CZ281175B6 - Podtlakový posilovač brzd - Google Patents

Abstract

Elektromagnet (20) posilovače je pevně spojen s ventilovým pístem (9) a posuvně spolu s ním upraven v tělese (5) řídícího ventilu. Ventilový píst (9) je s výhodou vytvořen ve tvaru hrnce a kotva (31) elektromagnetu (20) zasahuje do závěrné části (30), přičemž k přenášení síly mezi třetím těsnícím sedlem (24), které se pohybuje synchronně s ventilovým pístem (9) a kotvou (31), dochází prostřednictvím válcového kolíku (32), na němž je upevněna deska (33) pro přenášení síly a pro nesení třetího těsnícího sedla (24). Deska (33) je přitom vytvořena ve tvaru obdélníka a je upravena v radiální drážce (36) ve ventilovém pístu (9). ŕ

Description

Podtlakový posilovač brzd

Oblast techniky

Vynález se týká podtlakového posilovače brzd pro motorová vozidla ve skříni posilovače, jejíž vnitřní prostor je rozdělen pohyblivou stěnou na podtlakovou komoru a pracovní komoru, jakož i s tělesem řídicího ventilu, nesoucím pohyblivou stěnu, v němž je upraven řídicí ventil, řídicí tlakový rozdíl, působící na pohyblivou stěnu, ovladatelný ovládací tyčí a sestávající z prvního těsnicího sedla, vytvořeného v tělese řídicího ventilu, druhého těsnicího sedla, vytvořeného na ventilovém pístu, posuvném ovládací tyčí, jakož i z elasticky deformovatelného ventilového tělesa, přičemž těsnicí sedla jsou vytvořena navzájem koncentricky a koncentricky s těsnicími sedly je upraveno pohyblivé třetí těsnicí sedlo, ovladatelné elektromagnetem, které umožňuje zavzdušnění pracovní komory nezávisle na ovládací tyči.

Dosavadní stav techniky

Takový podtlakový posilovač brzd je například znám z evropské přihlášky vynálezu 0 478 396 AI. Elektromagnet, ovládající třetí těsnicí sedlo, je u známého podtlakového posilovače brzd přiřazen tělesu řídicího ventilu, resp. nepohyblivě upraven v jeho vybrání, otevřeném směrem k podtlakové komoře. Při uvedení podtlakového posilovače brzd v činnost působením cizí síly elektromagnetu dochází k relativnímu pohybu mezi tělesem řídicího ventilu, resp. třetím těsnicím sedlem a ventilovým pístem, který znamená ztrátu dráhy, která musí být přídavně překonána elektromagnetem, který musí už na začátku uvedeni posilovače v činnost vyvinout značnou silu, aby mohl otevřít řídicí ventil proti působení sil, vyskytujících se na jeho ventilovém tělese.

Za méně výhodné jsou také považovány problémy, vyskytující se při montáži hlavního brzdového válce, zasahujícího do skříně posilovače, které lze řešit pouze změnami montážních rozměrů posilovače brzd.

Je proto úkolem předkládaného vynálezu navrhnout opatřeni, která umožňuji značné snížení cizí síly ovládání, vyvíjené elektromagnetem.

Podstata vynálezu

Tento úkol je podle vynálezu vyřešen tím, že elektromagnet je pevně spojen s ventilovým pístem a posuvně upraven v tělese řídicího ventilu, takže se třetí těsnicí sedlo pohybuje synchronně s ventilovým pístem.

Pro konkretizováni myšlenky vynálezu je elektromagnet u výhodného dalšího provedení vynálezu, u něhož se tlačná tyč, přenášející výstupní sílu podtlakového posilovače brzd, opírá prostřednictvím pryžového elastického reakčniho kotouče o těleso řídicího ventilu, upraven v axiálním prodloužení ventilového pístu, vytvořeném s výhodou ve tvaru hrnce, které je uzavřeno závěrnou součástí, která současné umožňuje přenášení vstupní síly, zaváděné ovládací tyči, na reakční kotouč. Tímto opatřením se dosahuje

-1CZ 281175 B6 obzvláště kompaktního provedení předmětu vynálezu, které nevyžaduje zvětšení své axiální délky a které umožňuje smysluplnou integraci hlavního brzdového válce, zapojeného za podtlakovým posilovačem brzd, ve skříni posilovače.

Pro dosažení příznivého průběhu siločar, vytvářených elektromagnetem, je jeho kotva u jiného výhodného provedení předmětu vynálezu.částečně vedena v závěrné součásti, přičemž k přenášení síly mezi třetím těsnicím sedlem a kotvou dochází prostřednictvím válcového kolíku, na němž je upevněna deska pro přenášení síly, nesoucí třetí těsnicí sedlo. Tato opatření umožňují snížení magnetických ztrát, způsobených rozptylovými toky, resp. radiálními silami.

U varianty provedení předmětu vynálezu, optimální z hlediska váhy, je třetí těsnicí sedlo vytvořeno na kroužku, vedeném při současném utěsnění v tělese řídicího ventilu, který je prostřednictvím alespoň dvou s výhodou radiálně proti sobě ležících přídržných ramen spojen s deskou pro přenášení síly. Deska pro přenášení síly může být přitom s výhodou vytvořena ve tvaru obdélníka a upravena v radiální drážce ve ventilovém pístu.

Kromě toho je výhodné, je-li třetí těsnicí sedlo upraveno podle dalšího znaku vynálezu radiálně mezi oběma těsnicími sedly.

Bezchybné funkce posilovače brzd podle vynálezu, zejména při zpětném pohybu pohyblivé stěny, je u dalšího výhodného provedení dosahováno tím, žer je třetí těsnicí sedlo upraveno axiálně posunuté oproti druhému těsnicímu sedlu. Bezpečného vedení kotvy elektromagnetu lze dosáhnout u dalšího provedení předmětu vynálezu, u něhož je kolík veden v závěrné součásti jakož i ve vodicí součásti, upravené v prodloužení ventilového pístu.

Další výhodné provedení vynálezu je obzvláště vhodné pro takzvané podtlakové posilovače brzd se zkráceným mrtvým chodem, jejichž ventilové písty dosedají prostřednictvím příčných součásti, upravených s axiální vůlí v tělese řídicího ventilu, na dorazy, nepohyblivé vůči skříni posilovače. Aby bylo zajištěno, že chování takového podtlakového posilovače brzd ve fázi snižováni tlaku odpovídá do značné míry chování posilovače, který nelze uvádět v činnost působením cizí síly, je třetí těsnicí sedlo podle vynálezu upraveno v klidové poloze ve vzdálenosti od ventilového tělesa, která je větší nebo rovna vzdálenosti mezi příčnou součásti a plochou dorazu, vytvořenou v tělese řídicího ventilu, které při uvedení posilovače v činnost umožňuje unášení příčné součásti. Pro uvedení třetího těsnicího sedla do výchozí polohy po uvedení posilovače v činnost cizí silou slouží pružina, předepínající kotvu proti směru působeni elektromagnetu, která je upravena mezi kotvou a vodicí součástí.

Pro vyvoláni řízeného brzděni, resp. požadovaného zpomalení, lze třetí těsnicí sedlo u další výhodné varianty provedení vynálezu ovládat pouze ve smyslu odděleni komor posilovače, přičemž je použit ventil, který lze uvádět v činnost nezávisle na elektromagnetu, a který umožňuje zavzdušněni pracovní komory nezávisle na řídicím ventilu. Tato opatření umožňují přesné oddělení dvou funkcí, které by jinak musily být vykonány pouze třetím těsnicím sedlem, takže pro realizaci udržení konstantního tlaku není

-2CZ 281175 B6 zapotřebí pulzní regulace. Ventil, vytvořený jako pneumatický elektromagnetický ventil, v bezproudovém stavu uzavřený, je přitom s výhodou upraven na polovině skříně posilovače, omezující pracovní komoru, takže je dosahováno přídavného zvýšení funkční bezpečnosti podtlakového posilovače brzd podle vynálezu, zejména při výpadku proudu.

Zlepšení, resp. optimalizace poměru mezi silou zpětného nastavení, působící na druhé těsnicí sedlo, a silou, uvádějící posilovač brzd podle vynálezu v činnost, se dosáhne u dalšího výhodného provedení vynálezu tím, že ventilové těleso omezuje v tělese řídicího ventilu pneumatický prostor, v němž působí pneumatický tlak, panující v pracovní komoře.

Obzvláště krátké dráhy proudění při zavzdušňování a odvzdušňováni pneumatického prostoru, resp. rychlé změny tlaku v pneumatickém prostoru se u dalšího provedení předmětu vynálezu dosahuje tím, že ventilové těleso vykazuje v oblasti své těsnicí plochy alespoň jeden průchod, který tvoři spojení mezi kruhovým prostorem, spojeným s pracovní komorou a omezeným těsnicími sedly, a pneumatickým prostorem.

Další výhodná forma provedení vynálezu se konečně vyznačuje tím, že ventilové těleso vykazuje v oblasti své těsnicí plochy radiálně uvnitř ležící těsnicí chlopeň, která spolu s přídržným kroužkem, přidržujícím ventilové těleso v tělese řídicího ventilu, omezuje pneumatický prostor. Toto opatření zaručuje účinné utěsnění pneumatického prostoru pro vyrovnání tlaku.

Pro umožnění žádoucího dávkování cizí brzdové síly, vyvíjené elektromagnetem, se u dalšího provedení předmětu vynálezu používá prostředků, které umožňují rozeznáni skutečné polohy ventilového tělesa. Dávkováni brzdové síly, vyvolané cizím zásahem, jehož je dosahováno tímto opatřením, je nutné u všech myslitelných aplikací, při nichž je žádoucí nejen maximální brzdový tlak, vyvolaný cizím zásahem, nýbrž příkladně dávkovaná fáze udržováni konstantního tlaku při vyvolaném stavu uvedeni posilovače v činnost.

Zmíněné prostředky umožňují s výhodou přímé snímání ovládací dráhy ventilového tělesa. Při přímém snímáni je ovládací dráha ventilového tělesa snímána prostřednictvím Hallova senzoru. Přitom jsou myslitelné dvé formy provedeni:

U prvního provedení je Hallův senzor upraven v tělese řídicího ventilu, s výhodou v oblasti prvního těsnicího sedla a spolupůsobí s permanentním magnetem, který je integrován ve ventilovém tělese. U druhého provedeni je Hallův senzor upraven ve ventilovém tělese, zatímco permanentní magnet je umístěn v tělese řídicího ventilu, s výhodou v oblasti prvního těsnicího sedla.

S ohledem na změny ventilového tělesa, vyráběného ve velkosérii, potřebné pro přímé snímání, je dále navrhováno použiti prostředků, které umožňují nepřímé snímání ovládací dráhy ventilového tělesa, s výhodou snímáni ovládací dráhy kotvy elektromagnetu. K tomuto účelu je snímána ovládací dráha kroužku, nesoucího třetí těsnicí sedlo, který spolupůsobí s deskou pro přenášení síly, spojenou s kotvou. Podle vynálezu je k tomuto účelu v desce pro přenášeni sily upraven permanentní magnet, který spo

-3CZ 281175 B6 lupůsobí s Heliovým senzorem, integrovaným ve ventilovém pístu. U tohoto druhu snímání neexistuje až do okamžiku dosednutí třetího těsnicího sedla na ventilové těleso žádný proporcionální vztah k ovládací dráze ventilového tělesa, takže je nutno brát toto rozmezí v úvahu při vyhodnocování výstupního signálu Hallova senzoru, příkladně prostřednictvím mikroprocesoru.

Další zásadní možnost nepřímého snímání spočívá v tom, že se použije prostředků, které umožňuji snímání magnetické indukce v pracovní vzduchové mezeře elektromagnetu při současném měření proudu, přiváděného do elektromagnetu. Pracovní vzduchová mezera elektromagnetu je přitom s výhodou jednak omezena kotvou, a jednak válcovou vodicí součástí, upravenou uvnitř ventilového pístu.

Další výhodné zlepšení posledně zmíněného provedení spočívá v tom, že je ve vodicí součásti, na straně směřující ke kotvě, upraven Hallův senzor, pracující na analogovém principu. Toto opatření umožňuje plynulé snímání indukce elektromagnetu.

Pro zabráněni zmenšení čelní plochy vodici součásti, potřebné k vyvíjeni elektromagnetické síly, je Hallův senzor u dalšího provedení předmětu vynálezu upraven ve jhu elektromagnetu, s výhodou ve stěně válcového prodloužení ventilového pistu, v němž je elektromagnet umístěn.

Aby bylo zaručeno bezpečné vypnutí elektromagnetu, zejména po ukončeni brzdění, podporovaného cizí silou, dosedá ventilový píst u dalšího provedeni předmětu vynálezu axiálně na reakční kotouč, přenášející výstupní sílu podtlakového posilovače brzd, prostřednictvím kotouče, určujícího převodový poměr posilovače, uloženého s možností omezeného axiálního pohybu v tělese řídicího ventilu, jehož pohyb proti směru ovládání podtlakového posilovače brzd v činnost je omezen dorazem (prstencovou plochou), vytvořeným v tělese řídicího ventilu, který umožňuje další pohyb ventilového pistu proti směru uváděni v činnost.

Ulehčení montáže podtlakového posilovače brzd podle vynálezu je konečné dosahováno tím, že těleso řídicího ventilu je dvoudílné a vykazuje přední část, která je spojena tvarovým stykem s vodicí částí, v níž je umístěn řídicí ventil, jakož i člen, přenášející výstupní sílu (tlačná tyč), reakční kotouč, jakož i kotouč, stanovící převodový poměr posilovače.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v následujícím popise blíže vysvětlen na šesti příkladech provedení v souvislosti s přiloženými výkresy. Na výkresech znázorňuje:

Obr. 1 první provedení podtlakového posilovače brzd podle vynálezu v podélném řezu, částečně přerušeném;

obr. 2 modifikované druhé provedení podtlakového posilovače brzd podle vynálezu v zobrazeni, odpovídajícím obr. 1;

obr. 3 třetí provedeni podtlakového posilovače brzd podle vynálezu v zobrazení, odpovídajícím obr. 1;

-4CZ 281175 B6 obr. 4 čtvrté provedení podtlakového posilovače brzd podle vynálezu v zobrazení, odpovídajícím obr. 1;

obr. 5 páté provedení podtlakového posilovače brzd podle vynálezu v zobrazení, odpovídajícím obr. 1;

obr. 6 šesté provedení podtlakového posilovače brzd podle vynálezu v zobrazení, odpovídajícím obr. 1; a obr. 7 jednotlivé fáze uvádění podtlakového posilovače brzd podle vynálezu zobrazeného na obr. 6, v činnost.

Příklady provedení vynálezu

Skříň 1 podtlakového posilovače brzd podle vynálezu, znázorněná na výkresech pouze schematicky, je rozdělena axiálně pohyblivou stěnou 2. na pracovní komoru 3 a podtlakovou komoru 4. Axiálně pohyblivá stěna 2 je tvořena membránovým talířem 8, zhotoveným z plechu hlubokým tažením, jakož i ohebnou membránou 18, dosedající na talíř 8, která tvoří blíže neznázorněným způsobem mezi vnějším obvodem membránového talíře 8 a skříní 1 posilovače svinutelnou membránu, sloužící k utěsnění.

Řídicí ventil 12 , ovladatelný ovládací tyčí 7, je umístěn v tělese 5 řídicího ventilu 12., nesoucím pohyblivou stěnu 2, které je při současném utěsněni vedeno ve skříni 1 posilovače a sestává z prvního těsnicího sedla 15. vytvořeného na tělese 5 řídicího ventilu 12 , druhého těsnicího sedla 16, vytvořeného na ventilovém pistu 2/ spojeném s ovládací tyčí 2/ jakož i z ventilového tělesa 10., spolupůsobícího s oběma těsnicími sedly 15, 16, které je ventilovou pružinou 22, opírající se o přídržný kroužek

21. tlačeno na ventilová sedla 15, 16.. Pracovní komoru 2 lz® spojovat s podtlakovou komorou 4 kanálem 28, probíhajícím po straně tělesa 5 řídicího ventilu 12.

Brzdová sila je pomocí pružného pryžového reakčního kotouče 6, dosedajícího na čelní plochu tělesa 5 řídicího ventilu 12/ jakož i tlačné tyče 14 , vykazující čelní přírubu 23./ přenášena na ovládací píst neznázorněného hlavního válce brzdového ústrojí, který je upevněn na neznázorněné polovině skříně 1 posilovače, omezující podtlakovou komoru 4.

Vratná pružina 26 , schematicky znázorněná na výkrese, která se opírá o čelní stěnu skříně 1 posilovače, omezující podtlakovou komoru 4., prostřednictvím neznázorněné příruby, udržuje pohyblivou stěnu 2 ve znázorněné výchozí poloze. Kromě toho je upotřebena druhá tlačná pružina 27, která se na jedné straně opírá o ovládací tyč 7 a na druhé straně o přídržný kroužek 21, jejíž sila zajišťuje předpětí ventilového pistu 9, resp. jeho ventilového těsnicího sedla 16 vůči ventilovému tělesu 10.

Aby bylo možno při uvedení řídicího ventilu 12 v činnost spojit pracovní komoru 2 ^s ovzduším, je konečné v tělese ventilového tělese 5 řídicího ventilu 12 vytvořen přibližně radiálně probíhající kanál 29. Zpětný pohyb ventilového pístu 9 na konci brzděni je přitom omezen příčnou součásti 11, která v klidové poloze podtlakového posilovače brzd, znázorněné na výkrese, dosedá na doraz 38./ vytvořený ve skříni 1 posilovače.

-5CZ 281175 B6

Jak je dále patrno z obr. 1, vykazuje ventilové těleso 10 prstencovou těsnicí plochu 44. spolupůsobící s oběma ventilovými sedly 15, 16, která je vyztužena kovovou výztužnou podložkou 45 a opatřena větším počtem axiálních průchodů 19. Na těsnicí plochu 44 navazuje radiálně uvnitř těsnicí chlopeň 13., která v namontovaném stavu ventilového tělesa 10 v tělese 5 řídicího ventilu 12 těsně dosedá na jeho vnitřní stěnu, resp. na výše uvedený přídržný kroužek 21, přidržující ventilové těleso 10., takže v tělese 5 řídicího ventilu 12 omezuje pneumatický prostor 17. Blíže neoznačené kanály, tvořené průchody 19 spojují pneumatický prostor 17 s prstencovým prostorem 43., omezeným těsnicími sedly 15, 16. v němž ústí výše uvedený pneumatický kanál 29, takže pneumatický prostor 12, vytvořený na straně ventilového tělesa 10, odvrácené od těsnicí plochy 44., je stále spojen s pracovní komorou χ a na ventilovém tělese 10 dochází k vyrovnání tlaků.

Popsané uspořádání umožňuje tedy zmenšení rozdílu mezi silou, potřebnou pro uvedení podtlakového posilovače brzd v činnost, a vratnou silou, působící na ventilový píst, v tom smyslu, ze při konstantní síle, potřebné pro uvedení posilovače v činnost, je možné zvýšení vratné síly, potřebné pro uvedení posilovače v činnost, je možné zvýšení vratné síly, nebo při konstatní vratné síle je možné snížení síly, potřebné pro uvedení posilovače v činnost, čímž je dosahováno zlepšení hystereze posilovače brzd podle vynálezu.

Aby bylo možné uvést podtlakový posilovač brzd podle vynálezu v činnost cizí silou nezávisle na ovládací tyči 7, je radiálně mezi prvním těsnicím sedlem 15 a druhým těsnicím sedlem 16 upraveno třetí těsnicí sedlo 24., které lze ovládat elektromagnetem 20, který je s výhodou upraven v axiálním prodloužení 25 ve tvaru hrnce ventilového pístu 9 a proto posuvný společně s ventilovým pístem 9 v tělese 5 řídicího ventilu 12.· Elektromagnet 20 sestává z cívky 46., nasazené na vodicí součást 37, upevněnou uvnitř prodloužení 25, jakož i z válcové kotvy 31, posuvně upravené v prodloužení 25, která je nerozebiratelně spojena s kolikem 32, který je na jedné straně veden ve vodicí součásti 37 a na druhé straně v závěrné součásti 30 , uzavírající prodloužení

25. Pracovní vzduchová mezera 51 elektromagnetu 20 je z jedné strany omezena kotvou 31 a z druhé strany vodicí součástí 37. Na svém konci, směřujícím k ovládací tyči 7, nese kolík 32 desku 33 pro přenášení sily, která je z výhodou zhotovena ve tvaru obdélníka a upravena v radiální drážce 36 ventilového pístu 9. a která umožňuje přenášení cizí ovládací síly, vyvíjené elektromagnetem 20 , na třetí těsnicí sedlo 24.. Třetí těsnicí sedlo 24 je k tomuto účelu vytvořeno na kroužku 34 . vedeném při současném utěsněni v tělese 5 řídicího ventilu 12., který je prostřednictvím dvou nebo více přídržných ramen 35 spojen s deskou 33 pro přenášení sily. Mezi kotvou 31, částečně zasahující do závěrné součásti χο, a vodici součástí 37 je upravena tlačná pružina 40, která udržuje kotvu 31 v její výchozí poloze, v níž je třetí těsnicí sedlo 24 axiálně posunuto (viz vzdálenost b) oproti druhému těsnicímu sedlu 16., vytvořenému na ventilovém pístu 9. Závěrná součást 30 , vedená v tělese 5 řídicího ventilu 12, dosedá na výše uvedený reakční kotouč 6 a umožňuje přenášeni vstupní síly, zaváděné ovládací tyčí 7, na reakční kotouč 6.

-6CZ 281175 B6

Při brzděni, vyvolaném cizí silou, vyvinutou zavedením proudu do cívky 46., dochází k posunutí kotvy 31 na výkresech doprava proti působení síly tlačné pružiny 40, čímž nejprve dosedne třetí těsnicí sedlo 24 po překonání vzdálenosti b na těsnicí plochu 44 ventilového tělesa 10.. Tímto dosednutím dojde z hlediska funkce k přemostění prvního těsnicího sedla 15, vytvořeného na tělese 5 řídicího ventilu 12., takže dojde k přerušení spojení mezi podtlakovou komorou 4. a pracovní komorou 2· Následně se pohybují třetí těsnicí sedlo 24 a ventilové těleso 10 společně dále, přičemž se otevře druhé těsnicí sedlo 16 a dochází k zavzdušnění pracovní komory 2· Pohyb třetího těsnicího sedla 24 trvá tak dlouho, dokud kotva 31 nedosedne na vodicí součást 37 a mezera s mezi oběma součástmi nedosáhne nulové hodnoty.

Nepůsobí-li na ovládací tyč 7 síla, uvádějící podtlakový posilovač brzd v činnost, předbíhá těleso 5 řídicího ventilu 12 ventilový píst 9 relativné o dráhu, která odpovídá vzdálenosti a mezi příčnou součástí 11 a doraznou plochou 39 , vytvořenou na tělese 5 řídicího ventilu 12. Příčinou je vratná pružina 27 pístní tyče, která prostřednictvím ovládací tyče 7 pohybuje ventilovým pístem 9, doprava a pokouší se opět uzavřít druhé těsnicí sedlo 16.. Jelikož se však třetí těsnicí sedlo 24 pohybuje vzhledem k pevnému spojení elektromagnetu 20 a ventilového pístu 9 synchronně s ventilovým pístem 9 udržuje se mezera mezi ventilovým tělesem 10 a druhým těsnicím sedlem 16 otevřená, a sice o velikost s - b. Tím je pracovní komora 2 spojena s ovzduším a dochází ke vzniku brzdové síly, působící na hlavní válec.

Fáze udržováni tlaku na konstantní hodnotě může být dosaženo bud střídavým zapínáním a vypínáním, nebo analogovou regulací elektromagnetu 20.. Po vypnutí elektromagnetu 20 se pohybuje kotva 31 s třetím těsnicím sedlem 24 působením pružiny 40 doleva, čímž dochází k otevření třetího těsnicího sedla 24., zatímco ventilové těleso 10, předepjaté ventilovou pružinou 22 uzavře druhé těsnicí sedlo 16. Jelikož první těsnicí sedlo 15 zůstává, jak bylo výše uvedeno, i nadále otevřené, je otevřeným spojením mezi podtlakovou komorou 4 a pracovní komorou 2 ² posledně jmenované pracovní komory 2 odsáván vzduch, takže dochází ke snižováni tlaku, panujícího v hlavním válci. Následně se po velmi krátké době znovu přivede k elektromagnetu 20 proud, takže v hlavním válci opět nastane zvýšeni tlaku. Vzhledem k setrvačnosti systému lze tedy dosáhnout požadované hodnoty tlaku buzením elektromagnetu 20 řadou impulzů.

Fáze snižování tlaku je realizována vypnutím elektromagnetu

20. při němž dochází k otevření třetího těsnicího sedla 24. a uzavření druhého těsnicího sedla 16. Prostřednictvím otevřeného prvního těsnicího sedla 15 je pracovní komora 2 odvzdušňována tak dlouho, dokud vratná pružina 26 nevrátí řídicí skupinu zpět do její výchozí polohy a příčná součást 11 nedosedne na doraz 38. Těleso 5 řídicího ventilu 12 se muže pohybovat tak dlouho, dokud nedosedne na levou stranu (na výkrese) příčné součásti 11 a nedojde k uzavřeni prvního těsnicího sedla 15. Uspořádání je pak v klidové poloze.

Myslitelná je však i jiná alternativa uvádění posilovače brzd v činnost cizí silou, u níž je funkce výše popsaného elektromagnetu 20 kombinována s funkcí přídavně použitého ventilu

-7CZ 281175 B6

41. Ventil 41, vytvořený jako pneumatický elektromagnetický ventil, v bezproudovém stavu zavřený, který je s výhodou upraven na polovině 42 skříně 1 posilovače, omezující pracovní komoru 3, a který umožňuje zavzdušnění pracovní komory 3_ nezávisle na řídicím ventilu 12, může být aktivizován nezávisle na elektromagnetu 20,. Třetí těsnicí sedlo 24 slouží u tohoto provedení pouze k oddělení komor 3., 4 tím, že dosedne na ventilové těleso 10.

Při brzdění, vyvolaném působením cizí síly, se přivede proud jak k elektromagnetu 20, tak i k elektromagnetickému ventilu 41. Otevřením posledně jmenovaného může proudit vzduch do pracovní komory 3, zatímco její spojeni s podtlakovou komorou 4 je udržováno uzavřené uzavřeným třetím těsnicím sedlem 24.

Vypnutím elektromagnetického ventilu 41 po dosažení požadované hodnoty tlaku dochází k uzavření jeho blíže neoznačeného těsnicího sedla, takže okamžitý stav zůstává zachován a je realizována fáze udržováni tlaku na konstantní hodnotě.

Vypne-li se elektromagnet 20, dochází ke snižování tlaku stejným způsobem, který byl již popsán výše.

Jak je obzvláště patrno z obr. 2, jsou u druhého provedení podtlakového posilovače brzd, které je na něm znázorněno, použity prostředky, které umožňuji přímé snímáni dráhy ovládání ventilového tělesa 10 řídicího ventilu 12,. Uvedené prostředky jsou tvořeny Hallovým senzorem 49, který registruje změny magnetického pole permanentního magnetu 47, podmíněné změnami dráhy ovládání ventilového tělesa 10. Zatímco je Hallův senzor 49 u znázorněného provedeni upraven v blízkosti prvního těsnicího sedla 15., vytvořeného na tělese 5 řídicího ventilu 12, a permanentní magnet 47 je integrován axiálně proti Hallovu senzoru 49 ve ventilovém tělese 10, je myslitelná i druhá neznázornéná varianta provedení, u níž je Hallův senzor 49 upraven ve ventilovém tělese 10, a permanentní magnet 47 v tělese 5 řídicího ventilu 12.

U příkladů provedení, znázorněných na obr. 3, 4, a 5, jsou použity prostředky, které umožňují nepřímé snímáni ovládací dráhy ventilového tělesa 10.. Zjišťování ovládací dráhy nastává snímáním ovládací dráhy kotvy 31 elektromagnetu 20.

Tak znázorňuje obr. 3 nepřímé měření uvedené ovládací dráhy na kroužku 34., nesoucím třetí těsnicí sedlo 24 , při němž se měří absolutní dráha kotvy 31 elektromagnetu 20 vůči ventilovému pístu

9. K tomuto účelu je v desce 33 pro přenášení síly integrován druhý permanentní magnet 52, zatímco ve ventilovém pístu 9 je axiálně protilehle permanentnímu magnetu 52 upraven druhý Hallův senzor 53.. Jelikož se však třetí těsnicí sedlo 24 nachází v klidové poloze v určité vzdálenosti od ventilového tělesa .10, neexistuje až do okamžiku kontaktu mezi třetím těsnicím sedlem 24 a ventilovým tělesem 10 žádný vztah, úměrný jeho dráze ovládáni. Tuto skutečnost je nutno brát v úvahu při vyhodnocování signálů Hallova senzoru 49.

Zásadní další možnost spočívá ve snímáni magnetické indukce B elektromagnetu 20, používaného k aktivizaci řídicího ventilu 12 působením cizí síly. Tato informace umožňuje odhad okamžité existující velikosti s pracovní vzduchové mezery 51. Jelikož je

-8CZ 281175 B6 magnetická indukce B mimo jiné závislá na proudu I, přiváděného elektromagnetu 20, musí být současně prováděno měřeni hodnot proudu. Tak ukazuje obr. 4 uspořádáni, u něhož je měřena magnetická indukce B v pracovní vzduchové mezeře 51 elektromagnetu 20. Hallúv senzor 48, pracující na analogovém principu, je umístěn v pracovní vzduchové mezeře 51 tak, že umožňuje kontinuální měření magnetické indukce elektromagnetu 20,. Hallův senzor 48 je přitom s výhodou integrován v čelní ploše 50 výše uvedené vodicí součásti 37, směřující ke kotvě 31 elektromagnetu 20.

Lepší využiti zejména čelní plochy 50 vodicí součásti 37, spolupůsobící s kotvou 31 elektromagnetu 20., znázorňuje obr. 5. U znázorněného provedení je ve jhu elektromagnetu 20, zejména ve stěně prodloužení 25 ventilového pístu 9 ve tvaru hrnce, v němž je upraven elektromagnet 20, integrován Hallův senzor 54, pracující rovněž na analogovém principu.

Souvislost mezi magnetickou indukcí B, proudem I, přiváděným elektromagnetu 20 a velikostí s pracovní vzduchové mezery 51 lze znázornit následujícím způsobem: B = f (I,s).

Jak je konečně patrno z obr. 6, je tělese 5 řídicího ventilu 12 u znázorněného provedení posilovače zhotoveno dvoudílné a sestává z vodici části 67, vedené ve skříni 1 posilovače a obsahující řídicí ventil 12 včetně elektromagnetu 20, jakož i z přední části 63., spojené s vodicí částí 67 tvarovým stykem. Mezi výše uvedeným reakčním kotoučem 6 a závěrnou součástí 30 ventilového pístu 9 je s možností omezeného posuvu upraven kotouč 61, určující převodový poměr posilovače, který umožňuje sčítání síly, vyvinuté řidičem za účelem uvedení posilovače v činnost, a posilovači sily, vyvíjené pohyblivou stěnou 2. Pohyb kotouče 61, určujícího převodový poměr posilovače, proti směru uvádění posilovače v činnost, je omezen doraznou, resp. prstencovou plochou 62, vytvořenou v přední části 63., takže je v případě potřeby možný další pohyb ventilového pístu 9 proti směru uváděni posilovače v činnost.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (28)

1. Podtlakový posilovač brzd pro motorová vozidla se skříní posilovače, jejíž vnitřní prostor je rozdělen pohyblivou stěnou na podtlakovou komoru a pracovní komoru, jakož i s tělesem řídicího ventilu, nesoucím pohyblivou stěnu, v němž je upraven řídicí ventil, řídicí tlakový rozdíl, působící na pohyblivou stěnu, ovladatelný ovládací tyčí a sestávající z prvního těsnicího sedla, vytvořeného v tělese řídicího ventilu, druhého těsnicího sedla, vytvořeného na ventilovém pístu, posuvném ovládací tyčí, jakož i z elasticky deformovatelného ventilového tělesa, přičemž těsnicí sedla jsou vytvořena navzájem koncentricky a přičemž koncentricky s těsnicími sedly je upraveno pohyblivé třetí těsnicí sedlo, ovladatelné elektromagnetem, které umožňuje zavzdušnéni pracovní komory nezávisle na ovládací tyči, vyznačený tím, že elektromagnet (20) je pevné spojen s ventilovým pístem (9) a posuvně upraven v tělese (5) řídicího ventilu (12), pro pohyb třetího těsnicího sedla (24) synchronně s ventilovým pístem (9).

-9CZ 281175 B6

2. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 1 s tlačnou tyčí, přenášející jeho výstupní sílu, která se opírá prostřednictvím pryžového elastického reakčního kotouče o těleso řídicího ventilu, vyznačený tím, že elektromagnet (20) je upraven v axiálním prodloužení (25) ventilového pístu (9), vytvořeném s výhodou ve tvaru hrnce, které je uzavřeno závěrnou součástí (30), pro současné přenášení vstupní síly, zaváděné ovládací tyčí (7), na reakční kotouč (6).

3. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že kotva (31) elektromagnetu (20) částečné zasahuje do závěrné součásti (30), přičemž k přenášení síly mezi třetím těsnicím sedlem (24) a kotvou (31) dochází prostřednictvím válcového kolíku (32), na němž je upevněna deska (33) pro přenášení síly, nesoucí třetí těsnicí sedlo (24).

4. Podtlakový posilovač brzd podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačený tím, že třetí těsnicí sedlo (24) je vytvořeno na kroužku (34), vedeném při současném utěsnění v tělese (5) řídicího ventilu (12), který je prostřednictvím alespoň dvou s výhodou radiálně proti sobě ležících přídržných ramen (35) spojen s deskou (33) pro přenášení síly.

5. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 3, vyznačený tím, že deska (33) pro přenášení síly je zhotovena ve tvaru obdélníka a upravena v radiální drážce (36) ve ventilovém pístu (9).

6. Podtlakový posilovač brzd podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačený tím, že třetí těsnicí sedlo (24) je upraveno radiálně mezi oběma těsnicími sedly (15, 16).

7. Podtlakový posilovač brzd podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačený tím, že třetí těsnicí sedlo (24) je axiálně posunuté oproti druhému těsnicímu sedlu (16).

8. Podtlakový posilovač brzd podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačený tím, že kolík (32) je veden v závěrné součásti (30), jakož i ve vodicí součásti (37), upravené v prodloužení (25) ventilového pístu (9).

9. Podtlakový posilovač brzd podle jednoho z nároků 1 až 8, vy značený tím, že třetí těsnicí sedlo (24) spočívá v klidové poloze v určité vzdálenosti (b) od ventilového tělesa (10), která je větší nebo rovna vzdálenosti (a) mezi příčnou součástí (11) a doraznou plochou (39), vytvořenou v tělese (5) řídicího ventilu (12), pro unášení příčné součásti (11).

10. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 8 nebo 9, vyznačený tím, že mezi kotvou (31) a vodicí součástí (37) je umístěna pružina (40), předepinajicí kotvu (31) proti směru působení elektromagnetu (20).

11. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 1, vyznačený tím, že třetí těsnicí sedlo (24) je ovladatelné pouze ve smyslu oddělení komor (3, 4), přičemž je použit ventil (41), nezávislý na elektromagnetu (20), pro zavzdušnéní pracovní komory (3) nezávisle na řídicím ventilu (12).

-10CZ 281175 B6

12. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 11, vyznačený tím, že ventil (41) je upraven na polovině (42) skříně, omezující pracovní komoru (3).

13. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 11 nebo 12, vyznačený tím, že ventil (41) je vytvořen jako pneumatický elektromagnetický ventil, v bezproudovém stavu otevřený.

14. Podtlakový posilovač brzd podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačený tím, že ventilové těleso (10) omezuje v tělese (5) řídicího ventilu (12) pneumatický prostor (17), vystavený působení pneumatického tlaku v pracovní komoře (3).

15. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 14, vyznačený tím, že ventilové těleso (10) obsahuje v oblasti své těsnicí plochy (44) alespoň jeden průchod (19), který tvoří spojení mezi prstencovým prostorem (43), omezeným těsnicími sedly (15, 16) a spojeným s pracovní komorou (3), a pneumatickým prostorem (17).

16. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 14 nebo 15, vyznačený tím, že ventilové těleso (10) obsahuje v oblasti ,své těsnicí plochy radiálně uvnitř ležící těsnicí chlopeň (13), která spolu s přídržným kroužkem (21), přidržujícím ventilové těleso (10) v tělese (5) řídicího ventilu (12), omezuje pneumatický prostor (17).

17. Podtlakový posilovač brzd podle jednoho z nároků 1 až 16, vyznačený tím, že je opatřen prostředky (47, 48, 49, 52, 53, 54) pro rozeznání stávající polohy ventilového tělesa (10) .

18. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 17, vyznačený tím, že je opatřen prostředky (47, 49), pro další umožněni nepřímého stanovení ovládací dráhy ventilového tělesa (10).

19. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 18, vyznačený tím, že v tělese (5) řídicího ventilu (12), s výhodou v blízkosti prvního těsnicího sedla (15), je upraven Hallův senzor (49), který spolupůsobí s permanentním magnetem (47), umístěným ve ventilovém tělese (10).

20. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 18, vyznačený tím, že ve ventilovém tělese (10) je upraven Hallův senzor (49), který spolupůsobí s permanentním magnetem (47), umístěným v tělese (5) řídicího ventilu (12), s výhodou v blízkosti prvního těsnicího sedla (15).

21. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 17, vyznačený tím, že používá prostředků (48, 52, 53, 54), které umožňují nepřímé stanovení ovládací dráhy ventilového tělesa (10), s výhodou měření ovládací dráhy kotvy (31) elektromagnetu (20).

22. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 21, vyznačený tím, že v desce (33) pro přenášení síly je upraven permanentní magnet (52), který spolupůsobí s Hallovým senzorem (52), umístěným ve ventilovém pístu (9).

-11CZ 281175 B6

23. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 21, vyznačený tím, že používá prostředků (48, 54), které umožňují stanoveni magnetické indukce v pracovní vzduchové mezeře (51) elektromagnetu (20) při současném měření proudu, přiváděného elektromagnetu (20).

24. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 23, vyznačený tím, že ve vodicí součásti (37) je na její straně, směřující ke kotvě (31), umístěn Hallův senzor (48), pracující na analogovém principu.

25. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 23, vyznačený tím, že ve jhu elektromagnetu (20) je umístěn Hallův senzor (54) .

26. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 25, vyznačený tím, že Hallův senzor (54) je upraven ve stěně prodloužení (25) .

27. Podtlakový posilovač brzd podle jednoho z nároků 1 až 26, vyznačený tím, že ventilový píst (9) dosedá na reakční kotouč (6) prostřednictvím kotouče (61), určujícího převodový poměr posilovače, uloženého s možností omezeného axiálního pohybu v tělese (5) řídicího ventilu (12), jehož pohyb proti směru uvádění podtlakového posilovače brzd v činnost je omezen dorazovou prstencovou plochou (62), vytvořenou v tělese (5) řídicího ventilu (12), který umožňuje další pohyb ventilového pístu (9) proti směru uváděni posilovače v činnost.

28. Podtlakový posilovač brzd podle jednoho z nároků 1 až 27, vyznačený tím, že těleso (5) řídicího ventilu je dvoudílné a je tvořeno přední částí (63), která je spojena tvarovým stykem s nákružkem (64), v němž je umístěn řídicí ventil (12), dále člen, přenášející výstupní sílu, tvořený tlačnou tyči (14), reakční kotouč (6) jakož i kotouč (61), určující převodový poměr posilovače.