CZ366698A3

CZ366698A3 - Hydraulické brzdové ústrojí, ovladatelné cizí silou

Info

Publication number: CZ366698A3
Application number: CZ983666A
Authority: CZ
Inventors: Hans-Jörg Feigel
Original assignee: Continental Teves Ag & Co. Ohg
Priority date: 1997-03-15
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 1999-07-14
Also published as: HUP0001553A3; HUP0001553A2; US6213568B1; DE19710862A1; EP0917513A1; WO1998041430A1; PL329921A1; JP2001504416A; AU6730098A

Description

Hydraulické brzdové ústrojí, ovladatelné cizí silou

Oblast techniky

Vynález se týká hydraulického brzdového ústrojí ' 12·! ovladatelného cizí silou, s hlavním brzdovým válcem, jemuž je předřazen hydraulický posilovač brzd, který je opatřen pístem posilovače a pracovní komorou, k níž lze připojit zdroj pomocného tlaku, přičemž je upraveno ventilové ústrojí, které je ovladatelné prostřednictvím elektromagnetického budícího zařízení a které v první spínací poloze vytváří hydraulické spojení mezi pracovní komorou a beztlakovou zásobní nádržkou tlakového média a v druhé spínací poloze vytváří spojení mezi pracovní komorou a zdrojem pomocného tlaku.

Dosavadní stav techniky

Takové brzdové ústrojí je např, známo z německého patentového spisu DE 32 41 662 C2. Ventilové ústrojí známého brzdového ústrojí sestává s výhodou z elektromagnetického ventilu, v bezproudovém stavu otevřeného, jakož i elektromagnetického ventilu, v bezproudovém stavu zavřeného, které jsou vytvořeny jako digitálně aktivizovatelné ventily, jejichž aktivizace nastává rozdílně dlouhým maximálním otevřením (modulace šířkou impulzů) a které jsou proto méně vhodné pro regulaci resp. dávkování hydraulického tlaku, nastaveného v pracovní komoře.

Úkolem vynálezu je proto zlepšit hydraulické brzdové ústrojí výše uvedeného druhu, ovladatelné cizí silou, v tom smyslu, aby byla zajištěno komfortní zareagování při současném snížení hluku, vznikajícího při provozu. Kromě toho má být ventilové ústrojí velmi malé a má jednak umožnit rychlé zvýšení brzdového tlaku a jednak zaručit přesné dávkování objemu při normálním brzdění.

Podstata vynálezu

Tento úkol je podle vynálezu vyřešen tím, zeje ventilové ústrojí tvořeno analogově aktivizovatelným šoupátkovým ventilem.

-2« · ft « ft · · ·

Pro konkretizaci myšlenky vynálezu je šoupátkový ventil tvořen šoupátkem, vedeným v pouzdrovém tělese ve tvaru objímky a opatřeným dvěma řídícími hranami, z nichž prvni řídící hrana tvoří s odpovídající řídící hranou na pouzdrovém tělese první proměnný škrtící průřez, který ovládá hydraulické spojení mezi pracovní komorou a beztlakovou zásobní nádržkou tlakového média, a druhá řídící hrana tvoří s druhou řídící hranou na pouzdrovém tělese druhý proměnný škrtící průřez, který ovládá hydraulické spojení mezi pracovní komorou a zdrojem pomocného tlaku.

U dalšího výhodného provedení vynálezu je šoupátko duté a je opatřeno vrtáním, které umožňuje spojení mezi přípojem, přiřazeným zdroji pomocného tlaku, a přípojem, přiřazeným pracovní komoře. Tak je podle vynálezu dosaženo vyrovnání tlaků na obou stranách šoupátka, takže lze odpovídajícím způsobem dimenzovat menší elektromagnetické budící zařízení. Vynález též skýtá možnost použít stejný vícecestný ventil pro různé typy vozidel.

Mezi přípojem, přiřazeným zdroji pomocného tlaku, a přípojem, přiřazeným zásobní nádržce tlakového média je s výhodou vytvořeno štěrbinové těsnění, které je tvořeno radiální vůlí mezi šoupátkem a pouzdrovým tělesem. Pro zvýšení provozní bezpečnosti výše uvedeného utěsnění je v sérii se štěrbinovým těsněním vytvořeno dotykové těsnění, které je s výhodou vytvořeno jako předepjaté elastomerové, zejména teflonové těsnění.

Oddělovací účinek druhého škrtícího průřezu je podle obzvláště výhodného provedení vynálezu zvýšen tím, že druhá řídící hrana na šoupátku tvoří s dorazem, vytvořeným jako těsnící sedlo, sedlový ventil, který je zařazen v sérii s druhým Škrtícím průřezem.

Doraz, který s výhodou určuje první spínací resp. výchozí polohu šoupátka^ může být příkladně vytvořen jako kuželové nebo kulové sedlo resp. může být tvořen elastomerovým prstencovým prvkem, příkladně O-kroužkem.

• · 9

-3 Aby bylo u jiného výhodného dalšího provedení předmětu vynálezu možno vyregulovat rušivé síly tření, jsou upraveny prostředky, které umožňují snímání polohy šoupátka a jejich výstupní signály lze přivádět elektronickému regulátoru, ovlivňujícímu elektromagnetické budící zařízení. Přitom je obzvláště výhodné, je-li elektromagnetické zařízení vytvořeno jako proporcionální magnet.

Zvýšení provozní bezpečnosti brzdového ústrojí podle vynálezu je obzvláště výhodným způsobem dosaženo tím, že ve spojení mezí pracovní komorou a zásobní nádržkou tlakového média je ve ventilovém ústrojí integrován zpětný ventil, uzavírající směrem k zásobní nádržce tlakového média. Kromě toho je účelné, překrývá-li druhá řídící hrana poté, co opustí těsnící sedlo, stále ještě druhou řídící hranu pouzdrového tělesa a otevře druhý škrtící průřez teprve poté, co mine tuto druhou řídící hranu.

Přehled obrázků na výkresech

Další znaky, výhody a detaily vynálezu vyplývají z přiložených patentových nároků jakož i obrazového znázornění a následujícího popisu výhodného příkladu provedení brzdového ústrojí podle vynálezu. Na výkrese znázorňuje:

Obr. 1 schéma zapojení brzdového ústrojí podle vynálezu, a obr. 2 ventilové ústrojí, použité u brzdového ústrojí podle obr. 1, v axiálním řezu.

Příkjad provedení vynálezu

Hydraulické brzdové ústrojí podle vynálezu, znázorněné na obr. 1, sestává ze zdroje tlaku, ovladatelného prostřednictvím ovládacího pedálu i s výhodou tandemového hlavního brzdového válce jemuž je předřazen hydraulický posilovač jl· Tandemový hlavní brzdový váíec^je opatřen tlakovými prostory 6, 7, vzájemně oddělenými dvěma písty 4, 5, které jsou spojeny s beztlakovou zásobní nádržkou J.tlakového média. K tlakovým prostorům^, 7Jsou, s výhodou přes pouze schematicky naznačený modulátor9 protiblokovací soustavy, připojeny brzdy 10, 11,12, a J3. kol, jakož i snímače 14,15 tlaku.

• 4

MM 4444

-4» · 4 t 4 4

4« * 4 · 4

Výše uvedený hydraulický posilovač 3 brzd sestává v podstatě z pracovní komory 18, omezené pístem 17 posilovače v tělese 16 hlavního brzdového válce 2. k níž lze připojit zdroj 19 hydraulického pomocného tlaku a kterou lze spojit se zásobní nádržkou_8_tlakového média. Spojení mezi pracovní komorou 18 a zdrojem 19 pomocného tlaku, jakož i zásobní nádržkou _8_ttakového média nastává přitom s výhodou prostřednictvím elektromagneticky aktivizovatelného 3/3-cestného ventilu20. Přenášení síly pístu 17 posilovače na první píst hlavního válce nastává prostřednictvím pryžového reakčního kotouče 21, který současně umožňuje přenášení ovládací síly, vyvolané řidičem vozidla, zaváděné ovládacím pedálem_l· K přenášení ovládací síly slouží přitom s výhodou tlačná tyč 22, vedená v pístu 17 posilovače a spřažená s ovládacím pedálem_L Kromě toho je použito elektronické snímací ústrojí 23, které sleduje pohyb pístu 17 posilovače, jahož signály jsou přiváděny k pouze schematicky naznačené elektronické regulační jednotce 24, která jak ovlivňuje modulaci tlaku v případě protiblokovací regulace, tak i zajišťuje aktivizaci zdroje 19 pomocného tlaku. K regulační jednotce 24 jsou přiváděny i výstupní signály výše uvedených snímačů 14, 15 tlaku tak i třetího snímače 25 tlaku, snímajícího tlak, vyvolaný zdrojem 19 pomocného tlaku.

Konstrukce výše uvedeného 3/3-cestného ventilu 20 je obzvláště patrná z obr. 2. Vztahovou značkou 26 je označen blok, v němž je upraveno elektromagnetické budící zařízení 27. Elektromagnetické budící zařízení 27 zahrnuje cívku 28, jejíž přípoje 29 vyčnívají vnějším směrem na Čelní straně 30 bloku 26, jakož i kotvu 32, posuvnou v podélném směru 31 ventilu. Od kotvy 32 probíhá ve směru od čelní strany 30 bloku 26 zdvihátko 33. pevně spojené se šoupátkem 34, které je opatřeno průchozím vrtáním 35, probíhajícím v podélném směru.

Na straně bloku 26, ležící v podélném směru 31 proti jeho čelní straně 30, je tlakotěsně připojeno pouzdrové těleso 36 ve tvaru objímky, v němž je v podélném směru.31 suvně upraveno šoupátko 34. Pouzdrové těleso 36 ve tvaru objímky je opatřeno dvěma radiálně probíhajícími otvory 37, 38, upravenými v určíte vzdálenosti v podélném směru, v nichž je vždy upraven filtr_39 resp.40. Radiální otvor 37 tvoří přípoj pro výše uvedenou zásobní nádržku_8.tlakového média. Otvor 38 tvoří přípoj, který je spojen s pracovní komorou 18 • 9 • « .-5* · 9 · • · · *

9·* 999 hydraulického posilovače!. Na straně pouzdrového tělesa36 ve tvaru objímky, odvrácené od bloku 26, ústí podélný otvor 35 v přípoji 41, k němuž je připojena výtlačná strana zdroje 19 pomocného tlaku.

Pouzdrové těleso 36 ve tvaru objímky je při současném utěsnění uloženo v dalším, neznázoměném bloku.

Na čelní straně 42 šoupátka 34, odvrácené od zdvihátka 33 a směrující k přípoji 41 pro zdroj 19 pomocného tlaku, je upravena pružina 43, která se na jednom konci opírá o stupeň 44, vystupující radiálně směrem dovnitř, a na druhém konci o čelní stranu 42 šoupátka 34 a predepíná šoupátko 34 v podélném směru k elektromagnetickému ovládacímu zařízení 27.

Šoupátko 34 tvoří svou Čelní stranou 45, směřující k elektromagnetickému budícímu zařízení 27, a s elastomerovým prstencovým prvkem 46, který, tvoře těsnící sedlo, dosedá na blok 26. sedlový ventil 47.

První radiální nákružek 51, vytvořený na šoupátku 34, tvoří první řídící hranu 48, která spolu s odpovídající řídící hranou 50 pouzdrového tělesa 36 ve tvaru objímky tvoří první proměnný škrtící průřez 52 mezi přípojem 38, vedoucím k pracovní komoře 18, a radiálním otvorem 37, vedoucím k zásobní nádržce 8 tlakového média.

Šoupátko 34 je vytvořeno duté, takže prostřednictvím jeho otvoru 35 je vytvořeno spojení pro tlak a proudění, mezi úsekem, hraničícím s čelní stranou 42 šoupátka na straně zdroje pomocného tlaku, a úsekem, hraničícím s čelní stranou 45 šoupátka 34 na straně kotvy. Čelní strana 45 šoupátka 34 tvoří druhou řídící hranu 54, která spolu s odpovídající řídící hranou 56 pouzdrového tělesa 36 tvoří druhý proměnný škrtící průřez 58 mezi zdrojem 19 pomocného tlaku a pracovní komorou 18, který lze měnit posouváním šoupátka 34 a lze jej otevírat resp, uzavírat.

Na obr. 2 je ventilové ústrojí 20 znázorněno ve své výchozí poloze. Šoupátko 34 se nalézá v bezproudovém stavu elektromagnetického budícího zařízení 27 v důsledku působení předpětí pružiny 43 ve své první koncové poloze, v níž je škrtící průřez 52 mezi pracovní komorou 18 a zásobní nádržkou^tlakového média maximálně otevřen. Řídící hrana 54, přiřazená pracovní komoře 18, přejela řídící hranu 56, takže je pracovní komora 18 ve smyslu proudění oddělena od zdroje 19 pomocného tlaku. Pro zajištění bezpečného utěsnění resp. oddělení je též uzavřen sedlový ventil J7, to jest, řídící hrana 54 šoupátka 34 těsní působením pružiny 43 proti elastomerovému prvku 46.

Zjistí-li zařízení 24 pro řízení a regulaci brzdění přání řidiče, zpomalit vozidlo, je zaveden proud do elektromagnetického budícího zařízení 27 a kotva se pohybuje proti působení pružiny 43 v podélném směruji doprava do své druhé koncové polohy. Přitom se šoupátko J4 pohybuje stejným směrem a otevírá se sedlový ventil 47 tím, že se řídící hrana 54 šoupátka J4 vzdálí od elastomerového prstencového prvku 46 a řídící hrana 54 přejede řídící hranu 56, takže se otevírá progresivně se zvětšující škrtící průřez 58 mezi zdrojem 19 pomocného tlaku a pracovní komorou 18 a dochází ke zvýšení tlaku v pracovní komoře 18 hydraulického posilovačeJ. brzd.

Pro vyvolání snižování tlaku je nutné, aby pružina 43 přestavila šoupátko 34 tak daleko zpět, že se otevře škrtící průřez 52 a vytvoří se spojení mezi pracovní komorou 18 a zásobní nádržkou_8_tlakového média. Předtím, než se otevře škrtící průřez 52, přejede řídící hrana 45 šoupátka 34 odpovídající řídící hranu 56, takže se oddělí zdroj 19 pomocného tlaku. Teprve potom se otevře škrtící průřez 52 k zásobní nádržce_8 tlakového média.

Pomocí ventilového ústrojí 20 podle vynálezu lze krom toho nastavit fázi konstantního tlaku. Této fáze je obzvláště výhodným způsobem dosaženo kombinací modulace řídících signálů pro elektromagnetické ovládací ústrojí 27 šířkou a amplitudou impulsů tak, že se kotva 32 a tím i zdvihátko 33 a šoupátko 34 pohybují zpět z neznázoměné, výše popsané polohy zvyšování tlaku směrem k výchozí poloze tak daleko, že řídící hrana 54 šoupátka 34 právě dosáhne resp.

• · ·

-7nepatmě přesáhne odpovídající řídící hranu 56. V této poloze šoupátka se nalézá též řídící hrana 48 šoupátka 34, přiřazené pracovní komoře, v oblasti své odpovídající řídící hrany 50. Nepatrným pohybem šoupátka 34 v jednom nebo druhém směru, nastávajícím odpovídající aktivizací elektromagnetického budícího zařízení 27 může být tlak v pracovní komoře 18 dále snižován nebo opět zvýšen. Je tedy k disposici přesné dávkování objemu tlakového média, bez něhož by musel být akceptován rušivý hluk, vyvolaný dorazem kotvy, následkem různě dlouhého maximálního otevření ventilu v důsledku modulace šířkou impulzů.

Mezi plochou pláště konce šoupátka 34, směřujícího ke zdroji 19 pomocného tlaku, a pouzdrového tělesa 22 existuje štěrbinové těsnění, které odděluje přípoj 41 zdroje pomocného tlaku od přípoje 37 nádržky a které je vytvořeno a stanoveno radiální vůlí mezi šoupátkem 34 a pouzdrovým tělesem 36. V uvedené oblasti je u znázorněného vícecestného ventilu 20 přídavně upraveno dotykové těsnění 59 ve formě dalšího elastomerového prstencového prvku v axiálním směru, které utěsňuje štěrbinu mezi šoupátkem 34 a pouzdrovým tělesem 36 ve tvaru objímky.

Claims

Patentové nároky

1. Hydraulické brzdové ústrojí <1 i*, ' ' ’' '· ři'*¹ ’ ' ' f.· · >ί-Ά: .-^:
2,4 ovladatelné cizí siloú,’ s hlavním

-.g <,, brzdovým válcem, jemuž je předřazen hydraulický posilovač brzd, který jé opatřen ¹ ¹ \¹ \ ‘ ^L ! ''''.s;' ^ri s í,·.·· ·*> -Ý r Λ',^λ' , ¹ r,.

pístem posilovače a pracovní komorou, k níž lze připojit zdroj pomocného tlaků ,_ť ‘ přičemž je upraveno ventilové ústrojí, které je ovladatelné prostřednictvími;^^^ elektromagnetického budícího zařízení a které v, první spínací položé vytváří ^ ; · ' . /) .··;: ů. ..

hydraulické spojení mezi pracovní komorou a beztlakovou zásobní nádržkou tlakového média a v druhé spínací poloze vytváří spojení mezí pracovní komorou* zdrojem ⁷pomocného tlaku, vyznačené tím) že ventilové ústrojí je tvořeno analogově / aktivizovatelným šoupátkovým ventilem (20). 1 / 'VážX·*· ·-· · - < ’í?‘< ' .

Hydraulické brzdové ústrojí podle nároku í, vyznačené tím, že šoupátkovy ventil (20) je tvořen šoupátkem (34), vedeným v pouzdrovém tělese (36) ye tvaru objímky )a <. opatřeným dvěma řídícími hranami (48, 54), z nichž první řídící hrana (48) tvoří s- ; odpovídající řídící hranou (50) riá pouzdrovém tělese (36) první proměnný, škrtící *

Ί . < ’ ií ψ· ··» v Ϊ. * Ť

- - ·.·:*.:V. x ?-.v ' průřez (52), který ovládá hydraulické spojem mezi pracovní komorou (18) a W /. ' beztlakovou zásobní nádržkou (8) tlakového média, a druhá řídící hrána (54)_rtvoří s ’ *; - / ..i¹'·.

druhou řídící hranou (56) na pouzdrovém tělese (36) druhý proměnný škrtící průřez (58), který ovládá hydraulické spojení mezi pracovní komorou (18) a zdrojem (19) pomocného tlaku. - ' ··

Λί-τ· • I '’’·· í’ ' 4V '·· ; ' */ ’· ' ’ . ' * '‘•.ν/Λ-ί ,',<7· '·.· ,· . ·’· · ·.· · /. ·'\v‘ <- i·,:’ *·:

Hydraulické brzdové ústrojí podle nároku 2, vyznačené tím, že šoupátko, (34) jé duté a je opatřeno vrtáním (35), které umožňuje spojení mezi přípojem (41), přiřazeným zdroji (19) pomocného tlaku, a přípojem (38), přiřazeným pracovní komoře (18)7 •'v . . ' -r . -i ' ' 7/' i ^ζ:··’ ϊ ' '^:'ί\ .8*5

Hydraulické brzdové ústrojí podle nároku 2 nebo 3, vyznačené tím, že Šoupátko (34) . ' “ ?''>>·· j '. , . ·.

je směrem k první spínací poloze resp. své výchozí:poloze předepjato.^^:/ :; ' i·' ♦ ·

-95. Hydraulické brzdové ústrojí podle jednoho z nároků 2 až 4, vyznačené tím, že v první spínací poloze Šoupátka (34) je hydraulické spojení mezi pracovní komorou (18) a zdrojem (19) pomocného tlaku uzavřeno.
6. Hydraulické brzdové ústrojí podle jednoho z nároků 3 až 5, vyznačené tím, že obě čelní strany (42, 45) šoupátka (34) jsou vystaveny působení tlaku, vyvolaného zdrojem (19) pomocného tlaku.
7. Hydraulické brzdové ústrojí podle jednoho z nároků 2 až 6, vyznačené tím, že v první spínací poloze šoupátka (34) je první škrtící průřez (52) maximálně otevřen.
8. Hydraulické brzdové ústrojí podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačené tím, že mezi přípojem (41), přiřazeným zdroji (19) pomocného tlaku, a přípojem (37), přiřazeným zásobní nádržce (8) tlakového média je vytvořeno štěrbinové těsnění (60).
9. Hydraulické brzdové ústrojí podle nároku 8, vyznačené tím, že štěrbinové těsnění (60) je tvořeno radiální vůlí mezi šoupátkem (34) a pouzdrovým tělesem (36).
10. Hydraulické brzdové ústrojí podle jednoho z nároků 2 až 4, vyznačené tím, že druhá řídící hrana (54) na šoupátku (34) tvoří s dorazem (46), vytvořeným jako těsnící sedlo, sedlový ventil (47), který je zařazen v sérii s druhým škrtícím průřezem (58).
11. Hydraulické brzdové ústrojí podle nároku 10, vyznačené tím, že doraz (46) určuje první spínací resp. výchozí polohu šoupátka (34).
12. Hydraulické brzdové ústrojí podle nároku 10 nebo 11, vyznačené tím, že doraz je vytvořen jako kuželové nebo kulové sedlo.

·· ·« φ* *

9 9 9 9 9 9 99

9 9 9 9 ·

9 9 9 9 9 Φ • · · « · M»t ·Μ· ·· φφφ ♦ Φ ·Φ

9 9 9

9 9 9

999 999

Φ Φ • Φ I»

-1013. Hydraulické brzdové ústrojí podle nároku 10 nebo 11, vyznačené tím, že doraz (46) je tvořen elastomerovým prstencovým prvkem, příkladně O-kroužkem.
14. Hydraulické brzdové ústrojí podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačené tím, že jsou upraveny prostředky, které umožňují snímání polohy šoupátka a jejich výstupní signály lze přivádět elektronickému regulátoru, ovlivňujícímu elektromagnetické budící zařízení.
15. Hydraulické brzdové ústrojí podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačené tím, že elektromagnetické zařízení je vytvořeno jako proporcionální magnet,
16. Hydraulické brzdové ústrojí podle jednoho z předcházejících nároků 8 až 15, vyznačené tím, že v sérii se štěrbinovým těsněním (60) je vytvořeno dotykové těsnění (59).
17. Hydraulické brzdové ústrojí podle nároku 16, vyznačené tím, že dotykové těsnění (59) je vytvořeno jako předepjaté elastomerové, zejména teflonové těsnění.
18. Hydraulické brzdové ústrojí podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačené tím, že ve spojení mezi pracovní komorou (18) a zásobní nádržkou (8) tlakového média je ve ventilovém ústrojí (20) integrován zpětný ventil, uzavírající směrem k zásobní nádržce (8) tlakového média.
19. Hydraulické brzdové ústrojí podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačené tím, že přípoj (41), přiřazený zdroji (19) pomocného tlaku, je vytvořen na straně pouzdrového tělesa (36), odvrácené od ovládacího zařízení (27).

-11 ·« 44 4i

Μ· 444
20. Hydraulické brzdové ústrojí podle jednoho z předcházejících nároků 10 až 19, vyznačené tím, že druhá řídící hrana (54) poté, co se vzdálí od těsnícího sedla (44), stále ještě překrývá druhou řídící hranu (56) pouzdrového tělesa (36) a teprve poté, co _Λ mine tuto druhou řídící hranu (56), otevře druhý škrtící průřez (58),