CN117799588A - 一种用于车辆制动的真空助力装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种应用于车辆制动的助力装置，包括真空助力单元和制动主缸单元，其中，所述的制动主缸单元包括主缸体，以及设置在主缸体内的第一活塞、反馈顶杆、反馈活塞、第一回位弹簧、反馈回位弹簧、第二活塞、第二回位弹簧，所述第一活塞与真空助力单元抵接，所述第一活塞直径大于反馈活塞直径，所述反馈活塞缸径小于第二活塞缸径，制动时真空助力单元产生伺服力，推动第一活塞向前，第一活塞排出的液量进入小缸径反馈活塞腔，在满足踏板力不变和一定的行程情况下，可以增大制动压力。

Description

一种用于车辆制动的真空助力装置

技术领域

本发明涉及一种应用于车辆制动的助力装置，特别涉及一种用于车辆制动的真空助力装置，属于汽车制动装置领域。

背景技术

进入到21世纪，乘用车使用的真空助力装置已经非常的成熟，其中电控制动系统也已经逐步开始代替真空助力器装备到汽车上，在乘用车制动系统高速发展的同时，非道路车的制动系统还在沿用以前的设计。由于多数非道路车的安装空间、成本的限制，助力器尺寸难以做大，导致车辆的制动压力和制动舒适性一直是难以解决的问题。随着厂内物流及游乐行业的飞速发展，非道路车辆也急需解决制动性能和驾驶感。

目前的真空助力器，使用大气压差作为伺服力来推动制动主缸助力，制动主缸前后活塞缸径一致，输出的前后腔压力一样，到达拐点以上后想继续增加压力就需要增加踏板力，在同样踏板力时，缸径越小压力越高，踏板所需的行程就越长，但踏板行程往往无法进行增加，难以在踏板力不变的情况下，增加制动压力。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足提供一种用于车辆制动的真空助力装置，在踏板力不变的情况下，增大了制动压力。

本发明通过以下技术方案实现该目的：一种用于车辆制动的真空助力装置，包括真空助力单元和制动主缸单元，所述的真空助力单元设置在所述制动主缸单元的轴向方向上；

所述的制动主缸单元包括主缸体，以及在缸体内从后到前依次设置的第一活塞总成、反馈回位弹簧、第二活塞、第二回位弹簧，以及设置在主缸体前端与主缸体形成密封的堵头，其特征在于，所述第一活塞总成包括：第一活塞、反馈顶杆、反馈活塞、单向阀、顶杆、第一回位弹簧；所述第一活塞设置在主缸体的轴向圆形腔后部且可以沿轴向移动，后端从主缸体内部伸出且与这真空主力单元抵接，其轴向设有两道径向过油通道；

所述反馈顶杆滑动设置在所述第一活塞的轴向圆形腔内，其后端与第一活塞轴向圆形腔沉台底部抵接，其与第一活塞之间轴向设置有三道密封结构且相对滑动。所述反馈活塞后端与所述反馈顶杆前端抵接，其前后两端均具有的轴向圆形腔，前部设有两道通过轴向圆形腔连通的径向过油通道，其与主缸体围设一助力腔。所述第一回位弹簧套设在反馈活塞上，连接第一活塞的轴向圆形腔和主缸体的轴向圆形腔底。所述反馈回位弹簧连接第二活塞与反馈活塞；所述第二活塞设置在主缸体的前部，其前侧与堵口以及主缸体围设成压力室，其后侧与反馈活塞以及主缸体围设成压力室；所述第二回位弹簧连接第二活塞与堵口；

所述第一活塞直径大于所述反馈活塞直径，以增加输出液量。

所述反馈活塞缸径小于第二活塞，对反馈活塞施加踏板力时增加输出液压。

所述真空助力单元包括壳体、叉头、支撑弹簧座、防尘罩、止动底座、大气室、动力活塞、真空阀口、大气阀口、负压室、操纵杆、支撑弹簧、阀圈总成、回位弹簧。所述壳体、防尘罩、支撑弹簧座围成一腔体。所述动力活塞设于壳体内后端且从壳体内部伸出，左侧与壳体围构成负压室，右侧与壳体围构成大气室。所述止动底座设于动力活塞的轴向圆形腔中且可以轴向移动，其后端设有圆形凹台。所述阀圈总成设于动力活塞的轴向圆形腔中，其前端与止动底座后端抵接。所述操纵杆前端为球头，与止动底座的圆形凹台铆接，后部与叉头采用螺纹方式连接。所述支撑弹簧座设于叉头前端且与操纵杆采用螺纹方式连接。所述支撑弹簧设置在支撑弹簧座和阀圈总成之间。所述防尘罩一端与壳体连接，另一端与支撑弹簧座连接。所述回位弹簧设置在负压室，连接壳体与动力活塞。所述真空阀口位于动力活塞与阀圈总成之间，所述大气阀口位于止动底座与阀圈总成之间，所述真空助力单元通过踏板行程的变化来控制真空阀口及大气阀口开闭，从而达到控制负压室和大气室的通断以及大气室与外界大气的通断。所述真空助力单元的止动底座与制动主缸单元的反馈顶杆之间相邻且设有间隙，以保证真空阀口和大气阀口的开启和关闭。

在真空助力单元中，动力活塞与止动底座之间设有止挡机构，所述止挡机构使动力活塞向前移动时带动止动底座。

所述反馈顶杆中部设有一径向的放压孔，所述放压孔左侧一端设有与放压孔连通的轴向圆形腔，右侧一端密封。所述反馈顶杆与所述第一活塞初始位置时放压孔与所述第一活塞的径向过油通道关闭。

所述第一活塞组件还包括单向阀，控制制动液从主缸体与反馈活塞围构的助力腔进入第二活塞与主缸体围构的压力室。

所述反馈活塞与所述反馈顶杆之间设有顶杆，以限制两者的相对移动，所述顶杆一端放置在所述反馈活塞后端的轴向圆形腔中，另一端放置在所述反馈顶杆26前端的轴向圆形腔中。

所述第一活塞与反馈顶杆之间设有密封件。

所述动力活塞与止动底座之间设有密封件，所述密封件为O型圈或皮碗。所述动力活塞达到最大助力点后停止移动，所述止动底座推动反馈顶杆向前运动，使反馈顶杆上的放压孔打开，动力活塞继续移动。

所述第一活塞直径大于第二活塞直径，第一活塞往前移动时排出的液量通过单向阀流入压力室，可以让制动压力快速上升。反馈活塞直径小于第二活塞直径，动力活塞推力与液压力平衡后，增加反馈活塞推力，可以提供更高的制动压力。

动力活塞产生的伺服力施加在所述制动主缸单元的第一活塞上，从而使所述制动主缸单元的活塞运动，提供制动液压。在伺服力无法推动所述制动主缸单元活塞后，止动底座可以继续推动反馈顶杆、反馈活塞移动，使压力室制动压力增加。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：在第一活塞和第二活塞中间增加一个小缸径的反馈活塞，并将第一活塞缸径增大，第一活塞排出的液量进入小缸径反馈活塞腔，在满足踏板力不变和一定的行程情况下，增大了制动压力。

附图说明

附图标记：

图1为本发明的一种真空助力装置实施例1的结构剖视图；

图2为本发明的一种真空助力装置的实施例1的制动主缸单元的结构剖视图

图3为本发明的一种真空助力装置实施例1和2的真空助力单元的结构剖视图

图4为本发明的一种真空助力装置实施例2的结构剖视图；

图5为本发明的一种真空助力装置的实施例2的制动主缸单元的结构剖视图

附图标记说明：

3-叉头；4-支撑弹簧座；5-防尘罩；6-止动底座；6a-密封件；6b-止挡机构；7-大气室；8-动力活塞；8a-真空阀口；8b-大气阀口；9-负压室；10-操纵杆；11-支撑弹簧；12-阀圈总成；13-回位弹簧；14-助力腔；15-第一回位弹簧；16-压力室；17-堵头；18-第二活塞；19-缸体；20-第二回位弹簧；21-反馈回位弹簧；22-反馈活塞；23-单向阀；23a-堵头；24-顶杆；25-第一活塞；25a-补液阀口；25b-径向过油通道；26-反馈顶杆；26a-放压孔；26b-密封件；C、C1-储液罐的接口；R、Q-输出液压口

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1-3所示，一种用于车辆制动的真空助力装置，包括：真空助力单元和制动主缸单元，所述的真空助力单元设置在所述制动主缸单元的轴向方向上，两者通过采用螺栓、螺母的方式连接。

真空助力单元包括：壳体1、叉头3、支撑弹簧座4、防尘罩5、止动底座6、大气室7、动力活塞8、真空阀口8a、大气阀口8b、负压室9、操纵杆10、支撑弹簧11、阀圈总成12、回位弹簧13。壳体、防尘罩5、支撑弹簧座4围成一腔体。

动力活塞8设于壳体内后端从壳体内部伸出，左侧与壳体围构成负压室9，右侧与壳体围构成大气室7。

止动底座6设于动力活塞8的轴向圆形腔中且可以轴向移动，后端设有圆形凹台；其与动力活塞8与之间设有止挡机构和密封件，止挡机构使动力活塞向前移动时带动止动底座移动，密封件为O型圈或皮碗。

阀圈总成12设于动力活塞8的轴向圆形腔中，其前端与止动底座6后端抵接。

操纵杆10前端为球头且与止动底座6的圆形凹台铆接，后部与叉头3采用螺纹方式连接。

支撑弹簧座4设于叉头3前端且与操纵杆10采用螺纹方式连接；

支撑弹簧11设置在支撑弹簧座4和阀圈总成12之间；

防尘罩5一端与壳体连接，另一端与支撑弹簧座连接；

回位弹簧13设置在负压室9，连接壳体与动力活塞8；

真空阀口8a设于动力活塞8与阀圈总成12之间，大气阀口8b设于止动底座6与阀圈总成12之间，所述真空助力单元通过踏板行程的变化来控制真空阀口8a及大气阀口8b开闭，从而达到控制负压室9和大气室7的通断以及大气室7与外界大气的通断。

制动主缸单元包括主缸体19，在缸体内从后到前依次设置的第一活塞总成、反馈回位弹簧21、第二活塞18、第二回位弹簧20，以及设置在主缸体前端的堵头17；第一活塞总成包括：第一活塞25、反馈顶杆26、反馈活塞22、单向阀23、顶杆24、第一回位弹簧15；

主缸体19是一端封闭的轴向圆形腔，在轴向圆形腔径向方向有水平排列串联分布的输出液压口R、Q，在输出液压口前上方有储液罐的接口C、C1。所述输出液压口R、Q与制动轮缸连接。

第一活塞25设置在主缸体的轴向圆形腔后部且可以沿轴向移动，后端从主缸体19内部伸出且与这真空主力单元的动力活塞8抵接，其轴向设有两道径向过油通道；

反馈顶杆26滑动设置在第一活塞25的轴向圆形腔内，其后端抵接第一活塞25轴向圆形腔沉台底部、与真空助力单元的止动底座6相邻且有间隙保证动力活塞(8)的真空阀口(8a)、大气阀口(8b)顺利开启、关闭，其前端与反馈活塞22抵接；其中部设有一径向的放压孔26a，所述放压孔26a左侧一端设有与放压孔连通的轴向圆形腔，右侧一端密封；反馈顶杆26与所述第一活塞25之间轴向设置有三道密封结构，且相对滑动，在初始位置时放压孔26a与所述第一活塞25的径向过油通道关闭；

反馈活塞22，前端与反馈顶杆26抵接；其前后两端均具有的轴向圆形腔；其还设有两道径向过油通道，且通过轴向圆形腔连通；反馈活塞22与主缸体19围设一助力腔；

顶杆24一端放置在反馈活塞22后端的轴向圆形腔中，另一端放置在所述反馈顶杆26前端的轴向圆形腔中；

单向阀23设置在所述反馈活塞22前端的轴向圆形腔内，用于控制圆形腔的过油通断，控制制动液从助力腔14流入压力室16。

第一回位弹簧15套设在反馈活塞23上，前端与主缸体19的轴向圆形腔底连接，后端与第一活塞25的轴向圆形腔连接。

反馈回位弹簧21连接连接反馈活塞22和第二活塞18。

第二活塞18设置在主缸体19的前部，其前侧与堵口17、主缸体19围设成压力室，其后侧与反馈活塞22、主缸体19围设成压力室16。

第二回位弹簧20连接第二活塞18和堵口17；

本发明实施例1的工作原理：

非工作时，在支撑弹簧11作用下，真空阀口8a打开、大气阀口8b关闭，负压室9和大气室7连通，动力活塞8不产生伺服力，制动主缸不产生制动液压。

工作时，驾驶员踩下制动踏板，叉头3推动操纵杆10、止动底座6前移，使真空阀口8a关闭、大气阀口8b打开，负压室9和大气室7断开，大气室7与大气相通，负压室9和大气室7形成压力差。在压力差的作用下，动力活塞8推动第一活塞25、反馈活塞22前移，补液阀口25a关闭后，第一活塞25通过单向阀23将制动液排入制动腔中。压力差与压力室16液压平衡后，动力活塞8停止移动，当继续踩制动踏板，止动底座6推动反馈顶杆26移动，并推动反馈活塞22移动，继续增加压力室16液压。

解除制动，驾驶员松开制动踏板，在压力室16液压和第一回位弹簧15、第二回位弹簧20反馈回位弹簧21的作用下，第二活塞18、反馈活塞22、反馈顶杆26、止动底座6、操纵杆10、叉头3后移，液压降低。当止动底座移动到接触阀圈总成，使真空阀口8a打开、大气阀口8b关闭，第一活塞25将开始后移，直到完成泄压。

制动功能备份功能：当压力室16单腔失效时，第一活塞25、反馈活塞26行程增大，与制动总泵单腔失效模式一样。当助力腔14失效时，空气伺服力直接作用到反馈活塞上，第一活塞25不移动，反馈活塞26行程增加。

实施例二

根据图4-5所示，本实施例二与实施例一区别在于，所述主缸体19还设有一连通助力腔14与压力室16的通道，所述单向阀23设置在所述通道上，制动液通过该通道从助力腔14进入压力室16。所述主缸体19接近所述通道的位置设有堵头23a，以保持密封性。

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)

1.一种用于车辆制动的真空助力装置，包括真空助力单元和制动主缸单元，其中，所述的制动主缸单元包括主缸体，以及在缸体内从后到前依次设置的第一活塞总成、反馈回位弹簧、第二活塞、第二回位弹簧，其特征在于，所述第一活塞总成包括第一活塞、反馈顶杆、反馈活塞、第一回位弹簧，所述反馈顶杆滑动设置在所述第一活塞的轴向圆形腔内的，所述反馈活塞后端与所述反馈顶杆前端抵接，所述的第一回位弹簧连接第一活塞的轴向圆形腔和主缸体的轴向圆形腔底，所述反馈活塞弹簧连接所述反馈活塞与所述第二活塞，所述第一活塞直径大于所述反馈活塞直径，以增加输出液量。

2.根据权利要求1所述的一种用于车辆制动的真空助力装置，其特征在于，所述反馈活塞缸径小于所述第二活塞缸径，对反馈活塞施加踏板力时可以增加输出液压。

3.根据权利要求2所述的一种用于车辆制动的真空助力装置，其特征在于，所述真空主力单元包括止动底座、动力活塞、真空阀口、大气阀口，所述止动底座设于动力活塞的轴向圆形腔中且可以轴向移动，所述真空助力单元的止动底座与制动主缸单元的反馈顶杆之间设有间隙，以保证真空阀口和大气阀口的开启和关闭。

4.根据权利要求3所述的一种用于车辆制动的真空助力装置，其特征在于，所述动力活塞与所述止动底座之间设有止挡机构，可以在动力活塞向前移动时带动止动底座。

5.根据权利要求4所述的一种用于车辆制动的真空助力装置，其特征在于，所述反馈顶杆设有放压孔。

6.根据权利要求5所述的一种用于车辆制动的真空助力装置，其特征在于，所述第一活塞组件还包括单向阀，所述单向阀控制制动液从主缸体与反馈活塞围构的助力腔进入第二活塞与主缸体围构的压力室。

7.根据权利要求6所述的一种用于车辆制动的真空助力装置，其特征在于，所述反馈活塞与所述反馈顶杆之间设有顶杆，以限制其相对移动。

8.根据权利要求7所述的一种用于车辆制动的真空助力装置，其特征在于，第一活塞与反馈顶杆之间设有密封件。

9.根据权利要求8所述的一种用于车辆制动的真空助力装置，其特征在于，动力活塞与止动底座之间设有密封件，所述密封件为O型圈或皮碗。

10.根据权利要求9所述的一种用于车辆制动的真空助力装置，其特征在于，所述动力活塞达到最大助力点后停止移动，所述止动底座推动反馈顶杆向前运动，使反馈顶杆上的放压孔打开，动力活塞继续移动。