CN1125421A - 具有隐蔽行程和可靠增益的增压制动装置 - Google Patents

Abstract

这种增压制动装置包括一个带有主液压缸的气动制动增压器，增压器根据复合反作用原理动作，并且包括一个带动控制阀的可动气压活塞，增压器由杆及可动隔板驱动，可动隔板在压力差作用下运动并产生增强力。可动壁面相对气动活塞是滑动安装的，目的是早一些作用在主液压缸上，并且在初始的自由行程之后，直接作用在主液压缸上。装置在控制杆行程小时可以得到较大的制动力，并且在液压回路出现故障时，不会改变增压器的增益。

Description

具有隐蔽行程和可靠增益 的增压制动装置

本发明涉及车辆用的增压制动装置，它一方面包括一个主液压缸，另一方面，一个气压增压器；主液压缸充满制动的，并配置有一个主液压活塞，用于承受在轴向方向作用的，由输入力和增强力组成的作用力；将所述的输入力加到控制阀的开口的控制杆上，可以推动气压增压器工作，以便在主液压活塞上产生作用力，增压器包括一个刚性壳体，刚性壳体由至少一个可动隔板分隔为两个密封腔，在由打开阀而在两腔之间建立的压力差作用下，可动隔板能够在带动阀的气动活塞的同一方面运动，它本身亦可以相对壳体运动；输入力通过反作用园盘传递，气动活塞也支承在反作用园盘上，目的是至少将一部分增压力供给反作用园盘。

这种形式的装置在先前的技术中已为众所周知，并在例如，美国专利4491058号中作了描述。

这种制动装置有一个优点，它是由采用能相对于刚性壳动运动的气动活塞得来的，即控制杆，因而也是制动踏板所达到的总行程较长，这就提供了一个在制动过程中，为保护车辆减速的最优控制所必需的条件。

然而，这个条件虽然是必要的，但是不充分，在现行的增压制动装置中，这个控制受到削弱，原因是为了获得开始制动所必须的最小压力，控制杆的初始行程要非常长。

本发明的目的是要通过提出一种增压制动装置来使车辆驾驶员能够对车辆的减速进行最优控制，该增压制动装置的有效性在刚一开始制动，即在制动踏板非常短的初始行程之后就立即显示出来。

为此目的，本发明的装置的基本特征为，可动隔板是这样安装的，即它可相对于气动活塞自由滑动，另外，其特征还在于，主液压缸本身的主液压活塞包括一个空心的可动缸体，该可动缸体与固定在可动隔板上的主液压缸连通，并且在可动隔板内部，一个至少能够承受由反作用园盘来的所述输入力的次级液压活塞沿着轴向方向滑动，并保持不泄漏，同时，其特征还在于，可动隔板相对气动活塞的自由滑动，在此隔板向着主液压缸方向运动时，受到次级液压活塞的限制，该次级液压活塞此时被可动液压缸驱动，在同一方向运动。

根据本发明的优选实施例，可动液压缸犹如一个内部挡块，它可与次级液压活塞相互作用，以驱动次级液压活塞。

除了已经提到的优点和这些优点带来的制造和调整简单化之外，这些特点一方面可以保证原来液压回路的任何故障对增压器放大系数的值不会有影响，另一方面可以调整可动缸体和次级液压活塞的相应液压截面积，而与这个放大系数的值无关。

本发明的其他特点和优点，通过说明和没有任何限制，可以清楚地在以下结合附图给出的说明中表现出来，其中：

图1为根据本发明的装置的部分截面图；

图2为同一装置的示意和部分截面图。

因为本发明只涉及对带有气动增压的制动系统所作的改进，而技术熟练的人已经很好地了解了这种制动系统的一般结构和操作，因此，这里只快速地回忆一下这些系统，以便对本发明提出的改进有一个总的了解。

从图形上看，这种形式的系统包括增压器1和主液压缸2。

增压器本身包括一个刚性壳体3，它由可动隔板4分割成两个密封的腔3a和3b，可动隔板4包括一个薄膜4a和一个刚性的活塞裙4b，并能完成气动活塞5的运动，气动活塞5可在壳体3内向着主液压缸2的方向运动。

前腔3a的前表面被主液压缸2封闭，不泄漏，并且前腔3a通过单向阀6永久地与真空源(没有示出)连接。

后腔3b中的压力由阀7控制，阀7则由与制动踏板80(图2)连接的控制杆8控制。

当控制杆8处在静止位置时，在这种情况下，控制杆8被拉向右端，阀7在增压器的两腔3a和3b之间建立起连通关系，或离开建立这种连通关系的位置。

因此，由于后腔3b与前腔3a一样为同样的真空，活塞5被弹簧9a向后推向右端，进入静止位置，而弹簧9b用同样方式将刚性活塞裙4b向后推。

在初始时刻，控制杆8向左动作的作用是使阀7这样运动、即它将腔3a和3b彼此隔绝，然后，在第二个时刻，则使这个阀这样运动，即它将后腔3b向大气压打开。

两腔之间的压力差由薄膜4a感受，压力差在可动隔板4和活塞5上产生一个推力，该推力使可动隔板4和活塞5向左运动，从而压缩弹簧9a，9b。

在控制杆8上产生的制动力或“输入力”和由可动隔板4的推力产生的制增强力，或“增强力”一起沿着推力杆8的轴线10加在主液压缸2上，并合在一起形成驱动主液压缸2的力。

更精确地说，作用力加在主液压缸的主液压活塞11上，使活塞11向左运动(如图所示)，从而导致主液压缸的内部容积12中的制动液体的压力升高，和与主液压缸连接的制动器动作。

事实上，主液压活塞11是复合的，它一方面包括一个可动的和空心的缸体13，另一方面，包括一个次级液压活塞14。

可动缸体13的内部容积15与主液压缸的内部容积12通过至少一个小孔，例如16和至少一个单向阀，例如17连通；小孔沿着轴线方向作在可动缸体上，单向阀只允许制动液体从主液压缸的内部容积12内流向可动缸体13的内部容积15内。

除了在主液压缸2的内部容积12与可动缸体13的内部容积之间的通道16和17允许的液体流动之外，可动缸体13是密封地在主液压缸2中滑动的，密封性由至少一个环形密封件18保证。

次级液压活塞14本身在可动缸体13内滑动，活塞由环形密封件19阻断、实现密封。

此外，可动缸体13通过园环20固定在刚性活塞裙4b上。

实际上次级液压活塞14由推力杆21的轴向延长部分构成，它能将在控制杆8上所产生的输入力的一部分和，另一方面，气动活塞5所产生的增强力的一部分传递送给活塞14，这些力通过反作用园盘23，用本来已知的方法传递，这个气动活塞和由控制杆驱动的触头24支承在反作用园盘23的一个表面上，反作用园盘的另一表面支承在支承表面25上，支承表面25与推力杆21固定在一起。

上述装置的动作如下。

当输入力加在控制杆8上时，次级液压活塞14被推向左，以驱动可动缸体13和/或增加主液压缸体内的压力。

在推力杆8的一个预先决定的行程以后，阀7将增压器的后腔3b向大气打开，面先前该腔是与前腔3a隔绝的，这样，增强力通过园环20，由刚性的活塞裙4b加到可动缸体13上。

主液压缸的内部容积12中的液压压力显著升高，并且借助液体通过通道16和17的流动，在可动缸体的内部容积15中建立起液压压力，这样，在次级液压活塞14上有力产生，这个力将次级液压活塞向着控制杆8方向向后推，也就是说，向着图1的右端推。

根据本发明，可动隔板4最好通过其刚性活塞裙4b的中心部分40这样安装，使它能相对于气动活塞5自由地这样滑动，即在起始时刻，可动隔板4只向着主液压缸2前进，但是，可动隔板的自由滑动受到下列情况的限制，即次级液压活塞14是被可动缸体13，在可动壁面向着主液压缸运动一个给定的行程后驱动的。

为此目的，可动液体13具有，例如由圆盘20构成的内部挡块20a，并能与次级液压活塞14的内周边缘14a相互作用，以便保证在活塞裙的初始自由行程之后，活塞裙4b驱动次级液压活塞14。

本发明的原理示意性地表示在图2中，图中各个元件采用与图1中同样的参考标号。假如Sm0表示触头24的横截面积，Sm₁表示反作用园盘23的输入横截面积，Sp₀表示受到两腔3a和3b之间压力差作用的活塞5的横截面积，Sp₁表示活塞裙4b的总横截面积，则根据本发明的增压器中的放大系数，也就是说作用力对输入力的比值等于：

1＋(Sp₁/Sp₀)·((Sm₁/Sm₀)－1)

在这些条件下，很显然，一方面原来液压回路的可能故障不会伴随着放大系数的任何变化，另一方面，可动缸体13和次级液压活塞14的液压截面积可以独立选择，与放大系数的理想值无关，这使得有可能自由选择活塞裙的初始行程长度，为此挡块20a碰到次级液压活塞14的边缘14a。

Claims (2)

1.一种车辆用的增压制动装置，它一方面包括主液压缸(2)，主液压缸(2)充满制动液体，并配备有主液压活塞(11)，可以承受由输入力和增强力组成的在轴向方向作用的作用力；另一方面包括气动增压器(1)，当将所述的输入力加在控制阀(7)的开口的控制杆(8)上时，可以驱动气动增压器(1)，以便将所述的作用力作用在主液压活塞上，增压器包括一个刚性壳体(3)，利用至少一个可动隔板(4)将刚性壳体(3)分隔为两个密封的腔(3a，3b)，在通过打开阀而在两腔之间建立的压力差作用下，可动隔板(4)可以在装有所述阀的气动活塞(5)同一个方向上运动，它本身还可以相对壳体运动，所述输入力通过反作用圆盘(23)传递，所述气动活塞也支承在反作用圆盘上，以便将至少是所述增强力的一部分加在反作用圆盘上，其特征为，可动隔板(4)是这样安装的，即它能相对于气动活塞(5)自由滑动，另外，主液压缸的主液压活塞本身包括一个空心的可动缸体(13)，它与主液压缸连通，主液压缸是固定在可动隔板上的，并且次级液压活塞(14)在可动缸体(13)内沿轴线方向滑动，保持密封，次级液压活塞(14)可以承受至少是由反作用圆盘来的所述输入力，由于这个可动隔板(4)向着主液压缸方向运动，可动隔板(4)相对于气动活塞(5)自由滑动受到由可动缸体(13)在同一方向，驱动的次级液压活塞(14)的限制。

2.根据权利要求1的制动装置，其特征为可动缸体(13)为一内部挡块，它可与次级液压活塞(14)相互作用，以驱动该活塞。

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