CZ285274B6

CZ285274B6 - Podtlakový posilovač brzd

Info

Publication number: CZ285274B6
Application number: CZ953422A
Authority: CZ
Inventors: Heinz Zingel; Hayn Holger Von; Ralf Harth; Jürgen Schönlau; Wolfgang Ritter
Original assignee: Itt Automotive Europe Gmbh
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1993-10-16
Publication date: 1999-06-16
Also published as: HU219047B; KR940703765A; DE59303076D1; KR100323630B1; JPH07503214A; HU9401325D0; SK50796A3; US5605088A; HU217256B; EP0891906A3; ES2129710T3; HU9600475D0; JP3638948B2; EP0891906A2; EP0688709B1; SK282561B6; HUT67517A; EP0688709A1; ES2170440T3; CZ193594A3

Abstract

Spínač /55/ přívodu proudu k elektromagnetu /20/ je společně s ovládacím prvkem /56/ uložen uvnitř skříně /1/ posilovače, ovladatelně relativním pohybem mezi ventilovým pístem /9/ a základním tělesem /5/ řídicího ventilu /12/, přičemž spínač /55/ je upraven na ventilovém pístu /9/ a ovládací prvek /56/ je uspořádán ve vnějším tělese /5/ řídicího ventilu /12/.ŕ

Description

Podtlakový posilovač brzd

Oblast techniky

Vynález se týká podtlakového posilovače 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, který je opatřen alespoň dvěma těsnicími sedly, spolupůsobícími s elastickým ventilovým tělesem, a který je jednak ovladatelný ovládací tyčí a jednak nezávisle na ovládací tyči prostřednictvím elektromagnetu, jehož kotva spolupůsobí způsobem, umožňujícím přenášení síly, sjedním z těsnicích sedel.

Dosavadní stav techniky

Takovýto podtlakový posilovač brzd je například znám z evropské přihlášky patentu EP 478396. Elektromagnet, který ovládá těsnicí sedlo, jehož vzdálení od ventilového tělesa umožňuje zavzdušení pracovní komory, je u jednoho provedení posilovače, popsaného v této publikaci, upraven mimo těleso řídicího ventilu na ovládací tyči. U známého posilovače brzd však není použito žádných prostředků, které umožňují kontrolované vyvolání brzdění cizí silou ani jeho přerušení resp. ukončení. Kromě toho není možná aktivní kontrola provozního stavu posilovače brzd.

Je proto úkolem předkládaného vynálezu navrhnout opatření, které zajistí, že uvedení elektromagneticky ovladatelného posilovače brzd cizí silou v činnost, zejména po již ukončeném brzdění, je skutečně ukončeno.

Podstata vynálezu

Tento úkol je vyřešen podtlakovým posilovačem brzd pro motorová vozidla, tvořeným skříní posilovače, jejíž vnitřní prostor je rozdělen pohyblivou stěnou na podtlakovou komoru a pracovní komoru, jakož i základním tělesem řídicího ventilu, nesoucím pohyblivou stěnu, v němž je upraven řídicí ventil, řídicí tlakový rozdíl, působící na pohyblivou stěnu, který je opatřen alespoň dvěma těsnicími sedly, spolupůsobícími s elastickým ventilovým tělesem, a který je jednak ovladatelný ovládací tyčí a jednak nezávisle na ovládací tyči prostřednictvím elektromagnetu s upravenými elektrickými spínacími prostředky, tvořenými spínačem s ovládacím prvkem, jejichž řídicí signály umožňují vypínání přívodu proudu k elektromagnetu, jehož kotva spolupůsobí způsobem umožňujícím přenášení síly sjedním z těsnicích sedel, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že spínače přívodu proudu k elektromagnetu je společně s ovládacím prvkem uložen uvnitř skříně posilovače, a to ovladatelně relativním pohybem mezi ventilovým pístem a základním tělesem řídicího ventilu.

Podstata vynálezu spočívá dále v tom, že spínač, s výhodou mikrospínač, je upraven na ventilovém pístu a ovládací prvek je umístěn na základním tělese řídicího ventilu.

Tímto uspořádáním se dosahuje prodloužení spínací dráhy spínače. Jeho řídicí signály pak ovlivňují přívod proudu k elektromagnetu, zejména umožňují jeho vypnutí. Přitom je obzvláště výhodné, je-li ovládací prvek upraven s možností relativního pohybu oproti tělesu řídicího ventilu a pružně předepjat proti směru uvádění v činnost. Ovládací prvek přitom dosedá působením předpětí tlačné pružiny na dosedací doraz, pevně umístěný vzhledem ke skříni posilovače tak, že mezi ním a tělesem řídicího ventilu existuje axiální vůle.

-1 CZ 285274 B6

Podstata vynálezu spočívá dále v tom, že ovládací prvek je s výhodou tvořen dvěma pružně předepjatými částmi, vedenými v sobě na způsob teleskopu, zejména ovládacím zdvihátkem, spolupůsobícím s dosedacím dorazem a vedeným při současném utěsnění v tělese řídicího ventilu, jakož i ovládací objímkou, pružně předepjatou a uchycenou na ovládacím zdvihátku, upravenou koaxiálně s ovládacím zdvihátkem a spolupůsobící se spínačem. Tím je dosaženo účinného vyrovnávání tolerancí na ovládacím prvku a kromě toho je tímto opatřením účinně zabráněno poškození spínače.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže objasněn na výkresech příkladného provedení podtlakového posilovače podle vynálezu, kde na obr. 1 je tento posilovač znázorněn v podélném řezu a na obr. 2a, 2b, 2c a 2d jsou znázorněny jednotlivé fáze uvádění posilovače brzd podle obr. 1 v činnost.

Příklad provedení vynálezu

Podtlakový posilovač brzd v příkladném provedení podle obr. 1 sestává ze skříně 1, která 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 membránový talíř 8, která tvoří blíže neznázoměným způsobem mezi vnějším obvodem membránového talíře 8 a skříní 1 svinutelnou membránu, sloužící k utěsnění. Řídicí ventil 12, ovladatelný ovládací tyčí 7, je umístěn v základním tělese 5, nesoucím pohyblivou stěnu 2, které je při současném utěsnění vedeno ve skříni 1 a sestává z prvního těsnicího sedla 15, vytvořeného na základním tělese 5 řídicího ventilu 12, druhého těsnicího sedla 16, vytvořeného na ventilovém pístu 9, spojeném s ovládací tyčí 7, jakož i z ventilového tělesa JO, 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 3 lze spojovat s podtlakovou komorou 4 stranovým kanálem 28, probíhajícím po straně základního tělesa 5 řídicího ventilu 12.

Brzdová síla je pomocí pružného pryžového reakčního kotouče 6, dosedajícího na čelní plochu základního tělesa 5, jakož i tlačné tyče 14, vykazující čelní přírubu 23, přenášená na ovládací píst neznázoměného hlavního válce brzdového ústrojí, který je upevněn na neznázoměné polovině skříně 1 posilovače, omezující podtlakovou komoru 4.

První vratná pružina 26, která se opírá o čelní stěnu skříně 1 posilovače, omezující podtlakovou komoru 4, prostřednictvím neznázoměné příruby, udržuje pohyblivou stěnu 2 ve znázorněné výchozí poloze. Kromě toho je upotřebena druhá vratná pružina 27, která se na jedné straně opírá o ovládací tyč 7 a na druhé straně o přídržný kroužek 21, přičemž její síla zajišťuje předpětí ventilového pístu 9 resp. druhého těsnicího sedla 16 vůči ventilovému tělesu 10.

Aby bylo možno při uvedení řídicího ventilu 12 v činnost spojit pracovní komoru 3 s ovzduším, je v základním tělese 5 řídicího ventilu 12 vytvořen radiální kanál 29. Zpětný pohyb ventilového pístu 9 na konci brzdění je přitom omezen příčnou součástí 11, která v klidové poloze podtlakového posilovače brzd, znázorněné na výkrese, dosedá na skříňový doraz 38, vytvořený ve skříni 1 posilovače. Aby bylo možno 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 základním tělese 5 řídicího ventilu 12. Elektromagnet 20 sestává z cívky 46 umístěné uvnitř prodloužení 25, jakož i z válcové kotvy 31 posuvně upravené v prodloužení 25, která je na jedné straně vedena uvnitř cívky 46 a na druhé

-2 CZ 285274 B6 straně v závěrné součásti 30, uzavírající prodloužení 25. Přenášení cizí ovládací síly, vyvíjené elektromagnetem 20, na třetí těsnicí sedlo 24, nastává prostřednictvím opěrné objímky 33 pro přenášení sil, která se axiálně opírá o kotvu 31 a jejíž konec, odvrácený od kotvy 31, tvoří třetí těsnicí sedlo 24. Mezi ventilovým pístem 9 a opěrnou objímkou 33 pro přenášení sil je upravena tlačná mezipružina 40, která udržuje kotvu 31 v její výchozí poloze, v níž je třetí těsnicí sedlo 24 axiálně posunuto oproti druhému těsnicímu sedlu 16, vytvořenému na ventilovém pístu 9. Závěrná součást 30, vedená v základním tělese 5 řídicího ventilu 12, dosedá prostřednictvím dosedacího kotouče 61, určujícího převodový poměr posilovače, na výše uvedený reakční kotouč 6 a umožňuje přenášení vstupní síly, zaváděné ovládací tyčí 7 na reakční kotouč 6.

U provedení podtlakového posilovače brzd podle vynálezu, znázorněného na výkrese, je konečně použit spínač 55 s ovládacím prvkem 56, kteiý je obzvlášť důležitý u brzdových pochodů, při nichž je přídavně k uvedené posilovače v činnost řidičem aktivizován elektromagnet 20, aby bylo dosaženo maximálního brzdového účinku nezávisle na vůli řidiče (tzv. funkce asistence při brzdění). Přitom je obzvlášť důležité, že je spínač 55 uváděn v činnost při každém brzdění. Současně musí být zajištěno, že po ukončení brzdového pochodu, podporovaného „cizí“ silou, dojde k bezpečnému vypnutí elektromagnetu 20. Znázorněný spínač 55 je tvořen mikrospínačem, vykazujícím dvě spínací polohy, upevněným s výhodou na ventilovém pístu 9. Ovládací prvek 56, uvádí spínač 55 v činnost posuvným pohybem, který je při současném utěsnění veden ve vrtání, vytvořeném v základním tělese 5 resp. v jeho vodicí části 67, a který spolupůsobí s dosedacím dorazem 58, nepohyblivým vzhledem ke skříni 1 posilovače, a jenž může být příkladně tvořen radiální přírubou zadní poloviny skříně 1 posilovače. Mezi ovládacím prvkem 56 a základním tělesem 5 resp. jeho vodicí části 67 je upravena první tlačná pružina 57, takže konec ovládacího prvku 56. odvrácený od spínače 55, dosedá na dosedací doraz 58 pod určitým předpětím. Přitom je obzvlášť výhodné, je-li ovládací prvek 56 tvořen dvěma částmi, vedenými na způsob teleskopu, které jsou v axiálním směru tlačeny od sebe prostřednictvím druhé tlačné pružiny 66. Jedna část ovládacího prvku 56, dosedající na dosedací doraz 58, sestává z ovládacího zdvihátka 59, jehož pohyb v základní tělese 5 resp. v jeho vodicí části 67 je omezen prostřednictvím radiálního nákružku 64, který spolupůsobí s rozpěmým pojistným kroužkem 65, upraveným v základním tělese 5 resp. vodicí části 67. Druhá část ovládacího prvku 56, sloužící k uvádění spínače 55 v činnost, je vytvořena ve formě ovládací objímky 60, vedené na ovládacím zdvihátku 59 a obklopující druhou tlačnou pružinu 66.

Jak je konečně patrno z obr. 1, je základní těleso 5 řídicího ventilu 12 u znázorněného provedení posilovače zhotoveno dvoudílné a sestává z výše uvedené vodicí 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. Dosedací kotouč 61, určující převodový poměr posilovače, umožňuje sčítání síly, vyvinuté řidičem za účelem uvedení posilovače v činnost prostřednictvím ventilového pístu 9, a posilovači síly, vyvíjené pohyblivou stěnou 2. Pohyb dosedacího 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 uvádění posilovače v činnost.

V klidové poloze podtlakového posilovače brzd podle vynálezu zaujímají jeho jednotlivé části polohu, znázorněnou na obr. 1. Dosednutím ovládacího zdvihátka 59 na dosedací doraz 58 dochází k lehkému stlačení první tlačné pružiny 57, takže mezi radiálním nákružkem 64 a rozpěmým pojistným kroužkem 65 vzniká axiální vzdálenost resp. vůle. Spínač 55. který se nachází ve své první spínací poloze, se axiálně opírá o ovládací objímku 60. Základní těleso 5 resp. jeho vodicí část 67 jakož i ventilový píst 9 dosedají přes příčnou součást 11 na skříň 1 posilovače, zatímco závěrná součást 30 ventilového pístu 9 dosedá na dosedací kotouč 61, určující převodový poměr posilovače, který se nachází v odstupu jak od dorazné resp. prstencové plochy 62, tak i od reakčního kotouče 6.

-3 CZ 285274 B6

Vyvolá-li nyní řidič posunem ventilového pístu 9 normální (částečné) brzdění, oddělí se ventilový píst 9 od příčné součásti 11. zatímco dojde ke styku mezi dosedacím kotoučem 61, určujícím převodový poměr posilovače, a reakčním kotoučem 6 (viz obr. 2a). Vzhledem k relativnímu pohybu mezi ventilovým pístem 9 a základním tělesem 5 řídicího ventilu 12 se vzdálí spínač 55 od ovládacího prvku 56, čímž dojde kjeho přepnutí do druhé spínací polohy. Stav sepnutí spínače 55 je hlášen neznázoměné řídicí elektronice, která slouží k aktivizaci elektromagnetu 20. Hlášení slouží v případě, že není elektromagnet 20 aktivizován, k přezkoušení bezvadné funkce spínače 55 resp. jeho ovládacího prvku 56. Odlehčením první tlačné pružiny 57 dochází ke zpětnému přestavení ovládacího zdvihátka 59 ovládacího prvku 56 tak daleko, dokud jeho radiální nákružek 64 nedosedne na rozpěmý pojistný kroužek 65. Současně jsou ovládací zdvihátko 59 a ovládací objímka 60 tlačeny druhou tlačnou pružinou 66 od sebe na doraz.

Poloha maximálního brzdění, vyvolaného řidičem, je znázorněna na obr. 2b. Jelikož se spínač 55 stále nachází v určité vzdálenosti od svého ovládacího prvku 56 resp. od ovládací objímky 60, nedochází k žádné změně jeho spínacího stavu, takže zůstává ve druhé spínací poloze. V poloze maximálního brzdění dochází pouze ke zvětšení vzdálenosti mezi spínačem 55 a ovládacím prvkem 56, přičemž dosedací kotouč 61, určující převodový poměr posilovače, je vtlačován do pryžového pružného reakčního kotouče 6.

Obr. 2c znázorňuje polohu maximálního brzdění, vyvolaného rychlým uvedením posilovače řidičem v činnost, které bylo zahájeno při současné aktivizaci elektromagnetu 20 neznázoměnou elektronikou. Relativním pohybem ventilového pístu 9 vůči základnímu tělesu 5 resp. jeho vodicí části 67 a pohybem základního tělesa 5 řídicího ventilu 12 vůči skříni 1 posilovače dochází k přepnutí spínače 55 do jeho druhé spínací polohy, což umožňuje aktivizaci elektromagnetu 20. Vzhledem k přídavnému zavzdušnění pracovní komory 3, podmíněnému pokračujícím otevíráním vzduchového druhého těsnicího sedla 16, vytvořeného na ventilovém pístu 9, na základě uvedení třetího těsnicího sedla 24 v činnost, dochází k předbíhání základního tělesa 5 řídicího ventilu 12 vůči ventilovému pístu 9, během něhož se příčná součást 11 nachází v mezipoloze, v níž nedochází k žádnému kontaktu mezi ní a základním tělesem 5 řídicího ventilu. Účinkem reakční síly, působící na tlačnou tyč 14, je reakční kotouč 6 vtlačován do vybrání ve vodicí části 67 základního tělesa 5 řídicího ventilu 12. v němž je upraven dosedací kotouč 61, určující převodový poměr posilovače, tak dlouho, dokud dosedací kotouč 61 nedosedne na prstencovou plochu 62. Dosednutím dosedacího kotouče 61 je zabráněno přenášení reakční síly na ventilový píst 9, takže na ovládacím resp. brzdovém pedálu není už cítit žádná reakční síla.

Při pomalu probíhajícím návratu do klidové polohy při ukončení působení síly, uvádějící posilovač v činnost, dochází k přepnutí spínač 55 teprve při dosednutí ovládacího prvku 56 resp. ovládacího zdvihátka 59 na dosedací doraz 58 (obr. 1).

Při rychle probíhajícím návratu do klidové polohy resp. ukončení působení síly, uvádějící posilovač v činnost, během fáze maximálního brzdění, vyvolaného aktivizaci elektromagnetu 20 (obr. 2d) dochází k přepnutí spínače 55 do první spínací polohy jeho dosednutím na ovládací prvek 56 resp. ovládací objímku 60. Pochod přepnutí je hlášen výše zmíněné elektronice, která generuje řídicí signál, který má za následek vypnutí elektromagnetu 20. Základní těleso 5 resp. jeho vodicí část 67 je unášeno příčnou součástí 11, která na ně dosedá, zatímco dosedací kotouč 61. určující převodový poměr posilovače, je tekoucím materiálem reakčního kotouče 6 tlačen proti dorazné resp. prstencové ploše 62. Axiální vzdálenost mezi koncem ventilového pístu 9 resp. závěrnou součástí 30 a dosedacím kotoučem 61, určujícím převodový poměr posilovače, odpovídá zdvihu směrem do klidové polohy, který je nutný pro návrat uspořádání do klidové polohy z fáze maximálního brzdění, vyvolaného elektromagnetem 20.

Claims

1. Podtlakový posilovač brzd pro motorová vozidla, tvořený skříní posilovače, jejíž vnitřní prostor je rozdělen pohyblivou stěnou na podtlakovou komoru a pracovní komoru, jakož i základním tělesem řídicího ventilu, nesoucím pohyblivou stěnu, v němž je upraven řídicí ventil, řídicí tlakový rozdíl, působící na pohyblivou stěnu, který je opatřen alespoň dvěma těsnicími sedly, spolupůsobícími s elastickým ventilovým tělesem, a který je ovladatelný jednak ovládací tyčí a jednak nezávisle na ovládací tyči prostřednictvím elektromagnetu s upravenými elektrickými spínacími prostředky, tvořenými spínačem a ovládacím prvkem, jejichž řídicí signály umožňují vypínání přívodu proudu k elektromagnetu, jehož kotva spolupůsobí způsobem, umožňujícím přenášení síly, s jedním z těsnicích sedel, vyznačený tím, že spínač (55) přívodu proudu k elektromagnetu (20) je společně s ovládacím prvkem (56) uložen uvnitř skříně (1) posilovače, ovladatelně relativním pohybem mezi ventilovým pístem (9) a základním tělesem (5) řídicího ventilu (12).

2. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 1, vyznačený tím, že spínač (55) je upraven na ventilovém pístu (9) a ovládací prvek (56) je uspořádán na základním tělese (5) řídicího ventilu (12).

3. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 2, vyznačený tím, že ovládací prvek (56) je v základním tělese (5) řídicího ventilu (12) uložen utěsněné a omezeně přesuvně, přičemž je prostřednictvím tlačné pružiny (57) pružně předepnut ve směru opačném vůči směru pohybu ovládací tyče (7) při brzdění.

4. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 3, vyznačený tím, že ve skříni (1) posilovače je ve směru pohybu ovládacího prvku (56) a v axiálním odstupu od klidové polohy tělesa (5) řídicího ventilu (12) pevně upraven dosedací doraz (58) ovládacího prvku (56).

5. Podtlakový posilovač brzd podle jednoho z nároků laž4, vyznačený tím, že ovládací prvek (56) je tvořen dvěma pružně předpjatými částmi, vedenými v sobě na způsob teleskopu.

6. Podtlakový posilovač brzd podle nároku 5, vy z n a č e n ý tím, že ovládací prvek (56) je tvořen ovládacím zdvihátkem (59), vedeným při současném utěsnění v základním tělese (5) řídicího ventilu a spolupůsobícím sdosedacím dorazem (58), jakož i ovládací objímkou (60), pružně předepjatou a uchycenou na ovládacím zdvihátku (59), upravenou koaxiálně s ovládacím zdvihátkem (59) a spolupůsobící se spínačem (55).