SK279098B6 - Jednotka na ovládanie bŕzd motorových vozidiel - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka jednotky na ovládanie bŕzd motorových vozidiel, pozostávajúcej z hlavného brzdového valca a tomuto valcu predradeného posilňovača bŕzd, ktorý je možné uvádzať do činnosti prostredníctvom ovládacieho prvku, spriahnutého s členom na zavádzanie vstupnej sily a ktorého silu zosilnenia je možné prenášať prostredníctvom člena, prenášajúceho výstupnú silu na piest, obmedzujúci v hlavnom brzdovom valci tlakový priestor, pričom v tlakovom priestore je upravené reakčné ústrojenstvo, ktoré umožňuje prenášanie reakčnej sily vznikajúcej, pri zvyšovaní hydraulického tlaku v tlakovom priestore, na ovládací prvok.

Doterajší stav techniky

Takáto jednotka na ovládanie bŕzd je známa z vykladacieho spisu SRN 34 01 402. Zvláštnosťou známej jednotky na ovládanie bŕzd je, že hydraulický tlak, ktorý je v primárnom tlakovom priestore tandemového hlavného valca, je premieňaný na reakčnú silu. Primárny piest je zhotovený dvojdielny a pozostáva z vonkajšieho piesta, spojeného s pohyblivou stenou, resp. telesom riadiaceho ventilu, ako i z vnútorného piesta, posuvne vedeného pri súčasnom utesnení vo vonkajšom pieste a zhotoveného jednodielne s riadiacim piestom, uvádzajúcim do činnosti riadiaci ventil, ktorý je spojením umožňujúcim prenášanie sily spojený s ovládacím prvkom. Prevodový pomer môže byť pri takejto jednotke na ovládanie bŕzd definovaný ako pomer celkovej čelnej plochy primárneho piesta k čelnej ploche vnútorného piesta. Aby bol pri výpadku primárneho okruhu vodičovi poskytovaný pocit brzdenia, je sekundárny piest opatrený gumovým reakčným kotúčom, ktorý pri dosadnutí primárneho piesta prenáša reakčnú silu, vyplývajúcu z hydraulického tlaku v sekundárnom tlakovom priestore, na ovládací prvok.

Za nevýhodnú sa považuje pri známej jednotke na ovládanie bŕzd skutočnosť, že charakteristika odozvy, to znamená závislosť výstupnej sily od vstupnej sily, je pevne daná voľbou obidvoch zhora uvedených čelných plôch primárneho piesta a že jej priebeh nie je možné nastaviť, resp. meniť. Prispôsobením plôch je možné meniť prevodový pomer posilňovača bŕzd.

Úlohou predkladaného vynálezu je preto zlepšiť jednotku na ovládanie bŕzd uvedeného druhu v tom zmysle, aby bolo možné realizovať charakteristiku odozvy so skokovým vzrastom výstupnej sily (takzvaná skoková funkcia), resp. zaoblenú charakteristiku.

Podstata vynálezu

Túto úlohu spĺňa jednotka na ovládanie bŕzd motorových vozidiel, pozostávajúca z hlavného brzdového valca a tomuto hlavnému brzdovému valcu predradeného posilňovača bŕzd, ktorý je možné uvádzať do činnosti prostredníctvom ovládacieho prvku spriahnutého s členom na zavádzanie vstupnej sily, a ktorého silu zosilnenia je možné prenášať prostredníctvom člena prenášajúceho výstupnú silu na piest, obmedzujúci v hlavnom brzdovom valci tlakový priestor, pričom v tlakovom priestore je upravené reakčné ústrojenstvo, ktoré umožňuje prenášanie reakčnej sily, vznikajúcej pri zvyšovaní hydraulického tlaku v tlakovom priestore na ovládací prvok, podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že reakčné ústrojenstvo je opatrené prvkom na prenášanie sily, ktorý je upravený v osovom odstupe od člena na zavádzanie vstupnej sily, ktorý je pri súčasnom utesnení vedený vo vonkajšom pieste, pričom tlačná pružina sa opiera o prstencovú plochu, vytvorenú na vonkajšom pieste.

Aby bolo možné realizovať charakteristiku odozvy vo forme zaoblenej krivky, je pri inom výhodnom uskutočnení predmetu vynálezu tlačná pružina vytvorená ako gumová pružina, ktorej obrys umožňuje v počiatočnej fáze uvádzanie do činnosti iba čiastočné dosadnutie vnútorného piesta.

Výhodou jednotky na ovládanie bŕzd podľa vynálezu je to, že môže realizovať charakteristiku odozvy so skokovým vzrastom výstupnej sily (takzvaná skoková funkcia), resp. zaoblenú charakteristiku.

Aby bolo možné pri jednotke na ovládanie bŕzd, pri ktorej je ako hlavný brzdový valec použitý tandemový hlavný valec, v ktorého primárnom tlakovom priestore je upravené druhé reakčné ústrojenstvo, pri výpadku primárneho tlakového priestoru zvyšovať v sekundárnom tlakovom priestore tlak, úmerne vstupnej sile podľa dopredu stanovenej charakteristiky, je druhé reakčné ústrojenstvo tvorené pružným reakčným kotúčom, umiestneným vo valcovom telese, ktorý spolupôsobí s vonkajším piestom prostredníctvom valcového telesa a s prvkom na prenášanie sily priamo a na jeho stranu odvrátenú od primárneho piesta dosadá tlačná doska, o ktorú sa opiera časť otváracieho mechanizmu prvého centrálneho ventilu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude ďalej bližšie objasnený na príkladoch uskutočnenia podľa pripojených výkresov, kde:

na obr. 1 je prvá realizácia jednotky na ovládanie bŕzd podľa vynálezu v osovom reze, na obr. 2 je prvé reakčné ústrojenstvo vo zväčšenej mierke, na obr. 3 je druhý variant realizácie prvého reakčného ústrojenstva vo zväčšenej mierke, na obr. 4 je grafické znázornenie charakteristiky odozvy, vykazujúcej skokový efekt jednotky na ovládanie bŕzd podľa vynálezu a na obr. 5 jc grafické znázornenie iného priebehu charakteristiky odozvy, realizovateľné pomocou vynálezu, vo forme zaoblenej charakteristiky.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Podtlakový posilňovač bŕzd, znázornený na obr. 1, pozostáva z podtlakovej skrine 1, ktorá je osovo pohyblivou stenou 2 rozdelená na pracovnú komoru 3 a podtlakovú komoru 4. Osovo pohyblivá stena 2 pozostáva z membránového taniera 5 a na naň dosadajúcej ohybnej membrány 6 ktorá bližšie neznázomená, tvorí medzi vonkajším obvodom membránového taniera 5 a podtlakovou skriňou 1 ako utesnenie valivú membránu.

Riadiaci ventil 7, ovládateľný vstupným členom 8 (piestnou tyčou), vykazuje ventilový piest 10 spojený s piestnou tyčou 8 a nesúci prvé ventilové sedlo 18, ktorý je osovo vedený v telese 11 riadiaceho ventilu, ktoré je opatrené druhým ventilovým sedlom 19. Obidve ventilové sedlá 18, 19 ležia pritom v rovine, prebiehajúcej kolmo na smer ovládania podtlakového posilňovača bŕzd, a spolupôsobia s tanierovým ventilom 23, ktorý je prostredníctvom predpinacej objímky 21 tlačený tlačnou pružinou 24 opierajúcou sa o nákružok, vytvorený na piestnej tyči 8, proti ventilovým sedlám 18, 19. Pracovná komora 3 je priechodom 34 vonkajšieho vzduchu, zhotoveným v telese 11 riadiaceho ventilu, riadiacim ventilom 7 a podtlakovým kanálom 17 spojená s podtlakovou komorou 4.

Direktívna pružina 16, znázornená schematicky na obr. 1, ktorá sa opiera o čelnú stenu na podtlakovej strane skrine posilňovača, drží pohyblivú stenu 2 v znázornenej východiskovej polohe. Okrem toho je použitá druhá tlačná pružina 20, ktorá sa opiera o teleso 11 riadiaceho ventilu a zároveň o piestnu tyč 8 a jej sila vyvoláva predpätie ventilového piesta 10 resp, jeho prvého ventilového sedla 18 proti tanierovému ventilu 23. Na čelnej stene podtlakovej skrine 1, znázornenej na výkresoch vľavo, je upevnený tandemový hlavný brzdový valec 40, ktorého teleso 41 vyčnieva čiastočne do podtlakovej komory 4 podtlakového posilňovača bŕzd. Teleso 41 je opatrené pozdĺžnym vŕtaním 51, v ktorom primárny piest 42 a sekundárny piest 43 obmedzujú primárny tlakový priestor 44 a sekundárny tlakový priestor 45, ktoré sú cez centrálne ventily 47, 48 a doplňovacie priestory 52, 53 spojené s neznázomcnou vyrovnávacou nádržkou tlakového média a pripojené k tiež neznázorneným jednotlivým brzdovým okruhom. Primárny piest 42, zhotovený výhodne dvojdielny, pozostáva z vonkajšieho piesta 15, vedeného v pozdĺžnom vŕtaní 51 a opatreného tesniacou manžetou 27, ktorý je prostredníctvom dvoch výstupkov 22 v tvare kruhového výseku spojený s telesom 11 riadiaceho ventilu, ako i z vnútorného piesta 15. Vonkajší piest 15 je vo svojej časti, vyčnievajúcej do telesa 41, opatrený axiálne prebiehajúcim vŕtaním 57, v ktorom je posuvne upravený prvok 36 na prenášanie sily. Prvok 36 na prenášanie sily, ktorého čelnú plochu, znázornenú na obr. 1 a vľavo, je možné vystaviť pôsobeniu hydraulického tlaku, panujúceho v primárnom tlakovom priestore 44, je oproti strane vŕtania 57 utesnený druhou tesniacou manžetou 26, pričom jeho druhá čelná plocha slúži ako dosadacia plocha na tlačnú pružinu 35, ktorá sa opiera o radiálnu prstencovú plochu 39, vytvorenú na vonkajšom pieste 15 a ktorá sa nachádza v namontovanom stave v nestlačenej dĺžke, to znamená bez predpätia. Sila tlačnej pružiny 35 pôsobí proti reakčnej sile, vyplývajúcej z hydraulického tlaku v primárnom tlakovom priestore 44 a určuje výšku skokového nárastu charakteristiky odozvy.

Čelná stena telesa 11 riadiaceho ventiluje opatrená axiálnym vybraním 31, do ktorého je vložená kovová objímka 32, o ktorú sa axiálne opierajú konce výstupkov 22. Spojenie výstupkov 22 s telesom 11 riadiaceho ventilu tvarovým kontaktom zaisťuje poistný krúžok 54, ktorý je uložený v radiálnej drážke v telese 11 riadiaceho ventilu a ktorý, prechádzajúc radiálne kovovou objímkou 32, spolupôsobí s drážkou, vytvorenou na povrchu výstupkov 22. Vnútorný piest 14 je pritom tvorený osovým predĺžením 13 ventilového piesta 10, ktoré je pri súčasnom utesnení tesniacim krúžkom 25 vedené v osovom vŕtaní 55 v telese 11 riadiaceho ventilu. Axiálny pohyb vnútorného piesta 14 smerom doprava je obmedzený pevným dôrazom, ktorý môže byť príkladne tvorený podložkou 33, upravenou v telese 41 tandemového hlavného brzdového valca 40.

Brzdiaca sila je prenášaná na množstve tlakového média, uzatvorenom v primárnom tlakovom priestore 44, prostredníctvom prvého reakčného ústrojenstva 9, ktoré je tvorené obidvomi čelnými plochami 49 a 50, vytvorenými na vonkajšom pieste 15 a prvku 36 na prenášanie sily, na ktoré pôsobí hydraulický tlak, panujúci v primárnom tlakovom priestore 44.

Aby bolo možné prenášať reakčnú silu na brzdový pedál i pri výpadku primárneho brzdového okruhu je v primárnom tlakovom priestore 44 upravené druhé reakčné ústrojenstvo 12, ktoré je tvorené pružným reakčným kotúčom 29, uloženým v telese 28, dosadajúcim na vonkajší piest 15, ktorý je v bezprostrednom kontakte s vnútorným piestom 14 a zároveň spolupôsobí prostredníctvom tlačnej dosky 30 s otváracím mechanizmom 46 prvého centrálneho ventilu 47.

V nasledujúcom texte je opísaná funkcia jednotky na ovládanie bŕzd podľa vynálezu, znázornenej na výkrese.

Vo východiskovej polohe (pri zastavenom motore) môže v obidvoch pracovných komorách 3 a 4 panovať atmosférický tlak, preto pohyblivá stena 2 je tlakovo vyrovnaná a pridržiavaná direktívnou pružinou 16 na dôraze na zadnej stene podtlakovej skrine. Pretože je ventilový piest 10 prostredníctvom vnútorného piesta 14 polohovaný dôrazom 33 v tandemovom hlavnom brzdovom valci 40, je riadiaci ventil 7 v stave, v ktorom je atmosférické tesniace sedlo 18, vytvorené na ventilovom pieste 10, otvorené a podtlakové tesniace sedlo 19, vytvorené na telese 11 riadiaceho ventilu uzatvorené, preto sú obidve pracovné komory 3 a 4 vzájomne oddelené. Ak je teraz (pri spustení motora) podtlaková komora 4 evakuovaná, spôsobí tlakový rozdiel, pôsobiaci na pohyblivú stenu 2, jej pohyb smerom k hlavnému brzdovému valcu 40, preto sa najskôr uzatvorí atmosférické tesniace sedlo 18 a bezprostredne potom otvorí podtlakové sedlo 19. Tým je umožnená evakuácia pracovnej komory 3, medzitým už oddelenej od atmosféry, preto na pohyblivej stene 2 opäť nastane rovnovážny stav, v ktorom sú obidve tesniace sedlá 18, 19 riadiaceho ventilu uzatvorené a podtlakový posilňovač bŕzd sa nachádza v pohotovostnej polohe.

Ak sa teraz uvedie pri brzdení neznázornený brzdový pedál do činnosti, je vstupný člen 8 s ventilovým piestom 10 pôsobením sily posunutý doľava, čím sa uvedie do činnosti riadiaci ventil 7. Medzi koncom vnútorného piesta 14 a členom 36 na prenášanie sily existuje stále ešte štrbina z obr. 2. Tým dôjde na pohyblivej stene k nastaveniu tlakového rozdielu, úmerného sile nohy vodiča, ktorý vyvoláva silu zosilnenia, ktorá sa zráta so silou, pôsobiacou na pedál a je prenášaná na primárny piest 42 tandemového hlavného brzdového valca 40 s cieľom zvýšiť hydraulický tlak v obidvoch tlakových priestoroch 44 a 45, ktoiý je neznázornenými brzdovými okruhmi vedený ďalej k jednotlivým brzdám motorového vozidla.

Tlak pôsobiaci na čelnú plochu 49 prvku 36 na prenášanie sily má za následok jeho posun proti smeru ovládania, respektíve proti pôsobeniu sily tlačnej pružiny 35. Ak je sila tejto tlačnej pružiny 35 prekonaná, dosadne prvok 36 na prenášanie sily na vnútorný piest 14, preto sa na vstupnom prvku 8 prejaví reakčná sila, vyplývajúca z hydraulického tlaku v primárnom tlakovom priestore 44. Zmenou pružnosti tlačnej pružiny 35 je možné nastaviť akúkoľvek požadovanú odozvu posilňovača bŕzd.

Ak je teraz požadovaná charakteristika odozvy s priebehom, znázorneným na obr. 5 („zaoblená charakteristika“), ktorá od začiatku zaisťuje malý spätný účinok na vstupnom člene 8, ktorý sa plynulo zväčšuje tak dlho, pokiaľ nie je dosiahnutý celkový prevodový pomer posilňovača bŕzd, použije sa ako prvé reakčné ústrojenstvo usporiadania, znázorneného na obr. 4. Pri tomto usporiadaní je medzi prvkom 36 na prenášanie sily a koncom vnútorného piesta 14 upravená gumová pružina 37, ktorá je na svojej čelnej strane, smerujúcej k vnútornému piesta 14, opatrená kónickým vybraním 56. Koniec vnútorného piesta 14 je pritom výhodne vytvorený v tvare guľového konca, resp. zrezaného kužeľa a môže sa v pokojnom stave ľahko dotýkať gumovej pružiny 37, alebo sa od nej nachádzať v malej axiálnej vzdialenosti. Na chránenie gumovej pružiny 37 pred zvýšeným opotrebením je prvok 36 na prenášanie sily na svojej čelnej ploche, smerujúcej ku gumovej pružine 37, opatrený axiálnym výstupkom 38, ktorý prechádza gumovou pružinou 37 a ktorého dĺžka je stanovená tak, aby medzi ním a koncom vnútorného piesta 14 existovala zhora uvedená vzdialenosť „z“. Vonkajší obrys gumovej pružiny 37 je zvolený výhodne tak, aby pri pôsobení sily, prenášanej prvkom 36 na prenášanie sily, dochádzalo iba k čiastočnému dosadnutiu na vnútorný piest 14, pričom pri zvýšení sily sa zväčšuje dosadacia plocha a tým i prenášaná reakčná sila. Zvýšenie sily resp. zväčšenie dosadacej plochy je obmedzené priamym mechanickým kontaktom medzi vnútorným piestom 14 a axiálnym výstupkom 38.

Ak teraz prestane pôsobenie ovládacej sily na vstupný člen 8 z polohy čiastočného alebo úplného zabrzdenia, pritlačí druhá tlačná pružina 20 ventilový piest 10 na tanierový ventil 23, preto sa uzatvorí prvé (atmosférické) tesniace sedlo 18 a otvorí druhé (podtlakové) tesniace sedlo 19. Cez druhé tesniace sedlo 19, ktoré je teraz otvorené, dochádza k vyrovnaniu tlakov medzi podtlakovou 4 a pracovnou komorou 3, preto je možné nasledujúce vedenie pohyblivej steny 2 späť pôsobením direktívnej pružiny 16, pokiaľ vnútorný piest 14 nedosadne na doraz 33. V tomto okamihu je dosiahnutý uvedený pohotovostný stav.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Jednotka na ovládanie bŕzd motorových vozidiel, pozostávajúca z hlavného brzdového valca a tomuto hlavnému brzdovému valcu predradeného posilňovača bŕzd, ktorý je možné uvádzať do činnosti prostredníctvom ovládacieho prvku, spriahnutého s členom na zavádzanie vstupnej sily a ktorého silu zosilnenia je možné prenášať prostredníctvom člena, prenášajúceho výstupnú silu na piest, obmedzujúci v hlavnom brzdovom valci tlakový priestor, pričom v tlakovom priestore je upravené reakčné ústrojenstvo, ktoré umožňuje prenášanie reakčnej sily, vznikajúcej pri zvyšovaní hydraulického tlaku v tlakovom priestore, na ovládací prvok, vyznačujúci sa tým, že reakčné ústrojenstvo je opatrené prvkom (36) na prenášanie sily, ktorý je upravený v osovom odstupe od člena na zavádzanie vstupnej sily, ktorý je pri súčasnom utesnení vedený vo vonkajšom pieste (15), pričom tlačná pružina (35, 37) sa opiera o prstencovú plochu (39), vytvorenú na vonkajšom pieste (15).
2. 2. Jednotka na ovládanie bŕzd podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že tlačná pružina (35) je vytvorená ako valcová vinutá pružina.
3. 3. Jednotka na ovládanie bŕzd podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že tlačná pružina je vytvorená ako tanierová pružina.
4. 4. Jednotka na ovládanie bŕzd podľa nároku 1, v y značujúca sa tým, že tlačná pružina je vytvorená ako gumová pružina (37).
5. 5. Jednotka na ovládanie bŕzd podľa nároku 4, vyzná ŕ u j ú c a sa tým, že koniec vnútorného piesta (14) je vytvorený v tvare guľového konca na dosadnutie na kónické vybranie (56) gumovej pružiny (37).
6. 6. Jednotka na ovládanie bŕzd podľa nároku 4, v y značujúca sa tým, že koniec vnútorného piesta (14) je vytvorený vo forme zrezaného kužeľa, ktorého vrcholový uhol je väčší než vrcholový uhol kónického vybrania (56), vytvoreného v gumovej pružine (37).
7. 7. Jednotka na ovládanie bŕzd podľa nároku (vyznačujúca sa tým, že prvok (36) na prenášanie sily je opatrený axiálnym predĺžením (38), smerujúcim k vnútornému piesta (14) a prechádzajúcim gumovou pružinou (37), ktorého dĺžka zodpovedá dĺžke gumovej pružiny (37), od ktorej je odpočítaná hĺbka kónického vybrania (56).
8. 8. Jednotka na ovládanie bŕzd podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že hlavný brzdový valec je vo forme tandemového hlavného valca (40), v ktorého primárnom tlakovom priestore je upravené druhé reakčné ústrojenstvo, pričom druhé reakčné ústrojenstvo (12) je tvorené pružným reakčným kotúčom (29), upraveným vo valcovom telese (28), ktorý je s vonkajším piestom (15) v kontakte prostredníctvom valcového telesa (28) a s prvkom (36) na prenášanie síl priamo a na ktorého stranu, odvrátenú od primárneho piesta (42), dosadá tlačná doska (30), o ktorú je opretá časť otváracieho mechanizmu (46) prvého centrálneho ventilu (47).
9. 9. Jednotka na ovládanie bŕzd podľa nároku (vyznačujúca sa tým, že posilňovačom bŕzd je hydraulický posilňovač bŕzd.
10. 10. Jednotka na ovládanie bŕzd podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že posilňovačom bŕzd je podtlakový posilňovač bŕzd.
11. 11. Jednotka na ovládanie bŕzd podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že posilňovačom bŕzd je vzduchom ovládaný posilňovač bŕzd na báze pretlaku.