Патент на изобретение №2278037

(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ В ТОРМОЗНОМ ПРИВОДЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам тормозного привода транспортного средства. Регулятор давления содержит корпус, подпружиненный дифференциальный поршень, связанный с подвеской транспортного средства для восприятия ее усилий, соединенные каналами с тормозным контуром передних колес торцевую и кольцевую полости, образованные соответственно большей и меньшей ступенями поршня и корпусом, выходной канал из кольцевой полости, подключенный к тормозному контуру задних колес, перепускной клапан для стравливания воздуха из торцевой полости и кольцевой клапан. Кольцевой клапан установлен с зазором с меньшей ступенью поршня и имеет возможность при контакте с седлом на торце меньшей ступени разъединять тормозной контур задних колес от контура передних колес. Кольцевой клапан выполнен из эластичного материала и герметично прижат втулкой к соответствующей расточке в корпусе. Поверхность кольца и сопрягаемая с ней поверхность втулки выполнены так, что при осевом сжатии втулка прижимает кольцевой клапан как к цилиндрической, так и к торцевой поверхности расточки в корпусе. Седло имеет два концентрично расположенных выступа, а на цилиндрической поверхности седла напротив выходного канала выполнена проточка. Втулка имеет торцевую проточку, расположенную напротив внешнего торцевого выступа седла и соединенную отверстиями с кольцевой полостью меньшей ступени поршня. Площадь поршня в полости, образованной в момент контакта кольцевого клапана с кольцевыми выступами, имеет меньшую величину, чем площадь поршня в торцевой полости. Техническим результатом является уменьшение себестоимости, а также повышение надежности регулятора за счет механического закрепления кольцевого клапана на корпусе. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к устройствам тормозного привода транспортного средства, и может быть использовано для изменения соотношений давления в тормозных контурах передних и задних колес автомобиля или другого транспортного средства.

Известен регулятор давления в тормозном приводе автомобиля ВАЗ-2108, который содержит корпус и связанный с подвеской автомобиля дифференциальный поршень с седлом под резиновый клапан, кольцевую и торцевую полости, образованные корпусом, поршнем и манжетными уплотнениями с втулкой, каналы для подключения кольцевой и торцевой полостей к тормозным контурам колес автомобиля.

Недостатками этого регулятора являются низкая герметичность уплотнений и нестабильность в работе клапана и, как следствие, ненадежность работы регулятора.

Наиболее близким к заявленному техническому решению по совокупности существенных признаков – прототипом может быть принято изобретение «Регулятор давления в тормозном приводе» по патенту на изобретение №2153427, В 60 Т 8/18 от 07.09.1998 г., содержащий корпус и связанный с подвеской транспортного средства для восприятия ее усилий подпружиненный дифференциальный поршень с кольцевым клапаном с уплотнениями, одетого на дифференциальный поршень с зазором, и имеющий герметичный контакт с седлом на поршне, кольцевую и торцевую полости, соединенную с тормозным контуром передних колес, и выходной канал из кольцевой полости, подключенный к тормозному контуру задних колес.

Недостатками вышеописанного устройства являются сложность изготовления клапана и закрепления на нем уплотнений, т.е. высокая себестоимость регулятора, а также вероятность отрыва торцевого уплотнения кольцевого клапана, что снижает надежность регулятора.

Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков, а именно упрощение конструкции регулятора, т.е. уменьшение его себестоимости, а также увеличение надежности регулятора за счет механического закрепления кольцевого клапана на корпусе.

Технический результат изобретения достигается тем, что в регуляторе давления в тормозном приводе транспортного средства, содержащем корпус, подпружиненный дифференциальный поршень, связанный с подвеской транспортного средства для восприятия ее усилий, соединенные каналами с тормозным контуром передних колес торцевую и кольцевую полости, образованные, соответственно, большей и меньшей ступенями поршня и корпусом, выходной канал из кольцевой полости, подключенный к тормозному контуру задних колес, перепускной клапан для стравливания воздуха из торцевой полости и кольцевой клапан, установленный с зазором с меньшей ступенью, поршня и имеющий возможность при контакте с седлом на торце меньшей ступени разъединять тормозной контур задних колес от контура передних колес, кольцевой клапан выполнен из эластичного материала и герметично прижат втулкой к соответствующей расточке в корпусе, причем поверхность кольца и сопрягаемая с ней поверхность втулки выполнены так, что при осевом сжатии втулка прижимает кольцевой клапан как к цилиндрической, так и к торцевой поверхности расточки в корпусе. Седло имеет два концентрично расположенных выступа, а втулка имеет торцевую проточку, расположенную напротив внешнего торцевого выступа седла, соединенную отверстиями с кольцевой полостью меньшей ступени поршня, при этом площадь поршня в полости, образованной в момент контакта кольцевого клапана с кольцевым выступом, имеет меньшую величину, чем площадь поршня в торцевой полости.

Для увеличения надежности и быстроты срабатывания регулятора на цилиндрической поверхности седла напротив выходного канала выполнена проточка.

Такой существенный отличительный признак как «клапан в виде кольца выполнен из эластичного материала и герметично прижат втулкой к соответствующей расточке в корпусе, причем поверхность кольца и сопрягаемая с ней поверхность втулки выполнены так, что при осевом сжатии втулка прижимает кольцевой клапан как к цилиндрической, так и к торцевой поверхности расточки в корпусе» – позволяет упростить конструкцию регулятора за счет уменьшения количества деталей и механического крепления клапана в корпусе.

Такие существенные отличительные признаки, как: «седло имеет два концентрично расположенных выступа, а втулка имеет торцевую проточку, расположенную напротив внешнего торцевого выступа седла и соединенную отверстиями с кольцевой полостью меньшей ступени поршня, при этом площадь поршня в полости, образованной в момент контакта клапана с кольцевыми выступами, имеет меньшую величину, чем площадь поршня в торцевой полости» – обеспечивают надежность отсечки тормозного контура задних колес от тормозного контура передних колес за счет дополнительного прижатия торца эластичного клапана к внешнему торцевому выступу седла при образовавшейся разнице давления рабочей жидкости в торцевой проточке втулки и в кольцевой полости у внешнего торцевого выступа седла.

Такой отличительный признак, как … «на цилиндрической поверхности седла напротив выходного канала выполнена проточка» исключает дросселирование рабочей жидкости, т.е. обеспечивает быстрое срабатывание регулятора, увеличивая его надежность.

На фиг.1 изображен предлагаемый регулятор давления в разрезе, на фиг.2 – увеличенный выносной элемент «А» на фиг.1 в момент контакта клапана с седлом, на фиг.3 – диаграмма распределения давлений, обеспечиваемая предлагаемым регулятором.

Регулятор давления состоит из корпуса 1 с установленным в нем дифференциальным поршнем 2, образующим с корпусом 1 торцевую полость 3, которая закрыта крышкой 4 и связана каналом 5 с тормозным контуром передних колес. Поршень 2 также образует с корпусом 1 кольцевые полости 6 и 7, которые разобщаются кольцевым клапаном 8, прижатым втулкой 9 к расточке корпуса 1 и входящим в контакт с торцевыми выступами 10 и 11 (см. фиг.2) седла 12 на поршне 2 при достижении оптимального давления в полости 7. Поршень 2 связан с буксой 13 через втулку 14 и пружину 15, а также с подвеской транспортного средства, например, через систему подпружиненных рычагов. Втулка 9 имеет проточку 16 (см. фиг.2) под кольцевой клапан 8 и торцевую проточку 17, расположенную напротив внешнего торцевого выступа 11 седла 12. Проточка 17 соединена отверстиями 18 с кольцевой полостью 6 меньшей ступени поршня 2. Кольцевые полости 6 и 7 связаны каналами 19 и 20 соответственно с тормозными контурами передних и задних колес. Между дифференциальным поршнем 2 и втулкой 9 с кольцевым клапаном 8 имеется кольцевой зазор 21. Корпус 1, поршень 2, крышка 4 и букса 13 имеют уплотнения 22. Регулятор снабжен перепускным клапаном 23 для стравливания воздуха из торцевой полости 3. Для защиты уплотнений 22 дифференциального поршня 2 от пыли и грязи на корпус 1 и поршень 2 установлен чехол 24. На цилиндрической поверхности седла 12 выполнена проточка 25.

Регулятор давления работает следующим образом. При давлении в тормозных контурах передних и задних колес соответственно P₁ и Р₂ (фиг.1 и 3) во время торможения автомобиля важно, чтобы при срабатывании регулятора при достижении оптимального давления P_2опт в точке «а» было обеспечено опережающее блокирование передних колес во всем диапазоне рабочих давлений в тормозном приводе – линия 26 (фиг.3). Причем регулятор отрегулирован на давление P_2опт так, чтобы задние колеса полностью не блокировались («не юзили»), а прокручивались с максимальным трением, что обеспечивает устойчивость транспортного средства. Линия 26 характеризует распределение давлений по тормозным контурам, предлагаемым регулятором, т.е. давление P₂ опт остается постоянным на всем диапазоне рабочих давлений (линия от точки «а» к точке «с» параллельна оси OP₁). При увеличении веса автомобиля, т.е. его загружении, давление Р_2опт увеличивается так же, как и P_1опт, что характеризует линия 27 (a’c’ на фиг.3).

В начале торможения давление от тормозного контура передних колес одновременно поступает через канал 5 в торцевую полость 3 и через канал 19 в кольцевую полость 6, кольцевой зазор 21, кольцевую полость 7, увеличенную канавкой 25 на седле 12, и канал 20 в тормозной контур задних колес. Давление в обоих тормозных контурах повышается (участок 0-а на фиг.3) до наступления равновесия в точке «а», описываемое уравнением

где F – усилие от подвески;

F_пр – усилие пружины 15;

P₁ – давление в тормозном контуре передних колес;

P₂ – давление в тормозном контуре задних колес;

D – диаметр большей ступени дифференциального поршня;

D – диаметр меньшей ступени дифференциального поршня.

При дальнейшем повышении давления P₁ в тормозном контуре передних колес и P₂ в тормозном контуре задних колес до P_1опт и Р_2опт соответственно равновесие, описываемое вышеприведенным уравнением, нарушается и дифференциальный поршень 2 перемещается в сторону кольцевого клапана 8, сжимая пружину 15. При этом кольцевые выступы 10 и 11 седла 12 взаимодействуют с кольцевым клапаном 8, разобщая тормозные контуры передних и задних колес, т.е. отсекая давление P₁ тормозного контура передних колес от давления Р_2опт тормозного контура задних колес. Причем тормозная жидкость, проходя через отверстия 18 в торцевую канавку 17 (см. фиг.2), деформирует клапан 8 и прижимает его к внешнему торцевому выступу 11 седла 12, обеспечивая надежную герметизацию. Меньшая величина площади поршня в полости 6, образованной в момент контакта с кольцевым клапаном 8 при повышении давления, по сравнению с площадью поршня в торцевой полости 3 обеспечивает неподвижность поршня 2, а значит и постоянный контакт седла 12 с кольцевым клапаном 8. При дальнейшем увеличении давления P₁ в тормозном контуре передних колес давлении Р₂=Р_2опт в тормозном контуре задних колес остается постоянным, т.к. объем кольцевой полости 7 не изменяется, а уплотнения 22, установленные в буксе 13, крышке 4, поршне 2, а также кольцевой клапан 8 обеспечивают герметизацию кольцевых полостей 6 и 7 и торцевой полости 3. На фиг.3 это показано линией «ас», параллельной оси OP₁. Канавка 25 обеспечивает быстроту отсечки давления, исключая дросселирование жидкости через канал 20. При сбрасывании давления P₁ до нуля пружина 15 через втулку 14 возвращает дифференциальный поршень 2 в исходное положение, выводя седло 12 из контакта с клапаном 8 и тем самым соединяя кольцевые полости 6 и 7 и соответственно соединяя тормозные контуры задних и передних колес. Следовательно, P₁=P₂=0.

При увеличении нагрузки на оси колес транспортного средства оптимальные давления P_1опт и P_2опт тоже увеличатся. На фиг.3 это показано линией o a’c’.

Предложенный регулятор при срабатывании в точке «а» при достижении Р_2опт давления в контуре задних колес обеспечивает стабильное давление Р₂ тормозного контура задних колес на всем диапазоне рабочих давлений P₁ от P_1опт до P_1мах (фиг.3), а кольцевой клапан из эластичного материала обеспечивает надежность регулятора, одновременно уменьшая его себестоимость.

Формула изобретения

1. Регулятор давления в тормозном приводе транспортного средства, содержащий корпус, подпружиненный дифференциальный поршень, связанный с подвеской транспортного средства для восприятия ее усилий, соединенные каналами с тормозным контуром передних колес торцевую и кольцевую полости, образованные соответственно большей и меньшей ступенями поршня и корпусом, выходной канал из кольцевой полости, подключенный к тормозному контуру задних колес, перепускной клапан для стравливания воздуха из торцевой полости и кольцевой клапан, установленный с зазором с меньшей ступенью поршня и имеющий возможность при контакте с седлом на торце меньшей ступени разъединять тормозной контур задних колес от контура передних колес, отличающийся тем, что кольцевой клапан выполнен из эластичного материала и герметично прижат втулкой к соответствующей расточке в корпусе, причем поверхность кольца и сопрягаемая с ней поверхность втулки выполнены так, что при осевом сжатии втулка прижимает кольцевой клапан как к цилиндрической, так и к торцевой поверхности расточки в корпусе, седло имеет два концентрично расположенных выступа, а втулка имеет торцевую проточку, расположенную напротив внешнего торцевого выступа седла и соединенную отверстиями с кольцевой полостью меньшей ступени поршня, при этом площадь поршня в полости, образованной в момент контакта кольцевого клапана с кольцевыми выступами, имеет меньшую величину, чем площадь поршня в торцевой полости.

2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что на цилиндрической поверхности седла напротив выходного канала выполнена проточка.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Извещение опубликовано: 10.08.2007 БИ: 22/2007