CN1257819C

CN1257819C - 真空助力器

Info

Publication number: CN1257819C
Application number: CNB011431652A
Authority: CN
Inventors: 篠原孝义
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Autoliv Nissin Brake Systems Japan Co Ltd
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2021-12-11
Also published as: EP1216906B1; EP1216906A2; ES2238381T3; DE60109118T2; CN1359819A; US6718863B2; JP3854064B2; AU782436B2; DE60109118D1; AU9706001A; US20020073834A1; TW491784B; EP1216906A3; JP2002187540A

Abstract

在真空助力器的控制阀门中，阀门部分与阀门筒配合，以便使该阀门部分能与阀门筒内壁可滑动地接触，在所述阀门筒中确定一个当阀门部分被支撑在真空引入阀座上时用阀门部分的前表面封住的前部环形室，及一个面向该阀门部分后部的后部环形室。前部环形室与第一孔连通，后部环形室与第二孔连通。输入杆向前运动，将阀门部分从大气引入阀座分离，并使其坐在真空引入阀座上。于是，阀门部分由阀门弹簧的设定负载及前后部环形室之间的压差驱动。

Description

真空助力器

技术领域

本发明涉及一种用于车辆制动主缸伺服运行的真空助力器，更具体地讲，本发明是关于一种改进的真空助力器，其中，助力器活塞位于助力器壳体中，将助力器壳体的内部分为与真空源连通的前部真空室和后部工作室。安装在阀门筒内可以上下滑动的阀门活塞、将其前端连接到阀门活塞的输入杆、以及与输入杆在阀门活塞和阀门筒之间的前后运动相一致的控制阀门，改变着工作室与真空室或大气的连通；而且，推动输入杆返回的输入返回弹簧安装在与助力器活塞连通的阀门筒中。控制阀门包括在阀门筒中形成的环形真空引入阀座、在阀门活塞中形成并位于真空引入阀座内部的大气引入阀座、以及阀门元件。阀门元件包括：在阀门筒内壁被牢固支撑着的环形连接垫圈部分；从连接垫圈部分轴向伸出的弹性筒；象凸缘一样连接到弹性筒的前端并与支撑它的真空引入阀座和大气引入阀座相对的阀门部分。与真空室连通的第一孔开口于真空引入阀座的外壁，与工作室连通的第二孔开口于真空引入阀座和大气引入阀座之间，从而使该阀门部分的内部能与大气连通。

背景技术

真空助力器是众所周知的，例如JP-B-48923U所公开的真空助力器。

在图6中示出了在参考公开物中公开的真空助力器的控制阀的周边部分。从图6明显看出，传统真空助力器的控制阀38包括：

在阀门筒10中形成的环形真空引入阀座30；

在阀门活塞18上形成的大气引入阀座31，该阀门活塞18连接到输入杆20并位于真空引入阀座30的内部；

阀门元件34，包括由阀门筒10内壁牢固支撑着的环形连接垫圈部分34b、从连接垫圈部分34b向前伸出的弹性筒34c、象凸缘一样连接到弹性筒34c的前端并与支撑它的真空引入阀座30和大气引入阀座31相对的环形阀门盘34a；

以及，把阀门盘34a朝坐到真空引入阀座30和大气引入阀座31上的方向推动的阀门弹簧36。

与真空室2连通的第一孔28开口于真空引入阀座30的外壁，与工作室连通的第二孔29开口于真空引入阀座30和大气引入阀座31之间。与阀盘34a的内壁连通的大气引入孔39在阀门筒10的后部形成。另外，当助力器活塞4与阀门筒10整体连接时，向后推动输入杆20的输入返回弹簧41在阀门筒10和输入杆20之间收缩。

通常，对于这种真空助力器，由于输入杆20施加的初始操纵力根据输入返回弹簧41的设定负载来确定，为了减少所需的操纵力，该输入返回弹簧41优选尽可能地少加载。

假定通过把输入杆20逆着输入返回弹簧41加载的方向向前移动，大气引入阀座31从阀门元件34的阀门部分34a释放；阀门部分34a被支撑在真空引入阀座30上；由真空室2与工作室3之间压差产生的向前的推进力施加在助力器活塞4上。由于处于这样的状态下，大气压力作用在阀门部分34a的前表面，而由真空室2产生的真空压力作用在后表面，为了防止压差产生的推进力将阀门部分34a从真空引入阀座30释放，阀门弹簧的设定负载必须足够地大。但是，当阀门弹簧36的设定负载大时，输入返回弹簧41的设定负载也相应地大。另外，当施加在输入杆20上的操纵力被释放时，阀门弹簧36的设定负载将阻止阀门部分34a从真空引入阀座30分离。这个因素阻止了传统真空助力器的输入返回弹簧41的设定负载的任何减少。

发明内容

为了解决这个问题，本发明的一个目的是提供真空助力器，其中，阀门弹簧有更小的设定负载，并且相应地，输入返回弹簧的设定负载能够减小，同时施加到输入杆20上的初始操纵力也能减小。

为了实现上述的目的，根据本发明的第一方面，提供了一种真空助力器包括：助力器壳体；助力器活塞，其容纳在所述助力器壳体中，将所述助力器壳体的内部分为与真空源连通的前部真空室和后部工作室；连接到所述助力器活塞的阀门筒；安装在所述阀门筒内的阀门活塞，能够前后滑动；其前端连接到所述阀门活塞的输入杆；输入返回弹簧，用于向后驱动所述输入杆；安装在所述阀门筒中的控制阀，包括：在所述阀门筒中形成的环形真空引入阀座；在所述阀门活塞中形成并设置在所述真空引入阀座内的大气引入阀座；共用阀门部分，面对朝向真空引入阀座和大气引入阀座的第一方向，所述共用阀门部分将被支撑在真空引入阀座和大气引入阀座上；把所述共用阀门部分朝在所述真空引入阀座和所述大气引入阀座上支撑所述阀门部分的方向推动的阀门弹簧，与所述共用阀门部分的外周边整体形成为一体的密封唇；其中，与所述真空室连通的第一孔开口于所述真空引入阀座的外周边侧，与所述工作室连通的第二孔开口于所述真空引入阀座和所述大气引入阀座之间，从而使所述共用阀门部分的内周边侧能与大气连通；当所述阀门部分被支撑在所述真空引入阀座上时，通过用所述阀门部分的前表面封闭而形成前部环形室；后部环形室形成为使其面对所述阀门部分的后部；其中，当大气引入阀座从阀门部分离开时，并且当阀门部分被支撑在真空引入阀座上时，将所述密封唇保持抵靠在阀门筒的内壁上的力由于在前和后部环形室之间产生的压差而增加，从而在前和后部环形室之间获得气密状态；其中，将大气引入到后部环形室降低了制动状态中的初始操纵力；其中后部环形腔室(45B)仅通过连通孔(47)开口到大气或真空。

根据本发明的另一方面，提供一种真空助力器包括：助力器壳体；助力器活塞，其容纳在所述助力器壳体中，将所述助力器壳体的内部分为与真空源连通的前部真空室和后部工作室；连接到所述助力器活塞的阀门筒；安装在所述阀门筒内的阀门活塞，能够前后滑动；其前端连接到所述阀门活塞的输入杆；输入返回弹簧，用于向后驱动所述输入杆；安装在所述阀门筒中的控制阀，用于根据所述输入杆的前后运动，改变所述工作室与所述真空室和大气二者之一的连通，所述控制阀包括：在所述阀门筒中形成的环形真空引入阀座；在所述阀门活塞中形成并设置在所述真空引入阀座内的大气引入阀座；阀门元件，具有：在所述阀门筒内壁被牢固保持着的环形连接垫圈部分；从所述连接垫圈部分轴向伸出的弹性筒；以凸缘状连接到所述弹性圆柱筒的前端并与支撑所述阀门部分的所述真空引入阀座和大气引入阀座相对的环形阀门部分；把所述阀门部分朝在所述真空引入阀座和所述大气引入阀座上支撑所述阀门部分的方向推动的阀门弹簧，其中，与所述真空室连通的第一孔开口于所述真空引入阀座的外周边侧，与所述工作室连通的第二孔开口于所述真空引入阀座和所述大气引入阀座之间，使所述阀门部分的内周边侧能与大气连通；另外，其中，所述阀门部分与所述阀门筒配合安装，以便使所述阀门部分能与所述阀门筒的内壁可滑动地接触，以在所述阀门筒中确定前部环形室和后部环形室，当所述阀门部分被支撑在所述真空引入阀座上时，用所述阀门部分的前表面封住所述前部环形室，所述后部环形室形成为使其面对所述阀门部分的后部，而且，此外，其中，所述前部环形室与所述第一孔连通，而所述后部环形室与所述第二孔连通，以将大气引入到所述后部环形室，从而降低制动状态中的初始操纵力；其中后部环形腔室(45B)仅通过连通孔(47)开口到大气或真空。

根据本发明的又一方面，提供一种真空助力器包括：助力器壳体；助力器活塞，其容纳在所述助力器壳体中，将所述助力器壳体的内部分为与真空源连通的前部真空室和后部工作室；连接到所述助力器活塞的阀门筒；安装在所述阀门筒内的阀门活塞，能够前后滑动；其前端连接到所述阀门活塞的输入杆；输入返回弹簧，用于向后驱动所述输入杆；安装在所述阀门筒中的控制阀，用于根据所述输入杆的前后运动，改变所述工作室与所述真空室和大气二者之一的连通，所述控制阀包括：在所述阀门筒中形成的环形真空引入阀座；在所述阀门活塞中形成并设置在所述真空引入阀座内的大气引入阀座；阀门元件，具有：在所述阀门筒内壁被牢固保持着的环形连接垫圈部分；从所述连接垫圈部分轴向伸出的弹性筒；以凸缘状连接到所述弹性圆柱筒的前端并与支撑所述阀门部分的所述真空引入阀座和大气引入阀座相对的环形阀门部分；把所述阀门部分朝在所述真空引入阀座和所述大气引入阀座上支撑所述阀门部分的方向推动的阀门弹簧，其中，与所述真空室连通的第一孔开口于所述真空引入阀座的外周边侧，与所述工作室连通的第二孔开口于所述真空引入阀座和所述大气引入阀座之间，从而使所述阀门部分的内周边侧能与大气连通；另外，其中，所述阀门部分与所述阀门筒配合安装，以便使所述阀门部分能与所述阀门筒的内壁可滑动地接触，在所述阀门筒中确定前部环形室和后部环形室，当所述阀门部分被支撑在所述真空引入阀座上时，用所述阀门部分的前表面封住所述前部环形室，所述后部环形室形成为使其面对所述阀门部分的后部，而且，此外，其中，所述前部环形室与所述第一孔连通，而所述后部环形室与所述第二孔连通，以将大气引入到所述后部环形室，从而降低正常制动状态中的操纵力；其中后部环形腔室(45B)仅通过连通孔(47)开口到大气或真空。

根据本发明的又一方面，提供一种真空助力器，包括：助力器壳体；助力器活塞，其容纳在所述助力器壳体中，将所述助力器壳体的内部分为与真空源连通的前部真空室和后部工作室；连接到所述助力器活塞的阀门筒；安装在所述阀门筒内的阀门活塞，能够前后滑动；其前端连接到所述阀门活塞的输入杆；输入返回弹簧，用于向后驱动所述输入杆；安装在所述阀门筒中的控制阀，包括：在所述阀门筒中形成的环形真空引入阀座；在所述阀门活塞中形成并设置在所述真空引入阀座内的大气引入阀座；共用阀门部分，面对朝向真空引入阀座和大气引入阀座的第一方向，所述共用阀门部分将被支撑在真空引入阀座和大气引入阀座上；把所述共用阀门部分朝在所述真空引入阀座和所述大气引入阀座上支撑所述阀门部分的方向推动的阀门弹簧，和与所述共用阀门部分的外周边整体形成为一体的密封唇；其中，与所述真空室连通的第一孔开口于所述真空引入阀座的外周边侧，与所述工作室连通的第二孔开口于所述真空引入阀座和所述大气引入阀座之间，使所述共用阀门部分的内周边侧能与大气连通；当所述阀门部分被支撑在所述真空引入阀座上时，通过用所述阀门部分的前表面封闭而形成前部环形室；后部环形室形成为使其面对所述阀门部分的后部；其中，当大气引入阀座从阀门部分离开时，并且当阀门部分被支撑在真空引入阀座上时，将所述密封唇保持抵靠在阀门筒的内壁上的力由于在前和后部环形室之间产生的压差而增加，从而在前和后部环形室之间获得气密状态；其中，将大气引入到后部环形室降低了正常制动状态中的操纵力；其中后部环形腔室(45B)仅通过连通孔(47)开口到大气或真空。

其中，阀门弹簧收缩地设置在阀门部分和输入杆之间。

概括来说，提供一种真空助力器，包括：

助力器壳体；

容纳在助力器壳体中的助力器活塞，将助力器壳体的内部分为与真空源连通的前部真空室以及后部工作室；

连接到助力器活塞的阀门筒；

安装在阀门筒内的阀门活塞，能够前后滑动；

前端连接到阀门活塞的输入杆；

向后推动输入杆的输入返回弹簧；

安装在阀门筒中的控制阀，用于根据输入杆的前后运动，改变工作室与真空室和大气中每一个的连通，该控制阀包括：

在阀门筒中形成的环形真空引入阀座；

在阀门活塞中形成并设置在真空引入阀座内的大气引入阀座；

阀门元件，具有：在阀门筒内壁被牢固支撑着的环形连接垫圈部分；从连接垫圈部分轴向伸出的弹性筒；以及，以凸缘形状连接到弹性筒的前端并与它支撑的真空引入阀座和大气引入阀座相对的环形阀门部分；

以及，阀门弹簧，其将阀门部分朝将阀门部分被支撑在真空引入阀座和大气引入阀座的方向上推动，

其中，与真空室连通的第一孔开口于真空引入阀座的外周边侧，与工作室连通的第二孔开口于真空引入阀座和大气引入阀座之间，从而使该阀门部分的内部周边侧能与大气连通。

另外，其中，阀门部分与阀门筒配合，以便使该阀门部分能与阀门筒内壁可滑动地接触，在阀门筒中确定前部环形室和后部环形室，当阀门部分被支撑在真空引入阀座上时，用阀门部分的前表面封住前部环形室，后部环形室的形成为使其面对阀门部分的后部。而且，该前部环形室与第一孔连通，而该后部环形室与第二孔连通。

根据第一方面，当输入杆逆着输入返回弹簧的设定负载向前移动时，以及当大气引入阀座从阀门元件的阀门部分分离，而阀盘被支撑在真空引入阀座上时，从第一孔传递到阀门筒的前部环形室的真空压力作用在面对前部环形室的阀门部分的前表面上，而从第二孔传递到后部环形室的大气压力作用在与后部环形室相对的阀座的后表面上。因此，不仅与阀门弹簧的设定负载一致，而且与前后部环形室的压差一致，将该阀门部分朝被支撑在真空引入阀座上的方向推动。从而能使阀门弹簧的设定负载减少与压差产生的推动力等值的一个数值。并且相应地，向后部推动输入杆的输入返回弹簧只需要较小设定负载，从而使由输入杆初始运行加载的负载能够减小；

根据第二方面，除第一方面以外，阀门部分包括在它外部周边部分的密封唇，该密封唇向后弯曲，从而与阀门筒的内壁可滑动地接触。

根据上述第二方面，当大气引入阀座从阀门元件的阀门部分分离时，且当阀门部分被支撑在真空引入阀座上时，由于在前后部环形室之间产生的压差，使把密封唇紧密保持在阀门筒内壁上的作用力增加，而且在前后部环形室之间能够获得气密状态。

除了第一和第二方面，根据第三方面，能在阀门筒的内部，平行于阀门筒的轴线形成与后部环形室连通的连通孔和上述第一孔。

根据第三方面，阀门筒形成的同时，能通过圆柱中心销形成上述通孔。因而，能以低成本提供有连通通道的阀门筒。

附图说明

图1是根据本发明的单一型真空助力器的垂直截面图，其中输入杆是停止的；

图2是示出图1中的部分II的放大图；

图3是对应于图2的用于解释伺服运行状态的视图；

图4是对应于图2的用于解释伺服释放过程的视图；

图5是示出了真空助力器的伺服特性的曲线图；

图6是传统真空助力器中的控制阀门元件的横截面图。

具体实施方式

参考图1～5，说明本发明的一个实施例。

首先，在图1和图2中，真空助力器B的助力器壳体1是由相对端部互相连接的一对前半壳体1a和后半壳体1b形成。该半壳体1a和1b由多个穿透拉杆8连接在一起(在图1中，只示出了一个拉杆)。该后半壳体1b通过拉杆8固定到车厢的前壁F，而将制动主缸M的缸体Ma固定到前半壳体1a上。

助力器壳体1的内部由可往复地容纳在助力器壳体1内部的助力器活塞4和联结在助力器活塞后表面并夹在半壳体1a和1b之间的隔板5划分为前部真空室2和后部工作室3。该真空室2通过真空管14连接到真空源V(例如，内燃机的进口集流管的内部)。

拉杆8也穿透了助力器活塞4和隔板5，而且特意把该隔板5安装在拉杆8上，从而在允许助力器活塞4运动的同时，能够保持真空室2和工作室3之间的气密状态。

由不锈钢制成的助力器活塞4是环形的，而且由合成树脂制成的阀门筒10与助力器活塞4和隔板5的中心整体连接。用有密封唇的轴承部件13将阀门筒10可滑动地支撑在从后半壳体1b的中心向后突出的支撑筒12上。

在阀门筒10的内部安装有：阀门活塞18、连接到阀门活塞18的输入杆20、根据输入杆20的运动改变工作室3与真空室2或大气之间连通的控制阀门38。

将阀门活塞18可滑动地装配于在阀门筒10中形成的导向孔11中，且通过颈部18b在它前面部分形成反作用活塞17，而在它后部形成凸缘形的大气引入阀座31。另外，在阀门筒10中，形成有与大气引入阀座31同心放置以包围大气引入阀座31的环形真空引入阀座30。

连接孔18a在阀门活塞18中形成，该阀门活塞朝大气引入阀座31的后部开口，且输入杆20的球形前端20a装配在该连接孔18a中。部分阀门活塞18有防滑件，来防止该阀门活塞从前端20a滑脱，该输入杆20与阀门活塞18枢转连接。

此外，一个普通的阀门元件34连接在阀门筒10上，用于与真空引入阀座30和大气引入阀座31共同运行。该阀门座34全部由弹性材料制成，如橡胶，并且包括环形连接垫圈部分34b、从连接垫圈部分34b向前伸出的弹性筒34c、从弹性筒34c的前端径向向外突出的凸缘形的阀门部分34a。环形加强盘44通过铸模连接从阀门部分34a的内壁插入。此外，向后弯曲的环形密封唇37与阀门部分34a的外壁整体形成。

连接垫圈部分34b夹在与环形突出件10a的后端接触的一对阀门固定件35A和35B之间。该环形突出件10a与真空引入阀座30一起在阀门筒10的内壁整体形成。这时，将后部阀门固定件35B通过O-环43装配入阀门筒10的内壁。而且，阀门部分34a位于与大气引入阀座31和真空引入阀座30相对的位置，这样阀门部分34a能够被支撑在上述阀座上。

阀门弹簧36收缩地放置在阀门部分34a的加强盘44和输入杆20之间，在阀门部分34a支撑在阀座30和31上的方向推动阀门部分34a。结果，由真空引入阀座30、大气引入阀座31、阀门元件34和阀门弹簧36构成了控制阀门38。

输入返回弹簧41收缩地放置在后部阀门固定件35B和输入杆20之间，而且这样放置，前后阀门固定件35A和35B与阀门筒10的环形突出件10a的后端接触并固定，同时将输入杆20向后推动。

包围真空引入阀座30的前部环形室45A在阀门筒10内壁上的环形突出件10a内形成，并且阀门部分34a的前表面面向该环形室45A。径向靠近外部的前部环形室45A的内壁从真空引入阀座30伸向后部，阀门部分34a的外壁上的密封唇37与环形室45A的内壁紧密接触，并沿着该内壁滑动。因此，当阀门部分34a被支撑在真空引入阀座30上时，前部环形室45A关闭。

而且，在环形突出件10的内部用有密封唇37的阀门部分34a限定了阀门部分34a的后表面面对的后部环形室45B。

第一孔28和第二孔29在阀门筒10内形成。第一孔28的一端开口于真空室2内部，它的另一端开口于前部环形室45A内部。第二孔29的一端开口于工作室3内部，它的另一端开口于真空引入阀座30和大气引入阀座31之间。第二孔29与后部环形室45B通过连通孔47而连通，该连通孔47在环形突出件10a的底部形成并平行于阀门筒10的轴线。通过使用圆柱中心销，在形成阀门筒10的过程中能容易地制成与阀门筒10轴线平行的连通孔47。

遮盖阀门筒10、并能拉长或收缩的保护罩40的两端安装在输入杆20周围和后半壳体1b支撑筒12的后端。与阀门元件34的内部连通的大气入口39在保护罩40的后部表面形成。过滤流经大气入口39的空气的过滤器42位于输入杆20外壁和阀门筒10内壁之间。该过滤器42有挠性，从而使输入杆20和阀门筒10的相对运动不互相干扰。

确定助力器活塞4和阀门活塞18的回缩范围的栓32连接在阀门筒10上，这样，该栓32能在轴向上移动预定距离。在栓32的内侧端，叉件32b穿过位于阀门活塞18和反作用活塞17之间的颈部18b。该栓32的外侧端32a位于与后半壳体1b的支撑筒12中的制动壁19前表面相对的位置。因此，当栓32与制动壁19接触时，确定了助力器活塞4和阀门筒10的回缩范围；而当反作用活塞17的后端接触到栓32时，确定了阀门活塞18和输入杆20的回缩范围。由于设定颈部18b的轴向宽度大于栓32的厚度，故阀门活塞18和栓32能相互稍微移动。

向前突出的工作活塞15和穿过工作活塞15中心的小直径圆柱孔16在阀门筒10内形成，反作用活塞17可滑动地安装入该圆柱孔16。杯型件21可滑动地安装在工作活塞15的外壁上，并将扁平挠性活塞22插入杯型件21，从而使扁平挠性活塞22位于与工作活塞15和反作用活塞17相对的位置。这时，当真空助力器B不工作的时候，在反作用活塞17和挠性活塞22中形成了特定的间隙。

输出杆25从杯型件21的前表面伸出，并且连接到制动主缸M的活塞Mb上。

在这样的配置下，工作活塞15、反作用活塞17、挠性活塞22和杯型件21组成了反作用机构24，该机构将输出杆25的部分输出返还给输入杆20。

夹持器26的定位使得它接触到杯型件21和阀门筒10的前表面。向后部推动助力器活塞4和阀门筒10的助力器返回弹簧27收缩地置于夹持器26和助力器壳体1的前壁之间。

现在将要说明本实施例实施的操作。

如图1和图2所示，在真空助力器B停止的状态下，连接在阀门筒10上的栓32接触到后半壳体1b制动壁19的前表面，并且反作用活塞17的后端面与栓32接触，因此，助力器活塞4和输入杆20位于回缩范围位置。这时，大气引入阀座31压在阀门元件34的阀门部分34a，该大气引入阀座31紧密接触阀门部分34a，并使阀门部分34a与真空引入阀座30稍微分开。这样，当第一孔28和第二孔29之间的连通建立时，将大气入口39和第二孔29之间的连通截断。因此，将真空室2中的真空压力经第一孔28和第二孔29传送到工作室3，而且由于在室2和3中的压力相同，由助力器返回弹簧27施加的推动力将助力器活塞4和阀门筒10固定在回缩位置。

当车辆刹车时，将制动踏板P推入，并且把输入杆20与阀门活塞18一起逆着输入返回弹簧41地设定载荷向前驱动，由阀门弹簧36施加的力将弹性筒34c拉长，阀门部分34a被支撑在真空引入阀座30上，而同时，大气引入阀座31与阀门元件34分隔，如图3所示。因此，第一孔28和第二孔29之间的连通被切断，第二孔29与大气入口39之间的连通经阀门元件34的内部建立。

最终，通过大气引入孔39流入阀门筒10的空气穿过大气引入阀座31，随后经第二孔29传送到工作室3，其中，工作室3的压力一直升高，直至高于真空室2中的压力。因此，通过利用由压差产生的向前推动力，将助力器活塞4与阀门筒10、工作活塞15、挠性活塞22、杯型件21和输出杆25一起逆着助力器返回弹簧27施加的作用力向前挤压，并且输出杆25向前驱动制动主缸M的活塞Mb。在驱动活塞Mb的同时产生的反作用力压缩挠性活塞22，而活塞22的一部分膨胀进入小圆柱孔16。但是，由于除非挠性活塞22的膨胀部分接触到反作用活塞17的前表面，反作用力传递不到输入杆20，所以输出杆25的输出有跳跃特性，如图5中的线a-b所示，出现了陡峭的上升。

在输入杆20的向前运动过程中，从第一孔28传递到阀门筒10的前部环形室45A的真空压力作用在面对该前部环形室45A的阀门部分34a的前表面上，而经连通孔47从第二孔29传递到后部环形室45B的大气压力作用在面对后部环形室45B的阀门部分34a的后表面上。因此，不仅是阀门弹簧36的设定负载，还有在前后部环形室45A和45B中的压差，将阀门部分34a在使它被支撑在真空引入阀座30上的方向推动。从而，能使阀门弹簧36的设定负载减少与压差产生的推动力等值的一个数值。并且相应地，向回缩方向推动输入杆20的输入返回弹簧41的设定负载也能够减小。结果，能通过施加更小的初始作用力产生跳跃特性，从而使制动主缸M和车轮刹车的无用冲程能快速去除，并且提高每个车轮刹车的反应。

另外，在这样的状态下，由于在阀门部分34a的外壁上的密封唇37向后弯曲且与阀门筒10的内壁紧密接触，能用前后部环形室45A和45B之间的压差增加施加到该内壁上的接触压力，并且获得在环形室45A和45B之间的气密状态。

在挠性活塞22接触到反作用活塞17之后，由输出杆25施加的部分反作用力经挠性活塞22送回到输入杆20，因此驾驶者能觉察到输出杆25的输出量。如图5中的线b-c所示，该输出杆25的输出以一伺服率增加，该伺服率由工作活塞15和接触挠性活塞22的反作用活塞17的压力接收面积比决定。

在真空室2和工作室3之间的压差达到伺服界限点c之后，如线c-d所示，输出杆25的输出等于最大推动力的总和，由于压差作用，该最大推动力由助力器活塞4和输入到输入杆20的工作压力产生。

为了取消车辆的制动状态，当制动踏板P被释放时，首先，由输入返回弹簧41施加的作用力使输入杆20和阀门活塞18缩回。相应地，如图4所示，阀门活塞18使阀门元件34被支撑在大气引入阀座31上，而将阀门元件34与真空引入阀座30大距离分开。这样，工作室3与真空室2经第二孔29和第一孔28连通。结果，阻止了空气从大气引入到工作室3，并经真空室2通过真空源V得到从工作室3来的空气，从而消除了存在的压差。因此，为了取消主缸M的操作，由助力器返回弹簧27施加的推动力使助力器活塞4也回缩，而且这以后，助力器活塞4和输入杆20回到如图1和2所示的停止状态。

本发明不局限于这一实施例，并且在不脱离本发明范围的情况下可以进行不同的改造。例如，真空助力器B可以是一前一后形式的助力器，其中，一对前后助力器活塞与相同的阀门筒连接。

如上所述，根据本发明的第一方面，提供一种真空助力器，

其中，助力器活塞位于助力器壳体中，将助力器壳的内部分为前部真空室和后部工作室，这二者与真空源连通。

其中，在与助力器活塞连通的阀门筒中设置有：安装在阀门筒内能前后滑动的阀门活塞；前端连接到阀门活塞的输入杆；控制阀，该控制阀与输入杆在阀门活塞和阀门筒之间的前后运动相一致，改变工作室的结构，使之与真空室或者与大气连通；向后驱动输入杆的输入返回弹簧。

其中，控制阀包括：在阀门筒中形成的环形真空引入阀座；在阀门活塞中形成并设置在真空引入阀座内的大气引入阀座；阀门元件，其包括：在阀门筒内壁被牢固支撑着的环形连接垫圈部分、从连接垫圈部分轴向伸出的弹性筒、象凸缘一样连接到弹性筒的前端并与它所被支撑的真空引入阀座和大气引入阀座相对的环形阀门部分。

其中，与真空室连通的第一孔开口于真空引入阀座的外壁，与工作室连通的第二孔开口于真空引入阀座和大气引入阀座之间，从而使该阀门部分的内侧能与大气连通。

其中，阀门部分安装在阀门筒内，以紧密靠近阀门筒的内壁，沿其滑动。

其中，在阀门筒中形成了位于阀门部分前表面并当阀门部分被支撑在真空引入阀座上时关闭的前部环形室，以及面对阀门部分后部的后部环形室。

其中，该前部环形室与第一孔连通，而该后部环形室与第二孔连通。因此，当输入杆向前移动时，以及当大气引入阀座从阀门元件的阀门部分分开而阀盘被支撑在真空引入阀座上时，不仅根据阀门弹簧的设定负载，而且根据前后部环形室的压差，在使该阀门部分被支撑在真空引入阀座的方向上推动该阀门部分。因此，不仅对于阀门弹簧而且对于输入返回弹簧均需要设定小负载，从而能够减小由输入杆的初始操作施加的负载。

根据本发明第二方面，在阀门部分的外壁周围形成的密封唇向后弯曲，以紧密靠近阀门筒的内壁，沿其滑动。因此，当大气引入阀座从阀门元件的阀门部分分离时，以及当阀门部分被支撑在真空引入阀座上时，将密封唇紧密保持在阀门筒内壁的作用力由于在前后部环形室之间产生的压差而增加，并且在前后部环形室之间获得气密状态。

根据第三方面，连接后部环形室和第一孔的连通孔在阀门筒中平行于轴线形成。因此，在阀门筒形成的同时，该通孔也可以由圆柱中心销形成。这样，能以低成本提供有连通路径的阀门筒。

Claims

1.一种真空助力器包括：

助力器壳体(1)；

助力器活塞(4)，其容纳在所述助力器壳体(1)中，将所述助力器壳体(1)的内部分为与真空源(V)连通的前部真空室(2)和后部工作室(3)；

连接到所述助力器活塞(4)的阀门筒(10)；

安装在所述阀门筒(10)内的阀门活塞(18)，能够前后滑动；

其前端连接到所述阀门活塞(18)的输入杆(20)；

输入返回弹簧(41)，用于向后驱动所述输入杆(20)；

安装在所述阀门筒(10)中的控制阀(38)，包括：

在所述阀门筒(10)中形成的环形真空引入阀座(30)；

在所述阀门活塞(18)中形成并设置在所述真空引入阀座(30)内的大气引入阀座(31)；

共用阀门部分(34a)，面对朝向真空引入阀座(30)和大气引入阀座(31)的第一方向，所述共用阀门部分将被支撑在真空引入阀座(30)和大气引入阀座(31)上；

把所述共用阀门部分(34a)朝在所述真空引入阀座(30)和所述大气引入阀座(31)上支撑所述阀门部分(34a)的方向推动的阀门弹簧(36)，

与所述共用阀门部分(34a)的外周边整体形成为一体的密封唇(37)；

其中，与所述真空室(2)连通的第一孔(28)开口于所述真空引入阀座(30)的外周边侧，与所述工作室(3)连通的第二孔(29)开口于所述真空引入阀座(30)和所述大气引入阀座(31)之间，从而使所述共用阀门部分(34a)的内周边侧能与大气连通；

当所述阀门部分(34a)被支撑在所述真空引入阀座(30)上时，通过用所述阀门部分(34a)的前表面封闭而形成前部环形室(45A)；后部环形室(45B)形成为使其面对所述阀门部分(34a)的后部；

其中，当大气引入阀座(31)从阀门部分离开时，并且当阀门部分被支撑在真空引入阀座(30)上时，将所述密封唇(37)保持抵靠在阀门筒(10)的内壁上的力由于在前和后部环形室之间产生的压差而增加，从而在前和后部环形室之间获得气密状态；

其中，后部环形腔室(45B)仅通过连通孔(47)开口到大气或真空。

2.根据权利要求1所述的真空助力器，其特征在于，将大气引入到后部环形室降低了制动状态中的初始操纵力。

3.根据权利要求1所述的真空助力器，其特征在于，将大气引入到后部环形室降低了正常制动状态中的操纵力。

4.根据权利要求1所述的真空助力器，其特征在于，在输入杆的向前运动过程中，从第一孔传递到阀门筒的前部环形室的真空压力作用在面对该前部环形室的阀门部分的前表面上，而从第二孔传递到后部环形室的大气压力作用在面对后部环形室的阀门部分的后表面上，从而，通过阀门弹簧的设定负载以及在前、后部环形室中建立的压差使阀门部分被支撑在真空引入阀座上。

5.根据权利要求4所述的真空助力器，其特征在于，与所述后部环形室(45B)和第二孔(29)连通的连通孔(47)在所述阀门筒(10)中平行于所述阀门筒(10)的轴线形成。

6.根据权利要求1所述的真空助力器，其特征在于，所述前部环形室(45A)局部由所述环形真空引入阀座(30)的外表面和与所述共用阀门部分(34a)的外周边接触的所述阀门筒(10)的内壁确定。

7.根据权利要求1所述的真空助力器，其特征在于，所述阀门活塞包括：

颈部(18b)；

反作用活塞(17)，形成在颈部(18b)的前面部分，而与在阀门活塞的后部形成的大气引入阀座(31)相对；和

环形真空引入阀座(30)与大气引入阀座(31)同心放置以包围大气引入阀座(31)。

8.根据权利要求1所述的真空助力器，其特征在于，阀门弹簧(36)收缩地设置在阀门部分(34a)和输入杆之间。

9.根据权利要求8所述的真空助力器，其特征在于，阀门弹簧(36)收缩地设置在阀门部分(34a)的加强盘(44)和输入杆之间。

10.一种真空助力器包括：

助力器壳体(1)；

连接到所述助力器活塞(4)的阀门筒(10)；

安装在所述阀门筒(10)内的阀门活塞(18)，能够前后滑动；

其前端连接到所述阀门活塞(18)的输入杆(20)；

输入返回弹簧(41)，用于向后驱动所述输入杆(20)；

安装在所述阀门筒(10)中的控制阀(38)，用于根据所述输入杆(20)的前后运动，改变所述工作室(3)与所述真空室(2)和大气二者之一的连通，所述控制阀(38)包括：

在所述阀门筒(10)中形成的环形真空引入阀座(30)；

阀门元件(34)，具有：在所述阀门筒(10)内壁被牢固保持着的环形连接垫圈部分(34b)；从所述连接垫圈(34B)部分轴向伸出的弹性筒(34c)；以凸缘状连接到所述弹性圆柱筒(34c)的前端并与支撑所述阀门部分(34a)的所述真空引入阀座(30)和大气引入阀座(31)相对的环形阀门部分(34a)；

把所述阀门部分(34a)朝在所述真空引入阀座(30)和所述大气引入阀座(31)上支撑所述阀门部分(34a)的方向推动的阀门弹簧(36)，

其中，与所述真空室(2)连通的第一孔(28)开口于所述真空引入阀座(30)的外周边侧，与所述工作室(3)连通的第二孔(29)开口于所述真空引入阀座(30)和所述大气引入阀座(31)之间，从而使所述阀门部分(34a)的内周边侧能与大气连通；

另外，其中，所述阀门部分(34a)与所述阀门筒(10)配合安装，以便使所述阀门部分(34a)能与所述阀门筒(10)的内壁可滑动地接触，在所述阀门筒(10)中确定前部环形室(45A)和后部环形室(45B)，当所述阀门部分(34a)被支撑在所述真空引入阀座(30)上时，用所述阀门部分(34a)的前表面封住所述前部环形室(45A)，所述后部环形室(45B)形成为使其面对所述阀门部分(34a)的后部，而且，

此外，其中，所述前部环形室(45A)与所述第一孔(28)连通，而所述后部环形室(45B)与所述第二孔(29)连通；

其中后部环形腔室(45B)仅通过连通孔(47)开口到大气或真空。

11.根据权利要求10所述的真空助力器，其特征在于，将大气引入到后部环形室降低了制动状态中的初始操纵力。

12.根据权利要求10所述的真空助力器，其特征在于，将大气引入到后部环形室降低了正常制动状态中的操纵力。13.根据权利要求10所述的真空助力器，其特征在于，所述阀门部分(34a)包括在它的外周边的密封唇(37)，该密封唇向后弯曲，从而与所述阀门筒(10)的内壁可滑动地接触。

14.根据权利要求10所述的真空助力器，其特征在于，与所述后部环形室(45B)和第二孔(29)连通的连通孔(47)在所述阀门筒(10)中平行于所述阀门筒(10)的轴线形成。

15.根据权利要求10所述的真空助力器，其特征在于，还包括：

阀门固定件(35A，35B)，用于将所述连接垫圈部分(34b)相对于所述阀门筒(10)的内壁牢固地固定，所述阀门固定件(35A，35B)通过在所述阀门筒(10)的内壁的有台阶部分和所述输入返回弹簧(41)轴向定位。

16.根据权利要求10所述的真空助力器，其特征在于，所述前部环形室(45A)局部由所述环形真空引入阀座(30)的外表面和与所述阀门部分(34a)的外周边接触的所述阀门筒(10)的内壁确定。

17.根据权利要求10所述的真空助力器，其特征在于，所述真空引入阀座与所述大气引入阀座同心地定位，以环绕大气引入阀座。

18.根据权利要求10所述的真空助力器，其特征在于，

密封唇(37)与所述阀门部分(34a)的外周边整体形成为一体；和

当大气引入阀座(31)从阀门部分离开时，并且当阀门部分被支撑在真空引入阀座(30)上时，将所述密封唇(37)保持抵靠在阀门筒(10)的内壁上的力由于在前和后部环形室之间产生的压差而增加，从而在前和后部环形室之间获得气密状态。

19.根据权利要求10所述的真空助力器，其特征在于，连接垫圈部分(34b)被夹在一对阀门固定件(35A，35B)之间，所述阀门固定件与环形突出件(10a)的后端接触，所述环形突出件(10a)与真空引入阀座(30)一起在阀门筒(10)的内壁整体形成。

20.根据权利要求10所述的真空助力器，其特征在于，

包围真空引入阀座(30)的前部环形室(45A)在阀门筒(10)内壁上的环形突出件(10a)内形成，

前部环形室(45A)的内壁从真空引入阀座(30)伸向后部，阀门部分(34a)的密封唇(37)与环形室(45A)的内壁紧密接触，并沿着该内壁滑动，从而当阀门部分(34a)被支撑在真空引入阀座(30)上时，前部环形室(45A)关闭。

21.根据权利要求10所述的真空助力器，其特征在于，还包括：

向前突出的工作活塞(15)和穿过工作活塞中心的小直径圆柱孔(16)在阀门筒(10)内形成；

杯型件(21)可滑动地安装在工作活塞(15)的外壁上，

扁平挠性活塞(22)插入杯型件(21)，从而使扁平挠性活塞(22)位于与工作活塞(15)和反作用活塞(17)相对的位置；

输出杆(25)从杯型件(21)的前表面伸出，并且连接到制动主缸的活塞上

其中，当真空助力器不工作的时候，在反作用活塞(17)和挠性活塞(22)中形成了特定的间隙；

其中，反作用活塞(17)可滑动地安装入圆柱孔(16)。

22.根据权利要求10所述的真空助力器，其特征在于，

在输入杆的向前运动过程中，从第一孔传递到阀门筒的前部环形室的真空压力作用在面对该前部环形室的阀门部分的前表面上，而从第二孔传递到后部环形室的大气压力作用在面对后部环形室的阀门部分的后表面上，从而，通过阀门弹簧的设定负载以及在前、后部环形室中建立的压差使阀门部分被支撑在真空引入阀座上。