专利名称：一种应用于机动车制动系统的真空助力器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车制动系统制造技术领域，具体地说，涉及一种应用于机动车 制动系统的真空助力器。
背景技术：
在汽车制动系统领域中，应用于机动车制动系统的真空助力器十分重要，是影响 汽车安全的重要部件。目前，广泛应用于机动车上的真空助力器大多为传统结构的真空助 力器，当机动车频繁制动时，需要获得较大的输出制动力，这就需要真空助力器能够改变助 力比，实现变助力比功能的真空助力器。变助力比真空助力器的助力比等于助力器输出力与输入力之比，变助力比也就是 输出力与输入力之比的改变。通俗地说，变助力比真空助力器的助力比等价于输出杆与反 馈盘接触的面积(输出面积)跟比例盘(或者作用在反馈盘上的其他结构)与反馈盘接触 的面积(输入面积)之比。现有技术中，现有变助力比真空助力器大多数基于通过输出面积与输入面积之比 的改变来实现的，但是现有技术中的变助力比真空助力器存在诸多技术缺陷1、现有技术中的变助力比真空助力器的组成部件繁多，结构十分复杂，不易加工 制造。2、现有技术中的变助力比真空助力器可靠性能差，使用寿命短；3、现有技术中的变助力比真空助力器不能与传统单助力比助力器通用，造成生产 成本增加。
实用新型内容本实用新型提供的技术方案所要解决的技术问题是，现有技术中的变助力比真空 助力器的组成部件繁多，结构十分复杂，不易加工制造、可靠性能差，使用寿命短；由于不能 与传统单助力比助力器通用，造成生产成本增加等技术问题，而提供了一种应用于机动车 制动系统的真空助力器。本实用新型所要提供的技术方案是，一种应用于机动车制动系统的真空助力器， 包括控制阀、反馈盘，所述控制阀包括阀体，所述阀体内设有弹簧式变助力比组件，所述弹 簧式变助力比组件与所述阀体之间形成滑动连接，在工作时，所述弹簧式变助力比组件与 所述反馈盘接触。所述真空助力器还包括前壳体、后壳体、膜片、膜片盘、大弹簧、输出杆、弹性挡圈， 所述控制阀紧贴反馈盘，所述反馈盘与所述输出杆过盈配合，所述输出杆与所述弹性挡圈 滑动连接，所述弹性挡圈被大弹簧压于所述控制阀的阀体台阶面处，所述前壳体和所述后 壳体铆接固定，所述膜片被圆周固定在前后壳体铆接处，所述膜片与阀体过盈配合，紧贴在 所述膜片盘上，所述膜片盘与阀体铆接固定。所述控制阀还包括输入杆、滤网弹簧座、阀体、锥形弹簧、弹簧座、压缩弹簧、真空皮碗、柱塞、锁片，所述弹簧式变助力比组件包括套筒、比例盘、套筒弹簧、垫片；所述输入杆 依次穿过滤网弹簧座、锥形弹簧、弹簧座、压缩弹簧、真空皮碗并与柱塞铆接在一起，输入杆 球头铆接在柱塞球头孔内，输入杆与柱塞间保持一定角度的转动空间。所述锁片与柱塞固定连接，其以“U”型结构插入柱塞圆周，初始状态锁片紧贴在后 壳体上，限位控制阀。所述滤网弹簧座与输入杆是滑动连接，并紧靠限位在输入杆台阶上，弹簧座限位 于阀体内部台阶面上，真空皮碗一端卡在弹簧座与阀体之间，另一端端面与阀体台阶面形 成真空阀门，所述柱塞大端面凸台紧贴真空皮碗端面。所述比例盘与套筒滑动连接，比例盘台阶靠在套筒台阶处，比例盘台阶贴靠在垫 片外端面上，比例盘穿过套筒弹簧与垫片固定在一起。所述套筒弹簧被限位于套筒台阶与垫片台阶面之间；所述套筒与阀体台阶保持一 定间隙；垫片与柱塞相接触，并随柱塞一起在阀体孔内做轴向运动。所述比例盘与套筒滑动连接，并轴向通过具有预紧力的套筒弹簧，比例盘与垫片 固定连接，所述固定连接的方式为铆接或者螺纹连接。所述套筒与阀体台阶处间保持一定的间隙12，套筒与比例盘靠近反馈盘，在助力 器未工作前与反馈盘保持一定间隙li。本实用新型所提供的技术方案能够有效解决现有技术中的变助力比真空助力器 的组成部件繁多，结构十分复杂，不易加工制造、可靠性能差，使用寿命短；由于不能与传统 单助力比助力器通用，造成生产成本增加等技术问题；同时，本实用新型弹簧式变助力比真 空助力器通过由垫片、套筒弹簧、比例盘、套筒所组成的弹簧式变助力比组件来实现变比功 能，其变助力比点输入力的大小取决于选定套筒弹簧预紧力的大小，与反馈盘接触的套筒 和比例盘端面面积的改变决定了助力器助力比的改变。本实用新型弹簧式变助力比真空助 力器较传统真空助力器的优点在于通过简单的弹簧式变助力比组件来实现变助力比的功 能；汽车在紧急制动时，快速踩踏踏板，踏板输入力较大，助力器助力比变大，能够产生较大 的输出力从而迅速制动；解决汽车频繁制动所造成的人员操作强度大，容易疲劳，制动效能 低所带来的种种问题，提高制动效果，避免带来安全隐患。
以下结合附图对本实用新型进一步说明
图1是本实用新型变助力比真空助力器的总成结构示意图。图2是本实用新型弹簧式变助力比真空助力器控制阀总成结构示意图。图3是本实用新型弹簧式变助力比真空助力器控制阀局部图。图4是本实用新型弹簧式变助力比真空助力器弹簧式变助力比组件比例盘与垫 片螺纹连接结构示意图。图5是本实用新型弹簧式变助力比真空助力器输入输出特性曲线示意图。附图中的标注说明1.输入杆2.滤网弹簧座3.阀体3a.阀体外部台阶面3b.阀体外部台阶面3c.阀 体内部台阶面3d.阀体内部台阶面3e.阀体外部端面3f.阀体内部台阶面3g.阀体内部台 阶面3h.阀体内部台阶面3j.阀体外部台阶面4.锥形弹簧5.弹簧座6.压缩弹簧7.真空
4皮碗7a.真空皮碗端面8.柱塞8a.柱塞大端面凸台8b.柱塞台阶面9.锁片10.弹性挡 圈11.输出杆12.反馈盘13.套筒13a.套筒台阶13b.套筒台阶13c.套筒台阶14.比例 盘14a.比例盘台阶14b.比例盘台阶14c.比例盘圆柱面14d.比例盘螺纹15.套筒弹簧 16.垫片16a.垫片内孔16b.垫片外端面16c.垫片外端面16d.垫片内孔螺纹17.大弹簧 18.后壳体19.膜片20.膜片盘21.前壳体22.真空腔23.大气腔24.后壳气封I1比例盘 与反馈盘间隙I2套筒和阀体台阶(3d)间隙S1比例盘端面面积S2反馈盘端面面积S3套筒 端面面积
具体实施方式
在
图1中，前壳体21和后壳体18铆接连接，膜片19被前后壳体沿圆周固定，膜片 19与阀体3过盈配合，阀体3与膜片盘20铆接连接，橡胶件膜片19贴附于膜片盘20上，膜 片19与膜片盘20把助力器腔分成了真空腔22和大气腔23，阀体3与后壳气封24滑动连 接，大弹簧17 —端压在前壳体21上，另一端压在阀体3上，在真空助力器工作过程中起回 位作用。在图2、图3中，控制阀总成由输入杆1、滤网弹簧座2、阀体3、锥形弹簧4、弹簧座 5、压缩弹簧6、真空皮碗7、柱塞8、锁片9、垫片16、套筒弹簧15、套筒13、比例盘14等组成； 反馈盘12 —端贴紧阀体3外部端面3e，并包围在输出杆11内，反馈盘12与输出杆11过盈 配合；输入杆1依次穿过滤网弹簧座2、锥形弹簧4、弹簧座5、压缩弹簧6、真空皮碗7并与 柱塞8铆接在一起，输入杆1球头铆接在柱塞8球头孔内，输入杆1与柱塞8保持一定角度 的转动空间；锁片9以“U”型结构插入柱塞8圆周，锁片9可沿柱塞8小范围滑动和转动， 初始状态锁片9紧贴在后壳体18上，限位控制阀，助力器工作时，锁片9随柱塞8 一起在阀 体3与后壳体18之间运动；滤网弹簧座2与输入杆1是滑动连接，并紧靠限位在输入杆1 台阶上，弹簧座5限位于阀体3内部台阶面3h上，真空皮碗7 —端卡在弹簧座5与阀体3 之间，另一端端面7a与阀体3台阶面3g形成真空阀门，助力器在工作时，真空阀口始终处 于开启、闭合的随动状态，输入杆1与弹簧座5及真空皮碗7属于滑动连接；柱塞8大端面 凸台紧贴真空皮碗7，真空助力器工作过程中，柱塞8会随输入杆1 一起轴向移动，从而迫使 柱塞大端面凸台8a与真空皮碗端面7a间形成空气阀门处于开启、关闭的随动状态；其特征 是比例盘14与套筒13滑动连接，比例盘14台阶14a靠在套筒13台阶(13a)处，比例盘 14台阶14b贴靠在垫片16外端面16c上，比例盘14通过套筒弹簧15与垫片16固定在一 起，即比例盘14圆柱面14c在垫片16内孔16a中不可动，套筒弹簧15被限位于套筒13台 阶13b与垫片16台阶面16b之间，承受一定的预紧力；比例盘14、套筒13、套筒弹簧15、垫 片16组成的弹簧式变助力比组件，位于阀体3内，与阀体3之间形成滑动连接，其中套筒13 与阀体3台阶3d保持一定间隙I2 ；垫片16与柱塞8相接触，并随柱塞8 一起在阀体3孔内 做轴向运动；套筒13与比例盘14靠近反馈盘12，并在助力器未工作前与反馈盘12保持一 定间隙I1 ；图4是弹簧式变助力比组件的另一种连接方式，垫片16与比例盘14通过螺纹14d 连接的方式固定，即垫片16与比例盘14的固定方式有2种，即可采用图2、图3中的铆接固 定连接，又可采用图4中的螺纹连接14d。本实用新型所采用的技术方案是
5[0031]弹簧式变助力比真空助力器在常规单助力比真空助力器的基础上，特征是比例 盘14与套筒13滑动连接，比例盘14台阶14a靠在套筒13台阶13a处，比例盘14台阶14b 贴靠在铆接片外端面16c上，比例盘14通过套筒弹簧15与垫片16固定在一起，即比例盘 14圆柱面14c在垫片16内孔16a中不可动，套筒弹簧15被限位于套筒13台阶13b与垫片 16台阶面16c之间，承受一定的预紧力；比例盘14、套筒13、套筒弹簧15、垫片16组成的弹 簧式变助力比组件，位于阀体3内，与阀体3之间形成滑动连接，其中套筒13与阀体3台阶 3d保持一定间隙；垫片16与柱塞8相接触，并随柱塞8 一起在阀体3孔内做轴向运动；套 筒13与比例盘14靠近反馈盘12，并在助力器未工作前与反馈盘12保持一定间隙；其中， 比例盘14与垫片16之间的连接属于固定连接，可采取铆接或者螺纹连接14d来固定。在 阀体3与柱塞8的相对运动中，柱塞台阶面8b被阀体3台阶面3c限位，柱塞8不同于单助 力比的柱塞8，不能穿过阀体3台阶面3c处的内孔。变助力比功能的实现在于弹簧式变助力比真空助力器采用的特征，其实现部件是 由垫片16、比例盘14、套筒弹簧15、套筒13所组成的弹簧式变助力比组件，其工作过程大致 分为两个阶段1.常规助力比阶段踏板力通过输入杆1传递给柱塞8，柱塞8端面凸台(8a和真 空皮碗端面7a所形成的真空阀口始终处于开启与关闭的随动状态，柱塞8前移推动弹簧式 变助力比组件，此时输入力推动核心部件整体运动，压迫反馈盘12，由反馈盘12产生的反 作用力不足以克服套筒弹簧15的预紧力，套筒弹簧15不产生压缩变形，比例盘14与套筒 13之间没有产生相对位移，由于此助力比等价于输出面积/输入面积，此时的输入面积为 靠近反馈盘12处的套筒13面积S3与比例盘14端面面积S1之和，输出面积为反馈盘12的 端面面积S2,此时的助力比为单助力比，助力比较小，特性曲线如图5中的ab、bc段。2.助力比变化阶段踏板力增加到一定值后，传递给输入杆1上的力，推动柱塞8 前移，柱塞8端面凸台8a和真空皮碗端面7a所形成的真空阀口始终处于开启与关闭的随 动状态，柱塞8推动弹簧式变助力比组件运动，压迫反馈盘12，因为此时由反馈盘12产生的 反作用力能够克服套筒弹簧15的预紧力，弹簧被压缩，套筒13与阀体3之间的间隙I2变 小，直至该间隙I2为零，即此时套筒13台阶面13c完全贴在阀体3内部台阶面3d上，与垫 片16固接在一起的比例盘14在柱塞8推力的作用下将会滑出套筒13，此时的输入面积为 比例盘14端面面积S1,输出面积仍为反馈盘12的端面面积S2,因此助力比变大，特性曲线 如图5中的cd段，cd段斜率明显比be段大，即在相同输入力的情况下，输出力显著增大， 制动效率提高。
权利要求一种应用于机动车制动系统的真空助力器，包括控制阀、反馈盘(12)，其特征在于，所述控制阀包括阀体(3)，所述阀体(3)内设有弹簧式变助力比组件，所述弹簧式变助力比组件与所述阀体(3)之间形成滑动连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于机动车制动系统的真空助力器，其特征在于，所 述真空助力器还包括前壳体(21)、后壳体(18)、膜片(19)、膜片盘(20)、大弹簧(17)、输出 杆(11)、弹性挡圈(10)，所述控制阀紧贴反馈盘(12)，所述反馈盘(12)与所述输出杆(11) 过盈配合，所述输出杆(11)与所述弹性挡圈(10)滑动连接，所述弹性挡圈(10)被大弹簧 (17)压于所述控制阀的阀体(3)台阶面处，所述前壳体(21)和所述后壳体(18)铆接固定， 所述膜片(19)被圆周固定在前后壳体(18)铆接处，所述膜片(19)与阀体(3)过盈配合， 紧贴在所述膜片盘(20)上，所述膜片盘(20)与阀体(3)铆接固定。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于机动车制动系统的真空助力器，其特征在于， 所述控制阀还包括输入杆(1)、滤网弹簧座(2)、阀体(3)、锥形弹簧(4)、弹簧座(5)、压缩弹 簧(6)、真空皮碗(7)、柱塞(8)、锁片(9)，所述弹簧式变助力比组件包括套筒(13)、比例盘(14)、套筒弹簧(15)、垫片(16)；所述输入杆(1)依次穿过滤网弹簧座(2)、锥形弹簧(4)、 弹簧座(5)、压缩弹簧(6)、真空皮碗(7)并与柱塞(8)铆接在一起，输入杆(1)球头铆接在 柱塞(8)球头孔内，输入杆(1)与柱塞(8)保持一定角度的转动空间。
4.根据权利要求3所述的一种应用于机动车制动系统的真空助力器，其特征在于，所 述锁片(9)与柱塞⑶固定连接，其以“U”型结构插入柱塞⑶圆周，初始状态锁片(9)紧 贴在后壳体(18)上，限位控制阀。
5.根据权利要求4所述的一种应用于机动车制动系统的真空助力器，其特征在于，所 述滤网弹簧座⑵与输入杆⑴是滑动连接，并紧靠限位在输入杆⑴台阶上，弹簧座(5) 限位于阀体(3)内部台阶面(3h)上，真空皮碗一端卡在弹簧座(5)与阀体(3)之间，另一 端端面(7a)与阀体(3)台阶面(3g)形成真空阀门，所述柱塞(8)大端面凸台(8a)紧贴真 空皮碗端面(7a)，形成空气阀门。
6.根据权利要求5所述的一种应用于机动车制动系统的真空助力器，其特征在于，所 述比例盘(14)与套筒(13)滑动连接，比例盘(14)台阶(14a)靠在套筒(13)台阶(13a) 处，比例盘(14)台阶(14b)贴靠在垫片(16)外端面(16c)上，比例盘(14)穿过套筒弹簧(15)与垫片(16)固定在一起。
7.根据权利要求6所述的一种应用于机动车制动系统的真空助力器，其特征在于，所 述套筒弹簧(15)被限位于套筒(13)台阶(13b)与垫片(16)台阶面(16b)之间；所述套筒(13)与阀体(3)台阶(3d)保持一定间隙；垫片(16)与柱塞⑶相接触，并随柱塞⑶一 起在阀体⑶孔内做轴向运动。
8.根据权利要求7所述的一种应用于机动车制动系统的真空助力器，其特征在于， 所述比例盘(14)与套筒(13)滑动连接，并轴向通过具有预紧力的套筒弹簧(15)，比例盘(14)与垫片(16)固定连接，所述固定连接的方式为铆接或者螺纹(14)连接。
9.根据权利要求8所述的一种应用于机动车制动系统的真空助力器，其特征在于，所 述套筒(13)与阀体(3)台阶处(3d)间保持一定的间隙，套筒(13)与比例盘(14)靠近反 馈盘(12)，在助力器未工作前与反馈盘(12)保持一定间隙。
专利摘要本实用新型公开了一种应用于机动车制动系统的真空助力器，包括控制阀、反馈盘，所述控制阀包括阀体，所述阀体内设有弹簧式变助力比组件，所述弹簧式变助力比组件与所述阀体之间形成滑动连接，在工作时，所述弹簧式变助力比组件与所述反馈盘接触。所述真空助力器还包括前、后壳体，膜片，膜片盘，输入杆，垫片，比例盘，套筒弹簧，套筒，输出杆，弹性挡圈，大回位弹簧等部件，此结构的主要优点在于通过变助力比核心部件改变助力比，在相同输入力的情况下，增大输出力，提高制动效率，减轻人的劳动强度；且变比方式可靠，结构简单易行，通用性好。
文档编号B60T13/52GK201712593SQ20102020270
公开日2011年1月19日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者刘培, 张含奎, 郭伟, 钟正荣 申请人:芜湖伯特利汽车安全系统有限公司