Главный цилиндр двухконтурной гидравлической тормозной системы транспортного средства

 

Использование: в тормозных системах транспортных средств, а именно в главных гидравлических тормозных цилиндрах автомобилей. Сущность изобретения, главный тормозной цилиндр содержит корпус 1 со ступенчатой рабочей полостью, последовательно расположенные в рабочей полости меньшего диаметра первичной 4 и вторичной 5 поршни, клапана с дистанционными втулками 17 и 18 на подпружиненных уплотнителях 6 и 7 поршней, упор 23 вторичного поршня, выступающую из корпуса хвостовую часть поршня 4 постоянного диаметра, установленную в опорной втулке 26, имеющей осевой кольцевой выступ 31, а также уплотнитель 28 и стопорное кольцо 30, опорная втулка 26 установлена подвижно и поджата упругим элементом, выполненным, например, в виде пружины 27, и к радиальному кольцевому заплечнику 33 рабочей полости цилиндра. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к тормозным системам транспортных средств, а именно к главным гидравлическим тормозным цилиндрам автомобилей.

Известен главный цилиндр двухконтурной гидравлической тормозной системы, содержащий корпус, в полости которого размещены с уплотнениям первичный и вторичный поршни, разделяющие полости питания и нагнетания и снабженные возвратными пружинами. При этом первичный поршень выполнен ступенчатым и выступающая из цилиндра хвостовая часть совместно с опорной втулкой и двумя уплотнителями на ней, стопорным кольцом и упорной шайбой образуют за головкой поршня полость питания, причем между упорной шайбой и опорной поверхностью головки обеспечивается гарантированный зазор, который в свою очередь обеспечивает гарантированное открытие компенсационного отверстия для сообщения с полостью питания вторичного поршня. Сообщение полости нагнетания с полостью питания у вторичного поршня осуществляется через компенсационное и перепускное отверстия в корпусе цилиндра и через аксиальное отверстие в головке поршня под уплотнителем. При выполнении рабочего хода и при возврате поршня в исходное положение кромка уплотнительной манжеты поршня дважды проходит через компенсационное отверстие в корпусе, а у первичного поршня в исходном положении возможно принудительное открытие (клапана) канала для сообщения полости нагнетания с полостью питания при отсутствии перепускного отверстия посредством смещения уплотнителя поршня с помощью толкателя, размещенного в аксиальном отверстии в головке поршня под уплотнителем, и вступающим в контакт с упорной шайбой. Или же сообщение осуществляется (по каналу) в проточке в корпусе цилиндра над головкой поршня и над уплотнителем в исходном положении.

Однако в главном цилиндре такой конструкции снижается долговечность уплотнителей поршней в результате их разрушения при переходе через кромки компенсационных отверстий или каналов, или в результате воздействия толкателя у уплотнителя первичного поршня, так как деформация уплотнителя превышает оптимальную из-за необходимости компенсации разброса по допускам входящих в цепочку деталей.

Известен главный цилиндр двухконтурной гидравлической тормозной системы, аналогичный описанному выше, но отличающийся тем, что, при отсутствии компенсационных отверстий для сообщения полости нагнетания с полостью питания в исходном положении, на оси каждого поршня выполнен центральный клапан, открывающийся принудительно при возврате поршня в исходное положение.

В данном главном цилиндре уплотнитель поршня находится в благоприятных условиях и обладает удовлетворительной долговечностью, однако в целом конструкция цилиндра усложнена и требует повышенной точности изготовления.

Наиболее близким к заявляемому из известных технических решений является главный цилиндр гидравлической тормозной системы, в корпусе которого установлен ступенчатый первичный поршень, имеющий хвостовую часть постоянного наружного диаметра, выступающую из цилиндра и установленную в опорной втулке, размещенной в задней части цилиндра в отверстии большего диаметра. Опорная втулка по наружному диаметру имеет осевой кольцевой выступ, которым упирается на радиальное кольцевое заплечико на границе меньшего и большего диаметров отверстия цилиндра и на дистанционную втулку клапана, которая при возврате поршня в исходное положение под действием возвратной пружины, воздействует на уплотнитель поршня и, сжимая пружину клапана, имеющую значительно меньшую рабочую нагрузку по отношению к нагрузке возвратной пружины поршня, отодвигает его от уплотняемой торцевой поверхности головки поршня, сообщая полости питания и нагнетания. С другой стороны опорной втулки установлен уплотнитель, исключающий утечку жидкости и подсос воздуха в гидравлическую систему.

В данном главном цилиндре уплотнители поршней работают в благоприятных условиях и имеют значительную долговечность при совмещении функций центрального клапана. Однако при применении подобной конструкции уплотнителя и клапана в главном цилиндре двухконтурной гидравлической тормозной системы с последовательным расположением поршней, так же как и в вышеописанных конструкциях не решена задача обеспечения гарантированного открытия клапаном на оптимальную величину при минимальных холостых ходах поршней.

Цель изобретения обеспечение гарантированного открытия клапанов на оптимальную величину при минимальных холостых ходах поршней.

Сущность изобретения заключается в том, что в главном цилиндре двухконтурной гидравлической тормозной системы, включающем корпус со ступенчатой рабочей полостью, последовательно расположенные в полости меньшего диаметра первичный и вторичный поршни, клапана с дистанционными втулками на подпружиненных уплотнителях поршней, упор вторичного поршня в исходном положении, выступающую из корпуса хвостовую часть первичного поршня постоянного диаметра, установленную в опорной втулке, имеющей осевой кольцевой выступ, а также уплотнитель и стопорное кольцо в хвостовой части, согласно изобретению, опорная втулка установлена подвижно и поджата упругим элементом к радиальному кольцевому заплечику рабочей полости цилиндра.

Такая подвижная установка опорной втулки позволяет обеспечить при рабочих ходах поршней одновременное закрытие клапанов при минимальных холостых ходах, что, кроме того, обуславливает сокращение потерь рабочего хода поршней, уменьшении времени срабатывания и сокращение длины главного цилиндра.

Целесообразно осевой кольцевой выступ опорной втулки выполнить ступенчатым от ее внутреннего диаметра, причем таким образом, чтобы меньшая ступень выступа была размещена в рабочей полости цилиндра меньшего диаметра с упором в кольцевой заплечик рабочего пояска первичного поршня и в дистанционную втулку клапана в исходном положении поршня, а большая ступень выступа была размещена в рабочей полости цилиндра большего диаметра при рабочем ходе поршня.

Кроме того, целесообразно на осевом кольцевом ступенчатом выступе опорной втулки выполнить радиальные пазы, а на ее наружной образующей поверхности осевые каналы. Упругий элемент, поджимающий опорную втулку к радиальному кольцевому заплечику рабочей полости цилиндра, целесообразно выполнить в виде пружины, установленной в кольцевой канавке опорной втулки, которая выполнена на торцевой поверхности противоположному осевому кольцевому ступенчатому выступу.

На чертеже изображен главный цилиндр двухконтурной гидравлической тормозной системы, продольный разрез.

Цилиндр содержит корпус 1 со ступенчатой рабочей полостью и каналами 2 и 3 для сообщения рабочей полости с резервуаром для жидкости, последовательно установленные в рабочей полости первичный 4 и вторичный 5 поршни с уплотнителями 6 8, разделяющими полости 9 и 10 питания и полости 11 и 12 нагнетания. Уплотнители 6 и 8 поршней с пружинами 13 и 14, чашками 15 и 16 и дистанционными втулками 17 и 18 образуют клапаны, обеспечивающие сообщение полостей 9 и 10 питания с полостями 11 и 12 нагнетания по каналам 19 и 20. Пружины 21 и 22 служат для осуществления возврата поршней 4 и 5 в исходное положение, причем исходное положение вторичного поршня 5 определяется упором 23, а первичного поршня 4 посредством закрепления на нем возвратной пружины 21 при помощи втулки 24 и винта 25. Хвостовая часть первичного поршня 4 постоянного наружного диаметра выступает из корпуса цилиндра и установлена в опорной втулке 26 с пружиной 27 и уплотнением 28 с шайбами 29 и стопорным кольцом 30. На опорной втулке 26 от ее внутреннего диаметра выполнен осевой ступенчатый кольцевой выступ 31, образующий полость 9 питания первичного поршня, причем торцовая поверхность меньшего диаметра выступа опирается на дистанционную втулку 17 клапана первичного поршня и на кольцевой заплечик 32 рабочего пояска первичного поршня, а торцовая поверхность большего диаметра выступа выполнена с возможностью вступления в контакт с кольцевым радиальным заплечиком 33 рабочей полости цилиндра. Для обеспечения свободного перетекания жидкости в полости 9 питания первичного поршня на опорной втулке 26 выполнены радиальные пазы 34, а для обеспечения полноты заполнения полости жидкостью на наружной образующей поверхности опорной втулки 26 выполнены осевые каналы 35. На торцовой поверхности 36 опорной втулки выполнена кольцевая канавка 37, в которой установлена пружина 27. Цилиндр имеет каналы 38 и 39 сообщения полостей нагнетания 11 и 12 с рабочими цилиндрами тормозных механизмов.

Главный цилиндр работает следующим образом.

В расторможенном положении тормозная жидкость из резервуара по каналам 2, 3, 19 и 20 и пазам 34 заполняет рабочую полость цилиндра и по каналам 38 и 39 поступает из полостей 11 и 12 нагнетания к рабочим цилиндрам тормозных механизмов, вытесняя из системы воздух.

В начальный момент торможения воздействие органа управления тормозами передается первичному поршню 4, а от него через пружину 21 и втулку 24 вторичному поршню 5. При равной установочной нагрузке пружин 21, 22 перемещение поршней и закрытие клапанов, разделяющих полости 9 и 10 питания от полостей 11 и 12 нагнетания, происходит одновременно, что, по сравнению с последовательным закрытием клапанов в более ранних конструкциях, позволяет снизить холостой ход поршней. При дальнейшем перемещении поршней, с увеличением нагрузки на органе управления тормозами, в полостях 11 и 12 нагнетания развивается давление, которое приводит в действие колесные рабочие тормозные механизмы.

При частичном растормаживании (при частичном возврате поршней) в полостях 11 и 12 нагнетания создается разряжение, так жидкость не успевает за короткое время возвратится из системы в рабочую полость главного цилиндра. Это создает опасность "подсоса" воздуха в систему, ведущую к отказу тормозов. В этом случае происходит открытие клапанов поршней (в силу наличия атмосферного давления жидкости в полостях 9 и 10 питания) и в полости 11 и 12 нагнетания из полостей 9 и 10 питания по каналам 19 и 20 поступает дополнительная порция жидкости, нейтрализующая возникающее в полостях нагнетания разряжение.

Аналогичная работа клапанов поршней происходит и при полном растормаживании, а при возврате поршней в исходное положение клапана открываются принудительно, и излишки жидкости, поступившей в полости 11 и 12 нагнетания в процессе работы главного цилиндра, перетекают через каналы 19 и 20 в полости 9 и 10 питания, а оттуда по каналам 2 и 3 возвращаются в резервуар.

Принудительное открытие клапанов происходит следующим образом.

При возврате вторичного поршня 5 под воздействием возвратной пружины 22 в исходное положение до упора 23 происходит опережающая остановка дистанционной втулки 18, которая отводит уплотнитель 8 от торца рабочего пояска поршня, открывая канал 20 клапана и сообщая между собой полость нагнетания 12 и полость питания 10. Подвижная установка опорной втулки 26 обеспечивает гарантированное открытие клапана первичного поршня 4 в исходном положении воздействием торцем осевого кольцевого ступенчатого выступа 31 на дистанционную втулку 17 клапана. Это не препятствует возврату обоих поршней в исходное положение, так как нагрузка от пружины 27 значительно меньше нагрузки пружины 21 или 22, но больше нагрузки пружины 13 клапана. При этом происходит сообщение полости нагнетания 11 через канал 19 с полостью питания 10.

Технико-экономический эффект от использования данного технического решения заключается в сокращении потерь рабочего хода поршней главного цилиндра, сокращении времени срабатывания и умеьшении длины главного цилиндра.

Формула изобретения

1. ГЛАВНЫЙ ЦИЛИНДР ДВУХКОНТУРНОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий корпус с последовательно расположенными полостями большего и меньшего диаметров, первичный и вторичный поршни, расположенные в рабочей полости меньшего диаметра, установленные с уплотнением, упор вторичного поршня, при этом первичный поршень выполнен с хвостовой частью постоянного диаметра, выступающей из корпуса и установленной в опорной втулке рабочей полости большего диаметра, выполненной с осевым кольцевым выступом, уплотнением и стопорным кольцом, отличающийся тем, что поршни выполнены несущими клапаны с дистанционными втулками на подпружиненных уплотнителях, а опорная втулка установлена подвижно и поджата упругим элементом к радиальному кольцевому выступу, разделяющему рабочие полости.

2. Главный цилиндр по п.1, отличающийся тем, что осевой кольцевой выступ опорной втулки выполнен ступенчатым от ее внутреннего диаметра, причем меньшая ступень выступа размещена в рабочей полости меньшего диаметра с упором в кольцевой заплечик рабочего пояска первичного поршня и в дистанционную втулку клапана в исходном положении поршня, а большая ступень выступа в рабочей полости большего диаметра с упором в радиальный кольцевой выступ, разделяющий рабочие полости при рабочем ходе поршня.

3. Главный цилиндр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что на осевом кольцевом ступенчатом выступе опорной втулки выполнены радиальные пазы.

4. Главный цилиндр по п.1, отличающийся тем, что на наружной образующей поверхности опорной втулки выполнены осевые каналы.

5. Главный цилиндр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что на торцевой поверхности опорной втулки, противоположной осевому кольцевому ступенчатому выступу, выполнена кольцевая канавка, в которой установлен упругий элемент, выполненный в виде пружины, поджимающей опорную втулку к радиальному кольцевому выступу, разделяющему рабочие полости.

РИСУНКИ

Рисунок 1