Клапан для отключения переднего тормоза и/или тормоза прицепа для сельскохозяйственного трактора или аналогичного транспортного средства

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в тормозных устройствах транспортных средств. Клапан предназначен для отключения тормоза передних колес и/или прицепа в случае подключения его тормозной системы через тормозной клапан прицепа. Тормозная система содержит два работающих в качестве насосов главных цилиндра, управляющихся двумя тормозными педалями, непосредственно управляющими торможением одного заднего колеса, торможением передних колес и/или тормозным устройством прицепа посредством отключающего клапана. Отключающий клапан содержит корпус с первым впускным штуцером и вторым впускным штуцером для подсоединения к главным цилиндрам и выпускной штуцер, предназначенный для соединения с тормозным контуром передних колес и/или с тормозным клапаном прицепа. Корпус имеет отверстие, в котором установлен один подвижный поршень, на который воздействует прикладываемое к первому впускному штуцеру давление. Корпус содержит нормально закрытый отсечной клапан, перекрывающий сообщение между вторым впускным штуцером и выпускным штуцером. Подвижный поршень имеет элемент, который открывает отсечной клапан при смещении поршня под воздействием приложенного к первому впускному штуцеру давления и обеспечивает сообщение между вторым впускным штуцером и выпускным штуцером. Достигается упрощение конструкции гидравлического клапана, предназначенного для отключения торможения передних колес и прицепа при его наличии, а также уменьшение затрат на производство и сборку и уменьшение риска поломок. 15 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

Изобретение относится к клапану для отключения при особых обстоятельствах тормоза передних колес и/или прицепа в сельскохозяйственном тракторе или аналогичном транспортном средстве.

В некоторых транспортных средствах, в частности в сельскохозяйственных тракторах, гидравлическая тормозная система включает в себя два главных цилиндра, управляемых двумя отдельными тормозными педалями, при этом каждый главный цилиндр управляет торможением одного из задних колес транспортного средства. Целью такой конструкции является обеспечение дифференциального торможения задних колес, например, для облегчения выполнения U-образного разворота транспортного средства при обработке поля по соседним дорожкам, по которым оно проходит в противоположных направлениях. При осуществлении двустороннего торможения посредством управления обеими тормозными педалями система в целом была бы не сбалансирована, так как две отдельные тормозные системы отбирают различные количества масла, и торможение не будет сбалансированным в этом случае. Для устранения этого недостатка выполнен канал передачи для взаимного сообщения двух тормозных систем при одновременном нажатии на обе тормозные педали. Это балансирующее действие выполняется при помощи клапанов, установленных на поршнях главных цилиндров, при этом эти клапаны закрыты в условиях нормальной эксплуатации и открываются, когда поршни проходят заранее заданное расстояние хода.

Транспортные средства, оснащенные вышеупомянутой системой, могут быть лишены тормозных систем, воздействующих на передние колеса тормозных устройств в прицепах, которыми может быть оснащено транспортное средство. Однако некоторые системы оснащены тормозными устройствами, воздействующими также на передние колеса и/или тормозными устройствами в прицепе, функционирующими посредством «тормозного клапана прицепа», в таком случае системы содержат гидравлический клапан для отключения тормоза передних колес и/или трактора в случаях, когда нажата только одна тормозная педаль, однако когда нажаты две тормозные педали одновременно, торможение выполняется для всех четырех колес трактора и/или колес прицепа. Блок-схема такой тормозной системы представлена на фиг.1, а соответствующая гидравлическая схема - на фиг.2. Эта система будет подробнее описана ниже.

Недостатком подобного вида тормозных систем является сложная конструкция гидравлического отключающего клапана, которая приводит к высоким затратам на производство и сборку, а также достаточно часто приводит к поломкам. Типичный пример конструкции этого типа гидравлического отключающего клапана проиллюстрирован на фиг.3, и его гидравлическая диаграмма представлена на фиг.4, Данный клапан подробнее описан ниже.

Еще одним недостатком известных систем является тот факт, что действия по отводу воздуха из гидравлического контура при наполнении его маслом включают в себя сложные этапы. Следовательно, главной задачей настоящего изобретения является существенное упрощение конструкции гидравлического клапана, предназначенного для отключения торможения передних колес, а также прицепа при его наличии, для уменьшения затрат на производство и сборку, а также уменьшения риска поломок. Еще одной задачей настоящего изобретения является дополнительное улучшение этого гидравлического клапана для упрощения действий по прочистке гидравлического контура при наполнении его маслом. Прочие цели настоящего изобретения указаны ниже.

Основная задача настоящего изобретения достигается согласно изобретению при помощи клапана, предназначенного для отключения торможения передних колес и/или прицепа в случае подключения его тормозной системы через тормозной клапан прицепа, предназначенный для тормозной системы транспортного средства, имеющего две пары колес, оборудованных тормозными устройствами, или для транспортного средства, имеющего по меньшей мере одну пару колес, оборудованную тормозными устройствами и имеющего тормозной клапан прицепа, при этом тормозная система оборудована двумя работающими в качестве насосов главными цилиндрами, каждый из которых управляется отдельной тормозной педалью, непосредственно управляющей торможением одного заднего колеса и торможением передних колес и/или, в случае наличия, тормозным устройством прицепа посредством отключающего клапана, предназначенного для отключения торможения передних колес и/или прицепа, когда нажата только одна тормозная педаль, при этом отключающий клапан содержит корпус с первым впускным штуцером и вторым впускным штуцером, предназначенными для подсоединения к главным цилиндрам, и выпускной штуцер, предназначенный для соединения с тормозным контуром передних колес и/или с тормозным клапаном (VFR) прицепа, отличающийся тем, что: 1) корпус имеет первое отверстие, в котором установлен один подвижный поршень, на который воздействует прикладываемое к первому впускному штуцеру давление; 2) корпус содержит нормально закрытый отсечной клапан, перекрывающий сообщение между вторым впускным штуцером и выпускным штуцером, и 3) подвижный поршень имеет элемент, выполненный с возможностью управления отсечным клапаном для его открытия при смещении поршня под воздействием приложенного к первому впускному штуцеру давления и обеспечивающий сообщение между вторым впускным штуцером и выпускным штуцером, а следовательно, обеспечивающий приложение присутствующего во втором впускном штуцере давления на выпускной штуцер.

Предпочтительно отсечной клапан установлен вдоль направления перемещения подвижного поршня, а подвижный поршень имеет штифт, непосредственно воздействующий на отсечной клапан для его открытия.

Преимуществом является, если отключающий клапан содержит второй поршень, вставленный в первое отверстие корпуса, при этом поршень закреплен удерживающим элементом и поддерживает отсечной клапан.

Предпочтительно отсечной клапан является шаровым клапаном, оснащенным пружиной, отжимающей отсечной клапан в закрытое положение.

Первое отверстие корпуса клапана может быть закрыто на его конце заглушкой, на которую в нерабочем положении опирается подвижный поршень, при этом подвижный поршень прижимается к заглушке пружиной. Таким образом, первое отверстие является глухим.

Преимущественно, если первое отверстие корпуса клапана имеет несколько различных диаметров, которые уменьшаются от его открытого конца к противоположному концу для размещения некоторых прокладок так, что в отверстиях предотвращено их смещение, при котором прокладки могут быть повреждены во время их введения в отверстие.

В дальнейшем варианте осуществления изобретения заглушка выполнена с возможностью перемещения и оснащена зажимным кольцом, а между подвижной заглушкой и зажимным кольцом расположен распорный элемент, выполненный с возможностью удержания подвижного поршня в положении, в котором он открывает отсечной клапан. Этот распорный элемент используют при наполнении тормозного контура маслом, а затем удаляют для обеспечения нормального функционирования отключающего клапана.

В этом случае распорный элемент имеет предпочтительно такую форму, которая обеспечивает его автоматическое удаление при приложении к отсечному клапану тормозного давления.

Еще один вариант осуществления изобретения имеет целью решение другой проблемы, возникающей в транспортных средствах упомянутого типа. В настоящее время в данных транспортных средствах отсутствует оптимальная балансировка между тормозным моментом, приложенным к задним колесам, и тормозным моментом, приложенным к передним колесам и к прицепу в случае его наличия. Существует необходимость предотвращения гораздо более ранней блокировки передних колес относительно задних колес, т.е. случая, который подразумевает затруднения в управлении транспортным средством или невозможность управления им. С этой целью передние тормоза и тормоза прицепа выполнены меньшего размера. Однако в этом случае тормозное действие неоптимально, и в некоторых условиях, например при движении по сильно наклонной поверхности, задние тормоза чрезмерно нагружены и подвержены перегреву.

Следовательно, дополнительной задачей изобретения является усовершенствование отключающего клапана для обеспечения оптимизации соотношения между разными давлениями, воздействующими на разные тормоза транспортного средства так, что отсутствует необходимость в выполнении тормозов меньшего размера, а прикладываемое к разным колесам тормозное действие способно приспосабливаться к схеме нагрузок транспортного средства и к нагрузкам при помощи средств и инструментов, смонтированных на транспортном средстве. Иными словами, задачей изобретения является обеспечение возможности передачи отключающим клапаном давления пропорционально уменьшенного относительно давления, которое передается напрямую к задним тормозам транспортного средства, к передним тормозам транспортного средства и к тормозам прицепа в случае его наличия при незадействованном отключении.

Известны некоторые устройства, приспособленные для осуществления пропорционального понижения давления для улучшения тормозного действия, однако известные устройства, реализующие данную задачу, не приспособлены для использования в рассматриваемых видах транспортных средств, в которых при необходимости должна реализовываться характерная функция отключения тормозного действия.

Следовательно, изобретение относится также к клапану для отключения тормозного действия указанного выше известного типа, отличающемуся тем, что подвижный поршень имеет второе глухое отверстие, обращенное к первому впускному штуцеру, пустотелый плунжер выполнен герметично за одно целое с корпусом клапана и герметично входит во второе отверстие подвижного поршня, у дна второго осевого глухого отверстия плунжер образует первую камеру с поперечным сечением, равным поперечному сечению второго отверстия, и сообщающуюся через проход пустотелого плунжера с внешним давлением, в первом отверстии корпуса клапана плунжер образует кольцевую камеру, которая сообщается с первым впускным штуцером и имеет поперечное сечение, равное разнице между поперечным сечением первого отверстия и поперечным сечением второго отверстия; при этом прикладываемая к подвижному поршню сила под воздействием давления в первом впускном штуцере уменьшена относительно результата давления в первом впускном штуцере поперечным сечением первого отверстия в соответствии с соотношением, получаемым из соотношения между поперечными сечениями первого отверстия и второго отверстия и из соотношения давления в первом впускном штуцере и внешнего давления, а также уменьшено давление, передаваемое отключающим клапаном к выпускному штуцеру относительно давления во втором впускном штуцере в соответствии с получаемым соотношением.

Упомянутое внешнее давление может быть атмосферным давлением и в этом случае конечное соотношение неизменно: оно соответствует соотношению между поперечными сечениями первого и второго отверстий.

Понятно, что с помощью выбора геометрии отключающего клапана, обладающего этими признаками, можно достичь уменьшения тормозного действия, передаваемого к передним тормозам и/или тормозам прицепа относительно тормозного действия, передаваемого к задним тормозам в соответствии с соотношением, которое считается оптимальным с точки зрения характеристик транспортного средства и распределения его нагрузок. Однако согласно данному варианту осуществления изобретения упомянутое соотношение определяется конструкционными особенностями отключающего клапана и не может быть изменено.

Согласно дальнейшему варианту осуществления изобретения через проход пустотелого плунжера проходит толкающий стержень и опирается на подвижный поршень, а для приложения к толкающему стержню регулируемого усилия, и, следовательно, для передачи подвижному поршню регулируемой силы предусмотрено механическое опорное устройство. Это механическое опорное устройство может содержать пружину, выполненную с возможностью регулировки сжатия посредством средств управления, такого как управляющее колесо с винтовым стержнем

В этом случае при помощи управляемого изменения нажима, прилагаемого пружиной к толкающему стержню и к подвижному поршню, соответственно уменьшается сила воздействия возвратной пружины подвижного поршня, которая направлена против воздействия давления в первом впускном штуцере и, следовательно, обеспечена возможность изменения режима работы отключающего клапана для приспособления его к требованиям определенного транспортного средства или особым условиям нагрузки для этого транспортного средства.

Согласно другому варианту осуществления изобретения внешнее давление, действующее в образованной во втором отверстии первой камере, является не атмосферным давлением, а давлением, поступающим от внешнего регулируемого источника давления. В этом случае при изменении величины внешнего давления соответствующим образом изменяется получаемое соотношение, в соответствии с которым уменьшается давление, поступающее из второго впускного штуцера для его воздействия на выпускной штуцер. Следовательно, в этом случае также обеспечена возможность изменения режима работы отключающего клапана для приспособления его к требованиям определенного транспортного средства или особым условиям нагрузки для этого транспортного средства.

Изменение величины внешнего давления может быть реализовано с помощью ручного управления или оно может автоматически управляться системой, приспособленной для оценки условий нагрузки транспортного средства и приспособления к ним управления тормозами, реализуемого отключающим клапаном.

Эти и прочие характеристики, задачи и преимущества объекта настоящего изобретения будут более очевидны из последующего описания некоторых вариантов осуществления изобретения, которые приведены в качестве неограничивающих примеров со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показано:

Фиг.1: блок-схема тормозной системы рассматриваемого типа.

Фиг.2: гидравлическая схема этой же тормозной системы.

Фиг.3: поперечное сечение отключающего клапана, выполненного согласно известному способу.

Фиг.4: гидравлическая схема отключающего клапана, представленного на фиг.3.

Фиг.5: гидравлическая схема отключающего клапана, выполненного согласно настоящему изобретению.

Фиг.6: поперечное сечение первого варианта выполнения отключающего клапана согласно настоящему изобретению в нерабочем положении.

Фиг.7: поперечное сечение отключающего клапана, представленного на фиг.6, в рабочем положении.

Фиг.8: второй вариант осуществления изобретения, в котором вставлен распорный элемент для упрощения наполнения системы.

Фиг.9: третий вариант осуществления изобретения, который включает в себя средства для балансировки торможения, при этом эти средства лишены средств для регулировки рабочих характеристик.

Фиг.10: четвертый вариант осуществления изобретения, который включает в себя средства для балансировки торможения, при этом эти средства оснащены механическими средствами для регулировки рабочих характеристик.

Фиг.11: пятый вариант осуществления изобретения, который включает в себя средства для балансировки торможения, при этом эти средства оснащены средствами для регулировки условий эксплуатации, которые приводятся в действие посредством изменения внешнего давления.

Для иллюстрации типа тормозной системы, рассматриваемой в данном документе, на фиг.1 показана блок-схема подобной системы, относящейся к типу, в котором все колеса оснащены тормозными устройствами, а на фиг.2 показана гидравлическая схема этой же системы. У транспортного средства есть четыре колеса: левое переднее колесо RAS с собственным тормозным устройством, правое переднее колесо RAD с собственным тормозным устройством, левое заднее колесо RPS с собственным тормозным устройством, а также правое заднее колесо RPD с собственным тормозным устройством. Оно может быть представлено прицепом RI, торможение колес которого происходит при помощи тормозного клапана VFR прицепа. Торможением всех колес управляют две тормозные педали: левая педаль PS и правая педаль PD. Для этого левая педаль PS соединена с левым главным цилиндром CMS, который получает масло из емкости S и, когда нажата левая педаль PS, подает масло под давлением в тормозное устройство левого заднего колеса RPS, а также на отключающий клапан VD, предназначенный для отключения торможения передних колес и прицепа, если он имеется. Аналогичным образом правая педаль PD соединяется с правым главным цилиндром CMD, который получает масло из емкости S (в этом случае из той же емкости, которая подает масло к левому главному цилиндру CMS) и, когда нажата правая педаль PD, подает масло под давлением в тормозное устройство правого заднего колеса RPD, а также на отключающий клапан VD, предназначенный для отключения торможения передних колес и прицепа, если он имеется. Отключающий клапан VD (к которому относится настоящее изобретение) предназначен для отключения торможения передних колес RAS и RDS и/или прицепа RI, когда нажата только одна из педалей PS или PD.

Две педали PS и PD при управлении ими по отдельности позволяют осуществлять торможение только одного заднего колеса транспортного средства, расположенного на той же стороне, что и нажатая педаль. Одновременное нажатие обеих педалей PS и PD позволяет осуществлять торможение всех колес транспортного средства.

Для балансирования тормозного действия в последнем случае между двумя главный цилиндрами CMS и CMD расположен уравнительный клапан VB, который уравнивает гидравлическое давление, посылаемое на разные колеса, когда обе педали PS и PD нажаты одновременно. Этот уравнительный клапан VB содержит детали, содержащиеся в главных цилиндрах CMS и CMD.

В одном из известных вариантов осуществления, поперечное сечение которого проиллюстрировано на фиг.3, а гидравлическая схема которого проиллюстрирована на фиг.4, отключающий клапан VD для отключения торможения передних колес и прицепа, если он имеется, содержит корпус 1 с отверстием, в которое вставлены два поршня 2 и 3, на которые действует гидравлическое давление, созданное в главном цилиндре CMS и главном цилиндре CMD, соответственно. Это давление подается на отключающий клапан VD через соответствующие впускные штуцеры 4 и 5. В поршни 2 и 3 вставлены шаровые клапаны, соответственно 6 и 7, нормально закрытые при помощи соответствующих пружин и выполненные с возможностью открытия при помощи распорных элементов 8. Распорный элемент 8 свободно установлен между клапанами 6 и 7 и выполнен с возможностью воздействия на клапаны при смещении с взаимным сближением двух поршней 2 и 3, и таким образом открытия клапанов 6 и 7 (или по меньшей мере одного из них) для достижения поступающего от впускных штуцеров 4 и 5 давления выпускного штуцера 9. Выпускной штуцер 9 осуществляет снабжение тормозных устройств передних колес и/или прицепа RI, если он имеется, через тормозной клапан VFR прицепа. Пружина 10 отжимает поршни 2 и 3 и они расходятся в противоположные стороны для их возврата в исходное положение, когда поступающее от впускных штуцеров 4 и 5 давление стремится к нулю. Заглушка 11 закрывает вход в отверстие, в которое вставлены поршни 2 и 3. Очистительные клапаны 12 и 13 сообщены с впускными штуцерами 4 и 5 для отвода находящегося в клапане во время монтажа воздуха, а затем всякий раз, когда такой отвод требуется.

Представленный клапан работает следующим образом. Когда при нажатии только одной из тормозных педалей PS и PD выполняется одностороннее торможение, только один из двух главный цилиндров CMS и CMD подает давление к соответствующему тормозному устройству заднего колеса RPS или RPD, а также к соответствующему впускному штуцеру 4 или 5 клапана VD отключения. Затем соответствующий поршень 2 или 3 продвигается вперед к другому поршню 3 или 2, а его шаровой клапан 6 или 7 после вхождения в контакт с распорным элементом 8 толкает этот распорный элемент 8 к другому шаровому клапану 7 или 6. Шаровой клапан поршня, на который воздействует давление, остается закрытым под давлением, в то время как другой шаровой клапан, на который не воздействует давление, открывается при помощи распорного элемента 8, но это открытие не оказывает влияния в условиях отсутствия давления. Следовательно, подаваемое таким образом к клапану VD отключения давление не достигает выпускного штуцера 9 и торможение передних колес и/или прицепа не выполняется. В результате в этом случае осуществляется торможение только одного заднего колеса.

Напротив, когда двустороннее торможение выполняется при нажатии одновременно двух тормозных педалей PS и PD, оба главных цилиндра CMS и CMD подают давление к соответствующим тормозным устройствам заднего колеса RPS и RPD, а также к соответствующему впускному штуцеру 4 или 5 клапану VD отключения. Затем оба поршня 2 и 3 взаимно сближаются, и по меньшей мере один шаровой клапан 6 и 7 (или оба) после вхождения в контакт с распорным элементом 8 открывается (открываются) распорным элементом 8, преодолевая сопротивление их пружин и действующего на шаровые клапаны давления. Следовательно, по меньшей мере одно давление, подаваемое таким образом к клапану VD отключения, достигает выпускного штуцера 9, и осуществляется торможение передних колес (и прицепа RI при его наличии при помощи тормозного клапана VFR прицепа). В результате осуществляется торможение всех четырех колес транспортного средства и колес прицепа, если он имеется.

Рассмотрение фиг.3 позволяет понять, насколько сложна в производстве и, следовательно, в сборке конструкция клапана VD отключения, выполненного по известной технологии.

На фиг.6 проиллюстрирован первый вариант осуществления клапана VD отключения согласно настоящему изобретению, а его гидравлическая схема показана на фиг.5. При сравнении фиг.4 и 5 и фиг.6 и 3 очевидно, каким образом выполненный согласно изобретению отключающий клапан упрощен по сравнению с соответствующим отключающим клапаном, выполненным по известной технологии.

В первом варианте осуществления настоящего изобретения отключающий клапан VD для отключения торможения передних колес и/или прицепа содержит корпус 21 с первым глухим отверстием 38, в которое вставлены два поршня 22 и 23, на которые воздействует гидравлическое давление, созданное в главном цилиндре CMS и главном цилиндре CMD, соответственно, которое попадает в отключающий клапан через впускные штуцеры 24 и 25, соответственно. Отсечной шаровой клапан 26 вставлен только в поршень 22, нормально закрытый посредством пружины 27, упирающейся в зажимное кольцо 35. Отсечной шаровой клапан 26 может быть открыт расположенным на поршне 23 штифтом 28 для достижения поступающего из впускного штуцера 24 давлением выпускного штуцера 29, который подает его к тормозным устройствам передних колес и/или тормозному клапану VFR прицепа и, следовательно, тормозным устройствам прицепа RI.

Пружина 30 отжимает поршень 23 от поршня 22 для возвращения поршня 23 в его исходное положение. Поршень 22 зафиксирован в неподвижном положении зажимным кольцом 34. Заглушка 31 закрывает вход в отверстие, в которое вставлены поршни 22 и 23. Предназначенный для очистки клапан 33 сообщается с впускным штуцером 25 для отвода находящегося в клапане и в тормозном контуре во время монтажа клапана воздуха, а затем тогда, когда необходим такой отвод. Необходимо отметить, что согласно настоящему изобретению достаточно только одного очищающего клапана вместо двух очищающих клапанов, которые необходимы для известных систем.

Кроме того, необходимо отметить, что зафиксированный в неподвижном положении зажимным кольцом 34 поршень 22 имеет только одну практическую функцию удержания седла, на которое воздействует шаровой клапан 26, и удержания кольца 35, в которое упирается кольцо 27 шарового клапана 26. Данная конструкция является преимущественной при изготовлении и сборке клапана, однако ее можно заменить другой конструкцией, в которой поршень 22 может отсутствовать. Например, седло клапана 26 может быть выполнено непосредственно на корпусе 21 и напротив заглушки 31 может быть выполнена вторая заглушка для закрытия отверстия, которое в данном варианте проходит через весь корпус 21.

Представленный на фиг.6 и 7 отключающий клапан работает следующим образом. Когда при нажатии только одной из тормозных педалей PS и PD выполняется одностороннее торможение, только один из двух главных цилиндров CMS и CMD подает давление к соответствующему тормозному устройству заднего колеса RPS или RPD, а также к соответствующему впускному штуцеру 24 или 25 клапана VD отключения. Могут иметь место два разных случая.

В случае, когда нажата только одна тормозная педаль PS, главный цилиндр CMD остается неактивным, а главный цилиндр CMS подает давление к тормозному устройству соответствующего заднего колеса RPS, а также к впускному штуцеру 25 отключающего клапана. Это давление смещает поршень 23, преодолевая сопротивление пружины 30. Штифт 28 поршня 23 приводится в действие против шарового клапана 26 и открывает клапан, преодолевая сопротивление пружины 35. Однако, так как на впускной штуцер 24 не поступает давление, то давление не передается к выпускному штуцеру 29 и торможение передних колес и/или прицепа не выполняется. В результате осуществляется торможение только одного заднего колеса RPS.

В случае, когда нажата только одна тормозная педаль PD, главный цилиндр CMS остается неактивным, а главный цилиндр CMD подает давление к тормозному устройству соответствующего заднего колеса RPS, а также к впускному штуцеру 24 отключающего клапана. Однако это давление не способно сместить поршень 23, который заблокирован при помощи зажимного кольца 34. Шаровой клапан 34 остается закрытым и давление не подается к выпускному штуцеру 29 и, таким образом, в этом случае торможение передних колес и/или прицепа также не выполняется. В результате осуществляется торможение только одного заднего колеса RPD.

Напротив, в случае, когда выполняется двустороннее торможение путем одновременного нажатия двух тормозных педалей PS и PD, оба главных цилиндра CMS и CMD подают давление к соответствующим тормозным устройствам заднего колеса RPS и RPD, а также к соответствующим впускным штуцерам 24 и 25 отключающего клапана. Тогда подвижный поршень 23 движется к зафиксированному поршню 22, и шаровой клапан 26 открывается под воздействием штифта 22 поршня 23, преодолевая сопротивление пружины 27 и давления во впускном штуцере 24. Действие давления во впускном штуцере 25 сильнее действия давления во впускном штуцере 24, так как давление во впускном штуцере 25 приложено к части поршня 23, которая намного больше части шарового клапана 26, на которую действует давление во впускном штуцере 24. Таким образом, занимаемые деталями положения представлены на фиг.7. Существующее во впускном штуцере 24 давление через открытый шаровой клапан 26 достигает выпускного штуцера 29 и осуществляется торможение передних колес и/или прицепа. В результате осуществляется торможение всех четырех колес транспортного средства и колес прицепа, если он имеется.

Как видно из фиг.6, первое отверстие 38 выполнено механической обработкой в корпусе 21 отключающего клапана с тремя разными диаметрами, которые уменьшаются в направлении от входа к днищу. Таким образом, для обеспечения герметичности составляющих частей через вход отверстия могут вставляться различные прокладки без их смещения в отверстиях и, таким образом, уменьшен риск повреждения прокладок во время их установки.

Конструкция отключающего клапана согласно изобретению значительно упрощена по сравнению с известной конструкцией: удерживаются один шаровой клапан с его пружиной и распорный элемент, а конструкция одного подвижного поршня очень проста. Его изготовление и монтаж проще и требуют меньших затрат, уменьшено количество причин возможных поломок, и, следовательно, обеспечена высокая надежность.

На фиг.8 представлен второй вариант осуществления отключающего клапана согласно изобретению, являющийся улучшенным вариантом первого варианта осуществления, предназначенный для упрощения операции по отводу воздуха из отключающего клапана, когда тормозной контур наполняется маслом. Для выполнения этой операции в контуре понижают давление и вводят масло под давлением. В настоящем варианте осуществления отключающего клапана между заглушкой 31 и зажимным кольцом 36 вставлено распорное кольцо 37 из пластика, которое удерживает в продвинутом положении заглушку 31 и, следовательно, подвижный поршень 23, который упирается в заглушку 31. Штифт 28 подвижного поршня 23 удерживает шаровой клапан 26 в постоянно открытом положении. В результате тормозной контур передних колес и/или прицепа, если он имеется, соединенный с впускным штуцером 29, постоянно сообщен с впускным штуцером 24 и, следовательно, с главным цилиндром CMD. В этих условиях разрежение в деталях, сообщенных с тормозным контуром задних колес, например в емкости S, передается на весь контур, включая тормозной контур передних колес и тормозной клапан прицепа.

В известных тормозных контурах отключающий клапан, напротив, является нормально закрытым и не обеспечивает передачи разрежения в тормозной цепи задних колес или емкости в тормозной контур передних колес. Поэтому перед введением под давлением масла необходимо понизить давление в двух разных точках тормозного контура, а именно в точке, сообщающейся с тормозным контуром задних колес, и в другой точке, сообщающейся с тормозным контуром передних колес. Для известных устройств для тормозного контура, в том числе для отключающего клапана, необходимо выполнять операции более сложные, чем операции, требуемые для тормозного контура, в том числе для отключающего клапана, устройств согласно настоящему изобретению.

Следует отметить, что известные клапаны отключения могут быть оснащены распорным элементом, предназначенным для упрощения операции по наполнению системы.

Когда система наполнена маслом, распорное кольцо 37 можно удалить для обеспечения нормального функционирования отключающего клапана. Преимуществом настоящего изобретения является то, что распорное кольцо 37, например с наклонной внешней поверхностью, как показано на фиг.8, выполнено такой формы, что оно автоматически удаляется под действием давления, установившегося внутри отключающего клапана при выполнении первого действия торможения.

Согласно третьему варианту осуществления, представленному на фиг.9, подвижный поршень 23 выполнен со вторым глухим отверстием, вход в которое обращен к первому впускному штуцеру 25, и пустотелым плунжером 40, герметично выполненным за одно целое с корпусом 21 отключающего клапана с возможностью герметичного вхождения во второе отверстие 39 подвижного поршня 23. Согласно представленному примеру пустотелый плунжер выполнен за одно целое с заглушкой 31, запирающей первое отверстие 38. У дна второго глухого отверстия 39 пустотелый плунжер 40 образует первую камеру 41 с поперечным сечением, равным поперечному сечению второго отверстия 39. Первая камера 41 сообщается с внешним давлением Р0 через проход пустотелого плунжера 40. Кроме того, пустотелый плунжер 40 в первом отверстии 39 корпуса 21 клапана между подвижным поршнем 23 и заглушкой 31 образует вторую камеру 42, которая выполнена кольцевой и сообщается с первым впускным штуцером 25. Кольцевая камера 42 имеет поперечное сечение S3, равное разнице между поперечным сечением S1 первого отверстия 38 и поперечным сечением S2 второго отверстия 39.

В условиях двустороннего торможения главные цилиндры CMS и CMD подают давление к впускным штуцерам 24 и 25, и благодаря наличию в системе уравнительного клапана поданное давление к двум впускным штуцерам одинаково и равно величине Р1. В отличном от настоящего изобретения варианте конструкции сила F1, приложенная к подвижному поршню под давлением Р1 во впускных штуцерах 24 и 25, была бы равна давлению Р1, умноженному на поперечное сечение S1 первого отверстия 38. В предложенном согласно настоящему изобретению варианте сила F, приложенная к подвижному поршню 23, напротив, уменьшена относительно упомянутой силы F1, в соответствии с соотношением R, получаемым из соотношения между поперечными сечениями S1 и S2 первого и второго отверстий 38 и 39, соответственно, и из соотношения давления Р1 во впускных штуцерах 24 и 25 и внешнего давления Р0. Подвижный поршень 23 занимает положение, в котором упомянутая сила F уравновешена суммой сил, приложенных возвратной пружиной 30, и силы F3, возникающей под действием давления Р3 в выпускном штуцере 29, умноженной на поверхность S1 поперечного сечения первого отверстия 38. Подвижный поршень 23 открывает отсечной клапан 26 только тогда, когда сила F больше силы F3. Следовательно, передаваемое клапаном VD отключение давления Р3 к выпускному штуцеру 29 регулируется величиной, которая уменьшена относительно давления Р1 во втором впускном штуцере 24 в соответствии с упомянутым конечным соотношением R. Таким образом, это соотношение R является регулирующим соотношением клапана VD отключения.

Как указано выше, отключающий клапан согласно фиг.9 имеет фиксированное регулирующее соотношение. Это регулирующее соотношение может быть приспособлено к требованиям конкретного вида транспортного средства и к его нормальной загрузке при помощи выбора соразмерных структурных параметров отключающего клапана и, в частности, поверхности S1 первого отверстия 38 и поверхности S2 второго отверстия 39. Первая камера 41 сообщается с атмосферой, поэтому давление Р0 в ней неизменно.

В четвертом варианте осуществления изобретения, представленном на фиг.10, описанные для фиг.9 составляющие детали остаются прежними, однако через проход пустотелого плунжера 40 введен толкающий стержень 43, который опирается на подвижный поршень 23. К этому толкающему стержню приложена сила, регулируемая посредством механического опорного устройства, содержащего пружину 44. Сжатие пружины 44 регулируется при помощи управляющего колеса 45, стержень 46 которого ввинчен в опорный элемент 47, выполненный за одно целое с корпусом 21 отключающего клапана. С помощью данного устройства обеспечена возможность приложения к поршню 23 регулируемого усилия, которое частично компенсирует усилие, приложенное возвратной пружиной 30. Таким образом, рабочие параметры клапана VD отключения и, в частности, его предельное воздействие могут быть отрегулированы для приспособления клапана к конкретному типу транспортного средства или к реальным условиям нагрузки этого средства.

Необходимо понимать, что описанное механическое толкающее устройство приведено исключительно в качестве примера и что устройство может представлять собой различные типы конструкций, как обеспечивающих постоянную регулировку условий эксплуатации отключающего клапана, так и допускающих поэтапную регулировку, а именно выбор между двумя заданными условиями эксплуатации, которые, например, могут соответствовать условию эксплуатации ненагруженного транспортного средства, условию эксплуатации нормально загруженного транспортного средства и условию эксплуатации тяжело груженого транспортного средства.

Пятый вариант осуществления изобретения проиллюстрирован на фиг.11. В этом варианте осуществления изобретения описанные для фиг.9 составляющие детали остаются прежними, однако проходящий через пустотелый плунжер 40 проход оснащен штуцером 48, предназначенным для передачи давления Р4, поступающего от внешнего, соединенного со штуцером 48 источника давления, к первой камере 41. В этом случае приложенная к подвижному поршню 23 сила F уменьшена относительно упомянутой силы F1 в соответствии с соотношением RV, получаемым из соотношения между поперечными сечениями 81 и 82 первого отверстия 38 и соответственно второго отверстия 39, и в соответствии с соотношением между давлением Р1 во впускных штуцерах 25 и регулируемым внешним давлением Р4, при этом давление Р3, переданное клапаном VD отключения к указанному выпускному штуцеру 24, уменьшено в сравнении с давлением Р1 во втором впускном штуцере 24 в соответствии с полученным соотношением RV.

В этом случае при изменении величины регулируемого внешнего давления Р4 соответствующим образом изменяется конечное соотношение RV, которое в данном случае является переменным, в соответствии с которым уменьшено давление Р1, поступающие из второго впускного штуцера 24 для его воздействия на выпускной штуцер 29. Следовательно, в этом случае также обеспечена возможность изменения рабочих параметров клапана VD1 отключения, в частности его регулируемого соотношения RV, для приспособления его к требованиям определенного транспортного средства или особым условиям нагрузки для этого транспортного средства. Очевидно, что изменение величины Р4 внешнего давления может осуществляться посредством ручного управления. Однако преимущественным является автоматическое управление регулировкой при помощи системы управления, выполненной с возможностью оценки условий нагрузки транспортного средства и приспособления к этим условиям управления тормозами, реализуемого отключающим клапаном.

Конечно, предназначенные для изменения режима работы клапана VD отключения устройства, а именно, механическое устройство согласно фиг.10 и жидкостное устройство согласно фиг.10, могут быть также согласованы друг с другом.

Понятно, что данное изобретение не ограничивается этими описанными примерами вариантов осуществления изобретения. В описании упомянуто несколько возможных изменений, однако для специалистов очевидны также другие изменения в области изобретения. Эти и прочие изменения могут быть внесены в описанное и проиллюстрированное изобретение, а также любые замещения на технически равноценные средства, не выходящие за пределы сущности изобретения и объема защиты, определенной в прилагаемой формуле изобретения.

1. Клапан (VD), предназначенный для отключения тормоза передних колес (RAS, RAD) и/или прицепа (RI) в случае подключения его тормозной системы через тормозной клапан (VFR) прицепа, предназначенный для тормозной системы транспортного средства, имеющего две пары колес, оборудованных тормозными устройствами, или для транспортного средства, имеющего по меньшей мере одну пару колес, оборудованную тормозными устройствами и имеющего тормозной клапан прицепа, при этом тормозная система оборудована двумя работающими в качестве насосов главными цилиндрами (CMS, CMD), каждый из которых управляется отдельной тормозной педалью (PS, PD), непосредственно управляющей торможением одного заднего колеса (RPS, RPD) и торможением передних колес (RAS, RAD) и/или, в случае наличия, тормозным устройством прицепа (RI) посредством отключающего клапана (VD), предназначенного для отключения торможения передних колес и/или прицепа, когда нажата только одна тормозная педаль (PS, PD), при этом отключающий клапан содержит корпус (21) с первым впускным штуцером (25) и вторым впускным штуцером (24), предназначенными для подсоединения к главным цилиндрам (CMS, CMD), и выпускной штуцер (29), предназначенный для соединения с тормозным контуром передних колес (RAS, RAD) и/или с тормозным клапаном (VFR) прицепа, отличающийся тем, что корпус (21) имеет первое отверстие (38), в котором установлен один подвижный поршень (23), на который воздействует прикладываемое к первому впускному штуцеру (25) давление, при этом корпус (21) содержит нормально закрытый отсечной клапан (26), перекрывающий сообщение между вторым впускным штуцером (24) и выпускным штуцером (29), и подвижный поршень (23) имеет элемент (28), выполненный с возможностью управления отсечным клапаном (26) для его открытия при смещении поршня (23) под воздействием приложенного к первому впускному штуцеру (25) давления и обеспечивающий сообщение между вторым впускным штуцером (24) и выпускным штуцером (29), а следовательно обеспечивающий приложение присутствующего во втором впускном штуцере (24) давления на выпускной штуцер (29).

2. Отключающий клапан по п.1, отличающийся тем, что отсечной клапан (26) установлен вдоль направления перемещения подвижного поршня (23), а подвижный поршень (23) имеет штифт (28), непосредственно воздействующий на отсечной клапан (26) для его открытия.

3. Отключающий клапан по п.1, отличающийся тем, что содержит второй поршень (22), вставленный в первое отверстие (38) корпуса, при этом второй поршень (22) закреплен удерживающим элементом и поддерживает отсечной клапан (26).

4. Отключающий клапан по п.1, отличающийся тем, что отсечной клапан (26) является шаровым клапаном, оснащенным пружиной (27), отжимающей отсечной клапан (26) в закрытое положение.

5. Отключающий клапан по п.1, отличающийся тем, что первое отверстие (38) корпуса (21) клапана закрыто на его конце заглушкой (31), на которую в нерабочем положении опирается подвижный поршень (23), при этом подвижный поршень (23) прижимается к заглушке (31) пружиной (30).

6. Отключающий клапан по п.5, отличающийся тем, что первое отверстие (38) корпуса (21) клапана имеет несколько различных диаметров, которые уменьшаются от его открытого конца к противоположному концу.

7. Отключающий клапан по п.5, отличающийся тем, что заглушка (31) выполнена с возможностью перемещения и оснащена зажимным кольцом (36), а между подвижной заглушкой (31) и зажимным кольцом (36) расположен распорный элемент (37), выполненный с возможностью удержания подвижного поршня (23) в положении, в котором он открывает отсечной клапан (26), при этом распорный элемент (37) используют при наполнении тормозного контура маслом, а затем удаляют для обеспечения нормального функционирования отключающего клапана.

8. Отключающий клапан по п.7, отличающийся тем, что распорный (37) элемент имеет такую форму, которая обеспечивает его автоматическое удаление при приложении к отсечному клапану тормозного давления.

9. Отключающий клапан по п.1, отличающийся тем, что подвижный поршень (23) имеет второе глухое отверстие (39), обращенное к первому впускному штуцеру (25), при этом пустотелый плунжер (40) выполнен герметично за одно целое с корпусом (21) клапана и герметично входит во второе отверстие (39) подвижного поршня (23), а у дна второго осевого глухого отверстия (39) плунжер (40) образует первую камеру (41) с поперечным сечением, равным поперечному сечению второго отверстия (39), и сообщающуюся через проход пустотелого плунжера (40) с внешним давлением (Р0, Р4), в первом отверстии (38) корпуса (21) клапана плунжер (40) образует кольцевую камеру (42), которая сообщается с первым впускным штуцером (25) и имеет поперечное сечение, равное разнице между поперечным сечением первого отверстия (38) и поперечным сечением второго отверстия (39), при этом прикладываемая к подвижному поршню (23) сила (F) под воздействием давления в первом впускном штуцере (25) уменьшена относительно произведения (F1) давления (Р1) в первом впускном штуцере (25) на поперечное сечение первого отверстия (38) в соответствии с соотношением (R, RV), получаемым из соотношения между поперечными сечениями первого отверстия (38) и второго отверстия (39) и из соотношения давления (Р1) в первом впускном штуцере (25) и внешнего давления (Р0, Р4), а также уменьшено давление, передаваемое отключающим клапаном к выпускному штуцеру (29), относительно давления (Р1) во втором впускном штуцере (25) в соответствии с получаемым соотношением (R, RV).

10. Отключающий клапан по п.9, отличающийся тем, что через проход пустотелого плунжера (40) проходит толкающий стержень (43) и опирается на подвижный поршень (23), а для приложения к толкающему стержню (43) регулируемого усилия и следовательно для передачи подвижному поршню (23) регулируемой силы предусмотрено механическое опорное устройство (44-47).

11. Отключающий клапан по п.10, отличающийся тем, что механическое опорное устройство (44-47) содержит пружину (44), выполненную с возможностью регулировки сжатия посредством средства управления, такого как управляющее колесо (45) с винтовым стержнем (46).

12. Отключающий клапан по п.9, отличающийся тем, что источником внешнего давления (Р0), воздействующего на образованную во втором отверстии (39) первую камеру (41), является атмосферное давление, при этом получаемое соотношение (R) является неизменным и соответствует соотношению между поперечными сечениями первого отверстия (38) и второго отверстия (39).

13. Отключающий клапан по п.9, отличающийся тем, что источником внешнего давления (Р4), воздействующего на образованную во втором отверстии (39) первую камеру (41), является регулируемый источник давления, при этом получаемое соотношение (RV) является изменяемым и может быть приспособлено к требованиям конкретного вида транспортного средства и к его условиям загрузки.

14. Отключающий клапан по п.13, отличающийся тем, что величина внешнего давления (Р4) изменяема посредством ручного управления.

15. Отключающий клапан по п.13, отличающийся тем, что величина внешнего давления (Р4) изменяема посредством автоматического управления, осуществляемого системой, выполненной с возможностью оценки условий нагрузки транспортного средства и возможностью приспособления к этим условиям управления тормозами, реализуемого отключающим клапаном.

16. Отключающий клапан по п.10, отличающийся тем, что дополнительно содержит в сочетании все признаки согласно одному или более пп.11-15.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к тормозным системам , предназначенным для самоходных транспортных средств, Цель изобретения - повышение надежности. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к узлам главных тормозных цилиндров с раздельными гидроприводами исполнительных органов , например двухконтурной тормозной системы легковых автомобилей.

Изобретение относится к тормозной системе транспортных средств

Изобретение относится к области автомобилестроения

Изобретение предназначено для автоматического инициирования торможения транспортного средства. Линия CAP, клапан (50), линия (70), сравнивающий клапан (60), образуют средство DS для подачи воздуха высокого давления и выбора наибольшего давления подачи воздуха к задним модуляторам (24, 25). Клапан (50), сравнивающий клапан (60) соединены с центральным электронным блоком управления (CNT). Датчики ускорения (80), направления передвижения (110) предназначены для определения остановки трактора на подъеме. При остановке трактора на подъеме с помощью средства (DS) выбирают максимальное давление подачи текучей среды к задним модуляторам (24, 25), когда педальный механизм (14) не нажат, а датчики (80, 110) определили, что трактор остановлен на подъеме. Достигается предотвращение скатывания назад трактора при торможении на подъеме, электронное руление посредством торможения, управление торможением на поворотах, динамическое управление заносом без вмешательства АБС, автономная функция руления посредством торможения, управление тягой. 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в тормозных устройствах транспортных средств

Наверх