SE406061B - Hydraulisk huvudcylinder for exempelvis tva separata bromskretsar - Google Patents

Description

7317027-6 2 tryckkammare, vilken är belägen mellan kolven och loppets botten, samt en andra kammare, medel för att alstra tryck i den andra kammaren vid påverkan av ett styrorgan, varjämte de första och andra kamrarna kommunicerar med kretsarna genom första och andra utloppsportar.

Huvudcylinder enligt uppfinningen kännetecknas i huvudsak av att den första utloppsporten är tillslutbar medelst en avstängningsventil, som är styrd dels av den fritt rörliga kolvens förskjutning ur sitt viloläge, dels av fluidtrycket i den första kammaren, vilken avstäng- ningsventil är anordnad att tillsluta den första utloppsporten, när fluidtrycket i den första kammaren för en given förskjutning av den fritt rörliga kolven är lägre än ett förutbestämt värde.

En som exempel vald utföringsform av uppfinningen beskrivs närmare nedan med hänvisning till bifogade ritningar, som visar en längdsektion genom en servo-huvudcylinder för en dubbel bromskrets i ett motorfordon.

Servo-huvudcylindern innefattar en stomme l0, som innehåller tva parallella lapp lz, 14, vilka bada leder till ett hålrum le, som är slutet med ett lock 18. En fritt rörlig kolv 20 är anbragt i lop- pet 12 och samverkar med botten 24 i detta lopp, till bildande av en första tryckkammare 22, och med hålrummet l6, till bildande av en andra tryckkamamre 26. De tvâ tryckkamrarna 22, 26 är förbundna genom motsvarande utloppsöppningar 28, 30, med två separata bromskretsar (ej visade) i ett motorfordon.

Enligt uppfinningen innefattar huvudcylindern en avstängnings- ventil med förmåga att hindra fluid från att passera ut ur den första kammaren 22 mot öppningen 28. Avstängningsventilen innefattar ett ven- tilorgan 32 med förmåga att anligga direkt mot ett säte 34, som är an- bragt på stommens botten. Såsom visas i figuren, har ventilorganet 32 ett skålformigt elastomerparti 36 med förmåga att maskera inloppet 38 till den kanal som förbinder kammaren 22 med öppningen 28. Det bör observeras att elastomerpartiet, förutom att det säkerställer en god tätning, när ventilen är stängd, medger att den effektiva arean i av- stängningsventilen kan väljas efter önskan.

Ventilorganet 32 är monterat på stommen genom en tillbakadrag- bar, fjädrande förbindelse. I den visade utföringsformen är ventilorga- net 32 fäst vid det utsprång 39, som tillhör en kolv 40, vilken är glidbar på fluidtätt sätt i ett längsriktat bottenhål 42 i kolven 20.

Detta hål 42 leder givetvis till tryckkanneren 22. Kolven 40 och hålets 42 ände be- 3 ?z1?o27-6 gränsar tillsammans ett hålrum H4, som kommunicerar genom radiella öpp- ningar H6 med ett ringformigt utrymme 48, beläget mellan kolvens fluid- täta lagerorgan 50, 52. Utrymmet 48 kommunicerar normalt genom passagen 53 med porten 70, vilken är förbunden med en reservoar (ej visad) för hydraulisk bromsfluid med lågt tryck (i allmänhet atmosfärstryck), så att kammaren 22 vid behov kan påfyllas genom ledningarna 5% och genom fjädrande lyftning av skåltätningen 56.

Den tillbakadragbara, fjädrande förbindelsen innefattar även en fjäder 58, som vilar mot hâlets 42 ände och tvingar plungen HO ut ur detta hål mot en ansats 60, vilken är fixerad relativt kolven 20. An- ,_ satsen består av det centrala partiet av en hylsa 62, vars periferi 6i%W»" _ både bildar ett anslag för en kolvreturfjäder 66 och håller den fjädran- 6 6 de skåltätningen 56. 6 Returfjädern 66, vilken även vilar mot stommen, tvingar kolven 20 till det viloläge som illustreras i figuren, i vilket den vilar mot ett stopporgan 67, som är fastskruvat vid stommen. I detta viloläge, när fordonets bromsar är frånslagna, är avstängningsventilen öppen och ven- tilorganet 32 är beläget några få millimeter från sitt säte, emedan be- gynnelsekompressionen av fjädern 66 är större i detta fall än hos fjäder: 58. švfl Plungen HO användes såsom ett medel, som är påverkbart avšfluid- trycket i den första kammaren 22, för att styra ventilorganet 32. För b att balansera det tryck som verkar på ventilorganet, är plungens H0 effektiva tvärsektion B utförd väsentligen lika med avstängningsventilenš effektiva tvärsektion A.

Uppfinningen beskrivas med hänvisning till den serv0-huvudcylin-, der, som mottar tryckfluid från en tryckkälla (ej visad) exempelvis en ackumulator, genom en matningsöppníng 68 och avger den genom en öppning 70, vilken är förbunden med en lågtrycksreservoar (ej visad). Emedan en bromsunderstödjande servo-styrmekanísm av samma typ och dess funktion beskrivas i den franska patentskriften l #36 608, kommer den icke att beskrivas i detalj här.

Tryckhöjningen i fluiden i kammaren 26 styres av en spolventil 72, som är monterad i en hylsa 73, vilken är fäst inuti loppet le. Ven- tilen 72 förskjutes av en mekanism 7% i enlighet med den relativa rörel- sen hos kolven 2O samt av ett styrorgan 76, vilket är förbundet med for- donets bromspedal. En ände 92 av organet 76 sträcker sig in i den andra kammaren 26 och är försedd med en räffelförbindelse 93, som är avsedd ”ßiïfiïïsö t att upptaga delar av mekanismen 7%. För tydlighetens skull visas endast hälften av änden 92 i figuren och delvis med streckade linjer. Mekanis- men 7% innefattar väsentligen för det första en arm 78, vars ena ände 80 är gaffelformig och svängbart fäst på ett element 82 och vars andra ände är monterad på en svängtapp 83, vilken är fäst vid organet 76, samt för det andra ett dubbelt avkänningsdon 8%, vars ändar har kam- formiga ytor, vilka samverkar med ventilen 72 respektive kolven 20. Det dubbla avkänningsdonet är svängbart fäst på en pinne 86, som är fixerad på armen 78. Under normalt understödd bromsfunktion kommer läget av elementet 82, vilket glider på en stång 88, som är fäst vid locket 18, att vara fixerat relativt stommen. En fjäder 90 tvingar elementet 82 mot en fjäderklämma, som är monterad på stångens 88 fria ände, När huvudcylindern är i viloläge, såsom visas i figuren, är fordonets bromsar frånslagna.

Under normalt understödd funktion åtföljs en given förskjutning av tryckstången 76 av en given förskjutning av kolven 20 och trycksätt- ning av kamrarna 22, 26. Förhållandet mellan tryckstångens 76 slaglängd och kolvens 20 slaglängd är något mindre än ett i föreliggande fall, emedan kolven rör sig fortare än tryckstången. Detta slaglängdsförhållan-i de är en funktion av hävarmsförhållandet hos armen 78 (dvs. svängtappens 86 läge relativt de punkter vid vilka ändrana 80, 81 är svängbart fästa) och hävarmsförhållandet hos det dubbla avkänningsdonet. I händelse av ett- fel med understödd bromsning, exempelvis på grund av brott på den krets som är förbunden med den andra kammaren 26 eller fastklämning av slid- ventilen 72, komprimeras fjädern 90, så att mekanismen 74 kan dragas tillbaka utan att skadas, när tryckstångens 76 fria ände 92 påverkar kolven 20 genom direkt ingrepp, Emedan tryckstången 76 följer kolvens 20 rörelse, förblir tryck- stångens dödgångsrörelse kort, när tryckhöjning i kammaren 26 sviker, så att konstruktören lätt kan göra hela bromspedalens slaglängd tillräck- ligt lång för att pedalen skall kunna bekvämt påverka kolven direkt.

När kolven 20 förskjutes ut ur sitt viloläge av tryckfluiden i kammaren 26, höjes trycket i den första kammaren 22 och verkar på plun- gen HO samt sammanpressar fjädern 58, emedan fluidtrycket i hålrummet HH förblir nära atmosfärstryck. Den fjädrande förbindelsen mellan kolven och ventilorganet drages därför tillbaka. Förskjutning av kolven mot loppets botten 2% åtföljes av relativ förskjutning av kolven 20 och ven- tilorganet 32 i motsatt riktning, Fjädern 58 är kalibrerad i förhållande till absorptionsegenskaperna hos den nyttokrets, som är förbunden med 5 7317027-6 kammaren 22, så att avstängningsventilen icke stänger under normal funktion, motsvarande en tryckhöjning i kammaren 22 vid omställning av kolven 20. Kalibreringen av fjädern 58 är sådan att för ett givet tryck i kammaren 22, beroende på kolvens slaglängd och absorptionen i kretsen, en relativ rörelse finnes hos ventilorganet 32 mot kolven 20, som är åtminstone lika med nämnda slaglängd. I praktiken är det önskvärt att ha ringa, absolut rörelse av ventilorganet 32 relativt stommen för att minimera dödgångsrörelsen hos kolven 20 vid tryckbortfall i kammaren 22.

Spelrum finnes även mellan ventilorganet 32 och dess säte 3H för att hindra icke önskvärd stängning av ventilen under den temporära tryckhöj- ningsfasen. Bromsarna i den krets som är förbunden med kammaren 22 fun- gerar därför på rätt sätt. Detsamma gäller, när kolven 20 drives direkt av tryckstången 76.

Om ett fel finnes i den bromskrets som är förbunden med kammaren 22, sjunker fluidtrycket i denna kammare, så att en ytterligare för- skjutning av kolven 20 åstadkommas mot loppets botten 2% samt även ut- skjutning av den índragbara förbindelsen mellan ventilorganet och kolven.

Dessa två rörelser har båda samma riktning relativt stommen i detta fall och sålunda stängas avstängningsventilen. (Den stänges fortare, emedan spelrummet mellan ventilorganet och dess säte förblir litet, medan huvud- cylindern fungerar korrekt). Emedan ventilens effektiva tvärsektion A är väsentligen lika med plungens 40 effektiva tvärsektion B, är den en- het som bildas av ventilorganet och plungen tryckbalanserad. Kbmpressio-E nen av fjädern 58 säkerställer att elastomerringen 36 förblir i fluidtät kontakt med loppets ände 2%. Fluiden i kammaren 22 är instängd och kol- ven 20 är låst i läge hydrauliskt. Funktion av den krets som är förbunder med kammaren 26 fortsättes, trots att kolven 20 är orörlig, utan att fordonets förare uppfattar någon plötslig och högst obehaglig nedtryok- ning av bromspedalen. På grund av denna egenskap förblir styrningen av spolventilen mjuk och därigenom undvikes någon plötslig ändring av tryck i tryckkammaren 26 och en ryckig funktion av de motsvarande bromsarna.

Dessutom möjliggör förkortningen av tryckstångens 76 slaglängd enligt uppfinningen en reduktion av vinkeln för maximal avböjning av armen 78 ' kring dess ände 80 och därigenom förenklas mekanismens 7% konstruktion, särskilt längden av den kambildande ytan på det dubbla avkänningsdonet.

Uppfinningen är även tillämplig på en tandemhuvudcylinder av icke-servotyp. I en annan utföringsform av uppfinningen (ej visad) inne- fattar huvudcylindern en stomme, som innehåller ett lopp, i vilket två kolvar är glidbara till bildande av två oberoende tryckkamrar i loppet. 7317027-6 6 En av kolvarna, som betecknas styrkolven är förbunden med styrorganet, medan den andra är fritt rörlig i loppet.

Den fritt rörliga kolven är förbunden med en avstängningsventil av ovan beskrivet slag för att styra utloppet av fluid från den första kammaren, som bildas mellan den fritt rörliga kolven och loppets ände, I händelse av fel på den nyttokrets som är förbunden med den första kam- maren, medger hydraulisk låsning av den fritt rörliga kolven i läge att trycket kan stiga i den andra kammaren, utan att styrorganets slaglängd nämnvärt förkortas. Föraren har då ett tillräckligt långt pedalslag för korrekt manövrering av den bromskrets som fortfarande är i funktion.

Claims (9)

7317027-6 - Patentkrav

1. Hydraulisk huvudcylinder för ett delat system med två separata kretsar, innefattande en stomme (10), i vilken ett med botten (2ü) försett lopp (l2) är utformat, en fritt rörlig kolv (20), som är glidbart anbragt i loppet, för att i detta bilda en första tryckkammare (22), vilken är belägen mellan kolven och loppets botten, samt en andra kammare (26), medel (72,7å) för att alstra tryck i den andra kammaren vid påverkan av ett styrorgan (76), varjämte de första och andra kamrarna kommunicerar med kretsarna genom första och andra utloppsportar (28,30), k ä n n e t e c k n a d av att den första utloppsporten (28) är tillslutbar medelst en avstängningsventil (32), som är styrd dels av den fritt rörliga kolvens förskjut- ning ur sitt viloläge, dels av fluídtrycket i den första kammaren, vilken avstäng- ningsventil är anordnad att tillsluta den första utloppsporten (28), när fluidtrycket i den första kammaren (22) för en given förskjutning av den fritt rörliga kolven (20) är lägre än ett förutbestämt värde. i

2. Hydraulisk huvudcylinder enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att den första utloppsporten (28) sträcker sig genom loppets botten, varvid avstängnings- ventilen innefattar ett ventilsäte (3Å), som är beläget på nämnda botten kring den första utloppsporten, samt ett ventilorgan (32), vilket är fäst vid en plunge (#0), som är glidbart fäst på den fritt rörliga kolven och sträcker sig in i den första kammaren, varjämte plungen är förbunden med den fritt rörliga kolven medelst en efter- givlig, indragbar förbindelse (39,58,60) med fjädrande organ (58), samt plungen är påverkbar av fluidtrycket i den första kammaren, vilket motverkar fjäderanordningen.

3. Hydraulisk huvudcylinder enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att plungen är glidbar i ett längsriktat hål (42), som är anbragt i den fritt rörliga kolven och har en ände, vilken mynnar i den första kammaren, varvid plungen samverkar med det längsriktade hålets andra ände till bildande av ett hålrum (Åh), som är för- bundet med en reservoar för hydraulfluid.

4. H. Hydraulisk huvudcylinder enligt krav 3, k ä'n n e t e c k n a d av att den fritt rörliga kolven innefattar två lagerpartier (52,54), vilka samverkar på fluídtätt sätt med loppets (12) vägg i stommen samt mellan vilka finnes ett ring- formigt utrymme (48), som kommunicerar både med fluidreservoaren och, genom åtminstone en radiell öppning (hö) i den fritt rörliga kolven, med hålrummet.

5. Hydraulisk huvudcylinder enligt något av kraven 2-H, k ä n n e t e c k n a d av att ventilsätets effektiva tvärsektion (A) är väsentligen lika med plungens effektiva tvärsektion (B). _

6. Hydraggisk huvudcylinder enligt något av kraven 2-5, k ä n n e t e c k n a d av att ventglöfganet (32) innefattar ett elastomerparti (36) med förmåga att vila på fluidt" Éáíätt på loppets botten. 7317027-6

7. Hydraulisk huvudcylinder enligt något av kraven 2-6, k ä n n e t e c k - n a d av att den eftergívliga förbindelsen innefattar en fjäder (58), som tvingar plungen ut ur den fritt rörliga kolven mot en ansats (60), vilken är fixerad rela- tivt kolven.

8. Hydraulisk huvudcylinder enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att den fritt rörliga kolven återföres av ett fjäderorgan (66), som vilar på stommen mot ett viloläge, vilken är fixerat relativt stommen och i vilken ventilorganet (32) är fritt från sitt säte (3ü) men i närheten av detta.

9. Hydraulisk huvudcylinder enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att det fjädrande organet består av en fjäder (66), som vilar på loppets botten och verkar på den fritt rörliga kolven genom en ringformig skål (62), vars centrala parti bildar ansatsen (60) för plungen. lO. Hydraulisk huvudcylinder enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d av att de tryckalstrande medlen innefattar en ventilslid (72), som är glidbart anbragt i ytterligare ett lopp (lå) i stommen, för att styra fluid- kommunikation mellan en tryckkälla och den andra kammaren i ändamål att omställa den fritt rörliga kolven, varvid det av föraren påverkbara styrorganet är anordnat att påverka den glidbara ventilen och består av en stång (76), som sträcker sig in i den andra kammaren och är avsedd att ingripa med den fritt rörliga kolven vid svikning av tryckkällan, samt en mekanism (7b), som är för samverkan förbunden med stången, den fritt rörliga kolven och den glidbara ventilen, för att öppna den sistnämnda vid manövrering av stången. ANFÜRDA PUBLIKATIONER: US 3 216 194 (60-562)