Усилитель привода управления сцеплением с расположенными на участке штока поршня специальными динамическими средствами уплотнения

Изобретение относится к усилителю привода управления сцеплением посредством пневматического давления. Усилитель привода содержит шток (2) поршня, нагружаемый гидравлическим давлением, установленный на штоке (2) поршня пневматический усилительный поршень (60), гидравлический распределительный элемент (22). Гидравлическая полость (16) уплотнена относительно расположенной рядом пневматической полости (54) расположенными на участке штока (2) поршня динамическими уплотняющими средствами. Динамические уплотняющие средства состоят из гидравлического уплотнения (3) и пневматического уплотнения (4). Достигается повышение срока службы устройства. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к усилителю привода управления сцеплением для усиления гидравлического усилия нажатия на педаль сцепления посредством пневматического давления, содержащему шток поршня, нагружаемый гидравлическим давлением со стороны дистального конца посредством расположенной в корпусе гидравлической полости для непосредственного приведения в действие сцепления и установленный на штоке поршня пневматический усилительный поршень, нагружаемый сжатым воздухом, расположенным в корпусе пневматической полости для дополнительного усиления усилия сцепления, а также гидравлический распределительный элемент, позиция которого, вызываемая усилием педали сцепления гидравликой, управляет подводом к поршню усилителя сжатого воздуха, причем гидравлическая полость герметизирована относительно расположенной рядом пневматической полости расположенными на участке штока поршня динамическими уплотняющими средствами.

Такие усилители привода управления сцеплением используют, главным образом, в грузовых автомобилях для усиления произведенного гидравлически усилия ноги, прикладываемого к педали сцепления, посредством пневматического давления, так как сцепления грузовых автомобилей могут приводиться в действие, как правило, только при большом приложении силы.

Из DE 102007051148 A1 известен усилитель привода управления сцеплением с усилительным поршнем, с возможностью его перемещения посредством пневматического давления для усиления усилия сцепления. Гидравлический, с возможностью приведения в действие от усилия ноги на педаль сцепления, распределительный элемент управляет посредством клапанной механики, прибавляемым дополнительно к усилию ноги на педаль сцепления пневматическим давлением, которым нагружают усилительный поршень.

Усилитель привода управления сцеплением расположен в корпусе, в котором относящуюся к усилительному поршню пневматическую полость нужно уплотнять относительно нагружаемой с торцевой стороны напротив штока поршня гидравлической полости. Это осуществляется посредством двух расположенных на одной оси рядом друг с другом и неподвижно фиксированных в корпусе уплотнительных колец, прилегающих с внутренним уплотнением к штоку поршня.

Проблематичным является то, что нельзя обеспечить общую идеальную для обоих уплотнительных колец поверхность скольжения. В то время как для одного соответствующего гидравлической полости уплотнительного кольца требуется довольно гладкая поверхность штока поршня, то для расположенного рядом соответствующего пневматической полости уплотнительного кольца требуется относительно более шероховатая и смазанная смазочным материалом поверхность. В случае общей поверхности скольжения гидравлическое уплотнительное кольцо уменьшает смазку пневматического уплотнительного кольца. Поэтому пневматическое уплотнительное кольцо перемещается почти сухим и стирается раньше срока службы усилителя привода управления сцеплением. Вследствие этого пневматическое уплотнительное кольцо больше не может уплотнять, из-за чего в гидравлическую полость может входить большее количество сжатого воздуха, что может приводить в экстремальном случае к ухудшенной управляемости посредством рабочей жидкости усилителем привода управления сцеплением или к ее полному отсутствию.

Задача предложенного изобретения в таком усовершенствовании усилителя привода управления сцеплением соответствующего вида, при котором расположенные между пневматической полостью и гидравлической полостью динамические уплотняющие средства получают более длительный срок службы за счет уменьшения их износа.

Задача решена с помощью усилителя привода управления сцеплением, охарактеризованного признаками пункта 1 формулы изобретения. В других зависимых пунктах формулы изобретения раскрыты предпочтительные усовершенствованные варианты изобретения.

Изобретение основано на том, что динамические уплотняющие средства состоят из расположенного на участке дистального конца штока поршня и действующего с внешним уплотнением относительно гидравлической полости гидравлического уплотнения, а также расположенного со стороны корпуса и действующего с внутренним уплотнением относительно штока поршня пневматического уплотнения.

Преимущество настоящего изобретения состоит, в частности, в том, что пневматическое уплотнение может выполняться с конструктивной поверхностью скольжения для увеличения срока службы. Так как поверхность скольжения динамического гидравлического уплотнения отличается от поверхности скольжения пневматического уплотнения между гидравлической полостью и пневматической полостью.

Согласно предпочтительному варианту выполнения, гидравлическое уплотнение состоит по меньшей мере из двух расположенных на одной оси на некотором расстоянии друг от друга гидравлических уплотнительных колец, установленных на выполненном со стороны конца штока поршня гидравлическом поршне. При этом диаметр гидравлического поршня больше диаметра штока поршня, который может выполняться благодаря этому меньше и легче.

В противоположность этому, пневматическое уплотнение состоит предпочтительно из единственного пневматического уплотнительного кольца с возможностью его установки, например, на расположенной в корпусе и выступающей в пневматическую полость направляющей штока поршня.

Расположенная между гидравлическим уплотнением и пневматическим уплотнением вдоль штока поршня гидравлическая вторичная полость вентилируется, согласно делающему изобретение более эффективным мероприятию, в атмосферу. Это исключает возможность проникновения в гидравлическую систему сжатого воздуха, исходящего из пневматической полости и переливающегося через пневматическое уплотнение во вторичную полость.

Выпуск воздуха из пневматической вторичной полости осуществляется посредством соединенной с ней гидравлической вторичной полости, предпочтительно, посредством выполненного в корпусе поперечного канала с основным каналом выпуска воздуха на участке гидравлически приводимого в действие распределительного элемента. Так, как гидравлически приводимый в действие распределительный элемент, в свою очередь приводит в действие клапанную механику, имеющую соединение для выпуска воздуха для вентиляции пневматической полости, это соединение для выпуска воздуха можно использовать с целью вентиляции вторичной полости.

Далее приводятся более подробно другие усовершенствующие изобретение мероприятия вместе с описанием предпочтительного примера выполнения изобретения посредством чертежа, на котором схематично показан продольный разрез усилителя привода управления сцеплением.

Согласно чертежу усилитель привода управления сцеплением содержит гидравлическое соединение 1, через которое произведенное не изображенной педалью сцепления водителем гидравлическое давление попадает в полость 2 сцепления, в которой шток 18 поршня усилителя привода управления сцеплением расположен с возможностью перемещения. Через гидравлические каналы 20 гидравлическая полость 16 соединена с распределительным клапаном 220, основным элементом которого является распределительный элемент 22.

Распределительный клапан 220 выполняет функции 3/3- ходового клапана и имеет вследствие этого три проточных пути и три положения включения. Три проточных пути состоят из поперечного канала 72, соединенного с пневматической полостью 54, канала 36 для выпуска воздуха, поддерживающего соединение с основным каналом 46 выпуска воздуха, причем последний соединен с внешней атмосферой, и пневматической входной полости 50, соединенной с источником 51 сжатого воздуха.

Возвратная пружина 30 перемещает распределительный элемент 22 при уменьшенном гидравлическом давлении в гидравлической полости 16 в его исходную позицию. В этом положении распределительный клапан 220 соединяет поперечный канал 72 с каналом 36 для выпуска воздуха. Вследствие этого в исходной позиции сжатый воздух может выпускаться из пневматической полости 54 через поперечный канал 72, канал 36 для выпуска воздуха и основной канал 46 выпуска воздуха в атмосферу.

При увеличении давления в гидравлической полости 20 распределительный клапан 220 перемещается в свое второе положение включения, в котором три проточных пути закрыты.

При дальнейшем увеличении давления в гидравлической полости 20 распределительный клапан 220 перемещается в свое третье положение включения, в котором поперечный канал 72 соединен с входной пневматической полостью 50, а вследствие этого инициируется подача давления к пневматической полости 54.

Пневматическая полость 54 смонтирована вместе с установленным в корпусе 1 и выступающим в пневматическую полость 54 направляющим штоком 5 штока 2 поршня и прилегает через пневматическое уплотнение 4 из пневматического уплотнительного кольца 68, с внутренним уплотнением к внешней поверхности штока 2 поршня. Напротив него, на участке дистального конца штока 2 поршня предусмотрено действующее с внешним уплотнением относительно полости 16 гидравлическое уплотнение 3, состоящее из обоих расположенных на одной оси на некотором расстоянии друг от друга гидравлических уплотнительных колец 56а и 56b. Оба гидравлических уплотнительных кольца 56а и 56b установлены на образованном со стороны конца штока 2 поршня гидравлическом поршне 18.

В пневматической полости 54 расположена не изображенная пружина, легко предварительно поджимающая установленный на штоке 2 поршня усилительный поршень 60, поэтому предусмотренный для приведения в действие не изображенного сцепления толкатель 62, установленный на усилительном поршне 60, прилегает к соответствующим конструктивным элементам, не приводя их в действие. Шток 2 поршня, усилительный поршень 60 и толкатель 62 фиксированы друг к другу и направлены вдоль общей оси, соответствующей также направлению, в котором перемещаются эти конструктивные элементы.

Усилительный поршень 60 уплотнен посредством пневматического уплотнения 681 относительно внутренней стенки пневматической полости 54. В случае подачи давления к пневматической полости 54 поступающий сжатый воздух перемещает усилительный поршнь 60 в его положение для приведения в действие, поэтому с помощью толкателя 62 сцепление приводится в действие.

Имеющаяся между гидравлическим уплотнением 3 и пневматическим уплотнением 4 вдоль штока 2 поршня и направляющего штока 5 гидравлическая вторичная полость 21 вентилируется через канал 71 для выпуска воздуха в атмосферу. Дополнительно гидравлическая вторичная полость 21 соединена через соединенный с ней канал 70 выпуска воздуха из вторичной полости, выполненный в виде сверления в штоке 2 поршня, с пневматической полостью 54, расположенной в усилительном поршне 6 напротив вторичной полости 23. Выпуск воздуха из пневматической вторичной полости 23 и соединенной с ней гидравлической вторичной полости 21 осуществляется через канал 70 выпуска воздуха из вторичной полости с каналом 71 для выпуска воздуха к основному каналу 46 выпуска воздуха на участке гидравлически приводимого в действие распределительного элемента 22. Основной канал 46 выпуска воздуха защищен обратным клапаном 47 от исходящих снаружи воздействий.

1. Усилитель привода управления сцеплением для усиления гидравлического усилия нажатия на педаль сцепления посредством пневматического давления, содержащий:

- шток (2) поршня, нагружаемый гидравлическим давлением со стороны дистального конца посредством расположенной в корпусе (1) гидравлической полости (16) для непосредственного приведения в действие сцепления,

- установленный на штоке (2) поршня пневматический усилительный поршень (60), нагружаемый сжатым воздухом расположенной в корпусе (1) пневматической полости (54) для дополнительного усиления усилия сцепления,

- гидравлический распределительный элемент (22), позиция которого, инициируемая усилием педали сцепления гидравликой, управляет подводом к поршню (60) усилителя сжатого воздуха,

- причем гидравлическая полость (16) герметизирована относительно расположенной рядом пневматической полости (54) расположенными на участке штока (2) поршня динамическими уплотняющими средствами, причем динамические уплотняющие средства состоят из:

- расположенного на участке дистального конца штока (2) поршня, выполненного с возможностью воздействия с внешним уплотнением относительно гидравлической полости (16) гидравлического уплотнения (3), а также

- расположенного со стороны корпуса и выполненного с возможностью воздействия с внутренним уплотнением относительно штока (2) поршня пневматического уплотнения (4), отличающийся тем, что расположенная между гидравлическим уплотнением (3) и пневматическим уплотнением (4) вдоль штока (2) поршня гидравлическая вторичная полость (21) вентилируется в атмосферу.

2. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что гидравлическое уплотнение (3) состоит по меньшей мере из двух расположенных на одной оси на заданном расстоянии друг от друга гидравлических уплотнительных колец (56а, 56b), установленных на выполненном со стороны конца штока (2) поршня гидравлическом поршне (18).

3. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что пневматическое уплотнение (4) состоит из пневматического уплотнительного кольца (68), установленного, в частности, на расположенной в корпусе (1) и выступающей в пневматическую полость направляющей (5) штока (2) поршня.

4. Усилитель по п.3, отличающийся тем, что гидравлическая вторичная полость (21) соединена через соединенное с ней сверление (70) в штоке (2) поршня с расположенной напротив пневматической полости (54), в усилительном поршне (60), пневматической вторичной полостью (23).

5. Усилитель по п.4, отличающийся тем, что выпуск воздуха из пневматической вторичной полости (23) осуществляется через соединенную с ней гидравлическую вторичную полость (21), соединенную через канал (71) выпуска воздуха с основным каналом (46) выпуска воздуха на участке гидравлически приводимого в действие распределительного элемента (22) для подачи сжатого воздуха в усилительный поршень (60).