CN1041186C - 控制气动制动加力器的阀组合件 - Google Patents

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Abstract

一种控制气动制动加力器的阀组合件。在阀壳中安排第一及第二阀座，有共用阀体可与之作用。促动件在一个位置上时，仅将阀体从第一阀座上提起，从而制动加力器的两个腔互相连接，两者和空气进口隔断。阀组合件有补充通气道，与制动加力器的腔室接通，可以接通空气进口，由补充阀控制。促动元件的动作超过将阀体从第二阀座上提起需要的动作时，该补充阀便开放。

Description

控制气动制动加力器的阀组合件
本发明与控制气动制动加力器的一种阀组合件有关，该阀有一个阀壳，其中布置第一及第二阀座，和一个用于两阀座的阀体，当致动件在一个位置上时，阀体只是从第一阀座上提起，从而将制动加力器的两个腔室互相连接，并将两腔室与进气口分隔，致动件在另一位置上时，阀体只是从第二阀座上提起，将两腔室互相分隔，而将其一与进气口接通。
美国专利US3831489公开了一种带有附加气道和相应的检测控制装置的制动加力器，其基本特征包括：前、后腔，阀装置，促动件以及通入后腔的补气道，控制补充气道的环形提升阀等。
下文中提到两腔室时，指的是两个单个的腔室，或者指的是串联式制动加力器中的两组组内互连的腔室。
使用这类型阀组合件的制动加力器，举例而言，其第一腔室连续与一个半真空源连接，而在阀组合件静止状态，第二腔室与第一腔室连接，将第二腔室相似抽真空，但在阀组合件的工作状态，第二腔室与第一腔室分隔而与空气进口连接。将阀组合件致动时，外部空气流入第二腔室，从而压力增高，将一个使两个腔室互相分隔的壁移动，并且推动一个传力件，将一个主制动缸筒促动。通常有一个空气滤清器放在空气进口处，必然有某些气流阻力，于是必然将第二腔室中的增压延迟。增大空气滤清器并不能立刻减小气流的阻力，因为一般不能取得需要的总空间，而且由于空间的利用问题，两阀座区域中的气流截面积也受到严格的限制。
由于这种原因，已知的制动加力器只能逐渐地达到其最高效果，因此在紧急制动的初始阶段，驾驶人在制动踏板上加的力，多少有一部分必须通过中间机械元件，传递到主制动缸筒。
本发明的目的是提供一种控制气动制动加力器的阀组合件，使制动加力器较快协助作紧急制动，而在一般制动时，性能基本与一般制动器无异。
本发明之所以能解决这问题，在于有在开始已提到的类型的阀组合件，有与制动加力器的腔室接通的可与空气进口连接的补充通气道，并由一个补充阀控制，该补充阀在促动器的动作超过将阀体从第二阀座上提起所需要的动作时被开放。
这样便可做到在致动件制动动作超过一般的程度时，便有一个增多的气流被引入与空气进口连接的腔室，从而在一个特别短的时间内，在两腔室之间有尽可能高的压差产生。增多的气流可来自外部空气，如有适当的压缩空气源，也可用加压的压缩空气。本发明的阀组合件的结构，另外的优点是避免吸气噪声，当将前面提及的已知阀组合件猛烈致动时，经常由于高速气流通过现有的通道造成这种噪声。
本发明提供一种用于控制气动制动加力器的阀组合件，包括：一个其中设置有第一及第二阀座的阀壳；一个用于与两阀座啮合的阀体；当致动件处在一个状态时，阀体仅从第一阀座上提起，使制动加力器的两腔互相连接，并使两腔与空气进口断绝，当致动件处在另一状态时，仅将阀体从第二阀座上提起，于是将两腔互相分隔，并使其一与空气进口接通，一个补充通气道通入制动加力器的腔，用以和空气进口接通，由一个补充阀控制，当致动件的动作超过将阀体从第二阀座上提起需要的动作时，便将补充阀开放；其中：补充阀具有环形第三阀座(66)布置在阀壳(30)的外面，阀壳用径向间距的套管围绕，套管作为补充阀体，可相对于阀壳在轴向上移动，并被推压向第三阀座，补充通气道在阀壳与套管之间形成，致动件由传动元件与套管连接。
本发明的阀组合件最好还有进一步的发展，包括：
补充阀有环形的第三阀座，布置在阀壳的外面；
用一个套管围绕阀壳，与阀有径向间距，套管作为附加阀体，可相对于阀壳作轴向移动，并向第三阀座推压；
在阀壳与套管间形成补充通气道；
致动件藉助传动元件与套管连接。
因此可使本发明的阀组合件构造特别简单而紧凑，并可与普通尺寸的制动加力器结合。
本发明的上述实施方案最好有进一步的发展，第三阀座在阀壳的一端，与空气进气口相邻，补充通气道由空气进气口径向外侧的区域供给空气。
假如第三阀座由管形插件上的突缘结构形成，用靠在致动件上的弹簧，将其在阀壳中沿套管被推压的方向相反的方向推压，则有利。这样，第三阀座组装时，阀壳不需与已知方案有所不同。
假如传动元件与第二阀座固定连接，有通过阀壳和套管的相应径向凹穴的轴向游动，传动元件相对于阀壳的轴向游动，大于传动元件相对于套管轴向游动，则更加有利。
下文将对照示意图，对本发明实施的一例，作更详细叙述。每一图各示下列状态中的有本发明的阀组合件的传统型真空制动加力器：
图1为抽真空前的未致动状态；
图2为抽真空后的未致动状态；
图3为正常制动致动动作；
图4为紧急制动致动动作；
图5为制动致动后的瞬间；
有三个局部图X，Y及Z，在各图中分别用放大比例表示。
图示的制动加力器10有两个壳部12，14，基本沿轴线A旋转对称，二者之间在其外缘夹紧一个膜16。膜16与一个刚性支承板18，共同形成活动壁；与轴线A平行的连杆20穿过活动壁，将壳部12及14互相接连。活动壁16，18将两个腔室24，26互相隔离，在正常安装状态中，前方的腔室24与一个真空源作固定连接，例如与一个四冲程发动机的吸气管连接，后腔室26可按选择，通过一个阀组合件28，与前腔24或外部大气连通。
阀组合件28有一个管形阀壳30，基本沿轴线A旋转对称，与活动壁16，18作固定的密封连接。一个环形第一阀座32在阀壳30中形成。
一个直径较小的相似第二环形阀座34，在一个推拉件36上与第一阀座32同轴线，推拉件36可用致动件38沿轴线A移动。致动件38可按一般的方式与汽车的制动踏板连接。
一个共用的阀体40与两阀座32及34配合，与第一阀座32配合时，可将阀壳30内的一个径向外侧的空间42，与两阀座之间的环形中间空间44分隔，与第二阀座34配合时，可将内空间46与中间空间44分隔。径向外侧空间42与前腔24相连，环形中间空间44与后腔26相连。内空间46通过环形进气口50中的一个滤清器48，固定地接通大气。
阀体40通过一个橡胶或弹性体制的套管52，和一个支承圈54连接，支承圈54在阀壳30中密封固定。阀体40被一个抵靠致动件38的肩台58的第一锥形弹簧56，向着两阀座32及34推压。
将一个管形插件60，从图中阀壳30的右端，也就是正常安装位置的后方，推入阀壳30，该插件的后端向外弯，形成突缘形式，藉夹在插件60内端上的颈圈和致动件38上的紧固环64之间的第二锥形弹簧62，保持与阀壳30的端部连接。第三阀座66，在插件60的径向外伸的突缘上形成。
一个伸缩管68，从进气口50的径向外缘，伸到在壳部14上形成的颈圈70。这样，便对围绕阀壳30的一个环形空间作了保护，防止污垢及未过滤空气的侵入。在该环形空间中布置套管72，用靠在颈圈70上的密封环74密封，而不致限制沿轴线A的移动。套管72由抵靠在壳部14上的弹簧76，向后朝第三阀座66推压，其后端78形成补充阀体，经常在第三阀座66上密封连接。在阀壳30与套管72之间，形成一个基本为圆柱形的环形自由空间，并形成通入后腔26的补充排气道80。
推拉件36有一个环形槽，里面固定一个基本为发卡形的不游动的传动元件82。传动元件82从推拉件36上径向伸出，通过阀壳30上的挖空部84和套管82上的挖空部86，几乎达到颈圈70的内壁；设有环形止动件88，限制传动件82和推拉件36的向后移动。传动件82在挖空部84及86中有分别的轴向游动B及C，而B大于C。
在阀壳30的前端范围中有一个传力件90，用夹持件92固定。在推拉件36与传力件90之间设置一个弹性体94，也由阀壳30围绕，形成致动件38和传力件90间的传力件。整个组合件包括活动壁16，18和阀壳30，由回复弹簧96向后推压。
在制动加力器10前腔24中的真空未形成时，例如在相关汽车发动机起动前，制动加力器10的活动部件和阀组合件28处于图1的状态。阀体40抵靠第一阀座32而不靠第二阀座34；套管72与第三阀座66形成的补充阀开放。于是后腔26，通过阀壳30的内空间46，并通过补充通气道80，和外部接通。两腔24及26之间的连接切断。
假如作为举例，将该四冲程发动机起动，前腔24中产生半真空，将活动壁16，18和阀壳30，抵抗回复弹簧96的初始的小阻力向前推进，通过一个小距离，而致动件38和推拉件36保持静止状态。图1中的阀体40压在第一阀座32上，而轻压第二阀座34，第三阀座66抵靠套管72的端部78，因此也相似保持静止状态。这时发生图2所示平衡状态，前腔24的真空程度受真空源控制，后腔26中达到的压力较高于前腔24，但比大气压低很多。这时制动加力器已准好，不需延迟可将一个图中未示的主制动缸筒促动，主制动缸筒上传力件90按一般方式作用。
按一般方式促动制动踏板，将致动件38向前推送一小段距离时，第二阀座34立刻如图3所示，与阀体40分隔。这时该阀体40藉第一锥形弹簧的全部力，仅低靠第一阀座32，从而将两腔24及26互相完全密封分隔，而外部空气通过内空间46与环形中间空间44，由滤过器48吸入后腔室26，将活动壁16，18和阀壳30一起推动，并将传力件90向前压，从而将连接的主制动缸筒促动。在这过程中，第三阀座66在套管72后端78上保持密封连接，使补充通气道80不起作用。
但假如将制动踏板作较剧烈的促动，通过推拉件36的致动件38更向前推，则传动元件82冲撞套管72挖空部86的前缘，挟带套管72前进，从而如图4，将套管72的后端78从第三阀座76上提起。于是，外部空气不仅从滤清器48的径向上的内区，通过内空间46，又通过环形中间空间44进入后腔26，而且有更多的外部空气通过滤清器48的径向上外区，又通过补充排气道80，也进入后腔室26，从而该后腔室26处的气压迅速增高到与外部气压相等，于是活动壁16，18连同传力件90被相应迅速向前推。
假使在制动促动后放松制动踏板，便暂时出现图5所示状态；阀体40被从第一阀座32上提起，与第二阀座34密封接触，而套管72的后端密封接触第三阀座66。于是后腔26与外部空气隔绝，而与前腔24连接，产生压力平衡，各活动元件便退回到图2的平衡状态。

Claims (5)

1.一种用于控制气动制动加力器(10)的阀组合件，包括：一个其中设置有第一及第二阀座(32，34)的阀壳(30)；一个用于与两阀座(32，34)啮合的阀体(40)；
当致动件(38)处在一个状态时，阀体(40)仅从第一阀座(32)上提起，使制动加力器(10)的两腔(24，26)互相连接，并使两腔与空气进口(50)断绝，
当致动件(38)处在另一状态时，仅将阀体从第二阀座(34)上提起，于是将两腔(24，26)互相分隔，并使其一与空气进口(50)接通，
一个补充通气道(80)通入制动加力器(10)的腔(26)，用以和空气进口(50)接通，由一个补充阀(66，72)控制，当致动件(38)的动作超过将阀体(40)从第二阀座(34)上提起需要的动作时，便将补充阀(66，72)开放；
其特征在于：补充阀(66，72)具有环形第三阀座(66)布置在阀壳(30)的外面，
阀壳(30)用径向间距的套管(72)围绕，套管(72)作为补充阀体，可相对于阀壳(30)在轴向上移动，并被推压向第三阀座(66)，
补充通气道(80)在阀壳(30)与套管(72)之间形成，
致动件(38)由传动元件(82)与套管(72)连接。
2.如权利要求1所述之阀组合件，其特征在于，第三阀座(66)安排在阀壳(30)的与空气进口(50)相邻的一端上，补充通气道(80)由空气进口(50)的径向外侧区供给空气。
3.如权利要求2所述之阀组合件，其特征在于，第三阀座(66)用管形插件(60)的突缘形结构形成，管形插件在阀壳(30)中，被一个靠在致动件(38)上的弹簧，向与套管(72)推压方向相反的方向推压。
4.如权利要求1至3中任何一项所述之阀组合件，其特征在于，传动元件(82)与第二阀座(34)固定连接，从阀壳(30)的径向槽孔和套管(72)上的径向槽孔(84，86)中伸出，在轴向上分别的轴向游动为(B，C)，传动元件(82)相对于阀壳(30)的轴向游动(B)，大于传动元件(82)相对于套管(72)的轴向游动(C)。
5.如权利要求1所述之阀组合件，其特征在于补充气道(80)通过补充阀(66，72)与压缩空气源连通。
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