CS257272B2 - Rotary inertion sensor of slip for hydraulic brake system of vehicle - Google Patents

Description

Předložený vynález se týká rotačního setrvačníkového čidla skluzu pro hydraulickou brzdovou soustavu vozidel, sestávajícího ze setrvačníkového mechanismu, otáčivého s hřídelem, upraveným pro pohon brzděným kolem vozidla, tvořeného setrvačníkem a opěrným členem spolu s uzávorovacími prostředky citlivými na vzájemný úhlový pohyb mezi oběma zmíněnými členy a působícími možnost pohybu jednoho ze zmíněných členů axiálně vůči druhému členu mezi první a druhou úhlovou polohou, v nichž jsou oba členy v předem stanovené úhlové souosé poloze, a druhou úhlovou polohou, v níž zmíněný axiálně pohyblivý člen zabírá s prostředky pro ovládání zařízení pro změnu brzdového tlaku.

U čidla skluzu dále popsaného druhu může dojít к obtížím, jestliže se vozidlo pohybuje nízkou rychlostí, například v silném silničním provozu, tak že v důsledku tísňového zabrzdění může dojít к uvolnění brzdy předčasně v důsledku skluzového signálu. To závisí na citlivosti čidla skluzu, avšak je žádoucí, aby čidlu skluzu bylo zabráněno v činnosti, dokud se vozidlo nepohybuje předem stanovenou minimální rychlostí a tím odvráceno nebezpečí, že vozidlo najede na vozidlo jedoucí před ním, jestliže přední vozidlo rychle zastaví.

Z britského spisu 1 241 798 je známo čidlo skluzu zvláště pro těžká vozidla, opatřené prostředky pro zabránění činnosti čidla při nízké rychlosti vozidla. Čidlo skluzu podle tohoto britského patentového spisu 1 241 798 sestává z prvního rychlostního regulátoru synchronně otáčivého s členem poháněným kolem vozidla a uzpůsobeným к uvolnění brzdového tlaku přemístěním ovládacího členu axiálně vůči otočnému členu, je-li rychlost otáčení otáčivého členu rovna kritické rychlosti nebo je-li nižší než kritická rychlost, při níž regulátor a jeho sestava zapůsobí.

Prostředek bránicí činnosti čidla sestává z druhého rychlostního regulátoru, jehož kritická rychlost je vyšší než rychlost prvního regulátoru a který při působení při nízké rychlosti vozidla zabírá s ovládacím členem a brání jeho axiálnímu pohybu vůči otočnému členu, čímž zabrání mechanismu prvního regulátoru činnosti a tím zabrání snížení brzdového tlaku. Každý regulační mechanismus sestává ze soustavy závaží, uspořádaných na obvodu otáčivého Členu, přičemž každé závaží je upevněno na volném konci ramene, které je druhým koncem otočně uloženo na čepu a může se úhlově natáčet kolem osy ležící v rovině kolmé к ose otočného Členu, takže ramena i s příslušnými závažími se pohybují po obloucích ležících v rovinách, v nichž leží zároveň osa otáčivého Členu.

Nevýhodou takových uspořádání je, jelikož se ramena a jejich příslušná závaží, například čidla podle britského pat. spisu 1 241 798 pohybují po obloucích ležících v rovinách obsahujících osu otáčivého členu, že dochází к potížím při zabudování čidla, například podle britského pat. spisu 1 241 798 v omezeném prostoru ve skříni modulátoru. Stejné nevýhody jsou význakem čidel obecně známého stavu techniky.

Okolem vynálezu je proto návrh Čidla skluzu pro hydraulickou soustavu vozidel opatřenou odstředivými uzávorovacími prostředky, které by se samočinně uvolnily, jakmile odstředivá síla, jíž je závaží podrobeno, dosáhne předem stanovené hodnoty, na níž je zařízení navrženo a které by bylo lze umístit v omezeném prostoru modulátoru nebo čidla.

Úkol byl vyřešen návrhem rotačního setrvačníkového čidla skluzu pro hydraulickou brzdovou soustavu vozidel, sestávající ze setrvačníkového mechanismu otočného na hřídeli, poháněného brzděným kolem vozidla, obsahujícího setrvačník a opěrný člen spolu s uzávorovacími prostředky závislými na vzájemném úhlovém pohybu obou zmíněných členů a působícími pohyb jednoho z nich axiálně vůči druhému členu mezi první úhlovou polohou, v níž jsou oba členy v předem určené souosé poloze a druhou úhlovou polohou, v níž jeden ze zmíněných členů axiálně pohyblivých zabírá s prostředky ovlivňujícími zařízení pro modulaci brzdového tlaku, v nichž jsou upraveny pro vzájemné uzávorování obou zmíněných členů v první úhlové poloze proti možnosti vzájemného pohybu, kteréžto uzávorovací prostředky jsou samočinně uvolnitelné v závislosti na odstředivé síle, jejíž velikost odpovídá předem stanovené minimální rychlosti vozidla, podle vynálezu jehož podstata spočívá v tom, že setrvačník je uložen otočně na hřídeli čidla skluzu a v jeho čelním prstencovém vybrání je alespoň na dvou kuličkách umístěných ve vybráních a protivybráních uložen prstencový opěrný člen upevněný spojkovými upevňovacími prostředky na volném konci hřídele čidla skluzu obvodově pevně a axiálně částečně pohyblivě, přičemž na setrvačníku jsou upraveny uzávorovací prostředky tvořené například alespoň jedním závažím, případně sestavou závaží uloženými proti účinku odstředivé síly radiálně pohyblivě v rovině kolmé к ose hřídele čidla skluzu a vedenými účinkem pruživých předepjatých prostředků, tvořených například pružinami, do uzávorovací polohy vzájemného otáčivého pohybu prstencového opěrného členu a setrvačníku.

Dále podle vynálezu je o vnější konec závaží tvaru plunžru s osazenou vnitřní koncovou částí, v radiálním vrtání jednoho z členů, například setrvačníku, opřena tlačná šroubová pružina pro záběr osazené vnitřní koncové části s doplňkovou obvodově probíhající drážkou druhého členu, například prstencového opěrného členu.

Rovněž podle vynálezu má rotační setrvačníkové čidlo skluzu upravena dvě závaží vedená v radiálních vrtáních příslušného členu diametrálně protilehle.

Ještě dále podle vynálezu závaží je neseno předepjatým páskem pruživého materiálu.

Dalším význakem podle vynálezu je, že závaží sestavy závaží je uspořádáno na páce uložené otočně na čepu setrvačníku, rovnoběžném s osou hřídele čidla, přičemž ve vybrání páky je jedním koncem zavěšena tažná pružina, zavěšená druhým koncem na kotevním čepu upráveném na setrvačníku.

Ještě dalším význakem vynálezu je, že sestava závaží tvořená pákou se závažím upevněným na radiálně nejvzdálenějším konci páky, vybíhá od čepu setrvačníku obvodově, přičemž páka má radiálně dovnitř vybíhající výstupek pro záběr se zářezem upraveným v obvodové ploše prstencového opěrného členu.

Dále podle vynálezu vybrání páky pro zavěšení jednoho konce tažné pružiny se nalézá radiálně vně tětivy procházející osou čepu setrvačníku pro uložení páky a osou kotevního čepu druhého konce tažné pružiny.

Konečně podle vynálezu na obvodové ploše prstencového opěrného členu upravená obvodově probíhající drážka nebo zářez má délku větší než osazená vnitřní koncová část závaží, případně než radiálně dovnitř vybíhající výstupek pro záběr s osazenou vnitřní koncovou částí závaží, případně s výstupkem a pro blokování vzájemného axiálního případně úhlového pohybu mezi oběma členy, například setrvačníkem a prstencovým opěrným členem.

Výhodou vyřešení úkolu podle vynálezu je, že uspořádání uzávorovacích prostředků tvořených alespoň jedním závažím pohyblivým v rovině kolmé к ose hřídele, umožňuje zabudování prostředků vysílajících signál skluzu v poměrně omezeném radiálním prostoru skříně modulátoru nebo čidla i s uzávorovacími prostředky dovolujícími nečinnost čidla až к dosažení minimální jízdní rychlosti, což zajišťuje, že zařízení neuvolní brzdy předčasně.

Vynález bude v dalším popsán na příkladu dvou vytvoření znázorněných na připojených výkresech, na nichž značí: Obr. 1 nárysný pohled na rotační setrvačníkové čidlo skluzu s odebraným víkem, obr. 2 bokorysný řez rovinou 2-2 z obr. 1, obr. 3 nárysný pohled na zařízení podle vynálezu,, podobné zařízení podle obr. 1, avšak bez skříně zařízení a s odlišnými uzávorovacími prostředky a obr. 4 silový diagram.

Čidlo skluzu znázorněné na obr. 1 a 2, sestává ze skříně 2' ^v níž je uloženo hydraulické čerpadlo 2 a sestava 2 tlakového ventilu s modulátorem tlaku. Podélně vybíhající hřídel 4 vyčnívající z opačného konce skříně 2 je jedním koncem spojen s brzděným kolem vozidla (neznázorněno) a jeho druhý konec nese čidlo 2 skluzu tvaru setrvačníkové soustavy obklopené válcovou radiální přírubou 2 skříně 2» jejíž otevřený vnější konec je uzavřen snímatelným víkem 2·

Válcová radiální příruba 6 chrání zařízení před poškozením létající nečistotou a jejími předměty.

Sestava čidla 2 skluzu sestává ze setrvačníku 10 otočně uloženého na ložiskách 11, 12, od sebe vzdálených poblíž jednoho konce hřídele 2 ^a prstencového opěrného členu 13 alespoň částečně uloženého v prstencovém vybrání 14 čela setrvačníku 10 přivráceném к volnému konci válcové příruby 2 skříně 2· Mezi vnější obrubovou plochou prstencového opěrného členu 13 a vnější stěnou vybrání 14 je vytvořena vůle rovněž jako mezi vnitřní obrubovou plochou prstencového opěrného členu 12 a vnitřní stěnou prstencovou vybrání 14. Ve vybrání a protivybrání Π»/ 17 přivrácených čelních ploch setrvačníku 10 a prstencového opěrného členu 13 jsou upraveny úhlově rozmístěné kuličky 12·

Prstencový opěrný člen 13 je nesen volným koncem hřídele 2 spojkovými upevňovacími prostředky 18. Upevňovací prostředky 18 sestávají z radiální hnací příruby 19 upravené pevně na volném konci hřídele 2/ opatřené na obvodu dvojicí diametrálně uspořádaných rovnoběžných výstupků 20 vybíhajících axiálně směrem к vnějšímu konci válcové příruby 2 ^a dále ze spojkové desky 21 tvaru talíře, která zabírá třením vnější boční obvodovou plochou s radiální spojkovou plochou 22 vytvořenou na prstencovém opěrném členu 13 a která má upraveny diametrálně uspořádané výřezy 23, jimiž kluzně prochází výstupky 20 radiální hnací příruby 19. Talířový tvar spojkové desky 21 vytváří vůli mezi ní a volným koncem hřídele 2·

Prstencový opěrný člen 13 je přitlačován к setrvačníku 10 silou předepjaté pružiny (neznázorněno), kterážto síla je přenášena na prstencový opěrný člen 13 spojkovou deskou 21 a úhlovou pákou 24 upevněnou ve skříni 2· Úhlová páka 21 působí na spojkovou desku 21 v ose hřídele 2 seřiditelným tlak přenášejícím členem 25 zašroubovaným skrze úhlovou páku 24 tak, že síla předpětí působí ve středu spojkových upevňovacích prostředků 22* Jelikož se prstencový opěrný člen 13 může pohybovat radiálně vůči setrvačníku 22' 3^e zatížení působené předpětím pružiny přenášeno v podstatě rovnoměrně na alespoň dvě kuličky 15.

V radiálních vrtáních 31 obvodové stěny nebo věnce 39 setrvačníku 10 jsou diametrálně umístěna závaží 30 tvaru plunžru. Radiální vrtání 31 leží v rovině kolmé к ose hřídele 2* Každé závaží 30 má osazenou vnitřní koncovou část 32, která je tlačnou šroubovou pružinou 33 upravenou v příslušném radiálním vrtání 31 přitlačována do záběru a obvodově probíhající drážkou 34 v sousední vnější ploše prstencového opěrného členu 13.

V normální poloze jsou tedy závaží 30 tlačena směrem dovnitř tlačnými šroubovými pružinami 33 do záběru obvodově probíhající drážkou 21* ^v důsledku toho jsou setrvačník 10 a prstencový opěrný člen 13 uzávorovány vůči relativnímu axiálnímu pohybu a v důsledku kuliček 22 uložených v jejich vybráních 22' 12 rovněž proti vzájemnému úhlovému pohybu.

Hmotnost závaží 30 je volena tak, že při rychlosti vozidla nad předem stanovenou minimální rychlostí stačí odstředivá síla takto vznikající působit na závaží 30 radiálně vnějším směrem, přičemž jejich vnitřní osazené koncové části 32 vystoupí z obvodově probíhající drážky 34, čímž se uzávorování setrvačníku 10 a prstencového opěrného č|enu 13 zruší. V praxi je hmotnost závaží 30 tak volena, že závaží 30 neuvolní čidlo _5 skluzu při rychlosti vozidla menší než předem stanovené, například 17 km/hod.

Po uvolnění závaží 30 další relativní úhlový pohyb mezi setrvačníkem 10 a prstencovým opěrným členem 13 v důsledku nadměrného zpomalení brzděného kola vozidla, hřídele 2 ^a setrvačníku 10 otáčejícím se dále v důsledku jeho setrvačnosti, způsobí snahu kuliček 15 к vyjetí z vybrání 22/ 17 a tím odtlačování prstencového opěrného členu 13 a spojkové desky 21 axiálně od setrvačníku 22* ^v důsledku toho se úhlová páka 24 úhlově pootočí a uvede do chodu sestavu tlakového ventilu 2 ^s modulátorem tlaku. Spojková deska 21 klouže a je vedena výstupky 20. Poté setrvačník 10 a prstencový opěrný člen 13 běží dále proti třecí síle, tvořené záběrem spojkové desky 21 a radiální spojkové plochy 22, jejíž mezní hodnota je určena předpětím pružiny (neznázorněno). Tato mezní hodnota může být seřízena, nebo jinak nastavena seřízením axiální polohy seřiditelného tlak přenášejícího členu 25 vůči páce 24 po sejmutí snímatelného víka 7.

Obměnou obvodově probíhající drážky 34 lze uspořádat axiální štěrbinu.

U jiné obměny provedení vynálezu jsou radiální vrtání 31 a tlačné šroubové pružiny 33 vynechány a každé z diametrálně uspořádaných závaží 30 je neseno jedním koncem páky pružného materiálu výhodně podélnou listovou pružinou, probíhající obecně v obvodovém směru, jejíž druhý konec je spojen se setrvačníkem 10 bud pevně anebo jiným zakotvením. List ploché pružiny působí předpětím na závaží 30 v témže směru, v kterém byla dříve zatížena tlačnými Šroubovými pružinami 22· Jinak konstrukce a činnost takto upraveného čidla je stejná jako čidla znázorněného na obr. 1 a 2.

U provedení předmětu vynálezu znázorněného na obr. 3 a 4 je sestava závaží 43 otočně upevněna na jednom konci páky 42 otočně v rovině kolmé к ose hřídele 4. Závaží 43 je pohyblivé kolem čepu 41 na čelní stěně setrvačníku 10 u prstencového vybrání 14 a čep 41 je rovnoběžný s osou hřídele 4- Závaží 43 je upevněno na páce 42 vybíhající obvodově od čepu 41 a závaží 43 nesené radiálně nejvzdálenějším koncem páky 42 je umístěno těsně u věnce 39 setrvačníku 10. Závaží 43 má obloukový tvar a vybíhá obvodově za vnější volný konec páky 42 na jejím opačném konci, vzdáleném od čepu 41. Radiálně dovnitř vybíhající výstupek 44 na vnějším konci páky 42 je upraven pro záběr s axiálně probíhajícím zářezem 45 ve vnější ploše prstencového opěrného členu 13.

Tažná pružina 46, je připojena na jednom konci к vybrání 47 páky 42 u konce závaží 42 v sousedství čepu 41 a druhým koncem upevněna ke kotevnímu čepu 48 na čelní ploše setrvačníku 10 na konci vzdáleném od závaží 42· Vybrání 47 je umístěno radiálně vně od tětivy 49 procházející osou Čepu 41 a kotevního čepu 48, takže tažná pružina 46 vyvíjí na páku 42 výslednou sílu ve směru působící přitlačení radiálně dovnitř vybíhajícího výstupku 44 páky 42 do zářezu 45 obvodové plochy prstencového opěrného členu 13.

Na čelní straně setrvačníku 10 je odvrtán odlehčovací otvor 50 pro vyrovnání hmotnosti sestavy 40 závaží 43.

Úpravou větší Části hmotnosti sestavy 40 v závaží ,43 a jeho uspořádáním u věnce 39 setrvačníku 10 roste odstředivý účinek získaný při dané rychlosti ve srovnání s tímto účinkem získaným u provedení vynálezu podle obr. 1 a 2. Výhodou tohoto uspořádání je rychlejší působení umožňující radiálně dovnitř vybíhajícímu výstupku 44 naskočit do záběru se zářezem 45 a z tohoto záběru vyjít.

Toho se docílí dodržením poměrně malé vzdálenosti mezi Čarou danou tětivou 49 a čarou záběru 51 probíhající místem zavěšení tažné pružiny 46 na páce 42 a místem jejího upevnění na kotevním čepu 48.

Z toho plyne - jak znázorněno na obr. 4, že momenty к ose kotevního Čepu 48 jsou

Fr . L = Fs,. X kde značí: Fs sílu tažné pružiny 46

Fr odstředivou sílu působící na poloměru páky L.

Tím může odstředivá síla Fr rychle překonat účinek síly pružiny Fs, v důsledku pohybu páky 42, který je poměrně malý.

Konstrukce a činnost čidla skluzu znázorněného na obr. 3 a 4 je jinak tatáž, jako čidla skluzu znázorněného na obr. 1 a 2, takže odpovídající části zařízení byly označeny odpovídajícími vztahovými značkami.

Setrvačníkové čidlo podle vynálezu je vhodné pro použití u motocyklů nebo lehkých motorových vozidel, například lehkých osobních vozidel. _ý

Claims (8)

1. Rotační setrvačníkové čidlo skluzu pro hydraulickou brzdovou soustavu vozidel, sestávající ze setrvačníkového zařízení otočného na hřídeli, poháněného brzděným kolem vozidla, obsahující setrvačník a opěrný člen spolu s uzávorovacími prostředky závislými na vzájemném úhlovém pohybu obou zmíněných členů a působícími pohyb jednoho z nich axiálně vůči druhému členu mezi první úhlovou polohou, v níž jsou oba členy v předem určené souosé poloze a druhou úhlovou polohou, v níž jeden ze zmíněných členů axiálně pohyblivých zabírá s prostředky ovlivňujícími zařízení pro modulaci brzdového tlaku, v nichž jsou upraveny uzávorovací prostředky citlivé na odstředivou sílu pro vzájemné uzávorování obou zmíněných členů v první úhlové poloze proti možnosti vzájemného pohybu, kteréžto uzávorovací prostředky jsou samočinně uvolnitelné v závislosti na odstředivé síle, jejíž velikost odpovídá předem stanovené minimální rychlosti vozidla, vyznačené tím, že setrvačník (10) je uložen otočně na hřídeli (4) čidla (5) skluzu a v jeho čelním prstencovém vybrání (14) je alespoň na dvou kuličkách (15) umístěných ve vybráních (16) a protivybráních (17) uložen prstencový opěrný člen (13) upevněný spojkovými upevňovacími prostředky (18) na volném konci hřídele (4) čidla (5)skluzu obvodově pevně a axiálně částečně pohyblivě, přičemž na setrvačníku (10) jsou upraveny uzávorovací prostředky, tvořené například alespoň jedním závažím (30) , případně sestavou závaží (40) uloženými proti účinku odstředivé síly radiálně pohyblivě v rovině kolmé к ose hřídele (4) čidla (5) skluzu a vedenými účinkem pružných předepjatých prostředků tvořených například pružinami (33, 46) do uzávorovací polohy vzájemného otáčivého pohybu prstencového opěrného členu (13) a setrvačníku (10).

2. Rotační setrvačníkové čidlo skluzu podle bodu 1, vyznačené tím, že o vnější konec závaží (30) tvaru plunžru a osazenou vnitřní koncovou částí (32) je v radiálním vrtání (31) jednoho z členů, například setrvačníku (10) opřena tlačná šroubová pružina (33) pro záběr osazené vnitřní koncové části (32) s doplňkovou obvodově probíhající drážkou (34) druhého členu, například prstencového opěrného členu (13).

3. Rotační setrvačníkové čidlo skluzu podle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že má upravena dvě závaží (30) vedená v radiálních vrtáních (31) příslušného členu diametrálně protilehle.

4. Rotační setrvačníkové čidlo skluzu podle bodů 1, 2 nebo 3, vyznačené tím, že závaží (30) je neseno předepjatým páskem pruživého materiálu.

5. Rotační setrvačníkové čidlo skluzu podle bodu 1, vyznačené tím, že závaží (43) sestavy (40) závaží (43) je uspořádáno na páse (42) uložené otočně na čepu (41) setrvačníku (10), rovnoběžném 8 osou hřídele (4) čidla (5), přičemž ve vybrání (47) páky (42) je jedním koncem zavěšena tažná pružina (46) zavěšená druhým koncem na kotevním čepu (48) upraveném na setrvačníku (10) .

6. Rotační setrvačníkové čidlo skluzu podle bodu 5, vyznačené tím, že sestava (40) závaží (43) tvořená pákou (42) se závažím (43) upevněným na radiálně nejvzdálenějším konci páky (42) vybíhá od čepu (41) setrvačníku (10) obvodově, přičemž páka (42) má radiálně dovnitř vybíhající výstupek (44) pro záběr se zářezem (45) upraveným v obvodové ploše prstencového opěrného členu (13).

7. Rotační setrvačníkové čidlo skluzu podle bodů 5 nebo 6, vyznačené tím, že vybrání (47) páky (42) pro zavěšení jednoho konce tažné pružiny (46) se nalézá radiálně vně tětivy (49) procházející osou čepu (41) setrvačníku (10) pro uložení páky (42) a osou kotevního čepu (48) druhého konce tažné pružiny (46).

8. Rotační setrvačníkové čidlo skluzu podle bodů 2 až 7, vyznačené tím, že na obvodové ploše prstencového opěrného členu (13) upravená obvodově probíhající drážkou (34) nebo zářez (45) má délku větší než osazená vnitřní koncová Část (32) závaží (30), případně než radiálně dovnitř vybíhající výstupek (44) páky (42) pro záběr s osazenou vnitřní koncovou částí (32) závaží (30), případně s výstupkem (44) a pro blokování vzájemného axiálního, případně úhlo-

vého pohybu mezi oběma členy, například setrvačníkem (10) a prstencovým opěrným členem (13). 3 výkresy