SK278488B6 - The valve assembly for controlling pneumatic brake booster - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka ventilovej súpravy na ovládanie pneumatického brzdového posilňovača, najmä pre motorové vozidlá.

Doterajší stav techniky

Ventilové súpravy tohto typu sú používané napríklad pri posilftovačoch bŕzd motorových vozidiel, ktorých prvá komora je stále napojená na zdroj podtlaku a ktorých druhá komora je v pokojovom stave súpravy ventilu spojená s prvou komorou a teda aj odvzdušňovaná, ale v prevádzkovom stave súpravy ventilu je od prvej komory oddelená a napojená na prívod vzduchu. Pri ovládaní súpravy ventilu prúdi tým okolitý vzduch do prvej komory, čím v nej vyvinutý tlak posunie pohyblivú stenu, oddeľujúcu obe komory, ktorá prestavia člen vyvodzujúci silu na ovládanie hlavného brzdového valca. Vo vstupe vzdu- 20 chu je obvykle začlenený vzduchový filter, ktorý má nevyhnutne určitý prietokový odpor a teda nútene oneskorujúci vývin tlaku v prvej komore. Tento prietokový odpor nie je možné znížiť jednoduchým zväčšením vzduchového filtra, pretože priestor na jeho zabudovanie nie 25 je obvykle k dispozícii a tiež prietokové prierezy v oblasti oboch sediel ventilov sú z dôvodu k dispozícii existujúceho priestoru tesne vymedzené.

Preto bolo dosiaľ nutné počítať s tým, že známe posiľňovače bŕzd dosahujú svoju plnú účinnosť až postup- 30 ne, takže v počiatočnej fáze rýchleho núdzového zabrzdenia musí byť viac alebo menej veľký podiel sily, vyvolávajúcej vodičom na brzdový pedál, prenášaný na hlavný brzdový valec mechanicky, čo je nevýhodné.

Podstata vynálezu

Vynález prináša ventilovú súpravu na ovládanie pneumatického posilňovača bŕzd motorového vozidla tak, a- 40 by posilflovač bŕzd rýchlejšie podporoval rýchle núdzové zabrzdenie, ale aby pri normálnom brzdení sa nesprával inak, ako dosiaľ bežným spôsobom.

Podstata vynálezu spočíva v tom, že ventilová súprava obsahuje pridaný zavzdušňovací kanál, ktorý je zaús- 45 tený do komory brzdového posilňovača, napojenej na vzduchový prívod a spojenej s prídavným ovládacím ventilom prepojeným s ovládacím driekom, ktorého zdvih je väčší ako zdvih ventilovej pätky z druhého ventilového sedla. 50

Týmto riešením je dosiahnuté, že pri brzdení ovládanom pohybom ovládacieho drieku ventilu, presahujúcim bežnú silu, je do komory posilňovača bŕzd, spojenej s prívodom vzduchu, zavádzaný prídavný prúd vzduchu, čím je možné v mimoriadne krátkom čase dosiahnuť naj- 55 vyšší možný tlakový rozdiel medzi oboma komorami. Prídavný vzduch môže pritom pochádzať z okolitého vzduchu alebo ním môže byť tiež tlakový vzduch, pokiaľ je k dispozícii vhodný zdroj stlačeného vzduchu. Usporiadanie ventilovej súpravy podľa vynálezu má tú ďalšiu 60 výhodu, že pri nej nedochádza k saciemu alebo syčivému hluku, vznikajúcemu často pri silnom ovládaní známych typovo zodpovedajúcich súprav ventilov v dôsledku vysokých rýchlostí prúdenia vzduchu, prúdiaceho do súpravy ventilov dosiaľ používanými prívodnými kanálmi 65 vzduchu.

Zdokonalenie ventilovej súpravy podľa vynálezu spočíva v tom, že začlenený prídavný ventil obsahuje tretie ventilové sedlo, usporiadané vo vnútri ventilového telesa, ktoré je vložené s radiálnou obvodovou vôľou do 5 puzdra. To je upravené ako pätka prídavného ventilu a je exiálne posuvné voči ventilovému telesu, a má v smere proti sedlu prídavného tretieho ventilu predpätie, pričom obvodová vôľa medzi ventilovým telesom a posuvným puzdrom vytvára doplnkový zavzdušňovací kanál komory 10 posilňovača bŕzd. Posuvné puzdro je pritom s ovládacím driekom ventilu spojené prenosovým členom.

Takto vyriešenú ventilovú súpravu podľa vynálezu je možné usporiadať zvlášť jednoducho a priestorovo úsporne a zostaviť ju s posilňovačotn bŕzd bežného vy15 hotovenia a rozmerov.

Vo ventilovej súprave podľa vynálezu je možné sedlo tretieho doplnkového ventilu umiestniť na jednom konci telesa ventilu pod prívodom vzduchu do ventilu a prídavný zavzdušňovací kanál napájať prídavným vzduchom z radiálne vonkajšej oblasti prívodu vzduchu do ventilu. Je pritom účelné, keď tretie ventilové sedlo je vyhotovené ako príruba na rúrkovitej vložke, vloženej do ventilového telesa a predpätej v smere protiľahlom voči predpätiu puzdra ventilového telesa pružinou, opierajúcou sa o ovládací driek ventilu. Tým je umožnené vyhotovenie tretieho sedla bez nutnosti zmeny telesa voči známym vyhotoveniam.

Je tiež účelné, keď prenosový člen na posúvanie ventilového puzdra je pevne spojený s druhým ventilovým sedlom a prechádza s axiálnou vôľou výberom vo ventilovom telese a v puzdre, pričom axiálna vôľa vo ventilovom telese je väčšia ako axiálna vôľa v puzdre.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude v ďalšom texte bližšie opísaný na základe výkresov, kde obr. 1 znázorňuje osový prierez posilňovača s ventilovou súpravou v polohe neovládané pred zavedením vákua, obr. 2, 3 a 4 sú zväčšenými priečnymi rezmi X, Y a Z z obr. 1, obr. 5 je osový prierez posilňovača so súpravou v polohe neovládané so zavedením vákua, obr. 6, 7 a 8 sú zväčšenými priečnymi rezmi X, Y a Z z obr. 5, obr. 9 je osový prierez posilňovača so súpravou pri normálnom ovládaní bŕzd, obr. 10, 11 a 12 sú zväčšenými priečnymi rezmi X, Y a Z z obr. 9, obr. 13 je osový prierez posilňovača so súpravou pri náhlom núdzovom ovládaní bŕzd, obr. 14, 15 a 16 sú zväčšenými priečnymi rezmi X, Y a Z z obr, 13, obr. 17 je osový prierez posilňovača so súpravou tesne po ovládaní bŕzd, obr. 18, 19 a 20 sú zväčšenými priečnymi rezmi X, Y a Z z obr. 17.

Príklad uskutočnenia vynálezu

Znázornený brzdový posilňovač (pozri obr. 1, 5, 9, 13 ,17) 10 pozostáva z dvoch polovíc 12, 14 telesa, zostavených v podstate rotačné symetricky voči osi A. Do rotačného telesa 12, 14 je po jeho vnútornom obvode vložená a prichytená membrána 16, vytvárajúca spoločne s pevnou opornou doskou 18 pohyblivú stenu. Touto pohyblivou stenou 16, 18 prechádzajú paralelne s osou A prebiehajúce spojovacie tyče 20 telesa 12, 14, utesnené vlnovcom 22 voči pohyblivej stene 16, 18. Pohyblivá stena 16,18 oddeľuje v telese 12,14 vytvorené dve

SK 278488 Β6 komory 24, 26. V bežnej polohe zabudovania predná komora 24 je stále spojená so zdrojom vákua, napríklad s nasávacím potrubím spaľovacieho motora vozidla. Zadná komora 26 je súpravou ventilu 28 funkčne spojiteľná s prednou komorou 24 alebo s okolitým ovzduším.

K ventilovej súprave 28 patrí rúrkovité ventilové teleso 30, usporiadané v podstate symetricky voči osi A a spojené pevne a tesne s pohyblivou stenou 16, 18 brzdového posilňovača 10. Vo ventilovom telese 30 je vytvorené prstencové prvé ventilové sedlo 32. Druhé, tiež prstencové ventilové sedlo 34, je vytvorené na zdvihadle 36, vloženom do ventilového telesa 30 a prestaviteľnom pozdĺžne podľa osi A ventilovým ovládacím driekom 38. Ovládací driek 38 je bežným spôsobom spojiteľný s brzdovým pedálom motorového vozidla.

S oboma ventilovými sedlami 32, 34 spolupracuje im spoločná ventilová pätka 40, ktorá pri dosadnutí na prvé ventilové sedlo 32 oddelí radiálne vonkajší prstencový priestor 42 vo ventilovom telese 30 od prstencovej medzery 44 medzi oboma ventilovými sedlami 32, 34 a ktorá pri dosadnutí na druhé ventilové sedlo 34 oddelí vnútorný priestor 46 od prstencovej medzery 44. Radiálne vonkajší prstencový priestor 42 je spojený s prednou komorou 24 posilňovača bŕzd 10 a prstencová medzera 44 je spojená so zadnou komorou 26 brzdového posilňovača 10. Vnútorný priestor 46 je cez vzduchový filter 48, vložený v prstencovom vzduchovom prívode 50, stále spojený s okolitým ovzduším.

Ventilová pätka 40 je manžetou 52 z gumy alebo elastoméru spojená s oporným krúžkom 54, vloženým pevne a tesne do ventilového telesa 30 a smerom k obom ventilovým sedlám 32, 34 je predpätá prvou kužeľovitou pružinou 56, opierajúcou sa o osadenie 58 na ovládacom drieku 38.

Podľa znázornenia z pravej strany, v normálnej polohe zabudovania zo zadnej strany, je do ventilového telesa 30 zasunutá rúrkovitá vložka 60, ktorej zadný koniec je prírubovite vyhnutý radiálne smerom von tak, že vytvára tretie ventilové sedlo 66. Vnútorný koniec vložky 60 je golierovite vyhnutý radiálne smerom dovnútra a medzi tento golier a poistný krúžok 64, nasadený v drážke ovládacieho drieku 38, je vložená druhá kužeľovitá pružina 62. Tým je tretie ventilové sedlo 66 pridržiavané k zadnému koncu ventilového telesa 30.

Na radiálne vonkajší obvod vzduchového prívodu 50 do ventilovej súpravy 28 je nasadený vlnovec 68, prebiehajúci až ku golieru 70, vytvorenému na prednej polovici 14 telesa brzdového posilňovača 10. Týmto vlnovcom 68 je prstencový priestor okolo ventilového telesa 30 chránený proti vnikaniu nečistôt a nefiltrovaného vzduchu. V tomto prstencovom priestore je vložené puzdro 72, utesnené prstencovým tesnením voči golieru 70 tak, že nie je bránené v axiálnom pohybe podľa osi A. Puzdro 72 je pružinou 76, opierajúcou sa o polovicu 14 telesa brzdového posilňovača 10, predpäté smerom dozadu k tretiemu ventilovému sedlu 66 a svojím zadným koncom vytvára doplnkovú, normálne k ventilovému sedlu 66 pritlačiteľnú pätku 78. Medzi ventilovým telesom 30 a puzdrom 72 je vytvorený v podstate valcový prstencový priestor vytvárajúci doplnkový zavzdušňovací kanál 80, zaústený do zadnej komory 26 brzdového posilňovača 10 majúceho prívod vzduchu cez tretie ventilové sedlo 66.

K ventilovému zdvíhadlu 36 je pomocou neznázornenej prstencovej drážky pevne a bez vôle pripojený zasunutím prenosový člen 82 približne vlásenkového tvaru, prebiehajúci od ventilového zdvíhadla 36 radiálne výrezom 84 vo ventilovom telese 30 a výrezom 86 v puzdre 72 až približne k vnútornej stene goliera 70 polovice 14 telesa brzdového posilňovača 10. V golieri 70 je vložený prstencový doraz 88, vymedzujúci dráhu pohybu prenosového člena 82, a tým zdvíhadla 36 v osi A smerom dozadu. Prenosový člen 82 má pritom vo výrezoch 84 a 86 axiálnu vôľu B a C, pričom vôľa B je väčšia ako vôľa C.

V prednej koncovej oblasti telesa 30 ventilu je príchytkou 92 upevnený silový prevádzač 90 na neznároznený hlavný brzdový valec. Medzi zdvíhadlom 36 a silovým prevádzačom 90 je vložená elastomérová vložka 94, vsadená do výkružku vo ventilovom telese 30 a vytvárajúca pružné spojenie medzi ovládacím driekom 38 a silovým prevádzačom 90. Celá sústava, ku ktorej patrí pohyblivá stena 16,18 a ventilové teleso 30, je vratnou pružinou 96 predpätá smerom dozadu.

Pokiaľ v prednej komore 24 brzdového posilňovača 10 nepôsobí požadované vákuum - napríklad pred spustením motora vozidla - zaberajú pohyblivé časti brzdového posilňovača 10 a ventilovej súpravy 28, polohy znázornené na obr. 2, 3 a 4. Ventilová pätka 40 dosadá na prvé ventilové sedlo 32, nie však na druhé ventilové sedlo 34. Ventilová pätka 78 puzdra 72 a tretie ventilové sedlo 66 je tak v otvorenej polohe. Zadná komora 26 brzdového posilňovača 10 je tým tak cez vnútorný priestor 46 ventilového telesa 30, ako i cez prídavný zavzdušňovací kanál 80, spojená s okolitým ovzduším. Spojenie medzi oboma komorami 24, 26 brzdového posilňovača 10 je prerušené.

Keď potom - napríklad po naštartovaní motora vozidla - vznikne v prednej komore 24 brzdového posilňovača 10 podtlak, posunie sa pohyblivá stena 16, 18 spoločne s ventilovým telesom 30 voči spočiatku malému odporu vratnej pružiny 96 o kúsok dopredu, pričom ovládací driek 38 s ventilovým zdvíhadlom 36 zostanú v pokojovej polohe (pozri obr. 6, 7, 8). Ventilová pätka 40, ktorá dosiaľ priliehala podľa obr. 3 len k prvému ventilovému sedlu 32, dosadne v dôsledku tohto posunutia ľahko na druhé ventilové sedlo 34 a tretie ventilové sedlo 66 dosadne na pätku 78, tvorenú koncom puzdra 72, ktorá je rovnako vo svojej pokojovej polohe. Tým sa nastaví rovnovážny stav, znázornený na obr. 5, 6, 7, 8, pri ktorom je predná komora 24 odvzdušnená v miere danej napojeným zdrojom vákua a v zadnej komore 26 je vyvinutý tlak o niečo vyšší ako tlak v prednej komore 24, ale výrazne nižší ako tlak atmosférický. Brzdový posilňovač 10 je tak pripravený ovládať bez ďalšieho oneskorenia neznázornený hlavný brzdový valec, na ktorý pôsobí bežným spôsobom cez silový prevádzač 90.

Pri normálnom čiastočnom zošľapnutí neznázomeného brzdového pedála je ovládací driek 38 posunutý čiastočne dopredu, čím sa druhé ventilové sedlo 34 odsunie od ventilovej pätky 40 - pozri obr. 9, 10, 11, 12. Ventilová pätka 40 teraz pôsobením plnej sily kužeľovej pružiny 56 prilieha len k prvému ventilovému sedlu 32, čim sú obe komory 24, 26 brzdového posilňovača 10 úplne tesne oddelené, pričom cez filter 48 nasávaný okolitý vzduch prúdi vnútorným priestorom 46 a prstencovou medzerou 44 vo ventilovom telese 30 do zadnej komory 26 a posunie dopredu pohyblivú stenu 16, 18 aj s ňou spojené ventilové teleso 30 a silový prevádzač 90 tak pôsobí na neznázomený hlavný brzdový valec priložený k nemu. Pritom zostane zachované tesné dosadnutie tretieho ventilového sedla 66 na pätku 78, vytvorenú na konci puzdra

SK 278488 Β6 tak, že prídavný zavzdušňovací kanál 80 je neúčinný.

Pri náhlom plnom zošľapnuti neznázomeného brzdového pedála je ovládacím driekom 38 posunuté ventilové zvihadlo 36 viac dopredu a prenosový člen 82 narazí na prednú hranu výrezu 86 v puzdre 72 a posunie ich dopredu, čím je jeho pätka 78 odsunutá od tretieho ventilového sedla 66 ventilu, pozri obr. 13, 14, 15, 16. Tým môže okolitý vzduch prúdiť do zadnej komory 26 brzdového posilňovača 10 nielen cez radiálne vnútornú oblasť filtra 48 vnútorným priestorom 46 a prstencovou medzerou 44 vo ventilovom telese 30, ale tiež cez radiálne vonkajšiu oblasť filtra 48 a cez otvorené tretie ventilové sedlo 66 a prídavným zavzdušňovacím kanálom 80. Tým sa tlak panujúci v zadnej komore 26 rýchlo vyrovná s atmosférickým tlakom, čím je pohyblivá stena 16, 18 so silovým prevádzačom 90 rýchlo posunutá dopredu.

Po uvoľnení zošľapnutia neznázomeného brzdového pedála sa nastaví prechodný stav podľa obr. 17, 18, 19, 20. Ventilová pätka 40 je z prvého ventilového sedla 32 zvlhnutá, ale ďalej tesne prilieha k druhému ventilovému sedlu 34 a pätka 78 na konci puzdra 72 prilieha tesne k tretiemu ventilovému sedlu 66. Tým je zadná komora 26 brzdového posilňovača 10, oddelená od okolitého ovzdušia a spojená s prednou komorou 24 tak, že dôjde k vyrovnaniu tlakov a posuvné časti sa tým vrátia do svojej rovnovážnej polohy podľa znázornenia na obr. 5.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Ventilová súprava na ovládanie pneumatického brzdového posilňovača, obsahujúceho ventilové teleso s dvoma ventilovými sedlami a ventilovou pätkou, prispôsobenou týmto ventilovým sedlám a napojenú na ovládací člen, ktorej ventilová pätka je upravená v jednej svojej polohe na vzájomné prepojenie dvoch komôr brzdového posilňovača a na oddelenie od vzduchového prívodu a v druhej svojej polohe na oddelenie oboch týchto komôr od seba a na prepojenie so vzduchovým prívodom, vyznačujúca sa tým, že obsahuje prídavný zavzdušovací kanál (80), ktorý je zaústený do komory (26) brzdového posilňovača (10), napojenej na vzduchový prívod (50) a spojenej s prídavným ovládacím ventilom (66, 72), prepojeným s ovládacím driekom (38), ktorého zdvih je väčší ako zdvih ventilovej pätky (40) z druhého ventilového sedla (34).
2. 2. Ventilová súprava podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že prídavný ovládací ventil (66, 72) je tvorený prstencovým tretím ventilovým sedlom (66) a puzdrom (72).
3. 3. Ventilová súprava podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že prstencové tretie ventilové sedlo (66) usporiadané mimo ventilového telesa (30), ktoré je s radiálnou vôľou obklopené puzdrom (72) axiálne posuvným vzhľadom na ventilové teleso (30) a usporiadaným s predpätím v smere k prstencovému tretiemu ventilovému sedlu (66).
4. 4. Ventilová súprava podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúca sa tým, že prídavný zavzdušňovací kanál (80) je vytvorený medzi ventilovým telesom (30) a puzdrom (72), ktoré je napojené na ovládací driek (38) pomocou prenosového člena (82).
5. 5. Ventilová súprava podľa jedného z nárokov 2 až 4, vyznačujúca sa tým, že prstencové tretie ventilové sedlo (66) je usporiadané na jednom konci ventilového telesa (30) susediacim so vzduchovým prívodom (50) a prídavný zavzdušňovací kanál (80) je napojený na vonkajšiu oblasť vzduchového prívodu (50).
6. 6. Ventilová súprava podľa nároku 5, vyznaču-

   5 júca sa tým, že prstencové tretie ventilové sedlo (66) je vytvorené ako príruba na rurkovitej vložke (60), usporiadanej vnútri ventilového telesa (30) pomocou pružiny (62) opretej o ovládací driek (38) s predpätím v opačnom smere, ako je vyhotovené predpätie puzdra 10 (72).
7. 7. Ventilová súprava podľa jedného z nárokov 4 až 7, vyznačujúca sa tým, že prenosový člen (82) je pevne spojený s druhým ventilovým sedlom (34) a je priebežne usporiadané s axiálnou vôľou tak v prvom ra-

   15 diálnom výbere (84) vyhotovenom vo ventilovom telese (30), ako i v druhom radiálnom výbere (86) vyhotovenom v puzdre (72).
8. 8. Ventilová súprava podľa nároku 7, v y z n a č ujúca sa tým, že prenosový člen (82) je usporiada-

   20 ný vzhľadom na ventilové teleso (30) s väčšou axiálnou vôľou, ako je axiálna vôľa prenosového člena (82) vzhľadom na puzdro (72).