CS208396B1 - Pressure reducer in the antiblocking facility of the braking system - Google Patents

Description

Vynález řeší snižovač tlaku v protiblokovacím zařízení brzdové soustavy.

U přímočinných brzdových soustav, které jsou opatřeny automatickou regulací velikosti brzdného momentu (protiskluzovým regulátorem), je dosahováno snížení tlaku v kolovém orgánu brzdy odčerpáním kapaliny z brzdy zpět k hlavnímu válci akčním členem. Toto odčerpání množství musí — nemá-li se projevit zpětné „kopání“ pedálu brzdy — být vtlačeno do akumulátoru, který slouží současně i jako omezovač tlaku, aby akční člen nemusel pracovat proti nekontrolovatelně vysokému tlaku, který muže být řidičem vyvozen v hlavním válci.

Nevýhodou této soustavy je, že kromě akčního členu musí zde být ještě akumulátor s omezovačem tlaku. Další nevýhodou je to, že akční člen musí vždy pracovat proti tlaku vyvozenému řidičem, až do výše tlaku nastavenému omezovačem.

Jsou známy protiskluzové regulátory s akčními členy ovládanými elektromagneticky a pracujícími na principu výtlaku proti hlavnímu brzdovému válci. Pro správnou funkci těchto regulátorů je důležité, aby píst akčního členu po skončení každé protiblokovací periody zaujal svoji základní polohu. Toho se u známých protiskluzových regulátorů dosahuje v podstatě dvěma způsoby. Jeden způsob spočívá v použití pružiny tlačící píst akčního členu do základní polohy. Použití této pružiny však přináší nutnost většího dimenzování ovládacího elektromagnetu akčního členu, neboť jeho účinek na píst musí překonávat kromě tlakového účinku brzdové kapaliny vyvozeného sešlápnutím pedálu brzdy, ještě i silový účinek této pružiny. Druhý způsob spočívá v podstatě v použití volně uloženého pístu akčního členu, který základní polohu zaujímá pouze vlivem rozdílných tlaků po obou stranách pístu, což je v praxi značně problematické, neboť musí být zaručena dokonalá těsnost uzavíracího ventilu. Vlivem netěsnosti totiž dochází k proniknutí kapaliny do prostoru brzdy, což má za následek, že píst se po skončení protiblokovací periody nevrátí již do základní polohy, ale vrací se o zdvih, který je menší o hodnotu odpovídající objemu propuštěné kapaliny. Tento děj se při opakované protiblokovací periodě může opakovat až do stavu, kdy je prakticky znemožněno odlehčení brzdy, a tím je protiskluzový regulátor v podstatě vyřazen z činnosti. Systém v takovém případě vyžaduje uvolnění a nové sešlápnutí pedálu brzdy, což nepřispívá k zvýšení aktivní bezpečnosti. Tato nevýhoda se může vyskytovat i u provedení odlehčovacích pístů s pružinou, jestliže tato není dostatečně dimenzována nebo změní-li se její původní charakteristika, např. vlivem únavy materiálu pružiny.

Další známé zařízení, které lze považovat za přechozí stupeň vývoje к předloženému vynálezu, je akční člen pro protiskluzovy regulátor, ovládaný elektromagneticky a pracující na principu výtlaku proti hlavnímu brzdovému válci, kde odlehčovací píst je vytvořen jako diferenciální, přičemž jeho činná plocha vystavená tlaku z hlavního válce je větší než jeho činná plocha vystavená tlaku z kolového brzdového válce a meziválcový prostor mezi činnými plochami je spojen s atmosférou. Akční člen pro protiskluzovy regulátor podle vynálezu zaručuje vždy správnou činnost protiblokovacího ústrojí, neboť odlehčovací píst akčního členu po skončení protiblokovací periody zaujme vždy svoji základní polohu. Toho je dosaženo jenom použitím odlehčovacího diferenciálního pístu. U tohoto zařízení se akční člen protiblokovacího zařízení uvádí v činnost zapnutím proudu.

Úkolem předloženého řešení je vytvořit zařízení s jediným orgánem, který dovoluje při normálním brzdění volný průtok kapaliny od hlavního válče к brzdě a zpět, takže na impuls z regulátoru je průtok od hlavního válce uzavřen (pedál brzdy „ztvrdne“) a kapalina z brzdy je vrácena do tohoto orgánu, takže tlak v brzdě poklesne. Zanikne-li impuls z regulátoru, kapalina je vytlačena zpět do brzdy a průtok к hlavnímu válci se opět otevře.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje snižovač tlaku v protiblokovacím zařízení brzdové soustavy, umožňující při normálním průběhu brzdění volný průtok kapaliny a uzavírající na impuls regulátoru po dobu trvání impulsu průtok za současného snížení tlaku v části brzdové soustavy к brzdovým válečkům, jehož jádro je vytvořeno jako diferenciální píst, jehož činná plocha vystavená tlaku z hlavního brzdového válce je větší než jeho činná plocha vystavená tlaku z kolového brzdového válce, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jádro je provedeno dvoudílné, jéftož vnější část tvoří dutý válec, v němž je osově posuvná vnitřní část, odpérovaná vůči vnější části pružinou a zakončená kuželovou plochou, navazující na válcové osazení vnitřní části a tvořící vedení pro kuličky, opírající se o ni a tlačené proti vnější části jádra přidržovačem a pružinou, přičemž poměr síly pružiny a hmotnosti vnitřní části jádra je dán rovnicí

F _< 30 . S m₂ m m = m_x 4- m₂ kde značí F ... síla pružiny *

S ... plocha pístu πη... hmotnost vnější části jádra m₂... hmotnost vnitřní části jádra

Oproti známým provedením se snižovač tlaku podle vynálezu uvádí v činnost vypnutím proudu — čímž se proces regulační zrychluje - a navíc je zde jako činný orgán jen jeden píst, který nahrazu je vícedílné soustavy dosud známých provedení (akumulátor i akční člen).

Zařízení podle vynálezu je patrno z přiloženého výkresu, kde je zobrazen snižovač tlaku v axiálním řezu. Obr. 1 znázorňuje princip snižovače tlaku a obr. 2 jeho provedení pro zajištění volného průtoku kapaliny i při výpadku elektrického proudu. Obr. 3 ukazuje konstruktivní obměnu zařízení dle obr. 1.

Podle znázornění principu snižovače tlaku na obr. 1 sestává zařízení z tělesa 1 ve tvaru válce, v němž se pohybuje píst 2, který přechází vpravo v jádro 3 a vlevo v tlačítko 4 nesoucí na svém konci ventil 5. Kolem jádra 3 je v tělese 1 upraven solenoid 6. Ventil 5 ovládá průchod kapaliny, přiváděné do tělesa 1 vstupním otvorem 7 od hlavního válce, a odtékající výstupním otvorem po průtoku komorou 9. Průtok je řízen zmíněným ventilem 5, přitlačovaným к sedlu pružinou 10.

Zařízení v tomto principiálním uspořádání pracuje takto:

Prochází-li solenoidem 6 proud, je jádro 3 přitaženo magnetickou silou do tělesa 1 (směrem do leva) a s ním spojený píst 2 prostřednictvím tlačítka odtlačuje ventil 5 od sedla a kapalina může volně protékat vstupním otvorem 7 od hlavního válce komorou 9 к výstupnímu otvoru 8 a odtud к brzdě. Je-li v brzdě tlak a přeruší-li se proud v solenoidu 6, zanikne magnetická síla mezi jádrem 3 a tělesem 1, píst 2 je tlakem v komoře 9 odtlačen do prava, tím působením pružiny 10 dosedne ventil 5 do sedla a průtok od hlavního válce je uzavřen. V komoře a s ní spojené brzdě klesá nyní tlak bez omezení, poněvadž píst 2 může být zcela volně vytlačen z tělesa 1 (směrem do prava). Zapne-li se opět proud do solenoidu 6, magnetický tok mezi jádrem 3 a tělesem 1 tlačí píst 2 doleva a tlak v komoře 9 a tedy i у brzdě stoupá na původní hodnotu. Dosedne-li jádro 3 na čelo tělesa 1, je ventil tlačítkem 4 opět otevřen a tlak hlavního válce působí opět na brzdu.

Aby byl zajištěn volný průtok kapaliny zařízením dle vynálezu i při výpadku elektrického proudu, je možno uspořádat další přídavné zařízení, pracující na inerčním principu, které v klidovém stavu (solenoid bez proudu) mechanicky zajištuje jádro v krajní levé poloze, dovolí však při zániku proudu solenoidu — po předchozím jeho nabuzení - volný pohyb jádra do prava a tím i snížení tlaku v brzdě.

Toto přídavné zařízení znázorněné na obr. 2 vyznačuje se úpravou jádra jako dvoudílného, sestávajícího z vnější části jádra За a vnitřní části jádra 3b. Ve vnější části jádra 3a je v jeho duté válcovité části obepínající vnitřní část jádra 3b uspořádaných několik radiálních otvorů, vnichž jsou uloženy kuličky 11. Obě části jádra jsou v klidovém stavu (solenoid 6 bez proudu) od sebe odtlačovány pružinou 12, přičemž vnější část jádra 3a je tlačena do leva к tělesu 1, vnitřní část jádra 3b je tlačena do prava, takže její kuželové čelo roztlačuje radiálně kuličky 11, které se při tom opírají o víko 13 uzavírající těleso 1, a v této poloze znemožňují vnější části jádra 3a a tím i s ní spojenému pístu a tlačítku 4 pohyb do prava. Volný průtok kapaliny ventilem 5 od hlavního válce k brzdě a zpět je tím zajištěn (brzdění při výpadku proudu).

Snižovač tlaku s přídavným zařízením pracuje takto:

Je-li zapnut proud do solenoidu 6, přitáhne se vnitřní část jádra 3b do leva k vnější části jádra 3a a obě části jsou společně drženy magnetickou silou na tělese 1 (normální brzdění). Dojde-li při zásahu snižovače tlaku k přerušení proudu v solenoidu 6 a v komoře 9 je tlak, je píst 2 spolu s oběma částmi 3a a 3b prudce vytlačen do prava a tlak v brzdě klesá. Kuličky 11 tomuto pohybu nebrání, poněvadž nejsou radiálně vysunuty a neblokují proto vnější část jádra 3a proti víku 13. Podmínkou popsané funkce je ovšem to, aby zrychlení, které udílí tlak pístu 2 a oběma částem jádra 3a a 3b, bylo větší, než zrychlení, které může udělit pružina 12 vnitřní části jádra 3b, aby tak obě části jádra zůstaly při pohybu do prava spojeny a nebyly od sebe odtlačeny. Tuto podmínku lze splnit, bude-li vnitřní část jádra 3b dosti hmotná a pružina 12 slabá. Tento požadavek je splněn, je-li poměr síly pružiny 12 a hmotnosti vnitřní části jádra 3b dán ^{rovmci p} 30. S

--<---- a m2 m m = + m2, kde značí F ... síla pružiny

S ... plocha pístu mj... hmotnost vnější části jádra m2... hmotnost vnitřní části jádra.

Bude-li při ukončení zásahu snižovače tlaku opět zapnut proud do solenoidu 6, přitáhnou se obě části jádra 3a a 3b do leva do tělesa 1 a píst 2 zvýší opět tlak v brzdě na půvdní · hodnotu. Po dosednutí vnější části jádra . 3a na čelo tělesa 1 otevře se ventil 5 a hlavní válec bude pak propojen s brzdou, takže probíhá normální brzdění. Při ukončení brzdění zanikne ' tlak ... v komoře 9 a vypne se proud v solenoidu 6. Pružina 12 odtlačí pak obě části jádra 3a a 3b od sebe, přičemž kuličky 11 jsou radiálně roztlačeny proti víku 13 a zablokují tím vnější část jádra . 3a a spolu s ní i píst 2 a. ventil 5 v klidové poloze, takže zařízení je volně průtočné.

Konstruktivní obměna blokovacího ústrojí podle obr. 3 spočívá v tom, že na vnitřní straně jádra 3b je místo radiálních otvorů pro kuličky 11 . vytvořeno válcové osazení, na něž dosedají v zajištěné poloze jádra kuličky 11. ' K . vnější části jádra 3a jsou kuličky pritlačovány přidržovačem 14, který je pružinou 15 tlačen proti tělesu 1 a tím je současně vnější část jádra 3a udržována v základní poloze, v níž dosedá na čelo tělesa. 1.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Snižovač tlaku v protiblokovacím zařízení brzdové soustavy, umožňující při normálním průběhu brzdění volný průtok kapaliny a uzavírající na impuls regulátoru po dobu trvání impulsu průtok za současného snížení tlaku v části brzdové soustavy k brzdovým válečkům, jehož jádro je vytvořeno jako diferenciální píst, jehož činná plocha vystavená tlaku z hlavního brzdového válce je větší než jeho činná plocha vystavená tlaku z kolového brzdového válce, vyznačený tím, že jádro je provedeno dvoudílné, jehož vnější část (3a) tvoří dutý válec^ v němž je osově posuvná vnitřní část (3b), odpérovaná vůči vnější části (3a) pružinou (12) a zakončená kuželovou plochou, navazující na válcové osazení vnitřní části (3b) a tvořící vedení pro kuličky (11), opírající se o ni a tlačené proti vnější části jádra ' (3a) přidržovačem (14) a pružinou (15).
2. 2. Snižovač tlaku podle bodu 1, vyznačený tím, že poměr síly pružiny (12) a hmotnosti vnitřní části jádra (3b) je dán rovnicí

   F‘30. S — < . . a m₂ . nr m = m_t + m₂ ,kde značí F ... síla pružiny [N] S ... plocha pístu [m2] mj... hmotnost vnější části jádra [kg] m2... hmotnost vnitřní části jádra, [kg]