Изобретение относится к пневмоусилителю тормозного привода с низким уровнем шума.
Известные пневмоусилители тормозного привода, расположенные между педалью тормоза и главным тормозным цилиндром, предназначены для передачи главному тормозному цилиндру усиленного усилителем усилия, приложенного водителем к педали тормоза.
Пневмоусилитель имеет симметричный относительно продольной оси герметичный корпус, герметично расположенную в корпусе подвижную поперечную перегородку, подвижный пневматический поршень, который жестко закреплен в центральном отверстии перегородки, образованные внутри корпуса перегородкой камеру низкого давления, или переднюю камеру, и камеру переменного давления, или заднюю камеру, расположенный в задней части пневматического поршня и управляемый управляющим стержнем трехходовой клапан, предназначенный для соединения передней камеры низкого давления с задней камерой переменного давления или для герметичного перекрытия канала, соединяющего переднюю камеру с задней, и для подачи в заднюю камеру газообразной рабочей среды высокого давления, например воздуха, давление которого равно атмосферному.
Управляющий стержень имеет первый продольный задний конец, соединенный с педалью тормоза, и расположенный напротив первого второй конец, который расположен внутри шарнирно соединенного с ним плунжера, который может перемещаться по скользящей посадке с минимальным зазором внутри пневматического поршня.
Трехходовой клапан состоит из первого предназначенного для соединения передней и задней камер усилителя или для перекрытия соединяющего их канала уравнительного клапана, седло которого расположено на поршне, и второго предназначенного для подачи атмосферного воздуха в заднюю камеру впускного клапана, седло которого расположено на заднем конце плунжера.
Запорный элемент первого и второго клапанов образован эластичной мембраной, которая в зависимости от положения управляющего стержня прижимается к одному или другому либо к обоим седлам клапанов. Трехходовой клапан имеет пружину, увеличивающую давление, с которым мембрана прижимается к седлу или седлам клапанов.
На одной оси с управляющим стержнем между вторым концом воспринимающего тормозное усилие и создающего усилие противодействия чувствительного элемента усилителя и поршнем главного тормозного цилиндра расположен толкатель, через передний конец которого на поршень главного тормозного цилиндра передается тормозное усилие, которое складывается из усилия, создаваемого водителем, и усилия, создаваемого пневмоусилителем.
Воспринимающая тормозное усилие и создающая усилие противодействия шайба чувствительного элемента усилителя, изготовленная по существу из несжимаемого материала и расположенная на заднем конце толкателя таким образом, что ее задний торец воспринимает усилие, создаваемое водителем, и усилие, создаваемое пневматическим поршнем, а передний торец воспринимает реакцию от усилия, создаваемого главным тормозным цилиндром, и передает через плунжер на управляющий стержень часть реакции от усилия, создаваемого главным тормозным цилиндром, благодаря чему водитель может управлять торможением автомобиля.
В исходном положении между воспринимающей тормозное усилие и создающей усилие противодействия шайбой и плунжером остается зазор, величина которого определяет, как известно специалистам в данной области техники, протяженность скачка торможения.
Иногда в таких усилителях во время торможения возникает шум, который напоминает шум щеток стеклоочистителей при трении о сухое ветровое стекло и обычно называется "шумом щеток". Такой шум появляется обычно при быстром перемещении управляющего стержня с небольшим усилием в отсутствие приложенной через толкатель к воспринимающей тормозное усилие и создающей усилие противодействия шайбе реакции со стороны главного тормозного цилиндра. Этот шум зависит от нестабильности работы трехходового клапана.
При обычном торможении усилитель работает следующим образом. Когда водитель нажимает на педаль тормоза, управляющий стержень вместе с плунжером перемещается вдоль оси в направлении толкателя. При перемещении плунжера в направлении толкателя закрывается уравнительный клапан, который перерывает канал, соединяющей переднюю камеру усилителя с задней, и открывается впускной клапан, который открывает канал, по которому в заднюю камеру поступает воздух с давлением, равным атмосферному. В результате этого в усилителе между передней и задней камерами создается перепад давлений, под действием которого вместе с перегородкой в направлении толкателя перемещается пневматический поршень усилителя. Одновременно вперед перемещается и толкатель, который соединен по меньшей мере с одним поршнем главного тормозного цилиндра. При перемещении поршня главного тормозного цилиндра возрастает давление в гидравлической тормозной системе, которое одновременно через толкатель передается воспринимающей тормозное усилие и создающей усилие противодействия шайбе. Эта шайба суммирует приложенное к ней через толкатель усилие, создаваемое главным тормозным цилиндром, усилие, создаваемое пневматическим поршнем, и усилие, приложенное к ней через плунжер со стороны управляющего стержня. Суммарное усилие в виде реакции или усилия противодействия торможению через управляющий стержень передается водителю и позволяет ему управлять торможением. Однако, иногда при определенной скорости перемещения управляющего стержня и определенной величине приложенного к нему усилия пневматический поршень после закрытия уравнительного клапана и открытия впускного клапана перемещается вдоль оси в направлении толкателя со скоростью, при которой уравнительный клапан снова открывается, а впускной клапан снова закрывается. При открытии уравнительного клапана и закрытии впускного клапана пневматический поршень резко перемещается вдоль оси обратно в направлении педали тормоза, в результате чего уравнительный клапан вновь закрывается, а впускной открывается. Такое последовательное открытие/закрытие клапанов может произойти несколько раз до момента появления реакции в главном тормозном цилиндре и деформации воспринимающей усилие торможения и создающей усилие противодействия шайбы.
При многократном открытии/закрытии клапанов в усилителе возникает "шум щеток". Фактически этот шум не является признаком неисправной работы усилителя, однако создает у водителя ощущение о появлении каких-то неисправностей в одном из элементов тормозной системы. Поэтому уровень этого шума необходимо уменьшить до такого уровня, чтобы во время торможения водитель не слышал посторонних шумов.
В FR 00/06715 предложен пневмоусилитель тормозного привода с постоянным контактом между плунжером и воспринимающей усилие торможения и создающей усилие противодействия шайбой и создающим скачок торможения зазором между передним торцом шайбы и толкателем. Такое решение, которое можно с успехом использовать в большинстве случаев, оказывается недостаточным для определенных автомобилей.
Кроме того, по соображениям, связанным с размерами деталей и дополнительными затратами, такое решение не пригодно для использования для увеличения звукоизоляции автомобиля и усилителя тормозного привода.
Таким образом, одной из задач настоящего изобретения является разработка усилителя, бесшумного при любом режиме торможения.
Задачей настоящего изобретения является также разработка простого по конструкции усилителя.
Кроме того, задачей настоящего изобретения является разработка дешевого в изготовлении усилителя.
Перечисленные выше задачи решаются с помощью предлагаемого в изобретении усилителя, содержащего корпус, расположенную герметично в корпусе подвижную поперечную перегородку, поршень, который крепится к перегородке, трехходовой клапан, управляемый управляющим стержнем, передний конец которого соединен с педалью тормоза, установленный на втором, противоположном продольном конце управляющего стержня плунжер, который выполнен с возможностью перемещения по скользящей посадке с минимальным зазором внутри пневматического поршня, перемещение которого относительно плунжера и соединенного с ним управляющего стержня ограничено по меньшей мере на первой фазе торможения.
Иными словами, предлагаемый в изобретении усилитель имеет устройство, уменьшающее амплитуду относительных перемещений собранного из отдельных элементов устройства управления тормозным приводом и пневматического поршня.
Основным объектом настоящего изобретения является пневмоусилитель тормозного привода, имеющий симметричный относительно продольной оси корпус, первую камеру низкого давления, вторую камеру переменного давления, герметично расположенную в корпусе подвижную поперечную перегородку, образующую внутри корпуса первую и вторую камеры, пневматический поршень, который жестко закреплен в центральной части перегородки, расположенный в задней части пневматического поршня трехходовой клапан, управляемый устройством управления тормозным приводом, содержащим вытянутый вдоль продольной оси усилителя управляющий стержень, первый продольный конец которого соединен с педалью тормоза, и плунжер, который шаровым шарниром соединен с другим продольным концом управляющего стержня, при этом указанный трехходовой клапан состоит из уравнительного клапана, который в исходном положении соединяет между собой первую и вторую камеры, и впускного клапана, через который во вторую камеру подается газообразная рабочая среда высокого давления, уравнительный клапан в свою очередь состоит из первого седла, расположенного на поршне, и запорного элемента, а впускной клапан состоит из второго седла, расположенного на первом продольном конце плунжера, и того же самого запорного элемента, на втором, противоположном первому продольном конце плунжера расположена поверхность, обращенная к первому торцу воспринимающей усилие торможения и создающей усилие противодействия шайбы, второй торец которой упирается в первый продольный конец толкателя, через который усилие, приложенное к устройству управления тормозным приводом, и усилие, создаваемое усилителем, передаются в главный тормозной цилиндр, а пневматический поршень имеет расположенную в его центральной части поверхность, которая прижимается к первому торцу воспринимающей усилие торможения и создающей усилие противодействия шайбы, отличающийся наличием демпфирующего устройства для демпфирования относительных и, в частности, колебательных перемещений устройства управления тормозным приводом и пневматического поршня.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения предлагаемый в нем пневмоусилитель тормозного привода отличается тем, что демпфирующее устройство образует между устройством управления тормозным приводом и пневматическим поршнем пару трения.
Выполненный в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения пневмоусилитель тормозного привода предпочтительно отличается тем, что демпфирующее устройство расположено между плунжером и поршнем.
В этом случае предлагаемый в изобретении пневмоусилитель тормозного привода предпочтительно отличается тем, что демпфирующее устройство содержит кольцевую канавку, выполненную на внешней поверхности первого цилиндрического участка плунжера рядом с управляющим стержнем, и расположенный в этой канавке изготовленный из материала с высоким коэффициентом трения элемент, который прижимается к первому цилиндрическому участку центрального отверстия поршня.
В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения предлагаемый в нем пневмоусилитель тормозного привода отличается тем, что демпфирующее устройство содержит кольцевую канавку, выполненную во внутренней стенке первого цилиндрического участка центрального отверстия поршня, и расположенный в этой канавке изготовленный из материала с высоким коэффициентом трения элемент, который прижимается к первому цилиндрическому участку плунжера рядом с управляющим стержнем.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления изобретения предлагаемый в нем пневмоусилитель тормозного привода отличается тем, что демпфирующее устройство содержит кольцевую канавку, выполненную на внешней поверхности второго цилиндрического участка плунжера рядом с воспринимающей усилие торможения и создающей усилие противодействия шайбой, и расположенный в этой канавке изготовленный из материала с высоким коэффициентом трения элемент, который прижимается ко второму цилиндрическому участку центрального отверстия поршня.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения предлагаемый в нем пневмоусилитель тормозного привода отличается тем, что упомянутый выше элемент демпфирующего устройства изготовлен из эластомера.
В соответствии еще с одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения предлагаемый в нем пневмоусилитель тормозного привода отличается тем, что упомянутый выше элемент демпфирующего устройства представляет собой уплотнительное кольцо.
В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения предлагаемый в нем пневмоусилитель тормозного привода отличается тем, что сила трения между поршнем и устройством управления тормозным приводом составляет от 5 до 40 ньютон.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения предлагаемый в нем пневмоусилитель тормозного привода отличается тем, что сила трения между поршнем и устройством управления тормозным приводом составляет от 5 до 20 Н.
В соответствии еще с одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения предлагаемый в нем пневмоусилитель тормозного привода отличается тем, что сила трения между поршнем и устройством управления тормозным приводом составляет от 10 до 20 Н.
В соответствии со следующим предпочтительным вариантом осуществления изобретения предлагаемый в нем пневмоусилитель тормозного привода отличается тем, что демпфирующее устройство соединяет первый конец неподвижного элемента поршня, образующий опорную поверхность, через первый торец одного из концов возвратной пружины управляющего стержня и второй торец одного из концов пружины клапана со вторым концом заднего торца запорного элемента клапана.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения предлагаемый в нем пневмоусилитель тормозного привода отличается тем, что демпфирующее устройство соединяет первый конец неподвижного элемента поршня, образующий опорную поверхность, через первый торец одного из концов возвратной пружины управляющего стержня и второй торец одного из концов пружины клапана со вторым концом управляющего стержня.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения предлагаемый в нем пневмоусилитель тормозного привода отличается тем, что в качестве демпфирующего устройства в нем используется устройство магнитного типа.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения предлагаемый в нем пневмоусилитель тормозного привода отличается далее тем, что демпфирующее устройство содержит первый магнит и второй магнит, которые установлены соответственно на устройстве управления тормозным приводом и на пневматическом поршне таким образом, что их противоположные полюсы целиком или по меньшей мере частично обращены друг к другу.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления изобретения предлагаемый в нем пневмоусилитель тормозного привода отличается тем, что по меньшей мере один из магнитов демпфирующего устройства представляет собой электромагнит, который отключается от источника питания в момент исчезновения опасности возникновения недопустимых по амплитуде относительных колебательных перемещений поршня и плунжера.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения предлагаемый в нем пневмоусилитель тормозного привода отличается тем, что в качестве демпфирующего устройства в нем используется устройство электростатического типа.
В соответствии со следующим предпочтительным вариантом осуществления изобретения предлагаемый в нем пневмоусилитель тормозного привода отличается тем, что поршень и устройство управления тормозным приводом по меньшей мере в отдельных местах заряжаются противоположными электростатическими зарядами.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых передние по ходу автомобиля и задние по ходу автомобиля элементы усилителя изображены соответственно слева и справа и на которых показано:
на фиг.1 - продольный разрез первого примера возможного выполнения предлагаемого в изобретении пневмоусилителя тормозного привода в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;
на фиг.2 - продольный разрез в увеличенном масштабе задней части пневмоусилителя, показанного на фиг.1;
на фиг.3 - продольный разрез в увеличенном масштабе задней части второго примера возможного выполнения предлагаемого в изобретении пневмоусилителя тормозного привода в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;
на фиг.4 - продольный разрез в увеличенном масштабе задней части третьего примера возможного выполнения предлагаемого в изобретении пневмоусилителя тормозного привода в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;
на фиг.5 - продольный разрез в увеличенном масштабе задней части первого примера возможного выполнения предлагаемого в изобретении пневмоусилителя тормозного привода в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения;
на фиг.6 - продольный разрез в увеличенном масштабе задней части второго примера возможного выполнения предлагаемого в изобретении пневмоусилителя тормозного привода в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения и
на фиг.7 - продольный разрез в увеличенном масштабе задней части пятого варианта возможного выполнения предлагаемого в изобретении пневмоусилителя тормозного привода.
На всех чертежах выполняющие одинаковые функции и имеющие одну и ту же конструкцию элементы предлагаемого в изобретении пневмоусилителя обозначены одними и теми же позициями.
Все детали предлагаемого в изобретении пневмоусилителя, если не указано иное, выполнены симметричными относительно продольной оси X.
На фиг.1 и 2 показан соответствующий первому варианту осуществления изобретения первый пример возможного выполнения предлагаемого в изобретении усилителя с продольной осью X, в герметичном корпусе 2 которого расположена подвижная поперечная перегородка 4 с центральным отверстием 6, в котором герметично закреплен пневматический поршень 8. Подвижная поперечная перегородка разделяет внутреннее пространство корпуса на первую - переднюю - камеру 10 низкого давления и вторую - заднюю - камеру 12 переменного давления. Первая камера 10, в которую подается газообразная рабочая среда низкого давления, соединена с вакуум-насосом или воздушным впускным коллектором двигателя.
Пневматический поршень 8 имеет корпус 14, который выполнен в виде сужающегося в заднем направлении усеченного конуса, основание которого крепится к центральному отверстию 6 поперечной перегородки 4. В задней части корпуса 14 пневматического поршня расположен хвостовик по существу цилиндрической формы.
В центре корпуса 14 пневматического поршня выполнено сквозное отверстие 18, в котором расположен трехходовой клапан 20, управляемый управляющим стержнем 22, первый продольный конец 25 которого соединен с педалью тормоза (на чертежах не показана).
Трехходовой клапан 20 состоит из первого уравнительного клапана 23, который в исходном положении соединяет переднюю камеру 10 с задней камерой 12, и второго клапана 24, через который во время торможения в заднюю камеру подается атмосферный воздух.
Первый клапан 23 и второй клапан 24 имеют соответственно первое и второе седла 26, 28, расположенные соответственно на корпусе 14 пневматического поршня и на первом заднем продольном конце 30 плунжера 32, который расположен на втором продольном конце 34 управляющего стержня.
Задний конец 30 плунжера 32 соединен сферическим шарниром с расположенным внутри него передним концом 34 управляющего стержня и заканчивается фланцем, выполненным в виде сужающегося в переднем направлении усеченного конуса.
Плунжер 32 и управляющий стержень 22 в сборе образуют устройство 33 управления тормозным приводом.
Каждый клапан 22, 24 имеет также закрепленный на корпусе пневматического поршня запорный элемент 36, выполненный в виде кольцевой запорной пластины 38, которая прижимается к первому седлу 26 либо ко второму седлу 28 или же в положении равновесия прижимается одновременно к обоим седлам 26, 28. Между неподвижным элементом 37 корпуса пневматического поршня и задним торцом 40 запорной пластины 38 расположена цилиндрическая пружина 35, которая увеличивает давление, с которым запорный элемент 36 прижимается к первому и/или второму седлу 26, 28.
Плунжер 32 установлен в передней имеющей меньший диаметр части центрального отверстия 18 корпуса 14 пневматического поршня и может перемещаться в нем с минимальным зазором по скользящей посадке.
Усилитель имеет также толкатель 48, который расположен на одной оси с управляющим стержнем 22 между плунжером и главным тормозным цилиндром (на чертежах не показан). Толкатель 48 имеет расположенный на его первом заднем продольном конце 50 колпачок 52 с воспринимающей усилие торможения и создающей усилие противодействия шайбой 55, задний торец которой обращен ко второму переднему продольному концу 54 плунжера 32 (называемому чувствительным элементом усилителя) и переднему концу 56 пневматического поршня.
Через толкатель 48 в главный тормозной цилиндр передается усилие торможения, приложенное водителем к управляющему стержню 22, и усилие, приложенное к пневматическому поршню поперечной перегородкой 4 при разном давлении в передней и задней камерах усилителя.
Воспринимающая усилие торможения и создающая усилие противодействия шайба 55, изготовленная по существу из несжимаемого материала, суммирует усилия, приложенные к ней со стороны управляющего стержня, пневматического поршня и толкателя, который передает на эту шайбу реакцию от усилия, создаваемого главным тормозным цилиндром.
Плунжер 32 имеет по меньшей мере один первый цилиндрический участок 44, который во избежание заклинивания с минимальным зазором установлен в первом цилиндрическом участке 42 отверстия 18 корпуса пневматического поршня, в котором перемещается первый цилиндрический участок 44 плунжера с расположенным на его конце чувствительным элементом 54. В рассматриваемом примере плунжер имеет также второй расположенный перед его выполненным в виде усеченного конуса фланцем цилиндрический участок 58, диаметр которого больше диаметра первого цилиндрического участка 44 и который с минимальным зазором расположен во втором цилиндрическом участке 60 центрального отверстия 18 корпуса 14 пневматического поршня.
Усилитель имеет также первую возвратную пружину 62, которая стремится возвратить пневматический поршень в исходное положение и которая расположена в сжатом состоянии между поршнем и внутренним торцом корпуса 2, и вторую возвратную пружину 64 сжатия, которая стремится возвратить в исходное положение управляющий стержень и которая расположена в сжатом состоянии между наружным кольцевым буртиком 66 управляющего стержня 22 и неподвижным элементом 37 пневматического поршня.
Предлагаемый в изобретении усилитель имеет также демпфирующее устройство 68 для демпфирования относительных и, в частности, колебательных перемещений устройства 33 управления тормозным приводом и пневматического поршня 8. В показанном на фиг.1 и 2 примере демпфирующее устройство 68 образует между плунжером 32 и пневматическим поршнем 8 пару трения, наличие которой снижает амплитуду колебаний поршня относительно плунжера 32. В этом примере демпфирующее устройство 68 представляет собой изготовленный из материала с высоким коэффициентом трения кольцевой элемент 72, расположенный в кольцевой канавке 70, выполненной на наружной поверхности второго цилиндрического участка 58 плунжера 32. Размеры кольцевого элемента (уплотнения) 72 и канавки 70 выбирают с таким расчетом, чтобы возникающая между внешней поверхностью уплотнения 72 и поверхностью второго цилиндрического участка 60 центрального отверстия 18 пневматического поршня сила трения могла ослабить колебания между пневматическим поршнем и плунжером (чувствительным элементом усилителя) и полностью или по крайней мере частично устранить появление в усилителе так называемого "шума щеток".
Кольцевой элемент изготавливают из эластомера, например из резины.
С учетом стоимости, удобства сборки и надежности в качестве такого кольцевого элемента предпочтительно использовать уплотнительное кольцо.
Действующие между плунжером и пневматическим поршнем силы трения ограничивают относительное перемещение плунжера и поршня в первом осевом направлении, обозначенном стрелкой F1, и во втором осевом направлении, обозначенном стрелкой F2, и уменьшают тем самым опасность возникновения "шума щеток". При нажатии водителем на педаль тормоза с определенной скоростью и определенным усилием уравнительный клапан закрывается, впускной клапан открывается, и пневматический поршень перемещается вдоль оси в направлении толкателя. На первом этапе торможения при отсутствии реакции от усилия торможения, создаваемого главным тормозным цилиндром, пневматический поршень должен перемещаться с большой скоростью. Однако из-за наличия трения между плунжером 32 и поршнем 8 амплитуда перемещения поршня 8 в направлении стрелки F1, а также в направлении стрелки F2 уменьшается. Тем самым существенно снижается амплитуда относительных колебаний плунжера и поршня.
На фиг.3 показан соответствующий первому варианту осуществления изобретения второй пример возможного выполнения предлагаемого в настоящем изобретении пневмоусилителя тормозного привода, в котором демпфирующее устройство для демпфирования относительных перемещений плунжера и пневматического поршня расположено в поршне 8. Демпфирующее устройство в этом примере представляет собой уплотнительное кольцо 72, которое расположено в канавке 74, выполненной на внутренней поверхности второго цилиндрического участка 60 центрального отверстия 18 поршня, и прижимается ко второму цилиндрическому участку 58 наружной поверхности плунжера.
На фиг.4 показан соответствующий первому варианту осуществления изобретения третий пример возможного выполнения предлагаемого в изобретении пневмоусилителя тормозного привода, в котором уплотнительное кольцо расположено в канавке 170, выполненной на первом цилиндрическом участке 44 плунжера, и прижимается к внутренней поверхности первого цилиндрического участка 42 центрального отверстия поршня.
В усилителях, показанных на фиг.1-4, частота колебаний поршня 8 относительно чувствительного элемента (плунжера) 32 обычно составляет около 50 герц. Для демпфирования колебаний с такой частотой сила трения между плунжером 32 и поршнем 8 должна составлять от 5 до 40 H, более предпочтительно от 5 до 20 Н, наиболее предпочтительно от 10 до 20 Н.
Уплотнительное кольцо 72 можно также расположить и в канавке, выполненной на внутренней поверхности первого цилиндрического участка 42 центрального отверстия поршня.
Необходимо отметить, что для демпфирования колебаний можно использовать и другие уплотнения, в частности манжетного типа, а при необходимости - одновременно и несколько уплотнений, первое из которых можно установить на первом цилиндрическом участке плунжера, а второе - на его втором цилиндрическом участке.
Демпфирующее устройство 68 можно также выполнить в виде нескольких элементов из материала с высоким коэффициентом трения, распределенных по окружности внешней поверхности плунжера или внутренней поверхности центрального отверстия 18 поршня. Такие элементы можно, например, изготовить литьем из материала, заливаемого в центральное отверстие поршня.
Демпфирующее устройство 68 можно также изготовить в виде втулки из материала с высоким коэффициентом трения, установленной на плунжер или в центральное отверстие 18 поршня.
На фиг.5 показан второй вариант возможного выполнения предлагаемого в настоящем изобретении пневмоусилителя тормозного привода с демпфирующим устройством 168 для демпфирования относительных перемещений устройства 33 управления тормозным приводом и пневматического поршня 8.
Такое демпфирующее устройство 168 крепится к заднему торцу запорной пластины 38 трехходового клапана 20 и к неподвижному элементу 37 пневматического поршня 8.
Предлагаемый в настоящем изобретении усилитель работает следующим образом. После перемещения устройства 33 управления тормозным приводом в направлении толкателя 48 пневматический поршень 8 под действием разницы давлений в передней камере 10 и задней камере 12 перемещается в переднем направлении, и запорная пластина 38 прижимается к первому седлу 26 и закрывает уравнительный клапан и одновременно отходит от второго седла 24 и открывает впускной клапан 28. В некоторых случаях пневматический поршень 8 перемещается вперед в направлении стрелки F1 слишком быстро, и запорная пластина 38 остается прижатой к первому седлу 26 и удерживает уравнительный клапан 23 в закрытом положении до тех пор, пока первое седло 26 в осевом направлении находится за вторым седлом 28. Когда первое седло 26 в осевом направлении оказывается расположенным перед вторым седлом 28, запорная пластина 38 упирается во второе седло 28 и отходит от первого седла 26. После этого перемещение запорной пластины 38 определяется положением плунжера 32 или устройства 33 управления тормозным приводом. При наличии расположенного между запорной пластиной 38 и поршнем 8 демпфирующего устройства 68 перемещение поршня 8 относительно устройства 33 управления тормозным приводом в направлении стрелки F1 ограничивается запорной пластиной 38. После этого поршень 8 перемещается в направлении стрелки F2, и расположенное на нем первое седло 26 снова упирается в запорную пластину 38 и стремится переместить ее назад в направлении стрелки F2 и открыть впускной клапан 24, при этом движение запорной пластины 38 в направлении стрелки F2 демпфируется демпфирующим устройством 68, которое гасит колебания поршня 8 относительно устройства 33 управления тормозным приводом.
Демпфирующий эффект можно также создать и непосредственно между плунжером 22 и запорной пластиной трехходового клапана, соединив их для этого соответствующим демпфирующим устройством.
На фиг.6 показан третий вариант выполнения предлагаемого в изобретении пневмоусилителя тормозного привода с демпфирующим устройством 268, расположенным между пневматическим поршнем 8 и управляющим стержнем 22. В показанном на фиг.6 примере демпфирующее устройство 268 своим первым концом крепится к неподвижному элементу пневматического поршня, а вторым концом - к кольцу 66, в которое упирается вторая возвратная пружина 64 управляющего стержня 22.
Трехходовой клапан в этом варианте работает по существу так же, как и клапан во втором варианте выполнения предлагаемого в изобретении усилителя, показанного на фиг.5, несмотря на то, что перемещение пневматического поршня относительно устройства управления тормозным приводом демпфируется в этом варианте непосредственно между управляющим стержнем 22 и поршнем 8.
На фиг.7 показан четвертый вариант возможного выполнения предлагаемого в изобретении пневмоусилителя тормозного привода с демпфирующими устройствами 368, 468 магнитного типа.
В первом примере демпфирующее устройство состоит из расположенного на внешней поверхности первого цилиндрического участка 44 плунжера 32 первого магнита 302 и расположенного напротив первого магнита 302 на внутренней поверхности первого цилиндрического участка 42 центрального отверстия 18 пневматического поршня 8 второго магнита 304, полюса которых ориентированы таким образом, что создаваемое магнитами магнитное поле удерживает плунжер на определенном расстоянии от поршня.
Первый и второй магниты 302, 304 имеют, в частности, кольцевую форму и установлены в первой и второй канавках 306, 308, выполненных соответственно в первом цилиндрическом участке 44 плунжера 32 и в цилиндрическом участке 42 центрального отверстия 18 поршня 8. Кольцевая форма магнитов 302, 304 исключает необходимость в специальной угловой ориентации плунжера 32 относительно поршня 8 во время сборки усилителя. Очевидно, однако, что первый и второй магниты можно выполнить в виде отдельных элементов, распределенных по окружности на поверхности плунжера 32 и центрального отверстия 18 поршня 8.
Второй магнит предпочтительно выполнить в виде одной детали с пневматическим поршнем, который обычно изготавливают литьем из соответствующей пластмассы.
В этом варианте осуществления изобретения в демпфирующем устройстве можно использовать постоянные магниты или электромагниты. В последнем случае целесообразно использовать активную систему, создающую демпфирующий эффект при перемещении поршня относительно плунжера только в режиме возможного появления "шума щеток".
Для этого, в частности, можно в зависимости от давления в главном тормозном цилиндре менять полярность электромагнита. В системе активного управления электромагнитами можно использовать компьютер, отключающий питание от одного или другого магнита при повышении давления в главном тормозном цилиндре до определенной величины, при которой создаваемое главным тормозным цилиндром усилие, передающееся через задний торец воспринимающей усилие торможения и создающей усилие противодействия шайбы пневматическому поршню и устройству управления тормозным приводом, будет достаточным для того, чтобы между поршнем и устройством управления тормозным приводом не возникали паразитные относительные перемещения.
Питание, подаваемое на электромагнит, можно также регулировать в зависимости от величины относительных перемещений поршня и плунжера.
Кроме того, в предлагаемом в изобретении демпфирующем устройстве можно использовать одновременно и постоянный магнит, и электромагнит.
При этом электромагнит можно установить в любом другом месте, удобном для образования магнитной связи между пневматическим поршнем и устройством управления тормозным приводом.
В пятом варианте осуществления изобретения для демпфирования колебаний поршень и по меньшей мере один элемент устройства управления тормозным приводом по меньшей мере в определенных местах заряжают противоположными электростатическими зарядами, создающими между поршнем и устройством управления тормозным приводом усилие притяжения. Электростатически заряженные участки должны быть расположены друг напротив друга или по меньшей мере частично перекрывать друг друга.
Необходимо отметить, что в предлагаемом в изобретении пневмоусилителе тормозного привода вместо демпфирующего устройства двустороннего действия можно использовать и демпфирующее устройство одностороннего действия, демпфирующее колебания только в направлении F1 или F2 и обеспечивающее тем не менее необходимое снижение "шума щеток".
Следует также отметить, что настоящее изобретение не исключает возможности использования демпфирующего устройства, создающего необходимый эффект только в самом начале цикла торможения.
В предлагаемом в изобретении пневмоусилителе тормозного привода можно использовать и иные средства снижения "шума щеток", например выполненный в виде осевого выступа плунжера чувствительный элемент, который постоянно упирается в задний торец воспринимающей усилие торможения и создающей усилие противодействия шайбы, которая расположена в соответствующем гнезде с некоторым зазором между ее передним торцом и стенкой гнезда, величина которого определяет протяженность скачка торможения.
Выполненный таким образом пневмоусилитель тормозного привода имеет сравнительно простую конструкцию и во время торможения не создает или создает лишь незначительный "шум щеток".
Настоящее изобретение в первую очередь предназначено для использования в тормозных системах легковых автомобилей.
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к пневмоусилителю тормозного привода. Пневмоусилитель тормозного привода содержит корпус, расположенную герметично в корпусе подвижную поперечную перегородку, пневматический поршень, который крепится к перегородке, трехходовой клапан, управляемый управляющим стержнем, плунжер, который по скользящей посадке с минимальным зазором может перемещаться внутри пневматического поршня и вместе с управляющим стержнем образует устройство управления тормозным приводом, и демпфирующее устройство. Демпфирующее устройство предназначено для демпфирования относительных и, в частности, колебательных перемещений устройства управления тормозным приводом и пневматического поршня при отсутствии гидравлической реакции со стороны главного тормозного цилиндра. Достигается отсутствие шума при любом режиме торможения. 19 з.п. ф-лы, 7 ил.
| US 6352015 В1, 05.03.2002 | |||
| WO 0247952 А1, 29.02.1984 | |||
| ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СЕРВОПРИВОД | 1992 |
|
RU2028233C1 |
| Усилитель тормозной системы | 1979 |
|
SU1259960A3 |
| Пневматический усилитель | 1987 |
|
SU1449409A1 |
