專利名稱：多斜率補償器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種使輸出壓力隨輸入壓力而變化的裝置，這種裝置尤其適用于一液壓回路中，所述裝置包括-一個細長體，其中設有一個孔，該孔至少被分成兩個充液壓力腔室，即承受輸入壓力的第一腔室和承受輸出壓力的第二腔室;
-一個在所述孔中滑動并用于劃分第一和第二腔室的第一活塞，所述活塞具有分別暴露于第一和第二腔室壓力之中的第一和第二壓力斷面;
-一個閥，該閥設于第一活塞上且與固定于細長體上的元件相配合，以便利用該元件隨第一活塞在所述孔中位置的變化而被開啟或關閉，該閥在任一個低于極限值的輸入壓力時為常開，以便利用第一和第二腔空之間的自由容積位移實現所述腔室中的流體壓力平衡;
-支撐裝置，該裝置于第一活塞之上施加一個決定壓力的所述極限值的彈性力，該力將該活塞推向使閥常開的常開位置;
-反作用裝置，用于在第一活塞上作用一個抵抗彈性力的作用隨輸入壓力而增加的力，該力趨于使活塞脫離其常開位置，并在較極限值高的輸入壓力值下至少對從第一腔室向著第二腔室的任何容積位移提供局部阻力;
這些反作用裝置本身包括一個密封地相對第一活塞滑動的第二活塞，該活塞具有至少暴露于第一腔室壓力下的壓力斷面;一個可變形元件，該件至少支撐在第二活塞上以便承受至少隨輸入壓力變化而其變化的力并通過輸入壓力增加的作用而由其變形允許兩個活塞向一個相對的末端位置的相對位移;鎖定裝置在活塞已經到達其相對的末端位置時，該鎖定裝置能夠防止活塞的任何相對位移。
這種稱之為補償器的裝置是公知的且已在機動車液壓制動回路中使用多年。
更準確地說，是以這樣一種方式將補償器設在后輪制動器液壓回路的上游中，即在高制動壓力下，僅將部分前輪制動器的輸入壓力傳遞給后輪制動器，并以此防止不及時制動后輪。
傳統的補償器可以不僅隨著輸入壓力改變輸出壓力，而且可以隨著由支撐裝置作用于第一活塞上的載荷來改變輸出壓力，上述載荷取決于由機動車后輪所支撐的載荷。
另一方面，為了一個給定載荷，常規補償器允許輸出壓力僅根據輸入壓力的兩個仿射函數而演變，也就是說，根據兩直線段描繪出的規律變化。
雖然補償器亦允許根據三個不同工況的輸出壓力演化，但目前這些補償器的結構復雜，其制造相當困難且費用高昂。
根據其前序部分的特征，英國GB-A-2060102文獻中給出一種這類補償器的例子。
在這篇文獻中所描述的補償器中，精確加工并組裝的接頭數量和基本零件的數量是相當可觀的，這便造成相當大的麻煩以及高昂的制造費用。
在本文中，本發明的目的在于提供一種補償器，該補償器允許輸出壓力根據具有兩個以上斜率的規律進行變化，而其結構又相對簡單。
為此，本發明裝置的主要特征在于第一活塞至少局部地為環狀，且第二活塞在第一活塞上述環狀部分中滑動。
根據這些特征，即可生成一種多斜率補償器，其中的細長體上僅打一個孔且其中僅有一個活塞是中空的，這便限制了加工問題并減少了所需零件的數量。
在本發明的第一個可能的實施例中(
圖1)，支撐裝置包括一個由可變形件構成的反作用盤。
在這種情況下，即有希望利用一個面使第二活塞與所述可變形件相接觸，所述面與該活塞壓力斷面的比率大于第一活塞的第一和第二壓力斷面之比。
此外，鎖定裝置包括例如一根固定在第二活塞上的銷軸，以及一個設置于第一活塞上的并由所述銷軸穿過的一個徑向小孔的止擋面。
所述閥最好主要包括一個設置于第一活塞中的球，該球由一個彈簧壓在穿過所述活塞的小孔的內邊緣上，與該閥相配合的元件是一個固定在細長體上的指狀物并可穿過所述小孔以便向后推該球。
在本發明的第二個可能的實施例中(圖2)，該閥例如包括一個由第一活塞的外徑向延伸部分所形成的環狀凸緣，且與該閥相配合的元件是一道用于所述環狀凸緣的座所形成的密封。
上述情況可有利地實現，以使第二活塞具有與第一和第二腔室相同的壓力斷面，并使鎖定裝置至少包括一個第二活塞的軸向面，該面轉向第一活塞的外側。
在本發明的第二實施例中，可變形件例如為一根彈簧，該簧沿著與第二活塞相對第一活塞在所述活塞的相對末端位置方向上的相對位移相反的方向向后推第二活塞。
通過以下特定的無限定性的描述，并參考相應的附圖將使本發明的其它特征及優點變得更清晰。其中圖1是根據本發明第一實施例的裝置的截面示意圖;
圖2是根據本發明第二實施例的裝置的截面示意圖;
圖3是表示在根據本發明裝置中輸出壓力(P1)隨輸入壓力(P0)變化的曲線圖。
為簡明清楚起見，在圖1和2中以相同的序號表示起同樣作用的元件。
本發明裝置旨在使輸出壓力P1可隨輸入壓力P0和定位力F的函數而變化。
本裝置包括一個其中形成有一孔1a的細長體1，其中可帶或不帶凸臺且被分成兩個充液的腔室2和3，第一腔室2中為輸入壓力P0而第二腔室3中為輸出壓力P1。
至少局部為環形的第一活塞4可滑動地安裝在孔1a中，第二活塞5則可活動地安裝在第一活塞4的環形部分中。
在相應的腔室2和3中，第一活塞4包括第一和第二壓力斷面S4a和S4b，第二活塞5包括至少暴露于第一腔室2中的壓力下的壓力斷面S5a。
第一活塞帶有一個與固定于細長體1上的元件7相配合的閥6，并隨第一活塞4在孔1a中的位置的變化來決定打開或關閉所述閥。
如圖1所示，該閥可包括一個設于活塞4之中的球14，并利用彈簧15將其推壓在一個穿過活塞4的孔的內緣上，與該閥相配合的元件包括一個指狀物7，該物固定于細長體1之上并可穿過上述孔將球14推離其閥座。
如圖2所示，閥6也可以由第一活塞4的外徑延伸部分所形成的一環狀凸緣所構成，與該閥相配合的元件是一密封件，它為該環狀凸緣形成一閥座。
無論哪種實施例，閥6均可在輸入壓力P0的低壓值及其極限值P0.1下處于常開狀態。
因此，第一腔室2中的流體在一開始總是與第二腔室3中的流體自由相通，并且通過流體從第一腔室2向第二腔室3的自由容積位移，使得輸入壓力P0的任何增加均導致輸出壓力P1的相值增加。
下面將詳細描述利用由支撐裝置8，80，81傳遞給第一活塞的彈性力將第一活塞4推向圖1和2的右側，即將其推向所述閥的常開位置。
但也可利用反作用裝置將第一活塞4向相反的方向推，這種裝置趨于使該活塞脫離其常開位置，且一旦輸入壓力P0高于其極限值P0.1，這種裝置便至少對從第一腔室向第二腔室的任何容積位移產生局部阻力。
下面將參照圖示各實施例詳細描述這些由第二活塞5、可變形件8或9以及鎖定裝置10、11所組成的反作用裝置。
在如圖1所示的本發明第一實施例中，第二活塞5為圓柱形實心體，且于第一活塞4內密封滑動;而第一活塞4是中空圓柱體，且于孔1a無凸肩部分中密封滑動。
在第一活塞4中設有第一腔室2，并通過小孔4a和該活塞中的環形空腔4b在輸入壓力P0下與一個流體源相連。
銷軸10穿過第二活塞5，且由彈簧12壓在細長體1的內凸肩1b上。通過螺紋旋入細長體1上的環16來壓縮彈簧12。
銷軸10穿過第一活塞4上的徑向孔13，并允許活塞4和5間有一定的相對位移，這種位移由銷軸10與孔13圓周邊上的止擋面11的接觸程度所限制。
位于第一腔室2之外的第二活塞5的軸向面壓在嵌于剛性蓋81中的反作用盤8上，該盤其余的表面壓在第一活塞4的遠離第二腔室3的軸向環面上。
通過蓋81作用于反作用盤8上一個定位力F，該力之大小使極限值P0.1變化。盤8例如，可由一彈性體材料制成為可變形的但不可壓縮的元件，并與彈簧12一起用作支撐裝置。
通過參看附圖1和3以及以下的說明即可理解圖1所示裝置的工作過程。
以最小的力F并在有效的輸入壓力P0和有效的輸出壓力P1的初始零值上使閥6持繼開啟，由此P0的任何增加均伴隨有P1的等值增量，即P1等于P0。
因此，在P0和P1低值的整個范圍內均保持P1和P0相等。
但是，腔室2和3的壓力升高總使向左作用于第一和第二活塞上的力增加，該壓力作用于第一活塞的剖面S4a上，以及第二活塞的剖面S5a上。
與支撐裝置8，12，81所施加的力反向的力在輸入壓力的極限值P0.1下將第一活塞4向左推回，使常開的閥6關閉。
以后的平衡取決于通過反作用盤8的中介而由第一和第二活塞相互作用的力平衡。
若第二活塞5抵靠在盤上的面積等于其壓力斷面S5a，則P0·S5a＝P·S5a，其中P為反作用盤8上的壓力。
此外，若忽略閥6的斷面，則P1·S4b＝P·S4a，即P1＝P0·S4a/S4b。
由于S4a小于S4b，因此，如圖3所示，函數P1＝f(P0)的斜率在極限值P0.1之上時小于1。
這種狀況一直持續至壓力P0達到第二極限值P0.2，在該值下止擋面11抵靠在銷軸10上。
由于活塞4和5之間的相對運動沒有了，則使得所述的活塞形成一個整體，在圖1所示的實施例中，這個整體上沒有承受輸入壓力P0的面，且不可能產生壓力P1的相應增升。
在如圖2所示的本發明第二實施例中，活塞5也是實心圓柱體，且在第一活塞4的環形部分中密封滑動。
第一活塞4在密封17的密封下于孔1a中滑動，且在其軸向外表面81上作用有定位力F。
另外，利用支撐在細長體1上的彈簧80將活塞4向右推，由此而在該活塞上施加一個與定位力F同向的力。
活塞4可在其所承受的力的作用下而在由環18限位的密封7的兩側移動。
在與P0的低值相對應的靜止位置上，利用在活塞4上的小孔(例如4a和4c)而使該活塞從第一腔室2至第二腔室3的流體自由容積位移。
利用靠在第一活塞4上的彈簧9將第二活塞5在活塞4之中向后推。
根據本發明的第三實施例的裝置的工作過程如下所述。
開始時閥6開啟，且輸出壓力P1與輸入壓力P0對應，直至P0達到其第一極限值P0.1。
在此期間，輸入壓力P0在第一活塞4的第一斷面S4a上施加一個力，該力壓縮彈簧80而將活塞4向后推。
在輸入壓力P0達到其第一極限值P0.1的點上，閥6完全關閉，此后只能由第二活塞5的位移來形成從第一腔室至第二腔室的任何容積位移。
但由于這種位移受到彈簧9的阻力，則使得輸出壓力P1在超過點P1.1之后的增升迅速小于輸入壓力P0。
當輸入壓力P0達到第二極限值P0.2時，活塞5的軸向面與固定凸座11相接觸，第二活塞向右的任何進一步移動均被制止，且輸出壓力保持在其最終值P1.2上。
如圖1和2中的例子所示，可以各種方式實施本發明的的總體概念，本發明可生成一種補償器，在采用其中僅有一個孔的細長體和僅用一個中空活塞時，這種補償器具有兩個以上的斜率。
不過，第一實施例的某些優越之外在于其簡單以及全部由斷面比所確定的巨大的斜率(P1.2-P1.1)/(P0.2-P0.1)這一事實。
另外，通過在第一實施例裝置的孔1a中設置凸臺從而使第一活塞4在環形空間4b的各側具有不同的環形斷面，使用這種改進的裝置可獲得如圖3中所示的由超過點P0.2的第三非零斜率段表示的壓力特性。
權利要求
1.用于使輸出壓力至少隨輸入壓力而變化的裝置，包括--一個細長體(1)，其中設有一個孔(1a)，該孔至少被分成兩個充液壓力腔室，即承受輸入壓力(P0)的第一腔室(2)和承受輸出壓力(P1)的第二腔室(3)；--一個在所述孔中滑動并用于劃分第一和第二腔室的第一活塞(4)，所述活塞(4)具有分別暴露于第一和第二腔室壓力之中的第一和第二壓力斷面(S4a，S4b)；--一個閥(6)，該閥設于第一活塞上且與固定于細長體上的元件(7)相配合，以便利用該元件隨第一活塞在所述孔中的變化而被開啟或關閉，該閥在任一個低于極限值的輸入壓力時為常開，以便利用第一和第二腔室之間的自由容積位移實現所述腔室中的流體壓力平衡；--支撐裝置(8，80，81)，該裝置于第一活塞之上施加一個決定壓力的所述極限值的彈性力，該力將該活塞推向使閥常開的常開位置；--反作用裝置，用于在第一活塞上作用一個抵抗彈性力的作用隨輸入壓力而增加的力，該力趨于使活塞脫離其常開位置，并在較極限值高的輸入壓力值下至少對從第一腔室向著第二腔室的任何容積位移提供局部阻力，這些反作用裝置本身包括一個密封地相對第一活塞滑動的第二活塞(5)，該活塞具有至少暴露于第一腔室壓力下的壓力斷面(S5a)；一個可變形元件(8，9)，該件至少支撐在第二活塞上以便承受至少隨輸入壓力變化而使其變化的力并通過輸入壓力增加的作用而由其變形允許兩個活塞向一個相對的末端位置的相對位移，鎖定裝置(10，11)在活塞已經到達其相對的末端位置時，該鎖定裝置能夠防止活塞的任何相對位移，其特征在于，第一活塞(4)至少部分為環形且第二活塞(5)在第一活塞的上述環形部分中滑動。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，支撐裝置包括一個由可變形件組成的反作用盤(8)。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，第二活塞通過一個表面與所述可變形件相接觸，其與該活塞的壓力斷面(S5a)之比大于第一活塞的第一和第二壓力斷面之比(S4a/S4b)。
4.如權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，鎖定裝置包括一個固定于第二活塞(5)上的橫向銷軸(10)，一個設置于第一活塞(4)中并使銷軸(10)從其中穿過的徑向孔(13)的止擋面(11)。
5.如權利要求1至4之一所述的裝置，其特征在于，閥(6)主要包括一個設置于第一活塞(4)中的球(14)，并由彈簧(15)將其推壓在穿過該活塞的一個小孔的內緣上，與該閥相配合的所述的元件(7)為一個固定在細長體上的指狀物且其能夠穿過所述小孔而向后推球(14)。
6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，閥(6)包括由第一活塞(4)的外徑向延伸部分所形成的環狀凸緣，且與該閥相配合的元件(7)是一密封件，該密封件用于形成該環狀凸緣的閥座。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，第二活塞(5)具有與第一和第二腔室相同的壓力斷面(S5a)，所述鎖定裝置至少包括一個第二活塞的軸向面(10)，該面轉向第一活塞的外側。
8.如權利要求5至7之一所述的裝置，其特征在于，可變形件(9)為一個彈簧，該簧沿著與第二活塞相對第一活塞在所述活塞的相對末端位置方向上的相對位移相反的方向向后推第二活塞(5)。
全文摘要
這種補償器以公知的方式包括一個在其中形成兩個壓力腔室(2，3)的細長體(1)；一個活塞(4)，其中設有可將腔室相互連通的閥(6)；支撐裝置(8，81)和反作用裝置。反作用裝置包括在第一活塞內滑動的第二活塞(5)，一個可變形件(8)和鎖定裝置(10，11)，以此方式使輸出壓力(P
文檔編號B60T8/18GK1079805SQ9310523
公開日1993年12月22日 申請日期1993年4月28日 優先權日1992年4月30日
發明者皮埃爾·普雷斯阿科, 菲利普·卡斯蒂爾, 羅蘭·萊維雷 申請人:本迪克斯歐洲技術服務公司