Устройство для торможения колеса автомобиля

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Цель изобретения - повьшение эффективности торможения . Силовой шток 2 тормозной камеры 1 пропущен сквозь разгрузочный цилиндр 3. Камера 5 цилиндра 3 трубопроводом 7 через модулятор 6 подключена к насосу и резервуару 9. При , возникновении чрезмерного затормаживания колеса модулятор 6 перекрьшает связь камеры 5 с резервуаром 9, а поршень 14 насоса обеспечивает повышение давления в камере 5, снижая приводное (тормозное) усилие на штоке 2, 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„142125 (sg 4 В 60 Т 8 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ГЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2325361/27-11 (22) 19.02.76 (3 1) 7501883-8 (32) 19. 02. 75 (33) SE (46) 30.08.88. Бюл. У 32 (76) Фольке Ивар Бломберг, Ян-Олов

Мартин Хальст (БЕ) (53) 629. 113-59(088.8) (56) Патент СССР 9 445193, кл. В 60 Т 8/36, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОРМОЖЕНИЯ КОЛЕСА АВТОМОБИЛЯ (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению. Цель изобретения — повышение эффективности торможения. Силовой шток 2 тормозной ка» меры 1 пропущен сквозь разгрузочный цилиндр 3. Камера 5 цилиндра 3 трубопроводом 7 через модулятор 6 подключена к насосу и резервуару 9. При возникновении черезмерного затормаживания колеса модулятор б перекрывает связь камеры 5 с резервуаром 9, а поршень 14 насоса обеспечивает повышение давления в камере 5, снижая приводное (тормозное) усилие на штоке 2.

3зп,флы,9ил.

1421252

Изобретение относится к транспортному машиностроению.

Пель изобретения — повышение эффективности торможения.

На фиг. 1 изображено устройство дпя торможения колеса автомобиля, частичный разрез, вариант; на фиг. 2— то же, другой вариант, на фиг, 3 то же, третий вариант; на фиг. 4 — О то же, четвертый вариант; на фиг, 5— разгрузочный цилиндр, вариант, на фиг. 6 — то же, друго" ; на фиг. 7 — то же, третий вариант на фиг. 8 — устройство с механическим 15 разгрузочным узлом, вариант; на, фиг. 9 — то же, другой вариант.

Согласно фиг. 1 устройство содержит тормозную камеру 1 с силовым штоком 2, механически связанным с колес-20 ным тормозным механизмом. Шток 2 пропущен сквозь разгрузочный цилиндр 3 и имеет поршень 4, отделяющий в цилиндре 3 камеру 5 противодавления.

Давление в камере 5, противодействую-25 щее рабочему давлению в тормозной камере 1, регулируется модулятором 6.

Трубопровод 7 обеспечивает сообщение через корпус 8 модулятора б между разгрузочным цилиндром 3 и резервуа- 3, ) ром 9 (гидробаком), содержащим жидкость. Внутри корпуса 8 установлены последовательно друг другу по потоку первый и второй клапаны 10, 11. По-. следние приводятся в положение, обес- 35 печивающее регулирование потока жидкости, посредством привода клапанов, включающего обмотку 12 соленоида, окружающую сердечник 13 смещаемыи в аксиальном направлении относительно @ обмотки 12 в ответ на возбуждение и снятие возбуждения обмотки 12, и с помощью возвратной пружины. Клапаны

10, 11, кроме того, связаны с расширительной камерой, образованной порш- >5 нем 14 насоса установленным с возможностью движения внутри цилиндра

15»

Каждый из клапанов 10, 11 включает соответствующий клапанный элемент

16, 17, подпружиненный соответствующей пружиной 18, 19 к соответствующему седлу 20, 21 клапана, Каждый клапанный элемент 16., 17 нормально удерживается вне соответственного седла

20, 21 посредством соответствующего одного иэ двух управляющих пальцев

22, 23, выступающих от с ерд ечника 13, аксиально подвижногс внутри корпуса

8 в ответ на возбуждение. и снятие возбуждения обмотки 12 соленоида.

При снятии возбуждения с обмотки

12 (фиг. 1) клапаны 10, 11 находятся в нормально открытом положении для свободного пропускания жидкости в любом направлении через трубопровод 7.

При.возбуждении обмотки 12 соленоида в ответ на сигнализируемое возникновение черезмерного скольжения колеса или черезмерной скорости запаздывания заторможенного вращающегося колеса автомобиля пружины смеющают .клапанные элементы к их соответствующим седлам, приводя клапаны в положение, обеспечивающее блокирование прохода жидкости из камеры 5 разгрузочного цилиндра 3 в резервуар 9, с обеспечением возможности прохода откачиваемого потока жидкости из резервуара 9 в камеру 5.

Во время нормального торможения часть механической связи тормоза, включающая шток 2 и подвижный вместе с ним поршень 4, свободно движется в направлениях прикладывания торможения и снятия торможения (соответст-. венно вправо и влево на фи". 1) . Во время этой операции движение поршня 4 относительно разгрузочного цилиндра

3 вызывает непрерывное реверсирование потока жидкости между камерой 5 и резервуаром 9. При генерированчи сигнала датчика возбуждается обмотка

12 соленоида, смещая сердечник 13 с целью приведения клапанов 10, 11 в положение, обеспечивающее блокирование потока жидкости от цилиндра 5 к резервуару 9, исключая тем самьм дальнейшее прикладывание тормозного усилия штоком 2.

Во время выдачи сигнала датчика клапаны 10, 11 приводятся в полсжение, обеспечивающее блокирова-яе потока жидкости из разгрузочного пд линдра 3 к ре"-ервуару 9, и поршень

14 насоса приводится в возвратно-поступательное движение посредством соответствующего движуцего средства,, например электродвигателя, находящегося внутри корпуса 24, При использовании в качеств= движущегося сред-". ства электродвигателя этот двигатель можно приводить в действие по "чедством датчика или в ответ на другой с-:ответствующий сигнал., например переключателем светового тормозного сигнгла, Приводить в действие эле.,.тро142I 252

20

45

55 двигатель можно до возбуждения обмотки 12 соленоида, так как возвратнопоступательное движение поршня 14 насоса не оказывает отрицательного влияния на протекание в двух направлениях обычного потока жидкости в трубопроводе 7 до тех пор, пока клапаны

10, 11 находятся в положении, обеспечивающем такой поток.

Заметим, что откачивающее действие достигается при упомянутом положении клапанов 10, 11, обеспечивающем отсасывание жидкости из резервуара 9 и подачу находящейся под давлением жидкости в камеру 5 разгрузочного цилиндра 3. Эта находящаяся под давлением жидкость воздействует на поршень 4 с целью генерирования разгрузочного усилия, противодействующего тормозному усилию, которое в противном случае перемещало бы шток

2 в направлении прикладывания тормоза (вправо по фиг. 1). При прекращении подачи датчиком сигнала снимается возбуждение обмотки 12, восстанавливается вновь свободный поток жидкости через трубопровод 7, а шток

2 вновь совершает возвратно-поступательное движение, необходимое для нормального торможения. При необходимости эта последовательность может повторяться.

Привод клапанов 10 и 11 может иметь иную форму, расширяющаяся камера также может изменяться, а движущее средство для расширяемой камеры может быть не электрическим. Например, привод и движущее средство могут приводиться в действие как посредством сжатого воздуха, так и посредством жидкости от соответствующих источников. В расширительной камере можно использовать диафрагму или иное подобное средство.

На фиг. 2 показана модификация устройства по фиг. 1, в которой

J предусмотрены большие площади потока в клапанах 10, 11 во время нормального торможения, чем во время противоблокирования. Клапанные элементы 16, 17 первого и второго клапанов находятся в седлах 20, 21, выполненных на соответствующих шайбах

25, 26. Каждая из шайб 25, .26 нормально подпружинена в направлении от соответствующего седла 20, 21 соответствующей пружиной 27 28. В результа-.е во время нормального тормо- жения обеспечиваются увеличенные площади потока жидкости, Это увеличение площадей потока обеспечивает поддержку большего объема реверсируемого потока жидкости и более быстрое движение штока 2 через мертвый ход, необходимый перед совмещением фрикционных поверхностей.

В колебательных поршневых насосах существует опасность кавитации во время хода всасывания и может поя-. виться необходимость исключить возможность улетучивания компонентов откачиваемой жидкости путем постоянного воздействия на жидкость повышенных давлений, т,е. предусматривается, что резервуар 9 можно держать под давлением, в частности тогда, когда устройство согласно изобретению используется для пневматических тормозов. Такая модификация показана на фиг. 2, где резервуар 9 закрыт, а чер ез питающий труб опр овод 29 пода ется сжатый воздух. Сжатый воздух можно подавать непрерывно или же прерывно при торможении. В последнем случае сжатый воздух можно подавать от состветствувщей колесной камеры или же через соответствующий клапан из центрального резервуара для сжатого воздуха.

Модулятор 6 может иметь другое выполнение, одно из которых показано на фиг,. 3, где трубопровод для установления сообщения между разгрузочным цилиндром 3 и резервуаром 9 включает возвратный трубопровод 30. В трубопровод 30 включен управляющий клапан

3 1, нормально пропускающий свободный поток жидкости, Наличие трубопровода 30 и управляющего клапана 3 1 позволяет упростить клапаны 10, 11, установленные в трубопроводе 7, с обеспече нием действия электродвигателя 24 на поршень 14 насоса либо в ответ на сигнал датчика, либо на какой-либо иной соответствующий сигнал, напри" мер на сигнал присутствия тормозного давления. Во время нормального тормо. жения жидкость, откачиваемая из резервуара 9 и подаваемая через трубопровод 7, свободно возвращается в резервуар 9 через возвратный трубопровод 30, обеспечивая тем самым свободное движение механической связи, включающей шток 2 и поршень 4.

При получении сигнала от датчика соленоидная обмотка 32 возбуждается

l 421 252 и воздействует на сердечник ЗЗ так, что ок преодолевает смещающее усилие пружины 34 и перекрывает управляющий клапан 31. При блокировании трубопро5

dopa 30 и продолжающейся подаче находящейся под давлением жидкости по питающему трубопроводу 7 генерируется разгрузочное усилие, как это было уже описано. 10

Модификация средства для вытеснеиия жидкости с использованием трубопровода 30, показана на фиг. 4, где управляющий клапан 31, включенный в возвратный трубопровод 30, управляет- 15 ся сервоустройством 35, работающим на сжатом воздухе. В устройстве.по фиг. 4 клапан 31 не приводится в действие непосредственно посредством возбужцения обмотки соленоида и дви- 20 жения сердечника, что имело место по фиг, 3. В этом случае входное отверстие 36 для сжатого воздуха нормально перекрыто сердечником 37. При возбуждении обмотки 38 соленоида сердеч- >5 ник 37 притягивается вверх, преодоле-. вая усилие пружины 39, от седла 40, пропуская сжатый воздух через входное отверстие 36 в пространство, в котором находится поршень 41 приво- 30 дящий в действие клапан 31. В результате поршень 41 переместится (вниэ по фиг. 4) на определенное расстояние, так что клапан 31 перекроет возвратный трубопровод 30. В это же вре- 35 мя сердечник 37 герметиэирует вентиляционное отверстие 42.

При снятии возбуждения обмотки

38 соленоида пружина 39 смещает сердечник 37 (вииз на фиг. 4) „от- 40 крывая вентиляционное отверстие 42 и сердечник садится на седло 40„Посредством небольшого спускного канала (не показан), предусмотренного вокруг или через сердечник 37, сжатый воздух, воздействующий на поршень

41, выпускается в атмосферу через вентиляционное отверстие 42, так что поршень 41 может быть смещен (вверх на фиг. 4) посредством пружины 34, 50 и откроет возвратный трубопровод 30.

Уточним, что насосы, используемые в устройствах по фиг. 3 и 4, при необходимости могут быть иными, например шестеренчатыми насосами и насосами лопастного типа. Ксли выбирается насос, не снабженный невозвратным клапаном, такой клапан следует предусмотреть особо.

Устройства по фиг. 3 и 4 специально предназначены для использования одного средства для вытеснения жидкости с множеством разгрузочных цилиндров. В таком устройстве разгрузочный цилиндр 3, возвратный трубопровод 30 и клапан 31 предусмотрены для каждого колеса автомобиля„ причем группы их или все они пользуются общим резервуаром и вьггеснительным средством. Общее вьггеснителькое средство необходимо снабдить соответст-. вующей клапанной системой для обеспечения правильного распределения потока жидкости. При использовании уст ройства на автомобилях вьггеснительное средство может иметь форму усилителя рулевого управления или иного гидравлического насоса, обычно имеющегося на автомобиле. Дополнительно предусматривается, что питающий и возвратный трубопроводы могут сообщаться с цилиндром 3 через трехходовой эолотниковый клапан, смещаемый для подачи разгрузочного усилия и снимающий это усилие, Устройства согласно фиг, 1 4 можно устанавливать в других точках механической связи в тормозной системе.

Например, яа фиг. 5 показано приме нение предложенного устройства в тормозной системе для передачи тормозно го усилия от одной точки связи к дру; гой и с нормальным удлинением расстояния между точками А и Б связи во время торможения. Согласно изобретению расстояние между точками A и Б связи будет укорачиваться во время действия модулятора 6 для вытеснения жидкости. На фиг. 6 показано соответствующее использование устройства, применяемого для предотвращения относительного сжатия между точками А и Б связями. Иа фиг. 7 показано использование устройства дпя управления усилием, с которым оператор воздействует на главный тормозной цилиндр типа, используемого в обычном легковом автомобиле с гидравлическими тормозами. Механическая связь между тормозной педалью и поршнем главного тормозного цилиндра,, подвижного относительно главного тормозко"î цилиндра., включает разгрузочный цилиндр

3 и модулятор 6, взимодействующий с ниM так, как было уже описаяо, При прикладывании водителем -.îðìîçíîãî усилия к педали 43, приводящего к

I 42I 252 черезмерному скольжению заторможенного вращающегося колеса автомобиля, генерируется противодействующее усилие, а тормозная педаль 43 может быть оттолкнута обратно (влево на фиг.7) с целью снятия торможения.

Разгрузочное усилие может создаваться посредством механических зубчатых устройств, оперативно соединяю- 10 щих движущее средство, обеспечивающее вращательное движущее усилие, и часть механической связи тормоза.

Один такой вариант показан на фиг. 8 и 9, где движущее средство имеет фор. му электродвигателя 44 постоянного тока. Посредством соответствующего зубчатого механизма 45 с шариковым ходовым винтом движущее средство соединено с механической связью тормоз-. 2p ного механизма с целью передачи к нему движущего усилия и сообщения, тем самым разгрузочного усилия. Шток 2 илилю- бая соединенная с ним связь снабжена винтовой нарезкой 46, входящей в кор- 25 пус 47 гайки, включающей внутренние шариковые возвраты. Корпус 47 гайки приводится во вращение посредством

:Ъ электродвигателя 44 постоянного то-, ка предпочтительно через муфту 48, ЗО приводимую в действие сигналом от

I датчика. Это движущее средство или электродвигатель 44 можно возбуждать ибо сигналами от датчика или описанными выше сигналами, либо соответстующим сигналом давления жидкости (например, от переключателя световоо тормозного сигнала), причем корпус 47 гайки приводится во вращательное движение немедленно с поступле- 4р

I нием сигнала датчика. При вращении корпуса 47 гайки шток 2 смещается (влево по фиг ° 8), противодействуя тем самым тормозному усилию. Другой такой вариант (не показан) может вклю-45 чать зубчатую рейку с зубчатым колесом.

Ф .о .р м у л а и з о б р е т е н и я

i. Устройство для торможения колеса автомобиля, содержащее пневмати- gp ческую тормозную камеру с силовым штоком, связанным с поршнем, ограничивающим с корпусом камеру противодавления, клапанные средства с электромагнитным приводом для регулирования давления в камере противодавления, противодействующего тормозному усилию на силовом штоке, датчик замедления затормаживаемого колеса для подачи управляющего сигнала к электромагнит ному приводу и соединительные.трубопроводы, о т л и ч а .ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности торможения, оно снабжено гидробаком и.гидронасосом с электроприводом,. срабатывающим по сигналам датчика замедления, а камера противодавления выполнена в отдельном корпусе, при этом гидронасос включает в себя подпружиненный поршень, установленный в камере, подсоединенной к трубопроводу, связывающему камеру противодавления с гидробаком, между двумя обратными клапанами, запорные элементы которых поджаты пружинами в .направлении гидробака.

2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что электромагнитный привод выполнен в виде сердечника соленоида, установленного между обратными клапанами и связанного штоками с запорными элементами обратных клапанов, 3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что камера противодавления соединена с гидробаком посредством дополнительного сливного трубопровода, в который встроен регулировочный клапан с электромагнитным приводом.

4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ.е е с я тем, что гидробак выполнен закрытым и оборудован в верхней части трубопроводом для подачи сжатого воздуха.!

42 252

Рие. 3

1421252 фФ

Составитель С.Макаров;, Редактор М.Келемеш Техред М.Моргентал Корректор И,Муска

Заказ 4336/59 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная„ я 4