技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于汽车
制动领域的反馈装置，尤其是汽车电子智能助力器的改进。
背景技术
[0002] 用在
制动系统中的电子智能助力器是通过
电机来放大到作用在制动
踏板上的输入力。用于机动车
制动主缸建压的操纵装置，包括布置在制动主缸和制动踏板之间的前后壳体，以及内部用于使制动主缸建压的伺服力的刚性反馈装置，还包括电动
马达、导向装置、
变速器装置，综上所述通过以上机构将
电动机的扭转运动转换成
活塞的平移运动。
[0003] 现有电子助力器工作时，踏板上的输入力通过
阀杆、
阀体部件，并经
橡胶反馈盘传递到制动主缸的活塞上。如图8橡胶反馈盘是由弹性体材料制成的，阀体部件作用在反馈盘的
内圈上，使反馈盘产生形变，使得阀体部件与位移
传感器发生位移差值，传感器将检测到的位移差值
信号发送到车辆
电子控制单元，控制单元计算出电机应产生的
扭矩要求，再由变速器和纵向传动装置转化为伺服力，从而使阀体沿着轴向向前移动，同时将伺服力作用在反馈盘的
外圈上直至反馈盘内、外圈压强相等，不再发生形变，位移传感器和阀体部件位移差值为零，电机停止转动，达到平衡状态，直到重新输入
推杆力打破平衡状态，电机继续工作。橡胶反馈盘工作的过程一共受到三个力的作用，第一个作用力是人踩踏制动踏板通过阀杆的输入力作用在橡胶反馈盘的内圈上；第二个作用力为来源电动机提供的伺服力通过阀体作用在橡胶反馈盘的外圈上；第三个作用力为液压制动管路通过主缸推杆传递回来的反作用力。
[0004] 但是电子助力器在工作时，橡胶反馈盘会受到很大的作用力，尤其在高温频繁制动时对橡胶反馈盘的损害极大，橡胶反馈盘与阀体部件
接触部位如果受到严重的损伤，将降低使用寿命，影响助力器制动效果，减小制动力。由于橡胶材料的硬度与拉伸强度、弹性都相关，硬度与
抗拉强度成正比，与弹性成反比。橡胶反馈盘不仅要有良好的弹性，还要有高的抗拉强度，弹性主要表现在良好的反馈特性，高的抗拉强度表现在高的使用性能和寿命上。在长期使用后，橡胶会发生老化，反馈作用降低，影响
伺服助力效果。
发明内容
[0005] 本发明提供一种汽车电子智能助力器伺服力的刚性反馈装置，使其显著提高电子助力器的响应特性，改善系统在不同工作条件下的可靠性，提高系统使用寿命。
[0006] 本发明采取的技术方案是：由阀体的底部作为第一限定表面，护圈的上表面作为第二限定表面与阀体的内表面作为第三限定面围成，刚性臂一和刚性臂二借助阀体的凹槽一和凹槽二进行
定位安装，凹槽一底部的圆
角位置一作为刚性臂一旋转时的让位结构；刚性臂二借助凹槽二进行定位安装，凹槽二底部的圆角位置二作为刚性臂旋转时的让位结构，刚性臂一和刚性臂二由锥形
弹簧支撑保持
水平静止，
锥形弹簧安装在阀体座上，其中主缸推杆由护圈进行导向并且小径端穿过主缸推杆座中心孔，穿过刚性臂一和刚性臂二围成的中心孔；主缸推杆座嵌入到阀体的四个凹槽内，并通过弹性挡圈压装到刚性臂一和刚性臂二上，该弹性挡圈与阀体上的四个成90度分布的卡爪一、卡爪二、卡爪三、卡爪四下方压接。
[0007] 本发明所述伺服力的刚性反馈装置具有对称特性，通过阀体上凹槽一和凹槽二两个对称定位槽限制刚性臂一和刚性臂二径向和旋转
自由度，使得布置具有对称特性，力的作用同样具有对称性。
[0008] 本发明所述阀体的凹槽一、凹槽二都具有T型凹槽特征，垂直于纵向截面M1，且凹槽一和凹槽二都关于纵向截面M1两侧对称，同时两个凹槽一和凹槽二关于纵向截面M3对称，分别与刚性臂一和刚性臂二的凸台一和凸台二相吻合，同时底部圆角位置一和圆角位置二为刚性臂旋转提供让位空间。
[0009] 本发明所述的主缸推杆座第一让位空间、第二让位空间、第三让位空间和第四让位空间以纵向轴线K为中心成90度角均匀布置，目的为装配过程顺利通过阀体上四个卡爪而设计让位空间并减轻重量，中心孔位置为主缸推杆小径端通过预留空间并减轻重量。
[0010] 本发明所述的锥形弹簧大径端支撑刚性臂一和刚性臂二，下端小径端坐落在弹簧座上，弹簧座坐落在挡圈上，最后挡圈压入阀体座的环形槽内壁，保持锥形弹簧、弹簧座和挡圈与阀体座一起运动支撑刚性臂回位。
[0011] 本发明的优点是结构新颖，提供伺服力的刚性反馈装置，能安装到已有的智能电子助力器上，能显著提高电子助力器的响应特性，改善系统在不同工作条件下的可靠性，提高系统使用寿命。
附图说明
[0012] 图1是本发明的静止状态立体截面视图；
[0013] 图2是本发明的工作状态二维截面视图；
[0014] 图3是本发明所在总成的纵向安装截面图；
[0015] 图4是本发明的主缸推杆座的立体图；
[0016] 图5是本发明的刚性臂一和刚性臂二的三维图；
[0017] 图6是本发明阀体的纵向截面图；
[0018] 图7是本发明阀体、主缸推杆座和挡圈装配过程的三维图；
[0019] 图8是橡胶式反作用盘的受力图。具体
实施例[0020] 由阀体1的底部作为第一限定表面，护圈9的上表面作为第二限定表面与阀体1的内表面作为第三限定面围成，刚性臂一5和刚性臂二6借助阀体1的凹槽一1a和凹槽二1b进行定位安装，凹槽一1a底部的圆角位置一1c作为刚性臂一5旋转时的让位结构；刚性臂二6借助凹槽二1b进行定位安装，凹槽二1b底部的圆角位置二1d作为刚性臂6旋转时的让位结构，刚性臂一5和刚性臂二6由锥形弹簧2支撑保持水平静止，锥形弹簧2安装在阀体座4上，其中主缸推杆10由护圈9进行导向并且小径端10a穿过主缸推杆座7中心孔7c，穿过刚性臂5一和刚性臂二6围成的中心孔e；主缸推杆座7嵌入到阀体1的四个凹槽内，并通过弹性挡圈8压装到刚性臂一5和刚性臂二6上，该弹性挡圈8与阀体1上的四个成90度分布的卡爪一1e、卡爪二1f、卡爪三1g、卡爪四1h下方压接，以防止主缸推杆座7窜动；
[0021] 所述伺服力的刚性反馈装置具有对称特性，通过阀体1上凹槽一1a和凹槽二1b两个对称定位槽限制刚性臂一5和刚性臂二6径向和旋转自由度，使得布置具有对称特性，力的作用同样具有对称性；
[0022] 所述阀体1的凹槽一1a、凹槽二1b都具有T型凹槽特征，垂直于纵向截面M1，且凹槽一1a和凹槽二1b都关于纵向截面M1两侧对称，同时两个凹槽一1a和凹槽二1b关于纵向截面M3对称，分别与刚性臂一5和刚性臂二6的凸台一5a和凸台二6a相吻合，同时底部圆角位置一1c和圆角位置二1d为刚性臂旋转提供让位空间；
[0023] 所述的主缸推杆座7第一让位空间7b、第二让位空间7c、第三让位空间7d和第四让位空间7f以纵向轴线K为中心成90度角均匀布置，目的为装配过程顺利通过阀体1上四个卡爪而设计让位空间并减轻重量，中心孔位置7c为主缸推杆小径端10a通过预留空间并减轻重量；
[0024] 所述的锥形弹簧2大径端支撑刚性臂一5和刚性臂二6，下端小径端坐落在弹簧座11上，弹簧座11坐落在挡圈3上，最后挡圈3压入阀体座4的环形槽4b内壁，保持锥形弹簧2、弹簧座11和挡圈3与阀体座4一起运动支撑刚性臂回位。
[0025] 下边结合附图和工作原理来进一步说明本发明。
[0026] 见图1，装置由阀体1做主要承载元件，刚性臂一5和刚性臂二6分别安装在阀体1的凹槽一1a和凹槽二1b中，由阀体座4、挡圈3、弹簧座11以及锥形弹簧2对其进行纵向支撑，阀体座4圆柱端通过阀体1中心孔与挡圈3
过盈配合，同时弹性挡圈8压入到阀体1凸台下面，将主缸推杆座7、刚性臂一5和刚性臂二6压紧在锥形弹簧2上、限定轴向自由度。
[0027] 见图2，当阀体座4受力向前移动，电机提供伺服力通过变速机构、支撑装置13传递给阀体1，作用在刚性臂一5b点处且方向向上，主缸推杆座7受到主缸液压的反作用力相对阀体1向反向
挤压刚性臂一5，作用点为a点，使其产生向阀体座4倾斜并且与阀体座4接触，此时，输入力作用点c点到支撑点a点的作用长度为L2，伺服力作用点b点到支撑点a点的作用长度为L1，助力比为L2/L1,同时对称位置刚性臂二6发挥相同作用，作用在刚性臂二6b点处且方向向上；当伺服力产生的力矩小于阀体座4上的输入力产生力矩时，电机持续提供伺服
力反馈装置不发生作用，当伺服力产生的力矩大于阀体座4产生的力矩时，将阀体座4推回到相对位移传感器的初始位置，电机停止转动；当踏板输入力
撤回时，阀体座4在锥形弹簧的作用下与刚性臂一5和刚性臂二6脱离，反馈装置不起作用。
[0028] 见图3，本发明安装在总成装置1的中心位置，可以沿着中
心轴线K运动，前端由回位簧12压紧定位，后端安装在支撑装置13上。
[0029] 见图4，主缸推杆座7位置一7b、位置二7d、位置三7e、和位置四7f相对纵向中心轴线K成90度角均匀布置,该4处圆弧形状的目的防止装配时与阀体1内壁上的卡爪1e、卡爪1f、卡爪1g和卡爪1h干涉,凸台一7-1、凸台二7-2、凸台三7-3、凸台四7-4嵌入阀体1凹槽一
1a、凹槽二1b、凹槽三1j、凹槽四1k中。
[0030] 见图5，刚性臂一5和刚性臂二6是两段围绕中心轴线K且关于截面M4进行对称布置的，E1和E2作为杠杆的输出力端来抵消阀体座4的输入力，刚性臂一5和刚性臂二6关于纵向截面M2两侧对称，中间圆柱孔e挖空设计做为主缸推杆10与阀体座4接触用，主缸推杆10工作过程需要穿过中心孔e。
[0031] 见图6，图中阀体1凹槽一1a和凹槽二1b关于纵向中心轴线K成180度对称布置，垂直于纵向截面M1，凹槽一1a和凹槽二1b都关于纵向截面M1两侧对称，凹槽一1a和凹槽二1b同样关于纵向截面M3对称,凹槽一1a和凹槽二1b下平面低于凹槽三1j和凹槽四1k下平面，相差高度为刚性臂一5的厚度，待安装刚性臂一5和刚性臂二6后主缸推杆座7两端平稳坐在刚性臂一5和刚性臂二6上，另两端平稳安装在阀体1槽内，凹槽底面圆角一1c和圆角二1d为刚性臂一5和刚性臂二6旋转动作防干涉设计，阀体1内壁上卡爪一1e、卡爪二1f、卡爪三1g和卡爪四1h成90度角均匀布置，并且所述卡爪被布置在纵向截面M3两侧。
[0032] 见图7，图中主缸推杆座7通过弹性挡圈8压装，弹性挡圈8通过过盈方式压入到阀体1内壁上的卡爪一1e、卡爪二1f、卡爪三1g和卡爪四1h下面。
[0033] 工作原理
[0034] 汽车制动时
脚踏板输入力以一定速度推动阀杆带动阀体座4向前移动，阀体座4向前移动导致安装在阀体1上的位移传感器检测到阀体座4移动的距离，将信号传递给电机
控制器，使电机启动产生伺服力。伺服力通过阀体1作用在刚性臂一5的b点处，主缸推杆座7受到主缸液压的反作用力相对阀体1向
反向挤压刚性臂一5，使刚性臂一5以a点为支撑点向阀体座4倾斜并且接触，如图2所示c点为阀体座4上的输入力作用点，刚性臂二6发挥相同作用。当伺服力产生的力矩小于阀体座4产生力矩之前，始终推动主缸推杆座7带动主缸推杆10向前运动，随着伺服力的继续增加，伺服力作用的
力臂L1的作用长度不变，输入力作用的长度L2不变，当伺服力矩逐渐增大直至大于阀体座4上输入力产生的力矩时，刚性臂一5和刚性臂二6共同作用将阀体座4推回到相对位移传感器的初始位置，电机停止转动，达到平衡状态，伺服力保持不变。随着输入力再次增加，阀体座继续向前运动，产生位移差，电机转动增加伺服力，打破静止保压状态，为此反复作用使助力器产生随动现象，可以使驾驶员直接感觉到汽车制动强度和良好的踏板感觉。
[0035] 组装过程为：如图1所示由阀体1作为底座，刚性臂一5和刚性臂二6一端坐落在阀体1的槽内，另一端由锥形弹簧2撑，锥形弹簧2下端(小径端)坐落在弹簧座11上，弹簧座11由挡圈3支撑悬在阀体1内，与阀体1下表面不接触，挡圈3与阀体座4过盈配合，压入阀体座加工好的环形槽内，阀体座4透过阀体1中心孔与挡圈3、弹簧座11、锥形弹簧2上下一起运动。刚性臂上面经主缸推杆座7进行压装，主缸推杆座7又由弹性挡圈8最后进行压装，弹性挡圈8依靠阀体1上面的4个凸台来固定。
[0036] 与以往的汽车电子助力器橡胶反馈盘装置相比，本发明可以提高系统的可靠性和使用寿命。
