具有由两个滑动套筒支承的偏置支座的气动制动助力器

摘要

本发明涉及一种用于汽车的气动制动助力器(10)，其包括外壳(12)，固定在移动活塞(12)上的移动隔板(14)可在外壳(12)内移动，移动活塞(12)包括具有由第一管状套筒(136)和第二管状套筒(142)支承的偏置支座的进气阀(52)和再平衡阀(50)，第一套筒(136)以行程(d)滑动地安装在移动活塞(22)内，该行程(d)由第一卡口式组装装置(154)确定，所述第一卡口式组装装置(154)设置在所述第一套筒(136)和移动活塞(22)之间并由第二套筒(142)锁定以防其转动。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于汽车的气动制动助力器。

背景技术

更具体地本发明涉及一种用于汽车的如下类型的气动制动助力器，这种类型的气动制动助力器包括刚性外壳，横向隔板可在所述刚性外壳内部移动，其以密封方式限定了承受第一压力的前腔以及承受第二压力的后腔，所述第二压力在第一压力和比第一压力更高的压力之间变化，所述比第一压力更高的压力可作用在通过反作用盘与助力器相关联的主缸的作用杆上，这种类型的气动制动助力器包括可滑动地安装在外壳中并固定在移动隔板上的管状移动活塞，这种类型的气动制动助力器包括控制杆，该控制杆随着抵抗通过复位弹簧施加在控制杆上的回位力的作用所产生的向前的轴向输入力而选择性地在活塞内移动，在这种类型的气动制动助力器中，控制杆的移动能够决定至少一个轴向“进气”阀的打开和闭合，所述轴向进气阀被设置在承受比第一压力更高压力的压力源和后腔之间，并且控制杆的移动还能够决定至少一个相对于进气阀轴向偏移的轴向“再平衡”阀的打开和闭合，所述再平衡阀被设置在前腔和后腔之间以使移动隔板致动，在这种类型的气动制动助力器中，可滑动地安装在活塞内、穿过移动隔板并固定在控制杆端部上的柱塞能够通过反作用盘直接作用在主缸的作用杆上，

这种类型的气动制动助力器包括：

固定在柱塞后端的用于轴向进气阀的第一横向密封件，

用于轴向再平衡阀的第一辅助的横向密封件，其由移动隔板背面的至少一部分构成。

上述类型的助力器的各种实例均是已知的。

在这种助力器中，用于轴向进气阀的第一横向密封件通常包括在柱塞的后端的圆柱面上弯折的盖。在制造助力器时主要的困难就是装配这个杯状物。

这是因为为了确保进气阀令人满意地打开需要使所述杯状物在给定的轴向位置处固定在柱塞上。

目前，弯折操作通常导致产生轴向间隙，该轴向间隙对于实现所述盖相对于柱塞的严格轴向定位是不利的。

为了弥补这一缺陷，本发明提出一种新型助力器的设计，其中用于轴向进气阀的第一横向密封件能够被安装在相对于柱塞唯一的轴向位置上。

为此，本发明提出一种上述类型的助力器，其特征在于，所述助力器包括：

环绕移动活塞内的柱塞固定的第一管状套筒，其远离移动隔板弹性回位，该第一管状套筒的横侧面包括用于轴向进气阀的第一横向密封件，

环绕第一套筒的浮动第二管状套筒，浮动第二管状套筒可相对于所述移动活塞轴向移动，浮动第二管状套筒向移动隔板弹性回位，浮动第二管状套筒后部内横侧面包括用于轴向进气阀的辅助第二密封件，并且浮动第二管状套筒的前部外横侧面包括用于再平衡阀的辅助外部第二密封件，

第一套筒以一行程滑动地安装在移动活塞内，所述行程由第一卡口式组装装置确定，第一卡口式组装装置设置在所述第一套筒和移动活塞之间并由第二套筒锁定以防其转动。

依照本发明的其它特征：

移动活塞包括沿径向设置在第一套筒和第二套筒之间的管状引导面，

管状引导面包括在所述管状引导面每侧上沿径向开口并沿轴向向管状引导面的后部开口的槽，槽被确定为与第一套筒沿径向向外突出的指形部配合以形成第一卡口式组装装置，并且槽还被确定为与第二套筒径向向内突出的凸缘配合以锁定所述第一卡口式组装装置，

所述槽包括：

第一轨道，其具有与指形部和/或凸缘的宽度相一致的宽度，并向移动活塞的管状面的后部开口，

第二轨道，其与第一轨道连通，并与第一轨道具有同一边缘，其宽度与指形部和/或凸缘宽度的两倍一致并且被确定为容纳指形部和凸缘以有角度地锁定所述指形部，

第二套筒包括前端凸缘，前端凸缘的横侧面包括用于轴向再平衡阀的辅助第二横向密封件，该辅助第二横向密封件被确定为切断至少一个穿过移动隔板的通道管，前端凸缘的后端包括用于轴向再平衡阀的第一横向密封件，

前凸缘包括从其横侧面向前的环形外缘，其容纳由第二卡口式组装装置固定的垫圈，

凸缘的环形外缘包括至少三个面向内且均匀地成角度分布的径向突起，并且垫圈包括至少三个面向外且均匀地成角度分布的三个配套的径向突起，从而形成第二卡口式组装装置，

用于轴向进气阀的第一密封件由第一套筒的外部后横侧面构成，

用于轴向进气阀的第二密封件由固定在管状第二套筒后壁的内部前表面上的环形密封垫构成，

用于轴向再平衡阀的第一密封件由穿过移动隔板的通道管的后端的至少一周缘构成，

柱塞的后端包括凸形截圆锥面，其被确定为与属于第一套筒的凹形截圆锥面配合，从而为将第一套筒固定在柱塞上而提供给定的轴向位置。

通过阅读以下详细的描述将会清楚地了解到本发明的其它特征和优点，为了便于理解要对附图做出参考，其中，

图1是依照本领域现有技术的助力器的详图；

图2是依照本发明的助力器在其装配前的详细透视图；

图3是依照本发明的助力器在装配后的详细透视图；

图4是以如下方式表示的轴向剖视图，其中所述助力器工作在停止或释放的位置，所述进气阀闭合并且再平衡阀打开；

图5是以如下方式表示的轴向剖视图，其中所述助力器工作在准备施加制动力的位置，所述进气阀闭合并且再平衡阀闭合；

图6是以如下方式表示的轴向剖视图，其中所述助力器工作在施加制动力的位置，所述进气阀打开并且所述再平衡阀闭合；

图7是第一卡口式组装装置的详细透视图。

在以下的描述中，相同的附图标记代表相同或具有同样功能的部件。

按照惯例，术语“前”、“后”、“上”和“下”分别表示向着图1-6相应左边、右边、顶部或底部的部件或位置。

图1表示常规的用于汽车的气动制动助力器10的详图。

在已知的方式中，这样一个助力器10包括刚性外壳12，横向隔板14可在其内移动，横向隔板14以密封形式限定了承受第一压力“P₁”的前腔16和承受第二压力“P₂”的后腔18，第二压力“P₂”在第一压力“P₁”和比第一压力更高的压力“P_a”之间变化，该压力能够作用在通过反作用盘32与助力器10相关联的主缸(未示出)的作用杆28上。

在已知的方式中，助力器10包括滑动地安装在外壳中并与移动隔板14固定在一起的管状移动活塞22。助力器10包括控制杆38，在抵抗通过复位弹簧40施加在控制杆38上的回位力的作用所产生的向前的轴向输入力的作用下，该控制杆38选择性地在活塞22内移动。

控制杆38的移动能够决定至少一个轴向“进气”阀52的打开和闭合，所述轴向进气阀52被设置在承受比第一压力“P₁”更高压力“P_a”的压力源和后腔18之间，并且控制杆的移动还能够决定至少一个相对于进气阀52轴向偏移的轴向“再平衡”阀50的打开和闭合，所述再平衡阀50被设置在前腔16和后腔18之间以使移动隔板14致动。

固定在控制杆38端部上的柱塞46可滑动地安装在活塞22内并穿过移动隔板14。柱塞46包括形状象塞尺的末端34，其穿过移动活塞22，该末端34能够通过反作用盘32直接作用在主缸的作用杆28上。

柱塞46的后端包括用于轴向进气阀52的第一横向密封件86，移动隔板的背面90的至少一部分包括用于轴向再平衡阀50的辅助第一横向密封件88。

并且，助力器10包括在柱塞46外部的浮动管状部件76，其可沿轴向移动并向移动隔板14弹性回位。部件76轴向偏置的横侧面78、80分别包括用于轴向进气阀52和再平衡阀50的辅助第二密封件82、84。

此外，移动隔板14包括外部侧缘13，其背面90的一部分包括用于轴向再平衡阀50的辅助第一横向密封件88，移动隔板14还包括管状内套管15，其安装在与其固定在一起的外部侧缘13上的孔17中，管状内套管15接纳反作用盘32，并且柱塞46滑动地固定在该管状内套管15中。

管状内套管15包括穿过侧缘13上的孔17的后管状面98以及横向前固定凸缘21，该凸缘21例如通过焊接被固定在侧缘13的前表面23上。

用于轴向进气阀52的第二密封件82由一个密封垫构成，该密封垫由滑动地安装在浮动管状部件76后端中的附加管状套筒92支承。

浮动管状部件76包括管状中间部分94，其滑动地安装在基本上呈圆柱形的活塞22的中间部分96上并环绕着管状内套管15的管状面98，并且管状中间部分94滑动地接纳柱塞46。管状面98基本上沿轴向从移动隔板14的侧缘13的背面90延伸。

浮动管状部件76还包括直径比中间部分94的直径更大的前端管状部分100，其封装在活塞22贯穿的前部102内，前部102定位在活塞22和移动隔板相接触处。前部100内部容纳密封垫，密封垫前面形成了用于再平衡阀50的第二密封件84。第二密封件84被确定为与侧缘13的背面90的所述部分88配合，以形成再平衡阀50的第一密封件，第二密封件84沿径向布置在多个连通孔106的外侧，连通孔106在前腔16和在内部管状套管15内形成的后腔18之间提供通路，因此为了阻断前腔16和后腔18之间的连通，第二密封件84沿径向布置在侧缘13上的孔17的外侧。

浮动管状部件76最后包括直径比中间部分94的直径更小的后端管状部分108，其内部容纳管状套筒92，管状套筒92的前端横侧面78支承密封垫82，该密封垫82构成用于进气阀52的第二密封件82，第二密封件82被确定为与由柱塞46支承的第一密封件86配合。套筒92的孔110密封地环绕活塞22的轴向进气管112，该进气管112与承受比第一压力“P₁”更大的压力“P_a”的压力源连通。

有利地是，为了使部件76向移动隔板14弹性回位，凸肩面120限定了管状部件的中间管状部分94和后端管状部分108，回位弹簧122的一端压靠在凸肩面120上，另一端压靠在管状活塞22的凸肩面124上。

活塞22具有给定直径的中间部分96包括直径比给定直径更小的进气管112，中间部分96与进气管112一体形成，并且进气管112通过一体形成的横向壁126与中间部分96相连，横向壁126的前表面形成了由管状部件复位弹簧122压靠的凸肩面124，该横向壁的后表面形成由使控制杆38回位的复位弹簧40压靠的凸肩面128。

在停止位置，柱塞46通过径向止动销134回位抵靠在端部止动件上，止动销134在活塞22外部的端部136能够压靠在助力器10的外壳12上。销134穿过柱塞46、管状内套管15的管状面98、部件76以及在活塞上沿直径相对的两个槽，在再平衡阀50打开时，所述两个槽使得空气从后腔18流通到前腔16，或者在进气阀52打开时，所述两个槽使来自管112的外界大气中的空气通过。

用于轴向进气阀的第一横向密封件86向杯状物130的后表面构成，例如在弯折操作过程中，该杯状物130紧紧地安装在圆柱状柱塞46的后端上。

杯状物130上形成用于进气阀52的第一密封件的横向后表面86与形成第二横向密封件的密封垫82相对延伸。

因为从现有技术中能够知道这种助力器10的工作方式，因此在本说明书其余部分中不对其进行详细的描述。

所述助力器10的缺点是当对助力器10进行装配时，主要的困难是安装杯状物130。

这是因为为了确保进气阀52令人满意地打开需要使所述杯状物在给定的轴向位置处固定到柱塞46上。

目前，弯折操作通常导致产生轴向间隙，该轴向间隙对于实现所述杯状物130相对于柱塞46的严格轴向定位是不利的。

为了弥补这一缺陷，本发明提出一种新型助力器10的设计，其中用于轴向进气阀52的第一横向密封件82能够被固定在相对于柱塞46唯一的轴向位置上。

为此，如图4-6所示，本发明提出一种依据与现有技术相似的管状设计思想制成的助力器10。以与所描述的助力器10相同的形式，依照本发明的助力器10包括用于轴向进气阀52且固定在柱塞46的后端48上的第一横向密封件132，以及用于轴向再平衡阀50且由移动隔板14的背面90的至少一部分构成的辅助第一横向密封件134。

但是，依照本发明，助力器10包括：

固定环绕移动活塞22内的柱塞46的第一管状套筒136，其例如通过复位弹簧138远离移动隔板14弹性回位，第一管状套筒136的横侧面140包括用于轴向进气阀52的第一横向密封件132，

环绕第一套筒136的浮动第二管状套筒142，其可相对于移动活塞22轴向移动，且其向移动隔板14弹性回位，第二管状套筒142的后部内横侧面144包括用于轴向进气阀的辅助第二密封件146，并且第二管状套筒142的前部外横侧面148包括用于再平衡阀50的辅助外部第二密封件150。

第二套筒142通过复位弹簧152向移动隔板14回位，复位弹簧152布置在所述第二套筒142的外部并设置在第二套筒142和助力器10的外壳12之间。

用于轴向进气阀的辅助第二密封件146例如由固定在第二套筒142的后部内横侧面144上的密封垫构成。

在本说明书后文将对用于再平衡阀50的辅助外部第二密封件150进行更详细的描述。

依照本发明，第一套筒136通过由设置在所述第一套筒136和移动活塞22之间的第一卡口式组装装置154确定的行程“d”滑动地安装在移动活塞22上，通过第二套筒142锁定第一卡口式组装装置154以防其转动。

为了引导套筒136的滑动，移动活塞22包括沿径向设置在第一套筒136和第二套筒142之间的管状引导面156。

该管状引导面156包括槽158，该槽158在所述管状面156的每侧沿径向开口并沿轴向向管状面156的后部160开口，槽158被确定为与第一套筒136沿径向向外突出的指形部162配合以形成第一卡口式组装装置154。

槽158还被确定为与第二套筒径向向内突出的凸缘164配合以锁定所述第一卡口式组装装置154。

为此，图2和3分别示出了在装配卡口式组装装置154前和装配后的助力器，更具体地说，如图7所示，槽158包括：

第一轨道166，其具有与指形部162和/或凸缘164的宽度相一致的宽度“L1”，并通向移动活塞22的管状面156的后部160，

第二轨道168，其与第一轨道166连通，并与第一轨道166具有同一边缘170，该第二轨道168的宽度“L2”与指形部162和/或凸缘164的宽度“L1”的两倍一致并且被确定为容纳指形部162和凸缘164以有角度地锁定所述指形部162。一旦安装完毕，指形部162就可在第二轨道内按其行程“d”移动。

有利的是，第二套筒142包括前端凸缘172，前端凸缘172的外部横侧面148包括用于轴向再平衡阀50的辅助第二横向密封件150，其被确定为切断至少一个穿过移动隔板14的通道管176，前端凸缘172的后端178包括用于轴向再平衡阀50的第一横向密封件134。

更具体地说，用于轴向再平衡阀的第一密封件134由穿过移动隔板14的通道管176的后端178的至少一周缘构成。

面对管176的前凸缘172包括从其横侧面174向前的环形外缘180，其容纳由第二卡口式组装装置184固定的垫圈182。

为此，凸缘172包括至少三个面向内且均匀地成角度分布的径向突起185，并且垫圈182包括至少三个面向外且均匀地成角度分布的三个配套的径向突起(未示出)，以形成第二卡口式组装装置184。

作为选择，垫圈同样可不具有配套径向突起并可以通过变形直接安装在径向突起185之间。

这种设计使得可通过非常简单的方式制造用于再平衡阀50的密封装置。

同样，用于轴向进气阀52的第一密封件132由第一套筒136的外部后横侧面140构成。

最后，为了更容易地将第一套筒136固定在柱塞46上并精确地确定其相对于所述柱塞46的轴向位置，柱塞46的后端48包括凸形截圆锥面186，其被确定为与属于第一套筒136的凹形截圆锥面188配合。第一套筒136被牢固地安装或螺纹连接在柱塞46的后部。

在这一结构中，助力器10具有如图4-6所示的三个操作形态。

从在进气阀52闭合并且再平衡阀50打开的图中的停止位置开始，制动力施加在杆38上产生了一个向准备施加制动力的位置的转换，所述位置与图5所示的再平衡阀50的闭合及进气阀52保持闭合相关联。

而后，当继续在杆38上施加力时，助力器转换到如图6所示的施加制动力的位置，其中再平衡阀50保持闭合而进气阀52打开。

控制杆的释放导致进气阀52闭合，而后再平衡阀再次打开，回到图4所示的停止位置。

因此，本发明能够使用于由柱塞支承的进气阀52的第一密封件的装配简化，而同时使助力器10具有特别紧凑的进气阀52和平衡阀50的偏置支座。