預制動式真空助力器及其帶制動主缸總成的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種汽車制動助力裝置，具體是涉及一種預制動式真空助力器。該預制動式真空助力器包括殼體、活塞外殼、回位裝置、模板裝置、控制閥機構、以及操縱桿。預制動式真空助力器通過活塞外殼相對操縱桿向前移動時，控制閥機構的第二真空閥座相對控制閥機構的第一真空閥座發生位移來實現消除或調整空行程量，從而實現預制動。本發明還涉及一種預制動式真空助力器帶制動主缸總成。
【專利說明】預制動式真空助力器及其帶制動主缸總成
【技術領域】
[0001]本發明涉及ー種汽車制動助力裝置，尤其是涉及ー種帶緊急輔助制動功能的汽車預制動式真空助力器；本發明還涉及ー種預制動式真空助力器帶制動主缸總成。
【背景技術】
[0002]預制動式真空助力器是ー種真空助力伺服裝置，與汽車的制動主缸配合使用。其工作原理是當踩踏剎車踏板時，推動操縱桿使得閥門活塞向前移動，使得大氣閥座從大氣閥分開，允許大氣從外界進入大氣腔，而活塞由于真空腔和大氣腔之間的壓力差向前移動，推動主缸活塞，從而在主缸中產生輸出壓力使汽車制動。
[0003]對于普通真空助力器帶制動主缸總成，由于制動系統的空行程過長，使整車制動時制動踏板需要踩很長的距離才有明顯的減速。通常腳踏板被踩了 15?20mm時，幾乎無制動效果，導致車輛制動時踩腳踏板的制動距離過長；或者腳踏板過了 20mm之后，整車制動系液壓隨著輸入位移上升過快，導致乘客覺得制動“過猛”，不舒適。
【發明內容】
[0004]本發明提供ー種預制動式真空助力器，該預制動式真空助力器可消除或減少空行程量，從而該制動式預制動式真空助力器與制動主缸配合使用時，可實現預制動，降低車速控制的難度。本發明采用的具體技術方案為:
ー種預制動式真空助力器，包括:
殼體；
位于殼體內并可相對殼體沿軸向移動的活塞外殼；
同時作用于活塞外殼前端、殼體的回位裝置；
位于殼體內的模板裝置，模板裝置與活塞外殼將殼體內部空間分隔出真空腔及大氣
腔；
位于活塞外殼內的控制閥機構，控制閥機構用于控制氣體進入真空腔和大氣腔，以及控制氣體從大氣腔中排出；
對控制閥機構進行操控的操縱桿；
其中，控制閥機構包括:與操縱桿相接且可相對殼體沿軸向移動的止動底座，止動底座的后端為大氣閥座；活塞外殼的第一真空座；可抵靠于大氣閥座和第一真空座的閥圈總成，大氣閥座與閥圈總成形成大氣閥ロ，第一真空座與閥圈總成形成第一真空閥ロ ；以及可相對活塞外殼沿軸向移動的滑套裝置，滑套裝置的后端為第二真空閥座，第二真空閥座與閥圈總成形成第二真空閥ロ ；第一真空閥ロ或第二真空閥ロ關閉時，真空腔與大氣腔隔絕；第一真空閥ロ與第二真空閥ロ同時開啟時，真空腔與大氣腔相通；大氣閥ロ開啟時，大氣腔與外界相通；
預制動式真空助力器處于無真空狀態時，大氣閥ロ、第二真空閥ロ打開，而第一真空閥ロ關閉，大氣腔與大氣連通；真空腔抽真空時，由真空腔與大氣腔之間壓差產生的伺服力推動活塞外殼向前移動，此時止動底座保持靜止不動，隨后大氣閥ロ關閉，第一真空閥ロ及第二真空閥ロ打開，大氣腔的氣體進入真空腔，直至第一真空閥ロ與大氣閥ロ同時關閉；此后，操縱桿受外力推動時，滑套裝置保持靜止，大氣閥ロ打開，活塞外殼、止動底座和閥圈總成向前推迸，隨著活塞外殼、止動底座和閥圈總成的位移的増加，第二真空閥座頂住閥圈總成，第一真空閥座與閥圈總成分開，此后在活塞外殼相對操縱桿向前移動的推程里，第二真空閥座相對第一真空閥座發生位移。
[0005]在活塞外殼相對操縱桿向前移動的推程里，第二真空閥座相對第一真空閥座發生位移量的大小就是消除或調整空行程量多少，也就是活塞外殼相對于操縱桿向前移動的位移量，通過活塞外殼相對于操縱桿向前移動的方式實現預制動。
[0006]作為優選的，該預制動式真空助力器還包括液壓反饋裝置，液壓反饋裝置包括: 傳動裝置，位于殼體內并可沿軸向移動，該傳動裝置可作用于止動底座前端，當該預制
動式真空助力器與制動主缸配合使用時，制動主缸的第一活塞總成的液壓腔的液壓作用于傳動裝置，對傳動裝置提供一向后的作用力；
阻力裝置，對傳動裝置提供向前的作用力。
[0007]設置液壓反饋裝置的預制動式真空助力器與制動主缸配合后，當操縱桿受到推進時，滑套裝置保持靜止不動，這時活塞外殼、止動底座和閥圈總成隨著大氣閥ロ被打開之后，后腔進入空氣而形成的前、后腔壓差向前推進，同時第一活塞受活塞外殼作用也跟隨活塞外殼向前推進，直到第一活塞空行程消失，隨即第一活塞總成的液壓腔建壓，當第一活塞總成的液壓腔的液壓對傳動裝置的作用力大于阻力裝置對傳動裝置的作用力后，傳動裝置往與操縱桿相反方向移動，爾后傳動裝置作用于止動底座前端，將一定的反饋カ(即傳動裝置對止動底座的作用力)反饋至止動底座前端，阻止止動底座向前推進，迫使大氣閥ロ開度減小，從而實現液壓反饋作用；只有操縱桿繼續增加推力，才能使大氣閥ロ開度増大。
[0008]作為優選，所述傳動裝置為傳動桿，所述阻カ裝置包括與活塞外殼位置相對固定的安裝座，同時作用于安裝座、傳動桿的弾性件。
[0009]本發明還提供ー種預制動式真空助力器帶制動主缸總成，該預制動式真空助力器帶制動主缸總成包括上述預制動式真空助力器，以及制動主缸；制動主缸包括第一活塞總成、第二活塞總成；第一活塞總成包括第一活塞，該第一活塞后端作用于活塞外殼前端。
[0010]作為優選，該預制動式真空助力器還包括液壓反饋裝置，液壓反饋裝置包括至少部分位于安裝通孔內的傳動裝置以及安裝于安裝通孔內的阻力裝置；該傳動裝置可沿軸向移動并作用于止動底座前端，安裝通孔中位于傳動裝置前端的部分與第一活塞總成的液壓腔相通；該阻力裝置對傳動裝置提供向前的作用力。
[0011]作為優選，上述傳動裝置包括柱塞，柱塞的后端可作用于止動底座前端。
[0012]與現有技術相比，本發明預制動式真空助力器具有的有益效果為:
1、即使負載是整車的制動系統，該預制動式真空助力器也能完全消除或調解整車制動系統的空行程，也可以實現預制動；
2、該預制動式真空助力器與制動主缸配合作用吋，預制動式真空助力器能迅速地建壓，在相同輸入位移條件下建立制動系統壓カ更高，并且可調控；
3、該預制動式真空助力器設置液壓反饋裝置后，可調控整車制動系統油壓，所以在調節整車制動踏板感覺試驗中有不可比擬優越性，使踏壓制動踏板的感覺舒適； 4、該預制動式真空助力器設置液壓反饋裝置后，可以提高助力器助力效率，提高輸出壓力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為預制動式真空助力器實施例一的剖視圖。
[0014]圖2為預制動式真空助力器實施例一的滑套裝置處于工作初始狀態時預制動式真空助力器的剖視圖。
[0015]圖3為預制動式真空助力器實施例ー處于快速錯位運動狀態的剖視圖。
[0016]圖4為圖1中滑套及鎖匙的裝配圖。
[0017]圖5為預制動式真空助力器帶制動主缸總成實施例ニ的剖視圖。
[0018]圖6為預制動式真空助力器帶制動主缸總成實施例ニ的滑套裝置處于工作初始狀態時預制動式真空助力器的剖視圖。
[0019]圖7為預制動式真空助力器帶制動主缸總成實施例ニ處于快速錯位運動狀態的首1J視圖。
[0020]圖8為預制動式真空助力器帶制動主缸總成輸入力與輸出壓力的特性曲線示意圖。
[0021]圖9為制動主缸輸出壓カ與制動踏板位移特征曲線對比圖。
[0022]圖10為輸入力與輸出壓力特性曲線示視圖。
[0023]圖11為輸出壓カ與制動踏板位移特性曲線示意圖。
[0024]圖中:1_操縱桿，2-活塞外売，3-閥碗，4-閥圈彈簧，5-滑套彈簧，6-后殼密封圏，7-滑套，8-后殼，9-模板，10-安裝座，11-第一彈簧，12-傳動桿，13-前売，14-膜片，15-真空單向閥，16-回位彈簧，17-壓碟，18-襯套，19-鑰匙，20-凸臺，21-裝配鑰匙孔，22-止動底座內法蘭面，23-止動底座，24-閥圈，25-大氣腔，26-真空腔，27-限位孔，28-擋圈，29-柱塞，30-鋼珠，31-第一彈簧總成，32-第二彈簧總成，33-第二活塞，34-液壓腔，35-主皮碗，36-副皮碗，37-第一活塞，38-安裝通孔，39,42-小皮碗，40-0型密封圏，41-限位凸臺，S1-大氣閥座，S2-第一真空閥座，S3-第二真空閥座，Kl-大氣閥ロ，K2-第一真空閥ロ，K3-第二真空閥ロ。
【具體實施方式】
[0025]為了便于本領域技術人員理解，下面將結合附圖以及實施例對本發明進行進一歩描述。
[0026]圖1至圖3所示為本發明預制動式真空助力器實施例一。
[0027]該預制動式真空助力器，包括殼體、活塞外殼2、回位裝置、模板9裝置、真空單向閥15、控制閥機構、以及操縱桿I。
[0028]其中，殼體包括后殼8以及前売13，活塞外殼2滑動安裝于后殼8內，并可沿軸向移動。回位裝置為兩端分別作用于活塞外殼2前端、前売13的回位彈簧16。模板9裝置包括外緣緊封于殼體的膜片14以及與活塞外殼2過盈配合的膜板,膜板內緣與活塞外殼2固定相連，膜板與活塞外殼2之間設有密封圈，活塞外殼2與前殼13之間設有后殼密封圈6，活塞外殼2、后殼8、后殼密封圈6、模板9裝置圍成大氣腔25，而膜板裝置與前殼13、活塞外殼2圍成真空腔26。真空單向閥15安裝于前殼13上，從真空單向閥15處可引入負壓。控制閥機構位于活塞外殼2內，該控制閥機構用于控制氣體進入真空腔26和大氣腔25,以及控制氣體從大氣腔25中排出，使大氣腔25與真空腔26之間的壓差在失衡與平衡兩種狀態下變化。
[0029]該控制閥機構包括:與操縱桿I對接相連且可相對殼體沿軸向移動的止動底座23,止動底座23的后端為大氣閥座SI ;活塞外殼2的第一真空座；可抵靠于大氣閥座SI和第一真空座的閥圈24總成。大氣閥座SI與閥圈24總成形成大氣閥ロ K1，大氣閥ロ Kl的開關控制氣體進入大氣腔25。第一真空座與閥圈24總成形成第一真空閥ロ K2。該控制閥機構還包括可相對活塞外殼2沿軸向移動的滑套裝置，滑套裝置的后端為第二真空閥座S3，第二真空閥座S3與閥圈24總成形成第二真空閥ロ K3。第一真空閥ロ K2或第二真空閥ロ K3關閉時，真空腔26與大氣腔25隔絕；第一真空閥ロ K2與第二真空閥ロ K3同時開啟時，真空腔26與大氣腔25相通；大氣閥ロ Kl開啟時，大氣腔25與外界相通。
[0030]閥圈24總成包括閥圈24以及閥圈彈簧4。閥圈彈簧4兩端分別作用于閥圈24、閥碗3，對閥圈24提供向前的作用力，使閥圈24總成可抵靠于大氣閥座S1、第一真空座、第ニ真空座。
[0031]滑套裝置包括圓筒狀滑套7、U形鑰匙19、以及滑套彈簧5。滑套7安裝于活塞外殼2后端的環形凹槽內，并且第二真空閥座S3位于第一真空閥座S2與大氣閥座SI之間。鑰匙19穿過滑套7的限位孔27，如圖4，并且其后端面可抵靠于后殼8的凸臺20，當然，活塞外殼2設讓鑰匙19穿過的裝配鑰匙孔21。該鑰匙19限定滑套7相對活塞外殼2的位移大小。滑套彈簧5兩端分別作用于滑套7、活塞外殼2，對滑套7提供一向后的作用力。第ニ真空閥座S3與第一真空閥座S2之間還設有密封圏。
[0032]該預制動式真空助力器還包括液壓反饋裝置，液壓反饋裝置包括位于前殼13內的傳動裝置、阻力裝置。該傳動裝置為可沿軸向移動的傳動桿12，該傳動桿12后端可作用于止動底座23前端，當該預制動式真空助力器與制動主缸配合使用吋，制動主缸的第一活塞37總成的液壓腔34的液壓作用于傳動桿12前端，對傳動桿12提供一向后的作用力。該阻カ裝置包括與活塞外殼2位置相對固定的安裝座10，同時作用于安裝座10、傳動桿12的第一彈簧11，第一彈簧11可對傳動桿12提供一向前的作用力。該液壓反饋裝置向操縱桿I反饋的作用力為制動主缸的第一活塞37總成的液壓腔34的液壓對傳動桿12前端的作用力與第一彈簧11對傳動桿12作用力的合力。
[0033]該預制動式真空助力器還包括安裝于活塞外殼2前端的襯套18，該襯套18設有讓止動底座23前端穿過的通孔；該預制動式真空助力器與制動主缸配合時，制動主缸的第ー活塞37緊壓于襯套18上。該預制動式真空助力器還包括安裝于活塞外殼2與回位彈簧16之間的壓碟17，襯套18被壓碟17緊壓于活塞外殼2前端，從而固定襯套18的位置。該預制動式真空助力器還包括安裝于活塞外殼2的第一安裝通孔的小皮碗42，該小皮碗42內側緊壓止動底座23前端光桿部，防止大氣腔25與真空腔26通過第一安裝通孔相通。
[0034]圖5至圖7所示為本發明預制動式真空助力器帶制動主缸總成實施例ニ。
[0035]該預制動式真空助力器帶制動主缸總成包括預制動式真空助力器以及制動主缸，該預制動式真空助力器包括殼體、活塞外殼2、回位裝置、模板9裝置、真空單向閥15、控制閥機構、操縱桿1、液壓反饋裝置、襯套18、以及壓碟17。其中殼體、活塞外殼2、回位裝置、模板9裝置、真空單向閥15、控制閥機構、操縱桿1、襯套18、以及壓碟17等組件與本發明預制動式真空助力器實施例一中對應的組件完全相同，在此就不再詳細描述。
[0036]所述制動主缸總成包括第一活塞37總成、第二活塞33總成、主皮碗35、副皮碗36和鋼珠30。第一活塞37總成包括第一活塞37和第一彈簧總成31，第二活塞33總成包括第二活塞33和第二彈簧總成32。第二彈簧總成32的抗カ使第一活塞37對襯套18有預緊力。
[0037]所述液壓反饋裝置安裝于第一活塞37的安裝通孔38中，該安裝通孔38與第一活塞37的同軸，并且安裝通孔38的前端與第一活塞37的液壓腔34相通。液壓反饋裝置包括傳動裝置與阻力裝置，其中傳動裝置為柱塞29，柱塞29的前部設有環形凹槽，通過設于環形凹槽的小皮碗39可以防止第一活塞37的液壓腔34中液體泄漏至位于小皮碗39后側的安裝通孔38內。阻力裝置包括擋圈28、安裝座10以及第ー彈簧11 ;擋圈28固定于安裝通孔38的尾端，用于限定位于其前側的安裝座10，使安裝座10與第一活塞37的位置固定不變；該柱塞29的中部設有限位凸臺41，第一彈簧11兩端分別作用于安裝座10與限位凸臺41，對柱塞29提供向前的作用力。該安裝通孔38的前部分直徑小于其后部分直徑，令安裝通孔38內形成一階梯平臺，限位凸臺41前部設有安裝槽，該安裝槽中卡設有0型密封圈40，液壓反饋裝置在不受外力的作用カ時，第一彈簧11的預緊カ使限位凸臺41抵靠于階梯平臺，此時0型密封圈40可以減少真空腔26里真空對小皮碗39密封性的影響。當柱塞29前端受到第一活塞37總成的液壓腔34的液壓作用力克服第一彈簧11的預緊カ后，柱塞29才會向后運動，將カ反饋至止動底座23。
[0038]現對本發明預制動式真空助力器帶制動主缸總成的工作過程進行詳細介紹。
[0039]( I)預制動式真空助力器無真空狀態
預制動式真空助力器無真空狀態時，回位彈簧16抗カ和主缸的預緊カ共同對活塞外殼2形成向后推力，而活塞外殼2的裝配鑰匙孔21前端面緊貼著鑰匙19的前側面，將鑰匙19向后推直至頂到后殼8的凸臺20。此時空氣閥ロ處于開啟狀態，第一真空閥ロ K2處于關閉狀態；大氣腔25與大氣連通，真空腔26充滿大氣，真空腔26和大氣的壓強相等，無伺服力。
[0040](2)預制動式真空助力器初始狀態
預制動式真空助力器剛抽真空，即是初始狀態時，真空腔26和大氣腔25壓強不相等，兩腔壓差產生向前推力。向前推力使活塞外殼2以及與活塞外殼2剛性連接的組件(此組件包括閥碗3、模板9裝置、襯套18)輕微地向前推進，此時止動底座23保持不動。在閥圈彈簧4抗カ作用下，閥圈24緊貼第一真空閥座S2向前移動，同時大氣閥ロ Kl逐漸關閉，而當閥圈24被止動底座23的大氣閥座SI頂住時，大氣閥ロ Kl關閉，隨后由于活塞外殼2繼續向前推進，使第一真空閥座S2與閥圈24分離，即第一真空閥ロ K2開啟，此時氣體從大氣腔25進入真空腔26，如引線XX所示。當兩腔間的壓差產生的伺服力恰好能抵消回位彈簧16和主缸預緊力時，如圖5所示，第一真空閥ロ K2、大氣閥ロ Kl同時處于關閉狀態，同時鑰匙19的前側面與活塞外殼2的裝配鑰匙孔21前端面已經脫離，但鑰匙19的后端面依然頂住后殼8的凸臺20，此過程中，活塞外殼2、閥碗3和閥圈24均向前移動，止動底座23和滑套7始終保持不動。
[0041 ] (3)滑套裝置工作初始狀態 對操縱桿I提供一足夠的推動カ時，該推動カ將克服閥圈彈簧4的抗力，使操縱桿I頂著止動底座23向前移動，使第一真空閥ロ K2開啟，而此時第一真空閥ロ K2仍處于關閉狀態，空氣迅速進入大氣腔25，如引線ZZ所示。大氣腔25與真空腔26的壓差増大，產生更大伺服力以克服回位彈簧16抗カ推著活塞外殼2向前移動，此時活塞外殼2的裝配鑰匙孔21前端面與鑰匙19的前側面的距離増大，同時由于止動底座23也向前移動，止動底座內法蘭面22脫離鑰匙19的前側面。活塞外殼2向前移動時，鑰匙19與滑套7保持靜止，所以第ニ真空閥座S3相對活塞外殼2向后移動，隨后第一真空閥座S2與第二真空閥ロ K3同時抵壓于閥圈24，如圖6所示，這時第二真空閥座S3正準備替代第一真空閥ロ K2起錯位運動消除或調整空行程作用，此狀態定義為滑套裝置工作初始狀態。
[0042](4)滑套裝置工作終止狀態
當滑套裝置處于工作初始狀態時，對操縱桿I繼續提供向前的推動力，大氣閥ロ Kl持續處于開啟狀態，大氣不斷地進入大氣腔25，兩腔壓差的伺服力推著活塞外殼2繼續向前移動。由于滑套彈簧5抗カ的作用，滑套7與鑰匙19仍保持靜止狀態，此時鑰匙19依然抵靠在后殼8的凸臺20上，而且滑套彈簧5的抗カ遠大于閥圈彈簧4的抗力，所以第二真空閥座S3頂開閥圈24，使第一真空閥座S2脫離閥圈24，即第一真空閥ロ K2開啟，第二真空閥ロ K3關閉，也就是說在剩下階段的推程里，第二真空閥ロ K3取代第一真空閥ロ K2控制真空腔26與大氣腔25 (或大氣)的連通與否。在第二真空閥ロ K3取代第一真空閥ロ K2之后的推程里，操縱桿I以一定速度V推進，活塞外殼2也是相對于操縱桿I以相同速度V向前推進，那么活塞外殼2推著第一活塞37以2V速度在快速向前移動，這種快速運動定義為快速錯位運動。在快速錯位運動期間第二真空閥ロ K3與第一真空閥ロ K2之間距離就是發生錯位的位移量X，位移量X的多少就是消除或調整空行程量多少，本發明就是以這種快速錯位的位移量X來實現預制動式。當快速錯位運動到一定距離時，鑰匙19的后側面剛抵靠活塞外殼2的裝配鑰匙孔21后端面，且鑰匙19的還沒來得及脫離后殼8的凸臺20，此狀態定義為滑套裝置工作終止狀態，如圖7所示。
[0043]在滑套裝置工作初始狀態到滑套裝置工作終止狀態過程中，操縱桿I的推進速度恒定，不受到快速錯位運動的影響，快速錯位運動只使活塞外殼2和主缸活塞相對操縱桿I向前移動位移量X，所以該助力器也不會影響操縱制動踏板的感覺。滑套裝置工作終止狀態之后的推程，助力器的活塞外殼2、回位裝置、模板9裝置、真空單向閥15、控制閥機構、操縱桿I等的工作與普通助力器對應的組件一祥，在此就不再詳細描述。
[0044](5)液壓反饋裝置反饋
第一活塞37受到伺服力向前推迸，當空行程消失時，第一活塞37總成的液壓腔34以及第ニ活塞33總成的液壓腔34立刻建壓，由于安裝通孔38的前端與第一活塞37總成的液壓腔34相通，那么第一活塞37總成的液壓腔34的液壓將反饋至柱塞29前端。當第一活塞37總成的液壓腔34建壓所產生反饋力不足以克服第一彈簧11的預緊カ時，第一活塞37只是受到活塞外殼2所產生的真空伺服力向前推迸，而柱塞29無法對止動底座23、操縱桿I反饋作用力，此階段“輸入力與輸出壓力特性曲線”中由始動カ初始點開始直線上升，可看成助力比無窮大，如圖8中JP段所示。當第一活塞37總成的液壓腔34建壓所產生反饋力足夠克服第一彈簧11的預緊カ吋，柱塞29向后移動，柱塞29抵壓于止動底座23后將作用力通過止動底座23反饋至操縱桿1，該作用力為制動主缸的第一活塞37總成的液壓腔34的液壓對柱塞29前端的作用力與第一彈簧11對傳動桿12作用力的合力，在此階段“輸入力與輸出壓力特性曲線”中如圖8中SR所示。
[0045]柱塞29以ー定比例將カ反饋至止動底座23、操縱桿1，該比例就是助力器的助力比,助力比的大小跟第一活塞37與柱塞29橫截面積比值相關，截面積比值越大，助力比也越大，而反饋至操縱桿I的作用力就越小，反之亦然。因此可以用第一活塞37橫截面積與柱塞29橫截面積比值來調整助力器的助力比大小。
[0046]由于本發明實施例一中預制動式真空助力器的工作過程與實施例ニ中預制動式真空助力器的工作過程基本相同，因而不再對實施例一中預制動式真空助力器的工作過程進行詳細描述。
[0047]該預制動式真空助力器如采用橡膠件反饋，利用快速錯位運動消除或減少空行程將會導致新問題，助力器跳躍值很大，甚至非常接近或相等于拐點值，使助力器可控的線性很差或者幾乎沒有；造成上述因素是由于橡膠件變形量很小，當錯位運動位移量大于橡膠件變形量時，橡膠件達到最大變形量時也不能將反饋力傳遞給止動底座、操縱桿直至制動踏板上，無反饋カ導致助力器的助力比無窮大。而本發明的液壓反饋裝置通過剛性的傳動桿或柱塞將反饋力傳遞至止動底座、操縱桿，從而解決利用快速錯位運動消除或減少空行程導致助力器跳躍值很大，甚至非常接近或相等于拐點值，使助力器可控的線性很差或者幾乎沒有的問題。
[0048]而且，傳統式助力器由于采用橡膠件反饋，橡膠件流動性差，受溫度濕度等環境影響大，特別是經過耐久試驗之后，橡膠件會產生嚴重的永久性變形，對跳躍值和助力比變化非常大。而上述預制式真空助力器的液壓反饋裝置的第一彈簧預緊カ和柱塞或傳動桿橫截面積是不會因溫度等環境和耐久試驗后而發生較大變化，因而跳躍值和助力比變化較少，液壓反饋裝置的性能穩定；且助力器的跳躍值與助力比可以調節。
[0049]液壓反饋裝置除了上述性能穩定性的優點之外，還具備高效能轉化的優點。傳統助力器的前、后腔壓差產生伺服カ傳遞給制動主缸時，是經過橡膠件壓縮變形后才將助力器所產生的伺服力傳遞給主缸活塞，橡膠件在壓縮變形和流動過程中會將助力器部分能量轉化成橡膠壓縮變形的勢能，使助力器能量損失。而液壓反饋裝置是通過剛性零件將助力器的伺服力傳遞給主缸活塞，傳遞過程中幾乎沒有能量損失。因而液壓反饋裝置能將預制動式真空助力器的能量高效率傳遞給制動主缸總成。
[0050]對本發明實施ニ的某一規格預制動式真空助力器帶制動主缸總成的制動主缸輸出壓カ與制動踏板(制動踏板與操縱桿I相連)位移進行分析，其特性曲線如圖9中曲線9-2所示，而曲線9-1為傳統同規格尺寸的助力器帶制動主缸總成的制動主缸輸出壓力與制動踏板位移的特性曲線。
[0051]現在對預制動式真空助力器帶制動主缸總成的制動主缸輸出壓力與制動踏板位移特性曲線9-2進行分析。曲線9-2的坐標原點到DS點的過程就是“預制動式真空助力器初始狀態”到“滑套裝置工作初始狀態”，DS為快速錯位運動的起始點；曲線9-2的DS到DB點的過程就是“滑套裝置工作初始狀態”到“滑套裝置工作終止狀態”，這個過程就是在滑套裝置的作用下使活塞外殼2推動著第一活塞37發生錯位運動的過程，在此過程中第一活塞37迅速發生錯位運動，使制動主缸內腔壓カ迅速升上，由DS點到DB點的跳躍，DB點為快速錯位運動的終止點。[0052]圖9中的虛線部分為曲線9-2從DS點向前延伸部分，由虛線部分與曲線9_2中DS點后半部分組成的新曲線與曲線9-1對比可知，實際上預制動式真空助力器的錯位運動就相當于把傳統同規格尺寸的助力器帶制動主缸總成的制動主缸輸出壓力與制動踏板位移特性曲線向左平移iXX mm (i是指制動踏板比值，X為錯位運動位移量)，使得預制動式真空助力器可以消除或調節主缸總成的空行程。
[0053]該預制動式真空助力器的真正價值不僅在于能調節整車制動系統的空行程，而且能使低規格尺寸的助力器代替高規格尺寸的助力器使用，從而降低了生產制造成本上。現以傳統10寸真空助力器帶23.81缸徑制動主缸總成與9寸預制動式真空助力器帶22.22缸徑制動主缸總成作對比，其中，兩者的參數均為:始動カ為60N，助力比為8，跳躍值為
1.0MPa,相同負載。
[0054]根據上述參數計算出9寸預制動式真空助力器的有效真空伺服力在2300N，傳統10寸真空助力器的有效真空伺服力在2800N ;制動主缸按95%效率進行轉化，得到上述兩款助力器帶制動主缸總成的輸入力與輸出壓力特性曲線，見圖10，其中曲線10-1為傳統10寸真空助力器帶23.81缸徑制動主缸總成的輸入力與輸出壓力特性曲線，曲線10-2為9寸預制動式真空助力器帶22.22缸徑制動主缸總成的輸入力與輸出壓力特性曲線，從圖10可知，兩款助力器的拐點值均為7.3MPa。
[0055]對上述兩種助力器帶制動主缸總成的輸出壓力與制動踏板位移特性曲線進行分析，見圖11，其中曲線11-1為傳統10寸真空助力器帶23.81缸徑制動主缸總成的輸出壓力與制動踏板位移特性曲線，曲線11-2為9寸預制動式真空助力器帶22.22缸徑制動主缸總成的輸出壓力與制動踏板位移特性曲線。從圖11可知，9寸預制動式真空助力器帶22.22缸徑制動主缸總成在制動系統中建壓速度較快，但是隨著行程増大，傳統10寸真空助力器帶23.81缸徑制動主缸總成建壓的壓カ慢慢趕上甚至超過9寸預制動式真空助力器帶22.22缸徑制動主缸總成的壓力，兩條曲線最終在助力拐點A處相交重合。從輸出壓カ與位移特性曲線可看出，9寸預制動式真空助力器帶22.22缸徑制動主缸總成不但曲線線性較好，而且9寸預制動式真空助力器帶22.22缸徑制動主缸總成能達到傳統10寸真空助力器帶23.81缸徑制動主缸總成的拐點值，也就是9寸預制動式真空助力器帶22.22缸徑制動主缸總成可代替傳統10寸真空助力器帶23.81缸徑制動主缸總成進行使用。從圖11可看出上述9寸預制動式真空助力器帶22.22缸徑制動主缸總成建壓速度比較緩，而傳統10寸真空助力器帶23.81缸徑制動主缸總成建壓比較快，并且曲線比較陡。因此傳統式助力器剎車制動比較“猛”，制動時整車“點頭”很明顯，相對之下預制動式真空助力器帶制動主缸總成制動建壓比較緩，制動時比較柔和，可控性好。
[0056]以上所述實施例僅表達了本發明的部分實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.ー種預制動式真空助力器，包括: 殼體； 位于殼體內并可相對殼體沿軸向移動的活塞外殼； 同時作用于活塞外殼前端、殼體的回位裝置； 位于殼體內的模板裝置，模板裝置與活塞外殼將殼體內部空間分隔出真空腔及大氣腔； 位于活塞外殼內的控制閥機構，控制閥機構用于控制氣體進入真空腔和大氣腔，以及控制氣體從大氣腔中排出； 對控制閥機構進行操控的操縱桿； 其特征在于，控制閥機構包括:與操縱桿相接且可相對殼體沿軸向移動的止動底座，止動底座的后端為大氣閥座；活塞外殼的第一真空座；可抵靠于大氣閥座和第一真空座的閥圈總成，大氣閥座與閥圈總成形成大氣閥ロ，第一真空座與閥圈總成形成第一真空閥ロ ；以及可相對活塞外殼沿軸向移動的滑套裝置，滑套裝置的后端為第二真空閥座，第二真空閥座與閥圈總成形成第二真空閥ロ ；第一真空閥ロ或第二真空閥ロ關閉時，真空腔與大氣腔隔絕；第一真空閥ロ與第二真空閥ロ同時開啟時，真空腔與大氣腔相通；大氣閥ロ開啟吋，大氣腔與外界相通； 預制動式真空助力器處于無真空狀態時，大氣閥ロ、第二真空閥ロ打開，而第一真空閥ロ關閉，大氣腔與大氣連通；真空腔抽真空時，由真空腔與大氣腔之間壓差產生的伺服力推動活塞外殼向前移動，此時止動底座`保持靜止不動，隨后大氣閥ロ關閉，第一真空閥ロ及第二真空閥ロ打開，大氣腔的氣體進入真空腔，直至第一真空閥ロ與大氣閥ロ同時關閉；此后，操縱桿受外力推動時，滑套裝置保持靜止，大氣閥ロ打開，活塞外殼、止動底座和閥圈總成向前推迸，隨著活塞外殼、止動底座和閥圈總成的位移的増加，第二真空閥座頂住閥圈總成，第一真空閥座與閥圈總成分開，此后在活塞外殼相對操縱桿向前移動的推程里，第二真空閥座相對第一真空閥座發生位移。
2.根據權利要求1所述的預制動式真空助力器，其特征在于:還包括液壓反饋裝置，液壓反饋裝置包括: 傳動裝置，位于殼體內并可沿軸向移動，該傳動裝置可作用于止動底座前端，當該預制動式真空助力器與制動主缸配合使用時，制動主缸的第一活塞總成的液壓腔的液壓作用于傳動裝置，對傳動裝置提供一向后的作用力； 阻力裝置，對傳動裝置提供向前的作用力。
3.根據權利要求1所述的預制動式真空助力器，其特征在于:所述傳動裝置為傳動桿，所述阻カ裝置包括與活塞外殼位置相對固定的安裝座，同時作用于安裝座、傳動桿的弾性件。
4.根據權利要求1所述的預制動式真空助力器，其特征在于:所述滑套裝置包括圓筒狀滑套、U形鑰匙、以及滑套彈簧；滑套安裝于活塞外殼后端的環形凹槽內，并且第二真空閥座位于第一真空閥座與大氣閥座之間；鑰匙穿過滑套的限位孔以及活塞外殼的裝配鑰匙孔，鑰匙的后端面可抵靠于后殼的凸臺；滑套彈簧兩端分別作用于滑套、活塞外売，對滑套提供一向后的作用力；所述預制動式真空助力器還包括安裝于活塞外殼前端的襯套，安裝于活塞外殼與回位裝置之間的壓碟；該襯套設有讓止動底座前端穿過的通孔；且被壓碟緊壓于活塞外殼前端；該預制動式真空助力器與制動主缸配合時，制動主缸的第一活塞緊壓于襯套上。
5.—種預制動式真空助力器帶制動王缸總成，包括制動王缸；其中制動王缸包括弟一活塞總成、第二活塞總成；第一活塞總成包括第一活塞，其特征在于:還包括權利要求1所述預制動式真空助力器，第一活塞后端作用于活塞外殼前端。
6.根據權利要求5所述的預制動式真空助力器帶制動主缸總成，其特征在于:所述預制動式真空助力器還包括液壓反饋裝置，液壓反饋裝置包括至少部分位于安裝通孔內的傳動裝置以及安裝于安裝通孔內的阻力裝置；該傳動裝置可沿軸向移動并作用于止動底座前端，安裝通孔中位于傳動裝置前端的部分與第一活塞總成的液壓腔相通；該阻カ裝置對傳動裝置提供向前的作用力。
7.根據權利要求5所述的預制動式真空助力器帶制動主缸總成，其特征在于:所述傳動裝置包括柱塞，柱塞的后端可作用于止動底座前端；所述阻尼裝置包括固定于安裝通孔內的安裝座，以及同時作用于安裝座、柱塞的弾性件。
8.根據權利要求7所述的預制動式真空助力器帶制動主缸總成，其特征在于:所述柱塞中部設有限位凸臺，弾性件兩端分別作用于安裝座與限位凸臺；該安裝通孔的前部分直徑小于其后部分直徑，令安裝通孔內形成一階梯平臺，液壓反饋裝置在不受外力的作用力時，第一彈簧的預緊カ使限位凸臺抵靠于階梯平臺。
9.根據權利要求5所述的預制動式真空助力器帶制動主缸總成，其特征在于:所述滑套裝置包括圓筒狀滑套、U形鑰匙、以及滑套彈簧；滑套安裝于活塞外殼后端的環形凹槽內，并且第二真空閥座位于第一真空閥座與大氣閥座之間；鑰匙穿過滑套的限位孔以及活塞外殼的裝配鑰匙孔，鑰匙的后端面可抵靠于后殼的凸臺；滑套彈簧兩端分別作用于滑套、活塞外売，對滑套提供一向后的作用力。
10.根據權利要求5所述的預制動式真空助力器帶制動主缸總成，其特征在于:所述預制動式真空助力器還包括安裝于活塞外殼與第一活塞之間的襯套，安裝于活塞外殼與回位裝置之間的壓碟；該襯套設有讓止動底座前端穿過的通孔，且被壓碟緊壓于活塞外殼前端。
【文檔編號】B60T17/00GK103496364SQ201310396288
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月3日 優先權日:2013年9月3日
【發明者】劉培, 陳智華, 楊壯 申請人:廣東中博汽車零部件有限公司