РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ В ТОРМОЗНОМ ПРИВОДЕ Российский патент 2000 года по МПК B60T8/18 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к устройствам тормозного привода транспортного средства, и может быть использовано для изменения соотношений давления в тормозных контурах передних и задних колес автомобиля или другого транспортного средства.

Известен регулятор давления в тормозном приводе автомобиля ВАЗ 2108, который содержит корпус и связанный с подвеской автомобиля дифференциальный поршень с седлом под резиновый клапан, кольцевую и торцевую полости, образованные корпусом, поршнем и манжетными уплотнениями с втулкой, каналы для подключения кольцевой и торцевой полостей к тормозным контурам колес автомобиля.

Недостатками этого регулятора являются низкая герметичность уплотнений и нестабильность в работе клапана и, как следствие, ненадежность работы регулятора.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков, прототипом, может быть принято изобретение "Регулятор давления в тормозном приводе транспортного средства" по ав.св. N 667437, B 60 T 8/18, 1979 г. содержащий корпус и связанный с подвеской транспортного средства для восприятия ее усилий подпружиненный дифференциальный поршень с клапаном в виде подпружиненного шарика, и коническим седлом на поршне, торцевую полость и кольцевую полость, образованные поршнем и корпусом, каналы для подключения кольцевой и торцевой полостей к тормозным контурам колес транспортного средства.

Недостатком вышеописанного устройства является большой тормозной путь транспортного средства из-за недоиспользования сцепного веса автомобиля при торможении вследствие нестабильного давления (уменьшение) в тормозном контуре задних колес при достижении в нем оптимального давления.

Техническим результатом изобретения является устранение указанного недостатка, а именно уменьшение тормозного пути транспортного средства, т.е. увеличение его безопасности и надежности эксплуатации за счет стабилизации оптимального давления в тормозном контуре задних колес транспортного средства на всем диапазоне рабочих давлений при сохранении опережающего блокирования передних колес. Технический результат изобретения достигается тем, что в регуляторе давления в тормозном приводе транспортного средства, содержащем корпус и связанный с подвеской транспортного средства для восприятия ее усилий подпружиненный дифференциальный поршень с клапаном, имеющим возможность герметичного контакта с седлом на поршне, торцевую полость и кольцевую полость, образованную меньшей ступенью поршня и корпусом, каналы для подключения кольцевой и торцевой полостей к тормозным контурам колес транспортного средства, кольцевая полость, соединенная, как и торцевая полость, входным каналом с тормозным контуром передних колес, имеет выходной канал, подключенный к тормозному контуру задних колес. Клапан расположен между этими каналами в кольцевой полости и выполнен в виде кольца, надетого с зазором на меньшую ступень поршня, причем кольцо снабжено уплотнениями, одно из которых закреплено на его торце, а торцевая полость образована большей ступенью поршня и корпусом и изолирована от кольцевой полости.

Кроме того, в кольцевой полости регулятора может быть установлен ограничитель хода клапана на величину меньше хода поршня. Седло поршня может представлять собой кольцевой выступ на торце большей ступени поршня и имеет диаметр, соответствующий диаметру торцевого уплотнения клапана для обеспечения герметичности отсекаемой при контакте с клапаном части кольцевой полости.

Кроме того, в торцевой полости регулятора может быть установлен перепускной клапан для стравливания воздуха, а для защиты дифференциального поршня от пыли на корпус и поршень установлен чехол.

На фиг. 1 изображен предлагаемый регулятор давления в разрезе, на фиг. 2 - диаграмма распределения давлений, обеспечиваемые известными (прототипом) и предлагаемым регулятором.

Регулятор давления состоит из корпуса 1 с установленным в нем дифференциальным поршнем 2, образующим с корпусом 1 торцевую полость 3, которая закрыта крышкой 4 и связана каналом 5 с тормозным контуром передних колес. Поршень 2 также образует с корпусом 1 кольцевые полости 6 и 7, которые разобщаются кольцевым клапаном 8, уплотнением 9, входящим в контакт с седлом 10 на поршне 2 при достижении оптимального давления в полости 6. Поршень 2 связан с буксой 13 через втулку 12 и пружину 11, а также с подвеской транспортного средства, например, через систему подпружиненных рычагов. Букса 13 является, одновременно, ограничителем хода клапана 8. Поршень 2 взаимодействует с пружиной 11 через втулку 12 и буксой 13, а также с подвеской транспортного средства. Кольцевые полости 6 и 7 связаны каналами 14 и 15 соответственно с тормозными контурами передних и задних колес. Между дифференциальным поршнем 2 и кольцевым клапаном 8 имеется кольцевой зазор 16. Корпус 1, крышка 4, кольцевой клапан 8 и букса 13 имеют уплотнения 17. Регулятор снабжен перепускным клапаном 18 для стравливания воздуха из торцевой полости 3. Для защиты уплотнений 17 дифференциального поршня 2 от пыли и грязи на корпус 1 и поршень 2 установлен чехол 19.

Регулятор давления работает следующим образом. При давлении в тормозных контурах передних и задних колес соответственно P₁ и P₂ (фиг. 1 и 2) во время торможения автомобиля важно, чтобы при срабатывании регулятора при достижении оптимального давления P₂ опт в точке "а", было обеспечено опережающее блокирование передних колес во всем диапазоне рабочих давлений в тормозном приводе (линии 20 и 21 фиг. 2) для обеспечения устойчивости транспортного средства.

При использовании прототипа недоиспользуется сцепной вес на задней оси транспортного средства - линия 20 снижается от P₂опт (от точки "а" к точке "б"). Линия 21 характеризует распределение давлений по тормозным контурам предлагаемым регулятором, т.е. давление P₂ опт остается постоянным на всем диапазоне рабочих давлений (линия от точки "а" к точке "с" параллельна оси OP₁).

В начале торможения, давление от тормозного контура передних колес одновременно поступает через канал 5 в торцевую полость 3 и через канал 15 в кольцевую полость 7, кольцевой зазор 16, кольцевую полость 6 и канал 14 в тормозной контур задних колес. Давление в обоих тормозных контурах повышается ( участок "а-а" на фиг. 2) до наступления равновесия в точке "а", описываемое уравнением

где F - усилие от подвески;
F_пр - усилие пружины 11;
P₁ - давление в тормозном контуре передних колес;
P₂ - давление в тормозном контуре задних колес.

D - диаметр большей ступени дифференциального поршня;
d - диаметр меньшей ступени дифференциального поршня.

При дальнейшем повышении давления P₁ в тормозном контуре передних колес и P₂ в тормозном контуре задних колес до P₁опт и P₂опт соответственно, равновесие, описываемое вышеприведенным уравнением, нарушается и дифференциальный поршень 2 перемещается в сторону кольцевого клапана 8, сжимая пружину 11, при этом седло 10 поршня 2 взаимодействует с уплотнением 9 кольцевого клапана 8, разобщая тормозные контуры передних и задних колес, т.е. отсекая давление P₁ тормозного контура передних колес от давления P₂опт тормозного контура задних колес. При дальнейшем увеличении давления P₁ в тормозном контуре передних колес давление P₂ = P₂ опт в тормозном контуре задних колес остается постоянным, т.к. объем кольцевой полости 6 не изменяется, а уплотнения 17, установленные в корпусе 1, буксе 13, клапане 8 и крышке 4 обеспечивают герметизацию кольцевых полостей 6 и 7 и торцевой полости 3. На фиг. 2 это показано линией "ас", параллельной оси OР₁.

При сбрасывании давления P₁ до нуля, пружина 11 через втулку 12 возвращает дифференциальный поршень 2 в исходное положение, выводя седло 10 из контакта с уплотнением 9 кольцевого клапана 8, и тем самым соединяя кольцевые полости 6 и 7 и соответственно соединяя тормозные контуры задних и передних колес. Следовательно, P₁ = P₂ = O.

При увеличении нагрузки на оси колес транспортного средства оптимальные давления P₁опт и P₂ опт тоже увеличатся. На фиг. 2 это показано линией O а¹ е¹. Для надежности отсечки давления P₁ тормозного контура передних колес от давления P₂опт перемещение клапана 8 ограничивается буксой 13.

Предлагаемый регулятор при срабатывании в точке "а" при достижении P₂опт давления в контуре задних колес обеспечивает стабильное давление P₂ тормозного контура задних колес на всем диапазоне рабочих давлений P₁ от P₁опт до P₁max (фиг. 2). Благодаря стабилизации давления в тормозных контурах задних колес на всем диапазоне рабочих давлений в тормозных контурах передних колес уменьшается тормозной путь транспортного средства и, как следствие, повышается надежность и безопасность движения.

Регулятор предназначен для изменения соотношения давлений в тормозных контурах передних и задних колес автомобиля и может быть использован в области транспортного машиностроения в тормозных системах автотранспортных средств. Регулятор состоит из корпуса 1 с дифференциальным поршнем 2, причем они образуют кольцевые полости 6 и 7, которые разобщаются кольцевым клапаном 8. Поршень 2 взаимодействует с пружиной 11 через втулку 12 и буксу 13 с уплотнением 17, а также с подвеской транспортного средства. Букса 13 является одновременно ограничителем хода клапана 8. Технический результат, а именно уменьшение тормозного пути транспортного средства, т.е. увеличение его безопасности и надежности эксплуатации за счет стабилизации оптимального давления в тормозном контуре задних колес на всем диапазоне рабочих давлений при сохранении опережающего блокирования передних колес, достигается тем, что кольцевая полость, в которой установлен ограничитель хода клапана, имеет выходной канал, подключенный к тормозному контуру задних колес, клапан выполнен в виде кольца с зазором и уплотнениями, одно из которых закреплено на торце, а торцевая полость образована большей ступенью поршня и корпусом и изолирована от кольцевой полости. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Регулятор давления в тормозном приводе транспортного средства, содержащий корпус и связанный с подвеской транспортного средства для восприятия ее усилий подпружиненный дифференциальный поршень с клапаном, имеющим возможность герметичного контакта с седлом на поршне, торцевую полость и кольцевую полость, образованную меньшей ступенью поршня и корпусом, каналы для подключения кольцевой и торцевой полостей к тормозным контурам колес транспортного средства, отличающийся тем, что кольцевая полость, соединенная как и торцевая полость входным каналом с тормозным контуром передних колес, имеет выходной канал, подключенный к тормозному контуру задних колес, клапан расположен между этими каналами в кольцевой полости и выполнен в виде кольца, надетого с зазором на меньшую ступень поршня, причем кольцо снабжено уплотнениями, одно из которых закреплено на его торце, а торцевая полость образована большей ступенью поршня и корпусом и изолирована от кольцевой полости. 2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что в кольцевой полости установлен ограничитель хода клапана на величину меньше хода поршня. 3. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что седло поршня представляет собой кольцевой выступ на торце большей ступени поршня и имеет диаметр, соответствующий диаметру торцевого уплотнения клапана для обеспечения герметичности отсекаемой при контакте с клапаном части кольцевой полости. 4. Регулятор по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что в торцевой полости установлен перепускной клапан для стравливания воздуха.