CS195727B2 - Modulační zařízení vozidlové protismykové hydraulické brzdové soustavy - Google Patents

Description

Vynález se týká modulačního zařízení vozidlové protismykové hydraulické brzdové soustavy. Modulační zařízení je uzpůsobeno pro přívod brzdové kapaliny z hydraulického hlavního válce do alespoň jednoho brzdového kolového válce přes komoru v tělese modulačního zařízení, se vstupním otvorem pro spojení s hydraulickým hlavním válcem a výstupním otvorem pro spojení s brzdovým kolovým válcem, opatřené expansním pístem, pracujícím s kolovým válcem ve vrtání v tělese modulačního zařízení spojeném s komorou, pohyblivým mezi první vysunutou polohou, při níž je účinný objem komory minimální a ovládací ventil mezi vstupním otvorem a výstupním otvorem je otevřen a druhou zataženou polohou, v níž je ovládací ventil uzavřen a účinný objem komory je zvětšen, přičemž expansní píst se normálně nalézá v první poloze, je však posunuťelný do druhé polohy při zpomalení brzděného kola ovládaného pracovním válcem a při přestoupení předem stanovené hodnoty, přičemž poloha expansního pístu je ovládána předpětím, působícím na expansní píst v závislosti na signálu ze zpožďovacího čidla.

U známých modulačních zařízení vozidlových protismykových hydraulických soustav musí být předepínací síla dostatečně velká, aby se zabránilo pohybu expansního pístu během normálního brzdění z přední polohy směrem k zatažené poloze na účinné délce v závislosti na tlaku z hydraulického· hlavního válce, působícího na volný konec expandéru, který je vystaven tlaku v komoře. Předepínací síla musí být tedy podstatně větší, aby se zabránilo pohybu expansního pístu v tomto směru, když tlak z hydraulického hlavního válce je teoreticky nejvyšší, ve srovnání s očekávaným, včetně reservy pro· poruchu brzdové soustavy, například slábnutí brzdy. Tohoto nejvyššího tlaku se výjimečně dosáhne během normální činnosti a nejvíce za smykových podmínek, při nichž se brzděná kola zablokují před dosažením tohoto tíaku, například když je vo·zidlo nezatíženo· nebo jede po· vozovce s malou adhesí. Nutnost dosažení tohoto· nejvyššího tlaku vede k modulačním zařízením o rozměrech a spotřebě energie podstatně větší než je obvykle nutné k získání předpětí, vhodného pro většinu tlaků hydraulických hlavních válců.

Úkolem vynálezu je navrhnout modulační zařízení, které by odstraňovalo uvedené nevýhody, bylo jednoduché a spolehlivé.

Uvedené nevýhody odstraňuje modulační zařízení vozidlové protismykové hydraulické brzdové soustavy, které je uzpůsobeno pro přívod brzdové kapaliny z hydraulického hlavního válce do alespoň jednoho brzdového kolového válce přes komoru v tělese modulačního zařízení, se vstupním otvorem pro spojení s hydraulickým hlavním válcem a výstupním otvorem pro spojení s brzdovým kolovým válcem, opatřené expansním pístem, pracujícím ve vrtání v tělese modulačního zařízení spojeném s komorou, pohyblivým mezi první vysunutou polohou, při níž je účinný objem komory minimální a ovládací ventil mezi vstupním otvorem a výstupním otvorem je otevřen a druhou zataženou polohou, v níž je ovládací ventil uzavřen a účinný objem komory je zvětšen, expansní píst se normálně nalézá v první vysunuté poloze, a je posunutelný do druhé zatažené polohy při zpomalení brzděného kola, ovládaného pracovním válcem a při přestoupení předem stanovené hodnoty, přičemž poloha expansního pístu je ovládána předpětím působícím na expansní píst od modulačního zařízení v závislosti na signálu ze zpožďovacího čidla, vyznačené tím, že komora v tělese modulačního zařízení sestává z první válcové komory a z druhé válcové komory axiálně od ní vzdálené, v jejichž spojení je uspořádán řídicí ventil, přičemž v druhé válcové komoře, uspořádané mezi vstupním ventilem tlakové brzdové kapaliny a první válcovou komorou, je upraven výstupní otvor tlakové brzdové kapaliny.

Dále podle vynálezu řídicí ventil sestává z prstencového těsnění, upraveného v druhé válcové komoře, dosedajícího na osazený konec expansního pístu a nákružek odstupňovaného vrtání mezi první válcovou komorou a druhou válcovou komorou v uzavřené poloze řídicího ventilu.

Ještě dále podle vynálezu osazený konec expansního pístu prochází prstencovým těsněním do druhé válcové komory.

Rovněž mezi prstencovým těsněním a nákružkem odstupňovaného vrtání je uložena tlačná pružina.

Podle dalšího význaku vynálezu mezi prstencovým těsněním a tlačnou pružinou je vložena opěrná miska.

Dále podle vynálezu opěrná miska je opatřena děrovaným přidržovačem, v němž je umístěna tlačná pružina, jehož délka je menší než délka druhé válcové komory. Konečně podle vynálezu čelo expansního pístu je opatřeno čelním těsněním, upraveným pro styk s čelem nákružku odstupňovaného vrtání v první válcové komoře, přičemž účinné plocha čelního těsnění, otevřená do druhé válcové komory, je menší než průměr čela expansního pístu.

Výhodou modulačního zařízení podle vynálezu je, že snížením účinné plochy expansního pístu, na níž působí na začátku hydraulický hlavní válec nebo brzdou vyvolávaný tlak, se vyvolá pohyb expansního pístu do jeho· zatažené polohy během poklesu předepínací síly, a v důsledku toho síla působící ve směru zatahování umožní, že sama. o sobě se snižuje předepínací síla na hodnotu, která je o něco větší než teoreticky nejvyšší tlak, vyvíjený hydraulickým hlavním válcem, působící na první plochu expansního pístu.

Po otevření řídicího ventilu se účinný objem komory zvětší objemem expansního pístu, který vniká z komory do vrtání.

Předepínací síla normálně stačí, aby odolala maximálnímu tlaku hydraulického hlavního válce, působícímu na první plochu expansního pístu. Tohoto maximálního tlaku se zřídka dosahuje během normální činnosti a při protismykových podmínkách budou kola zablokována při mnohem nižší hodnotě tlaku hydraulického hlavního válce. Opatřením expansního pístu různými účinnými plochami bude, při zamezení smyku v důsledku větší plochy expansního pístu, tlak působící na brzdy nižší než tlak, kterému byly brzdy vystaveny než došlo· ke smyku. Tím se podle vynálezu dociluje maximálního smykového tlaku je-li to žádoucí, ale podstatně se snižuje práce k překonání předpětí.

Za normálního provozu působí proti předpětí tlak z hydraulického hlavního válce, působící na první plochu expansního pístu a potom co smyk pomine, působí proti předpětí tlak hlavního válce, který působí na působení na první plochu expansního pístu druhou plochu expansního pístu, takže rtová akce brzdy nastane za řízených podmínek.

Při uzavření působí řídicí ventil jako jednocestný ventil, aby byl umožněn průtoku v jednom směru z druhé do první válcové komory.

Vynález bude dále podrobně popsán a vysvětlen na několika příkladech provedení znázorněných na výkresech, na nichž značí obr. 1 schematický nárysný řez modulačním zařízením vozidlové protismykové hydraulické brzdové soustavy, obr. 2 detail z obr. 1 ve zvětšeném měřítku, znázorňující obměnu ventilu, obr. 3 část obměněného modulačního zařízení z obr. 1, obr. 4 část modulátoru z obr. 1, vhodnou zejména pro· provedení modulačního zařízení podle obr. 3, a obr. 5 schematický nárysný řez modulačním zařízením podle obr. 1, s obměněným řídicím ventilem.

Modulační zařízení 12, znázorněné na obr. 1, sestává z tělesa 1 opatřeného po délce probíhajícím odstupňovaným vrtáním 2 menšího' průměru a odstupňovaným vrtáním 3 většího průměru. Odstupňovaná vrtání 2, 3 jsou oddělena první válcovou komorou 4 o průměru větším než má odstupňované, vrtání 3 a druhá válcová komora 5 je upravena v tělese 1 na konci odstupňovaného vrtání 2, vzdáleného od první válcové komory 4.

Expansní píst 6 má osazený konec 7, zasahující do odstupňovaného vrtání 2 a hladkou část 8 o větším průměru, procházející od sebe vzdálenými těsněními 9, 10 v odstupňovaném vrtání 3. Protilehlý konec ex195727 pansního pístu 6 zasahuje do zvětšené komory 11 modulačního zařízení 12, kde ně něj působí pružná membrána 13, na obvodu utěsněná vůči stěně zvětšené komory 11. Pružná membrána 13 působí na expansní píst 6 prostřednictvím opěrné desky 14 a tyče 15. Tlačná pružina 16 se opírá o pružnou membránu 13 a opěrná deska 14. drží expansní píst 6 v činné přední poloze, v níž jeho osazený konec 7 zasahuje částečně do druhé válcové komory 5 a prostřednictvím tlačné tyče 17 drží v otevřené poloze pružinou zatížený vstupní ventil 18, ovládající spojení mezi vstupním otvorem 19 tělesa 1, připojeným k hydraulickému hlavnímu válci 20 a výstupním otvorem 21 tělesa 1, vedoucím z druhé válcové komory 5 do, brzdového kolového· válce 22.

Řídicí ventil 23 ovládá spojení mezi válcovými komorami 4, 5, které spolu s odstupňovaným vrtáním 2 vytváří prostor, jehož objem je měnitelný. Řídicí ventil 23 sestává z prstencového· těsnění 24 z pružného- materiálu, vytvářejícího ventilový člen zatížený tlačnou pružinou 25, opřenou o opěrnou mlsku 26, přltlačovanou ke koncové stěně 28 druhé válcové komory 5 na· vnějším konci odstupňovaného vrtání 2. Když expansní píst 6 je v přední poloze a hydraulický hlavní válec 20 mimo činnou polohu, osazený konec 7 expansního pístu 6 těsní s prstencovým těsněním 24, ale oddaluje prstencové' těsnění 24 od koncové stěny 28, takže válcové komory 4, 5 jsou propojeny.

Když je hydraulický válec 20 v činnosti při normálních brzdných podmínkách, prochází brzdová kapalina ze vstupního otvoru 19 tělesa 1 do brzdového kolového válce 22, přes druhou válcovou komoru 5 a výstupní -otvor 21 tělesa 1. Jelikož je prstencové těsnění 24 umístěno v určité vzdálenosti od kancové stěny 28, je první válcová komora 4 propojena s druhou válcovou komorou 5.

Tlak přiváděný do brzdového kolového válce 22 se zvyšuje až do doby, kdy tlak, působící po celé hladké části 8 expansního pístu 8, dosáhne hodnoty, kdy je vstupní ventil 18 schopen vyvinout sílu větší než je síla tlačné pružiny 16, působící v -obráceném směru. Tak se expansní píst 6 pohne o malou vzdálenost proti tlaku tlačné pružiny 16, až prstencové těsnění 24 dosedne na koncovou stěnu 28 a oddělí druhou válcovou komoru 5. od první válcové komory 4. Tlaková brzdová kapalina potom působí pouze ha ploše osazeného konce 7 expansního pístu 6 a tlak vyvozovaný na brzdový kolový válec 22 se může zvýšit na maximální hodnotu, rovnou zatížení tlačné pružiny 16, dělenou plochou osazeného konce 7 expansního pístu 8.

Když brzděné kolo začne prokluzovat, zatížení tlačné pružiny 16 se redukuje a expansní píst 6 se pohybuje -od druhé válcové komory 5 a od vstupního ventilu 18. Počáteční pohyb expansního pístu 6 způsobí

B jeho odsednutí od prstencového těsnění 24 a dovolí vstupnímu ventilu 18, aby se uzavřel a oddělil hydraulický hlavní válec 20 od brzdového kolového válce 22,, -a tak se redukuje tlak vyvíjený na brzdu zvětšením účinného objemu první válcové komory 4.

Při ukončení smyku se tlak, který je přiváděn do zvětšené komory 11, redukuje tak, že tlačná pružina 16 působí na expansní píst 6 v opačném směru, sníží účinný objem první válcové komory 4, čímž se zvýší tlak brzdové kapaliny přiváděné k brzdovému kolovému válci 22, při uzavřeném vstupním ventilu 18. Maximální hodnota, na kterou může stoupnout tlak působící na brzdový kolový válec 22 při uzavřeném vstupním ventilu 18, je úměrná zatížení tlačné pružiny 16, dělenému průřezovou plochou rozšířené části expansního pístu 6. Tento tlak je menší než maximální tlak, kterého- bylo dosaženo, jestliže se předtím expansní píst 6 nepohnul od prstencového těsnění 24 za protismykových podmínek. Tak je tento tlak menší než maximální tlak, kterého- by jinak mohlo- být dosaženo' při poměru obou ploch expansního pístu 6.

Modulační zařízení 12 může být ovládáno jakýmkoliv vhodným způsobem, odpovídajícím smykovým podmínkám. U jedné z konstrukcí jsou zvětšené komory 11, 29 modulačního zařízení 12, na opačné straně pružné membrány 13 napojeny na společný zdroj podtlaku potrubími 30, 31 a ovládací ventil 32 je umístěn v potrubí 30 mezi zdrojem a zvětšenou komorou 11.

Dojde-li ke -smyku, elektronické čidlo, které zaregistruje zpomalení brzděného kola, uzavře ovládací ventil 32 a oddělí komory 11, 29. Ovládací ventil 32 potom vpustí vzduch do> zvětšené komory 11, takže na pružnou membránu 13 působí rozdíl tlaků a pružná membrána 13 se pohne -od expansního pístu 6 a stlačí tlačnou pružinu 16, v níž se vytvoří předpětí.

U příkladu provedení vynálezu,. znázorněného na obr. 2, má první válcová komora 4 na konci Část téhož průměru, jako odstupňované vrtání 3 a osazený konec 7 expanzního plátu 6 se prstencového těsnění 24 pouze dotýká. U obměny provedení vynálezu podle obr. 3 je osazený konec 7 expanzního pístu 6 na volném konci mírně zahrocen nebo zkosen, a v poloze znázorněné na obr. 3 prochází prstencovým těsněním 24, které těsní vůči plnému průměru expanzního pístu 6. .

Opěrná miska 26 tlačné pružiny 25 je opatřena děrovaným přidržovačem 33, o účinné délce menší, než je axiální délka druhé válcové komory 5, takže prstencové těsnění a děrovaný přidržovač 33 mají v axiálním směru vymezený pohyb směrem od koncové stěny 28. Protože popsané provedení znázorňuje modulační zařízení mimo- pracovní polohu brzdy nebo jsou v poloze, v níž brzdový tlak dosáhl první hodnoty, je prstencové těsnění 24 drženo- v poloze od koncové stěny 28 stykem osazeného pístu 6 s děrovaným přidržovačem 33 a prstencové těsnění 24 těsní proti plnému průměru expanzního pístu 6, což je udržováno během celého brzdění za normálních podmínek, dokud volný osazený konec 7 expanzního pístu 6 nepřijde do styku s těsněním, což nastane krátce po- zavření vstupního ventilu 18.

Tato konstrukce má výhodu, že okamžik, při němž se řídicí ventil 23 může při smyku otevřít a styk s koncovou stěnou 28 jnůže být přesně určen, není ovlivněn změnami na dotekové ploše mezi expanzním pístem 6 a prstencovým těsněním 23 nebo kmitáním, které může způsobit, že prstencové těsnění 23 odsedne od koncové stěny 28, čímž se sníží brzdný tlak spojením obou válcových kotaor 4, 5 po dosažení první hodnoty .brzdného tlaku.

Konstrukce a funkce provedení modulačního zařízení podle obr. 3 je stejná jako u modulačního zařízení podle obrázků 1 a 2. Odpovídající vztahové značky byly použity pro odpovídající si části.

U provedení modulačního zařízení podle obr. 4 působí tlačná pružina 34 mezi tyčí 15 a expanzním pístem 6, pro umožnění pohybu expanzního pístu 6 vůči tyči 15 při brzdění. To má tu výhodu, že se expanzní píst 6 při brzdění pohybuje vůči oběma těsněním 9, 10.

Použije-li se obměny provedení modulačního zařízení podle obr. 4, které obsahuje řídicí ventil podle obr. 3, expanzní píst 6 se pohybuje vůči těsněním 9, 10 a tyči 15, dokud prstencové těsnění 24 těsní vůči koncové stěně 28 a oddělí od sebe obě válcové komory 4, 5. Porucha těsnění 9, 10 se projeví únikem do radiálního odpouštěcího kanálu 35 mezi těsněním 9, 10 a spojením s odstupňovaným vrtáním 3.

Provedení podle obr. 1 a 4 má rovněž tlačnou pružinu 40 a opěru pružiny 41 působící na těsnění 10, která jej tlačí k odpRedmSt

1. Modulační zařízení vozidlové protismykové hydraulické brzdové soustavy, které je uzpůsobeno' pro přívod brzdové kapaliny z hydraulického hlavního válce do alespoň jednoho brzdového kolového válce přes komoru v tělese modulačního zařízení, se vstupním otvorem pro spojení s hydraulickým hlavním válcem a výstupním otvorem pro· spojení s brzdovým kolovým válcem, opatřené expanzním pístem, pracujícím ve vrtání v tělese modulačního zařízení spojeném s komorou, pohyblivým mezi první vysunutou polohou, při níž je účinný objem komory minimální a wládací ventil mezi vstupním otvorem a výstupním otvorem je otevřen a druhou zataženou polohou, v níž je ovládací ventil uzavřen a účinný objem komory je zvětšen, přičemž expanzní píst se normálně nalézá v první poloze, je však posunutelpouštěcímu kanálu 35. Je také výhodné po’ užít řídicí ventil z obr. 3 u obměny provedení modulačního zařízení podle obr. 4.

Když se při smyku expanzní píst 8 pohne od druhé válcové komory 5, začne se objem v první válcové komoře 4 zvětšovat, až do doby, než se řídicí ventil 23 otevře a vytvoří se spojení mezi oběma válcovými komorami 4, 5. To způsobí, že tlak v první válcové komoře 4 poklesne, popřípadě i pod atmosférický tlak, což by mohlo způsobit vstup vzduchu do soustavy za těsnění 10.

Aby se tomu zabránilo', je těsnění 10 drženo na místě tlačnou pružinou 40, která dovolí, že se těsnění 10 pohne směrem dovnitř, jestliže vnitřní tlak má snahu klesnout pod atmosférický >tlak, čímž se zabrání vstupu vzduchu snížením objemu první válcové komory 4 o hodnotu rovnou zvýšení, způsobenému počátečním pohybem expanzního pístu 8 od druhé válcové komory 5.

U modulačního zařízení 12 podle obr. 5 má expanzní píst 6 konstantní průměr po celé délce a jeho volný konec, přivrácený ke vstupnímu ventilu 18, nese čelní těsnění 36 pro styk s čelem nákružku 37, vytvořenému na osazení mezi odstupňovanými vrtáními 2, 3 nebOi na přilehlém čelu 37 nákružku na radiálním osazehí mezi oběma válcovými komorami 4, 5.

Během normálního brzdění tlak z hydraulického hlavního válce 20 působí přes první plochu expanzního pístu 6 pouze na tu plochu na jeho konci, která je vystavena, když je čelní těsnění 38 ve styku s čelem 37 nákružku. Během smyku se čelní těsnění 36 pohne od ěela 37 a vytvoří se spojení mezi oběma válcovými komorami 4, 5, což umožní, že je celá plocha expanzního pístu 6 vystavena tlaku hydraulického hlavního válce 20.

Konstrukce a činnost modulačního zařízení podle obr. 5 je jinak stejná jako u obr. 1 a vztahové zniačky pro odpovídající části jsou identické.

Claims (7)

1. ný do druhé polohy při zpomalení brzděného kola ovládaného pracovním válcem a při přestoupení předem stanovené hodnoty, přičemž poloha expanzního pístu je ovládána předpětím, působícím na expanzní píst modulačního zařízení v závislosti na signálu ze zpožďovacího čidla, vyznačené tím, že komora v tělese (1) modulačního zařízení (12) sestává z první válcové komory (4) a z druhé válcové komory (5), axiálně od ní vzdálené, v jejichž spojení je uspořádán řídicí ventil ,(23), přičemž v druhé válcové ‘ komoře (5), uspořádané mezi vstupním ventilem (18) tlakové brzdové kapaliny a prv' ní válcovou komorou (4), je upraven výstupní otvor (21) tlakové brzdové kapaliny.
2. 2. Modulační zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že řídicí ventil (23) sestává z prstencového těsnění (24) upraveného v druhé válcové komoře (5), dosedajícího' na osazený konec (7) expanzního pístu (6) a •nákružek odstupňovaného vrtání (2) mezi první válcovou komorou (4) a druhou válcovou komorou (5), v uzavřené poloze řídicího ventilu (23).
3. 3. Modulační zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že osazený konec (7) expanzního pístu (6) prochází prstencovým těsněním (24) do druhé válcové komory (5).
4. 4. Modulační zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že mezi prstencovým těsněním (24) a nákružkem odstupňovaného vrtání (2) je uložena tlačná pružina (25).
5. 5. Modulační · zařízení podle bodů 2 až 4, vyznačené tím, že mezi prstencovým těsněním (24) a tlačnou pružinou (25) je vložena opěrná miska (26).
6. 6. Modulační zařízení podle bodu 5, vyznačené tím, že opěrná miska (26) je opatřena děrovaným přidržovačem (33), v němž je umístěna tlačná pružina (25), jehož délka je menší než délka druhé válcové komory (5 j.
7. 7. Modulační zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že čelo expanzního pístu (6) je opatřeno čelním těsněním (36) upraveným pro styk s čelem (37) nákružku odstupňovaného vrtání (2) v první válcové komoře (4), přičemž účinná plocha čelního těsnění (36), otevřená do druhé válcové komory (5), je menší než průměr čela expanzního pístu (6).