SK282316B6 - Podtlakový posilňovač bŕzd - Google Patents

Abstract

Elektromagnet (20) posilňovača je pevne spojený s ventilovým piestom (9) a posuvne spolu s ním upravený v telese (5) ovládacieho ventilu (12). Ventilový piest (9) je výhodne vytvorený v tvare hrnca a kotva (31) elektromagnetu (20) zasahuje do uzáverovej súčasti (30), pričom k prenášaniu sily medzi tretím tesniacim sedlom (24), ktoré sa pohybuje synchrónne s ventilovým piestom (9), a kotvou (31) dochádza prostredníctvom valcového kolíka (32), na ktorom je upevnená doska (33) na prenášanie sily a na nesenie tretieho tesniaceho sedla (24). Doska (33) je pritom vytvorená v tvare obdĺžnika a je upravená v radiálnej drážke (36) vo ventilovom pieste (9).ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka podtlakového posilňovača bŕzd motorových vozidiel so skriňou posilňovača, ktorej vnútorný priestor je rozdelený pohyblivou stenou na podtlakovú komoru a pracovnú komoru, ako aj s telesom ovládacieho ventilu, nesúcim pohyblivú stenu, v ktorom je upravený ovládací ventil ovládajúci tlakový rozdiel, pôsobiaci na pohyblivú stenu, ovládateľný ovládacou tyčou, a ktorý pozostáva z prvého tesniaceho sedla vytvoreného v telese ovládacieho ventilu, druhého tesniaceho sedla vytvoreného na ventilovom pieste, posuvnom ovládacou tyčou, ako aj z elasticky deformovateľného ventilového telesa, pričom tesniace sedlá sú vytvorené vzájomne koncentricky, pričom koncentricky s tesniacimi sedlami je upravené pohyblivé tretie tesniace sedlo ovládateľné elektromagnetom, ktoré umožňuje zavzdušnenie pracovnej komory nezávisle od ovládacej tyče.

Doterajší stav techniky

Takýto podtlakový posilňovač bŕzd je napríklad známy z európskej patentovej prihlášky 0 478 396 Al. Elektromagnet ovládajúci tretie tesniace sedlo je pri známom podtlakovom posilňovači bŕzd priradený telesu ovládacieho ventilu, resp. nepohyblivo upravený v jeho vybraní otvorenom smerom k podtlakovej komore. Pri uvedení podtlakového posilňovača bŕzd do činnosti pôsobením „cudzej” sily elektromagnetu dochádza k relatívnemu pohybu medzi telesom ovládacieho ventilu, resp. tretím tesniacim sedlom a ventilovým piestom, ktorý znamená stratu dráhy, ktorá musí byť prídavné prekonaná elektromagnetom, ktorý musí už na začiatku uvedenia posilňovača do činnosti vyvinúť značnú ovládaciu silu, aby mohol otvoriť ovládací ventil proti pôsobeniu síl vyskytujúcich sa na jeho ventilovom telese.

Za menej výhodné sú tiež považované problémy vyskytujúce sa pri montáži hlavného brzdového valca zasahujúceho do skrine posilňovača, ktoré sa dajú riešiť len zmenami montážnych rozmerov posilňovača bŕzd.

Je preto úlohou prekladaného vynálezu navrhnúť opatrenia, ktoré umožnia značné zníženie „cudzej“ sily ovládania, vyvíjanej elektromagnetom.

Podstata vynálezu

Táto úloha je podľa vynálezu vyriešená tým, že elektromagnet je pevne spojený s ventilovým piestom a posuvne upravený v telese ovládacieho ventilu, takže sa tretie tesniace teleso pohybuje synchrónne s ventilovým piestom.

Na konkretizovanie myšlienky vynálezu je elektromagnet vo výhodnom ďalšom uskutočnení vynálezu, v ktorom sa tlačná tyč prenášajúca výstupnú silu podtlakového posilňovača bŕzd opiera prostredníctvom gumeného elastického reakčného kotúča o teleso ovládacieho ventilu, upravený v axiálnom predĺžení ventilového piesta, vytvorenom výhodne v tvare hrnca, ktoré je uzavreté uzáverovou súčasťou, ktorá súčasne umožňuje prenášanie vstupnej sily zavádzanej ovládacou tyčou na reakčný kotúč. Týmto opatrením sa dosahuje obzvlášť kompaktné uskutočnenie predmety vynálezu, ktoré nevyžaduje zväčšenie svojej axiálnej dĺžky a ktoré umožňuje zmysluplnú integráciu hlavného brzdového valca zapojeného za podtlakovým posilňovačom bŕzd v skrini posilňovača.

Na dosiahnutie priaznivého priebehu siločiar vytváraných elektromagnetom, je jeho kotva v inom výhodnom uskutočnení predmetu vynálezu čiastočne vedená v uzáverovej súčasti, pričom k prenášaniu sily medzi tretím tesniacim sedlom a kotvou dochádza prostredníctvom valcového kolíka, na ktorom je pripevnená doska na prenášanie sily, nesúca tretie tesniace sedlo. Tieto opatrenia umožňujú zníženie magnetických strát, ktoré spôsobujú rozptylové toky, resp. radiálne sily.

Pri variante uskutočnenia predmetu vynálezu optimálneho z hľadiska hmotnosti, je tretie tesniace sedlo vytvorené na krúžku, vedenom pri súčasnom utesnení v telese ovládacieho ventilu, ktorý je prostredníctvom aspoň dvoch výhodne radiálne proti sebe ležiacich prídržných ramien spojený s doskou na prenášanie sily. Doska na prenášanie sily môže byť pritom výhodne vytvorená v tvare obdĺžnika a upravená v radiálnej drážke vo ventilovom pieste.

Okrem toho je výhodné, ak je tretie tesniace sedlo upravené podľa ďalšieho znaku vynálezu radiálne medzi oboma tesniacimi sedlami.

Bezchybná funkcia posilňovača bŕzd podľa vynálezu, predovšetkým pri spätnom pohybe pohyblivej steny, sa v ďalšom výhodnom vyhotovení dosahuje tým, že tretie tesniace sedlo je upravené axiálne posunuté oproti druhému tesniacemu sedlu. Bezpečné vedenie kotvy elektromagnetu sa dá dosiahnuť pri ďalšom uskutočnení predmetu vynálezu, pri ktorom je kolík vedený v uzáverovej súčasti, ako aj vo vodiacej súčasti upravenej v predĺžení ventilového piesty.

Ďalšie výhodné uskutočnenie vynálezu je obzvlášť vhodné na takzvané podtlakové posilňovače bŕzd so skráteným mŕtvym chodom, ktorých ventilové piesty dosadajú prostredníctvom priečnych súčastí upravených s axiálnou vôľou v telese riadiaceho ventilu, na dorazy, nepohyblivé proti skrini posilňovača. Aby sa zaistilo, že správanie takéhoto podtlakového posilňovača bŕzd vo fáze znižovania tlaku zodpovedá do značnej miery správaniu posilňovača, ktorý sa nedá uvádzať do činnosti pôsobením „cudzej” sily, je tretie tesniace sedlo podľa vynálezu upravené v pokojovej polohe vo vzdialenosti od ventilového telesa, ktorá je väčšia alebo rovnaká ako vzdialenosť medzi priečnou súčasťou a plochou dorazu vytvorenou v telese riadiaceho ventilu, ktorá pri uvedení posilňovača do činnosti umožňuje unášanie priečnej súčasti. Na uvedenie tretieho tesniaceho sedla do východiskovej polohy po uvedení posilňovača do činnosti „cudzou” silou slúži pružina, predpínajúca kotvu proti smeru pôsobenia elektromagnetu, ktorá je upravená medzi kotvou a vodiacou súčasťou.

Na vyvolanie ovládaného brzdenia, resp. požadovaného spomalenia, sa dá tretie tesniace sedlo pri ďalšom výhodnom spôsobe uskutočnenia vynálezu ovládať len v zmysle oddelenia komôr posilňovača, pričom je použitý ventil, ktorý sa dá uvádzať do činnosti nezávisle od elektromagnetu a ktorý umožňuje zavzdušnenie pracovnej komory nezávisle od ovládacieho ventilu. Tieto opatrenia umožňujú presné oddelenie dvoch funkcií, ktoré by inak museli byť vykonané len tretím tesniacim sedlom, takže na realizáciu fázy udržania konštantného tlaku nie je potrebná pulzná regulácia. Ventil vytvorený ako pneumatický elektromagnetický ventil v bezprúdovom stave uzavretý, je pritom výhodne upravený na polovici skrine posilňovača, obmedzujúcej pracovnú komoru, takže sa dosahuje prídavné zvýšenie funkčnej bezpečnosti podtlakového posilňovača bŕzd podľa vynálezu, predovšetkým pri výpadku prúdu.

Zlepšenie, resp. optimalizácia pomeru medzi silou spätného nastavenia pôsobiacou na druhé tesniace sedlo a silou uvádzajúcou posilňovač bŕzd podľa vynálezu do čin

SK 282316 Β6 nosti, sa dosiahne pri ďalšom výhodnom uskutočnení vynálezu tým, že ventilové teleso ohraničuje v telese ovládacieho ventilu pneumatický priestor, v ktorom pôsobí pneumatický tlak, ktorý je v pracovnej komore.

Obzvlášť krátke dráhy prúdenia pri zavzdušňovaní a odvzdušňovaní pneumatického priestoru, resp. rýchla zmena tlaku v pneumatickom priestore sa pri ďalšom vyhotovení predmetu vynálezu dosahujú tým, že ventilové teleso má v oblasti svojej tesniacej plochy aspoň jeden priechod, ktorý tvorí spojenie medzi kruhovým priestorom, spojeným s pracovnou komorou a obmedzený (ohraničený) tesniacimi sedlami, a pneumatickým priestorom.

Ďalšia výhodná forma uskutočnenia vynálezu sa napokon vyznačuje tým, že ventilové teleso má v oblasti svojej tesniacej plochy radiálne vnútri ležiacu tesniacu chlopňu, ktorá spolu s prídržným krúžkom, pridržujúcim ventilové teleso v telese ovládacieho ventilu, ohraničuje pneumatický priestor. Toto opatrenie zaručuje účinné utesnenie pneumatického priestoru na vyrovnanie tlaku.

Na umožnenie žiaduceho dávkovania „cudzej” brzdovej sily vyvíjanej elektromagnetom, sa pri ďalšom uskutočnení predmetu vynálezu používajú prostriedky, ktoré umožňujú rozoznáme skutočnej polohy ventilového telesa. Dávkovanie brzdovej sily vyvolanej „cudzím” zásahom, čo je dosahované týmto opatrením, je nutné pri všetkých mysliteľných aplikáciách, pri ktorých je žiaduci nielen maximálny brzdový tlak vyvolaný „cudzím” zásahom, ale napríklad aj dávkovaná fáza udržovania konštantného tlaku pri vyvolanom stave uvedenia posilňovača do činnosti.

Uvedené prostriedky umožňujú výhodne priame snímanie ovládacej dráhy ventilového telesa. Pri priamom snímaní je ovládacia dráha ventilového telesa snímaná prostredníctvom Hallovho senzora. Pritom sú mysliteľné dve formy uskutočnenia:

Pri prvom uskutočnení je Hallov senzor upravený v telese ovládacieho ventilu, výhodne v oblasti prvého tesniaceho sedla, a spolupôsobí s permanentným magnetom, ktorý je integrovaný vo ventilovom telese. Pri druhom vyhotovení je Hallov senzor upravený vo ventilovom telese, zatiaľ čo permanentný magnet je umiestnený v telese ovládacieho ventilu, výhodne v oblasti prvého tesniaceho sedla.

Vzhľadom na zmeny ventilového telesa vyrábaného vo veľkosérii, potrebné na priame snímanie, je ďalej navrhované použitie prostriedkov, ktoré umožňujú nepriame snímanie ovládacej dráhy ventilového telesa, výhodne snímanie ovládacej dráhy kotvy elektromagnetu. Kvôli tomuto je snímaná ovládacia dráha krúžku, nesúceho tretie tesniace sedlo, ktorý spolupôsobí s doskou na prenášanie sily, spojenou s kotvou. Podľa vynálezu je na tento účel v doske na prenášanie sily upravený permanentný magnet, ktorý spolupôsobí s Hallovým senzorom integrovaným vo ventilovom pieste. Pri tomto druhu snímania neexistuje, až do okamihu dosadnutia tretieho tesniaceho sedla na ventilové teleso, žiadny proporcionálny vzťah k ovládacej dráhe ventilového telesa, takže je nutné brať toto rozmedzie do úvahy pri vyhodnocovaní výstupného signálu Hallovho senzora, napríklad prostredníctvom mikroprocesora.

Ďalšia zásadná možnosť nepriameho snímania spočíva v tom, že sa použijú prostriedky, ktoré umožňujú snímanie magnetickej indukcie v pracovnej vzduchovej medzere elektromagnetu pri súčasnom meraní prúdu privádzaného elektromagnetu. Pracovná vzduchová medzera elektromagnetu je pritom výhodne jednak obmedzená kotvou a jednak valcovou vodiacou súčasťou upravenou vnútri ventilového piesta.

Ďalšie výhodné zlepšenie naposledy uvedeného uskutočnenia spočíva v tom, že vo vodiacej súčasti je na strane smerujúcej ku kotve upravený Hallov senzor, pracujúci na analógovom princípe. Toto opatrenie umožňuje plynulé snímanie indukcie elektromagnetu.

Aby sa zabránilo zmenšeniu čelnej plochy vodiacej súčasti potrebnej na vyvíjanie elektromagnetickej sily, je Hallov senzor v ďalšom vyhotovení predmetu vynálezu upravený v jarme elektromagnetu, výhodne v stene valcového predĺženia ventilového piesta, v ktorom je elektromagnet umiestnený.

Aby sa zaručilo bezpečné vypnutie elektromagnetu, predovšetkým po dokončení brzdenia, podporovaného „cudzou” silou, dosadá ventilový piest pri ďalšom uskutočnení predmetu vynálezu axiálne na reakčný kotúč, ktorý prenáša výstupnú silu podtlakového posilňovača bŕzd, prostredníctvom kotúča určujúceho prevodový pomer posilňovača, uloženého s možnosťou obmedzeného axiálneho pohybu v telese ovládacieho ventilu, ktorého pohyb proti smeru uvádzania podtlakového posilňovača bŕzd do činnosti je ohraničený dorazom (prstencovou plochou), vytvoreným v telese ovládacieho ventilu, ktorý umožňuje ďalší pohyb ventilového piesta proti smeru uvádzania do činnosti.

Uľahčenie montáže podtlakového posilňovača bŕzd podľa vynálezu sa napokon dosahuje tým, že teleso riadiaceho ventiluje dvojdielne a má prednú časť, ktorá je spojená tvarovým stykom s vodiacou časťou, v ktorej je umiestnený ovládací ventil, ako aj člen prenášajúci výstupnú silu (tlačná tyč), reakčný kotúč, ako aj kotúč stanoviaci prevodový pomer posilňovača.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je v nasledujúcom opise bližšie vysvetlený na šiestich príkladoch uskutočnenia v súvislosti s priloženými výkresmi, pričom na výkresoch znázorňuje: obr. 1 prvé vyhotovenie podtlakového posilňovača bŕzd podľa vynálezu v pozdĺžnom reze, čiastočne prerušenom; obr. 2 modifikované druhé vyhotovenie podtlakového posilňovača bŕzd podľa vynálezu vo vyobrazení, zodpovedajúcom obr. 1;

obr. 3 tretie vyhotovenie podtlakového posilňovača bŕzd podľa vynálezu vo vyobrazení, zodpovedajúcom obr. 1;

obr. 4 štvrté vyhotovenie podtlakového posilňovača bŕzd podľa vynálezu vo vyobrazení, zodpovedajúcom obr. 1;

obr. 5 piate vyhotovenie podtlakového posilňovača bŕzd podľa vynálezu vo vyobrazení, zodpovedajúcom obr. 1;

obr. 6 šieste vyhotovenie podtlakového posilňovača bŕzd podľa vynálezu vo vyobrazení, zodpovedajúcom obr. 1; a obr. 7 jednotlivé fázy uvádzania podtlakového posilňovača bŕzd podľa vynálezu, zobrazeného na obr. 6, do činnosti.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Skriňa 1 podtlakového posilňovača bŕzd podľa vynálezu, znázornená na výkresoch len schematicky, je rozdelená axiálne pohyblivou stenou 2 na pracovnú komoru 3 a podtlakovú komoru 4. Axiálne pohyblivá stena 2 je tvorená membránovým tanierom 8 vyhotoveným z plechu hlbokým ťahaním, ako aj ohybnou membránou 18 dosadajúcou na tanier, ktorá tvorí bližšie neznázomeným spôsobom medzi vonkajším obvodom membránového taniera 8 a skriňou 1 posilňovača zvinuteľnú membránu slúžiacu na utesnenie.

Ovládací ventil 12, ovládateľný ovládacou tyčou 7, je umiestnený v telese 5 ovládacieho ventilu 12, ktoré nesie pohyblivú stenu 2, ktoré je pri súčasnom utesnení vedené v skrini 1 posilňovača a pozostáva z prvého tesniaceho sedla

SK 282316 Β6 vytvoreného na telese 5 ovládacieho ventilu 12, druhého tesniaceho sedla 16 vytvoreného na ventilovom pieste 9, spojenom s ovládacou tyčou 7, ako aj z ventilového telesa 10 spolupôsobiaceho s obidvoma tesniacimi sedlami 15, 16, ktoré je ventilovou pružinou 22 opierajúcou sa o prídržný krúžok 21 tlačené na ventilové sedlá 15,16. Pracovná komora 3 sa dá spájať s podtlakovou komorou 4 kanálom 28 prebiehajúcom po strane telesa 5 ovládacieho ventilu.

Brzdová sila sa pomocou gumeného reakčného kotúča 6, dosadajúceho na čelnú plochu telesa 5 ovládacieho ventilu 12, ako aj tlačnej tyče 14 s čelnou prírubou 23, prenáša na ovládací piest neznázomeného hlavného valca brzdového mechanizmu, ktorý je pripevnený na neznázomenej polovici skrine 1 posilňovača, obmedzujúcej podtlakovú komoru 4.

Vratná pružina 26, schematicky znázornená na výkrese, ktorá sa opiera o čelnú stenu skrine 1 posilňovača, ohraničujúcu podtlakovú komoru 4, prostredníctvom neznázomenej príruby, udržuje pohyblivú stenu 2 v znázornenej východiskovej polohe. Okrem toho sa použije druhá tlačná pružina 27, ktorá sa na jednej strane opiera o ovládaciu tyč 7 a na druhej strane o prídržný krúžok 21, ktorej sila zaisťuje predpätie ventilového piesta 9, resp. jeho ventilového sedla 16 proti ventilovému telesu 10.

Aby bolo možné pri uvedení ovládacieho ventilu 12 do činnosti spojiť pracovnú komoru 3 s ovzduším, je napokon vytvorený v telese 5 ovládacieho ventilu 12 približne radiálne prebiehajúci kanál 29. Spätný pohyb ventilového piesta 9 na konci brzdenia je potom obmedzený priečnou súčasťou 11, ktorá v pokojovej polohe podtlakového posilňovača bŕzd, znázornenej na výkrese, dosadá na doraz 38, vytvorený v skrini 1 posilňovača.

Ako je ďalej zrejmé z obr. 1, ventilové teleso 10 má prstencovú tesniacu plochu 44, spolupôsobiacu s obidvoma tesniacimi sedlami 15, 16, ktorá je vystužená kovovou výstužnou podložkou 45 a vybavená väčším počtom axiálnych priechodov 19. Na tesniacu plochu 44 nadväzuje radiálne vnútri tesniaca chlopňa 13, ktorá v namontovanom stave ventilového telesa 10 v telese 5 riadiaceho ventilu 12 tesne dosadá na jeho vnútornú stenu, resp. na uvedený prídržný krúžok 21 pridržujúci ventilové teleso 10, takže v telese riadiaceho ventilu 12 ohraničuje pneumatický priestor 17. Bližšie neoznačené kanály tvorené priechodmi 19 a otvormi 20, spájajú pneumatický priestor 17 s prstencovým priestorom 43, ohraničeným tesniacimi sedlami 15, 16, v ktorom vyúsťuje uvedený pneumatický kanál 29, takže pneumatický priestor 17, vytvorený na strane ventilového telesa 10, odvrátenej od tesniacej plochy 44, je stále spojený s pracovnou komorou 3 a na ventilovom telese 10 dochádza k vyrovnaniu tlakov.

Opísané usporiadanie umožňuje teda zmenšenie rozdielu medzi silou potrebnou na uvedenie podtlakového posilňovača bŕzd do činnosti a vratnou silou pôsobiacou na ventilový piest, v tom zmysle, že pri konštantnej sile, potrebnej na uvedenie posilňovača do činnosti, je možné zvýšenie vratnej sily, alebo pri konštantnej vratnej sile je možné zníženie sily, potrebnej na uvedenie posilňovača do činnosti, čím sa dosahuje zlepšenie hysterézy posilňovača bŕzd podľa vynálezu.

Aby bolo možné uviesť podtlakový posilňovač bŕzd podľa vynálezu do činnosti „cudzou” silou nezávisle od ovládacej tyče 7, je radiálne upravené medzi prvým 15 a druhým tesniacim sedlom 16 tretie tesniace sedlo 24, ktoré sa dá ovládať elektromagnetom 20, ktorý je výhodne upravený v axiálnom predĺžení 25 v tvare hrnca ventilového piesta 9 a preto posuvný spolu s ventilovým piestom 9 v telese 5 ovládacieho ventilu 12. Elektromagnet 20 sa skladá z cievky 46, nasadenej na vodiacu súčasť 37, upevnenú vnútri predĺženia 25, ako aj z valcovej kotvy 31, posuvne umiestnenej v predĺžení 25, ktorá je nerozobrateľne spojená s kolíkom 32, ktorý je vedený na jednej strane vo vodiacej súčasti 37 a na druhej strane v uzáverovej súčasti 30, uzavierajúcej predĺženie 25. Pracovná vzduchová medzera 51 elektromagnetu 20 je z jednej strany ohraničená kotvou 31 a z druhej strany vodiacou súčasťou 37. Na svojom konci smerujúcom k ovládacej tyči 7, má kolík 32 dosku 33 na prenášanie sily, ktorá je výhodne vyhotovená v tvare obdĺžnika a upravená v radiálnej drážke 36 ventilového piesta 9 a ktorá umožňuje prenášanie „cudzej” ovládacej sily, vyvíjanej elektromagnetom 20, na tretie tesniace sedlo 24. Tretie tesniace sedlo 24 je kvôli tomuto vytvorené na krúžku 34, vedenom pri súčasnom utesnení v telese 5 riadiaceho ventilu 12, ktorý je prostredníctvom dvoch alebo viacerých prídržných ramien 35 spojený s doskou 33 na prenášanie sily. Medzi kotvou 31, čiastočne zasahujúcou do uzáverovej súčasti 30, a vodiacou súčasťou 37 je umiestnená tlačná pružina 40, ktorá udržuje kotvu 31 v jej východiskovej polohe, v ktorej je tretie tesniace sedlo 24 axiálne posunuté (pozri vzdialenosť „b”) oproti druhému tesniacemu sedlu 16 vytvorenému na ventilovom pieste 9. Uzáverová súčasť 30, vedená v telese 5 ovládacieho ventilu 12, dosadá na uvedený reakčný kotúč 6 a umožňuje prenášanie vstupnej sily, zavádzanej ovládacou tyčou 7, na reakčný kotúč 6.

Pri brzdení vyvolanom „cudzou” silou vyvinutou zavedením prúdu do cievky 46, dochádza k posunutiu kotvy 31 na výkresoch doprava proti pôsobeniu sily tlačnej pružiny 40, čím najprv dosadne tretie tesniace sedlo 24 po prekonaní vzdialenosti „b” na tesniacu plochu 44 ventilového telesa

10. Týmto dosadnutím z hľadiska funkcie nastane premostenie prvého tesniaceho sedla 15, vytvoreného na telese 5 regulačného ventilu 12, takže nastane prerušenie spojenia medzi podtlakovou komorou 4 a pracovnou komorou 3. Nasledovne sa pohybujú tretie tesniace sedlo 24 a ventilové teleso 10 spoločne ďalej, pričom sa otvorí druhé tesniace sedlo 16 a dochádza k zavzdušneniu pracovnej komory 3. Pohyb tretieho tesniaceho sedla 24 trvá tak dlho, dokiaľ kotva 31 nedosadne na vodiacu súčasť 37 a medzera „s” medzi obidvoma súčasťami nedosiahne nulovú hodnotu.

Ak nepôsobí na ovládaciu tyč 7 sila uvádzajúca podtlakový posilňovač bŕzd do činnosti, predbieha teleso 5 ovládacieho ventilu 12 ventilový piest 9 relatívne o dráhu, ktorá zodpovedá vzdialenosti „a” medzi priečnou súčasťou 11a dorazovou plochou 39 vytvorenou na telese 5 riadiaceho ventilu 12. Príčinou je vratná pružina 27 piestnej tyče, ktorá pohybuje prostredníctvom ovládacej tyče 7 ventilovým piestom 9 doprava a pokúša sa opäť uzavrieť druhé tesniace sedlo 16. Keďže sa však tretie tesniace sedlo 24 pohybuje vzhľadom na pevné spojenie elektromagnetu 20 a ventilového piesta 9 synchrónne s ventilovým piestom 9, udržuje sa medzera medzi ventilovým telesom 10 a druhým tesniacim sedlom 16 otvorená, a síce o veľkosť s-b. Tým je pracovná komora 3 spojená s ovzduším a dochádza k vzniku brzdovej sily pôsobiacej na hlavný valec.

Fáza udržovania tlaku na konštantnej hodnote môže byť dosiahnutá buď striedavým zapínaním a vypínaním alebo analógovou reguláciou elektromagnetu 20. Po vypnutí elektromagnetu 20 sa pohybuje kotva 32 s tretím tesniacim sedlom 24 pôsobením pružiny 40 doľava, čím dochádza k otvoreniu tretieho tesniaceho sedla 24, zatiaľ čo ventilové teleso 10, predpäté ventilovou pružinou 22, uzavrie druhé tesniace sedlo 16. Keďže prvé tesniace sedlo 15 ostáva, ako bolo uvedené, aj naďalej otvorené, je otvore

SK 282316 Β6 ným spojením medzi podtlakovou komorou 4 a pracovnou komorou 3 z posledne uvedenej komory odsávaný vzduch, takže dochádza k znižovaniu tlaku, ktorý je v hlavnom valci. Nasledovne sa po veľmi krátkom čase znovu privedie k elektromagnetu 20 prúd, takže v hlavnom valci opäť nastane zvýšenie tlaku. Vzhľadom na zotrvačnosť systému sa dá teda dosiahnuť požadovaná hodnota tlaku budením elektromagnetu 20 radom impulzov.

Fáza znižovania tlaku je realizovaná vypnutím elektromagnetu 20, pri ktorom dochádza k otvoreniu tretieho tesniaceho sedla 24 a uzavretiu druhého tesniaceho sedla 16. Prostredníctvom otvoreného prvého tesniaceho sedla 15 je pracovná komora 3 odvzdušňovaná tak dlho, dokiaľ vratná pružina 26 nevráti riadiacu skupinu späť do jej východiskovej polohy a priečna súčasť 11 nedosadne na doraz 38. Teleso 5 regulačného ventilu 12 sa môže pohybovať tak dlho, kým nedosadne na ľavú stranu (na výkrese) priečnej súčasti 11a nedôjde k uzavretiu prvého tesniaceho sedla 15. Usporiadanie je potom v pokojovej polohe.

Mysliteľná je však aj iná alternatíva uvádzania posilňovača do činnosti „cudzou” silou, pri ktorej je íúnkcia opísaného elektromagnetu 20 kombinovaná s funkciou prídavné použitého ventilu 41. Ventil 41 vytvorený ako pneumatický elektromagnetický ventil, v bezprúdovom stave uzavretý, ktorý je výhodne upravený na polovici 42 skrine 1 posilňovača, ohraničujúceho pracovnú komoru 3, a ktorý umožňuje zavzdušnenie pracovnej komory 3 nezávisle od ovládacieho ventilu 12, môže byť aktivizovaný nezávisle od elektromagnetu 20. Tretie tesniace sedlo 24 slúži pri tomto uskutočnení len na oddelenie komôr 3, 4 tým, že dosadne na ventilové teleso 10.

Pri brzdení vyvolanom pôsobením „cudzej” sily sa privedie prúd tak k elektromagnetu 20, ako aj k elektromagnetickému ventilu 41. Otvorením posledne uvedeného môže prúdiť vzduch do pracovnej komory 3, zatiaľ čo jej spojenie s podtlakovou komorou 4 je udržované zatvorené uzatvoreným tretím tesniacim sedlom 24.

Vypnutím elektromagnetického ventilu 41 po dosiahnutí požadovanej hodnoty tlaku dochádza k zatvoreniu jeho bližšie neoznačeného tesniaceho sedla, takže ostáva zachovaný okamžitý stav a realizuje sa fáza udržovania tlaku na konštantnej hodnote.

Ak sa vypne aj elektromagnet 20, dochádza k znižovaniu tlaku rovnakým spôsobom, aký bol už opísaný.

Ako je obzvlášť zrejmé z obr. 2, sú pri druhom vyhotovení podtlakového posilňovača bŕzd, ktoré je na ňom znázornené, použité prostriedky, ktoré umožňujú priame snímanie dráhy ovládania ventilového telesa 10 ovládacieho ventilu 12. Uvedené prostriedky sú tvorené Hallovým senzorom 49, ktorý registruje zmeny magnetického poľa permanentného magnetu 47, podmienené zmenami dráhy ovládania ventilového telesa 10. Zatiaľ čo Hallov senzor 49 je pri znázornenom vyhotovení upravený v blízkosti prvého tesniaceho sedla 15, vytvoreného na telese 5 ovládacieho ventilu 12, a permanentný magnet je integrovaný axiálne proti Hallovmu senzoru 49 vo ventilovom telese 10, je mysliteľný aj druhý, neznázornený variant uskutočnenia, pri ktorom je Hallov senzor 49 upravený vo ventilovom telese 10 a permanentný magnet 47 v telese 5 ovládacieho ventilu 12.

V príkladoch uskutočnenia, znázornených na obr. 3,4 a 5, sú použité prostriedky, ktoré umožňujú nepriame snímanie ovládacej dráhy ventilového telesa 10. Zisťovanie ovládacej dráhy nastáva snímaním ovládacej dráhy kotvy 31 elektromagnetu 20.

Tak znázorňuje obr. 3 nepriame meranie uvedenej ovládacej dráhy na krúžku 34, ktorý nesie tretie tesniace sedlo 24, pri ktorom sa meria absolútna dráha kotvy 31 elektromagnetu proti ventilovému piestu 9. Na tento účel je na doske 33 na prenášanie sily integrovaný druhý permanentný magnet 52, zatiaľ čo vo ventilovom pieste 9 je axiálne protiľahlo k permanentnému magnetu 52 upravený druhý Hallov senzor 53. Pretože sa však tretie tesniace sedlo 24 vyskytuje v pokojovej polohe v určitej vzdialenosti od ventilového telesa 10, neexistuje až do okamihu kontaktu medzi tretím tesniacim sedlom 24 a ventilovým telesom 10 žiadny vzťah primeraný jeho dráhe ovládania. Túto skutočnosť je nutné brať do úvahy pri vyhodnocovaní signálov Hallovho senzora 49.

Ďalšia zásadná možnosť spočíva v snímaní magnetickej indukcie B elektromagnetu 20, používaného na aktivizáciu ovládacieho ventilu 12 pôsobením „cudzej” sily. Táto informácia umožňuje odhad okamžitej existujúcej veľkosti „s” pracovnej vzduchovej medzery 51. Keďže magnetická indukcia B je okrem iného závislá od prúdu I privádzaného elektromagnetu 20, musí byť súčasne vykonávané meranie hodnôt prúdu. Tak ukazuje obr. 4 usporiadanie, pri ktorom je meraná magnetická indukcia B v pracovnej vzduchovej medzere 51 elektromagnetu 20. Hallov senzor 48, pracujúci na analógovom princípe je umiestnený v pracovnej vzduchovej medzere 51 tak, že umožňuje kontinuálne meranie magnetickej indukcie elektromagnetu 20. Hallov senzor 48 je pritom výhodne integrovaný v čelnej ploche 50 uvedenej vodiacej súčasti 37, smerujúcej ku kotve 31 elektromagnetu.

Lepšie využitie predovšetkým čelnej plochy 50 vodiacej súčasti 37, spolupôsobiacej s kotvou 31 elektromagnetu 20, znázorňuje obr. 5. V znázornenom uskutočnení je v jarme elektromagnetu 20, predovšetkým v stene predĺženia 25 ventilového piesta 9 v tvare hrnca, v ktorom je upravený elektromagnet, integrovaný Hallov senzor 54, pracujúci rovnako na analógovom princípe.

Súvislosť medzi magnetickou indukciou B, prúdom I, privádzaným na elektromagnet 20, a veľkosťou „s” pracovnej vzduchovej medzery 51 sa dá znázorniť nasledujúcim spôsobom:

B = f(I,s).

Ako je napokon zrejmé z obr. 6, je teleso 5 ovládacieho ventilu 6 pri znázornenom uskutočnení posilňovača zhotovené dvojdielne a pozostáva z vodiacej časti 67 vedenej v skrini 1 posilňovača a obsahujúcej riadiaci ventil 12 vrátane elektromagnetu 20, ako aj z prednej časti 63, spojenej s vodiacou časťou 67 tvarovým stykom. Medzi uvedeným reakčným kotúčom 6 a uzáverovou súčasťou 30 ventilového piestu 9 je s možnosťou obmedzeného posunutia upravený kotúč 61, určujúci prevodový pomer posilňovača, ktorý umožňuje sčítanie sily vyvinutej vodičom na uvedenie posilňovača do činnosti, a posilňovacej sily vyvíjanej pohyblivou stenou 2. Pohyb kotúča 61 určujúceho prevodový pomer posilňovača proti smeru uvádzania posilňovača do činnosti je obmedzený dorazovou, resp. prstencovou plochou 62, vytvorenou v prednej časti 63, takže v prípade potreby je možný ďalší pohyb ventilového piesta 9 proti smeru uvádzania posilňovača do činnosti.

Claims (28)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Podtlakový posilňovač bŕzd motorových vozidiel so skriňou posilňovača, ktorej vnútorný priestor je rozdelený pohyblivou stenou na podtlakovú komoru a pracovnú komoru, ako aj s telesom ovládacieho ventilu, nesúcim pohyblivú stenu, v ktorom je upravený ovládací ventil, regulujúci tlakový rozdiel pôsobiaci na pohyblivú stenu, ovlá

   SK 282316 Β6 dateľný ovládacou tyčou a pozostávajúci z prvého tesniaceho sedla vytvoreného v telese riadiaceho ventilu, druhého tesniaceho sedla vytvoreného na ventilovom pieste, posuvnom ovládacou tyčou, ako aj z elasticky deformovaného ventilového telesa, pričom tesniace sedlá sú vytvorené navzájom koncentricky a pričom koncentricky s tesniacimi sedlami je upravené pohyblivé tretie tesniace sedlo ovládateľné elektromagnetom, ktoré umožňuje zavzdušnenie pracovnej komory nezávisle od ovládacej tyči, vyznačujúci sa tým, že elektromagnet (20) je pevne spojený s ventilovým piestom (9) a posuvne upravený v telese (5) ovládacieho ventilu (12), na pohyb tretieho tesniaceho sedla (24) synchrónne s ventilovým piestom (9).
2. 2. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 1 s tlačnou tyčou prenášajúcou jeho výstupnú silu, ktorá sa opiera prostredníctvom gumeného elastického reakčného kotúča o teleso riadiaceho ventilu, vyznačujúci sa t ý m , že elektromagnet (20) je upravený v axiálnom predĺžení (25) ventilového piesta (9), vytvorenom výhodne v tvare hrnca, ktoré je uzavreté uzáverovou súčasťou (30) na súčasné prenášanie vstupnej sily zavádzanej ovládacou tyčou (7) na reakčný kotúč (6).
3. 3. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa t ý m , že kotva (31) elektromagnetu (20) čiastočne zasahuje do uzáverovej súčasti (30) , pričom valcový kolík (32), na ktorom je pripevnená doska (33) na prenášanie sily, nesúca tretie tesniace sedlo (24) je uspôsobený na prenášanie sily medzi tretím tesniacim sedlom (24) a kotvou (31).
4. 4. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa jedného z nárokov laž 3, vyznačujúci sa tým, že tretie tesniace sedlo (24) je vytvorené na krúžku (34), vedenom pri súčasnom utesnení v telese (5) ovládacieho ventilu (12), ktorý je prostredníctvom aspoň dvoch výhodne radiálne proti sebe ležiacich prídržných ramien (35) spojený s doskou (33) na prenášanie sily.
5. 5. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 3, v y značujúci sa tým,že doska (33) na prenášanie sily je vyhotovená v tvare obdĺžnika a upravená v radiálnej drážke (36) vo ventilovom pieste (9).
6. 6. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa jedného z nárokov laž 5, vyznačujúci sa tým, že tretie tesniace sedlo (24) je upravené radiálne medzi obidvoma tesniacimi sedlami (15,16).
7. 7. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa jedného z nárokov laž 6, vyznačujúci sa tým, že tretie tesniace sedlo (24) je axiálne posunuté oproti druhému tesniacemu sedlu (16).
8. 8. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa jedného z nárokov laž 7, vyznačujúci sa tým, že kolík (32) je vedený v uzáverovej súčasti (30), ako aj vo vodiacej súčasti (37) upravenej v predĺžení (25) ventilového piesta (9).
9. 9. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa jedného z nárokov laž 8, vyznačujúci sa tým,že tretie tesniace sedlo (24) spočíva v pokojovej polohe v určitej vzdialenosti (b) od ventilového telesa (10), ktorá je väčšia alebo rovnaká ako vzdialenosť (a) medzi priečnou súčasťou (11) a plochou (39) dorazu vytvorenou v telese (5) ovládacieho ventilu (12) na unášanie priečnej súčasti (11).
10. 10. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 8 alebo 9, vyznačujúci sa tým, že medzi kotvou (31) a vodiacou súčasťou (37) je umiestnená pružina (40), predpínajúca kotvu (31) proti smeru pôsobenia elektromagnetu (20).
11. 11. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 1, v y značujúci sa tým, že tretie tesniace sedlo (24) je ovládateľné len v zmysle oddelenia komôr (3, 4), pričom je použitý ventil (41), nezávislý od elektromagnetu (20), na zavzdušnenie pracovnej komory (3) nezávisle od ovládacieho ventilu (12).
12. 12. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že ventil (41) je upravený na polovici (42) skrine ohraničujúcej pracovnú komoru (3).
13. 13. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 11 alebo 12, vyznačujúci sa tým, že ventil (41) je vytvorený ako pneumatický elektromagnetický ventil v bezprúdovom stave otvorený.
14. 14. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa jedného z nárokov laž 10, vyznačujúci sa tým, že ventilové teleso (10) ohraničuje v telese (5) riadiaceho ventilu (12) pneumatický priestor (17) na vystavenie pôsobeniu pneumatického tlaku, ktorý je v pracovnej komore (3).
15. 15. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že ventilové teleso (10) má v oblasti svojej tesniacej plochy (44) aspoň jeden priechod (19), ktorý tvorí spojenie medzi prstencovým priestorom (43), ohraničeným tesniacimi sedlami (15, 16) a spojeným s pracovnou komorou (3), a pneumatickým priestorom (17).
16. 16. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 14 alebo 15, vyznačujúci sa tým, že ventilové teleso (10) má v oblasti svojej tesniacej plochy radiálne vnútri ležiacu tesniacu chlopňu (13), ktorá spolu s prídržným krúžkom (21) pridržujúcim ventilové teleso (10) v telese (5) riadiaceho ventilu (12) obmedzuje pneumatický priestor (17).
17. 17. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa jedného z nárokov laž 16, vyznačujúci sa tým, že je vybavený prostriedkami (47, 48, 49, 52, 53, 54) na rozoznanie aktuálnej polohy ventilového telesa (10).
18. 18. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že je vybavený prostriedkami (47, 49) na nepriame stanovenie ovládacej dráhy ventilového telesa (10).
19. 19. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 18, vyznačujúci sa tým, že v telese (5) ovládacieho ventilu (12), výhodne v blízkosti prvého tesniaceho sedla (15), je upravený Hallov senzor (49), ktorý spolupôsobí s permanentným magnetom (47) umiestneným vo ventilovom telese (10).
20. 20. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 18, vyznačujúci sa tým, že vo ventilovom telese (10) je upravený Hallov senzor (49), ktorý spolupôsob! s permanentným magnetom (47) umiestneným v telese (5) ovládacieho ventilu (12), výhodne v blízkosti prvého tesniaceho sedla (15).
21. 21. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že obsahuje prostriedky (48, 52, 53, 54) na nepriame stanovenie ovládacej dráhy ventilového telesa (10), najmä meranie ovládacej dráhy kotvy (31) elektromagnetu (20).
22. 22. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 21, vyznačujúci sa tým, že v doske (33) na prenášanie sily je upravený permanentný magnet (52), ktorý spolupôsobí s Hallovým senzorom (53) umiestneným vo ventilovom pieste (9).
23. 23. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 21, vyznačujúci sa tým, že obsahuje prostriedky (48, 54) na stanovenie magnetickej indukcie v pracovnej vzduchovej medzere (51) elektromagnetu (20) pri súčasnom meraní prúdu, privádzaného elektromagnetu (20).
24. 24. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 23, vyznačujúci sa tým, že vo vodiacej súčasti (37) je na jej strane, smerujúcej ku kotve (31), umiestnený Hallov senzor (48) pracujúci na analógovom princípe.
25. 25. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 23, vyznačujúci sa tým, že v jarme elektromagnetu (20) je umiestnený Hallov senzor (54).
26. 26. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa nároku 25, vyznačujúci sa tým, že Hallov senzor (54) je upravený v stene predĺženia (25).
27. 27. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa jedného z nárokov laž 26, vyznačujúci sa tým, že ventilový piest (9) dosadá na reakčný kotúč (6) prostredníctvom kotúča (61), určujúceho prevodový pomer posilňovača uloženého s možnosťou obmedzeného axiálneho pohybu v telese (5) riadiaceho ventilu (12), ktorého pohyb proti smeru uvádzania podtlakového posilňovača bŕzd do činnosti je obmedzený dorazovou prstencovou plochou (62) vytvorenou v telese (5) ovládacieho ventilu (12), ktorý umožňuje ďalší pohyb ventilového piesta (9) proti smeru uvádzania posilňovača do činnosti.
28. 28. Podtlakový posilňovač bŕzd podľa jedného z nárokov laž 27, vyznačujúci sa tým, že teleso (5) riadiaceho ventilu je dvojdielne a má prednú časť (63), ktorá je spojená tvarovým stykom s nákružkom (64), v ktorom je umiestnený ovládací ventil (12), ako aj člen prenášajúci výstupnú silu, tvorený tlačnou tyčou (14), reakčný kotúč (6), ako aj kotúč (61) určujúci prevodový pomer posilňovača.