ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ РЕГУЛЯТОРОМ ДАВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК B60T8/34 

Изобретение относится к электромагнитному устройству управления гидравлическим регулятором давления.

Из заявки ФРГ 40 01 017АI известен метод соединения в единый монтажный узел подобной распределительной гидрокоробки, предназначенной для отрегулированной тормозной установки, с соответствующими электронными схемами или электронным прибором управления. Для этого распределительную гидрокоробку, состоящую из приемного клапанного корпуса,клапанов и клапанных катушек, с помощью соединения контактный стержень контактная втулка соединяют с возможностью разъема с электронным прибором управления.

Известны электромагнитные устройства управления гидравлическим давлением, в которых корпус или по меньшей мере часть корпуса выполнена как электронный регулятор. Из международной публикации W 0 89/10286 известно помимо уже достаточно хорошо известной блочной конструкции приемного клапанного корпуса то, что корпус разделен посредством опорного пластинчатого элемента, с одной стороны, для приема электронного регулятора, с другой стороны, для обеспечения электрического соединения между электронным регулятором и контактными элементами, выступающими над электромагнитными клапанами. Катушки электромагнитных клапанов последовательно установлены на колпаки приемного клапанного корпуса, при этом для обеспечения электрического присоединения контактных элементов к регулятору, вмонтированному в корпус, штепсельные контакты сцепляются между собой.

Вышеописанное устройство имеет недостатки в отношении изготовления, эксплуатационной проверки и монтажа, поскольку при его изготовлении зазоры требуют крайне жесткие допуски для сцепления и присоединения катушек к электронному регулятору, эксплуатационная проверка электронного регулятора при отделенной гидравлической части при отсутствии катушек затруднена и, кроме того, затруднен монтаж вследствие жесткости допусков центрируемых относительно друг друга конструктивных элементов в зависимости от точности изготовления. Помимо этого, различные рабочие температуры и тем самым тепловые расширения между отдельными конструктивными элементами приводят к нежелательным механическим напряжениям, что требует устранения.

В основе изобретения лежит задача улучшить электромагнитное устройство управления гидравлическим регулятором давления для создания компактного и оптимально действующего устройства, простого в изготовлении, проверке и монтаже, при этом различные тепловые расширения конструктивных элементов должны восприниматься по возможности без напряжений, и указать способ для изготовления такого устройства.

Поставленная задача решается тем, что в электромагнитном устройстве управления гидравлическим регулятором давления, содержащем электронный регулятор, корпус с опорной стенкой, в нижней части которого установлен блок катушек с контактными элементами, подсоединенными к электронному регулятору через отверстия в опорной стенке, в которой проложены электрические провода катушек, блок гидравлических клапанов, установленных на приемном клапанном корпусе, выполненных с возможностью размещения гидравлических клапанов в полостях катушек, электромагнитный привод, согласно изобретению корпус разделен на две части опорной стенкой, выполненной в качестве перегородки, катушки установлены на перегородке посредством упругих крепежных элементов с возможностью центрирования каждой катушки относительно гидравлических клапанов, а электронный регулятор расположен частично или полностью на опорной стенке в верхней части корпуса.

Электромагнитное устройство согласно изобретению может быть снабжено расположенным в верхней части корпуса в зазоре между перегородкой и электронным регулятором экраном для защиты от электромагнитных искажающих полей.

В электромагнитном устройстве согласно изобретению экран может быть выполнен в виде пластины, размещенной по всей длине перегородки и параллельно ей.

В электромагнитном устройстве согласно изобретению упругие крепежные элементы могут быть выполнены в виде охватывающих контактные элементы сальников, вставленных в отверстия перегородки.

В электромагнитном устройстве согласно изобретению упругие крепежные элементы могут быть выполнены в виде по крайней мере пары сцепляемых с боковой поверхностью каждой катушки эластичных элементов, закрепленных другими концами на перегородке с возможностью аксиального и радиального смещения.

В электромагнитном устройстве согласно изобретению электрические провода катушек могут быть расположены внутри эластичных элементов.

В электромагнитном устройстве согласно изобретению упругие крепежные элементы могут быть выполнены в виде по меньшей мере пары сцепляемых с катушками пружин, закрепленных другими концами на перегородке предпочтительно с возможностью замены.

Поставленная задача решается также тем, что в электромагнитном устройстве управления гидравлическим регулятором давления, содержащем размещенный в корпусе и зафиксированный в нем блок катушек, соединенных электрическими проводами, с установленным на опорной стенке корпуса электронным регулятором, блок вставленных в отдельные колпаки гидравлических клапанов, расположенных друг возле друга на основании приемного клапанного корпуса, выполненного с возможностью размещения колпаков гидравлических клапанов в полостях катушек, электромагнитный привод, согласно изобретению блок катушек зафиксирован в корпусе с помощью эластичной формованной детали, выполненной из упругой формовочной массы.

В электромагнитном устройстве согласно изобретению эластичная формованная деталь может быть установлена в корпусе с возможностью обеспечения герметичной стыковки торцов катушки с основанием приемного клапанного корпуса.

В электромагнитном устройстве согласно изобретению эластичная формованная деталь может быть установлена в корпусе с возможностью создания уплотнения между внутренней поверхностью стенок корпуса, основанием приемного клапанного корпуса и контактирующих с ним торцов катушек.

В электромагнитном устройстве согласно изобретению катушки могут быть зафиксированы в предварительно установленной в корпусе эластичной формованной детали.

В электромагнитном устройстве согласно изобретению эластичная формованная деталь может быть выполнена с полостями.

В электромагнитном устройстве согласно изобретению эластичная формованная деталь может быть выполнена с возможностью изменения формы в ее различных сечениях.

В способе изготовления электромагнитного устройства управления гидравлическим регулятором давления, включающем размещение и фиксирование в корпусе блока катушек, подсоединение катушек к электрическим проводам, согласно изобретению катушки после размещения их в корпусе соединяют с ведущими наружу электрическими проводами, затем между катушками заливают упругую формовочную массу с образованием детали.

На фиг.1 изображено сквозное детальное сечение устройства согласно изобретению, вид сбоку; на фиг.2 продольное сечение корпуса устройства согласно изобретению; на фиг.3 изображение крепежного элемента катушки в перспективе; на фиг.4 сечение и схематически упрощенное детальное изображение устройства согласно изобретению; на фиг.5 перпендикулярное к изображению по фиг.4 сечение предварительно изготовленной формованной детали для устройства согласно изобретению.

Электромагнитное устройство управления гидравлическим регулятором давления состоит из показанного в профильном сечении корпуса 3 и блочного изготовленного из стали или легкого металла приемного клапанного корпуса 5. Корпус 3 захватывает в продольном направлении опорную стенку 2 корпуса, которая разделяет корпус 3 на два участка, повышая ее жесткость. В замкнутом, верхнем согласно чертежу участке корпуса 3 расположен электронный регулятор 9, основные составляющие которого схематично представлены изображением печатной платы или керамической печатной платы или проводящей фольги, с резисторами и транзисторами. Между электронным регулятором 9 и опорной стенкой 2 корпуса выполнен подавляющий электромагнитные поля возмущения экран 8, который по своему конструктивному выполнению настроен на излученные частотные поля катушек 1. Поэтому экран 8 не показан более детально. Экран 8 может быть изготовлен путем металлического напыления, печатания, из полимерных материалов с наполнителями или металлических пластин. Опорная стенка 2 корпуса имеет отверстия 6, соответствующие по своему расположению пространственному распределению катушек 1 на приемном клапанном корпусе 5. Катушки 1, на чертеже расположенные в нижнем участке корпуса 3, контактными элементами 7, попарно соединенными с каждой катушкой 1, проходят через отверстия 6 опорной стенки 2 корпуса. Размеры отверстий 6 при использовании относительно жестких контактных элементов 7 выбраны достаточно большими для того,чтобы обеспечить контактным элементам 7 беспрепятственное свободное боковое перемещение. При использовании упругих контактных элементов можно, напротив, отказаться от относительно больших отверстий. При отверстиях 6, имеющих большие размеры, используется зазор для размещения упругих крепежных элементов 4, которые выполнены, например, в виде сальников и которые подвижно закрепляют катушки 1 в опорной стенке 2 корпуса. Концы контактных элементов 7 проходят сквозь экран 8 и предпочтительно спаяны с находящейся за ним печатной платой или керамической печатной платой или проводящей фольгой, принимающей электронный регулятор 9. Особенно сжатый, эффективный электронный узел получается при использовании проводящей фольги, которая благодаря своей гибкости посредством пленочных шарниров может складываться и требует особенно малого пространства. На чертеже видны специальные упругие крепежные элементы 4, которые, объединены с выполненным литьем под давлением корпусом из синтетического материала, приводят к однородному пружинному блоку, при этом крепежные элементы 4 своими пружинными стержнями входят в зацепление с боковой поверхностью катушек 1. Благодаря упругому обжатию катушек 1 на корпусе 2 обеспечивается условие для беспрепятственного радиального и аксиального центрирования катушек 1 относительно колпаков 10 клапанов приемного клапанного корпуса 5. Кроме того, благодаря силам упругости, действующим в крепежных элементах 4, можно оказывать определенное осевое нажатие катушек 1 на приемный клапанный корпус 5. Одновременнов результате вышеописанных узлов крепления катушек 1 в корпусе 2 контактные элементы 7 остаются разгруженными от напряжения, так что можно отказаться от использования относительно жестких контактных элементов 7, благодаря чему может также отпасть необходимость в размещении сальниковых крепежных элементов и относительно для этого больших отверстий 6 в опорной стенке 2 корпуса и его упругой герметизации посредством заливочной массы. Благодаря разделению элементов конструкции по гидравлическим и электронным функциональным группам происходит независимо друг от друга эксплуатационная проверка и при необходимости в целях простого, экономичного ремонта замена конструктивных групп. Электрические штекерные зажимы 11 устройства, выполненные предпочтительно в виде ножевых планок, расположены как это уже известно из уровня техники в корпусе 2, для обеспечения электропитания между источником энергии и электронным регулятором 9.

На фиг. 2 показан альтернативный вариант фиг.1, на котором показана опорная стенка корпуса 2 с одним отверстием 6, сквозь которое проходит контактный элемент катушек. Опорная стенка корпуса снабжена дополнительным подвижным элементом конструкции с зафиксированными в нем катушками. Пружинные элементы 13 опираются на опорную стенку 2 корпуса 3, которая имеет отверстие 6 для электрического соединения катушек 1 с электронным регулятором. Отверстие 6 или эластично загерметизировано, чтобы при применении жестких контактных элементов 7 допускалась ограниченно свободная подвижностьопорной стенки 2, или альтернативного упругие контактные элементы 7 обеспечивают соединение между зафиксированными в опорной стенке 2 катушками 1 и электронным регулятором. Благодаря показанному варианту выполнения вследствие необходимости лишь одного отверстия 6 в опорной стенке 2, отделяющей распределительную гидрокоробку от электронного регулятора, обеспечивается особо эффективная герметизация без необходимости ограничения свободной подвижности катушек 1.

Другой предпочтительный вариант выполнения предмета изобретения следует из фиг. 3. На фиг.3 показано пространственное изображение, базирующееся на варианте выполнения предмета изобретения согласно фиг.1. Катушка 1 упругими крепежными элементами 4 соединена с опорной стенкой 2 корпуса. Опорная стенка 2 корпуса одновременно приспособлена для приема токопроводов, идущих от электронного регулятора к катушке 1. Это дает возможность лишь одну общую группу электрических проводов для всех катушек проводить через перегородку корпуса 3 к электронному регулятору, так что при значительном сохранении основной компоновки заявленного устройства обеспечена относительная простая приспособляемость к различным функциональным требованиям. Благодаря этому необходимо, чтобы комплекты катушек и электронный регулятор как основные группы могли быть оптимально приспособлены к соответствующей распределительной гидрокоробке. Далее благодаря вышеописанному соединению между опорной стенкой и элементами электронногорегулятора они могут быть с пользой приспособлены к используемым в настоящее время технологиям. Кроме того, благодаря эластичному или при необходимости также пластичному приспособлению катушек к опорной стенке сводится до минимума механическая нагрузка, вызванная термомеханическими напряжениями.

Устройство управления гидравлическим регулятором давления согласно фиг.4 состоит в основном из распределительной гидрокоробки или приемного клапанного корпуса 5 и корпуса 3 или кожуха. Из этого приемного клапанного корпуса 5 обычным образом выступают отдельные колпаки 10 клапанов, в которых находятся перемещаемые под действием магнетизма детали клапанов (не показаны). Такая распределительная гидрокоробка для автомобильной тормозной системы с индивидуальным регулированием колес содержит в общем восемь клапанов такого типа, а именно, четыре впускных и четыре выпускных клапана. Усилие срабатывания клапанов, как известно, создается магнитным полем, воздействующим от катушки 1 через колпак 10 клапана на размещенную внутри колпака 10 деталь клапана. Распределительная гидрокоробка 5 и колпаки 10 клапанов выполнены предпочтительно из стали.

В крышке 2 катушки 1 с помощью эластичной деформируемой формованной детали 15 установлены и зафиксированы таким образом, что при надевании корпуса 3 они опираются на соответствующие колпаки 10 клапанов и основание приемного клапанного корпуса 5. С помощью гибких соединительных проводов, выведенных через отверстия 6 в стенке корпуса 3, катушки 1 cоединены с печатной платой 19, которая ведет к электронной части или на которой размещен этот электронный регулятор 9. Отдельные электронные узлы обозначены 20, 20'. Электронная часть известна и поэтому не показана, защищена собственной крышкой или запрессована в заливочной массе.

Отдельные катушки 1 выполнены из обмотки (не показана) и стальной оболочки 21, влияющей на форму магнитных силовых линий. Для формы этих силовых линий важно, что между торцами катушек 1 и опорной поверхностью, а именно, основанием распределительной гидрокоробки, имеется минимальный воздушный зазор.

Эластичная формованная деталь 15 выполнена таким образом и все размеры выбраны такими, что в месте соединения корпуса 3 с распределительной гидрокоробкой 5 образуется уплотнительная фаска 22, которая после соединения обеих частей выполняет герметизирующее действие. Из соображений целесообразности катушки 1 под силовым воздействием эластичной формованной детали 15 сначала немного выступают за замыкающую поверхность корпуса 3, вследствие чего затем после надевания корпуса 3 на распределительную гидрокоробку и закрепления обязательно создается сила прижатия, действующая на седло клапана между торцами катушек 1 и опорной поверхностью на распределительной гидрокоробке.

Благодаря полостям 17, 18 в корпусе клапана можно воздействовать на эластичность корпуса и, кроме того, уменьшить вес и расход материала.

Эластичная формованная деталь 15, может быть изготовлена предварительно и вложена в корпус 3 перед вводом клапанных катушек 1. С другой стороны, можно также с помощью соответствующих вспомогательных устройств, сначала разместить катушки в корпусе 3 и затем выполнить формованную деталь 15 путем заливки соответствующей массы в корпус 3.

На фиг.5 показан пример выполнения для предварительно изготовленной эластичной формованной детали 15' cогласно изобретению, причем в этом случае предусмотрено более плотное размещение клапанов и клапанных катушек на приемном клапанном корпусе по сравнению с вариантом выполнения согласно фиг. 4.

Полости 18'' предназначены для приема клапанных катушек (не показаны) аналогично катушкам 1 на фиг.4. Полости 17', 18' можно сравнить с полостями 17, 18 на фиг.4. Благодаря эластичности или определенной пластичности материала уравниваются допуски в отношении расположения отдельных колпаков клапанов (10 на фиг.4) на приемном клапанном корпусе. Такая формованная деталь может быть изготовлена с незначительными затратами, что не нуждается в подробных пояснениях.

Представлена формованная деталь для распределительной гидрокоробки с четырьмя колпаками клапанов или клапанами. Однако по такому же принципу могут быть также реализованы формованные детали и "магнитные штекеры" для распределительных гидрокоробок с шестью, восьмью или с еще большим числом клапанов.

Использование: в автомобильной промышленности, в частности в регуляторах тормозного нажатия. Сущность изобретения: электромагнитное устройство управления гидравлическим регулятором давления содержит электронный регулятор 9, корпус 3 с опорной стенкой 2, в нижней части которого установлен блок катушек 1 с контактными элементами, подсоединенными к электронному регулятору 9 через отверстия в опорной стенке 2, в которой проложены электрические провода катушек I, блок гидравлических клапанов, установленных на приемном клапанном корпусе 5, выполненных с возможностью размещения гидравлических клапанов в полостях катушек 1, электромагнитный привод. Корпус 3 разделен на две части опорной стенкой 2, выполненной в качестве перегородки. Катушки 1 установлены на перегородке 2 посредством упругих крепежных элементов 4 с возможностью центрирования каждой катушки относительно гидравлических клапанов. Электронный регулятор 9 расположен частично или полностью на опорной стенке 2 в верхней части корпуса 3. 3 с. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Электромагнитное устройство управления гидравлическим регулятором давления, содержащее электронный регулятор, корпус с опорной стенкой, в нижней части которого установлен блок катушек с контактными элементами, подсоединенными к электронному регулятору через отверстия в опорной стенке, в которой проложены электрические провода катушек, блок гидравлических клапанов, установленных на приемном клапанном корпусе, выполненный с возможностью размещения гидравлических клапанов в полостях катушек, электромагнитный привод, отличающееся тем, что корпус разделен на две части опорной стенкой, выполненной в качестве перегородки, катушки установлены на перегородке посредством упругих крепежных элементов с возможностью центрирования каждой катушки относительно гидравлических клапанов, а электронный регулятор расположен частично или полностью на опорной стенке в верхней части корпуса. 2. Электромагнитное устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным в верхней части корпуса в зазоре между перегородкой и электронным регулятором экраном для защиты от электромагнитных искажающих полей. 3. Электромагнитное устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что экран выполнен в виде пластины, размещенной по всей длине перегородки и параллельно ей. 4. Электромагнитное устройство по пп.1 3, отличающееся тем, что упругие крепежные элементы выполнены в виде охватывающих контактные элементы сальников, вставленных в отверстия перегородки. 5. Электромагнитное устройство по пп.1 4, отличающееся тем, что упругие крепежные элементы выполнены в виде по крайней мере пары сцепляемых с боковой поверхностью каждой катушки эластичных элементов, закрепленных другими концами на перегородке с возможностью аксиального и радиального смещения. 6. Электромагнитное устройство по п.5, отличающееся тем, что электрические провода катушек расположены внутри эластичных элементов. 7. Электромагнитное устройство по пп.1 5, отличающееся тем, что упругие крепежные элементы выполнены в виде по меньшей мере пары сцепляемых с катушками пружин, закрепленных другими концами на перегородке, предпочтительно с возможностью замены. 8. Электромагнитное устройство управления гидравлическим регулятором давления, содержащее размещенный в корпусе и зафиксированный в нем блок катушек, соединенных электрическими проводами, с установленным на опорной стенке корпуса электронным регулятором, блок вставленных в отдельные колпаки гидравлических клапанов, расположенных друг возле друга на основании приемного клапанного корпуса, выполненного с возможностью размещения колпаков гидравлических клапанов в полостях катушек, электромагнитный привод, отличающееся тем, что блок катушек зафиксирован в корпусе с помощью эластичной формованной детали, выполненной из упругой формовочной массы. 9. Электромагнитное устройство по п.8, отличающееся тем, что эластичная формованная деталь установлена в корпусе с возможностью обеспечения герметичной стыковки торцев катушки с основанием приемного клапанного корпуса. 10. Электромагнитное устройство по п.8, отличающееся тем, что эластичная формованная деталь установлена в корпусе с возможностью создания уплотнения между внутренней поверхностью стенок корпуса, основанием приемного клапанного корпуса и контактирующих с ним торцев катушек. 11. Электромагнитное устройство по п.8, отличающееся тем, что катушки зафиксированы в предварительно установленной в корпусе эластичной формованной детали. 12. Электромагнитное устройство по п.8, отличающееся тем, что эластичная формованная деталь выполнена с полостями. 13. Электромагнитное устройство по п.8, отличающееся тем, что эластичная формованная деталь выполнена с возможностью изменения формы в ее различных сечениях. 14. Способ изготовления электромагнитного устройства управления гидравлическим регулятором давления, включающий размещение и фиксирование в корпусе блока катушек, подсоединение катушек к электрическим проводам, отличающийся тем, что катушки после размещения их в корпусе соединяют с ведущими наружу электрическими проводами, затем между катушками заливают упругую формовочную массу с образованием детали.