Главный тормозной цилиндр Советский патент 1988 года по МПК B60T13/14 

S ff 9 ТО 9 11 20 ft f6 Kaz7393S J5

со

00 Г) 05

to

Изобретение относится к тормозному управлению транспортными средст- в ами,

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг.1 изображен главный тормозной цилиндр, продольный разрез; на фиг.2 - клапанный узел, сообщающий колесные тормозные цилиндры с источником высокого давления, продольный разрез; на фиг.З - клаЬанный узел в отторможенном состоянии, продольный разрез; на фиг.4 - то же, при торможении; на фиг.З - то же, при растормаживании; на фиг.6 - то же, при торможении без участия источника высокого давления.

Главный тормозной цилиндр (фиг.1)

зазором установлен с возможностью скольжения управляющий плунжер 25. Высверленный в плунжере 25 осевой канал 26 сообщается через радиальные каналы 27 - 29 с колесными тормозными цилиндрами 30. В канале 26 плунжера 25 вьтолнено седло 31, внутренний диаметр которого равен диаметру плунжера 25. Седло 31 взаимодействует с щаровьм сливным клапаном 32, удерживаемым в гнезде 21 толкателя 8. В гнезде 21 имеется отверстие 33, через которое при открывании шарового клапана 32 обеспечивается связь ка«- меры 11 с тормозными цилиндрами 30 автомобиля. Управляющий плунжер 25 также содержит толкатель 34, который при смещении плунжера вправо упирает

Изобретение относится к тормозному управлению автомобилем. Цель изобретения - повьппение надежности. В корпусе с возможностью скольжения между двумя положениями установлен поршень 5. Поршень 5 в первом положении обеспечивает связь камеры 23, соединенной с тормозной системой, с резервуаром 2 и отключение этой камеры 23 от источника 40 жидкости высокого давления, а во втором положении обеспечивает отключение камеры 23 от резервуара 2 и связь ее с источником 40. В корпусе 1 имеется камера 11, связанная каналом 42 с тормозами, и клапанное средство в виде манжеты 43, закрывающее в нормальном состоянии канал 42 и чувствительное к давлению в камере 23,вследствие чего при достижении давлением Б камере 11 значения большего, чем величина давления в камере 23, клапанное средство открывается и пропускает поток жидкости от камеры 11 к тормозам. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. и с

имеет корпус 1, на котором установлен 20 ся в шаровой впускной клапан 35 и

резервуар 2 для гидравлической среды низкого давления. В корпусе 1 выполнен один сверленый канал 3, один конец которого закрыт пробкой 4. В канале 3 с возможностью скольжения установлен поршень 5, который приводится от тормозной педали (не показана) . В поршне 5 высверлен ступенчатый глухой осевой канал 6, на участке 7 с меньшим диаметром которого с возможностью скольжения установлен toл- катель 8. В толкателе 8 вьшолнены осевой 9 и радиальный .10 каналы, образующие в совокупности канал между сверленым каналом 7 и 1 мерой 11 вытеснения. В канале 7 установлен шаровой клапан 12, прижимаемый пружиной 13 к расположенному на толкателе 8 седлу 14.

Подача в окружающий порщень 5 кольцевой зазор 15 гидравлической среды осуществляется через отверстие 16, сообщающееся через радиальный канал I7 в поршне 5 с каналом 7. Между полостями, расположенными по обе стороны от шарового клапана 12, установлен кольцевой уплотнительный элемент 18, работающий на скольжение и обладающий малым коэффициентом трения. Элемент 18 удерживается шайбой 19, на которую действует пружина 20, упирающаяся в правый конец толкателя 8, один конец которого имеет увеличенные размеры и образует гнездо 21.

В сверленом канале 3 корпуса 1 жестко закреплена втулка 22, которая вместе с корпусом образует рабочую камеру 23. Во втулке 22 высверлено отверстие 24, в котором с очень малым

30

35

отводит его от седла 36. Шаровой к пан 35 соединен пружиной 37 с втор шаровым клапаном 38, закрывающим о верстие 39 канала, сообщающегося с 25 источником 40 гидравлической среды ВЫСОКОГО давления.

Втулка 22 имеет буртик 41 с ряд канавок 42, которые обеспечивают , гидравлическую связь между камерой 11 и тормозными цилиндрами 30 авто биля, но в нормальном режиме закры кольцевой губкой манжеты 43, поско ку рабочее давление в камере 23 пр мерно в четьфе раза больше давлени в камере t1.

В рабочем режиме под действием пружины 13 поршень 5 перемещается вправо, закрывает шаровой клапан 1 и, действуя на толкатель 8, закрыв .Q также шаровой клапан 32. При перем щении толкателя 8 перемещается упр ляющий плунжер 25, который, действ на промежуточный толкатель 34, отк вает шаровой клапан 35. Шаровой кл пан 38 удерясивается в открытом пол жении давлением гидравлической сре а открытый клапан 35 пропускает по гидравлической среды под давлением к тормозным цилиндрам 30 автомобил Кроме того, гидравлическая среда п давлением через канал 26 действует на шаровой клапан 32, уравновешива усилие тормозной педали. Таким обр зом, каждому данному управляющему усилию соответствует точно определ ная величина тормозного давления.

По освобождении тормозной педал поршень 5 под действием различных предварительных нагрузок снова пер

45

50

55

0

5

отводит его от седла 36. Шаровой клапан 35 соединен пружиной 37 с вторым шаровым клапаном 38, закрывающим отверстие 39 канала, сообщающегося с 5 источником 40 гидравлической среды ВЫСОКОГО давления.

Втулка 22 имеет буртик 41 с рядом канавок 42, которые обеспечивают , гидравлическую связь между камерой 11 и тормозными цилиндрами 30 автомобиля, но в нормальном режиме закрыты кольцевой губкой манжеты 43, поскольку рабочее давление в камере 23 примерно в четьфе раза больше давления в камере t1.

В рабочем режиме под действием пружины 13 поршень 5 перемещается вправо, закрывает шаровой клапан 12 и, действуя на толкатель 8, закрывает Q также шаровой клапан 32. При перемещении толкателя 8 перемещается управляющий плунжер 25, который, действуя на промежуточный толкатель 34, открывает шаровой клапан 35. Шаровой клапан 38 удерясивается в открытом положении давлением гидравлической среды, а открытый клапан 35 пропускает поток гидравлической среды под давлением к тормозным цилиндрам 30 автомобиля. Кроме того, гидравлическая среда под давлением через канал 26 действует на шаровой клапан 32, уравновешивая усилие тормозной педали. Таким образом, каждому данному управляющему усилию соответствует точно определенная величина тормозного давления.

По освобождении тормозной педали поршень 5 под действием различных предварительных нагрузок снова пере5

0

5

мещается влево. Тормозное давление передается через шаровой клапан 32 в камеру 11, а избыточная гидравлическая среда пропускается через шаровой клапан 12 и канал 17 в резервуар 2, Если в любом положении освобождение уедали прервано, шаровой клапан 32 снова закрывается и обеспечиваетс стабилизация тормозного давления на соответствующем уровне.

В случае отказа схемы высокого давления, например, если не срабатывает насос аккумулятора, закрывается шаровой клапан 38, отсекая устройств от схемы высокого давления. При торможении гнездо 21 упирается во втулку 22. Смещение поршня 5 приводит к повьш1ению давления в камере 11, давление гидравлической среды действует на манжету 43, сжимая ее в радиально направлении, и поток гидравлической среды через камеру 23 проходит к тормозным цилиндрам 30 автомобиля. Это гарантирует торможение автомобиля при отказе схемы высокого давления.

Рекомендуется выбирать осевую длину гнезда 21 из условия, чтобы в случае отказа схемы высокого давления обеспечить упор гнезда 21 в заднюю поверхность втулки 22 до того, как с ней начнет контактировать управляющий плунжер 25. Это позволяет освободить шаровой клапан 32 от предварительной нагрузки в момент падения давления в камере 11 при снятии тормозного усилия, обеспечивая быстрый возврат гидравлической среды из тормозной системы через канал 26 управляющего плунжера в резервуар 2 с сопутствующим уменьшением гистерезиса системы.

Описанная система обеспечивает возможность изменения коэффициента усиления для данного автомобиля с заданным передаточным отношением педали только за счет изменения жесткости пружины 13.

Описанное тормозное устройство предназначено для одной тормозной системы, на практике обычно используются Два идентичных устройства, каждое из которых связано с соответствующей тормозной системой. В этом случае рекомендуется размещать оба устройства в общем корпусе.

На фиг.2 показано клапанное устройство, предназначенное для использования в установке с аккумулятором для гидравлической среды под давлени

0

Q

5

0

5

0

5

0

5

ем и двумя тормозными системами. Отличие этого варианта от показанного на фиг.1 состоит в том, что втулка 22 установлена в канале 3 с возможностью скольжения. Б корпусе 1 выполнено второе отверстие 44, которое вместе с каналом 29 обеспечивает связь камеры 11 с тормозными цилиндрами 30 автомобиля. Пробка 4 содержит трубчатую опору 45, на которой с возможностью скольжения установлена втулка 46. Вокруг втулки 46 расположена пружина 47, прижатая одним концом к кольцевой поверхности 48 пробки 4, а другим - к кольцевой поверхности радиального наружного выступа 49 втулки 46. Усилие пружины 47 толкает втулку 22 в нерабочее положение, в котором фланец 50 прижат к соответствующей кольцевой поверхности 51 корпуса 1. Выполненное во втулке 46 отверстие 52 обеспечивает гидравли- . ческую связь полости втулки 46 с окружающей камерой 53. В случае отказа источника высокого давления в камере 53 не поддерживается более уровень давления, равный давлению в источнике 40; При торможении падение давле- ния в камере 53 приводит к смещению втулки 22 под действием пружины 54 с перемещением управляющего плунжера 25 вправо. Перемещение втулки 22 с установленной на ней манжетой 43 открывает прямую связь отверстия 44 малого диаметра с камерой 11. В этой ситуации устройство функционирует как обычный главный тормозной цилиндр.

В двух описанных вариантах величина ощущаемого водителем при торможении сопротивления педали зависит от. давления гидравлической среды в камере 11. В нормальных условиях повышение давления при смещении поршня 5 происходит медленно, а это означает, что в определенных случаях может иметь место нежелательное увеличение хода педали. Устройство, представленное на фиг.З, позволяет сократить ход педали. Этот вариант устройства отличается от показанного на фиг.1 тем, что продольный канал 9 в толкателе 8 выполнен ступенчатым и имеет как узкий 55, так и широкий 56 участки. В узком участке 55 с возможностью скольжения установлен шток 57, на одном конце которого выполнена головка 58 увеличенного диаметра, а другой

конец 59 сужен. В широком участке 56 канала 9 размещен шаровой клапан 60, прижимаемый пружиной 61 к клапанному седлу 62. Открывание шарового клапана 60 приводит к смещению штока 57, причем максимальная степень открывания клапана 60 определяется зазором а между головкой 58 штока 57 и внутренней поверхностью 63 гнезда 21, в ко- торую упирается головка 58, жесткость пружины 61 меньше усилия, создаваемого давлением гидравлической среды, стремящегося закрыть шаровой клапан 35, поэтому в нормальных рабочих ус- ловиях шаровой клапан 60 открывается раньше шарового клапана 35.

На переднем конце поршня 5 установлено кольцевое уплотнение 64, которое в нерабочем положении устройст-2о 32. Хотя пружина 37 является слабой.

25

ва отстоит на расстояние Б от компенсирующего отверстия 65, обеспечивая гидравлическую связь камеры 11 с резервуаром 2. В нерабочем положении максимальная степень открывания шарового клапана 32 обозначена в, для закрывания шарового клапана 32 и ввода толкателя 34 в контакт с шаровым клапаном 35 требуется сместить.толкатель 8 на расстояние а + в, т.е. равное.,- или меньше б. Следовательно, шаровой клапан 35 открывается при уже открытом шаровом клапане 60, вследствие чего в камере 11 не создает ся избыточного давления по сравнению с давлением окружающей среды.

На фиг.4 головка 58 штока 57 прижата ко внутренней поверхности 63 корпуса, а шаровые клапаны 35 и 60 открыты. Гнездо 21 отстоит от втулки 22 на расстояние г .

На фиг , 5 показано положение при снятии тормозного усилия, т.е. снятия усилия с тормозной педали после торможения. Пружина 20 освобождена, а узел толкателя 8, шарового клапана 32 и управляющего плунжера 25 перемещается влево, при этом шаровой кла- пан 35 закрывается. Если создаваемое пружиной 20 усилие меньше усилия, создаваемого давлением Р в канале 26, действующего на шаровой клапан 32, то шаровой клапан 32 открывается с сопутствующим падением тормозного давления вследствие пропускания гидравлической среды под давлением в ка- 55 меру 11. Следовательно, скорость уменьшения Р пропорциональна жесткости пружины 20. В фазе снятия

35

40

45

50

создаваемое ею усилие достаточно для сдвига управляющего плунжера 25 влево и удержания закрытым шарового клапана 32. Поскольку на шаровой клапан 32 действуют всего лишь малые усилия он находится в гнезде 21 в почти свободном состоянии.

Затем закрываются шаровые клапаны 12 и 60 и устройство функционирует как обычный главный тормозной цилиндр. Камера 11 действует как камера гидростатического давления, в которой создается давление, пропорциональное действующему на поршень 5 усилию, жесткости пружины 20 и демпфирующему действию тормозов. Как и в предьщущих вариантах гидравлическое давление поступает к тормозам через губки манжеты 43. При снятии тормозного усилия гидравлическая среда через шаровой клапан 32, камеру 11, шаровые клапаны 60 и 12 возвращается в резервуар.

Пружина 61 имеет жесткость, достаточную для удержания шарового клапана 60 закрытым при аварийном торможении.

Формула изобретения

усилия шаровой клапан 60 остается открытым и пропускает поток гидравлической среды от тормозов через шаровой клапан 12 обратно в резервуар. В результате в камере 11 практически поддерживается давление, определяемое положением поршня 5.

В случае отказа схемы высокого давления при срабатывании тормозной педали устройство занимает положение, показанное на фиг.6. Зазор г между гнездом 21 и втулкой 22 уменьшается до нулевого, так как усилие пружины 20 более не противодействует усилию, создаваемому гидравлическому давлению. Пружина 61 закрывает шаровой клапан 60, который через промежуточный шток 57 закрывает шаровой клапан

5

,-

5

5

0

5

50

создаваемое ею усилие достаточно для сдвига управляющего плунжера 25 влево и удержания закрытым шарового клапана 32. Поскольку на шаровой клапан 32 действуют всего лишь малые усилия, он находится в гнезде 21 в почти свободном состоянии.

Затем закрываются шаровые клапаны 12 и 60 и устройство функционирует как обычный главный тормозной цилиндр. Камера 11 действует как камера гидростатического давления, в которой создается давление, пропорциональное действующему на поршень 5 усилию, жесткости пружины 20 и демпфирующему действию тормозов. Как и в предьщущих вариантах гидравлическое давление поступает к тормозам через губки манжеты 43. При снятии тормозного усилия гидравлическая среда через шаровой клапан 32, камеру 11, шаровые клапаны 60 и 12 возвращается в резервуар.

Пружина 61 имеет жесткость, достаточную для удержания шарового клапана 60 закрытым при аварийном торможении.

Формула изобретения

сквозном канале корпуса, в котором размещена втулка, уплотненная манжетой и кольцевым уплотнением, между которыми кольцевой проточной втулки ббразована кольцевая полость, сообщенная радиальными каналами с осевым отверстием втулки, в котором размещен плунжер с осевым каналом, воздействующий на впускной клапан, сообщающий рабочую камеру, подключенную к колесным тормозным Цилиндрам, с напорной камерой, подключенной к гидравлическому источнику высокого давления, причем между поршнем, отжатым возвратной пружиной, и плунжером размещен щаровой сливной клапан, отделяющий осевой канал плунжера от камеры вы

низкого давления и сообщенной с рабо- JQриферийной частью буртика втулки и

чей камерой, отличающ и и с якорпусом образован кольцевым зазором

тем, что, с целью повышения надежное-между ними.

ти, втулка зафиксирована от перемещения в сквозном канале корпуса, рабочая камера образована кольцевой полостью проточки втулки, между с.тенкой корпуса и периферийной частью буртика втулки, разделяющего кольцевую полость и камеру вытеснения, образован канал, обеспечивающий перетекание жидкости из камеры вытеснения в кольцевую полость через обратный клапан.

5 W

:

образованный манжетой, в плунжере выполнены радиальные каналы, сообщающие его осевой канал с полостью осевого отверстия втулки, напорная камера образована между пробкой и торцом втулки, в поршне выполнен радиальный канал, сообщающий осевой канал поршня с резервуаром, причем осевой канал в поршне открыт в камеру вытеснения, а толкатель установлен в контакте с шаровым сливным клапаном и выполнен с осевым каналом, сообщенньгм радиальными каналами с камерой вытеснения, в осеёом канале поршня установлен подпружиненный шаровой клапан, перекрывающий осевой канал толкателя.

30

Приоритет по пунктам 29.02.84 по пп. 1 и 2; 28.03.84 по п.З.

J7 Srew f65.4,

,Я1 J

54

///////Л V/// iX/j

Г7

n

г

///Л //////////)у//// /

rzjriJ -rr-iA -rvrV ::

V Vy

I111 . I

« « « « .J r Ah мSe |f//ЛfJ(/У/У/7 ///У/

///////ММШ 7/7.7

. и J J7W

г

V/jV/M 7/7// 77f „

y/x/// yvx/J I

J2

г

V///////// //////.

L

Z

W

«tfcf