专利名称：尤其用于机动车辆的气动制动助力器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气动制动助力器，尤其用于机动车辆的气动制动助力器。
背景技术：
机动车辆的制动回路通常包括一个气动辅助助力器，位于刹车踏板驱动的操纵杆与一个安装于液压回路以提供车辆的制动的串联主工作缸之间。
在常规方式下，该助力器包括一个被流体密封膜隔为一个真空腔和一个工作腔的硬质外壳，带有一个介于与制动踏板连接的操纵杆和作用于串联主工作缸的主活塞的推力杆之间的轴向活塞。
一个主要由不可压缩的材料制成反应盘，如橡胶或一种弹性体，安装于推力杆末端的盆形结构上，位于助力器的轴向活塞和在操纵杆末端助力器活塞的轴向通道里直线运动的柱塞对面。
助力器提供的辅助比率取决于力作用于反应盘的应用面积，一方面由助力器的活塞和柱塞决定，一方面由操纵杆决定。
已有人提出在紧急刹车时提高提供辅助比率的措施，这些措施包括一个弹性可形变的容器，如由弹簧钢制成，内部固定反应盘。该容器以轴向滑动方式固定于操纵杆的末端，操纵杆包括一个紧急刹车时减少轴向间隙后欲对容器末端施加压力的轴肩。
在普通的刹车过程中，制动电路的反作用力由滑入容器的圆柱末端、直接施用于反应盘的推力杆传导，辅助比率由推力杆末端的辐射表面决定。
在紧急刹车过程中，推力杆的轴肩和容器之间的轴向间隙减小，制动电路的反作用力不再被推力杆的末端传导，而是由大于推力杆末端的辐射表面的整个容器的辐射表面传导，这就增大了辅助比率。
在这个已知的系统中，推力杆的轴肩与容器末端之间的轴向间隙决定辅助比率的变化点。
已有人注意到，这个点可作为助力器运行温度的函数进行变化，因为反应盘的热膨胀对所述的轴向间隙具有不可忽视的影响，随运行温度的增大同时加大。
发明内容
本发明的目的尤其在于针对此问题提供一种简单、有效且廉阶的方法。
本发明主题为所述类型的气动辅助助力器，包括紧急刹车时改良辅助比率的方法，其对运行温度变化的敏感性为零或至少比现有技术的助力器低的多。
为此目的，提出一种尤其涉及机动车辆的气动制动助力器，包括一个通过主要由不可压缩材料制成、由推力杆支撑的反应盘为介质对推力杆施压的轴向活塞，该反应盘还与固定于操纵杆末端的柱塞共同作用，该柱塞以滑动方式在活塞的轴向通道导向，特征在于推力杆载有一个固定于与推力杆一体的限制器和反应盘上的支撑元件之间的轴向热膨胀元件，在热膨胀元件，支撑元件，推力杆的限制器和反应盘之间有一个轴向间隙，该轴向间隙决定了辅助比率的变化点，所述的热膨胀元件在运行温度变化时对该轴向间隙具有与反应盘相反的影响。
根据本发明的助力器，推力杆载有的元件的热膨胀使得至少能够部分补偿反应盘的热膨胀，这样助力器的运行温度变化对辅助比率变化点的影响基本被消除或至少显著减少。
这样，紧急刹车时助力器的运行对温度变化就设有那么敏感了。
此外，该装置能够得到这个结果，其使用方便，且与已有的助力器相比价格便宜。
根据本发明的另一个特征，热膨胀元件通过支撑推力杆载有的、含有反应盘的环形金属部件来协同作用。
该环形部件以轴向滑动方式固定于推力杆上，包括一个圆柱末端，其直径小于反应盘直径，在相应的推力杆末端轴向位移，该推力杆延伸通过环形部件的圆柱末端，支撑反应盘。
在本发明的第一个实施例中，热膨胀元件为管状，从外部环绕推力杆。
这样的情形下，热膨胀元件支撑具有反应盘的环形部件。
在本发明的另一个实施例中，热膨胀元件固定于推力杆的管状部件内部，一个与推力杆一体的指状物沿横轴穿过，推力杆支撑反应盘。
在该实施例中，与膨胀元件相关的支撑部件环绕所述的位于膨胀部件和环形部件之间的指状物，由一端支撑热膨胀元件、另一端载有一个针对含有反应盘的环形部件的圆柱末端的放射状凸缘的圆柱形环形成。
在这两个实施例中，热膨胀部件由具有适宜热膨胀系数的材料制成，多少与反应盘相对应，其轴向大小已确定，这样其轴向热膨胀至少在很大的温度范围如接近-40℃～+120℃的范围内近似地平衡反应盘的轴向热膨胀。
经过以下实施例和附图的描述，将对本发明的特征、细节和优点有更清楚的了解图1为本发明助力器的轴向横截面图；图2为更大比例的部分轴向截面图，示出推力杆的末端，包括反应盘的环形部件和操纵杆所携带的柱塞末端；图3对应图2，示出本发明的一个不同实施例。
具体实施例方式
按照惯例，在下面的描述中，图中左边位置描述为在前面，右边位置描述为在后面。
首先参考图1，其示出了机动车辆制动回路的气动辅助助力器的轴向横截面。
该助力器包括一个外壳10，其内部空间被一个柔性且密封的膜16分为一个前室12或真空腔，一个后室14或工作腔，膜可由如橡胶，弹性体或类似物制成，位于刚性套筒18之上，以其外围固定于外壳10。
膜16的内周和套筒18的内周固定于一个轴向活塞20，活塞在一个从外壳10向后部延伸的圆柱颈22中轴向位移中被引导。
柱塞20后端处的一个管状部分24伸出颈外，接收柱塞内部轴向位移中被引导的、后端与未示出的刹车踏板连接的操纵杆26，同时其前端带有一个柱塞28，相对于活塞20轴向位移中被引导。柱塞28试图支撑主要由不可压缩材料如橡胶或弹性体制成的反应盘30，其安装于一个与串联主汽缸的柱活塞协同作用的轴向推力杆32的末端，该串联主汽缸未示出在压力下为车辆制动供给制动液的液压回路的组成部分。
助力器10的前室12以一种已知的方式连接于一个真空源，如机动车辆的进气歧管，同时后室14以静止状态连接于前室12或在制动操作期间在环境压力下逐渐被供给空气。
一个三向阀34安装于活塞20的管状部件24的内部，由操纵杆26按顺序制动，在制动运行时先关闭室12和14的连接，其次逐渐地开启后室14与环境大气之间的连接通道。
本发明的助力器在图2中更为清楚，其中反应盘30被封装在一个由如弹簧钢制成的弹性可变的环形部件36中，其圆柱前端38以轴向滑动方式固定于推力杆32的端部，圆柱后端40为操纵杆26载有的柱塞28的前端形成一个轴向位移导向。
环形部件36还包括一个连接于前圆柱端38的前辐射面42和一个连接于后圆柱端40的后辐射面44。这两个辐射面42和44以凹面向内的圆形周壁46连接。从图2可看出，辐射面42和44以及环形部件36的圆柱表面46界定的空间完全被反应盘30充满。操纵杆32的后端和分别在环形部件36的圆柱两端38和40中位移中引导的柱塞28的前端可直接对反应盘30的辐射面施加压力。
一个管状热膨胀部件48被安装环绕推力杆32的后圆柱端，位于推力杆32的轴肩形成的限制器50与环形部件36的前辐射面42之间，在静止状态，限制器50、热膨胀部件48和环形部件36的前辐射面42之间有轴向间隙a。
以已知方式，静止状态下另一个轴向间隙b存在于柱塞28的前端和反应盘30之间。
热膨胀部件48由具有轴向热膨胀系数的刚性材料制成，使得在助力器运行温度变化时补偿反应盘30的轴向热膨胀成为可能。
实际上，当周围环境温度升高而反应盘30轴向膨胀的，支撑推力杆32的后端并试图向后移动环形部件36的后辐射面44，其具有增大了推力杆32的限制器50和环形部件36的前圆柱端38之间的距离的效果，因此增大了所述的轴向间隙a。
部件48的轴向热膨胀对该轴向间隙a具有相反的影响，因为由于升温，部件48轴向长度的增大可以缩短轴向间隙a。当正确选择了部件48的量纲和热膨胀特性时，由于部件48和反应盘30轴向长度的增大引起的轴向间隙a缩短和增大的总值实质因而为0。
在运行中，正常制动期间，液压回路的反应由推力杆32的后端传至反应盘30，该反应由盘30传至针对反应盘应用的柱塞28，消除了间隙b。
在紧急刹车过程中，推力杆32的轴肩50靠在部件48的端部，该部件靠在含有反应盘的环形部件36的前辐射面42上，液压制动回路的作用施加于环形部件36的最大辐射面上的反应盘。这就造成辅助比率的增大。
运行温度变化过程中，轴向间隙a始终保持恒定，辅助比率在同样的刹车情况下发生变化。
在图3示出的一个不同的实施例中，管状热膨胀部件48套在推力杆32的后端管状部件52内，被与推力杆一体的圆柱指状物54轴向横过，该指状物54终止于针对反应盘30的推力垫56，该推力垫56可在含有反应盘的环形部件36前圆柱端38中的轴向位移中引导。
由圆柱环58形成的支撑部件固定在推力杆的管状末端52内部，位于热膨胀部件48和环形部件36的圆柱前端38之间，该环58包括其末端的辐射凸缘60，其外径比部件36的前圆柱端38稍大。
所述的轴向间隙a形成于部件36的圆柱末端38的前表面、环58的辐射凸缘60、热膨胀部件48和接收热膨胀部件48的推力杆32的管状部件52的末端62之间。
在该实施例中，当热膨胀部件48被围在一个密闭空间时，该部件可与反应盘30一样由同样的基本不可压缩材料制成。
运行中，普通刹车时，液压回路的反应由指状物54的后端衬垫56传输至反应盘30。在紧急刹车过程中，支撑部件58的辐射凸缘60正对环形部件36的圆柱前端38，液压回路的反应由环形部件36的更大直径表面施加于反应盘30。
运行温度的变化对反应盘30和在轴向间隙a水平处彼此补偿且近似地彼此抵消的部件48都有影响。
如已经提到的事实，热膨胀部件48被完全包裹于一个封闭的空间内，这就使得可以使用基本上不可压缩材料如橡胶、弹性体或类似物用于该部件，其与反应盘的构成材料相同或相似。
权利要求
1.一种气动制动助力器，尤其用于机动车辆，包括一个通过主要由不可压缩材料制成、由推力杆承载的反应盘(30)为介质压靠在推力杆(32)上的轴向活塞(20)，该反应盘还与安装在操纵杆(26)末端处的柱塞(28)配合，该柱塞以滑动方式在活塞(20)的轴向通道中被引导，其特征在于，推力杆(32)载有一个固定于与推力杆(32)一体的限制器(50，62)与反应盘(30)上的支撑元件(58，42)之间的轴向热膨胀元件(48)；在热膨胀元件(48)，支撑元件(58，42)，推力杆的限制器(50，62)和反应盘(30)之间有一轴向间隙，该轴向间隙决定辅助比率的变化点，所述的热膨胀元件(48)在运行温度变化过程中对该轴向间隙具有与反应盘(30)的影响相反的影响。
2.根据权利要求1所述的助力器，其特征在于，热膨胀部件(48)通过压在由推力杆承载的并容纳反应盘(30)环形部件(36)来配合。
3.根据权利要求2所述的助力器，其特征在于，环形部件(36)在推力杆(32)上轴向滑动。
4.如权利要求2或3所述的助力器，其特征在于，环形部件(36)包括一个直径小于反应盘(30)的圆柱末端(48)，该末端在支撑反应盘的推力杆(32)的末端以轴向位移导向。
5.如任意一项前述权利要求所述的助力器，其特征在于，热膨胀部件(48)为管状且从外部围绕推力杆(32)。
6.根据权利要求4和5所述的助力器，其特征在于，热膨胀部件(48)在面对推力杆(32)的一面上支撑环形部件(36)。
7.如权利要求1-4中任意一项所述的助力器，其特征在于，热膨胀部件(48)安装于推力杆的管状部件(52)内部，被与推力杆一体的指状物(54)轴向横过，该推力杆支撑反应盘(30)。
8.如权利要求7所述的助力器，其特征在于，热膨胀元件(48)与围绕热膨胀元件(48)和环形部件(36)之间的指状物的支撑部件(58)连接。
9.如权利要求4-8中任何一项所述的助力器，其特征在于，环形部件(36)包括另一个圆柱末端(40)，用于引导所述柱塞(28)轴向位移。
10.如权利要求2-9中任何一项所述的助力器，其特征在于，环形部件(36)由弹簧钢制成。
全文摘要
气动制动助力器，尤其涉及机动车辆，包括一个介于由刹车踏板驱动的操纵杆载有的柱塞(28)和作用于串联主工作缸的主活塞的推力杆(32)之间的反应盘(30)，该反应盘(30)被罩于一个与推力杆(32)的限制器(50)协同作用的环形金属部件(36)内部，通过热膨胀部件(48)补偿反应盘(30)的热膨胀，影响辅助比率的变化点。
文档编号B60T13/573GK1616285SQ20041010059
公开日2005年5月18日 申请日期2004年10月8日 优先权日2003年10月6日
发明者胡安·西蒙·巴卡迪特 申请人:罗伯特博施有限公司