FI62642C - Kontrollanordning foer bromsningsvaetsketryck - Google Patents

Description

|«#;i [Bl (11)ICUULUTUSjULKAISU £ O £ / O

JQa l J ' ' UTLAGGNINGSSKRIFT oZOHZ

5¾¾ C Patentti myönnetty 13 CC 1933

äSJ W Patent n·-?ede IaL

^ ^ ^ (51) K*.ik.3/int.a.3 B 60 T 8/26 SUOM I — Fl N LAN D (21) ktwittllwkemus —heenom^Mmlng 760858 (22) H*k«mi«pllv< —AMttknlngfdae 31.03· 76 (23) AlkupUvt—GlMghutadug 31.03.76 (41) Tullut lulktoak·! — #IMt effwcHg 02.10.76

Patentti· ja rekisteri hallitus (44) NihtivUuipMon |« kuuLjuiiuliun pvm. - ?q m 8?

Patent- och ragIstarstyralsan Ameku uthgd oeh utl.ikrWun puMicurad ^ ·χυ ·0d (32)(33)(31) Fyyduttr u»uoMwu·—tegird prtortut Ol.OU.75

Japani-Japan(JP) 50-38603 (71) Ni ssan Motor Company, Limited, No. 2, Takara-machi, Kanagawa-ku,

Yokohama City, Japani-Japan(JP) (72) Sadao Katoh, Yokosuka City, Tsuneo Kouno, Yokosuka City, Japani-J apan(JP) (7U) Leitzinger Oy (5U) Jarrunestepaineen säätölaite - Kontrollanordning för bromsnings-vätsketryck

Keksinnön kohteena on yleisesti ottaen jarrunestepaineen säätölaite, johon kuuluu annostelu- tai rajoitusventtiilin toimiva venttiililai-te ja säätölaite venttiililaitteen kriittisen nestepaineen vaihtele-miseksi ajoneuvon painon vaihtelun mukaisesti ja erityisesti keksinnön kohteena on tämäntyyppinen jarrunestepaineen säätölaite, jota on parannettu, jotta saataisiin estetyksi säätölaitteen nestekammiossa olevan nesteen paineen vaihteleminen pääsylinteristä tulevassa neste-paineessa tapahtuvan kohoamismäärän mukaisesti silloin, kun säätö-elimen kuulaventtiili liikkuu venttiilin istukkaan nestekammion tulo-aukon sulkemiseksi reaktiona ennaltamäärättyyn hidastumismäärään järjestämällä hidastinelin, esimerkiksi aukko, pääsylinteristä tuloaukkoon johtavaan väylään.

Kuten hyvin tiedetään ovat tavanomaiset moottoriajoneuvon hydrauliset jarrutusjärjestelmät sellaisia, että etu- ja takapyöriä jarrutetaan samanaikaisesti. Tässä mielessä on selvää, että jos liian suuri määrä jarrutusvoimaa kohdistuu etupyöriin, etupyörät lukittuvat aikaisemmin kuin takapyörät, jolloin ajajan on mahdotonta hallita moottoriajoneuvoa. Toisaalta jos takapyöriä jarrutetaan liiaksi, ne lukittuvat ennen etupyöriä saaden aikaan sen, että mootoriajoneuvon takaosa heilahtaa tai kiepahtaa poikittaissuuntaisesta ajoneuvon pituussuuntaan nähden.

62642 Tästä syystä ajoneuvon turvallisuuden ja vakavuuden varmistamiseksi ja parantamiseksi jarrutuksen aikana on välttämätöntä muodostaa jar-rutusvoimien jakauma sellaiseksi, että etu- ja takapyörät lukittuvat samanaikaisesti.

Ajoneuvoa jarrutettaessa tapahtuu keulan painumista, jossa etupyöriin kohdistuva ajoneuvon paino kasvaa ja takapyöriin kohdistuva ajoneuvon paino pienenee. Tämän mukaisesti on välttämätöntä etu- ja takapyörien samanaikaisesti lukitsemiseksi antaa etupyörille suurempi jarrutusvoima kuin takapyörille annettu jarrutusvoima. Niinikään on välttämätöntä vaihdella jarrutusvoimien jakautumista etu- ja takapyöriin ajoneuvon painon muutosten mukaisesti. Täten jarrutusvoimien etu- ja takapyöriin tapahtuvan jakaantumisen ihanteelliset tunnusmerkit, silloin kun nämä tunnusmerkit on esitetty viistoilla koor-dinaatoilla, joilla on abskissa- ja ordinaatta-akselit, jotka esittävät niillä vastaavasti suhteet (jarrutusmääränsuhteet) Bf/W ja Br/W, jotka kuuluvat vastaavasti etu- ja takapyöriin kohdistuville jarru-tusvoimille Bf ja Br vastaan ajoneuvon paino W, esitetään (siis jarrutusvoimien jakaantumisen ihanteelliset tunnusmerkit) käyrän avulla, jonka tangenttien kaltevuuskulmat ovat suhteellisen suuret lähtökohdan alueella tiettyyn arvoon saakka ja suhteellisen pienet tämän alueen ulkopuolella. Lisäksi jarrutusvoiman jakaantumisen ihanteelliset ominaisuudet voidaan ilmaista eri käyrillä ajoneuvon painon mukaan ja mitä painavampi ajoneuvo on, sitä korkeammalla ihanteellinen ominaiskäyrä sijaitsee koordinaateilla.

Tämän mukaisesti on välttämätöntä sellaisen jarrutusvoimien jakaantumisen aikaansaamiseksi, mikä on lähellä ihanteellista ominaiskäyrää, syöttää takapyörän sylintereihin nestepainetta, joka suurenee pienemmällä määrällä kuin etupyörän sylintereihin syötetyssä nesteessä tapahtuva paineen suureneminen tai määrällä nolla silloin, kun etupyörän sylintereihin syötetty nestepaine ylittää ennaltamäärätyn neste-paineen. Keinona ongelman ratkaisemiseksi käytettiin rajoittavaa venttiiliä, annostusventtiiliä tai G-venttiiliä eli vleisventtiiliä toimimaan jarrutuspai-neen säätöventtiilinä takajarrutuspiirissä, joka johtaa takapyörän sylintereihin. Rajoituskytkin kehittää sellaisen lähtönestepaineen, joka suurenee määrällä nolla tulonestepaineen ylittäessä kriittisen nestepaineen. Annostusventtiili kehittää sellaisen lähtönestepaineen, joka suurenee määrällä, joka on pienempi kuin tulonestepaineen suu-renemismäärä tulonestepaineen ylittäessä kriittisen nestepaineen.

3 62642 G-venttiili kehittää lähtönestepaineen, joka kasvaa pienemmällä määrällä kuin tulonestepaine, kun saavutetaan ennaltamäärätty jarrutusta! hidastumismäärä. Näiden venttiilien kehittämä lähtönestepaine sai kuitenkin vain aikaan jarrutusvoimien sellaisen jakaantumisen, joka likimain vastasi vain yhtä ihanteellista ominaiskäyrää, joka tämänmukaisesti vastaa ennaltamäärättyä ajoneuvon paino^., jolloin tämä lähtönestepaine sai aikaan ajoneuvon painon muuttuessa sellaisen jarrutusvoimien jakaantumisen, joka poikkesi suuresti muuttunutta ajoneuvon painoa vastaavasta ihanteelisesta ominaiskäyrästä.

Toisaalta viime aikoina on useimmat moottoriajoneuvot varustettu tandem-tyyppisellä hydraulisella jarrutusjärjestelmällä, johon kuuluu etu- ja takajarrutuspiirit, jotka johtavat pääsylinteristä etuja takapyörän sylintereihin vastaavasti ja erillisesti. Kuitenkin sijoitettuna takajarrupiiriin yllämainittu jarrupaineen säätövent-tiili kehitti etujarrupiirissä olevan nestepaineen vajauksen sattuessa saman lähtönestepaineen kuin silloinkin, kun tällaista vajausta ei tapahtunut. Tämä aiheutti jarrutusvoiman vajavuutta.

Tästä syystä hakijat ovat esittäneet jarrunestepaineen säätölaitteen, johon kuuluu annostus- tai rajoitusventtiilinä toimiva venttiililaite ja säätölaite säätämään venttiililaitetta kriittisen nestepaineen muut-telemiseksi ajoneuvon painossa tapahtuvan muutoksen mukaisesti ja joka lisäksi kehittää sellaisen lähtönestepaineen, joka saa aikaan sellaiset jarrutusvoiman jakaantumiset etu- ja takapyöriin, jotka likimain vastaavat muuttunutta ajoneuvon painoa vastaavia ihanteellisia ominaiskäyriä. Säätölaitteeseen kuuluu mäntä, joka on jännitetty pakottamaan venttiililaite nestekammioon syötetyn pääsylinterin neste-paineen ja ennaltamäärättyyn hidastumisasteeseen reagoivan kulmavent-tiilin avulla liikkumaan venttiilin istukkaan nestekammion tuloaukon sulkemiseksi nestekammiossa olevan nesteen paineen pitämiseksi määrätyssä arvossa. Myös etujarrupiirissä oleva nestepaine jännittää venttiililaitetta siten, että nestepaineen vajauksen sattuessa kriittinen nestepaine suurenee kehittäen lähtönestepaineen, joka on riittävän suuri kompensoimaan jarrutusvoiman vajavuuden.

Tavanomaisella jarrunestepaineen säätölaitteella on kuitenkin ollut sellainen haittapuoli, että nestekammiossa olevan nesteen paine muuttuu pääsylinterin nestepaineessa tapahtuvan kohoamismäärän mukaisesti, jolloin on mahdotonta säätää kriittistä nestepainetta ajoneuvon painossa tapahtuvan muutoksen mukaiseen ennaltamäärättyyn arvoon kuula-venttiilin liikkuessa venttiilin istukkaan ja sulkiessa nestekammion..

62642 tuloaukon ennaltamäärättyyn jarrutusasteeseen reagoiden huolimatta siitä, että tällä hetkellä on välttämätöntä kriittisen nestepaineen säätämiseksi ajoneuvon painossa tapahtuneen muutoksen mukaiseen ennaltamäärättyyn arvoon se, että nestekammiossa olevan nesteen paine on ennaltamäärätyssä arvossa riippumatta pääsylinterin nestepaineessa tapahtuvan nousun määrästä, mikäli ajoneuvon paino pysyy muuttumattomana. Tämä johtuu siitä, että kun kuulaventtiili ennaltamäärättyyn jarrutusmäärään reagoidessaan siirtyy venttiilin istukkaan, pääsylinterin nestepaineen muutos siirtyy nestekammioon kuulaventtiilin saavuttaessa venttiilin istukan tuloaukon sulkemiseksi sen jälkeen, kun se on alkanut liikkua.

Tästä syystä keksinnön tarkoituksena on saada aikaan oheisen patenttivaatimuksen johdannossa esitettyä tyyppiä oleva, parannettu jarrunestepaineen säätölaite, jossa nestekammiossa olevan nesteen paine tai paineen suurenemisaste pidetään ennaltamäärätyssä arvossa ajoneuvon painon mukaisena riippumatta pääsylinterissä olevan nestenaineen suurenemisasteesta kuulaventtiilin liikkuessa venttiilin istukkaan ja sulkiessa nestekammioon johtavan tuloaukon ennaltamäärättyyn jarrutusmäärään reagoiden. Tämä tarkoitus saavutetaan oheisen vaatimuksen tunnusosan mukaisesti, jolloin siinä mainitulla tavalla rajoitettu aukko toimii hidastinelimenä, joka on tarkoitettu johtamaan pääsylinterin nestepaineessa tapahtuva muutos nestekammioon sopivalla hidastuksella, jotta ehkäistäisiin tai pienennettäisiin nestekammiossa olevan nesteen paineen pääsylinterin nestepaineen suurenemismäärän mukaista muuttumista samalla, kun kuulaventtiili rajoittuu vasten venttiilin istukkaa alettuaan liikkua ennaltamäärättyyn jarrutusmäärään reagoiden.

Tämä ja keksinnön muut kohteet ja edut selviävät tarkemmin seuraavasta yksityiskohtaisesta keksinnön selityksestä, jota tarkastellaan viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 on graafinen esitys jarrutusvoimien etu- ja takapyöriin tapahtuvan jakaantumisen ihanteellisista ominaiskäyristä;

Kuvio 2 on kaaviokuva moottoriajoneuvon hydraulisesta jarrutusjärjestelmästä, johon kuuluu keksinnön mukainen jarrunestepaineen säätölaite;

Kuvio 3 on kaaviomainen poikkileikkauskuva keksinnön mukaisen jarrunestepaineen säätölaitteen edullisesta suoritusmuodosta;

Kuvio 4 on graafinen esitys kuulaventtiilin sulkemassa nestekammiossa olevan nesteen paineen ja pääsylinterin nestepaineen suurenemismäärän välisestä suhteesta;

Kuvio 5 on graafinen esitys kuviossa 3 esitetyn jarrunestepaineen 5 62642 säätölaitteen tulonestepaineen ja lähtönestepaineen välisestä suhteesta;

Kuvio 6 on graafinen esitys kuviossa 3 esitetyn jarrunestepaineen säätölaitteen kriittisen nestepaineen ja ajoneuvon painon välisestä suhteesta.

Viittaamalla piirrustusten kuvioon 1 havaitaan, että ihanteelliset omi-naiskäyrät a·^ ja a2, jotka on esitetty kuvaamaan jarrutusvoimien jakautumisia etu- ja takapyöriin, on esitetty vinoilla koordinaateilla, joilla on abskissa- ja ordinaatta-akselit, joilla vastaavasti on esitetty suhteet (jarrutusmääräsuhteet) Bf/W ja Br/W, jotka suhteet kuvaavat etu- ja takapyöriin kohdistuvia jarrutusvoimia Bf ja vastaavasti Br vastaan ajoneuvon paino W. Käyrät a·^ ja a2 esittävät ihanneolosuh-teita sillä hetkellä, kun ajoneuvon paino on (ei kuormaa) ja W2 (ajoneuvo kantaa kuormaa) vastaavassa järjestyksessä. Yleinen suhde ihanteellisten ominaiskäyrien ja ajoneuvon painon välillä on sellainen, että mitä painavampi ajoneuvo on, sitä korkeammalle ihanteellinen omi-naiskäyrä sijoittuu tai sitä pitemmälle ylöspäin se ulottuu jyrkästi kuviossa 1 esitetyn graafisen kaavion lähtöpisteestä O.

Kuten graafisesta esityksestä käy selville, kummankin käyrän a-^ ja a2 tangentin kaltevuuskulma on suhteellisen suuri lähtöpisteen 0 alueella tiettyyn arvoon saakka ja on suhteellisen pieni tämän alueen ulkopuolella. Kuvion 1 graafisessa esityksessä on myös esitetty jarrutusvoi-mien etu- ja takapyöriin tapahtuvien jakaantumisten ominaisviivat b-^ ja b2, jotka jakautumiset on järjestetty vastaamaan suunnilleen vastaavia ihanteellisia ominaiskäyriä a^ja a2 moottoriajoneuvon hydraulisen jarrutusjärjestelmän avulla, johon järjestelmään kuuluu tämän keksinnön mukainen jarrunestepaineen säätölaite.

Tarkastelemalla piirrustusten kuviota 2 havaitaan, että siinä on esitetty moottoriajoneuvon hydraulinen jarrutusjärjestelmä, johon kuuluu keksinnön mukainen jarrunestepaineen säätölaite tai venttiili. Yleisesti ottaen viitenumeron 10 osoittama hydraulinen jarrutusjärjestelmä käsittää pääsylinterin 12, jota käytetään jarrupolkimesta 14 käsin. Ensimmäinen ja toinen hydraulinen nestepiiri 16 ja 18 johtaa kumpikin pois pääsylinteristä 12 nestepaineiden Pm-^ ja Pm2 vastaanottamiseksi siitä vastaavassa järjestyksessä. Nestepaineet Pm^ ja Pm2 ovat toistensa kanssa yhtäsuuria ja tämän jälkeen niihin usein viitataan neste-paineena Pm. Etunestejohto 16 on kytketty etupyörän sylintereihin 20 nestepaineen Pm^ syöttämiseksi niihin, jotka sylinterit työskentelevät yhdessä moottoriajoneuvon etupyörien 22 jarrujen (ei esitetty) 6 62642 kanssa, kun taas takanestejohto 18 on kytketty säätölaitteeseen, jota yleisesti ottaen esittää viitenumero 24, nestepaineen Pn^ syöttämiseksi siihen ja säätölaitteesta 24 se on nestejohdon 26 kautta kytketty takapyörän sylintereihin 28, jotka työskentelevät yhdessä ajoneuvon takapyörien 30 jarrujen (ei esitetty) kanssa. Lisäksi etu- ja takajar-rupiirit 16 ja 18 ovat kytketyt haarajohtojen 34 ja 36 kautta säätölaitteeseen 24 nestepaineiden Pm-^ ja Pn^ syöttämiseksi vastaavasti siihen. Säätöventtiili on kiinnitetty ajoneuvon runkoon (ei esitetty), jolloin sen akseli 38 on järjestetty viistoon kulmaan Θ vaakatasosta 40, jolloin säätöventtiilin 24 etupää sijoittuu sen takapään yläpuolelle.

Piirrustusten kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukaisen jarrupaineen säätöventtiilin 24 yksityiskohtainen rakenne. Säätöventtiiliin 24 kuuluu kotelo 42, jonka etuosaan 43 on muodostettu ensimmäinen onkalo 44 sekä tulo- ja poistoaukot 46 ja 48. Tulo- ja poistoaukot 46 ja 48 ovat vastaavassa järjestyksessä liitetty toiseen nestejohtoon 18 ja nestejohtoon 26. Rengasmainen tiiviste-elin 50, esimerkiksi laippatyyp-pinen tiiviste, on kiinteästi kiinnitetty onkalon 44 muodostamaan seinämään ja jakaa onkalon 44 ensimmäiseen ja toiseen kammioon 52 ja 54, joihin tulo- ja poistoaukot 46 ja 48 vastaavassa järjestyksessä avautuvat. Rengasmaisessa tiiviste-elimessä 50 on sen läpi kulkeva aukko 56. Uppomäntä 58 ulottuu aukon 56 läpi ja liikku aksiaalisesti ensimmäisessä ja toisessa kammiossa 52 ja 54. Aukko 56 saa aikaan rengasmaisen välyksen rengasmaisen tiiviste-elimen 50 ja uppomännän 58 väliin nes-teyhteyden aikaansaamiseksi ensimmäisen ja toisen kammion 52 ja 54 välille. Tulppaelin 60 on lujasti sovitettu poraukseen 61, joka on muodostettu kotelon 42 etupäähän 62 ja mainittu tulppaelin sulkee etu-pään 62. Tulppaelimeen 60 on muodostettu tuloaukko 64, joka on liitetty etujarrupiirin 16 haarajohtoon 34, ja samoin tulppaelimeen kuuluu poraus 65, joka on yhteydessä tuloaukkoon 64. Uppomäntään 58 kuuluu varsiosa 66,joka on sijoitettu ensimmäiseen kammioon 52, rengasmainen uloke 68, jonka poikkileikkausala on sekä etu- ja takaosat 70 ja 72, joiden poikkileikkausalat ovat A2 ja A3 vastaavassa järjestyksessä ja joista molemmat voivat olla pienempiä kuin A-^ kuten kuviossa 3 on esitetty. Rengasmainen uloke 68 on sijoitettu toiseen kammioon ja se kykenee tarttumaan rengasmaiseen tiiviste-elimeen 50 ensimmäisen ja toisen kammion 52 ja 54 välisen nesteyhteyden estämiseksi. Etupää 70 liittyy rengasmaiseen ulokkeeseen 68 ja on liukuvasti tuettuna ontelon 44 etupään seinämän 76 läpi muodostetussa aukossa 74 ulottuen aukosta 74 tulppa-elimen 60 poraukseen 65. Poraus 65 on eristetty toisesta kammiosta 54 tiivistinelimellä 78. Takapää 72 on kiinnitetty varsiosaan 66 ja on liukuvasti tuettu ontelon 44 takapään seinämän 82 läpimuodoste- 62642 tussa aukossa 80. Takapäähän 72 on muodostettu läpimenemätön poraus 84, johon työntötanko 86 asettuu.

Lisäksi koteloon 42 kuuluu toinen ontelo 88, joka on muodostettu sen keskiosaan 89, sekä kaksi vastakkaista porausta 90 ja 92, jotka on muodostettu ontelon 88 vastakkaisiin päätyseiniin 94 ja 96 ja jotka molemmat avautuvat onteloon 88. Kaksi mäntää 98 ja 100 on liukuvasti sovitettu vastaavassa järjestyksessä porauksiin 90 ja 92. Työntötanko 86 ulottuu uppomännän 58 porauksesta 84 poraukseen 90 ja tarttuu mäntään 98. Painelevy 102 on liukuvasti sovitettu onteloon 88 ja on rajakkaisessa tartunnassa päätyseinämän 96 ja/tai männän 100 kanssa. Männän 98 ja painelevyn 102 väliin on sijoitettu sisempi painejousi 104 näiden elimien pakottamiseksi vastakkaisiin suuntiin. Ulompi painejousi 106 on sijoitettu päätyseinämän 94 ja painelevyn 102 väliin viimeksimainitun pakottamiseksi mäntää 100 ja/tai päätyseinämää 96 vasten. Männän 100 poikkileikkausala on . Poraus 94 on suljettu ensimmäisestä kammiosta 52 tiiviste-elimen 107 avulla. Nestekammio 108 muodostuu poraukseen 92 männän 100 ja porauksen 92 päätyseinän 110 väliin.

Lisäksi koteloon 42 kuuluu kolmas ontelo 112 ja poraus 114, jotka on muodostettu kotelon takaosaan 116, sekä ontelon 112 päätyseinämään 120 muodostettu poraus 118. Onteloon 112 on sovitettu pyörivästi tai kierivästä kuulaelin 122. Venttiilin istukkaelin 124 on lujasti sovitettu poraukseen 118 ja sen läpi on muodostettu aukko 126, joka avautuu onteloon 112 ja on yhteydessä nestekammioon 108 väylän 128 kautta. Kuulaelin 122 toimii venttiilinä, joka reagoi ennaltamäärät-tyyn hidastumis- tai jarrutusmäärään tai inertia-voimaan liikkuen venttiilin istukkaan 124 ja tarttuen siihen nestekammioon 108 johtavan tuloaukon 126 sulkemiseksi. Ontelon 112 muodostavaan seinään on muodostettu useita uria 130, jolloin mainittu seinämä ympäröi kuula-elintä 122 ja ulottuu aksiaalisesti kotelon 42 suhteen. Tulppaelin 132 on kiinnitetty kierteillä poraukseen 114 kotelon 42 takapään 116 sulkemiseksi ja mainittuun tulppaelimeen on muodostettu poraus 134, joka avautuu onteloon 112 ja tuloaukkoon 136, joka on yhteydessä poraukseen 134 aukon 137 kautta ja liitetty takajarrupiirin 18 haara-johtoon 36. Elin 138 kuulaelimen 122 tukemiseksi on painosovitettu poraukseen 134 ja sen kehäpintaan 139 on muodostettu useita aksiaalisia uria 140, jotka ovat yhteydessä urien 130 ja tuloaukon 136 kanssa.

Kuulan tukielimeen 138 ei ole muodostettu läpimenoaukkoa sen ulko-pääpinnasta 142 sen sisäpääpintaan 144, joten nestepaineen Pm 2 vir- 8 62642 taus tuloaukosta 136 on estetty osumasta kuulaelimen 122 takapintaan 146 ja kohdistamasta tähän pintaan työntöä, joka liikuttaa kuulaelintä 122 kohti venttiilin istukkaa 124, jolla seikalla olisi epäedullinen vaikutus nestepaineen Pm^ pääsyyn nestekammioon 108 ja joka estäisi kuulaelintä 122 liikkumasta venttiilin istukkaan 124 oikealla tavalla ennaltamäärätyn hidastumismäärän vaikutuksesta. Tukielin 138 toimii este- tai ohjauselimenä, joka saa aikaan nestepaineen Pn^ tuloaukosta 136 tapahtuvan virtaamisen poikkeamisen kohti tukielimen 138 kehäreunaa tai porauksen 134 sisäpuolista kehäseinämää pitkin ulkopään pintaa 142 ja nestepaineen Pm^ kulkemisen urien 140 ja 130 kautta tuloaukkoon 126.

Aukko 137 toimii hidastinelimenä, joka saa aikaan nestepaineessa Pm^ tapahtuvan vaihtelun välittymisen nestekammioon 108 sopivalla hidastuksella, jolloin nestekammiossa 108 olevan nesteen paine nousee ennaltamää-rätyllä määrällä riippumatta nestepaineessa Pm^ tapahtuvasta nousun määrästä. Tämä johtuu siitä, että nestekammiossa 108 olevan nesteen painetta pitää estää muuttumasta nestepaineessa Pn^ tapahtuvan kohoamis-määrän mukaisesti kuulaelimen 122 liikkuessa venttiilin istukkaan 124 tuloaukon 126 sulkemiseksi ennaltamäärättyyn jarrutusmäärään reagoiden.

Kuvio 4 on graafinen esitys, joka esittää suorakulmaisilla koordinaateilla nestekammiossa 108 olevan nesteen Daineen ja nestepaineessa Pi^ tapahtuvan nousumäärän välisen suhteen useissa olosuhteissa kuulavent-tiilin 122 sulkiessa tuloaukon 126, joka suhde on saatu tuloksena kuviossa 3 esitetylle säätölaitteelle 24 suoritetuista kokeista muuttamatta ajoneuvon painoa. Kuvion 4 graafisessa kaaviossa ordinaatta-akseli osoittaa nestepaineen nestekammiossa 108, kun taas abskissa-akseli osoittaa nestepaineen Pu^ nousumäärän, eli jarrupolkimen 14 alaspaina-mismäärän. Kuten kuvion 4 graafisesta kaaviosta käy selville, suurenee nestekammion 108 nesteen paine suoraviivaisesti suurimmassa määrin nestepaineen Pn^ suurenemismäärän kohotessa muihin olosuhteisiin verrattuna silloin, kun nestepaineen Pn^ nestekammioon 108 johtavaan väylään ei ole järjestetty minkäänlaista rajoitusta, kuten viitekirjain h kuviossa 4 esittää. Nestekammion 108 nestepaine alenee, kun esimerkiksi aukon 137 kaltainen rajoitin on järjestetty väylään, iolloin aleneminen tapahtuu samalla, kun nestepaineen Pn^ kohoamismäärä suurenee ja alenemismäärä jyrkkenee rajoittimen poikkileikkausalan tai halkaisijan pienetessä, koska nestekammion 108 nestepaineen kohoamismäärä pienenee rajoituksen ansiosta kuulaventtiilin 122 liikkuessa venttiilin istukkaan 124. Nestepaineen Pni2 suurenemismäärät jaetaan kolmeen alu- 9 62642 eeseen, jotka ovat tavanomainen, nopea ja mahdottoman nopea jarrutus kuten kuvio 4 osoittaa. Vaikka on paras käyttää 0,4 millimetriä aukon 137 halkaisijana, on kuitenkin kuvion 4 mukaisesti edullista käyttää alueella 0,4 - 0,8 millimetriä olevista halkaisijoista halkaisijaa, joka on alueella 0,6 - 0,8 millimetriä. Tämä johtuu siitä, että kun rajoittimen halkaisija on vähemmän kuin 0,6 millimetriä, rajoitin helposti tukkeentuu eikä reikää voida muodostaa poralla, vaan se täytyy muodostaa sähkökipinäkoneiston tapaisilla laitteilla, mistä seuraa tuottavuuden alenemista. On mahdollista käyttää noin 0,6 - 0,8 millimetrin halkaisijalla varustettua aukkoa, koska nestekammion 108 neste-paine ei suurestikaan muutu nestepaineen Pm2 suurenemismäärän johdosta tavanomaisen jarrutuksen alueella, kuten yhdensuuntaisilla viivoilla varustettu viivoitettu alue kuviossa 4 osoittaa. Koska myös nestekammion 108 nestepaine pyrkii alenemaan nestepaineen Pm2 suurenemismää-rällä nopean jarrutuksen alueella, takapyöriä varten syötetty lähtö-nestepaine pienenee tehden takapyörien lukittumisen mahdottomaksi.

Tähän mennessä selostettua jarrupaineen säätölaitetta 24 käytetään seuraavasti:

Painettaessa jarrupoljintä 14 pääsylinteri 12 toimittaa hydrauliset nestepaineet Pm·^ ja Pm2 etu- ja takajarrupiireihin 16 ja 18. Jarru-paine Pm^ syötetään etupyörän sylintereihin 20 ja tuloaukon 64 kautta paineen säätöventtiilin 24 poraukseen 65. Nestepaine Pm2 syötetään tulopaineena paineen säätöventtiilin 24 ensimmäiseen kammioon 52 tuloaukon 46 kautta ja toimitetaan tämän jälkeen toiseen kammioon 54 rengasmaisen tiiviste-elimen 50 aukon 56 kautta hydraulisena lähtö-nestepaineena Pr, joka on moduloitu tai moduloimaton. Toisessa kammiossa 54 oleva tulonestepaine Pr syötetään takapyörän sylintereihin 28 poistoaukon 48 kautta. Nestepaine Pm2 syötetään myös paineen säätöventtiilin 24 nestekammioon 108 tuloaukon 136, urien 140 ja 130 sekä is-tukkaelimen 124 aukon 126 kautta.

Kun tulonestepaine Pm on pienempi kuin kriittinen nestepaine Ps, toisessa kammiossa 54 oleva lähtönestepaine Pr on sama kuin tulonestepaine Pm, eli

Pr = Pm Yhtälö 1 Tässä olosuhteessa porauksessa 65 oleva nestepaine Pm kohdistaa uppo-männän 58 etupäähän 70 voiman Pm x A3, joka ylittää sisemmän jousen 104 voiman F^ työntäen uppomännän 58 suljettuun asentoon, jossa rengas- 10 62642 mainen uloke 68 tarttuu tai puristuu vasten rengasmaista tiiviste-elintä 50 estäen ensimmäisen ja toisen kammion 52 ja 54 välisen neste-yhteyden. Tässä vaiheessa saadaan seuraava lauseke:

Ps x A3 = Tämän mukaisesti ilmaistaan kriittinen nestepaine Ps

Ps = Yhtälö 2

Koska uppomännän 58 siirtymä on äärimmäisen pieni, on jousen 104 voiman kasvu tässä tilanteessa niin vähäinen, että se voidaan jättää ottamatta huomioon.

Kun tulonestepaine Pm tämän jälkeen kasvaa edelleen, ensimmäisessä kammiossa 52 oleva nestepaine Pm kohdistaa rengasmaiseen ulokkeeseen 68 voiman, joka pakottaa uppomännän 58 avoimeen asentoon irrottaen rengasmaisen ulokkeen 68 rengasmaisesta tiiviste-elimestä 50. Kun rengasmainen uloke 68 on irronnut rengasmaisesta tiiviste-elimestä 50, ensimmäisessä kammiossa 52 oleva nestepaine Pm pääsee virtaamaan toiseen kammioon 54 saaden aikaan lähtönestepaineen Pr kasvamisen.

Tässä vaiheessa, eli kun Pm^ Ps, saadaan seuraava tasapainoyhtälö:

PmA2 + Pr(A1 - A2) = Pm (A-j^ - A-j) + F1 Yhtälö 3 Tämän mukaisesti lähtönestepaine Pr ilmaistaan A1 -A3 -a2 f1

Pr = -r-^- Pm + —57·=-=r— Yhtälö 4 A1 “A2 A1 “A2

Paineen säätöventtiilin 24 valvonnan alaisena poistoaukosta 48 toimitettu lähtönestepaine Pr annetaan jommankumman yhtälön 1 tai 4 avulla tulonestepaineen Pm mukaisesti. Siten tulonestepaineen Pm kasvaessa nollasta kasvaa lähtönestepaine Pr samalla määrällä kuin tulonestepaine Pm, kunnes tulonestepaine Pm saavuttaa kriittisen nestepaineen Ps, kuten piirrustusten kuviossa 5 on esitetty. Kun tulonestepaine Pm kasvaa yli kriittisen nestepaineen Ps, lähtönetepaine Pr suurenee määräl-lä £ m = (A^ - A-j - A2)/ (A^ - A2) 2 > joka on pienempi kuin tulonestepaineen suurenemismäärä kuten kuviossa 5 on esitetty.

Toisaalta kun pyöriin kohdistuva jarrutusvoima B kasvaa pääsylinteristä 11 62 642 12 tulevan nestepaineen Pm kasvun mukana, kasvaa myös jarrutusmäärän a suhde vastaan gravitaatiokiihtyvyys g. Tämä jarrutusmäärän sude a/g on sama kuin jarrutusmäärän B suhde vastaan moottoriajoneuvon kokonaispaino W seuraavasti: -f- = “f" Yhtälö 5

Jarrutusvoima B on verrannollinen pääsylinterin nestepaineeseen Pm seuraavasti: B = CPm (jossa C on vakio) Yhtälö 6

Kun jarrutusmäärän suHde a/g saavuttaa ennaltamäärätyn arvon (a/g)Q, joka on paineensäätöventtiilin 24 kaltevuuskulman Θ funktio f(Θ), kuu-laventtiili 122 vierii eteenpäin reagoituaan ennaltamäärättyyn jarru-tusmäärään pyörien venttiilin istukkaa 124 vasten sulkien tuloaukon 126 nestekammion 108 eristämiseksi tuloaukosta 136. Tällöin vaikka nestepaine Pm tämän jälkeen kohoaa, nestekammion 108 nestepaine pysyy nestepaineessa Pg, joka on sama kuin nestepaine Pm sillä hetkellä, kun kuulaventtiili 122 on sulkenut tuloaukon 126. Nestepaine Pg ilmenee yhtälöistä 5 ja 6 ja yhtälöstä 7 £(a/g)g = f (Θ) ,kuten

Pg = f(Θ) Yhtälö 8 Tässä vaiheessa saadaan männän 100 ja yhtälön 8 tasapainotilasta seu-raava yhtälö: F1 + f2 = Pg*A4 = A4*W Yhtälö 9 jossa F2 on ulomman jousen 106 voima.

Sisemmän ja ulomman jousen 104 ja 106 voimat F’1 ja F2 ilmaistaan vastaavasti jousien 104 ja 106 esiasetettujen tai alkukuormien ja F2 summina ja jousien 104 ja 106 painumisen tai kutistumisen määrinä, jotka saa aikaan männästä 100 tuleva puristusvoima sekä jousten 104 ja 106 jousivakiot K^ ja K2> Koska jousten 104 ja 106 painurnismäärät ovat tässä tapauksessa toisiinsa nähden samat, saadaan seuraava yhtälö K2 f2 = f2 + -jq- - fi> Yhtälö 10

Yhtälöistä 9 ja 10 saadaan jousten 104 voima F·^ seuraavasti 62642 12 a4w - (f2 - ΐλ) F1 = ----%--=— Yhtälö 11 1 + ^r

Yhtälön 11 sijoittaminen yhtälöihin 2 ja 4 antaa tulokseksi -ψλ a4„ - ,f2 - fl)

Ps = ---=- Yhtälö 12 K2 A3 f1 + -Kj-

Kun Pm=Ps F1

Pr = mPm + —r—-—

Al-A2 £(Q) A w _ f ) C Ä4W (t2 K, fl> = mPm + - K2 (A1-A2J (1 + )

Yhtälöstä 12 on selvää, että valitsemalla muuttujat yhtälössä 12 siten, että lausekkeen (f2 - arvo tulee positiiviseksi kriittinen nestepaine Ps kasvaa suuremmalla määrällä kuin ajoneuvon painon W kasvun määrä, kun ajoneuvon paino kasvaa piirrustusten kuviossa 6 esitetyllä tavalla. Tämän seurauksena jarrutusvoimien etuja takapyöriin jakautuman tunnusmerkit ovat lähes samat kuin kuvion 1 ihanteelliset ominaiskäyrät a-^, a2 ajoneuvon painossa W tapahtuneiden kohoamisten mukaisesti.

Koska nestepaine Pm2 syötetään nestekammioon 108 aukon 137 läpi, nestekammioon 108 suljetun nesteen paine pysyy ennaltamäärätyssä arvossa riippumatta nestepaineen Pm2 kohoamismäärästä tai muuttuen vain hiukan sen mukaan kun kuulaventtiili 122 sulkee tuloaukon 126. Seurauksena paineen säätöventtiili 24 voi säätää kriittisen nestepaineen Ps ennaltamäärättyyn arvoon ajoneuvon painon vailtelun mukaisesti halutun toiminnan suorittamiseksi tarkasti.

Mikäli ensimmäisessä nestepiirissä 16 tapahtuu nestepaineen Pm^ vaja- 13 62642 vuus, - saadaan seuraava yhtälö, koska PmA2 = O yhtälössä 3:

Pr^ - A2) = PmiA-L - A3) + F1 Tämän mukaisesti lähtönestepaine Pr saadaan seuraavasti A1“A3 f1

ΡΓ = VA2 Pm + “VÄJ

Al-A3 -r -Ä- = m'> m A1 A2 Tässä tapauksessa saadaan pyöriin kohdistuvan jarrutusvoiman B ja tulonestepaineen Pm välille seuraava lauseke: B = C 'Pm jossa C'< C. Tästä syystä jousen 104 voima ilmaistaan A^M - (f2 - £l)

Fi' --ς- 1 + -*r

Kun tulonestepaine Pm on kriittisessä nestepaineessa Ps', saadaan seuraava yhtälö:

Ps'(A3 - a2) - r1' Tämän mukaisesti saadaan kriittinen nestepaine Ps'

Ps, . -Φ- Ä4W - <f2 - fl> K2 (A3 - A2)(1 + jossa Ps’> Ps.

Tämän mukaisesti on ilmeistä, että kriittinen nestepaine Ps' kohoaa huomattavan korkeaan arvoon, mikä muodostaa niin suuren jarrutusvoiman, että se kompensoi nestepaineen Pm^ vajeen ensimmäisessä neste- 14 piirissä 16. 62 64 2

Keksinnön avulla saadaan aikaan sellaista tyyppiä oleva jarruneste-paineen säätölaite, johon kuuluu annostus- tai rajoitusventtiilinä toimiva venttiililaite ja säätölaite kriittisen nestepaineen säätämiseksi ennaltamäärättyyn arvoon ajoneuvon painossa tapahtuneiden vaihteluiden mukaisesti, jossa laitteessa väylään, jota pitkin siirretään pääsylinterin nestepaine säätölaitteen nestekammioon, on järjestetty hidastinelin. Samaan aikaan pääsylinterin nestepaineen vaihtelu siirtyy nestekammioon sopivalla hidastuksella, jotta nestekam-miossa olevan nesteen paine saadaan estetyksi muuttumasta pääsylinterin nestepaineessa tapahtuvan kohoamismäärän mukana tai nestekam-miossa olevan nestepaineen saattamiseksi kohoamaan ennaltamäärätyllä määrällä riippumatta pääsylinterin nestepaineen kohoamismäärästä, kun säätölaitteen kuulaventtiili siirtyy sulkemaa nestekammion tulo-aukon reagoiden ennaltamäärättyyn jarrutusmäärään, jolloin säätölaite suorittaa halutun tehtävänsä tarkasti.

Vaikka keksintöä on selostettu siten, että sitä on sovellettu jarru-nestepaineen säätölaitteeseen, johon kuuluu annostusventtiili, voidaan keksintöä soveltaa yhtä hyvin jarrunestepaineen säätölaitteeseen, jossa on annostusventtiilin tilalla rajoitusventtiili.

Claims (1)

15 patenttivaatimus 62 6 4 2 Nestepaineen säätölaite moottoriajoneuvojen pääsylinterillä (12) varustettua jarrujärjestelmää varten, johon järjestelmään (24) kuuluu sisääntulokammio (52), joka'vastaanottaa pääsylinterin (12) hydraulinestepaineen, ulostulokammio (54 ) , ensiinmäirien kanava (56) sisääntulokantnion (52) ja ulostulakammion (54) välillä, ensimmäinen venttiili (68), joka ohjaa ensimmäistä kanavaa- (56) siten, että ulostulokammiossa (54) aikaansaadaan hydraulinen nestepaine, joka vaihtelee pääsylinterin hydraulinestepaineen mukaisesti, ja joka ensimmäinen venttiili (56) on siirrettävissä pääsylinterin hydraulinestepaineen ja jarruttavan hydraulinestepaineen vaikutuksesta, painekammio (108), joka vastaanottaa pääsylinterin hydraulinestepaineen, mäntä (100), joka liikkuu painekammiossa (108), laitteet (104) ensimmäisen venttiilin (68) ja männän (100) siirtämiseksi erilleen toisistaan, jota mäntää (100) siirretään puristuskammiossa (108) olevan paineen vaikutuksesta siirtoelimien (104) esikuorman säätämiseksi, venttiilikammio (112), toinen kanava (128), joka yhdistää painekammion (108) ja venttiilikammion (112), venttiili-kammioon (112) järjestetty toinen venttiili (122) toisen kanavan (128) sulkemiseksi kun hidastuminen on suurempi kuin edeltä asetettu arvo, kolmas kanava (136), joka on yhteydessä venttiilikammioon (112) pääsylinterin hydraulinestepaineen syöttämiseksi venttiili-kammioon (112) ja tämän jälkeen painekammioon (108) toisen kanavan (128) kautta, ja jossa kolmannessa kanavassa (136) on aukko (137), tunnettu siitä, että aukon (137) halkaisija on 0,6 - 0,8 mm paineenalaisen hydraulinesteen virtauksen rajoittamiseksi venttiili-kammioon (112) kolmannen kanavan (136) kautta siten, että estetään painekammion (108) paineen muuttuminen pääsylinterin hydraulinestepaineen vaihtelujen mukaan, kun hidastuminen siirtää toista venttiiliä (122) toisen kanavan (128) sulkemiseksi.