上線性增加，該輸出力的增加小于在助力階段期間的增加，這是由于助力器的移動壁到達其行程終點，不再提供助力，任何額外的制動力僅僅由控制桿提供。
該設計在漸進性方面存在一個問題，具體地說，在第二階段期間，由于施加到控制桿上的力達到規定值而使得輸出力突然增加，由其引起的反作用力也對其部分(for its part)突然增加，這導致對于車輛駕駛員而言討厭的踏板感覺。
而且，第二和第三階段之間的過渡也對其部分(for its part)上突然發生并導致輸出力的增加突然減慢，在該過渡時其表現為傳遞到踏板并由駕駛員感覺到的反作用力感覺柔軟。
為了克服這些缺點，本發明提供了一種包括新型觸桿的助力制動器，該觸桿能在第二或第三階段中的至少一個期間在輸出力和輸入力之間實現漸進性。
為此，本發明提供了一種上述類型的助力制動器，其特征在于觸桿的前端包括至少一個突出部，該突出部平行于軸向方向地突出，用來在躍變階段的至少一個部分中，使觸桿能在通過柱塞傳遞到它的力和施加到主缸第一活塞上的力之間提供比例性，其中在所述至少一個部分期間，觸桿在完全接觸反作用盤之前走完躍變距離。
根據本發明的其它特征觸桿的前端包括與所述觸桿同軸的單個突出部，所述突出部的形狀基本上是圓柱形的，其直徑小于觸桿的直徑，
所述突出部的直徑等于觸桿的直徑，所述突出部的端部由平的橫向面構成，所述突出部的端部由平的橫向面構成，橫向面中開有一空腔，所述空腔具有截頭圓錐形狀，所述突出部端部的形狀是截頭圓錐形的。
通過參考附圖閱讀下面的詳細說明，本發明其它的特征和優點將變得顯而易見，其中圖1是根據本發明的助力制動器的軸向剖視圖，其表示處于靜止位置中；圖2是根據本發明的助力制動器的軸向剖視細節圖，其表示在死行程和躍變階段中的制動開始的時候，圖3是根據本發明的助力制動器的軸向剖視細節圖，表示在助力階段中的制動期間，圖4是根據本發明的助力制動器的軸向剖視細節圖，表示在飽和階段中的制動期間，圖5是根據本發明的助力制動器的軸向剖視細節圖，表示在制動放松期間，圖6是表示傳統觸桿的軸向剖視圖，圖7到11是軸向剖視圖，表示根據本發明的助力制動器的觸桿的各種實施方式，圖12到16是表示由于輸入力的作用引起的輸出力的曲線圖，其分別與圖6和8到11的觸桿相關。
具體實施例方式
在下面的說明中，相同的附圖標記表示相同或具有相似功能的部件。
按照慣例，術語“前”、“后”、“上面”和“下面”分別表示元件或位置，其分別指向圖1到16的左、右、頂部或底部。
圖1完整地表示機動車的助力制動器10。
以公知的方式，助力制動器10包括驅動主缸14的氣壓制動助力器12，助力器12包括剛性殼體16，一橫向分隔件18可密封地在剛性殼體內移動，橫向分隔件18限定遭受第一壓力“P1”的前腔20和遭受第二壓力“P2”的后腔22。
在殼體16內，助力器12包括移動活塞24，移動活塞24固定到移動分隔件18且包括一前表面26，前表面26能經由反作用盤28對主缸14的第一活塞30起作用，反作用盤28固定于第一活塞30的后端。特別地，反作用盤28容納在固定到桿34的罩殼32中，桿34容納在主缸14的第一活塞30中。
助力器12包括控制桿36，其由于逆著返回力向前施加的軸向輸入力的作用而選擇地在活塞24中移動，所述返回力由回位彈簧38施加在桿36上。
以公知的方式，控制桿36的前端包括至少一個柱塞40，柱塞40可滑動地安裝在活塞24中并連接到至少一個環形閥座42，環形閥座42能在后腔22中建立第二壓力“P2”，第二壓力“P2”大于存在于前腔20中的第一壓力“P1”，以便使移動分隔件18移動。例如，后腔22可以設置成與受到大氣壓力“Pa”的外部環境連通，大氣壓力“Pa”存在于助力制動器10之外。
助力器12包括觸桿44，其布置在柱塞40的前端并穿過一個從活塞24引導的孔46，當控制桿36處于靜止位置時，觸桿44布置在距離反作用盤28一個規定的躍變距離處，并且當用強度大于第一規定強度的輸入力驅動控制桿36時，觸桿44能以這樣一種方式與反作用盤28接觸，即將主缸14的反作用力傳遞到柱塞40和控制桿36，如圖2到4中所示。
通常，在將強度大于規定強度的制動力應用到控制桿36期間，在輸出力在其后的四個階段之間形成差別，所述輸出力應用到第一活塞30。
這些階段在圖12中示出，Y軸代表由于施加在控制桿36上的力的作用而應用于第一活塞30上的輸出力，以巴表現，該施加在控制桿36上的力在X軸上表示，以牛頓表現。
在稱為死行程階段的第一階段“PCM”期間，輸出力基本上是零。該行程與需要用來克服其回位彈簧38的力的控制桿36的行程相應。
然后，在對應輸入力規定值的稱為躍變階段的第二階段“PS”期間，輸出力突然增大到第一規定值“S1”且與輸入力的值無關，該行程與觸桿44的躍變距離吸收作用相應。
然后，在稱為助力階段的第三階段“PA”期間，由于輸入力的作用，輸出力從第一規定值“S1”基本上線性增加到第二規定值“S2”。
該階段“PA”與助力器給予輸出力的助力相應。
最后，在稱為飽和階段的第四階段“PSAT”期間，由于輸入力的作用，輸出力從第二規定值“S2”基本上線性增加，輸出力的增加小于在助力階段期間的增加，這是由于助力器的移動壁18到達其行程終點，不再提供助力，任何額外的制動力僅僅由控制桿36提供。
如能從與柱塞40相關的圖12觀察到的，柱塞40包括觸桿44，觸桿44具有平坦端部48與圖6中表示的相似，該設計在漸進性方面存在問題。具體地說，在第二階段“PS”期間，由于施加在控制桿36上的力達到規定值而使得輸出力突然增加，由其導致的反作用力也在對其部分上突然增加，這導致對于車輛駕駛員而言討厭的踏板感覺。
而且，第二和第三階段“PS”和“PA”之間的過渡也在一定程度上突然發生，也就是說它在曲線上表現為斜率的顯著變化，它使得輸出力的增加突然減慢，在該過渡時其表現為傳遞到踏板并由駕駛員感覺到的反作用力感覺柔軟。
為了克服這些缺點，本發明提供了一種包括新型觸桿44的助力制動器，觸桿44能在兩個前述階段“PS”和“PA”中的至少一個期間在輸出力和輸入力之間實現漸進性。
為此，本發明提供了一種上述類型的助力制動器，其特征在于，觸桿44的前端48包括至少一個突出部50，突出部50平行于軸向方向地突出，用來在躍變階段“PS”的至少一個部分中，使觸桿44能在通過柱塞40傳遞到它的力和施加到主缸14的第一活塞30上的力之間提供比例性，其中在所述至少一個部分期間，觸桿44在完全接觸反作用盤28之前走完躍變距離。
在本發明的優選實施方式中，觸桿44的前端48包括與觸桿44同軸布置的單個突出部50。
該構形不對本發明進行限制，觸桿44的前端48可以包括多個規定形狀的軸向突出部50，它們繞著觸桿44的軸線在角度上分布。
根據在圖8到圖10中示出的本發明第一到第三實施方式，突出部50的形狀基本上是圓柱形的，其直徑小于觸桿44的直徑。
更具體地，在圖8中示出的本發明第一實施方式中，突出部50的端部由平的橫向面構成。
根據該設計，如圖1中所示，觸桿44最初布置在距離反作用盤28一個規定躍變距離處。
在完成死行程階段“PCM”之后，如圖2中所示，盡管觸桿44還沒有完全地進入所述反作用盤28，但突出部50進入了反作用盤28，它傳遞控制桿36的一部分輸入力。該構形沿著躍變行程“PS”的整個長度建立，并由于圖1到4中所示類型的觸桿44，能實現由于輸入力的作用而引起的輸出力的漸進性。
然后，在對應圖3的助力階段“PA”期間，僅僅突出部50與反作用盤28接觸，輸出力是輸入力和助力器12的助推力的函數。
最后，在對應圖4的飽和階段“PSAT”期間，觸桿44完全進入反作用盤28并充分傳遞輸入力。
然后，輸出力不再從助力器12接收任何額外的助推力。
如果施加到控制桿36上的輸入力被釋放，則觸桿44和突出部50從反作用盤28撤回，如圖5中所示。
在該構形中，如能在圖13中看到的，在第二躍變階段“PS”期間，輸出力與輸入力成比例地迅速增加。
而且，第二和第三階段“PS”和“PA”之間的過渡漸進地發生，從而消除了踏板上感到的柔軟效果。
在圖9和10中示出的本發明第二和第三實施方式中，突出部50的端部48由平的橫向面構成，橫向面中開有一空腔52。
優選地，空腔52具有截頭圓錐形狀，但該構形不對本發明進行限制，它可以成形為球形部。
在該構形中，如能在圖14和15中看到的，在第二躍變階段“PS”期間，輸出力與輸入力成比例地迅速增加。突出部50的直徑“T1”、“T2”越小，標志第二和第三階段“PS”和“PA”之間的過渡的輸出力“S2”的值越小，即，第三助力階段“PA”越早開始起作用。在階段“PS”中曲線的斜率“Ω1”和“Ω2”是與相關突出部50的直徑“T1”、“T2”相關聯的值的直接函數。
在圖7和11中示出的本發明第四和第五實施方式中，突出部50的直徑等于觸桿44的直徑。
因而在該構形中，突出部50存在于以特定方式成形的觸桿44的端部。
更具體地，在圖7中所示的本發明第四實施方式中，突出部50的端部48的形狀是截頭圓錐形的，它包括平坦表面54，其截頭圓錐區域56與觸桿44的邊緣結合。
該構形不對本發明進行限制，應該理解，在不改變本發明本質的情況下，突出部50的端部48的形狀可以是球形的。
類似地，在圖11中示出的本發明第五實施方式中，突出部50的端部48由與觸桿44直徑相同的平坦橫向面構成，橫向面中開有空腔52。優選地，該空腔52的形狀是截頭圓錐形的，但它可以是任何其它形狀，例如球形。
在該構形中，如能在圖16中看到的，第二和第三階段“PS”和“PA”之間的過渡漸進地發生，從而消除了在踏板上感到的柔軟效果。
因而，本發明能基本上改變由控制桿傳遞到踏板的感覺類型，并提高了助力制動器10的使用者舒適性。
權利要求
1.一種用于機動車的助力制動器(10)，其包括驅動主缸(14)的氣壓制動助力器(12)，其中，助力器(12)包括剛性殼體(16)，一橫向分隔件(18)可密封地在所述剛性殼體內移動，橫向分隔件(18)限定承受第一壓力(P1)的前腔(20)和承受第二壓力(P2)的后腔(22)，其中，助力器(12)包括一移動活塞(24)，該移動活塞固定到所述移動分隔件(18)上且包括一前表面(26)，該前表面能經由反作用盤(28)對主缸(14)的第一活塞(30)起作用，所述反作用盤固定于所述第一活塞(30)的后端，其中，助力器(12)包括控制桿(36)，其由于逆著一返回力向前施加的軸向輸入力的作用而選擇地在所述活塞(24)中移動，所述返回力由回位彈簧(38)施加在所述桿(36)上，其中，控制桿(36)的前端包括至少一個柱塞(40)，該柱塞可滑動地安裝在所述活塞(24)中并連接到至少一個環形閥座(42)，該環形閥座能在后腔(22)中建立第二壓力(P2)，該第二壓力(P2)大于存在于前腔(20)中的第一壓力(P1)，以便使移動分隔件(18)移動，其中，助力器(12)包括一觸桿(44)，其布置在所述柱塞(40)的前端并穿過一個從所述活塞(24)引導的孔(46)，當控制桿(36)處于靜止位置時，觸桿布置在距離反作用盤(28)一個規定的躍變距離處，并且當用強度大于第一規定強度的輸入力驅動控制桿(36)時，觸桿能以這樣一種方式與反作用盤(28)接觸，即將主缸(14)的反作用力傳遞到柱塞(40)和控制桿(36)，其特征在于，觸桿(44)的前端(48)包括至少一個突出部(50)，該突出部平行于軸向方向突出，用來在躍變階段(PS)的至少一個部分中，使觸桿(44)能在通過柱塞(40)傳遞到它的力和施加到主缸(14)第一活塞(30)上的力之間提供比例性，其中在所述至少一個部分期間，觸桿在完全接觸反作用盤(28)之前走完躍變距離。
2.如權利要求1所述的助力制動器(10)，其特征在于，所述觸桿(44)的前端(48)包括與所述觸桿(44)同軸的單個突出部(50)。
3.如前述權利要求所述的助力制動器(10)，其特征在于，所述突出部(50)的形狀基本上是圓柱形的，其直徑小于觸桿(44)的直徑。
4.如權利要求2所述的助力制動器(10)，其特征在于，所述突出部(50)的直徑等于觸桿(44)的直徑。
5.如權利要求3所述的助力制動器(10)，其特征在于，所述突出部的端部(48)由平的橫向面構成。
6.如權利要求3和4任一項所述的助力制動器(10)，其特征在于，所述突出部(50)的端部(48)由平的橫向面構成，橫向面中開有一空腔(52)。
7.如前述權利要求所述的助力制動器(10)，其特征在于，所述空腔(52)具有截頭圓錐的形狀。
8.如權利要求5所述的助力制動器(10)，其特征在于，所述突出部(50)的端部(48)的形狀是截頭圓錐形的。
全文摘要
助力制動器包括由助力器(12)驅動的主缸(14)，它的一個固定到移動分隔件(18)的移動活塞(24)包括前表面(26)，該前表面能經由反作用盤(28)對主缸(14)的第一活塞(30)起作用，所述反作用盤固定于第一活塞(30)的后端，通過該前表面布置了觸桿(44)，該觸桿固定到助力器(12)的控制桿(36)并能與反作用盤(28)接觸，以便將主缸(14)的反作用力傳遞到控制桿(36)，其特征在于，觸桿(44)的前端(48)包括至少一個突出部(50)，該突出部平行于軸向方向地突出。
文檔編號B60T13/573GK1693123SQ200510068708
公開日2005年11月9日 申請日期2005年4月29日 優先權日2004年4月29日
發明者I·迪亞斯·布埃諾, C·卡可特, M·格鮑爾 申請人:羅伯特博施有限公司