Клапан для редуцирования давления в тормозной системе автомобиля Советский патент 1980 года по МПК G05D16/10 B60T11/34 

переднем колесе авт-омобиля, и другую камеру сжатия в этом цилиндре, которая соединена с приводами на передних колесах и приводами на задних колесах. При выходе и строя системы, соединенной с приводами на каждом колесе, тормозное усилие передается с помощью другой схемы на передние колеса, и автомобиль сохраняет устойчивость при торможении. Однако, при выходе из- строя системы, соединенной только с передними колесами, часть тормозного усилия, передаваемая на задние колеса, увеличивается. Следовательно,, .при выходе из строя системы, соединенной только с приводами передних колес, изменения в распределении тормозных усилий могут быть значительными между передними и задними колесами. Если известный клапан для редуцирования давления установить в такую систему между передним и главHfcJM ЦИЛИНДРОМ и приводами задних колес, то он не будет реагировать на выход из строя части системы, присоединенной к приводам передних колес.

Целью изобретения является полышение надежности клапана.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемый клапан введены стопорное кольцо, и уплотнение, а плунжер клапанной пары состоит из последоватёльно- расположенных направляющего стержня с выполненной в его срб;дней .части проточкой, кольцевого ободка с диаметром, большим диаметра направляющего стержня, штока с диаметром, меньшим диаметра иаправляющего стержня и головки плунжера, в ступенчатом поршне выполнена сообщенная с атмосферой осевая расточка, в которой с уплотнением расположен направляющий стержень, в проточке которого устано лево стопорное кольцо, между которым и кольцевым ободком на направляющем стержне последовательно установлена шайба и пружина, причем шайба сопряжена со BTOpfcjM торцом ступенчатого поршня, а шток плунжера клапанной пары расположен внутри седла.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена схема тормоз ной системы автомобиля с последовательно соединенным главньил цилиндром и клапаном для редуцирования: давления; на фиг. 2 - график зависимост изменением тормозного давления в Нрйводах задних колес и давлением приводах передних колес; на -фиг., 3 график изменения хода педали и; усили необходимого для нажатия на педаль.

Клапан 1 для редуцирования давлен .в тормозной системе автомобиля содер жит корпус 2 с первым 3 и вторым 4 впускными отверстиями и первым 5 и вторым 6 выпускными отверстиями, расположенную в полости корпуса 2 клапа на 1 клапанну1г пару 7, установленную

между первым впускным 3 и первым выпускным 5 отверстиями, пружину 8, связанную с плунжером 9 клапанной пары 7 и опорным элементом 10, выполненньлм в виде ступенчатого поршня, полость 11 корпуса 2 за первым 12 торцом которого сообщена со вторыми впускным 4 и выпускным 6 отверстиями, а полость 13 корпуса 2 за вторым 14 торцом ступенчатого поршня 10 сообщена с первым впускным отверстием 3, стопорное кольцо 15, шайбу 16 и уплотнение 17, плунжер 9 клапанной пары 7 состоит из последовательно расположенных направляющего стержня 18 с выполненной в его средней части проточкой 19, кольцевого ободка 20 с диаметром, большим диаметра направляющего стержня 18, штока 21 с диаметром, меньшим диаметра направляющего стержня 18 и головки плунжера 22, в ступенчатом поршне 10 выполнена сообщенная с атмосферой осевая расточка 23, в которой с уплотнением 17 расположен направляющий стержень 18, в проточке 19 которого установлено стопорное кольцо 15, между которым и кольцевым ободком 20 на направляющем стержне 18 последовательно установлена шайба 16 и пружина 8, причем шайба 16 сопряжена со вторым торцом 14 ступенчатого поршня 10, а шток 21 плунжера 9 клапанной пары 7 расположен внутри седла 24.

Корпус 2 имеет глухое отверстие 25, Которое состоит из пяти частей с постепенно уменьшающимся диаметром. Часть наибольшего диаметра 25 отверстия на открытом конце отверстия закрыта нарезной пробкой 26. В соседних частях отверстий 27 и 28 установлен ступенчатый поршень 10.

В части 29 размещены направляющий стержень 18, пружина 8 и седло 24, в части 30 - головка плунжера 22. Уплотнение 17 представляет собой прессОвую посадку в части большего диаметра 31 отверстия ступенчатого поршня 10, и обеспечивает уплотнение между направляющим стержнем 18 и ступенчатым поршнем 10. Расположенные далее аксиально на расстоянии одно от другого уплотнения 32 и 33 уплотняют ступенчатый поршень 10 в частях 28 и 27 соответственно.

Седло 24 удерживается на позиции на ступеньке между частями 29 и 30 отверстия нажимной пружиной 34, работающей между кольцевым ободком 20 и седлом 24.

Последовательно соединенный главный цилиндр 35 -оснащен ступенчатым отверстием 36 и двумя рекуперационными отверстиями 37, 38, которые подсоединены к резервуару с рабочей жидкостью. Приводимый в действие педалью, основной поршень 39 большего диаметра работает в части большего диаметра 40 отверстия; вторичный или плавающий поршень 41 меньшего диамет ра работает в части меньшего диаметра 42 отверстия для регулирования подачи рабочей жидкости в основную и вторичную камеры сжатия 43, 44 главного цилиндра 35 соответственно. Первая камера сжатия 43 главного цилиндра подсоединена непосредственно трубопроводами 45 и 46 к двум приводам 47 на противоположных перед них колесах автомобиля и косвенно - через клапан 1 и тормозные трубопроводы 48, 49 и 50 к двум приводам 51 на двух задних колесах автомобиля. Трубопровод 48 подсоединен к первому впускному отверстию 3 в корпусе 2 клапана 1, и трубопровод 49 присоединен к первому вьшускному отверстию 5 корпуса 2. Вторая камера сжатия 44 главного цилиндра непосредственно подсоединена к другим двум приводам 52 на передних колесах автомобиля с помощью трубопровода 53, второго впускного отверстия 4 и второго выпускного отверстия 6 в корпусе 2, а также трубопроводами 45 и 55. В ступенчатом поршне 10 имеются радиальные каналы 56, связанные через вентиляционное отверстие корпуса 2 (не показано) с атмосферой. Клапан работает следующим обраэом. На фиг. 1 клапан показан с деталя ми в положениях, которые они занимают, когда камеры сжатия главного цилиндра разряжены. В этом положении ступенчатый поршень 10 примыкает к ступеньке в пози ции перемены диаметра между частью 28 отверстия и частью 27, и мэжду пробкой 26 и поршнем 10 образуется полость 11. Полость 11 постоянно соединена со вторым впускным и вторым выпускным .отверстиями 4 и 6. Шайба 1 примыкает к второму торцу 14 ступенчатого поршня 10 и также примыкает к стопорному кольцу 15 таким образом, что головка плунжера 22 удерживается в стороне от седла 24 и в контакте или непосредственно у закрытого конца отверстия в корпусе. Затем устанавливается соединение между первым впускным отверстием 3, полостью 13 в части 29 отверстия между седлом 24 и штоком 21 и первым выпускным отверст ем 5 t Когда приводится в действие главный цилиндр и работают обе тормозные схемы, давление в камерах сжатия 43, 44 главного цилиндра поднимается одновременно. Давление в полостях 11 и 13 также поднимается с той же скоростью. Так как поршень 10 выполнен ступенчатым, он будет задерживаться за ступеньку в отверстии за счет того, что давление в обеих полостях одинаковое. Поршень-10 затем работает как опорный элемент для пружины В По мере повыиения давления в полости 13 направляющий стержень 18 подвергается воздействию давления в полости 13, которое действует по площади поперечного сечения его части наружного конца и в направлении ступенчатого поршня 10. Это усилие противоположно усилию пружины 8. Таким образом начальный подъем давления в камере сжатия 43 непосредст веяно передается на приводы задних колес, поскольку головка плунжера 22 удерживается на расстоянии от седла 24 пружиной 8. Этот режим работы узла представлен на части А графика на фиг. 2. На фиг. 2 вертикальная ось соответствует давлению в приводах задних колес, а горизонтальная ось соответствует давлению в приводах передних колес. Сплошными линиями показано соотношение между давлениями в приводах передних и задних колес в идеальной системе. Пунктиром показано отношение для предлагаемой системы. Когда давление в полости 13 достигает пороговой величины, при которой наружное усилие на направляющий стержень 18, вследствие воздействия рабочей жидкости, достаточно для преодолевания усилия пружины в точке В на графике, головка плунжера 22 входит в зацепление с седлом 24. После этого, при дальнейшем увеличении давления в полости 13 давление для п зиводов задних колес увеличивается с меньшей скоростью за счет взаимодействия между головкой плунжера 22 и седлом 24, т. е. при контакте головки плунжера 22 с седлом 24 чистое усилие рабочей жидкости, действующее на направляющий стержень 18, уменьшается таким образом, что головка плунжера 22 сразу стремится подняться над седлом 24 под действием пружины 8. Последующий подъем давления в приводах задних колес показан на графике в части С. Таким образом, когда тормозная схема, подсоединенная к камере сжатия 44, исправна, клапанный узел работает известным образом. Однако если тормозная система, соединенная с камерой сжатия 44 выходит из строя так, что давление в полости 11 падает до нуля или не возрастает с той же скоростью, что и давление в полости 13, соединенной с первой камерой сжатия 43, то ступенчатый поршень 10 переместится в сторону от ступеньки в отверстии за счет разницы в давлениях действующих на его противоположные концы и войдет в соприкосновение с пробкой 26. Затем поршень 10 не будет работать как устой для пружины 8. Таким образом, усилие пружины 8 придется на стопорное кольцо 15 и следовательно пружина 8 далее не будет упруго смещать головку плунжера 22 относительно седла 24.

Таким образом, начальный подъем в давлении в первой камере сжатия 43 и в полости 13 обеспечит моментальное перемещение плунжера 9 таким образом что головка плунжера 22 войдет JB соприкосновение с седлом 24, в силу чего пороговая величина давления в камере сжатия- 43, при которой клапан закрывается, по существу уменьшится до нуля за счет ослабления силы смещения пружиной 8 головки плунжера 22 По мере подъема давления в камере сжатия 43 и в приводах 47, подъем давления передается с пониженной скоростью на приводы задних колес. Это показано на графике прямой линией D. Хотя приводы 52 не работают при понижении силы торможения на передних колесах, это компенсируется за счет изменения распределения тормозных усилий, подаваемых на приводы 47 и 51. Это позволяет сделать размер приводов 52 и 47 по существу одинаковыми, по сравнению с общепринятой практикой, когда приводы 52 обеспечи вают большее тормозное усилие, чем приводы 47. Также имеет существежное значение характеристика главного цилиндра, так как вторая камера сжатия 44 может обеспечивать подачу нужного большого усилия для привода маленьких приводов 52 в случае выхода из сГроя схемы, соединенной с камерой сжатия 43 без увеличения усилия нажатия на педаль.

На фиг. 3 вертикальная ось показывает величину усилия, необходимого для нажатия педали, а г6ризонтад: ьная ось показывает ход педали. На фиг. 3 показан .обычный случай {-жирной линией) и два случая выхода из строя Е и F, Понятно, что при выходе из строя ускорение в 0,3 g может быть получен по существу при том же усилии нажати на педаль и том же ходе педали, независимо, от того, какая система не работает. Пунктирная линия F показывает усилие нажима на педаль и ход Педали, необходимый при выходе из строя системы, соединенной с камерой сжатия 44, и аналогичная линия Е показывает усилие нажатия на педаль и ход педали, необходимый при выходе из строя системы, соединенной с камерой сжатия 43.

Следует отметить, что представленная тормозная система требует только один узел редукционного клапана и минимальное количество тормозных трубопроводов, присоединенных к приводам.

Формула изобретения

Клапан для редуцирования давления в тормозной системе автомобиля, содержащий корпус с первым и вторым впускными отверстиями и первым и вторым выпускными отверстиями, расположенную в полости корпуса клапана клапанную пару, установленную между первым впускным и первым выпускным отверстиями, пружину, связанную с плунжером клапанной пары и опорным элементом, выполненным в виде ступенчатого поршня, полость корпуса за первым торцом которого сообщена со вторыми впускным и выпускным отверстиями, а полость корпуса за вторым торцом ступенчатого поршня сообщена с первым впускным отверстием, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности клапана, в него введены стопорное кольцо, шайба и уплотнение, а плунжер клапанной пары состоит из последовательно расположенных на правлякщего стержня с выполненной в его средней части проточкой, кольцевого ободка с диаметро большим диаметра направляющего стержня, штока с диаметром, меньшим диаметра направляюцего стержня и головки плунжера, в ступенчатом поршне выполнена сообщенная с атмосферой осевая расточка, в которой с уплотнением расположен направляющий стержень, в проточке которого установлено стопорное кольцо, между которьлм и кольцевым ободком на направляющем стержне последовательно установлены шайба и пружина, причем шайба сопряжена со вторым торцом ступенчатого поршня, а шток плунжера клапанной пары расположен внутри седла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании № 121580 кл. G 3 Н, опубл. 1965.

2.Патент США W 3832007, кл. 303опубл. 1974 (прототип).