Клапанный узел для управления пневматическим усилителем торможения

 

Использование: в тормозах транспортных средств. Сущность изобретения: узел содержит клапанную коробку, в которой выполнены первое и второе седла клапанов и клапанный корпус. Клапанный узел содержит дополнительный впускной канал, дополнительный клапан, выполненный с возможностью взаимодействия с исполнительным элементом. 5 з. п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к клапанным узлам для управления пневматическим усилителем торможения.

Цель изобретения повышение быстродействия тормоза при резком нажатии на педаль тормоза.

На фиг. 1-4 показан усилитель, вид сбоку в нерабочем состоянии; на фиг. 5-8 -то же, при создании вакуума; на фиг. 9-12 то же, при торможении; на фиг. 13-16 то же, при резком торможении; на фиг. 17-20 то же, после торможения.

Усилитель торможения содержит две корпусные части 1 и 2, расположенные симметрично относительно оси А, между наружными кромками которых размещена защитная диафрагма 3. Последняя образует вместе с жесткой опорной пластиной 4 подвижную стенку, через которую параллельно оси А проходят соединительные стержни 5, соединяющие корпусные части 1 и 2, каждая из которых герметизирована сильфонами 6 относительно подвижных диафрагмы 3 и пластины 4. Последние разделяют камеры 7 и 8 друг от друга. Камера 7 спереди постоянно соединена с источником разряжения, например всасывающей трубой двигателя. Задняя камера 8 выборочно соединяется с помощью клапанного узла с передней камерой 7 или с окружающим воздухом. Клапанный узел включает трубчатую клапанную коробку 9, выполненную с возможностью вращения относительно оси А жестко и герметично соединенную с подвижной стенкой. Первое кольцевое седло 10 клапана выполнено в клапанной коробке 9.

Второе кольцевое седло 11 меньшего диаметра выполнено соосно с первым клапанным седлом 10 на толкающем элементе 12, который перемещается с помощью исполнительно элемента 13 вдоль оси А. Исполнительный элемент 13 соединен с тормозной педалью автомобиля. С двумя клапанными седлами 10 и 11 взаимодействует общий клапанный корпус 14, который вместе с первым седлом 10 может отделять радиально наружную полость 15 в клапанной коробке 9 от кольцевой промежуточной полости 16 между двумя седлами, и вместе со вторым седлом 11 может отделять внутреннюю полость 17 от промежуточной полости 16. Радиальная наружная полость 15 соединяется с передней камерой 7, а кольцевая промежуточная полость 16 соединяется с задней камерой 8. Через фильтр 17 в кольцевом впускном отверстии 18 для воздуха внутренняя полость 17 постоянно сообщается с окружающим воздухом. Клапанный корпус 14 соединяется с помощью гильзы 19 из резины или эластомера с опорным кольцом 20, которое герметично установлено в клапанной коробке 9. Корпус 14 смещается в сторону двух седел 10 и 11 под действием первой конической пружины 21, упирающейся в буртик 22 исполнительного элемента 13. Трубчатая вставка 23 смещается в клапанную коробку 9, а задний конец вставки изогнут наружу в виде фланца и удерживается во взаимодействии с концом клапанной коробки 9 благодаря тому, что вторая коническая пружина 24 зажата между втулкой на внутреннем конце вставки 23 и крепежным кольцом 25, установленным на исполнительном элементе 13. Третье седло 26 клапана выполнено на выступающем радиально наружу фланце вставки 23.

Сильфоны 27 располагаются от радиальной наружной кромки отверстия 18 для впуска воздуха до втулки 28, установленной на корпусной части 2. Кольцевое пространство вокруг клапанной коробки 9 защищено от проникновения в него грязи и неотфильтрованного воздуха. Внутри кольцевого пространства установлена гильза 29, которая герметизирована с помощью уплотнительного кольца 30 относительно втулки, не ограничивая перемещения вдоль оси А. Гильза 29 смещается назад в сторону третьего седла 26 клапана под действием пружины 31, опирающейся на корпусную часть 2, и образует своим задним концом 32 дополнительный клапанный корпус, герметизированный относительно третьего седла 26 клапана. Между клапанной коробкой 9 и гильзой 29 имеется цилиндрическое кольцевое пространство, которое образует дополнительный выпускной канал 33, открывающийся в заднюю камеру 8.

Толкающий элемент 12 содержит кольцевую канавку, в которую без зазора входит в форме шпильки для волос передаточный элемент 34. Последний направлен от толкающего элемента 12 радиально через вырез 35 в клапанной коробке 9 и вырез 36 в гильзе и внутренней стенке втулки 28 до круглого упора 37, ограничивающего перемещение передаточного элемента 34 и толкающего элемента 12 назад. Передаточный элемент 34 имеет в вырезах 35 и 36 продольный люфт Б и В соответственно, при этом люфт Б больше, чем люфт В.

На переднем конце клапанной коробки 9 с помощью держателя 38 прикреплен создающий усилие элемент 39. Между толкающим элементом 12 и создающим усилие элементом 39 установлен корпус 40 из эластомера, который окружен клапанной коробкой 9 и образует передатчик усилия между исполнительным элементом 13 и создающим усилие элементом 39. Узел, включающий подвижную стенку 3, 4 и клапанную коробку 9, смещается назад под действием возвратной пружины 41.

Клапанный узел для управления пневматическим усилителем тормоза работает следующим образом.

При отсутствии вакуума в передней камере 7 усилителя торможения, например, до пуска двигателя автомобиля подвижные части усилителя торможения и клапанного узла занимают определенное положение. Корпус 14 клапана опирается на первое седло 10, дополнительный клапан, образованный гильзой 29 и третьим седлом 26, открыт. Задняя камера 28 соединена через внутреннюю полость 17 клапанной коробки 9 и через дополнительный выпускной канал 33 с окружающей средой. Камеры 7 и 8 разъединены.

При работающем двигателе создается разрежение в передней камере 7. Подвижная стенка 3, 4 перемещается вперед вместе с клапанной коробкой 9, преодолевая незначительное первоначальное сопротивление возвратной пружины 41, на небольшое расстояние в то время, как исполнительный элемент 13 вместе с толкающим элементом 12 сохраняют положение покоя. Корпус 14 клапана опирается на второе седло 11, а третье седло 26 опирается на конец 32 гильзы 29, которая сохраняет положение покоя. Возникшее равновесное состояние, при котором в передней камере 7 создается разрежение с помощью источника разряжения, а в задней камере 8 достигается давление, которое превышает давление в передней камере 7. Усилитель торможения готов для приведения в действие без задержки главного тормозного цилиндра, на который создающий усилие элемент 39 действует обычным образом.

При нажатии на тормозную педаль обычным образом, исполнительный элемент 13 смещается вперед на небольшое расстояние, второе седло 11 отделяется от корпуса 14. Корпус 14 под действием полного усилия первой конической пружины 21 опирается на первое седло 10 и разделяет две камеры 7 и 8 друг от друга. Окружающий воздух, засасываемый через фильтр 17, проходит через внутреннюю полость и кольцевую промежуточную полость 16 в заднюю камеру 8 и смещает подвижную стенку вместе с клапанной коробкой 9 и создающим усилие элементом 36 вперед, что приводит в действие главный тормозной цилиндр. Третье седло 26 соединено с задним концом 32 гильзы 29. Дополнительный выпускной канал 33 не функционирует.

При резком нажатии на тормозную педаль смещается дальше вперед через исполнительный элемент 13 толкающего элемента 12 передаточный элемент 34, который удаляется о переднюю кромку выреза 36 в гильзе 29 и увлекает последнюю вперед. Задний конец 32 гильзы 29 поднимается с третьего седла 31. Окружающий воздух поступает из радиальной внутренней области фильтра через внутреннюю полость и далее через кольцевую промежуточную полость 16 в заднюю камеру 8. Дополнительный поток воздуха поступает через радиальную наружную часть фильтра 17 и далее через дополнительный выпускной канал 33 в заднюю камеру 8. Давление возрастает быстро и становится равным давлению окружающего воздуха, а подвижная стенка вместе с создающим усилие элементом 39 смещаются вперед.

При прекращении торможения тормозную педаль тормоза отпускают, корпус 14 клапана поднимается с первого седла 10 и герметично опирается на второе седло 11, задний конец 32 гильзы 29 герметично опирается на третье седло 26. Задняя камера 8 отделяется от окружающей среды и соединяется с передней камерой 7. Происходит выравнивание давления, и подвижные детали возвращаются в равновесное положение.

Формула изобретения

1. КЛАПАННЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИМ УСИЛИТЕЛЕМ ТОРМОЖЕНИЯ, содержащий клапанную коробку, в которой выполнены первое и второе седла клапанов, и клапанный корпус, выполненный с возможностью взаимодействия с двумя клапанными седлами, первый из которых выполнен при одном положении исполнительного элемента с возможностью разъединения с первым седлом и соединения двух камер усилителя торможения друг с другом, а также разъединения обеих камер и отверстия для впуска воздуха, а при другом положении исполнительного элемента с возможностью разъединения с вторым седлом и разъединения двух камер друг от друга и соединения одной из них с отверстием для впуска воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия тормоза при резком нажатии на педаль тормоза, клапанный узел содержит дополнительный впускной канал, соединяющий камеру усилителя торможения с отверстием для впуска воздуха, взаимодействующим с дополнительным клапаном, который выполнен с возможностью взаимодействия с исполнительным элементом.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что дополнительный клапан имеет третье кольцевое седло, размещенное на заднем конце наружной части клапанной коробки, причем клапанная коробка размещена с радиальным зазором в гильзе с возможностью перемещения в осевом направлении относительно клапанной коробки и смещения вдоль оси третьего седла, при этом дополнительный впускной канал размещен между клапанной коробкой и гильзой, а исполнительный элемент соединен с гильзой посредством передаточного элемента.

3. Узел по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что третье седло клапана выполнено рядом с отверстием для впуска воздуха, а дополнительный впускной канал размещен радиально.

4. Узел по пп. 1-3, отличающийся тем, что третье седло выполнено с фланцевой частью на трубчатом элементе, которая смещена в клапанной коробке в направлении, противоположном смещению гильзы под действием пружины, взаимодействующей с исполнительным элементом.

5. Узел по пп. 1-4, отличающийся тем, что передаточный элемент жестко соединен с вторым седлом и имеет продольный люфт в радиальной выемке клапанной коробки и гильзы, причем продольный люфт передаточного элемента относительно клапанной коробки больше, чем продольный люфт передаточного элемента относительно гильзы.

6. Узел по п. 1 или 2, отличающийся тем, что дополнительный впускной канал подключен через дополнительный клапан к источнику сжатого воздуха.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20