專利名稱：用于氣動剎車助力器組件的、具有過濾器支承件的閥回復(fù)彈簧的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主要涉及一種液壓剎車系統(tǒng)，具體是一種用于液壓剎車系統(tǒng)的氣動剎車助力器。
背景技術(shù)：
車輛通常包括液壓剎車系統(tǒng)，其被構(gòu)造為降低車速和/或?qū)④囕v保持在停止位置。液壓剎車系統(tǒng)包括主氣缸，其流體聯(lián)接到一個或多個液壓氣缸。主氣缸包括輸入軸，其響應(yīng)于輸入軸在剎車方向上的移動來致動液壓氣缸。典型地，當(dāng)使用者踩下腳踏板時，輸入軸在剎車方向上移動。每一次被致動的液壓氣缸都抵靠著鼓、轉(zhuǎn)子或其他旋轉(zhuǎn)部件來移動一個或多個剎車片，以對車輛進(jìn)行剎車。釋放腳踏板上的壓力，以使得腳踏板在釋放方向上移動至非致動位置，會使得輸入軸在釋放方向上移動，其不再對液壓氣缸進(jìn)行致動，并且允許鼓、轉(zhuǎn)子或其他旋轉(zhuǎn)部件自由地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)車輛剎車時，為了減小施加于腳踏板上的力，大多數(shù)的液壓剎車系統(tǒng)還補充具有氣動剎車助力器。特別的，一些使用者發(fā)現(xiàn)，移動被直接連接至腳踏板上的主氣缸輸入軸需要使用者在腳踏板上施加的力，大于舒適的和重復(fù)施加的力。為了這個目的，氣動剎車助力器放大了施加于腳踏板上的力，以使得使用者可以通過施加于腳踏板上的相應(yīng)較少的力來移動主氣缸的輸入軸。通常而言，氣動剎車助力器包括外殼、閥軸、殼體、由盤或板所支承的膜片、閥、過濾器以及連接至主氣缸的輸出軸。膜片和盤被連接至主氣缸的輸入軸、外殼以及殼體上。膜片將殼體的內(nèi)腔分隔為助力器腔和真空腔。閥將助力器腔分隔成大氣腔和工作腔。膜片的真空側(cè)形成了真空腔的一部分，以及膜片的工作側(cè)形成了工作腔的一部分。通過汽油發(fā)動機(jī)或真空泵所形成的真空被聯(lián)結(jié)至真空腔，以使得真空腔被保持在低于大氣壓的壓力下。 連接至閥和剎車踏板的閥軸被設(shè)定成響應(yīng)于剎車踏板沿剎車方向的移動而打開閥。閥響應(yīng)于剎車踏板在釋放方向上的移動而關(guān)閉。當(dāng)閥關(guān)閉的時候，真空被提供至工作腔，以使得工作腔和真空腔保持在相同的壓力水平下。因此，膜片的每一側(cè)近似相等的壓力使得膜片保持靜止。當(dāng)力被施加于剎車踏板上時，助力器放大了該力，以使得主氣缸的輸入軸更易于移動。特別的，在剎車踏板上施加力會使得閥打開。因此，大氣中的空氣通過過濾器和閥被吸入大氣腔，并進(jìn)入工作腔。真空腔和工作腔之間的壓力不平衡易于在剎車方向上移動所述膜片、盤、閥軸、外殼以及主氣缸的輸入軸。因此，壓力的不平衡放大了施加于剎車踏板上的力，使得剎車系統(tǒng)更易于被操作。常見的剎車系統(tǒng)的所有部件都需要可靠的操作性。因此，在本領(lǐng)域中持續(xù)地需要提供一種可靠的氣動剎車助力器
發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明的一個實施例，本發(fā)明提供了一種剎車助力器，包括過濾器和回位彈簧。其中，所述回位彈簧包括多個環(huán)圈，所述多個環(huán)圈包括位于回位彈簧的端部處、被構(gòu)造為支承著過濾器的固定環(huán)圈。
優(yōu)選地，根據(jù)上述的剎車助力器，所述多個環(huán)圈進(jìn)一步包括在回位彈簧的端部的活動環(huán)圈，所述固定環(huán)圈位于活動環(huán)圈的徑向外側(cè)。
優(yōu)選地，根據(jù)上述的剎車助力器，所述固定環(huán)圈接觸著所述過濾器。 優(yōu)選地，根據(jù)上述的剎車助力器，所述回位彈簧和過濾器之間不設(shè)置有過濾器支承件。 優(yōu)選地，根據(jù)上述的剎車助力器，所述回位彈簧是控制桿回位彈簧。 優(yōu)選地，根據(jù)上述的剎車助力器，所述剎車助力器包括控制桿，該控制桿被構(gòu)造成沿直線方向移動，并且被構(gòu)造為支承過濾器的所述回位彈簧的端部是包括與所述控制桿相接觸的活動環(huán)圈。
優(yōu)選地，所述回位彈簧的相反端部接觸著彈簧座，所述彈簧座在控制桿沿直線方向移動時是靜止的。依照本發(fā)明的另一個實施例，本發(fā)明提供了一種剎車系統(tǒng)，其包括真空助力器、 閥、空氣過濾器以及回位彈簧。所述閥位于真空助力器內(nèi)。所述閥包括連接至桿的閥部件， 并且所述桿被構(gòu)造為沿直線方向移動?？諝膺^濾器位于真空助力器內(nèi)部。所述回位彈簧位于真空助力器內(nèi)部?；匚粡椈砂ǖ谝欢撕偷诙?，其中多個環(huán)圈在第一端和第二端之間延伸，其中第一端包括第一環(huán)圈和位于第一環(huán)圈的徑向外側(cè)的第二環(huán)圈。所述第一環(huán)圈被構(gòu)造為接觸著所述桿，并且所述第二環(huán)圈被構(gòu)造為支承著過濾器。
優(yōu)選地，根據(jù)上述的剎車系統(tǒng)，第二環(huán)圈接觸著所述過濾器，并且在第二環(huán)圈和過濾器之間不具有過濾器支承件。
優(yōu)選地，根據(jù)上述的剎車系統(tǒng)，第一環(huán)圈和第二環(huán)圈的至少一部分是局部共面的。 優(yōu)選地，根據(jù)上述的剎車系統(tǒng)，回位彈簧的第二端部接觸著位于真空助力器內(nèi)的套筒。 優(yōu)選地，根據(jù)上述的剎車系統(tǒng)，過濾器和回位彈簧是位于真空助力器的外殼內(nèi)的大氣腔內(nèi)。
優(yōu)選地，根據(jù)上述的剎車系統(tǒng)，過濾器至少部分地位于第二環(huán)圈以及外殼內(nèi)的空氣入口之間。依照本發(fā)明的另一個實施例，本發(fā)明提供了一種剎車系統(tǒng)的氣動剎車助力器，包括外殼、閥部件、閥座、第一彈簧座、過濾器、閥桿以及回位彈簧。外殼限定了大氣腔和進(jìn)入大氣腔的桿通道。閥部件位于外殼內(nèi)。閥座位于外殼內(nèi)，并且限定了閥開口。大氣腔延伸至閥開口。第一彈簧座位于大氣腔內(nèi)部。過濾器至少部分地位于所述大氣腔內(nèi)。閥桿連接至閥部件。閥桿(i)通過桿通道延伸至大氣腔內(nèi)部，并且(ii)在位于大氣腔內(nèi)部的閥桿的一部分上限定了第二彈簧座?；匚粡椈晌挥诖髿馇粌?nèi)部，并且包括活動環(huán)圈部分和固定環(huán)圈部分?；顒迎h(huán)圈部分(i)在第一彈簧座和第二彈簧座之間延伸，并且(ii)被構(gòu)造為朝向桿通道推壓著所述閥桿，其中所述固定環(huán)圈部分的至少一部分以在外殼內(nèi)支承所述過濾器的方式接觸著所述過濾器。
優(yōu)選地，根據(jù)上述的剎車系統(tǒng)的氣動剎車助力器，閥桿可在第一位置和第二位置之間移動，回位彈簧的活動環(huán)圈部分包括多個活動環(huán)圈，并且固定環(huán)圈的區(qū)域防止過濾器響應(yīng)于閥桿在第一位置和第二位置之間的移動而在一個或多個活動環(huán)圈和中間環(huán)圈之間進(jìn)行移動。
優(yōu)選地，根據(jù)上述的剎車系統(tǒng)的氣動剎車助力器，所述過濾器被構(gòu)造為響應(yīng)于閥桿位于第二位置而過濾被吸入大氣腔內(nèi)的空氣。
優(yōu)選地，根據(jù)上述的剎車系統(tǒng)的氣動剎車助力器，回位彈簧的活動環(huán)圈部分包括(i) 具有第一直徑的第一端部環(huán)圈，和(ii)具有第二直徑的第二端部環(huán)圈，固定環(huán)圈的區(qū)域包括具有第三直徑的第三端部環(huán)圈，第一直徑大于第二直徑，并且第二直徑小于第三直徑。
優(yōu)選地，根據(jù)上述的剎車系統(tǒng)的氣動剎車助力器，所述回位彈簧具有(i)位于第一端部環(huán)圈和第二端部環(huán)圈之間的第一節(jié)距；以及(ii)位于第二端部環(huán)圈和第三端部環(huán)圈之間的第二節(jié)距。
優(yōu)選地，根據(jù)上述的剎車系統(tǒng)的氣動剎車助力器，所述回位彈簧具有(i)位于第一端部環(huán)圈和第二端部環(huán)圈之間的第一錐度；以及(ii)位于第二端部環(huán)圈和第三端部環(huán)圈之間的第二錐度。


對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，從下面的參照附圖的關(guān)于本裝置的描述中將明顯地了解本發(fā)明的特征，其中附圖1是氣動剎車助力器的局部截面圖，其包括被構(gòu)造為支承著過濾器的回位彈簧；附圖2是附圖1的回位彈簧的透視圖；附圖3是附圖1的回位彈簧的側(cè)視圖；以及附圖4是附圖1的回位彈簧的端視圖。
具體實施例方式為了提高對在此描述的裝置的原理的理解的目的，將參考附圖指示的實施方式和下面描述的細(xì)節(jié)?？梢岳斫獾氖窃诖藳]有對裝置的范圍的限制。進(jìn)一步可以理解的是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，容易制造關(guān)于本裝置的包括描述的實施方式的任何替代和改進(jìn)的以及包括本裝置原理的進(jìn)一步應(yīng)用的裝置。如附圖1所示，氣動/真空剎車助力器100，包括外殼104、端帽106、閥部件108、 套筒112、控制桿116，被構(gòu)造為用作回位彈簧120的控制桿回位彈簧、以及空氣過濾器124。 外殼104以常規(guī)方式被連接至真空助力器100的膜片(未示出)，并且限定了大氣腔128以及至少一部分的工作腔132。端帽106封蓋著外殼104的入口側(cè)136。在端帽106處形成入口 144，來允許空氣進(jìn)入大氣腔128。套筒112可滑動地位于大氣腔128內(nèi)，并且由彈簧 120作用而朝向端帽106進(jìn)行推壓。閥108位于工作腔132內(nèi)，并且被構(gòu)造為與閥座140相匹配。閥座140限定了閥開口，并且將工作腔從大氣腔128處隔離開?？刂茥U116延伸通過閥座140內(nèi)的開口以及端帽106內(nèi)的桿通道148。控制桿116被閥108所容納，并且控制桿和閥一起在外殼104內(nèi)沿直線方向進(jìn)行移動?？刂茥U116的與閥108相反的端部以本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的方式被連接至剎車踏板(未示出)?；匚粡椈?20位于大氣腔128內(nèi)，并且被構(gòu)造為接觸著控制桿116，且在釋放方向146上推壓控制桿。因此，回位彈簧120同樣地推壓閥108抵靠著閥座140，其使得大氣腔1 從工作腔132處脫開流體連通。過濾器IM位于大氣腔128內(nèi)， 并且被構(gòu)造為對吸入大氣腔128內(nèi)的空氣進(jìn)行過濾。過濾器IM包括開口 150、輸入側(cè)152、輸出側(cè)156以及繞線座160。當(dāng)被吸入大氣腔1 的空氣從輸入側(cè)152移動至輸出側(cè)156的時候，過濾器124從所述空氣中移去顆粒物質(zhì)。形成于輸出側(cè)156之內(nèi)的繞線座160容納著彈簧120的固定環(huán)圈176(dead coil)(附圖2)中的其中一個的至少一部分。過濾器124內(nèi)的開口 150容納和接合著控制桿116，并且過濾器的外周部接觸著套筒112和/或外殼104，以使得通過入口 144被吸入的空氣通過所述過濾器。過濾器1 防止空氣以未過濾的狀態(tài)被吸入過濾器的附近并經(jīng)過閥座140。 過濾器1 可由適合過濾空氣的材料制成，例如聚亞安酯泡沫材料、紙、毛氈、和/或其他本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的適合材料。過濾器124，如附圖1所示，包括大致圓形的外周部，其座靠著套筒112的內(nèi)周部。作為選擇，過濾器IM可以具有任何外周部，其允許過濾器密封抵靠著相應(yīng)形狀的套筒和/或外殼。彈簧120接觸著過濾器124，以在剎車助力器100的操作過程中保持著過濾器的位置。特別地，響應(yīng)于控制桿116在剎車方向142(附圖1)上的移動，閥108離開閥座140， 并且空氣經(jīng)過過濾器1 被吸入工作腔132。由于空氣移動穿過工作腔132，需要防止空氣流離開過濾器124。如果過濾器未被支承，充足的空氣流可能使過濾器IM朝向大氣腔132 被抽吸；在這種情況下，一些未過濾的空氣可以繞開過濾器并進(jìn)入工作腔。因此，一些已知的助力器包括專用的過濾器支承件，其連接至控制桿并且位于回位彈簧和過濾器之間。這些專用的過濾器支承可能增加助力器的費用和裝配時間。代替專用的過濾器支承，本發(fā)明的助力器100利用回位彈簧120，所述回位彈簧包括一個或多個固定環(huán)圈176(附圖2)，其被構(gòu)造為保持著過濾器124的位置。彈簧120可以被構(gòu)造成使得其中一個固定環(huán)圈176的僅僅一部分接觸著過濾器124，以保持過濾器的位置。作為選擇地，過濾器120可以被構(gòu)造為使得僅一個固定環(huán)圈176的一部分接觸著過濾器124以保持過濾器的位置。因此，具有固定環(huán)圈的回位彈簧120支承著過濾器124，而取消了專用的過濾器支承，并且有可能降低助力器100的總費用和組裝時間。如附圖2和3所示，回位彈簧120包括活動環(huán)圈(live coil) 164，活動環(huán)圈164 包括第一端部環(huán)圈168和第二端部環(huán)圈172并在其之間延伸。此外，回位彈簧120在回位彈簧的一端處包括至少一個固定環(huán)圈176。在示出的實施方式中，固定環(huán)圈176位于第二端部環(huán)圈172徑向向外的位置。在另一個實施方式中，固定環(huán)圈176可以具有較小的節(jié)距， 并且位于從第二端部環(huán)圈172徑向向外的位置。在這個實施方式中，固定環(huán)圈176的剛度 (也就是彈性系數(shù))足夠低，以使得當(dāng)固定環(huán)圈位于剎車推動器100內(nèi)時，固定環(huán)圈能夠變平。在附圖2和3所示的實施方式中，僅有一個固定環(huán)圈176被示出。在活動環(huán)圈164和固定環(huán)圈176當(dāng)中，僅有活動環(huán)圈被構(gòu)造為有助于產(chǎn)生彈力。特別的，活動環(huán)圈164相互之間的移動產(chǎn)生了近似平行于方向146(附圖1)的力?；顒迎h(huán)圈164的移動主要由輸入控制桿116的移動所引起。然而，響應(yīng)于活動環(huán)圈164的移動，固定環(huán)圈176可相對于第二端部環(huán)圈172保持靜止。回位彈簧120的其他實施方式可以包括額外的固定環(huán)圈，其位于第二端部環(huán)圈172和固定環(huán)圈176之間。再參考附圖1，第一端部環(huán)圈168座靠在被限定于套筒112內(nèi)的彈簧座184中，并且第二端部環(huán)圈172座靠在限定于控制桿116內(nèi)的彈簧座188上。彈簧座184在套筒112內(nèi)形成為槽狀或階梯狀，并且彈簧座188是控制桿116的肩部或脊部。當(dāng)控制桿116移動時，每一個端部環(huán)圈168、172保持就座于各自的彈簧座184、188內(nèi)。不具有套筒112的助力器100的實施方式可以包括形成于外殼104之內(nèi)的彈簧座，以支承著第一端部環(huán)圈168 ； 在這種情況下的實施方式中，當(dāng)控制桿116相對于外殼移動時，形成于外殼內(nèi)的彈簧座保
持靜止。彈簧120的結(jié)構(gòu)使得彈簧既能使對控制桿116進(jìn)行推壓，又能支承著過濾器124。 為此，固定環(huán)圈176徑向向外地定位，并且通過固定環(huán)圈176與第二端部環(huán)圈172的重疊而至少部分地與第二端部環(huán)圈172相共面，如附圖1和3所示。此外，活動環(huán)圈164具有比固定環(huán)圈176更大的節(jié)距，如附圖3所示的參考線192和參考線196所標(biāo)識。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，彈簧節(jié)距代表了相鄰環(huán)圈之間的距離。固定環(huán)圈176與第二端部環(huán)圈172之間的節(jié)距將固定環(huán)圈176放置在與過濾器IM相接觸的位置。更進(jìn)一步，彈簧120在第一端部環(huán)圈168和第二端部環(huán)圈172之間具有較小的錐度，并且在第二端部環(huán)圈172和固定環(huán)圈176之間具有較大的錐度，如附圖3所示的參考線200和參考線204所標(biāo)識。因此，如附圖1和3所示，第一端部環(huán)圈168的直徑大于第二端部環(huán)圈172的直徑。如附圖4所示，第二端部環(huán)圈172的直徑小于固定環(huán)圈176的直徑。固定環(huán)圈176的錐度使得固定環(huán)圈176 放置在與過濾器1 相接觸的位置。參考附圖1，固定環(huán)圈176的至少一部分由過濾器124的繞線座160所容納，以使得固定環(huán)圈176在大氣腔128內(nèi)支承和定位著過濾器。在所述的實施方式中，固定環(huán)圈176 直接接觸著過濾器124，而沒有獨立的過濾器支承結(jié)構(gòu)被插入到過濾器和固定環(huán)圈之間。正因如此，固定環(huán)圈176不會減少通過過濾器IM的氣流，因為僅有輸出側(cè)156的一部分表面區(qū)域被固定環(huán)圈所阻礙。在操作中，回位彈簧120推壓著控制桿116，并且支承和穩(wěn)定著過濾器124。當(dāng)通過克服彈簧120的力移動控制桿116而致動助力器100時，過濾器IM與控制桿一起移動， 以使得過濾器的外周部沿著套筒112的內(nèi)周部進(jìn)行滑動。當(dāng)控制桿116打開閥108時，空氣通過過濾器IM和閥座140被吸入。固定環(huán)圈176防止過濾器被移出，或者其他由于控制桿116的移動以及空氣流通過閥座140而被移動。特別地，氣流易于迫使過濾器IM抵靠著固定環(huán)圈176 (或其一部分)，所述固定環(huán)圈176具有足夠的剛度，以響應(yīng)于氣流通過大氣腔1 而保持相對于控制桿116固定的位置。當(dāng)助力器100未被致動時，彈簧120的活動環(huán)圈164抵靠著閥座140來推壓閥108，并且在方向146上移動控制桿116。固定環(huán)圈 176接觸著過濾器124，并且使過濾器連同控制桿116 —起往回移動到附圖1所示的位置。 固定環(huán)圈176防止過濾器124的任何部分被定位于活動環(huán)圈164之間，所述活動環(huán)圈164 包括位于第一端部環(huán)圈168和第二端部環(huán)圈172之間的活動環(huán)圈，其可以被稱為中間環(huán)圈。在此描述的裝置已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細(xì)示出和描述了，其同樣應(yīng)被認(rèn)為詳細(xì)地描述并且在性質(zhì)上不受限制。可以理解的是，在此僅是優(yōu)選的實施方式，并且在此描述的裝置的精神包括的所有的改變、改進(jìn)和更多的應(yīng)用都需要被保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種剎車系統(tǒng)的氣動剎車助力器，包括 外殼，其限定了大氣腔和進(jìn)入該大氣腔的桿通道； 閥部件，其位于外殼內(nèi)；閥座，其位于外殼內(nèi)并且限定了閥開口，所述大氣腔延伸至閥開口 ；第一彈簧座，其位于大氣腔內(nèi)部；過濾器，其至少部分地位于所述大氣腔內(nèi)；閥桿，其連接至閥部件，所述閥桿(i)通過桿通道延伸至大氣腔內(nèi)部，并且(ii)在位于大氣腔內(nèi)部的閥桿的一部分上限定了第二彈簧座；以及回位彈簧，其位于大氣腔內(nèi)部，所述回位彈簧包括活動環(huán)圈部分和固定環(huán)圈部分，所述活動環(huán)圈部分(i)在第一彈簧座和第二彈簧座之間延伸，并且(ii)被構(gòu)造為朝向桿通道推壓著所述閥桿，其中，所述固定環(huán)圈部分的至少一部分以在外殼內(nèi)支承著所述過濾器的方式接觸著所述過濾器。
2.如權(quán)利要求1所述的剎車系統(tǒng)的氣動剎車助力器，其特征在于 閥桿可在第一位置和第二位置之間移動，回位彈簧的活動環(huán)圈部分包括多個活動環(huán)圈，并且固定環(huán)圈的區(qū)域防止過濾器響應(yīng)于閥桿在第一位置和第二位置之間的移動而在一個或多個活動環(huán)圈和中間環(huán)圈之間進(jìn)行移動。
3.如權(quán)利要求2所述的剎車系統(tǒng)的氣動剎車助力器，其特征在于所述過濾器被構(gòu)造為響應(yīng)于閥桿位于第二位置而過濾被吸入大氣腔內(nèi)的空氣。
4.如權(quán)利要求1所述的剎車系統(tǒng)的氣動剎車助力器，其特征在于回位彈簧的活動環(huán)圈部分包括(i)具有第一直徑的第一端部環(huán)圈，和(ii)具有第二直徑的第二端部環(huán)圈，固定環(huán)圈的區(qū)域包括具有第三直徑的第三端部環(huán)圈， 第一直徑大于第二直徑，并且第二直徑小于第三直徑。
5.如權(quán)利要求4所述的剎車系統(tǒng)的氣動剎車助力器，其中，所述回位彈簧具有(i)位于第一端部環(huán)圈和第二端部環(huán)圈之間的第一節(jié)距；以及(ii)位于第二端部環(huán)圈和第三端部環(huán)圈之間的第二節(jié)距。
6.如權(quán)利要求4所述的剎車系統(tǒng)的氣動剎車助力器，其中，所述回位彈簧具有(i)位于第一端部環(huán)圈和第二端部環(huán)圈之間的第一錐度；以及(ii)位于第二端部環(huán)圈和第三端部環(huán)圈之間的第二錐度。
全文摘要
一種剎車系統(tǒng)，包括真空助力器、位于真空助力器內(nèi)且包括被連接至桿的閥部件的閥、被構(gòu)造為沿直線方向移動的桿、位于真空助力器內(nèi)部的空氣過濾器、和位于真空助力器內(nèi)部的回位彈簧。回位彈簧包括第一端和第二端，其中多個的環(huán)圈在第一端和第二端之間延伸。其中第一端包括第一環(huán)圈和位于從第一環(huán)圈徑向外側(cè)的第二環(huán)圈，并且第一環(huán)圈被構(gòu)造為接觸著桿，并且第二環(huán)圈被構(gòu)造為支承著過濾器。
文檔編號B60T13/52GK102529931SQ201110391638
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者W·P·格雷斯 申請人:羅伯特·博世有限公司