SE449834B

SE449834B - DEVICE FOR LOAD SENSOR PRESSURE CONTROLLER FOR HYDRAULIC BRAKES

Info

Publication number: SE449834B
Application number: SE8102349A
Authority: SE
Inventors: G M Sivulka
Original assignee: Kelsey Hayes Co
Priority date: 1980-04-11
Filing date: 1981-04-13
Publication date: 1987-05-25
Also published as: DE3112925C2; AR224192A1; IT8121021A1; GB2074273B; MX152855A; BR8101987A; ES501257A0; JPH026665B2; FR2485457A1; CA1180038A; GB2074273A; SE8102349L; IT8121021A0; DE3112925A1; ES8306978A1; GB2140517B; FR2485457B1; GB2140517A; GB8403330D0; IT1194780B

Description

l0 l5 20 25 30 35 449 834 2 ring av ventilorganet i beroende av ändringar i hydraultryc- ket, så anordnad att kamanordningen vid rotation till ett förutbestämt vinkelläge begränsar kolvanordningens rörelse för att spärra ventilorganet i overksamt inställningsläge. ring of the valve member in dependence on changes in the hydraulic pressure, so arranged that the cam device upon rotation to a predetermined angular position limits the movement of the piston device to lock the valve member in the idle setting position.

Utjämningsventilen enligt uppfinningen kan utnyttjas som en lastavkännande tryckregleringsapparat för hydraulbromsar, vilken är anordnad i den hydrauliska kretsen uppströms de bakre hjulen och anordnad att avkänna förändringar i avstän- det mellan chassit och axeln till ett självdrivet_fordon samt reglera det från huvudcylindern till bakhjulens bromscylind- rar avgivna trycket i motsvarighet till dylika ändringar.The equalizing valve according to the invention can be used as a load sensing pressure regulating apparatus for hydraulic brakes, which is arranged in the hydraulic circuit upstream of the rear wheels and arranged to sense changes in the distance between the chassis and the axle of a self-propelled vehicle and regulate it from the master cylinder the pressure corresponding to such changes.

Utjämningsventilen är företrädesvis fast infäst på for- donsramen och innefattar en roterbar digital kam; som drives medelst ett mekaniskt länksystem infäst till fordonsaxeln. När fordonet är lastat, åstadkommer hoptryckningen av upphängnings- systemet en minskning av avståndet mellan fordonsramen och axeln.The equalizing valve is preferably fixedly attached to the vehicle frame and includes a rotatable digital cam; driven by a mechanical linkage system attached to the vehicle axle. When the vehicle is loaded, the compression of the suspension system causes a reduction in the distance between the vehicle frame and the axle.

I motsvarighet till avständsminskningen roteras digitalkammen medelst de mekaniska länksystemet till ett läge, i vilket utjäm- ningsventilen är försatt ur funktion. Trycket passerar sålunda opåverkat genom utjämningsventilen till bakhjulsbromsarna.Corresponding to the distance reduction, the digital cam is rotated by means of the mechanical linkage system to a position in which the equalization valve is deactivated. The pressure thus passes unaffected through the equalization valve to the rear wheel brakes.

Digitalkammen är roterbart anordnad på en axiell drivaxel för att medge relativ rotationsrörelse dem emellan. En på digi- talkammen infäst torsionsfjäder har det ena benet förankrat på denna och det andra benet ingripande med en plan diametral kam- yta anordnad i drivaxeln. Digitalkammen bringas sålunda att ro- tera i överensstämmelse med drivaxeln. Medelst torsionsfjädern erhålles emellertid-en unik drivmekanism, som medger relativ rö- relse mellan fordonsramen och axeln under fordonets användning genom att medge relatiyrörelse mellan kammen och drivaxeln när kammens rotation hämmas genom utjämningsventilens funktionsen- liga verkan. . _ ut Även om det lastavkännande utjämningsventilaggregatet i det- ta sammanhang beskrives inkopplat i serie med ett första utjäm- ningsventilaggregat, förutsättes att den lastavkännande ventilen kan användas separat i system med ett lämpligt utmatningstryck från huvudcylindern för direkt överföring till fordonsbromsarna vid fullastkondition, utan någon mellankopplad utjämningsventil.The digital cam is rotatably mounted on an axial drive shaft to allow relative rotational movement between them. A torsion spring attached to the digital cam has one leg anchored to it and the other leg engaging with a flat diametrical cam surface arranged in the drive shaft. The digital cam is thus caused to rotate in accordance with the drive shaft. By means of the torsion spring, however, a unique drive mechanism is obtained, which allows relative movement between the vehicle frame and the axle during use of the vehicle by allowing relative movement between the cam and the drive shaft when the rotation of the cam is inhibited by the equalizing valve. . Although the load sensing equalizing valve assembly in this context is described as connected in series with a first equalizing valve assembly, it is assumed that the load sensing valve can be used separately in systems with a suitable discharge pressure from the master cylinder for direct transfer to equalization valve.

Uppfinningen beskrives i det följande i anslutning till 15 20 25 30 35 40 449 834 ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, där fig 1 är en schematisk vy av ett hydrauliskt bromssystem innefattande en lastavkännande utjämningsventil i enlighet med föreliggande uppfinning, ' fig 2 är en grafisk illustration av verkningssättet hos ett bromsutjämningssystem som innefattar föreliggande uppfinning, fig 3 visar en typisk fordonsinstallation av en lastavkän- nande utjämningsventil enligt föreliggande uppfinning, -fig 4 är en partiell tvärsektionsvy av den lastavkännande utjämningsventilen använd i det i fig 1 visade bromssystemet, fig 5 är en tvärsektionsvy längs linjen 5 - 5 i fig 4, fig 6 är en partiell tvärsektionsvy längs linjen 6 - 6 i fig 4, fig 7 är en partiell tvärsektionsvy längs linjen 7 - 7 i fig 4, fig 8 är en sprängskiss visande ett arrangemang med de in- gående delarna innefattande digitalkamdelen av den lastavkännan- de utjämningsventilen, fig 9 är en separat vy av digitalkammen vriden 1800 jämfört med fig 8, fig 10 är en schematisk illustration av arrangemanget med den lastavkännande utjämningsventilen när fordonet är lätt las- tat, ' g fig 11 är en schematisk illustration av arrangemanget med den lastavkännande utjämningsventilen när fordonet är tungt las- tat, ~ fig 12 och 13 visar schematiskt ett arrangemang med utjäm- ningsventilen vid överrotation av drivaxeln för digitalkammen, fig 14 visar en partiell tvärsektionsvy av den lastavkännan- de utjämningsventilen, motsvarande den i fig 6, varvid digital- kammekanismen är utformad för aktivering genom rotation medsols av digitalkammens drivaxel.The invention is described in the following in connection with an embodiment with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a schematic view of a hydraulic brake system comprising a load sensing equalizing valve in accordance with the present invention, Fig. 2 is a graphic illustration of the operation of a brake equalization system embodying the present invention, Fig. 3 shows a typical vehicle installation of a load sensing equalizing valve according to the present invention, Fig. 4 is a partial cross-sectional view of the load sensing equalizing valve used in the braking system shown in Fig. 1; is a cross-sectional view taken along line 5-5 of Fig. 4, Fig. 6 is a partial cross-sectional view taken along line 6-6 of Fig. 4; Fig. 7 is a partial cross-sectional view taken along line 7-7 of Fig. 4; Fig. 8 is an exploded view showing an arrangement; with the input parts comprising the digital cam part of the load sensing equalization valve, Fig. 9 is a separate Fig. 10 is a schematic illustration of the arrangement with the load sensing equalizing valve when the vehicle is lightly loaded, Fig. 11 is a schematic illustration of the arrangement with the load sensing equalizing valve when the vehicle is heavily loaded Figs. 12 and 13 schematically show an arrangement with the equalization valve in case of over-rotation of the drive shaft for the digital cam, Fig. 14 shows a partial cross-sectional view of the load sensing equalization valve, corresponding to that in Fig. 6, the digital cam mechanism being designed for activation by clockwise rotation of the drive shaft of the digital cam.

Under hänvisning till ritningarna visas i fig 1 ett fordons- bromssystem enligt uppfinningen§-Huvudcylindern ll åstadkommer >.ett bromsaktiverande hydraulvätsketryck medelst ledningen F till --fordonets'framhjulsbromsar 13L ooh 13R, efter att först ha pas- šerat genom ett ioke visat mätventilaggregat ingående i kombina- tionsventilen 12. På liknande sätt bildas en oberoende källa för bromsaktiverande_hydraulvätsketryck till ett första utjämnings- 10 15 20 25 30 35 40 449 834 ventilaggregat 14, schematiskt visat i kombination med ventilen 12, för matning till bakhjulsbromsarna 15L och 15R; Utjämningsventilen 14 kan vara av vilket som helst känt ut- förande, så som visas i USA-patentet 3,423,936, som har ett en- kelt uppdelningsförhållande mellan ingående hydraultryck och utgående hydraultryck, varvid enligt föreliggande uppfinning utjämningsventilen 14 är konstruerad för att åstadkomma ett för- hållande mellan utgående tryck och ingående tryck; så som visas i fig 2 och anges med "LASTAD". Delningspunkten vid vilken ven- tilen 14 börjar utjämningen indikeras som punkt L. Den kurva som betecknas med "LASTAD" i fig 2 representerar ett förhållande mellan bromstrycket i huvudcylindern och det bakre bromstrycket som är godtagbart för ett fordon som är lastat över ett givet medellasttillstånd och upp till full fordonsvikt. Det utgående hydraulvätsketrycket från utjämningsventilen 14 överföres till de bakre fordonsbromsarna genom ledningarna R1 och R2 och passe- rar genom den lastavkännande utjämningsventilanordningen 20.Referring to the drawings, Fig. 1 shows a vehicle brake system according to the invention. in the combination valve 12. Similarly, an independent source of brake actuating hydraulic fluid pressure is formed into a first equalizing valve assembly 14, schematically shown in combination with the valve 12, for supply to the rear wheel brakes 15L and 15R; The equalizing valve 14 may be of any known embodiment, as shown in U.S. Patent 3,423,936, which has a simple dividing relationship between input hydraulic pressure and output hydraulic pressure, wherein according to the present invention the equalizing valve 14 is designed to provide a holding between outgoing pressure and inbound pressure; as shown in Fig. 2 and indicated by "LOADED". The dividing point at which the valve 14 begins the equalization is indicated as point L. The curve denoted by "LOADED" in Fig. 2 represents a ratio between the brake pressure in the master cylinder and the rear brake pressure acceptable for a vehicle loaded above a given average load condition and up to full vehicle weight. The outgoing hydraulic fluid pressure from the equalizing valve 14 is transmitted to the rear vehicle brakes through lines R1 and R2 and passes through the load sensing equalizing valve device 20.

Ventilanordningen 20 innefattar ett andra utjämningsventil- aggregat 16, som beskrives närmare i det följande och som är av ett liknande utförande som det i kombinationsventilen 12 ingåen- de utjämningsventilaggregatet 14. I funktion verkar utjämnings- ventilaggregatet 16 på det från utjämningsventilen 14 erhållna utgående hydraultrycket så, att förhållandet mellan trycket i huvudcylindern (inmatningen till utjämningsventilen 14) och det bakre bromstrycket (utmatningen från utjämningsventilen 16) repre- senteras av den med "TOM" betecknade kurvan i fig 2. Den i fig 2 visade "TOM"-kurvan representerar ett förhållande mellan broms- trycket i huvudcylindern och bromstrycket i de bakre bromsarna, som är godtagbart för en lastkondition hos fordonet som ligger under det valda medellasttillståndet.The valve device 20 comprises a second equalizing valve assembly 16, which is described in more detail below and which is of a similar design to the equalizing valve assembly 14 included in the combination valve 12. In operation, the equalizing valve assembly 16 acts on the hydraulic pressure obtained from the equalizing valve 14 so , that the ratio between the pressure in the master cylinder (the supply to the equalization valve 14) and the rear brake pressure (the output from the equalization valve 16) is represented by the curve marked "TOM" in Fig. 2. The "TOM" curve shown in Fig. 2 represents a ratio between the braking pressure in the master cylinder and the braking pressure in the rear brakes, which is acceptable for a load condition of the vehicle which is below the selected average load condition.

En digital kammekanism 25 är anordnad inne i ventilanord- ningen 20 för att valfritt göra utjämningsventilaggregatet 16 overksamt i helt öppet läge när fordonet är tungt lastat. När for- donet sålunda är lastat över det valda medellasttillståndet, gö- res _utjämningsventilen 16 overksam genom påverkan från den digi- tala kammen 25, varvid obehindrad överföring av hydraultryck därigenom medgives, resulterande i det önskade "LA$TAD“ tryckför- hållande som visas i fig 2. När fordonet emellertid är lätt las- tat, verkar utjämningsventilerna 14 och 16 i serie med varandra och åstadkommer ett förhållande mellan bromstrycket i huvudcy- 20 30 35 40 5 449 834 lindern och i de bakre bromsarna, så som indikeras vid kurvan “TOM" i fig 2. ' I Fig 3 visar en typisk fordonsinstallation av den lastav- kännande utjämningsventilen enligt uppfinningen. Ventilanord- ningen 20 är fast infäst på en icke upphängd del av fordonets ram 35. Drivaxeln 50 är fast förbunden med länkmekanismen 30 så, att när länkmekanismen 30 roterar, roterar drivaxeln 50 den digi- tala kammen 25 medelst en drivmekanism som beskrives närmare i det följande. Länkmekanismen 30 är fast förbunden med fordonets axelrör 31 eller med något annat lämpligt element på den upp- hängda delen av det bakre hjulaggregatet. - Digitalkammen 25 reagerar genom inverkan av den med fordons- _axeln 31 förbundna länkmekanismen för kompression eller expan- sion av fordonets upphängningssystem (ej visat). När länkmeka- nismen är nedsvängd så som indikeras vid siffran 30, är fordonet lätt lastat och utjämningsventilen 16 i funktionsläge. När länk- mekanismen emellertid är hoppressad så som indikeras vid siffran 30', är fordonet tungt lastat och digitalkammen 25 har roterats till ett läge, i vilket utjämningsventilen 16 förhindras att _ verka.A digital cam mechanism 25 is provided inside the valve device 20 to optionally render the equalizing valve assembly 16 in the fully open position when the vehicle is heavily loaded. Thus, when the vehicle is loaded over the selected medium load condition, the equalization valve 16 is deactivated by the action of the digital cam 25, thereby allowing unhindered transmission of hydraulic pressure, resulting in the desired "LA $ TAD" pressure ratio shown. in Fig. 2. However, when the vehicle is lightly loaded, the equalizing valves 14 and 16 act in series with each other and provide a relationship between the brake pressure in the main cylinder and in the rear brakes, as indicated by the curve "EMPTY" in Fig. 2. Fig. 3 shows a typical vehicle installation of the load sensing equalization valve according to the invention. The valve device 20 is fixedly attached to a non-suspended part of the frame 35 of the vehicle. The drive shaft 50 is fixedly connected to the link mechanism 30 so that when the link mechanism 30 rotates, the drive shaft 50 rotates the digital cam 25 by means of a drive mechanism described in more detail therein. following. The steering mechanism 30 is fixedly connected to the axle tube 31 of the vehicle or to any other suitable element on the suspended part of the rear wheel assembly. The digital cam 25 responds by the action of the linkage mechanism connected to the vehicle shaft 31 for compression or expansion of the vehicle suspension system (not shown). When the linkage mechanism is swung down as indicated by the number 30, the vehicle is lightly loaded and the balancing valve 16 is in the operating position. However, when the link mechanism is compressed as indicated by the numeral 30 ', the vehicle is heavily loaded and the digital cam 25 has been rotated to a position in which the equalizing valve 16 is prevented from operating.

Det under hänvisning till fig 5 visade och beskrivna utjäm- ningsventilaggregatet 16 är endast typiskt för kända utjämnings- ventilmekanismer och utgör ej en del av uppfinningen. I medve- tande om att vilken som helst känd utjämningsventilmekanism som kan modifieras att fungera såsom beskrivits är lämplig att an- _ vända i föreliggande uppfinning, beskrives utjämningsventilagg- regatets 16 verkningssätt endast i den utsträckning som är nöd- vändig för att förstå dess inbördes förhållande till digital- kammen enligt uppfinningen och dess funktion med avseende på det totala bromssystemet. _ Utjämningsventilaggregatet 16 innefattar en ventilkolv 40, som är belägen axiellt inne i en borrning 45 och sträcker sig in i en borrning 45a med mindre diameter, vilken i sin tur myn- nar i ßigitalkammens hålighet 70. En 0-ringstätning 47 är an- ' ordnad för att hydrauliskt avtäta borrningen 45 från borrningen 45a för att därigenom förhindra hydraulvätskeflöde in i borr- ningen 45a. Kolven 40 är försedd med en pinnliknande förlängning 48 som skjuterm 1 borrningen 49..| axiell translationsrörelse inne i borrningen 45a, så att_pinnen 48 kan skjuta in i digitalkammens hålighet 70, så som beskrives 10 15 20 25 30 3 46 449 834 i det följande.The equalizing valve assembly 16 shown and described with reference to Fig. 5 is only typical of known equalizing valve mechanisms and does not form part of the invention. Recognizing that any known balancing valve mechanism which can be modified to function as described is suitable for use in the present invention, the mode of operation of the balancing valve assembly 16 is described only to the extent necessary to understand its interrelationship. to the digital cam according to the invention and its function with respect to the overall braking system. The equalizing valve assembly 16 includes a valve piston 40 located axially within a bore 45 and extending into a smaller diameter bore 45a which in turn opens into the cavity 70 of the digital cam. An O-ring seal 47 is provided. arranged to hydraulically seal the bore 45 from the bore 45a to thereby prevent hydraulic fluid flow into the bore 45a. The piston 40 is provided with a pin-like extension 48 which pushes the bore 49 axial translational movement inside the bore 45a, so that the pin 48 can slide into the cavity 70 of the digital cam, as described below in the following.

Den motsatta änden av kolven 40 innefattar ett ventilhuvud 43, som har en mindre diameter än borrningens 45b diameter däri- genom möjliggörande det obehindrade flödet av hydraulvätska däri- genom. Kolven 40 är vidare försedd med en förlängningskåpa 41 med däri upptagna slitsar 42. Kolven 40 är normalt påverkad i riktning mot vänster genom inverkan av fjädern 46 så, att för- längningskåpan 41 ansättes till anliggning mot änden av borr- _ ningen 45b. Hydraulvätska kan således komma in genom inloppsöpp- ningen Rl, passera fritt mellan kolven 40 och det elastiska ven- tilsätet 44 förbi ventilhuvudet 43 genom slitsarna 42 och avgå genom utloppsöppningen R2. I det i fig 5 visade utförandet blir således vätsketrycket vid utloppsöppningen R2 detsamma som vätske- trycket.vid inloppsöppningen Rl.The opposite end of the piston 40 includes a valve head 43 which has a smaller diameter than the diameter of the bore 45b thereby enabling the unobstructed flow of hydraulic fluid therethrough. The piston 40 is further provided with an extension cover 41 with slots 42 accommodated therein. The piston 40 is normally actuated in the left direction by the action of the spring 46 so that the extension cover 41 is applied to abut against the end of the bore 45b. Hydraulic fluid can thus enter through the inlet opening R1, pass freely between the piston 40 and the elastic valve seat 44 past the valve head 43 through the slots 42 and exit through the outlet opening R2. Thus, in the embodiment shown in Fig. 5, the liquid pressure at the outlet opening R2 becomes the same as the liquid pressure at the inlet opening R1.

.Under bromsning förblir ovan beskrivna vätskebana genom utjämningsventilen 16 öppen till dess det till inloppsöppningen Rl inkommande vätsketrycket uppnår en förutbestämd nivå. Då det- ta inträffar, kommer ventilhuvudet 43 att stänga mot ventilsätet 44. Den trycknivå, vid vilken detta inträffar, är beroende av fjäderkraften i fjädern 46 jämförd med den effektiva arean av ventilkolven 40, som påverkas av vätsketrycket i inloppet i en riktning motsatt fjäderns 46 fjäderkraft. Denna effektiva area motsvarar diametern D på kolven 40, eftersom den högra änden av kolven 40 som skjuter in i borrningen 45a är avtätad från vätske- trycket vid inloppet medelst 0-ringstätningen 47 under det att vätsketrycket vid inloppet verkar på samtliga återstående delar av kolven 40. I r D När ventilhuvudet 43 stänger mot ventilsätet 44 och vätske- trycket vid inloppsöppningen R1 ytterligare ökar, kommer det ökade trycket att påverka kolven 40 via en effektiv cirkulär ~yta, som har en diameter motsvarande ventilhuvudets 43 största tätningsdiameter minus tvärsnittsarean för den i borrningen 45a inskäutande kolven 40. Härigenom åstadkommas en kraft som ver- kar på kolven 40 i samma riktning och verkande som en hjälpfjä- der 45 för âteröppning av ventilhuvudet 43 i syfte att avge åtminstone en del av det ökade vätsketrycket till utloppsöpp- ningen R2. Varje tryckökning som avges till utloppsöppningen “R2 åstadkommer emellertid en motriktad kraft-på kolven 40. Den motriktade kraften strävar att åter stänga ventilhuvudet 43 mot ventilsätet 44. Den motriktade kraften strävar att hålla ventil- 10 15 20 25 30 ßﬁ 40 449 834 i 7 ihuvudet 43 tätt intill ventilsätet 44 och stryper därvid vätske- flödet från inloppsöppningen R1 till utloppsöppningen R2, vilket åstadkommer ett tryck vid utloppsöppningen R2, som ökar i lägre grad än trycket vid inloppsöppningen Rl. Förhållandet mellan trycken beror av förhållandet mellan de tidigare omnämnda effek- tiva areorna och följaktligen kan det vätsketryck som passerar genom utjämningsventilen 16 utjämnas för att följa ett förut- bestämt förhållande. - ' ' ' Under den del av ett bromsningsförlopp, i vilket den anlag- da pedalkraften minskas som följd av en bromsning med tillräck- lig intensitet för att resultera i en rörelse av kolven 40 till det flödet strypande läget, minskar de krafter som strävar att förflytta kolven 40 åt vänster och kolven 40 förflyttas transla- toriskt åt höger under inverkan av trycket vid utloppsöppningen R2. När kolven 40 rör sig åt höger kan ventilhuvudet 43 glida inne i ventilsätets 44 inre perifera yta och därvid öka den tillgängliga vätskevolymen vid de bakre bromscylindrarna 15L och 15R och åstadkomma en reduktion av trycket vid utloppsöpp- ningen R2. Trycket vid utloppsöppningen R2 kan aldrig bli större än trycket vid inloppsöppningen R1, eftersom ventilsätet 440 också tjänstgör som en flödeskontrollventil, som medger vätske- flöde från öppningen R2 och in i borrningen 45.During braking, the liquid path described above through the equalization valve 16 remains open until the liquid pressure entering the inlet opening R1 reaches a predetermined level. When this occurs, the valve head 43 will close against the valve seat 44. The pressure level at which this occurs depends on the spring force in the spring 46 compared to the effective area of the valve piston 40, which is affected by the fluid pressure in the inlet in a direction opposite to the spring. 46 spring force. This effective area corresponds to the diameter D of the piston 40, since the right end of the piston 40 projecting into the bore 45a is sealed from the liquid pressure at the inlet by means of the O-ring seal 47 while the liquid pressure at the inlet acts on all remaining parts of the piston 40. When the valve head 43 closes against the valve seat 44 and the liquid pressure at the inlet opening R1 further increases, the increased pressure will actuate the piston 40 via an effective circular surface having a diameter corresponding to the largest sealing diameter of the valve head 43 minus the cross-sectional area of the valve. bore 45a projecting into the piston 40. This provides a force acting on the piston 40 in the same direction and acting as an auxiliary spring 45 for reopening the valve head 43 in order to deliver at least a part of the increased liquid pressure to the outlet opening R2. However, each pressure increase delivered to the outlet port R2 produces a counter-force on the piston 40. The counter-force seeks to re-close the valve head 43 against the valve seat 44. The counter-force tends to hold the valve head 40 20 40 449 834 in 7 head 43 close to the valve seat 44, thereby restricting the flow of liquid from the inlet opening R1 to the outlet opening R2, which produces a pressure at the outlet opening R2 which increases to a lesser degree than the pressure at the inlet opening R1. The relationship between the pressures depends on the relationship between the previously mentioned effective areas and consequently the liquid pressure passing through the equalization valve 16 can be equalized to follow a predetermined relationship. During the part of a braking process in which the applied pedal force is reduced as a result of a braking of sufficient intensity to result in a movement of the piston 40 to the flow restricting position, the forces which seek to move the piston 40 to the left and the piston 40 is moved translationally to the right under the influence of the pressure at the outlet opening R2. As the piston 40 moves to the right, the valve head 43 can slide inside the inner peripheral surface of the valve seat 44, thereby increasing the available liquid volume at the rear brake cylinders 15L and 15R and causing a reduction in the pressure at the outlet opening R2. The pressure at the outlet opening R2 can never be greater than the pressure at the inlet opening R1, since the valve seat 440 also serves as a flow control valve, which allows liquid flow from the opening R2 and into the bore 45.

För en mer detaljerad beskrivning med avseende på manövre- ring av utjämningsventiler och med avseende på konstruktionen av särskilda utjämningsventilelement hänvisas till USA-patentet 3,423,936.For a more detailed description regarding the operation of equalization valves and with respect to the construction of special equalization valve elements, reference is made to U.S. Patent 3,423,936.

I det följande hänvisas till fig 4 - 9 med avseende på ef- terföljande beskrivning av digitalkammen 25, dess konstruktion och verkningssätt. Ventilanordningens hus 19 är försett med en tvåstegsborrning 60. Borrningens 60 botten 69 innefattar ett halvcirkelformigt spår 67 upptaget däri och en axeltappöppnihg 68. Kammens drivaxel 50 uppbäres och kvarhålles, så som visas i fig 4. Axelns 50 axeltapp 51 är roterbart anordnad inne i axel- tappöppningen 68. Axeln 50 sträcker sig huvudsakligen vinkelrätt mot borrningens botten 69 och sträcker sig därigenom och är ro- terbart uppburen medelst ändhuven 61. ändhuven 61 kvarhålles i borrningen 60a tätt mot ansatsen 62 under inverkan av en låsring -53. En 0-ring 55 är anordnad för att avtäta digitalkammens hå- lighet 70 från inträngning av föroreningar däri. Kammens drivaxel 50 skjuter ut utanför ändhuven 61 tillräckligt långt för att 10 15 20 25 30 35 40 449 834 medge en fast förbindning därav med länkmekanismen 30 (se fig 3).In the following, reference is made to Figs. 4-9 with reference to the following description of the digital cam 25, its construction and mode of operation. The housing 19 of the valve device is provided with a two-stage bore 60. The bottom 69 of the bore 60 comprises a semicircular groove 67 received therein and a shaft pin opening 68. The drive shaft 50 of the cam is supported and retained, as shown in Fig. 4. the pin opening 68. The shaft 50 extends substantially perpendicular to the bottom 69 of the bore and extends therethrough and is rotatably supported by the end cap 61. The end cap 61 is retained in the bore 60a tightly against the shoulder 62 under the action of a locking ring -53. An O-ring 55 is provided to seal the cavity 70 of the digital comb from the ingress of contaminants therein. The drive shaft 50 of the cam projects beyond the end cap 61 far enough to allow a fixed connection thereof with the linkage mechanism 30 (see Fig. 3).

Drivaxeln 50 bringas således att rotera med samma vinkelrörelse som länkmekanismen 30.The drive shaft 50 is thus caused to rotate with the same angular movement as the link mechanism 30.

Digitalkammen 25 är roterbart uppburen på kamaxeltappen 52 på drivaxeln 50, så att kammen 25 kan rotera i förhållande till drivaxeln 50. Kammen 25 är försedd med ett perifert urtag 26 samt med axiellt riktade räfflor 24 över åtminstone den arbe- tande perifera delen av kammen 25. Den arbetande delen av kammen 25 kommer att framstå klarare när funktionen och manövreringen ytterligare beskrives i det följande. Pinnen 32 skjuter ut axiellt från kammen 25 in i och förskjutbart ingripande i spåret 67 i borrningens botten 69, därvid begränsande rotationsvinkeln för kammen 25 till den båge som bestämmes av spåret 67. I kam- mens.25 invändiga sida är genom fräsning upptagen en inåt vänd stegformad yta 27. En cirkulär öppning 21 sträcker sig ariellt genom kammen 25 från den utvändiga ytan 28 och något förbi den inåt vända stegformade ytan 27 och åstadkommer därvid en passage 23 mellan den utvändiga ytan 28 och den invändiga ytan 27. Spin- deln 33 är axiellt anordnad inne i den cirkulära öppningen 21 och sträcker sig utåt något förbi den utvändiga ytan 28. Tor- sionsfjädern 34 är anordnad runtom spindeln 33, varvid den skruv- lindade delen därav är anordnad inne i den cirkulära öppningen 21 så att det invändiga benet 34a sträcker sig genom passagen 23 i ett läge omedelbart intill den invändiga, stegformade ytan 27 och ingriper i det fjädern kvarhållande hålet 29. Det utvän- diga fjäderbenet 34b sträcker sig i ett läge tätt intill ytter- ytan 28 på kammen 25 och sträcker sig in i drivaxelns 50 spår 54 och ingriper med den plana kamytan 53. I sitt normalt monte- rade läge så som beskrivits ovan och så som visas i fig 6 är torsionsfjäderns ben 34a och 34b fjäderbelastade för att utöva en utåt vinklad kraft på fjäderkvarhållningshålet 29 och på drivaxelns 50 plana kamyta 53. Ett spår 56 är anordnat i den yttre utvändiga änden av kammens drivaxel 50 för att medge in- ställning frân utsidan. gUnder användning bringas kammen 25 att rotera tillsammans med kammens drivaxel 50 till följd av att torsionsfjädern Sﬂ ut- övar en fjäderkraft på axelns 50 kamyta 53. Om kammen 25 emeller- tid skulle förhindras att rotera till följd av ingrepp mellang_ae pinnen 32 och spåret.67 eller på grund av ingrepp mellan kammen 25 och ventilkolvens 40 pinne 48, kan kammens drivaxel'50 emeller-' 10 15- 20 25 30 35 40 '449 s34 tid rotera i förhållande till kammen 25 genom att ytterligare hoppressa torsionsfjädern 34. Sålunda âstadkommes en fjäder-driv- mekanism mellan kammens drivaxel 50 och digitalkammen 25, som möjliggör överrörelse av axeln 50 när kammens 25 rotation annars hindras.The digital cam 25 is rotatably supported on the camshaft pin 52 on the drive shaft 50 so that the cam 25 can rotate relative to the drive shaft 50. The cam 25 is provided with a peripheral recess 26 and with axially directed grooves 24 over at least the working peripheral portion of the cam 25. The working part of the cam 25 will appear clearer when the function and operation are further described in the following. The pin 32 projects axially from the cam 25 into and slidably engages the groove 67 in the bottom 69 of the bore, thereby limiting the angle of rotation of the cam 25 to the arc defined by the groove 67. The inner side of the cam 25 is received by milling an inwardly a circular opening 27 extends arially through the cam 25 from the outer surface 28 and slightly beyond the inwardly facing stepped surface 27, thereby providing a passage 23 between the outer surface 28 and the inner surface 27. The spindle 33 is axially arranged inside the circular opening 21 and extends outwardly slightly beyond the outer surface 28. The torsion spring 34 is arranged around the spindle 33, the helically wound part thereof being arranged inside the circular opening 21 so that the inner leg 34a extends through the passage 23 in a position immediately adjacent the inner, stepped surface 27 and engages the spring retaining hole 29. The outer strut 34b struts extends in a position close to the outer surface 28 of the cam 25 and extends into the groove 54 of the drive shaft 50 and engages the flat cam surface 53. In its normally mounted position as described above and as shown in Fig. 6, the legs 34a and 34b of the torsion spring are spring loaded to exert an outwardly angled force on the spring retaining hole 29 and on the flat cam surface 53 of the drive shaft 50. A groove 56 is provided in the outer outer end of the drive shaft 50 of the cam to allow adjustment from the outside. In use, the cam 25 is caused to rotate together with the drive shaft 50 of the cam due to the torsion spring S ﬂ exerting a spring force on the cam surface 53 of the shaft 50. However, if the cam 25 were prevented from rotating due to engagement between the pin 32 and the groove.67 or due to engagement between the cam 25 and the pin 48 of the valve piston 40, the drive shaft 50 of the cam may, however, rotate relative to the cam 25 by further compressing the torsion spring 34. Thus, a spring drive mechanism between the cam drive shaft 50 and the digital cam 25, which allows the shaft 50 to move when the rotation of the cam 25 is otherwise prevented.

Fig 3, 5 - 7 och 10 visar ventilanordningen 20 vid lätt lastat tillstånd hos fordonet. Fordonsramen 35 uppbäres relativt högt med avseende på den upphängda axeln 31. Länkmekanismen 30 bibringar digitalkammen 25 ett sådant läge, att det perifera ur- taget 26 möjliggör för kolvens 40 pinne 48 att röra sig trans- latoriskt och axiellt in och ut i digitalkammens hålighet 70.Figs. 3, 5 - 7 and 10 show the valve device 20 in the lightly loaded condition of the vehicle. The vehicle frame 35 is supported relatively high with respect to the suspended shaft 31. The link mechanism 30 imparts a position to the digital cam 25 such that the peripheral recess 26 allows the pin 48 of the piston 40 to move translationally and axially in and out of the cavity 70 of the digital cam. .

Utjämningsventilen 16 medgives att funktionera fritt som en följd av ett förhållande mellan huvudcylinderns tryck och det bakre bromstrycket så som visas vid den kurva som betecknas som "TOM" i fig 2.The equalizing valve 16 is allowed to operate freely as a result of a relationship between the pressure of the master cylinder and the rear brake pressure as shown by the curve designated "EMPTY" in Fig. 2.

Så länge som fordonet är lätt lastat är utjämningsventilen 16 i funktion. Det perifera urtaget 26 säkerställer ventilens 16 manövrering. Om emellertid ventilkolvens pinne 48 skulle skjuta in i kammens hålighet 70 som ett resultat av bromsning av fordonet och fordonet skulle möta extrema vägbetingelser som orsakar att kammens drivaxel 50 momentant roterar över på grund av kraftig hoptryckning av fordonets upphängningssystem, kommer kammen 25 momentant att ingripa med ventilkolvens pinne 48 och stoppa kammens motsols riktade rörelse. Kammens drivaxel 50 kan emellertid fortsätta sin rotation motsols under kompression av torsionsfjädern 34. Ett sådant tillstånd illustreras i fig 13.As long as the vehicle is lightly loaded, the balancing valve 16 is in operation. The peripheral recess 26 ensures the operation of the valve 16. However, should the valve piston pin 48 slide into the cam cavity 70 as a result of braking of the vehicle and the vehicle encounter extreme road conditions that cause the cam drive shaft 50 to momentarily rotate due to strong compression of the vehicle suspension system, the cam 25 will momentarily engage pin 48 of the valve piston and stop the counterclockwise movement of the cam. However, the drive shaft 50 of the cam can continue its counterclockwise rotation during compression of the torsion spring 34. Such a condition is illustrated in Fig. 13.

När fordonet är tungt lastat är upphängningssystemet sam- manpressat så, att det vertikala avståndet mellan ramen 35 och axeln 31 minskats. Länkmekanismen 30 intar en konfiguration så som visas i fig 11 och bringar därvid digitalkammen 25 att ro- tera motsols så som visas. Vid denna konfiguration roteras kam- mens 25 yttersta_periferi till ett läge, som gör utjämningsven- tilen 16 overksam genom att fri translatorisk rörelse av kolven 40 förhindras. I den lastkondition som visas i fig 11 är sålunda förhållandet mellan trycket i huvudcylindern och det bakre broms- trycket så, som framgår av den kurva som Betecknas med~"LASTAD" i fig 2. Så länge som fordonet är i lastat tillstånd kommer kam- mens 25 ytterperiferi att bibehållas i det läge i vilket ventil- kolvens rörelse hindras, så som illustreras i fig 11 och 12. I denna konfiguration och när den ansatta'bromskraften är sådan, 10 20 25 30 449 334 10 att ventilkolven 40 strävar att förskjutas translatoriskt åt hö- ger, anligger ventilkolvens pinne 48 mot kammen 25 och ingriper med de axiella räfflorna 24 på kammens 25 ytterperiferi. Kammen 25 hindras sålunda från att rotera fritt. Eventuell ytterligare rotation av kammens drivaxel 50 till följd av skakningar i axeln 31 föranledda av vägbanan upptages genom kompression av torsions- fjädern 34 sa som visas i fig 12. .When the vehicle is heavily loaded, the suspension system is compressed so that the vertical distance between the frame 35 and the axle 31 is reduced. The link mechanism 30 assumes a configuration as shown in Fig. 11, thereby causing the digital cam 25 to rotate counterclockwise as shown. In this configuration, the outermost periphery of the cam 25 is rotated to a position which renders the equalizing valve 16 inactive by preventing free translational movement of the piston 40. Thus, in the load condition shown in Fig. 11, the relationship between the pressure in the master cylinder and the rear brake pressure is as shown by the curve denoted by ~ "LOADED" in Fig. 2. As long as the vehicle is in the loaded condition, the cam The outer periphery of the valve 25 is maintained in the position in which the movement of the valve piston is hindered, as illustrated in Figs. 11 and 12. In this configuration and when the applied braking force is such that the valve piston 40 tends to be displaced translationally to the right, the pin 48 of the valve piston abuts the cam 25 and engages the axial grooves 24 on the outer periphery of the cam 25. The cam 25 is thus prevented from rotating freely. Any further rotation of the cam drive shaft 50 due to shaking in the shaft 31 caused by the roadway is accommodated by compression of the torsion spring 34 as shown in Fig. 12..

Vinkeln A (fig 6) mellan centrumlinjen för pinnen 48 och digitalkammens steg Zöa bestämmer de fordonslasttillstând, vid vilka utjämningsventilen 16 göres overksam, och det är därför nödvändigt att denna vinkel fixeras korrekt. Vinkeln A bestäm- mes för ett olastat fordon och representerar den vinkel över vilken drivaxeln 50 skall rotera när fordonet lastas till det medellasttillstånd, vid vilket det är önskvärt att ändra från "TOM"-kurvan till "LASTAD"-kurvan så som visas i fig 2. Steget 26b är beläget så att det inte ingriper i utjämningsventilens. 16 manövrering; pinnen 32 och spåret 67 kan också utformas för att begränsa kammens 25 rotation medsols för att därvid förhind- ra steget 26b att ingripa i manövreringen av utjämningsventi- len 16. g Den i fig 1-- 13 visade ventilanordningen upptar motsols rotation av kammens drivaxel 50 vid hoppressning av fordonets upphängningssystem. Ventilanordningen kan emellertid lätt an- passas för att uppta rotation medsols så som visas i fig 14.The angle A (Fig. 6) between the center line of the pin 48 and the step Zöa of the digital cam determines the vehicle load conditions in which the equalization valve 16 is deactivated, and it is therefore necessary that this angle be fixed correctly. The angle A is determined for an unladen vehicle and represents the angle over which the drive shaft 50 is to rotate when the vehicle is loaded to the medium load condition at which it is desired to change from the "EMPTY" curve to the "LOADED" curve as shown in FIG. Step 26b is located so that it does not engage the equalization valve. 16 maneuvering; the pin 32 and the groove 67 can also be designed to limit the rotation of the cam 25 clockwise, thereby preventing step 26b from engaging in the operation of the equalizing valve 16. The valve device shown in Figs. 1-13 takes up counterclockwise rotation of the drive shaft 50 of the cam. when compressing the vehicle's suspension system. However, the valve device can be easily adapted to accommodate clockwise rotation as shown in Fig. 14.

Genom omplacering av spåret 67 så som visas i fig 14 anpassas mekanismen för rotation medsols.By repositioning the groove 67 as shown in Fig. 14, the clockwise rotation mechanism is adjusted.

Uppfinningens omfattning är icke begränsad till ovan i detalj beskrivna utföringsexempel utan definieras i efterföl- jande patentkrav.The scope of the invention is not limited to the embodiments described in detail above, but is defined in the appended claims.

Claims

l0 15 20 25 30 35 gn a d 11 449 834 PATENTKRAV

1. A balancing valve for a hydraulic vehicle system is known in that it comprises a locking mechanism for putting the valve in an inactive state, the valve comprising valve means in the form of a piston device (40) which can be actuated by hydraulic pressure for actuating the valve means in depending on changes in the hydraulic pressure, and a rotatable cam device (25), arranged so that the cam device, when rotated to a predetermined angular position, restricts the movement of the piston device (40) to lock the valve member in the idle setting position.

A balancing valve according to claim 1, characterized in that a rotatable shaft (50) is so interconnected with the cam device (25) that the cam device tends to rotate corresponding to the rotation of the shaft (50).

A balancing valve according to claim 2, characterized in that the rotatable cam device (25) is provided with a stop means (32) arranged to limit the rotation of the cam device (25) to a predetermined angle of rotation.

A balancing valve according to claim 3, characterized in that the coupling device (34) for coupling said shaft (50) to said cam device (25) comprises resilient means, arranged to allow rotation of the rotatable shaft (50) over an angle of rotation, which is greater than the angle of rotation of the rotatable cam device (25).

A balancing valve according to any one of claims 2 - 4, characterized in that the rotatable cam device (25) is coaxial with and rotatable about the rotatable shaft (50), said shaft being formed with a D- axially extending portion, and that said coupling device comprises a torsion spring (34), one leg of which is attached to the rotatable cam device (25) and the other legs of which are in driving engagement with the flat surface (53) of the D-shaped the portion of the rotatable shaft (50), the arrangement being so shaped that the rotatable shaft (50) can rotate independently of and relative to the rotatable cam device (25) when the torque in the the rotatable shaft (50) is large enough to cause the torsion spring (34) to yield.

A balancing valve according to any one of claims 2 to 5, characterized in that it comprises a housing with a first bore (45) and a second bore (60) whose shafts intersect at right angles, wherein in the first the bore (45) is provided with equalizing valve means comprising said piston device (40) extending axially in said first bore (45) and into the second bore (60); wherein the rotatable shaft (50) is coaxial with the second bore (60) and extends in its axial direction, and the rotatable cam device (25) is coaxial with the second bore (60) and extends radially outwardly from the rotatable shaft (50).

The equalizing valve according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the rotatable cam device (25) is constituted by a cam formed with a ledge (26), an axial end of the piston device (40) is arranged to abut against the shoulder surface of the comb. IN

The equalization valve according to claim 7, characterized in that the part of the surface of the rotatable cam against which the piston device (40) can be brought into abutment is limited by only two arcs with different radii.

A balancing valve according to claim 8, characterized in that when the rotatable cam (25) is in said predetermined angular position, the part of the cam having the greater radius engages with the piston device (40) to thereby prevent movement to a position in which the valve is closed.

A leveling valve according to any one of claims 7 - 9, characterized in that at least that part of the surface of the rotatable cam with a larger radius is formed with a knurl (24), and that said axial end (49) of the piston device (40) is arranged to engage the knurl (24) to prevent the rotatable cam from rotating so that the piston device (40) passes from the larger radius bar to the smaller radius portion when the piston device (40) is subjected to hydraulic pressure. Ü: e,