专利名称：振动减小的气动制动助力器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种振动减小的气动制动助力器。本发明的目的在于简化这种气动制动助力器的制造以便减小它们的成本并且尤其是使得它们的结构更加可靠。本发明的目的在于消除促动振动或噪音例如由受到猛烈挤压的汽车制动板引起的噪音。
助力制动的液压方法与其它来源有区别。通常，电机与液压泵连接，该泵在后者被调用时将加压流体喷射进液压回路中。
当制动踏板突然受到挤压时，例如在紧急制动的情况中，或者在脚踏动制动踏板时，会出现噪音并且通过制动助力器谐振。这种恼人的噪音会显露出该助力器受到振动的迹象，该振动本身容易导致制动助力器的零件出现机械疲劳。在本发明中，为了减少该噪音的出现并且防止它扩散，曾经试图分析其特征并且确定其起源。
首先必须将实际踏板的噪音与所要消除的谐振噪音区别开。我们能够通过测量来确定所要消除的讨厌的噪音出现在大约128Hz±5Hz的频率处，开始为50至60dB，最后大约为40dB，它持续约1至2秒。在这个令耳朵痛苦的长谐振之外在制动踏板的区域中感到振动。尽管进行了长时间研究，但是该噪音的起源问题仍然没有解决。该问题在于，制动助力器的前后腔室构成谐振腔室，这些谐振腔室如目前所分析的一样隐藏着所要减少的声学振动的真实来源。另外，构成制动助力器的大量零件和他们之间的拉伸或挤压连接构成相应数量的潜在噪音产生原因。因此人们发现该噪音的出现与压靠在前腔室的主缸的类型无关。但是，还不能通过测量确定该噪音是单个部件的噪音或是系统噪音(由几个部件相互作用产生的)。另外，该研究由于以下事实所以比较复杂，令人讨厌的噪音不会对于所有类型的制动助力器出现，并且对于给定类型而言不会每次出现。
可以通过抑制其通过其扩散通道传递从而使它不再在汽车车厢里出现来减小该噪音，但是这不是令人满意的解决方案并且另外比较昂贵。另外，不能确定噪音的起源，另一个想法是抑制整个制动阻力器，也就是说全部谐振腔室。但是，该方法也不是令人满意的。噪音的起源必须首先解决以便确实有效。
在本发明中，为了解决这个令耳朵不爽、让用户讨厌并且可能产生疲软的谐振噪音问题，设置有与减震器接触的回复弹簧。所述减震器可以有两种类型。它可以是一种在实际上阻止这种弹簧形式振动的摩擦减震器。但是，在该情况中，当减震器的摩擦部件磨损时，减震的效果具有随着时间减小的危险。或者，优选的是，该减震器包括反作用弹性件，该部件的主要作用在于至少局部改变弹簧振动的固有频率。因此，进行频率测量他们证明的精确频率的事实意味着简单地改变频率就足以过滤掉噪音的来源。在该情况中，减震器可以采用将两匝或多匝弹簧连接在一起的弹性部件的形式，或者甚至是安放在其中一匝上的附加配重，从而沿着弹簧的长度方向至少局部地克服了振动从弹簧的一个端部传递到另一个端部上(局部导致不同的谐振频率)，因此就防止了噪音的出现。
优选的是，可以照顾两种效果，并且因此该减震器在弹簧为圆柱形时可以采用一种弹性且摩擦的圆柱形套形式。如果弹簧为圆锥形时它还可以是圆锥形。在该优选实施例中，该减震器在外侧上覆盖着弹簧。使用减震器覆盖一小匝弹簧的这个事实抑制了噪音。另外，在压缩的时候并且在膨胀的情况中，弹簧总是与套接触，尽管可能有一些磨损，但是总是消除了噪音。
因此本发明涉及一种气动制动助力器，它包括可以与真空源连接的前腔室、可以与高压入口连接的后腔室、用作在两个腔室之间的界面的移动分隔件、与移动分隔件一起移动的移动齿轮、用来在制动时候让高压流体进入后腔室的装置、在第一端部处压靠在前腔室的固定壁上的回复弹簧，该弹簧在第二端部上压靠在移动分隔件上，其特征在于，所述弹簧处于与减震器阻尼接触。
优选
具体实施例方式
图1显示出包括通过接头3与真空源连接的前腔室2的制动助力器1。该前腔室2通过移动的分隔件5与后腔室4分开。后腔室4可以利用装置6让流体例如空气进入。移动齿轮7与分隔件5一起移动。该齿轮7用来促动液压制动回路。
回复弹簧8通过第一端部9压在前腔室4的固定壁10上。该弹簧8还通过第二端部11压在移动分隔件5上。分隔件5在这里通过由密封隔膜5.2覆盖着的刚性裙板5.1制成。当弹簧8为圆锥形的时，弹簧8的端部11压靠在裙板5.1上。当弹簧8为笔直的时，端部11压靠在固定在裙板5.1上的圆柱形间隔件上。
在制动踏板12上的压力引起装置6变化，因此使得空气进入腔室4。因此后腔室4填充有空气，分隔件5移动并且弹簧8受到压缩。
根据本发明，弹簧8处于与减震器13阻尼接触。
根据第一实施方案，弹簧8为圆柱形。在该情况中，减震器13为缸体。在另一个实施方案中，弹簧8可以为圆锥形。在该情况中，减震器13为锥体。
减震器13是一种罩式减震器。这样实现的弹簧8的覆盖优选是外部覆盖。在这些条件下，当弹簧8受压时，不论该弹簧8膨胀和/或弯曲，都会出现弹簧和罩式减震器13之间的接触。如果设有内部覆盖的话，则该覆盖不会在弹簧8压缩时扩展的情况中出现。在外部覆盖的情况下，可以设想减震器13的内径稍微小于弹簧8的外径，从而建立起永久的接触。在该优选的解决方案中，由减震器13提供的减震通过摩擦减震并且还有弹性延伸。
减震器13不管其形式都优选固定在前腔室2的固定壁10上或者固定在裙板5.1上。固定在前腔室2的前壁的内表面上是优选的，因为它更简单。优选的是，为了实现这个固定，减震器13将以套的形式，它在其固定端处装配有向内弯曲的唇部。该套通过使该弯曲唇部滑动容易地连接在弹簧8的端部9和被该端部压靠的前腔室2的壁之间。
减震器13的材料优选为橡胶。还可以想到的是可以生产泡沫覆盖件(例如具有安放在弹簧里面的泡沫插头)。但是，这种实施方案将假设该泡沫能够承受所有的体积变化。另外，它可能伴随有气流问题。
当减震器13是套时，当分隔件6朝向后腔室被推回时，其长度优选小于弹簧8在其保持在前腔室的位置中的总长度的1/3。设计了各种试验来决定覆盖件的长度。因此使用各种覆盖件的长度进行试验。这些不同长度为26mm、20mm和13mm。一旦已经进行了试验，则发现最佳的解决方案为20mm覆盖件，从而或多或少对应于1/3。通过该长度，该套就足以包围着弹簧8同时使得在分隔件5的最大行程上能够不受阻碍地运动。当减震器13其长度小于弹簧总长的1/3时，该弹簧其2/3的长度进行其行程。整个行程只用在清洗的情况中。在其它情况下，弹簧从不在整个长度范围使用全部行程。因此一般来说在分隔件5和罩式缸体13之间没有任何接触。
所确定的三分之二的长度是足以消除噪声的长度，而且，同时该长度又不长到产生耐疲劳强度问题或产生制动助力器作为一个整体的强度问题。制动助力器实际上须适合1百万个三分之二行程的移动。根据本发明，在三分之二行程期间的干扰因此被避免。
通过本发明的改进，谐振噪音不再会持续1至2秒，而是持续小于300毫秒。从而在车厢内部不能听见。
还可以想到，为了消除令人讨厌的噪音，例如可以使用弹性环将几匝固定在一起。图2示意性地显示出一个或多个弹性材料环是怎样将弹簧8的两匝或两匝以上拉近在一起。因此可以提供两匝的覆盖件14或三匝的覆盖件15或者必要时更多匝的覆盖件。减震器14和15可以是简单的滑套，可以是不可延伸的或甚至是刚性的，它们通过它们的存在可以迫使谐振频率变化到振动不受约束的数值上。优选的是，对于用于在弹簧压缩时作用的滑套而言，这些滑套必须在弹簧静止时是拉紧的。因此这些滑套具有在中间折叠的形状，倒V形，小于两匝之间的间隔的V形开口，从而确保这些滑套受到拉伸。
由本发明提供的解决方案尤其是具有套的优选解决方案的优点在于不会妨碍仪表的操作。
权利要求
1.气动制动助力器(1)，它包括可以与真空源连接(3)的前腔室(2)、可以与高压入口连接的后腔室(4)、用作在两个腔室之间的界面的移动分隔件(5)、与移动分隔件一起移动的移动齿轮(7)、用来在制动时让高压流体进入后腔室的装置(6)、在第一端部(9)处压靠在前腔室的固定壁(10)上的回复弹簧(8)，该弹簧在第二端部(11)处压靠在移动分隔件上，其特征在于，所述弹簧与减震器(13)处于阻尼接触。
2.如权利要求1所述的制动助力器，其特征在于，所述减震器是圆柱形体或圆锥体。
3.如权利要求1和2中任一权利要求所述的制动助力器，其特征在于，所述减震器是一种罩式减震器。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的制动助力器，其特征在于，所述减震器固定在前腔室的固定壁上。
5.如权利要求4所述的制动助力器，其特征在于，所述减震器包括装配有唇部的套，所述唇部插入在弹簧的一个端部与前腔室前壁的内表面之间。
6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的制动助力器，其特征在于，所述减震器覆盖在外侧上。
7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的制动助力器，其特征在于，所述减震器由橡胶制成。
8.如权利要求1至7中任一权利要求所述的制动助力器，其特征在于，所述减震器长度小于当制动阻力器停止时在两个腔室之间的弹簧长度的1/3。
9.如权利要求1至8中任一权利要求所述的制动助力器，其特征在于，所述减震器为将至少两匝拉近在一起的滑套。
全文摘要
提供一种气动制动助力器(1)，其中即使在制动踏板(12)突然受压时也不会出现任何谐振噪音。通过回复弹簧(8)的外部覆盖件(13)来消除该噪音，所述回复弹簧使将前腔室(2)与制动助力器的后腔室(4)分离的移动分隔件(5)回复。因此本发明阐述了问题的来源并且阐述了用于解决这个问题的解决方案。
文档编号F16F1/04GK1406187SQ01805818
公开日2003年3月26日 申请日期2001年11月26日 优先权日2000年11月29日
发明者于利斯·韦博, 埃马纽埃尔·柯尼希, 朱巴·哈齐里 申请人:罗伯特博施有限公司