ГЛАВНЫЙ ТОРМОЗНОЙ ТАНДЕМ-ЦИЛИНДР Советский патент 1971 года по МПК B60T11/20 

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к гидравлическим тормозным системам автомобилей, и касается конструкции главных тормозных тандем-цилиндров.

Известны главные тормозные тандем-цилиндры для гидравлических тормозных систем транспортных средств, содержащие корпус, в цилиндрической полости которого установлены принудительно перемещаемые первичный и вторичный поршни, пространство между которыми связано с рабочими тормозными цилиндрами первичного тормозного контура и через нормально открытый качающийся клапан - с резервуаром тормозной жидкости, а пространство между вторичным поршнем и торцовой стенкой корпуса соединено с рабочими тормозными цилиндрами вторичного тормозного контура и через нормально открытый подпружиненный клапан - с резервуаром тормозной жидкости. Однако в этих тормозных тандем-цилиндрах значительная часть хода тормозной педали расходуется на создание в полостях нагнетания тандем-цилиндра давления, достаточного для выборки зазоров между тормозными колодками и барабаном, что понижает быстродейС1вие и тем самым надежность всего привода в целом.

Предлагаемый главный тормозной тандемцилиндр отличается от известных тем, что

для повышения быстродействия и надежности тормозной системы он снабжен размещенным в его корпусе нормально закрытым качающимся клапаном, связывающим пространство между первичным и вторичным

поршнями с источником тормозной жидкости под давлением, и следящим устройством, управляющим работой упомянутых качающихся клапанов. Ниже подробно излагаются особенности

конструкции предложенного тандем-цилипдра, и в том числе следящего устройства и качающихся клапанов.

На фиг. 1 показана конструкция описываемого тандем-цилиндра, продольный разрез, первый вариант; на фиг. 2 - то же, продольный разрез, второй вариант; на фиг. 3-5 - конструкция и работа обратного клапана L дросселя следящего устройства, первый вари ант; на фиг. 6-8 - то же, второй вариант; на фиг. 9 и 10 - конструкция и работа обратного клапана и дросселя тандем-цилиндра, второй вариант; на фиг. И -16 - качающиеся клапаны, варианты конструктнвного выполнения.

В ступенчатой полости / корпуса 2 главного цилиндра размегцены первичный 3 и вторичный 4 поршни, причем диаметр первичного поршня больше, чем диаметр вторичного. Первичный поршепь выполнен с осевым сверлением, в котором размещен цельный ступенчатый шток 5, управляемый от тормозной педали. Между штоком и поршнем установлен сальник 6. Шток имеет на своем внешнем конце головку 7, установленную в проточке 8 первичного поршня с осевым зазором и удерживаемую от смешения в сторону недали шайбой 9 и стопорным кольцом 10. Между первичным норшнем и стенками корнуса установлено манжетное унлотнение 11, которое создает большее сопротивление перемешению первичного поршня, чем сальник 6 перемешению штока.

Первичное пространство сжатия 12 между первичным и вторичным поршнями связано с резервуаром тормозной жидкости каналом 13, в котором установлен подпружиненный пружиной 14 качающийся клапан 15, и с источником тормозпой жидкости под давлением каналом 16, в котором установлен нор.мально закрытый подпруж;иненный пружиной /7 качающийся клапан 18. Управление включением качающихся клапанов 15 и 18 производится следящим устройством в виде установленного на ступенчатом штоке полого цилиндра 19 с перфорированным днищем, подпружиненного с противоположных сторон пружинами 20 и 21 различной жесткости. Пружина 20 меньшей жесткости установлена между перфорированным днищем 22 полого цилиндра 19 и шайбой 23, опирающейся на заплечик 24 корпуса 2.

Перемещение полого цилиндра в сторону пружипы меньшей жесткости ограничено ступенчатой втулкой 25, один конец которой взаимодействует с центральной частью 26 перфорироваиного днища, а другой - со стопорным кольцом 27.

Пружина 21 большей жесткости расположена между перфорированным днищем иолого цилиндра и фланцем 28, установленным на штоке и зафиксированным от осевых перемещений относительно упомянутого штока стопорным кольцом 29 и шайбой 30, упирающейся в заплечик штока.

По периферии фланца выполнены отверстия 31, которые перекрываются кольцевой пластиной 32 из эластичного материала, например резины. Центральная часть пластины зажата между центральной частью фланца и шайбой 30 и свободна по периферии. Паружный диаметр фланца меньше внутреннего диаметра корпуса цилиндра; через кольцевой зазор между фланцем и корпусом цилиндра дросселируется жидкость. В более крупном масштабе описанное устройство изображено ча фиг. 3-5.

Выходное отверстие 33 (фиг. 1) связывает первичное пространство сжатия 12 с рабочими тормозными цилиндрами первичного тормозного контура.

Между вторичным поршнем 4 и торцовой стенкой корпуса 2 расположено вторичное пространство сжатия 34, связанное отверстием 35 с рабочими тормозными цилиндра.ми вторичного тормозного контура.

Тормозная жидкость из резервуара подается через отверстие 36 в кольцевую проточку 37 поршня 4, между которым и стенками цилиндра установлены манн етные уплотнения 38. В поршне 4 выполнены сверления 39,

соединяющие кольцевую проточку 37 с осевым сверлением поршня, в котором расположен нормально открытый подпружиненный обратный клапан 40. Между фланцем 41 (фиг. 6-8) и внутренней поверхностью корпуса цилиндра установлен сальник 42. Одно из периферийных отверстий 43 фланца переменного диаметра является дросселем, соприкасающаяся с ни.м часть кольцевой эластичной пластины 44

имеет цилиндрическое отверстие 45 для прохода жидкости.

в ступенчатой полости 46 (фиг. 2) корпуса 47 главного цилипдра размещены первичный поршень 48, выполненный за одно целое

со штоком 49, управляемым от тор.мозной педали, и вторичный поршень 50. Между поршнем 48 и стенками полости 46 установлен сальник 51. Поршень 48 со штоком 49 удерживается от смещения в сторону педали шайбой 52 и стопорным кольцом 53.

Первичное пространство сжатия 54 связано с резервуаром тормозной жидкости кавало.м 55, в котором установлен подпружиненный пружиной 56 качающийся клапан 57, а с источником тормозной жидкости под давлением- каналом 58, в котором установлен нормально закрытый подпружипепный пружиной 59 качающийся клапан 60.

Выходное отверстие 61 связывает первичнее пространство сжатия 54 с рабочими тормозными цилиндрами первичного тормозного контура. Управление включением качающихся клапанов 57 и 60 производится следящим устройством, вьшолненным в виде установленного на конце штока 49 полого цилиндра 62 с перфорированным днищем 63. Пилиндр 62 уплотнен по наружной поверхности с помощью сальника 64 и подпружинен с противоположных сторон пружинами различной жесткости. Пружина 65 меньшей жесткости размещена между днищем цилиндра 62 и стаканом 66, зафиксированным в корпусе 47. Пружина 67 большей жесткости расположена между противополон ной стороной днища цилиндра 62 и первичным поршнем 48. Перфорированное днище 63 снабжено обратным клапапом и дросселем, устройство и работа которых подробно изображены на фиг. 9 и 10. В днище 63 выполнены отверстия 68. Пруку 69, между фланцевой частью которой и днищем 63 расположена кольцевая металлическая пластина 70. Дроссель выполнен в виде кольцевого зазора 71 наружной поверхностью штока 49 и внутренними поверхностями центральных отверстий втулки 69 и днища 63. Между вторичным поршнем 50 и крышкой 72 корпуса 47 цилиндра расположено вторичное пространство сжатия 73, связанное отверстием 74 с рабочими тормозными цилиндрами вторичного тормозного контура. Тормозная жидкость из резервуара подается через отверстие 75, далее через канал 76 и компенсационное отверстие 77 в пространство сжатия 73. Вторичный поршень 50 скользит в кольцах 78 и 79, зафиксированных относительно внутренней поверхности корпуса. Между норшнем 50 и кольцами 78 и 79 установлены манжетные уплотнения 80 и 81, причем манжетное уплотнение 81 имеет выступ 82, взаимодействующий с занлечиком 83 поршня 50. Последний удерживается в крайнем левом положении пружиной 84. В корпусе 2 (фиг. И-16) выполнен канал 13, в более широкой части которого установлена пробка 85 с осевым каналом 86, служащая седлом клапана, состоящего из подпружиненной пружиной 87 клапанной головки 88 и штока 89, отклоняемого торцом полого цилиндра 19. В варианте, представленном на фиг. И, на седле клапана выполнены выступающие концентрические пояски 90 и 91, причем во внешнем пояске 91 имеются горизонтальные проточки 92 для прохода жидкости. Вариант, представленный на фиг. 12, отличается от вышеописанного тем, что клапанная головка подпружинена конической пружиной 93, а не цилиндрической, как на фиг. И. В варианте, показанном на фиг. 13, выступающие концентрические пояски 94 и 95 вы полнены на клапанной головке 96, причем во внешнем пояске 95 имеются горизонтальные проточки 97 для прохода жидкости. В вариантах, ноказанных на фиг. 14-16, канал 13 имеет переменное сечение, причем и 99 большего диаметра разделены перегородкой 100, в которой имеется отверстие 101. Нижняя сторона 102 перегородки служит седлом клапана, который выполнен в виде плоской шайбы 103, снабженной штоком 104, отклоняемым торцом полого цилиндра 19. На противоположной штоку стороне шайбы выполнен Т-образный выступ 105, проходящий в отверстие 101, между головкой 106 которого и противоположной седлу стороной перегородки расположена пружина. На фиг. 14 и 16 пружина 107 коническая, а на фиг. 15 пружина 108 цилиндрическая. В вариантах, представленных на фиг. 14 и 15, на седле клапана выполнены выступаючем во внешнем пояске 1W имеются горизонтальные проточки /// для прохода жидкости. В варианте, показанном на фиг. 16, выступающие концентрические пояски 112 и 113 выполнены на клапанной головке 114, причем во внешнем пояске 113 имеются горизонтальные проточки 115 для прохода жидкости. Для предотвращения поступления тормозной жидкости из первичного пространства сжатия в источник тормозной жидкости под давлением, когда качающийся клапан открыт, в магистрали, соединяющей первичное пространство сжатия с источником тормозной жидкости под давлением размещен обратный клапан (не показан), Главный тормозной тандем-цилиндр (фиг. 1) работает следующим образом. При нал :атии на педаль тормоза шток перемещается вправо, при этом первичный поршень 3 остается неподвижным вследствие того, что манлсетное уплотнение 11 создает большее сопротивление перемещению, чем сальник 6. При этом пружина 21, воздействуя на днище 22 полого цилиндра 19, выводит его из взаимодейстВИЯ со штоком качающегося клапана 15, позволяя ему закрыться под действием пружины 14. Вследствие дальнейшего перемещения полого цилиндра 19 его торец, воздействуя на шток качающегося клапана 18, отклоняет его, гем самы.м открывая проход для тормозной жидкости из источника высокого давления в первичное пространство сжатия 12 и далее через отверстие 33 в рабочие тормозные цилиндры первичного тормозного контура. Под действием давления в нространстве сжатия 12 вторичный поршень 4 перемещается вправо, при этом обратный клапан перекрывается и происходит повышение давления во вторичном нространстве сжатия 34 и, следовательно, во вторичном тормозном контуре. При повышении давления в пространстве сжатия 12 упругая кольцевая пластина 32 отходит от фланца 28, открывая проход для тормозной жидкости в пространство между первичным поршнем 3 и фланцем. Давление в пространстве сжатия продолжает повышаться, и усилие через фланец передается на шток 5, противодействуя усилию нажатия на педаль. При перемещении штока вместе с фланцем и упругой кольцевой пластиной влево происходит прижатие этой пластины к отверстиям 31 фланца, и избыток жидкости дросселируется через кольцевой зазор между наружной новерхностью фланца и внутренней поверхностью полости / корпуса цилиндра или через дроссельное отверстие 43 до тех пор, пока шток не будет уравновешен. При этом нолый цилиндр 19 находится междх штоками качающихся клапанов 15 и 18, которые закрыты. При уменьшении усилия на тормозной педали жидкость, воздействуя на фланец, перемещает его вместе со штоком и полым цилиндром 19 влево, открывая клапан 15, чтобы

вуаром тормозной жидкости для уменьшения давления в системе.

В случае выхода из строя источника тормозной лсидкости под давлением цилиндр работает следующим образом. При нажатии на тормозную недаль шток перемещается вправо, происходит закрытие клапана 15 и открытие клапана 18. Поскольку повышения давления в пространстве сжатия 12 не происходит, шток перемещается дальше до выбора зазора между головкой 7 штока и первичным поршнем 3, после чего происходит их совместное перемещение, приводящее к повышению давления в первичном нространстве сжатия 12 и вторичном пространстве сжатия 34. Утечки жидкости через канал 16 не происходит вследствие наличия обратного клапана в магистрали, соединяющей этот канал с неиснравным в данном случае источником тормозной жидкости под давлением.

В случае выхода из строя источника тормозной жидкости под давлением и нарушения подачи тормозной жидкости из резервуара в первичное пространство сжатия 12 дальнейшее нажатие на тормозную педаль приводит к перемещению штока до взаимодействия со вторичным поршнем 4, который смещается вправо, подавая тормозную жидкость под давлением в рабочие тормозные пилиндры вторичной тормозной цепи.

В случае, если источник тормозной жидкости под давлением исправлен, а нарушена подача тормозной жидкости во вторичный тормозной контур, тормозная жидкость под давлением подается только в рабочие тормозные цилиндры первичного тормозного контура.

Во всех вышеописанных случаях при отпуске тормозной педали шток с установленными на нем устройствами возвращается в исходное положение под действием пружин 20 и 21, а также возвратной пружины вторичного порщня.

Главный тормозной тандем-цилиндр, показанный на фиг. 2, работает следующим образом. При нажатии на тормозную педаль шток 49 и выполненный за одно целое с ним первичный поршень 48 перемещаются на небольшое расстояние вправо. Под действием 67 вправо перемещается также полый цилиндр 62, сжимая пружину 65. При этом качающийся клапан 57 перекрывает канал 55, ведущий к резервуару тормозной жидкости, а клапан 60 открывается и пропускает тормозную жидкость от источника тормозной жидкости под давлением в первичное пространство сжатия 54, далее тормозная жидкость под давлением через канал 61 поступает в рабочие тормозные цилиндры первичного тормозного контура. Одновременно под воздействием высокого давления в пространстве сжатия 54 вторичный поршень 50 перемещается вправо. При этом манжетным /плотнением 81 перекрывается канал 77, соединяющий вторичное пространство сжатия 73 с резервуаром тормозной жидкости. Давление в нространстве сжатия 34 растет, что вызывает повышение давления в рабочих тормозных цилиндрах вторичного тормозного контура.

В случае выхода из строя источника тормозной жидкости под давлением или нарушения подачи тормозной жидкости из резервуара по каналу 55 шток 49 перемещается далее

вправо и, входя во взаимодействие со вторичным поршнем 50, перемещает его вправо, повышая давление в пространстве сжатия 73 и в рабочих тормозных цилиндрах вторичного тормозного контура.

В остальном работа этой конструкции аналогична работе конструкции, показанной на фиг. 1.

Предмет изобретения

1. Главный тормозной тандем-цилиндр для гидравлических тормозных систем транспортных средств, содерл ащий корпус, в цилиндрической полости которого установлены принудительно перемещаемые первичный и вторичный порщни, пространство между которыми связано с рабочими тормозными цилиндрами первичного тормозного контура и через нормально открытый качающийся клапан - с резервуаром тормозной жидкости, а пространство между вторичным поршнем и торцовой стенкой корпуса соединено с рабочими тормозными цилиндрами вторичного тормозного контура и через нормально открытый подпружиненный клапан - с резервуаром тормозной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности тормозной системы, он снабжен размещенным в его корпусе нормально

закрытым качающимся клапаном, связывающим пространство между первичным и вторичным поршнями с источником тормозной жидкости под давлением, и следящим устройством, управляющим работой упомянутых качающихся клапанов.

2.Тандем-цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что следящее устройство выполнено в виде установленного на связанном с тормозной педалью управляющем штоке полого цилиндра с перфорированным днищем, своими торцами взаимодействующего со щтоками качающихся клапанов и подпружиненного с противоположных сторон пружинами различной жесткосги, причем пружина меньщей

жесткости размещена между днищем полого цилиндра и промежуточной деталью, связанной с корпусом, а пружина большей жесткости- между противоположной стороной упомянутого днища и жестко связанным с унравляющим штоком перфорированным фланцем, снабженным обратным клапаном и дросселем.

3.Тандем-цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что вторичный поршень уплотнен отнониковых уплотнений, между которыми расположено кольцевое углубление, соединенное каналом с осевым сверлением поршня, в котором размещен упомянутый нормально открытый подпружиненный обратный клапан.

4.Тандем-цилиндр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что первичный поршень установлен с осевым зазором на перемещающем его управляющем штоке.

5.Тандем-цилиндр по пп. 1-4, отличающийся тем, что упомянутый обратный клапан выполнен в виде взаимодействующей с отверстиями фланца кольцевой пластины из эластичного материала, своей центральной частью прижатой к фланцу и свободной по периферии.

6.Тандем-цилиндр по пп. 1-5, отличающийся тем, что упомянутый дроссель выполнен в виде кольцевого зазора между наружной поверхностью фланца и внутренней поверхностью корпуса цилиндра.

7.Тандем-цилиндр по пп. 1-5, отличающийся тем, что упомянутый дроссель выполнен в виде калиброванного отверстия .во фланце, уплотненном по наружной поверхности, причем калиброванное отверстие совмещено с отверстием в эластичной пластине.

8.Тандем-цилиндр по н. 1, отличающийся тем, что следящее устройство выполнено в виде установленного на связанном с тормозной педалью управляющем штоке уплотненного по наружной поверхности полого цил;; дра с перфорированным дпищем, снабженного обратным клапаном и дросселем, своими торцами взаимодействующего со штоками качающихся клапанов и подпружиненного с противоположных сторон пружинами различной жесткости, причем пружина меньшей жесткости размещена между днищем полого цилиндра и промежуточной деталью, связанной с корпусом, а пружина большей жест юсти - между противоположной стороной упомянутого днища и выполненным заодно с управляющим штоком фланцем, образующим первичный поршень.

9.Тандем-цилиндр по пп. 1 и 8, отличающийся тем, что обратный клапан выполнен в виде взаимодействующей с отверстиями днища полого цилиндра кольцевой металлической пластины, установленной с осевым зазором на подпружиненной втулке, скользящей по управляющему штоку и опирающейся своим торцом на дниш,е полого цилиндра, а дроссель выполнен в виде кольцевого зазора между нарул ной поверхностью управляющего щтока п внутренними поверхностями центральных отверстий полого цилиндра и подпружиненной втулки.

10. Тандем-цилиндр по пп. 1-9, отличающийся тем, что качающийся клапан выполнен в виде подпружиненной цилиндрической пружиной шайбы, взаимодействующей с концентрическими выступами седла и соединенной со штоком, отклоняемым торцом полого цилиндра.

И. Тандем-цилиндр по пп. 1-9, отличающийся тем, что качающийся клапан выполнен

в виде подпружиненной конической шайбы, взаимодействующей с концентрическими выступами седла и соединенной со штоком, отклоняемым торцом полого цилиндра.

12. Тандем-цилиндр по пп. 1-9, отличающийся тем, что качающийся клапан выполнен в виде подпружиненной цилиндрической пружиной щайбы с концентрическими выступами, соединенной со штоком, отклоняемым

торцом полого цилиндра, и взаимодействующей с плоским седлом.

13.Тандем-цилиндр по пп. 1-9, отличающийся тем, что качающийся клапан выполнен в виде взаимодействующей с концентрическими выступами седла плоской шайбы, снабженной штоком, отклоняемым полым цилиндром, а противоположная штоку сторона шайбы снабжена Т-образным выступом, проходящим в отверстие седла, между плоскостью которого и протнвопололчной седлу стенкой корпуса расположена коническая пружина.

14.Тандем-ЦКлиндр по пп. 1-9, отличающийся тем, что качающийся клапан выпо.пнен

в виде взаимодействующей с концентрическими выступами седла плоской шайбы, снабженной штоком, отклоняемым полым цилиндром, а противоположная штоку сторона шайбы снабжена Т-образным выступом, проходящим в отверстие седла, между плоскостью которого и противоположной седлу стенкой корпуса расположена цилиндрическая пружина.

15.Тандем-цилиндр по пп. 1-9, отличающийся тем, что качающийся клапан выполнен в виде взаимодействующей с плоским седлом шайбы с концентрическими выступами, снабженной штоком, отклоняемым полым цилиндром, а противоположная щтоку сторона щайбы снабжена проходящим в отверстие седла Т-образным выступом, между плоскостью которого и противоположной седлу стенкой корпуса расположена коническая пружина.

16. Тандем-цилиндр по пп. 1-15, отличающийся тем, что наружный концентрический выступ качающегося клапана выполнен с горизонтальными сквозными пазами. /j 36 J3 f

S2 & 6S 7850 j 13

3 J

.

иг-5

47 6 в2 63

Риг.З

85 в6 30 9

LLL.

ffj tv Ч Ч

,4, г

ГчУчV A .SX

3S /06 107 105 fPu3 IB