Клапан для редуцирования давления в тормозной системе автомобиля

Клапан для редуцирования давления в тормозной системе автомобиля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советскнк

Сецналнстнческнх

Республик (44)728733 (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено130876 (21) 2387263/18-24 (23) Приоритет — (З2) 14. 08. 75 (5l) М. Кл.

G 05 D 16/10

В 60 Т 11/34

Государственный комитет сссР ио делам изобретений н открытий (3l) 33850/75 (88) Великобритания (53) УДК 621 646.4 (088.8) Опубликовано 150480. Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 20.04.80. (72) Автор изобретения

Иностранец

Глин Филлип Реджинальд Фарр (Великобритания) Иностранная Фирма

" Гирлинг Лимитед (Великобритания) Pl) Заявитель во т.r. (54) КЛАПАН ДЛЯ РЕДУЦИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ТОРИ фйЯРЦ, 4 и:. Я "., СИСТЕМЕ АВТОМОБИЛЯ . „4 РК. -4

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано в автомобилестроении.

Известен редукционный клапан, в О котором чувствительный к давлению элемент содержит первый поршень, а седло клапана расположено во втором поршне с большей площадью поперечного сечения по сравнению с первым поршнем, работактдим последовательно с первым поршнем,в отверстии корпуса (1) .

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению явля- (S ется клапан для редуцирования давле ния в тормозной системе автомобиля, содержащий корпус с первым и вторым впускными отверстиями и первым и вторым выпускными отверстиями, располо- ® женную 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 выпускныа отверстиями, а полость корпуса за вторым торцом.сту- мд пенчатого поршня сообщена с первым впускным отверстием (2).

Этот клапан для редуцирования давления применяется в тормозной системе, в которой камера сжатия главного цилиндра обеспечивает рабочей жидкостью тормоза передних и задних колес автомобиля. Тормоза передних колес непосредственно соединены с главным цилиндром, а тормоза задних колес — через клапан. Клапан обеспечивает то, что увеличенная часть тормсдзного усилия передается на передние колеса автомобиля при резком торможении, а не на задние колеса.

При использовании системы торможения с двумя уровнями, в случае выхода из строя одной иэ систем распределения тормозного усилия между передними и задними колесами может резко измениться в зависимости от устройства системы даже при использовании не одного, а нескольких клапанов таким образом, что на задние колеса подается слишком сильное тормозное усилие.

Недостатком этой тормозной системы является то, что она содержит одну камеру сжатия в распопоженном последовательно главяом цилиндре, который соединен с приводом на каждом

728/33 переднем колесе автомобиля, и другую камеру сжатия н этом цилиндре, которая соединена с приводами на передних колесах и приводами на запних колеrýõ. При выходе из 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 ныходе 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 распреде- 15 лении тормозных усилий могут быть зна. чительными между передними и задними колесами. Если известный клапан для редуцирования давления установить н такую систему между передним и глав- 20 ным цилиндром и приводами задних колес, то он не будет реагировать на выход из строя части системы, присоединенной к приводам передних колес.

Целью изобретения является повышение надежности клапана.

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

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена схема тормоз- 50 ной системы автомобиля с послецовательно соединенным главным цилиндром и клапаном для редуцирования давления; на фиг. 2 — график зависимости между изменением тормозного давления в йрйводах задних колес и давлением н приводах передних колес; на фиг,, 3 график изменения хода педали и усилия, необходимого для нажатия на педаль.

Клапан 1 для редуцирования давления в тормозной системе автомобиля: содер- 60 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 клапаннук пару 7, установленную 65 между первым впускным 3 и первым выпускным 5 отверстиями, пружину 8, связанную с плунжером 9 клапанной пары 7

ы опорным элементом 10, выполненным 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 кото-. рой 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 предстанляет соб ой прессбвую посадку н 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 седлам 24.

Последовательно соединенный главный цилиндр 35 оснащен ступенчатым отверстием 36 и двумя рекуперационными отверстиями 37, 38, которые подсоединены к резервуару с рабочей жидкостью. Приводимый н действие педалью, основной поршень 39 большего диаметра работает н части большего диаметра 40 отверстия; вторичный или

728733 плавающий поршень 41: меньшего диаметра 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 непосредствен но трубопроводами 45 и 46 к двум приводам 47 на противоположных передвыпускным отверстиями 4 и 6. Шайба 16 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 коно ца 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 отверсти50 ем 5.

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 залерживаться за ступеньку в отверстии за счет того, что давление в обеих полостях одинаковое. Поршень -10 затем работа60 ет как опорный элемент для пружины 8. $5 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 выпускному отверстию 5 корпуса 2.

Вторая камера сжатия 44 главного цилиндра непосредственно подсоединена к другим двум приводам 52 на пе- Я редних колесах автомобиля с помощью трубопровода 53, второго впускного отверстия 4 и второго выпускного отверстия 6 в корпусе 2, а также трубопроводами 45 и 55, 25

В ступенчатом поршне 10 имеются радиальные каналы 56, связанные через вентиляционное отверстие корпуса

2 (не показано) с атмосферой.

Клапан работает следующим обра- щ зом.

На фиг. 1 клапан показан с деталями в положениях, которые они занимают, когда камеры сжатия главного цилиндра разряжены.

В этом положении ступенчатый поршень 10 примыкает к ступеньке в позиции перемены диаметра между частью

28 отверстия и частью 27, и между пробкой 26 и поршнем 10 образуется полость 11. Полость 11 постоянно со- 40 единена со вторым впускным и вторым

По мере повышения 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» венно передается на приводы задних колес, поскольку головка плунжера 22 удерживается на расстоянии от седла

24 пружиной 8. Этот режим работы узла представлен на части A графика на фиг. 2. На фиг. 2 вертикальная ось соответствует давлению в приводах задних колес, а горизонтальная ось сооТ ветствует 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 приводов 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 ра- бочей жидкости, действующее на направляющий стержень 18, уменьшается таким образом, что головка плунжера 22 ñðàэу 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 воэрастает 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.

728733

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 в 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 20 приводов 52 и 47 по существу одинаковыми, по сравнению с общепринятой практикой, когда приводы 52 обеспечивают большее тормозное усилие, чем приводы 47. Также имеет существенное 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 сТроя 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 горизонтальная ось показывает ход педали. На фиг. 3 показан .обычный случай (жирной линиeA) и два случая выхода иэ строя Е и

F. Понятно, что при выходе из строя ускорение в О, 3 g может быть получено 40 по существу при том же усилии нажатия на педаль и том же ходе педали, независимо.от того, какая система не работает. Пунктирная линия F показывает усилие нажима на педаль и ход 45 йедали, 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 gp иэ 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 эа вторым торцом ступенчатого поршня сообщена с первым впускным отверстием, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности клапана, в него введены стопорное кольцо, шайба и уплотнение, а плунжер клапанной пары состоит из последовательно расположенных направляющего стержня с выполненной в его средней части проточкой, кольцевого ободка с диаметром, большим диаметра направляющего стержня, штока с диаметром, меньшим диаметра направляющего 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 которым 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.

Источ ники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании 9 1215806, кл. G 3 H.опубл. 1965.

2. Патент CIIJA М 3832007, кл. 303 †опубл. 1974 (прототип).

72 В 73 3.

Ф.z

Р 1 г 5

Заказ 1182/55

Тираж 956

Подпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Сидоров P Z g

Редактор И. Каменская Техред Q.Андрейко Корректор М. Нигула