Пневмоусилитель тормозного привода
Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к пневмоусилителям тормозного привода пневматических тормозных систем. Пневмоусилитель содержит поршень и устройство, увеличивающее усилие экстренного торможения. Поршень расположен между управляющим стержнем, связанным с педалью тормоза, и штоком, воздействующим на поршень главного тормозного цилиндра. Устройство содержит цилиндрическую втулку, выполненную с возможностью герметичного перемещения в осевом направлении внутри поршня и возможностью удерживания в исходном положении запорным устройством. При скорости управляющего стержня, большей определенной величины, цилиндрическая втулка освобождается и отходит от запорного кольца трехходового клапана, открывая канал, через который в усилитель из атмосферы поступает окружающий воздух. Достигается увеличение при экстренном торможении давления на выходе из главного тормозного цилиндра в конце фазы скачка простым и экономичным путем с использованием минимального количества дополнительных деталей и без заметного увеличения габаритных размеров усилителя. 15 з.п. ф-лы, 15 ил.
Настоящее изобретение относится к пневмоусилителю тормозного привода, в частности для транспортного средства, оборудованного двигателем.
Известные пневмоусилители тормозных приводов подобного типа имеют вакуумную камеру и атмосферную камеру, герметично разделенные мембраной, закрепленной на юбке, соединенной с поршнем, который перемещается в осевом направлении в одну сторону под действием разности давлений в двух камерах, а в другом направлении - возвратной пружиной.
Поршень усилителя расположен между управляющим стержнем, соединенным с педалью тормоза, и штоком, который воздействует на поршень главного тормозного цилиндра (обычно главный поршень двухполостного главного тормозного цилиндра).
На конце управляющего стержня со стороны усилителя расположен плунжер, который может перемещаться в осевом направлении внутри поршня. В поршне выполнено цилиндрическое отверстие, образующее гнездо, в котором между поршнем и штоком расположена передающая тормозное усилие и создающая силу противодействия шайба (ниже называемая реактивной шайбой), изготовленная из несжимаемого материала, например из эластомера или иного аналогичного материала.
В поршне вокруг управляющего стержня расположен трехходовой клапан с запорным кольцом, которое взаимодействует и герметично прижимается к седлу поршня или к седлу плунжера. Управление клапаном, который регулирует подачу в усилитель из атмосферы окружающего воздуха, осуществляется путем перемещения управляющего стержня.
В исходном положении атмосферная камера усилителя не сообщается с атмосферой при закрытом клапане, а сообщается с вакуумной камерой, которая соединена с источником разрежения, в частности с впускным коллектором двигателя внутреннего сгорания автомобиля. При нажатии на педаль тормоза управляющий стержень перемещается вперед в направлении усилителя и воздействует на трехходовой клапан, запорное кольцо которого перекрывает канал, соединяющий между собой камеры усилителя, и открывает канал, через который в атмосферную камеру усилителя из атмосферы попадает окружающий воздух. Под действием создаваемой в камерах усилителя постепенно возрастающей разности давлений поршень усилителя перемещает шток вперед в направлении главного тормозного цилиндра, и сначала на первой фазе торможения, называемой скачком тормозного усилия, в тормозном контуре выбираются механические зазоры, а затем по мере дальнейшего нажатия на педаль тормоза давление в атмосферной камере усилителя постепенно увеличивается, и одновременно линейно в функции приложенного к управляющему стержню тормозного усилия увеличивается давление на выходе из главного тормозного цилиндра, которое возрастает до момента насыщения усилителя, который при насыщении создает максимальное тормозное усилие, которое остается постоянным после того, как давление в атмосферной камере сравняется с атмосферным.
При таком принципе работы усилителя давление, создаваемое главным тормозным цилиндром при определенной величине усилия, приложенного к управляющему стержню, определяется усилием, создаваемым усилителем, и величиной давления в конце фазы скачка.
В основу настоящего изобретения была положена, в частности, задача обеспечить увеличение при экстренном торможении давления на выходе из главного тормозного цилиндра в конце фазы скачка простым и экономичным путем с использованием минимального количества дополнительных деталей и без заметного увеличения габаритных размеров усилителя.
Для решения этой задачи в настоящем изобретении предлагается пневмоусилитель тормозного привода описанного выше типа, содержащий подвижный поршень, расположенный между штоком и управляющим стержнем, который заканчивается перемещающимся в центральном отверстии поршня плунжером, установленный в поршне вокруг управляющего стержня трехходовой клапан с запорным кольцом, которое взаимодействует с седлом поршня и седлом плунжера и позволяет пропускать в пневмоусилитель окружающий воздух, и отличающийся наличием цилиндрической втулки, которая имеет возможность перемещения по скользящей посадке в осевом направлении вокруг плунжера в центральном отверстии поршня, и устройства, которое постоянно упруго отжимает втулку в направлении запорного кольца трехходового клапана и отводит его от седла плунжера, увеличивая подачу в атмосферную камеру усилителя окружающего воздуха, запорного устройства, которое при отведенном от седла плунжера запорном кольце клапана неподвижно блокирует втулку, и освобождающего втулку устройства, которое реагирует на скорость движения управляющего стержня и плунжера в направлении торможения и освобождает втулку при скорости, по меньшей мере равной или большей заданной величины.
В предлагаемом в изобретении усилителе при экстренном торможении перемещение управляющего стержня и втулки с высокой скоростью сопровождается увеличением давления на выходе главного тормозного цилиндра в конце фазы скачка и на всем остальном этапе торможения вплоть до насыщения усилителя. Предлагаемая в изобретении конструкция усилителя при одном и том же усилии, приложенном к управляющему стержню, позволяет увеличить по сравнению с обычными усилителями давление на выходе главного тормозного цилиндра. Очевидно, что увеличение давления на выходе главного тормозного цилиндра соответственно повышает и эффективность экстренного торможения.
Другой отличительной особенностью предлагаемого в изобретении усилителя является наличие в нем расположенного между плунжером и поршнем запорного устройства, которое содержит запирающий втулку в осевом направлении упруго деформируемый элемент, который входит в кольцевую канавку, выполненную в отверстии центральной части поршня.
Часть этого запорного элемента, которая проходит в направлении плунжера и упирается в участок наклонной или скошенной поверхности плунжера, при перемещении плунжера в осевом направлении от поршня к штоку отходит от плунжера и освобождает втулку.
В предпочтительном варианте запорный элемент выполнен в виде изготовленной из пружинной стальной проволоки скобы U-образной формы, по меньшей мере один из участков которой входит в канавку центрального отверстия поршня, а другой входит в канавку втулки.
Выполненное таким образом запорное устройство имеет простую конструкцию, низкую стоимость и небольшие размеры.
Предлагаемый в изобретении усилитель содержит также расположенное в поршне устройство, которое ограничивает осевое перемещение втулки в направлении запорного кольца клапана и одновременно ограничивает осевое перемещение плунжера относительно поршня и обеспечивает возможность возврата втулки относительно поршня в исходное положение после ее перемещения при экстренном торможении.
В предпочтительном варианте огранивающее перемещение плунжера устройство выполнено в виде стержня, или серьги, которая входит в выполненные в цилиндрической стенке поршня и втулки отверстия, которые допускают возможность ограниченного осевого перемещения стержня, или серьги, относительно поршня.
Другие отличительные особенности и преимущества изобретения более подробно рассмотрены ниже на примере одного из вариантов его возможного осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - схематичное изображение в продольном разрезе известного пневмоусилителя тормозного привода,
на фиг.2 - увеличенное изображение части предлагаемого в изобретении усилителя тормозного привода,
на фиг.3 - разрез части усилителя тормозного привода плоскостью III-III по фиг.2,
на фиг.4А - поэлементное изображение в аксонометрии части предлагаемого в изобретении усилителя тормозного привода,
на фиг.4Б и 4В - увеличенное изображение отдельных деталей усилителя,
на фиг.5 - график изменения давления на выходе главного тормозного цилиндра, работающего в паре с предлагаемым в изобретении усилителем, в функции усилия, приложенного на входе усилителя к управляющему стержню,
на фиг.6 - разрез части усилителя тормозного привода, выполненного по другому варианту,
на фиг.7 - график, аналогичный показанному на фиг.5 графику, для показанного на фиг.6 варианта выполнения предлагаемого в изобретении усилителя тормозного привода,
на фиг.8 и 9 - аналогичные фиг.6 и 7 изображения, относящиеся к еще одному варианту выполнения предлагаемого в изобретении усилителя тормозного привода,
на фиг.10 - схематичное изображение в продольном разрезе усилителя тормозного привода, предлагаемого в еще одном варианте,
на фиг.11 и 12 - увеличенные изображения одного из узлов предлагаемого в изобретении усилителя, и
на фиг.13 - увеличенное изображение в продольном разрезе усилителя, выполненного по показанному на фиг.10 варианту.
В приведенном ниже описании подразумевается, что слева на чертежах показана передняя часть усилителя, а справа - его задняя часть.
На фиг.1 схематично показан пневмоусилитель 10 тормозного привода известного типа с корпусом 12, внутреннее пространство которого герметично разделено закрепленной на жесткой юбке 20 эластичной мембраной 18 на переднюю, или вакуумную, камеру 14 и заднюю, или атмосферную, камеру 16. В центральном отверстии юбки закреплен поршень 22, который может перемещаться вдоль оси усилителя 10.
Под действием усилия, приложенного к не показанной на чертежах педали тормоза, соединенный с ней своим задним выступающим из усилителя концом управляющий стержень (толкатель) 24 перемещается в направлении стрелки 26 и перемещает плунжер-распределитель 28, который воздействует на запорное кольцо расположенного вокруг управляющего стержня 24 в заднем выполненном в виде втулки конце поршня 22 трехходового клапана 30, который в функции приложенного к управляющему стержню 24 со стороны педали тормоза усилия регулирует подачу окружающего воздуха в заднюю, или атмосферную, камеру 16 усилителя 10.
Поршень 22 усилителя с усилием, направленным вдоль оси усилителя по стрелке 32, воздействует на шток 34, который расположен между поршнем 22 и главным поршнем не показанного на чертежах соединенного с передней частью усилителя 10 двухполостного главного тормозного цилиндра, который создает избыточное давление в заполненном тормозной жидкостью гидравлическом контуре тормозной системы автомобиля.
Шток 34 проходит внутри расположенной в передней, или вакуумной, камере 14 усилителя пружины 36 сжатия, которая возвращает поршень в исходное, или заднее, положение, показанное на фиг.1.
На заднем конце штока 34 расположен обращенный к заднему концу усилителя колпачок 38, внутри которого находится реактивная шайба 40, изготовленная по существу из несжимаемого материала, в частности из резины или эластомера, в которую упирается своим торцом центральная часть 42 поршня 22. Передний конец плунжера-распределителя 28 перемещается в направляющем отверстии 44 центральной части 42 поршня 22 и в исходном положении расположен в непосредственной близости от реактивной шайбы 40.
При торможении передний конец плунжера-распределителя 28 упирается в реактивную шайбу 40, которая через главный поршень главного тормозного цилиндра и шток 34 передает на управляющий стержень 24 и педаль тормоза реакцию от усилия, возникающего в гидравлическом контуре тормозной системы.
Эта реакция воспринимается водителем, который в зависимости от режима торможения может менять усилие, прикладываемое им к управляющему стержню 24 через педаль тормоза.
Показанный на фиг.5 график изменения давления Pmc на выходе главного тормозного цилиндра в функции усилия Fe, приложенного на входе усилителя к управляющему стержню 24, состоит из первой фазы 1, которая соответствует мертвому ходу управляющего стержня, второй фазы 2, называемой скачком тормозного усилия, третьей фазы 3, во время которой торможение происходит с усилием, создаваемым усилителем, и последней фазы 4, или фазы насыщения.
Во второй фазе 2 торможения в атмосферную камеру 16 усилителя начинает поступать окружающий воздух. В первый момент при нажатии на педаль тормоза перемещающийся вперед относительно поршня 22 усилителя 10 управляющий стержень 24 воздействует на запорное кольцо трехходового клапана 30, которое сначала перекрывает канал, соединяющий две камеры 14 и 16 усилителя, а затем открывает канал для прохода воздуха из атмосферы в камеру 16. Под действием разности давлений в камерах 14 и 16 поршень 22 перемещается вперед, проходит расстояние, соответствующее мертвому ходу управляющего стержня, после чего давление тормозной жидкости на выходе главного тормозного цилиндра начинает возрастать, достигая в конце зоны, или фазы 2, скачка величины Pmc1. Затем в фазе 3 по мере увеличения усилия Fe, приложенного на входе усилителя к управляющему стержню 24, количество воздуха, поступающего из атмосферы в камеру 16 усилителя, постепенно увеличивается до тех пор, пока давление в ней не сравняется с атмосферным. В этот момент происходит насыщение усилителя. При дальнейшем увеличении усилия Fe на входе усилителя давление на выходе главного тормозного цилиндра продолжает возрастать, но гораздо медленнее (фаза 4).
Известно, что при увеличении протяженности зоны, или фазы 2 скачка, например, при увеличении давления до показанного на фиг.5 давления Pmc2, кривая изменения давления Pmc в следующей фазе 3', или фазе, на которой торможение происходит под давлением, создаваемым работающим усилителем, проходит по существу параллельно кривой изменения давления в фазе 3. Иными словами, при увеличении протяженности зоны, или фазы скачка, усилие, приложенное при работающем усилителе к главному тормозному цилиндру, возрастает, и соответственно при одной и той же величине усилия Fe на входе усилителя возрастает и давление на выходе главного тормозного цилиндра (см. кривую 3', которая проходит выше кривой 3).
В настоящем изобретении для увеличения протяженности фазы скачка во время экстренного торможения предлагается использовать новое, подробно описанное ниже устройство, конструкция которого показана на фиг.2-4.
На этих чертежах отдельные детали пневмоусилителя обозначены теми же позициями, что и на фиг.1.
Предлагаемый в изобретении пневмоусилитель тормозного привода имеет цилиндрическую втулку 46, которая может перемещаться по скользящей посадке в выполненном в центральной части 42 поршня вокруг расположенного на конце управляющего стержня 24 плунжера-распределителя 28 отверстии 48, к внутренней цилиндрической поверхности которого прижимается расположенное на заднем цилиндрическом конце втулки 46 уплотнение 50.
В отверстии 48 между его передним торцом и втулкой 46 расположена пружина 52 сжатия, которая постоянно отжимает втулку назад и герметично прижимает расположенный на ее заднем конце буртик 54 к запорному кольцу 56 трехходового клапана 30.
Между втулкой 46 и центральной частью 42 поршня и плунжером-распределителем 28 расположено выполненное в виде изготовленной, например, из стальной проволоки или пластмассы упругой скобы 58 запорное устройство, которое проходит в поперечном направлении и входит в выполненную в центральной части 42 поршня усилителя кольцевую канавку, или паз 60, неподвижно фиксируя втулку относительно поршня в осевом направлении в показанном на фиг.2 положении.
Выполненное в виде упругой скобы запорное устройство имеет по меньшей мере два выступа, или два согнутых в петли участка 62, которые по меньшей мере частично входят в кольцевую канавку, или паз втулки 46, и неподвижно удерживают втулку в осевом направлении относительно поршня усилителя, и по меньшей мере два других согнутых конца 64, которые расположены на разных сторонах плунжера-распределителя 28 и упираются в выполненный на нем конический буртик 66, который при перемещении плунжера-распределителя 28 вперед относительно поршня 22 усилителя отводит их друг от друга и освобождает втулку 46.
Диаметр конического буртика 66 плунжера-распределителя 28 постепенно увеличивается в направлении заднего конца усилителя и при перемещении плунжера-распределителя вперед упирается в согнутые концы 64 скобы 58 и отводит их друг от друга и одновременно выталкивает из кольцевой канавки втулки 46 удерживающие ее в неподвижном положении вторые выступы или согнутые в петли участки 62. Под действием пружины 22 освобожденная втулка 46, герметично уплотненная в отверстии 48 поршня 22, перемещается назад, и ее расположенный на заднем конце буртик 54 герметично прижимается к кольцевому запорному кольцу 56 трехходового клапана 30 и отводит его назад, преодолевая усилие пружины 68.
В таком положении запорное кольцо 56 клапана не упирается в задний торец центральной части 42 поршня, однако магистраль, соединяющая камеры 14 и 16 усилителя все еще остается закрытой упирающейся в запорное кольцо 56 клапана втулкой 46. Увеличение расстояния между задним торцом 70 плунжера-распределителя 28 и отжимаемым назад втулкой 46 запорным кольцом 56 клапана сопровождается постепенным увеличением проходного сечения канала, соединяющего атмосферную камеру 16 усилителя с окружающей атмосферой.
Плунжер-распределитель 28 удерживается в начальном (исходном) положении П-образным стержнем или поперечной вилкой 72, которая вставлена в два коротких по длине отверстия 74, выполненных в центральной части 42 поршня, и проходит через кольцевой вырез 76 втулки 46. Плечи П-образного стержня или вилки 72 упираются в конический буртик 66 плунжера-распределителя 28 (фиг.2) и ограничивают его движение в направлении заднего конца усилителя.
Более подробно конструкция втулки 46, упругого запорного устройства 58, конструктивно слегка отличающегося от показанного на фиг.2, но выполняющего такие же функции и с таким же результатом, и удерживающей плунжер-распределитель в исходном положении вилки 72 показана на фиг.4А, 4Б и 4В.
На фиг.4Б, положение деталей на которой соответствует их положению, показанному на фиг.2, скоба 58 удерживает втулку 46 в переднем положении, и ее выступы или согнутые в петли участки 62 упираются в передний край кольцевого выреза 63 втулки 46. При этом согнутые концы 64 скобы расположены сравнительно близко друг к другу и проходят вдоль противоположных сторон цилиндрического конца плунжера-распределителя 28.
На фиг.4В согнутые концы 64 скобы, в которые упирается конический буртик 66 плунжера-распределителя 28, находятся в разведенном положении вместе с выступами или согнутыми в петли участками 62, которые отходят от переднего края выреза 63 втулки, и втулка 46 под действием возвратной пружины перемещается назад до упора в согнутые концы 64 скобы, которые упираются в края 65 кольцевого выреза 63 втулки и ограничивают величину ее перемещения в обратном направлении. Вилка 72, которая определяет исходное положение плунжера-распределителя 28 и входит в кольцевой вырез 76 втулки 46, упирается в передний край выреза 76 и возвращает втулку 46 в переднее положение, в котором в конце фазы торможения она удерживается скобой 58.
Передний конец плунжера-распределителя 28 перемещается в осевом направлении в центральном отверстии 44 передней стенки центральной части 42 поршня 48 и упирается своим торцом в расположенную между передней частью поршня 22 и штоком 34 реактивную шайбу 40.
В варианте, показанном на фиг.2, между реактивной шайбой 40 и передним концом плунжера-распределителя 28 расположена прижимная шайба 80, которая может перемещаться в осевом направлении на ограниченное расстояние в выполненном на переднем конце поршня 22 отверстии 82, диаметр которого больше диаметра переднего конца плунжера-распределителя 28.
Описанное выше устройство работает следующим образом.
В исходном положении при не нажатой педали тормоза втулка 46 находится относительно центральной части 42 поршня 22 в положении, показанном на фиг.2, и ее расположенный на заднем конце буртик 54 не касается запорного кольца 56 трехходового клапана 30. В этом положении втулка 46 неподвижно зафиксирована в поршне 22 упругой скобой 58.
Запорное кольцо 56 клапана упирается в задний торец 70 плунжера-распределителя 28 и закрывает канал, соединяющий атмосферную камеру 16 усилителя с атмосферой. Когда запорное кольцо 56 клапана отходит от заднего торца центральной части 42 поршня, атмосферная камера 16 усилителя хорошо известным образом соединяется с его вакуумной камерой 14.
При нажатии на педаль тормоза управляющий стержень 24 перемещается вперед, прижимает запорное кольцо 56 к заднему торцу центральной части 42 поршня 22 и перекрывает канал, соединяющий камеры 14 и 20 усилителя, а затем, когда задний конец 70 плунжера-распределителя отходит от запорного кольца 56 клапана, открывает канал, по которому в атмосферную камеру 16 усилителя из атмосферы поступает окружающий воздух.
Под действием возникающей в камерах 14 и 16 усилителя разности давлений поршень 22 усилителя перемещается вперед и через шток 34 воздействует на главный поршень главного тормозного цилиндра, постепенно увеличивая давление тормозной жидкости в гидравлическом контуре тормозной системы.
Когда запорное кольцо 56 трехходового клапана 30 снова прижмется к заднему торцу плунжера-распределителя 28 (фиг.2), в усилителе наступает состояние равновесия. В этом состоянии сжатая в поршне 22 штоком 34 реактивная шайба 40 передает - в показанном на фиг.2 варианте через прижимную шайбу 80 - на управляющий стержень 24 и педаль тормоза реакцию от усилия, возникающего во время торможения в гидравлическом контуре тормозной системы. Водитель ощущает эту реакцию и в зависимости от ситуации меняет приложенное к педали тормоза усилие.
При нормальном торможении скорость движения управляющего стержня 24 вперед такова, что скорость движущегося вперед плунжера-распределителя 28 не превышает скорости поршня 22 усилителя. При нормальном торможении втулка 46 неподвижно удерживается скобой 58 в осевом направлении в поршне 22 и никак не влияет на процесс торможения.
И, наоборот, при экстренном торможении управляющий стержень 24 перемещает плунжер-распределитель вперед со скоростью, большей скорости поршня 22, который перемещается под действием возрастающего в атмосферной камере 16 давления воздуха, и конический буртик 66 плунжера-распределителя 28 отводит загнутые концы 64 скобы 58 друг от друга. При этом, однако, втулка 46 остается заблокированной в центральной части 42 поршня 22 вилкой 72 до тех пор, пока поршень не пройдет вперед определенное расстояние до упора вилки 72 в задние стенки отверстий 74.
Освобожденная упругой скобой 58 втулка 46 отжимается назад пружиной 52, и ее расположенный на заднем конце буртик 54 герметично прижимается к запорному кольцу 56 трехходового клапана и отводит его назад. При этом между задним торцом 70 плунжера-распределителя 28 и запорным кольцом 56 клапана появляется зазор, увеличение которого сопровождается увеличением проходного сечения канала, соединяющего атмосферную камеру 16 усилителя с окружающей атмосферой, и плунжер-распределитель 28 возвращается назад в положение равновесия, в котором он упирается в запорное кольцо 56 клапана. При следующем нажатии на педаль тормоза во время экстренного торможения плунжер-распределитель 28 должен пройти относительно поршня 22 большее расстояние прежде, чем в конце фазы скачка его передний торец упрется в реактивную шайбу 40.
Увеличение протяженности фазы скачка в выполненном таким образом пневмоусилителе позволяет при экстренном торможении увеличить давление на выходе главного тормозного цилиндра до величины Pmc2 (фиг.5).
При нажатии во время экстренного торможения на педаль тормоза давление на выходе главного тормозного цилиндра постепенно увеличивается по показанной на фиг.5 кривой 3' вплоть до начала фазы 4, или фазы насыщения усилителя.
Увеличение протяженности зоны скачка позволяет менять усилие, создаваемое пневмоусилителем 10, в зависимости от скорости движения управляющего стержня 24 и, следовательно, от характера торможения в экстренных ситуациях.
Обратное перемещение втулки 46 под действием пружины 52 в отверстии 48 поршня усилителя ограничено ее упором в согнутые концы 64 скобы 58, которая в свою очередь удерживается в кольцевой канавке, или пазу 60 центральной части 42 поршня усилителя.
Когда водитель освобождает педаль тормоза, управляющий стержень 24 и плунжер-распределитель 28 перемещаются в обратном направлении возвратной пружиной 84 управляющего стержня 24, и задний торец 70 плунжера-распределителя прижимается к запорному кольцу 56 трехходового клапана, которое сначала перекрывает канал для прохода окружающего воздуха из атмосферы в атмосферную камеру 16 усилителя, а затем отжимается назад и соединяет атмосферную камеру 16 усилителя с его вакуумной камерой 14.
Поршень 22 усилителя под действием возвратной пружиной 36 перемещается назад и упирается в крышку усилителя. При упоре поршня в крышку усилителя вилка 72 перемещается вперед в отверстиях 74 центральной части 42 поршня 22 и возвращается в положение, показное на фиг.2. В этом положении вилка 72 определяет исходное положение плунжера-распределителя 28, задний торец конического буртика 66 которого при этом упирается в вилку 72. При движении вперед в отверстиях 74 центральной части 42 поршня вилка 72 перемещает вперед втулку 46, которая возвращается в показанное на фиг.2 переднее положение, в котором она неподвижно удерживается выступами, или согнутыми в петли участками 62 скобы 58.
Плоская прижимная шайба 80, расположенная между передним торцом плунжера-распределителя 28 и реактивной шайбой 40, выполняет следующую функцию: когда водитель после торможения освобождает педаль тормоза, прижимная шайба 80 отжимается реактивной шайбой 40 назад и прижимается к нижней стенке отверстия 82, выполненного в передней стороне поршня 22. В этом положении реакция от давления в гидравлическом контуре тормозной системы не передается на поршень-распределитель 28 и управляющий стержень 24, а воспринимается поршнем 22. При следующем нажатии на педаль тормоза реакция от давления в гидравлическом контуре тормозной системы не препятствует движению вперед управляющего стержня 24 и поршня-распределителя 28 по меньшей мере до тех пор, пока передний конец плунжера-распределителя 28 снова не прижмет прижимную шайбу 80 к реактивной шайбе 40, что, как очевидно, способствует более эффективному торможению.
Такая конструкция усилителя позволяет увеличить протяженность фазы 2 скачка, которая заканчивается в момент насыщения усилителя при усилии на выходе усилителя, равном Pmc3 (см. сплошную линию 3'' на фиг.5).
В предлагаемом в изобретении пневмоусилителе тормозного привода детали, которые позволяют увеличить протяженность фазы скачка в случае экстренного торможения и регулировать усилие торможения на выходе усилителя, не подвержены воздействию высоких нагрузок и имеют простую конструкцию и низкую стоимость. Предлагаемые в изобретении решения можно проиллюстрировать на одном конкретном, не ограничивающем объем изобретения примере конструкции усилителя, в котором при максимальном ходе втулки 46, равном приблизительно 1-2 мм, скорость перемещения управляющего стержня 24 в направлении переднего конца усилителя, при которой скоба 58 освобождает втулку 46, должна составлять минимум 100 мм/с.
Вариант выполнения предлагаемого в изобретении пневмоусилителя тормозного привода, показанный на фиг 6-8, отличается от варианта, показанного на фиг.2-4, конструкцией прижимной шайбы, расположенной между реактивной шайбой 40 и передним концом плунжера-распределителя 28.
На фиг.6 показан передний конец плунжера-распределителя 28, упирающийся в расположенную в отверстии 82 поршня прижимную шайбу 86, диаметр которой меньше диаметра отверстия 82 и которая расположена внутри подвижного в осевом направлении в отверстии поршня кольца 88, длина которого больше длины прижимной шайбы 86. На переднем торце кольца выполнен удерживающий в кольце прижимную шайбу 86 радиальный буртик 90, в который упирается радиальный буртик 92, выполненный на заднем конце шайбы. Возможное осевое перемещение кольца 88 в отверстии 82 поршня меньше возможного перемещения втулки 46 в отверстии 48 поршня усилителя в обратном направлении.
При экстренном торможении (см. кривую 6 на фиг.7) устройство, показанное на фиг.6, расширяет протяженность зоны, или фазы скачка, и позволяет путем изменения диаметра прижимной шайбы 86 менять коэффициент усиления пневмоусилителя.
Показанная на фиг.8 прижимная шайба 94 перемещается в отверстии 82 поршня так же, как и в первом варианте, аналогично шайбе 80, но имеет на задней стороне упирающийся в передний торец плунжера-распределителя 28 цилиндрический выступ 96, диаметр которого меньше диаметра осевого отверстия 44 центральной части 42 поршня, в котором перемещается передний конец плунжера-распределителя 28.
В этом варианте при экстренном торможении плунжер-распределитель 28 упирается в цилиндрический выступ 96 прижимной шайбы 94, который после перемещения в обратном направлении втулки 46 остается прижатым к плунжеру-распределителю 28 при его перемещении в обратном направлении. Прижатая к плунжеру-распределителю после перемещения втулки в обратном направлении прижимная шайба продолжает передавать на него реакцию от давления, возникающего в гидравлическом контуре тормозной системы при экстренном торможении, и поэтому экстренное торможение происходит с тем же коэффициентом усиления пневмоусилителя и с увеличенной протяженностью фазы скачка (см. кривую 8 на фиг.9).
В варианте, показанном на фиг.10-13, вилка 72 расположена по существу в той же поперечной плоскости, что и упругая скоба 58', которая удерживает втулку 46 в переднем положении. Такое расположение вилки позволяет уменьшить длину центральной части 42 поршня, длину втулки 46 и длину плунжера-распределителя 28, а, следовательно, уменьшить и длину всего пневмоусилителя.
В этом варианте вилка 72 и скоба 58', которые имеют U-образную форму, перемещаются в поперечном направлении в поперечных отверстиях центральной части 42 поршня и вырезах втулки 46 (фиг.13) и соединены с центральной частью 42 поршня соединением типа упругой защелки. Плунжер-распределитель 28 имеет круглый буртик 100, в который в исходном положении упирается вилка 72.
В остальном этот вариант конструктивно и по принципу работы не отличается от уже рассмотренных выше и показанных на соответствующих чертежах вариантов.
1. Пневмоусилитель тормозного привода, в частности для транспортного средства, оборудованного двигателем, содержащий поршень (22), расположенный между штоком (34) и управляющим стержнем (24), который заканчивается перемещающимся в центральном отверстии (48) поршня плунжером-распределителем (28), установленный в поршне (22) вокруг управляющего стержня (24) трехходовой клапан (30) с запорным кольцом (56), которое взаимодействует с седлом поршня (22) и седлом (70) плунжера-распределителя (28), цилиндрическую втулку (46), которая имеет возможность перемещения по скользящей посадке в осевом направлении вокруг плунжера-распределителя (28) в центральном отверстии (48) поршня, устройство (52), которое постоянно упруго отжимает втулку (46) в направлении запорного кольца (56) трехходового клапана и отводит его от седла (70) плунжера-распределителя (28), увеличивая подачу в атмосферную камеру (16) усилителя окружающего воздуха, запорное устройство (58, 58'), которое при отведенном от седла плунжера запорном кольце (56) клапана неподвижно блокирует втулку (46) в осевом направлении, и освобождающее втулку устройство (66), которое реагирует на скорость движения управляющего стержня (24) и плунжера-распределителя (28) в направлении торможения и освобождает втулку (46) при скорости, по меньшей мере равной заданной величине, отличающийся тем, что запорное устройство, неподвижно блокирующее втулку (46) в осевом направлении, расположено в центральном отверстии (48) поршня между плунжером-распределителем (28) и поршнем и содержит запирающий втулку (46) в осевом направлении упругодеформируемый элемент (58, 58'), который входит в кольцевую канавку или паз, выполненный в отверстии центральной части (42) поршня (22).
2. Пневмоусилитель по п.1, отличающийся тем, что часть (64) запорного элемента (58) упирается в наклонную или скошенную поверхность (66) плунжера-распределителя (28) и при перемещении плунжера в осевом направлении от поршня (22) к штоку (34) отходит от плунжера и освобождает втулку (46).
3. Пневмоусилитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что запорный элемент (58) выполнен в виде изготовленной из пружинной стальной проволоки скобы U-образной формы, по меньшей мере один из участков которой входит в паз или канавку отверстия (48) центральной части поршня, а другой входит в паз или канавку втулки (46).
4. Пневмоусилитель по п.3, отличающийся тем, что запорный элемент (58) имеет по меньшей мере два противоположных выступающих согнутых в петли участка (62), которые входят в пазы или канавки втулки (46).
5. Пневмоусилитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что втулка (46) имеет возможность герметичного перемещения в отверстии (48) центральной части поршня (22).
6. Пневмоусилитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что втулка имеет буртик (54), которым она герметично прижимается к запорному кольцу (56) трехходового клапана и образует его седло.
7. Пневмоусилитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что запорный элемент (58) ограничивает осевое перемещение втулки (46) в направлении запорного кольца (56) трехходового клапана.
8. Пневмоусилитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что он имеет выполненное в поршне (22) устройство (72), которое ограничивает осевое перемещение плунжера-распределителя (28) относительно поршня (22) в направлении запорного кольца (56) трехходового клапана и определяет исходное положение плунжера-распределителя (28).
9. Пневмоусилитель по п.8, отличающийся тем, что ограничивающее осевое перемещение плунжера-распределителя устройство выполнено в виде стержня или вилки (72), которая входит в отверстия (74, 76), выполненные в цилиндрических стенках поршня (22) и втулки (46), и имеет возможность перемещения в ограниченных пределах в осевом направлении относительно поршня (22).
10. Пневмоусилитель по п.8, отличающийся тем, что ограничивающее осевое перемещение плунжера-распределителя устройство (72) служит также устройством, возвращающим втулку (46) в отверстии (48) центральной части поршня в запертое в осевом направлении положение, в котором втулка (46) расположена на некотором расстоянии от запорного кольца (56) трехходового клапана.
11. Пневмоусилитель по п.8, отличающийся тем, что устройство (72), ограничивающее осевое перемещение плунжера-распределителя (28) и определяющее его исходное положение, расположено, по существу, в одной поперечной плоскости с устройством (58'), блокирующим втулку (46) в осевом направлении.
12. Пневмоусилитель по п.11, отличающийся тем, что устройство (72), ограничивающее осевое перемещение плунжера-распределителя (28) и определяющее его исходное положение, и устройство (58'), блокирующее втулку (46) в осевом направлении, соединены с центральной частью (42) поршня соединением типа упругой защелки.
13. Пневмоусилитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что он имеет прижимную шайбу (80, 86, 94), расположенную между концом плунжера-распределителя (28) и реактивной шайбой (40), расположенной между поршнем (22) и штоком (34), и которая установлена в отверстии (82) на конце поршня (22), прижимается к нижней стенке отверстия и, когда плунжер-распределитель (28) возвращается в исходное положение или в положение отсутствия торможения, передает силу реакции от давления, возникающего в гидравлическом контуре тормозной системы.
14. Пневмоусилитель по п.13, отличающийся тем, что прижимная шайба (80) выполнена в виде плоской шайбы, через которую на поршень передается сила реакции от давления, возникающего в гидравлическом контуре тормозной системы.
15. Пневмоусилитель по п.13, отличающийся тем, что прижимная шайба (86) расположена в направляющем ее в осевом направлении кольце (88), которое установлено в направляющем его в осевом направлении отверстии (82) поршня и длина которого больше длины шайбы (86), которая передает силу реакции от давления, возникающего в гидравлическом контуре тормозной системы, на плунжер-распределитель (28).
16. Пневмоусилитель по п.13, отличающийся тем, что прижимная шайба (94) имеет на торце круглый выступ (96), через который сила реакции от давления, возникающего в гидравлическом контуре тормозной системы, передается плунжеру-распределителю (28).
