CN1155868A - 主油缸和气动刹车增压器组件 - Google Patents

主油缸和气动刹车增压器组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车用的主油缸(12)和气动刹车增压器(10)组件。气动增压器(10)包括一个固装在壁(16)上的罩壳(15)，壁(16)把驾驶室(H)与前部工作室(C)分隔开，罩壳(15)由控制杆(18)驱动，控制杆(18)的末端与驾驶室(H)中的刹车板相连。主油缸包括一个设有至少一个法兰(22)的主体(20)，法兰(22)用来把主油缸(10)固定在罩壳(15)的前壁上。按照本发明，该组件(10，12)还包括至少一个凸伸部件(26)，当受到强烈撞击的主油缸(12)在施加在主油缸(12)上的力矩作用下相对于增压器(10)转动时，该凸伸部件(26)朝向增压器(10)的罩壳(15)凸伸。

Description

主油缸和气动刹车增压器组件
本发明涉及包括汽车刹车用型的气动刹车增压器和主油缸的刹车组件。
气动增压器通常包括一个固定在壁上的罩壳，该壁把汽车的驾驶室和前部工作室分隔开来，罩壳由控制杆驱动，控制杆末端与位于驾驶室中的刹车板相连。
同时，主油缸通常包括一个设有至少一个法兰的主体，法兰用来把主油缸固定在增压器罩壳的前壁上。
在许多文献中均提出了这种类型的刹车组件。该组件通常位于含有汽车发动机的汽车前部工作室中，增压器通过其末端固定在分隔前部工作室和驾驶室的隔板上，主油缸固定在增压器的前壁上。用来控制增压器的控制杆穿过隔板上的开孔并由驾驶室中的刹车板驱动。
当汽车的前部或前部附近与另一汽车或静止障碍物发生碰撞时，汽车结构和车身应设计成可以逐步变形以尽可能多地吸收碰撞时产生的能量。
而且通常情况下，发动机或汽车前部工作室中传递的载荷在碰撞作用下产生后移并与主油缸发生干扰。这种干扰会在主油缸产生一个沿其轴线方向的作用力或产生一个与其轴线方向呈一定角度的作用力。但无论那种情况下，主油缸都会通过其固定法兰使增压器罩壳向后挤压汽车隔板。
因此，由于在汽车前部工作室中配置了增压器/主油缸组件，所以汽车前部或前部附近的碰撞首先会使隔板在增压器罩壳作用下后移(不论增压器上是否配置有贯穿螺栓)，从而引起刹车板后移，这样就会导致汽车驾驶员受到严重伤害。
在多个专利文献中均已试图提出解决这一问题的方法。如FR-A-2,437,337中指出，隔板扇面位于驾驶员的脚最靠近方向盘的位置的上方，并且隔板的前部扇面向前延展作为前部工作室中的一个固定铰接点，用来支承上述刹车组件的一个支架固定在该铰接点上，该支架的形状和配置使其可以在大推力作用环绕该固定铰接点转动。
FR-A-482.547针对这一部分提出：把增压器固定在吸震结构的上部构件上，刹车板的轴安装在上部构件的顶部，上部构件的末端径由一个切口与连到隔板上的较大的、可变形的下部构件相接，下部构件的形状使得下部构件的上部变形量大于其下部变形量。
因此，前述的这两个专利文献实质上重视同一个问题，即在增压器和隔板内置入一个摆杆或一个可变形结构以吸收碰撞时产生的能量。但是，当前部工作室构成了汽车的发动机室时，这种解决方法便存在着一个明显的缺陷。的确，在这种情况下，现代发动机的复杂程度和汽车制造商需要的汽车小型化意味着该发动机工作室中很少或没有空间来放置附加装置。
因此本发明的目的就是解决这一问题，提供一种刹车组件，包括气动增压器和主油缸(气动增压器和主油缸均为上述类型)，该组件使得发动机或汽车前部工作室中传递的载荷与主油缸的干扰不应传递到凸入汽车驾驶员的刹车板中，并且不使用使刹车组件朝向隔板的轴向长度增大的附加装置。
为实现本发明上述目的，根据本发明，这种组件还包括至少一个凸伸部件，当受到强烈撞击的主油缸在施加在主油缸上的力矩作用下相对于增压器转动时，该凸伸部件朝向增压器的罩壳凸伸。
这时，增压器的前壁产生很大变形，并且在变形对汽车隔板和刹车板产生作用之前使主油缸相对于增压器的转动加快。
参照附图所示出的一个实施例将更加清楚本发明的其它目的、特征和优点，附图中：
图1为表示由根据本发明制造出的气动刹车增压器和主油缸组成的刹车组件的示意图；
图2为表示根据本发明第二实施例制造出的刹车组件的部分截面示意图；
图3为表示沿图2中III-III方向所视的部分平面示意图。
图1表示了一种刹车组件，它包括一个气动刹车增压器，由标号10表示，以及一个主油缸，由标号12表示。
通常，增压器/主油缸组件上指向主油缸12的那部分称为“前部”，而组件上指向驾驶室的那部分称为“后部”。在图1和图2中，前部即为左侧，后部即为右侧。
增压器10包括一个罩壳15，该罩壳15通常利用螺栓14固定在隔板16上，隔板16把汽车的前部工作室与汽车的驾驶室分隔开来，并且该罩壳15由连接到驾驶室中刹车板(未示出)上的控制杆18驱动。用来控制汽车动力刹车系统的主油缸12包括主体20，该主体20通过固定法兰22沿增压器的轴线X-X′方向固定在增压器10的前壁上。
增压器和主油缸的内部结构和工作方式与普通的增压器和主油缸相同，因而不在本发明范围内，所以不再详细说明。但须知道，增压器10用来把驱动力传递给主油缸12，该驱动力等于作用在控制杆18上输入力与增压器(用来控制作用在气动活塞正反两个面上的压力差)内产生的增力之和。
因此可见，在这种最普通的配置中，增压器和主油缸连在一起，主油缸在靠近隔板处垂直凸起，其前端与隔板相隔一定内距，如该间距可为40cm。
因此可见，当汽车发生碰撞时，主油缸前端极有可能与发动机的一部分或与工作室(C)中传递的载荷部件产生强烈撞击。
因此，这种撞击被主油缸的主体20全部传递到增压器的罩壳15上，并通过罩壳传递到隔板16上，然后经由罩壳15的内部构件传递到控制杆18上并最后传递到刹车板上。
本发明避免了这一缺陷，由图1可见，主油缸12的主体20含有两个边翼24。这两个边翼可以与主油缸一起整体铸出，或者通过适当方法(如焊接或螺纹连接)固装在主油缸主体上，或者是用力压装在主油缸上的一种结构。
每个边翼24均含有一个尾端26，当组件工作时，该尾端26靠近增压器罩壳15的前壁，例如，该尾端26处于固紧法兰22的平面内并与主油缸和装置的对称轴X-X′相隔一定间距，从而构成指向增压器罩壳15的顶点或斜面，即形成朝向罩壳的凸伸部分，这样碰撞之后，主油缸可相对于增压器转动。
边翼24还可以含有外棱28，该外棱28把端部26与位于端部26平面前侧的主体20部分连接起来，例如与图1所示的主体20前端连接起来。因此，边翼24具有希腊字母γ的形状。
当装有这种刹车组件的汽车在前部或前部附近发生碰撞时，由发动机部件或在与主油缸12逐渐产生碰接的前部工作室C中传递的载荷分量所产生的力将会导致一个力矩作用在主油缸12的主体上并使主油缸主体环绕大体上位于固紧法兰22区域内的转轴旋转。
在这转动过程中，边翼24的一端26将先接近增压器罩壳15的前壁，然后与该壁接触，端部26的凸伸形状将使该壁的局部产生显著变形，从而使增压器的转动加快。
此外，如果主油缸持续转动，那么端部26的顶点或斜面形状会使端部26更加向增压器罩壳15凸伸，因而导致罩壳15的前壁被贯穿或穿透，使端部26凸入增压器内而产生撕裂，这样更有助于主油缸相对于增压器的连续转动。
显然，边翼24的双翼应这样配置，即双翼相对于轴线X-X′径向对置，其方向应使碰撞时干涉最易发生。但是也可以配置3个边翼24，绕轴线X-X′呈120°，这样不论如何，至少一个边翼(通常为二个)会产生上述效果。
还应该注意到，由于与罩壳15的干扰沿着平行于轴线X-X′的方向或以与轴件X-X成微小倾角，因此外棱28的形状使得边翼24具有转向作用，并且引起主油缸的初始转动，结果如前所述。边翼24的外棱28形状可以如上述呈直线形，或者可以为曲线形、凸起或凹陷，其形状取决于主油缸的主体转动是希望在与前部工作室C的部件碰接之始产生还是在碰接终了产生。
因此可见，与主油缸12碰接的前部工作室C中的部件可以向隔板运动一定距离，该距离大约等于增压器前面的主油缸长度，因而不会与隔板或刹车板产生碰撞。在所观察到的大部分碰撞事件中发现这一运动距离是足够的。
增压器罩壳15的前壁的逐步变形并且在主油缸转动作用下的贯穿和撕裂还有利于吸收与主油缸碰接的前部工作室C中部件的一些能量。
图2和图3表示了本发明的第二实施例。由图中可见，用来固定主油缸的法兰22含有一个径向调整片124，该调整片124的径向外端126向后弯曲。其末端被加工成矛状或冲头状，其周向长度L可以根据作用在其上的边翼24的凸伸程度来预先设定。
与前述实施例一样，端部126大体与固紧法兰22在同一平面内并靠近增压器10罩壳15的前壁但与主油缸12和增压器10的轴对称线X-X′相隔一定距离。
显然可以使调整片124于固紧法兰22设成整体或固装在固紧法兰22上，例如用把法兰22固定在罩壳15前壁上的螺母来固装。
象前述实施例一样，当装有这种刹车装置的汽车在前部或前部附近产生碰撞时，便产生与前工作室C中部件的碰接，同时引起主油缸环绕大体上位于固紧法兰22区域内的转轴旋转，因此，调整片124的端部126将先接近增压器罩壳15的前壁然后与之触接，接着罩壳局部产生显著变形，从而使增压器的转动加快。
同样，如果主油缸持续转动，那么把端部126加工成冲头形可以使其朝向增压器罩壳15的前壁更加凸伸并且前壁被贯穿，端部126穿入增压器内并引发撕裂，从而促使主油缸相对于增压器存在着附加转动。
第二实施例更适用于主油缸主体上外部部件的碰撞更多发生在某一预定方向上(如图2中箭头A所指方向的情况。调整片126相对于轴线X-X′在该预定方向上径向对置。当然也可以配置多个调整片124，这些调整片固定在固紧法兰22的多个径向位置上。
由该实施例还可见，主油缸相对于增压器的转动更容易，并且与主油缸12产生碰撞的前部工作室C中的部件在与隔板碰接之前可以朝向隔板后移更大距离，主油缸总要偏移其运动路径，同时吸收碰撞中产生的一定量的能量。
第二实施例的优点还在于：调整片或多个调整片124可以这样配置，即配置在前部工作室C中部件的可能运动路径上，这些部件与增压器的前壁碰接而不会触及主油缸。然后这些前部工作室C中的部件直接碰接隔离片124，从而使增压器的前壁产生局部变形，其效果和优点已在前述。
当然，本发明不限于前述的各个实施例，相反，在不背离所附权利要求范围的情况下，本领域专业人员可以进行各种修改。

Claims (9)

1、一种汽车主油缸(12)和气动刹车增压器(10)组件，气动增压器(10)包括固装在壁(16)上的罩壳(15)，壁(16)把汽车驾驶室(H)和前部工作室(C)分隔开来，罩壳(15)由控制杆(18)驱动，控制杆末端连接到驾驶室(H)中的刹车板上，主油缸包括至少设有一个法兰(22)的主体(20)，法兰(22)用来把主油缸(10)固定在罩壳(15)的前壁上，其特征在于：所述的装置(10，12)还包括至少一个凸伸部件(26、126)，当受到强烈撞击的主油缸(12)在施加在主油缸(12)上的力矩作用下相对于增压器(10)转动时，该凸伸部件(26、126)向增压器(10)的罩壳(15)凸伸。
2、按照权利要求1所述的组件，其特征在于：所述的主油缸(12)包括至少一个边翼(24)，边翼(24)的一端(26)构成了朝向增压器(10)罩壳(15)的凸伸部件(26)。
3、按照权利要求2所述的组件，其特征在于：所述的边翼(24)的凸伸部件(26)构成了朝向增压器(10)罩壳(15)的顶点或斜面。
4、按照权利要求3所述的组件，其特征在于：所述的边翼(24)的凸伸部件(26)靠近增压器(10)罩壳(15)的前壁并且与主油缸(12)的对称轴(X-X′)相隔一定距离。
5、按照权利要求2至4所述的组件，其特征在于：所述的边翼(24)包括一个外棱(28)，所述的外棱(28)把凸伸部件(26)与位于含有端部(26)的平面前侧的主体(20)区域连接起来。
6、按照权利要求5所述的组件，其特征在于：所述的边翼(24)的外棱(28)把凸伸部件(26)与主油缸(12)的主体(20)前端连接起来。
7、按照权利要求1所述的组件，其特征在于：用来固定主油缸(12)的所述的法兰(22)包括至少一个径向调整片(124)，调整片(124)的外端(126)构成了朝向增压器(10)罩壳(15)的凸伸部件(126)。
8、按照权利要求7所述的组件，其特征在于：所述的径向调整片(124)的凸伸部件(26)构成了长度为L的顶点或冲头，长度L沿周向预先设定。
9、按照权利要求8所述的组件，其特征在于：所述的边翼(124)的凸伸部件(126)靠近增压器(10)罩壳(15)的前壁并与主油缸(12)的对称轴相隔一定距离。
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