CS213337B2 - Vacuum boosting facility - Google Patents

Description

Vynález se týká vakuového posilovacího zařízení pro užití v hydraulickém brzdovém systému vozidel nebo podobné hydraulické soustavě.

U vakuových posilovačích zařízení, u nichž činný píst posilovacího zařízení sestává z tělesa ventilu, uspořádaného ve středové části hlavního tělesa posilovače a z ' pístní desky obklopující těleso ventilu a zachycující síly rozdílového tlaku, působícího na membránu, je pístní deska obvykle připevněna k tělesu ventilu větším počtem šroubů, přičemž mezi oběma součástmi je vsunut vnitřní obvod membrány. Za tímto účelem jsou šrouby obvykle zašroubovány do závitových otvorů v tělese ventilu a procházejí průchozími otvory pístní desky. Protože však je v tělese ventilu zhotoven průchod vzduchu, sloužící k propojení protilehlých stran membrány v klidovém stavu posilovače, je nutné uspořádat závitové otvory mimo průchod vzduchu, což zvětšuje průměr tělesa ventilu. Hloubka nebo délka závitových otvorů musí být mimo to dostatečně velká, aby šroubový spoj měl dostatečnou přítlačnou sílu, takže i tloušťka tělesa ventilu musí být velká. Závitové otvory jsou namáhány mechanicky utahováním šroubů a mimo to tepelně, když je těleso ventilu zhotoveno ze syntetické pryskyři2 ce, takže vyvstávají problémy týkající se pevnosti. Protože hlavy šroubů vyčnívají z povrchu· pístní desiky, je obtížné zmenšit rozměry posilovače.

K odstranění uvedených problémů bylo navrženo vakuové posilovači zařízení, popsané v japonské přihlášce průmyslového vzoru č. 178794/75, kde pístní deska, na kterou působí síla rozdílového tlaku mezi dvěma komorami, vytvořenými v hlavním tělese vakuového posilovacího zařízení, má uprostřed otvor a válcové těleso ventilu, opatřené ventilovým ústrojím pro propojování nebo přerušování spojení mezi dvěma komorami a mezi jednou z komor a atmosférou, má na jednom konci tvarovou hlavu nasazenou na krčku, kterou lze zasunout do otvoru pístní desky pouze v určité vzájemné poloze tělesa ventilu a pístní desky. Pístní deska, membrána a těleso ventilu se spolu spojí tím, · že hlava tělesa ventilu se vsune do otvoru v pístní desce, přičemž membrána leží mezi tělesem ventilu a pístní deskou, a potom se pístní deska pootočí kolem krčku tělesa ventilu o předem stanovený úhel. Relativnímu otáčení mezi tělesem ventilu a pístní deskou po jejich vzájemném sevření brání tedy pouze tloušťka membrány; po delší době provozu následkem toho dochází ke vzájemnému po

213 337 otáčení tělesa ventilu a pístní desky působením vibrací a k uvolnění jejich spoje vlivem trvalé deformace membrány, takže v krajním případě nastane uvolnění pístní desky od tělesa ventilu.

Vynález odstraňuje tyto nedostatky a jeho předmětem je vakuové posilovači zařízení, zahrnující hlavní těleso, pístní desku a pružnou membránu, rozdělující vnitřek hlavního tělesa ve dvě komory, válcové těleso ventilu, v němž je uloženo ventilové ústrojí pro vytváření nebo přerušování spojení mezi komorami a mezi jednou z komor a atmosférou, a bajonetové spojení, upravené mezi pístní deskou a tělesem ventilu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že bajonetové spojení je tvořeno nekruhovým otvorem, vytvořeným ve středové části pístní desky a nekruhovou hlavou odpovídajícího tvaru, vytvořenou na jednom konci tělesa ventilu, a . členem pro řízení otáčení, upevněným na pístní desce, jehož část je uspořádána . poblíže vnějšího obvodu hlavy tělesa ventilu za účelem řízení relativního otáčení mezi tělesem ventilu a pístní deskou, pokud nekruhová hlava tělesa ventilu prošla nekruhovým otvorem v pístní desce a pístní deska je pootočena relativně vzhledem k tělesu ventilu za účelem spojení pístní desky s tělesem ventilu.

Konstrukce · podle vynálezu má tu nevýhodu, že pístní deska je spojena s tělesem ventilu naprosto spolehlivě, takže posilovači zařízení pracuje bez poruchy po prakticky neomezenou dobu; přitom je spojení velice jednoduché z hlediska součástí i montáže a umožňuje podstatné snížení výrobních nákladů.

Vynález bude podrobně vysvětlen ve spojení s . výkresy, na nichž znázorňuje: obr. 1 podélný řez vakuovým posilovacím zařízením, obr. 2 zvětšený bokorys, ukazující podstatnou část posilovače, obr. 3 řez vedený rovinou III—III z obr. · 2, obr. 4 a 5 pohledy, podobné obr. 2 ' a 3, ' avšak znázorňující další provedení a obr. 6 bokorys obměněného provedení posilovače podle vynálezu.

Vakuové posilovači zařízení (obr. 1] obsahuje hlavní těleso 1, těleso 2 ventilu kluzně uložené v těsnicím členu 2’, připevněném k hlavnímu tělesu 1, pístní desku 3 a membránu 4,. která dělí vnitřek hlavního tělesa 1 do dvou komor A, B a je zatěžována společně s . pístní deskou 3 silou rozdílového tlaku. Na vnitřním konci tělesa 2 ventilu je zhotovena hlava 2a nekruhového průřezu (obr. 2) a ve středové části pístní desky 3 je zhotoven otvor 3a, tvaru odpovídajícího hlavě 2a, takže hlava 2a tělesa 2 ventilu může být zasunuta do otvoru 3a pístní desky 3 pouze v určité vzájemné poloze. Hlava 2a tělesa 2 ventilu a otvor 3a pístní desky 3 může mít jakýkoli nekruhový tvar, do kterého lze vepsat kružnici vhodného rozměru, například čtverec, šestiúhelník, osmiúhelník nebo kruh s výřezem nebo výstupkem na obvodu, takže obě součásti mo hou navzájem lícovat v určité vzájemné poloze. Krček 2b, navazující spojitě na hlavu 2a tělesa 2 ventilu, umožňuje otáčení pístní desky 3, pokud hlava 2a tělesa 2 ventilu prošla otvorem 3a. Příčný řez krčkem 2b může mít jakýkoliv vhodný tvar, umožňující relativní otáčení pístní desky 3, pokud krček 2b leží v otvoru 3a, avšak s výhodou má tvar kružnice vepsané do hlavy 2a, aby měl krcek 2b velkou pevnost. Prstencový výstupek 2c navazuje na krček 2b a slouží k sevření vnitřního obvodu membrány 4 mezi pístní deskou 3 a tělesem 2 ventilu. Na vnitřním obvodu membrány 4 je prstencový výstupek 4a, který vyčnívá (obr. 3] ve směru tloušťky membrány 4, pokud nepůsobí tlačná síla.

Bajonetové spojení jednotlivých dílů vakuového posilovacího zařízení se vytvoří tak, že vnitřní obvod membrány 4 se položí na prstencový výstupek 2c tělesa 2 ventilu, hlava 2a tělesa 2 ventilu se zasune do otvoru 3a pístní desky 3, přičemž mezi oběma součástmi . je udržována určitá vzájemná poloha, pístní deska 3 se stlačí ve směru osy tělesa 2 ventilu proti působení pružné síly vnitřní obvodové části membrány 4, takže hlava 2a tělesa . 2 ventilu projde zcela otvorem 3a pístní desky 3, a pístní deska 3 se pootočí kolem krčku 2b o předem stanovený úhel. U provedení, znázorněného na obr. 2 je možné spolehlivě sevřít membránu 4 mezi pístní desku 3 a těleso 2 ventilu pootočením pístní desky 3 o úhel menší než 90°, s výhodou 45°, díky pružnosti vnitřní obvodové části membrány 4, zejména prstencového výstupku 4a. Prstencový výstupek 4a membrány 4 může být nahražen neznázorněným prstencovým výstupkem na vnitřním obvodu pístní desky 3 na straně přivrácené k · membráně 4. Činný píst podle vynálezu obsahuje těleso 2 ventilu, membránu 4 a pístní desku 3, spojené bajonetovým spojením v jeden celek, bez šroubů nebo podobných upevňovacích dílů pootočením pístní desky 3 vůči tělesu 2 ventilu . o předem stanovený úhel. Poté se vnější obvodová část membrány 4 sevře mezi části la, lb hlavního tělesa 1.

Kroužek 4’, uložený v prstencové drážce v membráně 4, brání toku materiálu vnitřní obvodové části membrány 4 radiálně ven, k němuž by mohlo dojít působením tlakového namáhání, vyvolávaného pístní deskou 3 a tělesem 2 ventilu, a tahového namáhání působícího na vnější obvod membrány 4 během· užívání vakuového posilovacího zařízení.

Vakuové posilovači zařízení dále obsahuje reakční páky 7 a kolíky 8, uložené mezi krycí deskou 9 a deskou 10, které tvoří člen pro řízení otáčení. Západky 9a, na krycí desce 9, jsou zasunuty do otvorů 10a v desce 10, takže jsou obě desky spojeny v jeden celek. Deska 10 dále má přírubu 10b zasunutou do· prstencové drážky 2d tělesa 2 ventilu, a západkovou část lOd opírající se o vnější obvodovou část 2e hlavy 2a tělesa ventilu, k řízení relativního otočného pohybu mezi tělesem 2 ventilu a pístní deskou 3. Deska 10 je přitisknuta na levou povrchovou plochu tělesa 2 ventilu a pístní desky 3 [obr. j poté, co byl činný píst sestaven popsaným způsobem, takže příruba 10b desky 10 zapadá do' drážky 2d tělesa 2 ventilu a nastavuje tak relativní polohu pístní desky 3 a desky 10 v radiálním směru. Západková část lOd desky 10 je zasunuta do jedné z mezer 11 mezi pístní deskou 3 a tělesem 2 ventilu, přičemž leží poblíže ploché vnější obvodové části 2e hlavy 2a tělesa 2 ventilu. Protože v této poloze vyčnívá západková část lOd, jak je jasně znázorněno na obr. 3, k vnitřnímu obvodu otvoru 3a v pístní desce 3, deska 10 se nemůže otáčet vůči pístní desce 3, když je západková část lOd v záběru s vnitřním obvodem otvoru 3a. Jakmile se pístní deska pootočí vůči tělesu 2 ventilu, dojde k záběru západkové části lOd s vnitřním obvodem otvoru 3a pístní desky 3 a rovněž s vnější obvodovou částí 2e hlavy 2a tělesa 2 ventilu, čímž je omezeno jejich relativní otáčení na menší rozsah než činí uvedený, předem stanovený úhel při sestavování.

Obr. 4 a 5 znázorňují jiné provedení, u něhož je vytvořena na pístní desce 3 západková část 3b pro záběr s odpovídajícím otvorem 10c v desce 10 tak, že reguluje relativní otáčení mezi pístní deskou 3 a deskou 10. U tohoto provedení působí západková část lOd desky 10 pouze ve smyslu omezení relativního otáčení mezi deskou 10 a tělesem 2 ventilu. Protože relativní otáčení desky 10 a pístní desky 3 lze regulovat ve velmi malém rozmezí daném rozměrovou tolerancí, je relativní otáčení mezi pístní deskou 3 a tělesem 2 ventilu omezeno na malý rozsah. Je zřejmé, že na pístní desce lze vytvořit několik stejně vzdálených západkových částí 3b, jak je znázorněno na obr. 6, pro jednotlivý záběr s otvory 10c odpovídajícího tvaru, zhotovenými v desce 10, aby se zjednodušilo sestavování. V provedení podle obr. 6 se západková část lOd desky 10 normálně opírá o obecně plochou vnější obvodovou část 2e hlavy 2a tělesa 2 ventilu, zatímco u provedení podle obr. 2 a je mezi radiálně vnitřní plochou západkové části lOd a vnější obvodovou částí 2e hlavy 2a tělesa 2 ventilu prostor.

U znázorněných provedení podpírá deska 10 reakční páky 7 a je opatřena kolíky 8, které slouží jako otočné body výkyvného pohybu reakčních pák 7, čímž je relativní otáčení tělesa 2 ventilu a pístní desky 3 účinně řízeno v požadovaném rozsahu bez zvýšení počtu součástek. Je však možné použít člen, oddělený od hlavních součástí posilovacího zařízení, který je připevněn neotočně k pístní desce a zabírá s vnější obvodovou plochou hlavy 2a tělesa 2 ventilu.

Dále bude stručně popsána celá konstrukce a činnost vakuového posilovacího zařízení, znázorněného na obr. 1. Pokud není stlačena vstupní tyč 5, spojená s neznázorněným brzdovým pedálem nebo podobně, jsou těleso 2 ventilu a pístní deska 3 tlačeny směrem doprava na výkrese vratnou pružinou 6, takže dorazy 4” na membráně 4 dosedají na boční stěnu části lb hlavního tělesa 1. V tomto stavu je komora

A, trvale propojená se zdrojem podtlaku, jako je například neznázorněné sací potrubí motoru, ve spojení s komorou B přes prostor mezi podpěrnou deskou 23 a krycí deskou 9, prostory mezi reakčními pákami 7, přes průchod 2Ϊ vytvořený v tělese 2 ventilu, přes prostor mezi ventilovým sedlem 12 a talířovým ventilem 13, přes prstencový prostor 14 v tělese 2 ventilu a přes radiální kanál 15, přičemž vstupní tyč 5 je udržována v nečinné poloze, znázorněné na výkrese, pomocí vratné pružiny 16. Pohybuje-li se vstupní tyč 5 směrem doleva proti působení vratné pružiny 16, příkladně stlačením brzdového pedálu, pohybuje se talířový ventil 13 směrem doleva vzhledem k tělesu 2 ventilu, které je v této době stacionární, takže dosedne na ventilové sedlo 12 a přeruší spojení mezi komorami A,

B. Pohybuje-li se vstupní tyč dále doleva, oddálí se druhé ventilové sedlo 17' vytvořené na plunžru 17, který je uspořádán kluzně v tělese 2 a ventilu a spojen se vstupní tyčí 5, od talířového ventilu 13. Tím se komora 18, spojená trvale s atmosférou přes filtr 20 a otvor 19' pro zavádění atmosférického vzduchu, upravený v botce 19 proti vnikání prachu, propojí s komorou B přes prostor 14 a kanál 15. Tlak v komoře B vzrůstá na hodnotu atmosférického tlaku a mezi komorami A, B se vytváří tlakový. rozdíl, takže membrána 4, pístní deska 3 a těleso 2 ventilu se pohybují na výkrese doleva. Síla rozdílového tlaku se přenáší na píst hlavního válce nebo podobného neznázorněného ústrojí prostřednictvím pístní desky 3, reakčních pák 7, podpěrné desky 23 a výstupní tyče 21.

Na vstupní tyč 5 působí reakční síla, protože vnější konce reakčních pák 7 leží mezi pístní deskou 3 a prstencovou vystupující částí 23a podpěrné desky 23 a vnitřní konce reakčních pák 7 jsou opřeny o osazení plunžru 17, takže reakce proti síle působící na výstupní tyč 21 je přenášena podpěrnou deskou 23 a reakčními pákami 7 na plunžr 17 a vstupní tyč 5.

Následkem reakční síly, působící proti síle tlaku posouvajícího vstupní tyč 5 a proti pohybu tělesa 2 ventilu směrem doleva, dosedne talířový ventil 13 opět na druhé ventilové sedlo 17' a přeruší spojení mezi komorou B a atmosférou, čímž se vytvoří rovnovážný stav vakuového posilovacího zařízení.

Když se zmenší tlačná síla působící na vstupní tyč 6, vytvoří se mezi ventilovým sedlem 12 a talířovým ventilem 13 vůle, tím klesne tlak v komoře B a posilovači zaříze ní se dostává do nového stavu rovnováhy, který je určen polohou vstupní tyče 5, výstupní silou nebo reakcí ve výstupní tyči 21, silou každé z pružin 6, 16, rozdílovým tlakem působícím na membránu 7, a silou působící na vstupní tyč 5. Klesne-li přítlačná síla, působící na vstupní tyč 5 na nulu, vrací se vakuové posilovači zařízení do stavu, znázorněného na obr. 1.

Je samozřejmé, že vynález není omezen na vakuové posilovači zařízení popsané konstrukce a funkce, a že jej lze aplikovat na činné písty vakuových posilovačích zařízení jakýchkoli jiných typů za předpokladu, že činný píst je tvořen tělesem ventilu a pístní deskou, které jsou vzájemně spojeny bajonetovým spojením.

Ve vakuovém posilovacím zařízení podle vynálezu tvoří deska lOclen pro řízení otáčení a její západková část lOd leží poblíže hlavy 2a tělesa 2 ventilu a reguluje otáčení tělesa 2 ventilu vzhledem k pístní desce 3 v předem stanoveném rozsahu, takže účinně zabraňuje relativnímu otáčení mezi tělesem 2 ventilu a pístní deskou 3 vlivem vibrací nebo podobně v průběhu dlouhého používání a zamezuje oddělení tělesa 2 ventilu od pístní desky 3. Poněvadž deska 10 je uložena na pístní desce 3 neotočně, lze omezit rozsah relativního otáčení mezi píst ní deskou 3 a tělesem 2 ventilu na minimální hodnotu a spolehlivě zabránit jejich rozpojení.

Podle vynálezu je činný píst vytvořen bajonetovým spojením pístní desky 3, membrány 4 tělesa 2 ventilu a desky 10 tvořící člen pro řízení otáčení. Montáž spočívá v zasunutí hlavy 2a tělesa 2 ventilu do otvoru 3a pístní desky 3 a jejich vzájemném pootočení o malý úhel, takže je velmi snadná a rychlá ve srovnání s dosavadními zařízeními užívajícími větší počet svěrných šroubů, a dále není nutné speciální ústrojí pro zajištění těsnosti mezi membránou 4 a tělesem 2 ventilu.

Těleso 2 ventilu je prosté dosud nezbytných závitových otvorů, takže může mít malý vnější průměr a tloušťku a tedy i rozměry celého vakuového posilovacího zařízení jsou malé. Mimo to nedochází ke koncentraci napětí, která byla pozorována okolo závitových otvorů v zařízeních podle současného stavu techniky. Vynález je obzvláště vhodný pro vakuová posilovači zařízení s reakčními pákami, protože z bočních stěn tělesa 2 ventilu nevyčnívají hlavy šroubů a uvnitř hlavního tělesa 1 vakuového posilovacího zařízení je dostatečný prostor.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Vakuové posilovači zařízení, zahrnující hlavní těleso, pístní desku a pružnou membránu, rozdělující vnitřek hlavního tělesa ve dvě komory, válcové těleso ventilu, v němž je uloženo ventilové ústrojí pro vytváření nebo přerušování spojení mezi dvěma komorami a mezi jednou z komor a atmosférou, a bajonetové spojení, upravené mezi pístní deskou a tělesem ventilu, vyznačené tím, že bajonetové spojení je tvořeno nekruhovým otvorem (3a), vytvořeným ve středové části pístní desky (3) a nekruhovou hlavou (2a) odpovídajícího tvaru, vytvoře nou na jednom konci tělesa (2) ventilu, a členem (10) pro řízení otáčení, upevněným na pístní desce (3'1, jehož část (lOd) je uspořádána poblíže vnějšího obvodu hlavy (2a) tělesa (2) ventilu za účelem řízení relativního otáčení mezi tělesem (2) ventilu a pístní deskou (3), pokud nekruhová hlava (2a) tělesa (2) ventilu prošla nekruhovým otvorem (3a) v pístní desce (3*j a pístní deska (3) je pootočena relativně vzhledem k tělesu (2) ventilu za účelem spojení pístní desky (3) s tělesem (2) ventilu.