Способ регулирования величины выходного усилия вакуумного усилителя Советский патент 1993 года по МПК B60T13/52 F16K25/00 

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности, к приводам тормозных систем.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств путем уменьшения разброса величины выходного усилия.

На фиг.1 - вакуумный усилитель, вид сбоку; на фиг,2 - то же, при установке диска обратной связи на поршень вакуумного усилителя; на фиг.З - графическая зависимость усилия FS, подаваемого на шток, расположенный на выходе вакуумного усилителя, от усилия FE. подаваемого на толкатель, расположенный на входе вакуумного усилителя; на фиг.4 - главный цилиндр, вид сбоку; на фиг.5 - графическая зависимость давления Р на выходе главного цилиндра от усилия FS, подаваемого для включения главного цилиндра; на фиг.6 - графическая зависимость давления на выходе главного цилиндра от усилия, имеющегося на входе вакуумного усилителя; на фиг.7 - продольный разрез

заднего конца штока, снабженного диском обратной связи; на фиг.8 - продольный разрез плунжера.

Вакуумный усилитель имеет наружный корпус 1. Гибкая мембрана из эластомера 2, усиленная в центральной части опорным металлическим диском 3. отделяет переднюю камеру 4 от задней камеры 5. Наруж- ный периферийный край мембраны герметично закреплен на наружном корпусе 1. Внутренний периферийный край мембраны оканчивается буртиком, герметично размещаемым в кольцевой канавке, образованной на наружной периферийной поверхности полого поршня 6. Поршень 6 имеет трубчатую часть, проходящую через заднюю стенку корпуса 1. Герметичность прохода обеспечивают армированным кольцевым уплотнением 7. которое крепят кольцом 8 в центральной трубчатой части. Нажимная пружина, установленная между поршнем 6 и передней стенкой наружного

СО

с

со

ю

00 00

со ю

со

корпуса 1, удерживает поршень в заднем выключенном положении (фиг.1), в котором задняя камера 5 имеет минимальный обьем, а передняя камера 4 имеет максимальный обьем. Поршень 6 имеет ступенчатое отвер- стие, в котором размещен плунжер 9. Передний конец толкателя 10 установлен с возможностью поворота в плунжере 9. Задний конец толкателя 1U выступает наружу трубчатой части поршня 6. Он связан с тор- мозной педалью транспортного средства. Кольцевое пространство сообщается с задней камерой 5 через радиальный проход 11, образованный в центральной части поршня, когда включаются вспомогательные средства, управляемые плунжером 9. Вспомогательные средства содержат трехка- нэльный вентиль, имеющий кольцевой клапан 12, установленный втрубчатой части поршня, и два седла 13 и 14 кольцевого вентиля, соответственно образованные на центральной части поршня 6 и на плунжере 9. Клапан 12 имеет передний конец малого диаметра, гибкую муфту из эластомера, задний конец которой заканчивается бурти- ком, герметично установленным внутри трубчатой части поршня б. Буртик удерживается металлической манжетой 15, на которую опирается нажимная пружина 16, имеющая тенденцию к перемещению кла- пана 12 в переднюю сторону. Седло кольцевого вентиля 14 образовано на задней торцевой стороне плунжера 9. Седло кольцевого вентиля 13 образовано на задней торцевой стороне центральной части порш- ня 6. Клапан 12 находится в постоянном герметичном контакте, по меньшей мере, с одним вентильным седлом 13 или 14 под действием пружины 16. Через проход 17 в центральной части поршня 6 передняя ка- мера 4 сообщается с кольцевой камерой, образованной вокруг клапана 12 внутри трубчатой части поршня. При нахождении плунжера 9 в заднем нерабочем положении (фиг.1) клапан 12 герметично опирается на седло 14 плунжера и располагается в стороне от седла 13 поршня. Передняя камера 4 и задняя камера 5 усилителя сообщается между собой через проходы 11 и 17. Упор 18, установленный в центральной части порш- ня 6, ограничивает осевой ход плунжера 9 внутри поршня. Плунжер 9 удерживается в заднем нерабочем положении упором 18 посредством нажимной пружины 19, установленной между манжетой 15 и шайбой 20, которая опирается на заплечик, образованный на толкателе 10. D центральной части, поршень 6 имеет переднюю кольцевую сторону 21, в центр которой выходит отверстие 22. Передняя кольцевая сторона 21 поршня

6 действует на заднюю стенку толкателя 10 через диск обратной связи 23,выполненный из деформируемого материала-эластомера. Толкатель 10 и диск обратной связи 23 размещаются по продольной оси серводвигателя, Задняя поверхность 24 (фиг.2) штока 25 образована на пластине в форме диска 26. Пластина 26, а также диск обратной связи 23 закрыты кожухом 27. взаимодействующим с кольцевой канавкой 28.

Регулируют усилитель следующим образом.

При установке усилителя на транспортном средстве передняя камера 4 постоянно сообщается с источником вакуума. При нажатии на тормозную педаль происходит выравнивание предварительно напряженного усилия пружины 19 за счет пружины 16. Передняя камера 4 и задняя камера 5 усилителя изолируются друг от друга. Первая фаза включения усилителя соответствует отрезку ОА - (фиг.З). Усилие, подаваемое на толкатель 10, не передается на шток 25 на выходе усилителя. Во второй фазе включения тормоза (отрезок АВ, фиг.З) плунжер 9 перемещают вперед, клапан 12 вступает в герметичный контакт с седлом поршня и отходит от седла 14 плунжера. Задняя камера 5 усилителя изолируется от передней камеры 4 и сообщается с окружающей средой. Возникает вспомогательное усилие, под действием которого перемещается поршень 6 и шток 25. Во второй фазе включения тормозов оказываемое поршнем 6 вспомогательное усилие недостаточно деформирует диск обратной связи 23. Выходное усилие FS, подаваемое на главный цилиндр штоком 25, увеличивается до значения FSB. соответствующего точке В (фиг.З). Усилие, подаваемое на толкатель 10. остается неизменным. Точка В (фиг.З) соответствует порогу, при котором вспомогательное усилие, вызываемое в вакуумном усилителе и подаваемое на диск обратной связи 23 поршнем 6, становится достаточным для того, чтобы центральная часть диска обратной связи вступала в контакт с передней стенкой плунжера 9. Длина отрезка АВ соответствует скачку усилителя. Третья фаза включения тормоза соответствует отрезку В С (фиг.З). Усилие, подаваемое водителем на толкатель 10, повышает усилие, подаваемое на поршень и педаль. Во второй и третьей фазах передняя стенка клапана 12 и седла 13 и 14 практически выравниваются. Это положение называют положением равновесия. Давление в задней камере 5 (фиг.З) усилителя равно атмосферному давлению. Повышение выходного усилия, подаваемого штоком 25

на главный цилиндр, равно повышению усилия, оказываемого водителем на тормозную педаль. Седло 14 отходит от клапана 12. В зависимости, от допусков при изготовлении различных деталей, составляющих усили- т ель, и материалов, из которых выполняется диск обратной связи, могут возникать различия величины скачка разных усилителей, и при одном и том же входном усилии, подаваемом на разные усилители, выходные усилия FSB+F могут быть различными. На первом этапе (фиг.4) усилие, подаваемое ча главный цилиндр штока 25 вакуумного усилителя, вызывает выравнивание калибровки, в нерабочем положении, пружин 29 и 30 поршней 31 и 32 и исключает трение манжет 33 и 34. На первой фазе включения главного цилиндра, которая соответствует отрезку ОД (фиг.5) усилие, подаваемое штоком 25 вакуумного усилителя, не вызывает появле- ния гидравлического давления в тормозной системе. Во второй фазе включения главного цилиндра, соответствующей участку ДЕ кривой (фиг.5), перекрываются клапаны повторного питания главного цилиндра, а в тормозной системе давление повышается. В зависимости от допусков при изготовлении главного цилиндра, отрезок ОД будет короче или длиннее. В зависимости от жесткости пружин 29 и 30 и трения манжет 33 и 34, участок ДЕ становится более крутым или более пологим. Кривая Од Е принадлежит другому главному цилиндру. Способ позволяет получить постоянные характеристики (фиг.6). обеспечивающие изменение давле- ния на выходе главного цилиндра в зависимости от усилия, подаваемого на вход серводвигателя. После определения давления Ре. создаваемого в главном цилиндре, включаемым усилителем при скачке этого усилителя, определяют для главного цилиндра кривую (фиг.5), показывающую давление, которое он подает в зависимости от усилия, под действием которого он включается, и получают кривую ОДЕ. Исходя из значения давления Рв. которое хотят получить, вычисляют усилие FSB. которое должен подавать усилитель на главный цилиндр и которое соответствует величине скачка усилителя. Шток 25. снабженный ди- ском обратной связи 23 и кожухом 35, размещается на основании 36 (фиг.7), имеющем кольцевую сторону 37, идентичную передней кольцевой сторонэ 21 поршня 6 .

Усилие F, равное вышеопределенному усилию FSB, подают на шток 25. Измеряют деформацию центральной части задней стороны диска обратной связи 23 внутри основания 36, которая равна расстоянию D

между плоскостью, содержащей кольцевую сторону 37, и плоскостью, параллельной предыдущей плоскости и примыкающей к части диска 23, наиболее удаленной от задней стороны 38 штока 25. Расстояние D является расстоянием, при котором должен исчезать зазор между плунжером 9 и диском обратной связи 23, когда вспомогательное усилие, подаваемое в серводвигателе, достигает значения FSB. соответствующего заданному скачку серводвигателя. После сборки плунжера 9 и трехканального вентиля в отверстии 22 поршня 6 подают усилие , на толкатель 10 для восполнения исходного хода между клапаном 12 и вентильным седлом 21 (фиг.8). Прерывается сообщение между проходами 11 и 17 и изолируются передняя камера 4 и задняя камера 5. Усилием, подаваемым на толкатель 10, перемещают вперед плунжер 9 с удалением седла 14 от клапана 12. Открытие клапана определяют, например, путем измерения утечки между пространством, расположенным сзади клапана 12. и проходом 11. Трехканаль- ный клапан находится в положении равновесия, соответствующем скачку вакуумного усилителя. Комплект приводят в неподвижное состояние и измеряют расстояние Р между плоскостью передней кольцевой стороны поршня 6 и передней стороной плунжера 9. Это расстояние Р равно расстоянию О на диске обратной связи 23. Этот прием осуществляют механической обработкой передней кольцевой стороны поршня б, либо путем механической обработки передней стороны плунжера 9, либо путем добавления защелок, либо путем комбинации механической обработки одной стороны и добавлением защелок на другой стороне. Собирают толкатель 10, снабженный диском обратной связи 23 на поршне б, и плунжер 9, которые обработаны для получения усилителя с требуемыми характеристиками. Снабжают собранный усилитель главным цилиндром, в котором измеряли FSB, для получения комплекта, который имеет требуемые характеристики.

Формула изобретения 1. Способ регулирования величины выходного усилия вакуумного усилителя, содержащего толкатель с плунжером и выполненный с возможностью взаимодействия со штоком через упругий элемент поршень, включающий определение усилия включения главного тормозного цилиндра, воздействие на шток указанным усилием, замер деформации центральной части упругого элемента и регулировку выходного усилия штока, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств путем уменьшения разброса величины выходного усилия, замеряют расстояние между передней стороной поршня и передней стороной плунжера при нахождении элементов устройства в равновесии и обеспечивают регулировку путем установки ука- занного расстояния равным величине деформации центральной части упругого элемента.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что прикладываемое к штоку усилие определяют в зависимости от заданного давления в тормозной системе.

3.Способ по п.1,отличающийся тем, что прикладываемое к штоку усилие определяют в зависимости от величины хода включения тормозного цилиндра.

4.Способ по п.1,отличающийся тем, что деформацию центральной части упругого элемента определяют путем измерения расстояния между передней стороной поршня и плоскостью, параллельной упомянутой плоскости, проходящей через упругий элемент и наиболее удаленной от задней стороны штока.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что расстояние между передней кольцевой стороной поршня и передней стороной плунжера делают равным величине деформации путем механической обработки передней кольцевой стороны поршня, и/или путем механической обработки передней стороны плунжера, и/или путем добавления прокладок на передней кольцевой стороне поршня, и/или путем добавления прокладок на передней стороне поршня.

Использование: в тормозах транспортных средств. Сущность изобретения: опре- деляют усилие включения главного тормозного цилиндра, воздействуют на шток указанным усилием, замеряют деформации центральной части упругого элемента и регулируют выходное усилие штока. Замеряют расстояние между передней стороной поршня и передней стороной плунжера при нахождении элементов устройства в равновесии и обеспечивают регулировку путем установки указанного расстояния равным величине деформации центральной части упругого элемента. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Фиг.1

Fs

FSB AF

О А

30 П J4

Фиг. 4

Фиг. 2

фиг з

29 33 31

I

фа 2 6

FE

Фиг. 7

Фиг. 8