CN110450765A - 一种可改善踏板感的助力器总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制动系统辅助装置技术领域，具体涉及一种可改善踏板感的助力器总成，包括前壳、后壳总成、设置于后壳总成内的活塞外壳组件、设置于活塞外壳组件内部的阀体总成以及设置于前壳上的制动主缸总成，所述阀体总成包括阀圈总成、止动底座和操纵杆，所述制动主缸总成包括主缸体、第一活塞和弹簧组件，所述第一活塞内部设置由反馈柱塞、柱塞回位弹簧和活动柱塞，所述反馈柱塞的后端与止动底座接触连接，前端与活动柱塞接触连接，所述柱塞回位弹簧套设于反馈柱塞的后半段，本发明的助力器总成采用反馈柱塞反馈液压，使能量传递效率提高，提升了踏板感，拐点之后增加活动柱塞反馈液压，增大反馈面积，增加反馈力，消除了拐上的踏空感。

Description

一种可改善踏板感的助力器总成

技术领域

本发明涉及制动系统辅助装置技术领域，具体涉及一种可改善踏板感的助力器总成。

背景技术

随着汽车的发展，现阶段对车辆在行驶过程中的踏板感有了更加严格的要求，更好的踏板感会增加驾驶员的安全感和对车辆的操控感。

传统助力器的液压反馈由橡胶反馈板传递，橡胶变形吸收了部分能量，且在制动过程中，反馈面积始终保持不变，使得制动时会出现空行程长、踏板软的缺点，造成汽车在制动时制动距离过长、制动无力等问题。另外，由于整个过程的反馈面积不变，过了拐点之后再增加踏板力，输出液压增加量变小，特别是在紧急制动时，过了拐点之后，继续踩下踏板会有踏空的感觉，即驾驶员踩下踏板，输出液压的增加量变小，随之制动力的增加量变小，无法缩短制动距离，影响人身安全。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足提供一种可改善踏板感的助力器总成，能快速消除空行程，迅速建压；通过采用反馈柱塞反馈液压，使能量传递效率提高，提升踏板感。

本发明通过以下技术方案实现该目的：

一种可改善踏板感的助力器总成，包括前壳、后壳总成，所述后壳总成包括后壳、密封圈和导向环，所述前壳和后壳连接围成一壳腔，还包括：

活塞外壳组件，所述活塞外壳组件设置于后壳内，包括活塞外壳、模板膜片总成，所述活塞外壳可相对后壳总成轴向滑动，所述活塞外壳与密封圈起到密封作用，所述模板膜片总成将壳腔分割为真空腔和大气腔，所述活塞外壳内壁设置有第二凸台；

阀体总成，所述阀体总成设置于活塞外壳内部，包括用于密封的阀圈总成、操纵杆和止动底座，所述止动底座的后端面设置有沉孔和第一凸台，所述操纵杆的一端伸入止动底座的沉孔内，所述操纵杆与止动底座铆接，所述阀圈总成套设在操纵杆外部，所述阀圈总成的前端面与第一凸台接触连接形成大气阀口，所述阀圈总成的前端面与第二凸台接触连接形成真空阀口；

制动主缸总成，包括主缸体和第一活塞总成，主缸体和第一活塞总成围设成第一腔，所述主缸体设置于前壳上，所述第一活塞总成包括第一活塞和弹簧组件，所述第一活塞从主缸体内腔伸出与活塞外壳前端面接触连接，所述弹簧组件设置于第一活塞的前端，所述第一活塞内部设置反馈柱塞、柱塞回位弹簧和活动柱塞，所述反馈柱塞的后端与止动底座接触连接，所述反馈柱塞的前端与活动柱塞接触连接，所述柱塞回位弹簧套设于反馈柱塞的后半段。

进一步的，所述活塞外壳内部沿轴向设置有一环形槽，所述环形槽内设置有BA套筒，在BA套筒的中上部套有BA回位弹簧，在活塞外壳和BA套筒的中下部相对应位置均设置有贯通孔，所述贯通孔处设有钥匙，在非工作状态下，所述钥匙与后壳总成的密封圈的前端面抵接。

进一步的，所述第一活塞的后端面与活塞外壳的前端面之间设置有活塞衬套。

进一步的，所述制动主缸总成还包括第二活塞总成，所述第二活塞总成设置于第一活塞总成的前端，与所述弹簧组件抵接，所述第二活塞总成与主缸体围设成第二腔，所述第一腔和第二腔相互独立工作分别输出液压。

进一步的，所述主缸体上设置有用于给制动主缸总成提供制动液的储液罐。

作为优选的，所述储液罐的数量为两个，分别通过销轴与主缸体过盈配合连接。

进一步的，所述主缸体上设置有两个进油口及两个出油口。

进一步的，所述活塞外壳的前端面与主缸体的后端面之间设有大回位弹簧。

进一步的，所述活塞外壳的前端面设置有压碟，所述压碟上设置有通孔，所述大气腔和真空腔通过活塞外壳及压碟的通孔进行气体流通。

进一步的，所述活塞外壳后端设置有用于减小噪音的消音棉和用于过滤空气的过滤海绵，所述活塞外壳后端外部设置有用于保护活塞外壳及内部零件的防尘罩，所述防尘罩外套设有支撑弹簧，在防尘罩的后端设置有用于限制支撑弹簧移动的支撑弹簧定位盘。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

1、本发明的可改善踏板感的助力器总成，在消除空行程后，活塞外壳继续前移，第一腔和第二腔开始建压，通过设置的反馈柱塞克服柱塞回位弹簧右移，从而顶住止动底座，完成跳跃值，形成动态平衡，通过采用反馈柱塞反馈液压，能量传递效率高，提升踏板感；

2、本发明的可改善踏板感的助力器总成，在反馈柱塞前端设置有活动柱塞，在拐点之后，继续增加踏板力，消除了反馈柱塞和活动柱塞之间的间隙，使得止动底座、反馈柱塞和活动柱塞刚性连接，通过增加活动柱塞反馈液压，增大反馈面积，增加反馈力，消除了拐上的踏空感，使脚感变得更加的坚实；

3、本发明的可改善踏板感的助力器总成，通过BA套筒、钥匙等部件，在工作状态下，驾驶员踩下踏板，活塞外壳前移，此时活塞外壳与阀圈总成形成的真空阀口的工作面会迅速切换为由BA套筒与阀圈总成形成的真空阀口的工作面，大气阀口继续打开，使得真空腔和大气腔的压差变大，活塞外壳能继续前移推动第一活塞总成，从而快速消除空行程，迅速建压。

附图说明

图1为本发明的可改善踏板感助力器在初始状态下的剖视图。

图2为本发明的可改善踏板感助力器在工作状态下的剖视图。

图3为本发明的后壳总成的剖视图。

图4为本发明的阀体总成的结构示意图。

图5为图1中活塞外壳贯穿钥匙的结构示意图。

图6为图2中活塞外壳贯穿钥匙的结构示意图。

图7为BA套筒贯穿钥匙的结构示意图。

图8为输出压力和输入行程特性曲线的示意图。

附图标记：1-调整杆，2-支撑弹簧定位盘，3-支撑弹簧，4-消音棉，5-过滤海绵，6-防尘罩，7-贯穿杆，8-活塞外壳，10-后壳螺钉，11-BA套筒，12-BA回位弹簧，14-钥匙，15-活塞衬套，16-压碟，17-膜板膜片总成，18-大回位弹簧，19-前壳，20-第一活塞，21-第二活塞总成，22-主缸体，23-六角锁紧螺母，24-膜片，25-膜板，26-反馈柱塞，27-柱塞回位弹簧，28-活动柱塞，29-导向环，30-密封圈，31-后壳，32-操纵杆，33-阀圈总成，34-止动底座，A1-真空阀口，A2-大气阀口，B1-大气，B2-真空。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例1。

如图1-4所示，本实施例提供一种可改善踏板感的助力器总成，包括前壳19、后壳总成，所述后壳总成包括后壳31、密封圈30和导向环29，起密封和导向作用，密封圈30和导向环29与后壳31采用过盈配合，确保无相对运动，此处在装配时，需要涂适量的润滑脂，确保滑动顺畅，所述前壳19和后壳31连接围成一壳腔，后壳31上设置有后壳螺钉和贯穿杆7，所述后壳31和贯穿杆7采用铆接连接，贯穿杆7连接到前壳19上，可以承受一定的压力，用来减少气压差对前壳19和后壳31之间的压力，还包括：

活塞外壳组件，所述活塞外壳组件设置于后壳31内，包括活塞外壳8、模板膜片总成17，以及用于密封的O型密封圈，所述活塞外壳8、膜板膜片总成17及O型密封圈铆接在一起，所述活塞外壳8可相对后壳总成轴向滑动，所述活塞外壳8与密封圈30起到密封作用，所述模板膜片总成17包括膜板25、膜片24，两者铆压而成，其中膜片24被前壳19、后壳31夹紧，采用过盈配合装配，用于密封，模板膜片总成17将壳腔分割为真空腔和大气腔，所述活塞外壳8内壁设置有第二凸台81；

阀体总成，所述阀体总成从活塞外壳8内部伸出连接踏板，包括用于密封的阀圈总成33、操纵杆32和止动底座34，所述止动底座34的后端面设置有沉孔和第一凸台341，所述操纵杆32的一端伸入止动底座34的沉孔内，所述操纵杆32与止动底座34铆接，需要有一定的间隙和摆角，所述操纵杆32的另一端通过调整杆1与踏板连接，所述阀圈总成33套设在操纵杆32外部，所述阀圈总成33的前端面与第一凸台341接触连接形成大气阀口A2，用于大气B1进入真空助力器内部，所述阀圈总成33的前端面与第二凸台81接触连接形成真空阀口A1，当开始制动的时候，大气阀口A2打开，真空阀口A1关闭，大气B1进入大气腔，真空腔和大气腔产生气压差，形成助力；

制动主缸总成，其安装在前壳19和贯穿杆7上面，通过六角锁紧螺母锁紧，包括主缸体22和第一活塞总成，主缸体22和第一活塞总成围设成第一腔，所述第一活塞总成包括第一活塞20和弹簧组件，所述第一活塞20从主缸体22内腔伸出与活塞外壳8前端面接触连接，所述弹簧组件设置于第一活塞20的前端，所述第一活塞20内部设置反馈柱塞26、柱塞回位弹簧27和活动柱塞28，所述反馈柱塞26的后端与止动底座34接触连接，所述反馈柱塞26的前端与活动柱塞28接触连接，所述柱塞回位弹簧27套设于反馈柱塞26的后半段，所述反馈柱塞26与第一活塞20采用间隙配合，反馈柱塞26为反馈液压的作用，液压会首先反馈到反馈柱塞26的环形面积上面，再传递到止动底座34上面，最后通过操纵杆32、调整杆1传递到踏板上面。主缸体22的内孔面积与反馈柱塞26环形截面面积的比值即为助力比，活动柱塞28在拐点之前，不会参与反馈液压，当过了拐点以后，活动柱塞28将参加反馈液压，和反馈柱塞26一起进行反馈，增加反馈的面积，获得更加坚实的脚感，其中柱塞回位弹簧27用来完成跳跃值。

在工作状态下，本发明的助力器总成消除空行程后，液压将通过通道进入第一腔，通过反馈柱塞26的环形截面反馈给反馈柱塞26，反馈柱塞26带动第一活塞20传递到止动底座34、操纵杆32及踏板上，此为拐下的反馈作用，使用反馈柱塞26，使其能量传递效率提高，提升踏板感；当到达拐上以后，活动柱塞28和反馈柱塞26一起来反馈液压，相当于加大了反馈面积，加大了反馈力，使得有更多的力反馈在踏板上，来填充踏空感，本助力器在拐点之上增加了反馈面积，改变了反馈力，达到消除踏空感的状态。

如图5-7所示，其中，所述活塞外壳内部沿轴向设置有一环形槽，所述环形槽内设置有BA套筒11，在BA套筒11的中上部套有BA回位弹簧12，在活塞外壳8和BA套筒11的中下部相对应位置均设置有贯通孔，所述贯通孔处设有钥匙14，在非工作状态下，所述钥匙14与后壳总成的密封圈30的前端面抵接，在非工作状态下，活塞外壳8在初始位置；钥匙14拉住止动底座34和BA套筒11，助力器保持在初始状态，制动主缸空行程在要求范围内，此时真空阀口A1由活塞外壳8和阀圈总成33接触形成，在工作状态下，BA套筒11和钥匙14保持相对静止状态，而活动外壳8相对于钥匙14是向前移动了一定的距离，所以BA套筒11会高出活塞外壳8内部端面，代替活塞外壳8顶住阀圈总成33，继续隔开大气腔和真空腔，打开大气阀口A2，确保大气进入大气腔，形成气压差，且切换了工作面,工作面向前移动，由于工作面向前移动，所以活塞外壳8也向前移动了一定的距离，活塞外壳8推动第一活塞总成向前移动，顶住主缸体22内的第一活塞20向前消除空行程，迅速建压。

其中，所述第一活塞20的后端面与活塞外壳8的前端面之间设置有活塞衬套15，用于传递助力，在工作状态下，反馈柱塞26带动第一活塞20反馈到活塞衬套15上，再传递到止动底座34、操纵杆32及踏板上。

其中，所述制动主缸总成还包括第二活塞总成21，所述第二活塞总成21设置于第一活塞总成的前端，与所述弹簧组件抵接，所述第二活塞总成21与主缸体22围设成第二腔，所述主缸体22、第一活塞总成、第二活塞总成21采用柱塞式结构，所述主缸体22上设置有用于给制动主缸总成提供制动液的储液罐，所述储液罐的数量为两个，分别通过销轴与主缸体过盈配合连接，储液罐有两处用于向制动主缸总成补制动液的制动主缸进油口，主缸体22上也有两个出油口，分别控制前后不同的制动器(一般采用X型布置)，所述第一腔和第二腔相互独立工作分别输出液压，制动主缸总成的两个腔互不干涉，保持相互独立，即某一个回路损坏时，另一回路可正常工作，确保有足够的制动力把车辆停下来。

其中，所述活塞外壳8前端面与主缸体22的后端面之间设有大回位弹簧18，用于帮助活塞外壳8的回位。

其中，所述活塞外壳8的前端面设置有压碟16，所述压碟16上设置有通孔，所述大气腔和真空腔通过活塞外壳8及压碟16的通孔进行气体流通。

其中，所述活塞外壳8后端设置有用于减小噪音的消音棉5和用于过滤空气的过滤海绵6，所述活塞外壳8后端外部设置有用于保护活塞外壳8及内部零件的防尘罩6，所述防尘罩6外套设有支撑弹簧3，在防尘罩6的后端设置有用于限制支撑弹簧3移动的支撑弹簧定位盘2，当助力器总成回位时，支撑弹簧3能起到快速回位的作用，同时在驾驶员踩下踏板时有一个反馈力，起到缓冲作用。

本发明的可改善踏板感的助力器总成的工作原理为：

初始状态：系统抽真空，大气腔和真空腔均充满真空B2，真空阀口A1打开，大气阀口A2关闭。钥匙14靠在后壳总成的密封圈30端面上，活塞外壳8在初始位置，此时钥匙14拉住止动底座34和BA套筒11，助力器总成处于初始状态，制动主缸空行程在要求范围内。

在工作状态下，当驾驶员踩下踏板瞬间大气B1进入助力器，活塞外壳8前移，在BA回位弹簧12的作用下，钥匙14从左边移到右边，BA套筒11相对活塞外壳8右移一定的距离，代替活塞外壳8顶住阀圈总成33，形成新的工作基准面。活塞外壳8推动第一活塞总成向前移动，消除空行程，然后继续前进，使主缸体22完全封闭空行程。

活塞外壳8继续前移，第一腔和第二腔开始建压，反馈柱塞26克服柱塞回位弹簧27右移，直到顶住止动底座34，完成跳跃值，形成动态平衡。

在液压的作用下，活动柱塞28跟随反馈柱塞26右移后被限位，两者分离时达到平衡。

过了拐点，继续增加踏板力，进入拐点第一部分(S1)，首先是消除了活动柱塞28和反馈柱塞26的间隙，之后，进入拐点第二部分(S2)，止动底座34、反馈柱塞26和活动柱塞28将刚性连接，此时反馈力增大了约300N(新增活动柱塞的面积产生的反馈力)，消除了踏空感，脚感变得更加的坚实，在克服了新增加的300N之后，进入拐点第三部分(S3)，反馈柱塞26和活动柱塞28可前移一定的距离，直到反馈柱塞26和第一活塞总成刚性连接，反馈柱塞26无法继续前移，反馈柱塞26推动第一活塞20进行前移。

回位状态：

真空阀口A1打开，活塞外壳8后退，液压降低，继续后退，直到钥匙14触碰后壳31限位。

主缸液压为零，反馈柱塞26在柱塞回位弹簧27的作用下左移，推动活动柱塞28左移，回归初始状态。

BA套筒11相对活塞外壳8左移，缩进活塞外壳8内，工作基准面恢复为初始状态，制动主缸总成空行程恢复，至此一次完整的制动结束。

如图8所示，传统助力器和本申请的助力器的输出压力对比图，尤其在达到拐上之后的对比，从图中可以看出当到达拐上以后，传统的助力器已无法继续增大助力值，此时会有踏空感觉，即踏板继续向下运动，输出压力增速变缓，而本发明的助力器则不会出现此情况，因为拐点以后，第一活塞总成内部的活动柱塞28也起到了反馈的作用，随着输入行程的增加，活动柱塞28和反馈柱塞26一起来反馈液压，相当于加大了反馈面积，加大了反馈力，使得有更多的力反馈在踏板上，来填充踏空感，输出压力会阶梯式的增加，本助力器在拐点之上增加了反馈面积，改变了反馈力，达到消除踏空感的状态。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可改善踏板感的助力器总成，包括前壳、后壳总成，所述后壳总成包括后壳、密封圈和导向环，所述前壳和后壳连接围成一壳腔，其特征在于，还包括：

活塞外壳组件，所述活塞外壳组件设置于后壳内，包括活塞外壳、模板膜片总成，所述活塞外壳可相对后壳总成轴向滑动，所述活塞外壳与密封圈起到密封作用，所述模板膜片总成将壳腔分割为真空腔和大气腔，所述活塞外壳内壁设置有第二凸台；

阀体总成，所述阀体总成设置于活塞外壳内部，包括用于密封的阀圈总成、操纵杆和止动底座，所述止动底座的后端面设置有沉孔和第一凸台，所述操纵杆的一端伸入止动底座的沉孔内，所述操纵杆与止动底座铆接，所述阀圈总成套设在操纵杆外部，所述阀圈总成的前端面与第一凸台接触连接形成大气阀口，所述阀圈总成的前端面与第二凸台接触连接形成真空阀口；

制动主缸总成，包括主缸体和第一活塞总成，主缸体和第一活塞总成围设成第一腔，所述主缸体设置于前壳上，所述第一活塞总成包括第一活塞和弹簧组件，所述第一活塞从主缸体内腔伸出与活塞外壳前端面接触连接，所述弹簧组件设置于第一活塞的前端，所述第一活塞内部设置反馈柱塞、柱塞回位弹簧和活动柱塞，所述反馈柱塞的后端与止动底座接触连接，所述反馈柱塞的前端与活动柱塞接触连接，所述柱塞回位弹簧套设于反馈柱塞的后半段。

2.如权利要求1所述的可改善踏板感的助力器总成，其特征在于，所述活塞外壳内部沿轴向设置有一环形槽，所述环形槽内设置有BA套筒，在BA套筒的中上部套有BA回位弹簧，在活塞外壳和BA套筒的中下部相对应位置均设置有贯通孔，所述贯通孔处设有钥匙，在非工作状态下，所述钥匙与后壳总成的密封圈的前端面抵接。

3.如权利要求1所述的可改善踏板感的助力器总成，其特征在于，所述第一活塞的后端面与活塞外壳的前端面之间设置有活塞衬套。

4.如权利要求1所述的可改善踏板感的助力器总成，其特征在于，所述制动主缸总成还包括第二活塞总成，所述第二活塞总成设置于第一活塞总成的前端，与所述弹簧组件抵接，所述第二活塞总成与主缸体围设成第二腔，所述第一腔和第二腔相互独立工作分别输出液压。

5.如权利要求1所述的可改善踏板感的助力器总成，其特征在于，所述主缸体上设置有用于给制动主缸总成提供制动液的储液罐。

6.如权利要求5所述的可改善踏板感的助力器总成，其特征在于，所述储液罐的数量为两个，分别通过销轴与主缸体过盈配合连接。

7.如权利要求6所述的可改善踏板感的助力器总成，其特征在于，所述主缸体上设置有两个进油口及两个出油口。

8.如权利要求1所述的可改善踏板感的助力器总成，其特征在于，所述活塞外壳的前端面与主缸体的后端面之间设有大回位弹簧。

9.如权利要求8所述的可改善踏板感的助力器总成，其特征在于，所述活塞外壳的前端面设置有压碟，所述压碟上设置有通孔，所述大气腔和真空腔通过活塞外壳及压碟的通孔进行气体流通。

10.如权利要求1或9所述的可改善踏板感的助力器总成，其特征在于，所述活塞外壳后端设置有用于减小噪音的消音棉和用于过滤空气的过滤海绵，所述活塞外壳后端外部设置有用于保护活塞外壳及内部零件的防尘罩，所述防尘罩外套设有支撑弹簧，在防尘罩的后端设置有用于限制支撑弹簧移动的支撑弹簧定位盘。