Главный тормозной тандем-цилиндр

 

О П И С А Н И Е 3 09494

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

Союз Советских

Социалистических

Республик

Заявлено 13.VI.1969 (Рй 1341944/27-11) с присоединением заявок ¹ 1341943 27-11 и 1341942/27-11

Приоритет по пп. 1 — 6 и 10 — 16 14Х1.1968, М 28296/68, 28297/ 68 и 28298/68

Великобритания, по пп. 7 — 9 10Х.1969, № 23906/69, Великобритания

Опубликовано 09,т/11.1971. Бюллетень № 22

МПК В 60t 11/20

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 629.113.4-592 (088.8) Дата опубликования описания 9.IX.1971

Авторы изобретения

Иностранцы

Александер Джон Вильсон и Стюарт Брюс Доусон (Великобритания) Иностранная фирма

«Гирлинг Лимитед» (Великобритания) — е

Заявитель

ГЛАВНЫЙ ТОРМОЗНОЙ ТАНДЕМ-ЦИЛИНДР

ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ

ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к гидравлическим тормозным системам автомобилей, и касается конструкции главных тормозных тандем-цилиндров. 5

Известны главные тормозные тандем-цилиндры для гидравлических тормозных систем транспортных средств, содержащие корпус, в цилиндрической полости которого уста- 10 новлены принудительно перемещаемые первичный и вторичный поршни, пространство между которыми связано с рабочими тормозными цилиндрами первичного тормозного контура и через нормально открытый качаю- 15 щийся клапан — с резервуаром тормозной жидкости, а пространство между вторичным поршнем и торцовой стенкой корпуса соединено с рабочими тормозными цилиндрами вторичного тормозного контура и через нор- 20 мально открытый подпружиненный клапан — -. с резервуаром тормозной жидкости. Однако в этих тормозных тандем-цилиндрах значительная часть хода тормозной педали расходуется на создание в полостях нагнетания 25 тандем-цилиндра давления, достаточного для выборки зазоров между тормозными колодками и барабаном, что понижает быстродействие и тем самым надежность всего привода в целом.

Предлагаемый главный тормозной тандемцилиндр отличается от известных тем, что для повышения быстродействия и надежности тормозной системы он снабжен размещенным в его корпусе нормально закрытым качающимся клапаном, связывающим пространство между первичным и вторичным поршнями с источником тормозной жидкости под давлением, и следящим устройством, управляющим работой упомянутыx качающихся клапанов.

Ниже подробно излагаются особенности конструкции предложенного тандем-цилиндра, и в том числе следящего устройства и качающихся клапанов.

На фиг. 1 показана конструкция описываемого тандем-цилиндра, продольный разрез, первый вариант; на фиг. 2 — то же, продольный разрез, второй вариант; на фпг. 3 — 5— конструкция и работа обратного клапана дросселя следящего устройства, первый вари ант; на фиг. 6 — 8 — то же, второй вариант; на фиг. 9 и 10 — конструкция и работа обратного клапана и дросселя тандем-цилиндра, второй вариант; на фиг. 11 — 16 — качающпеВыходное отверстие 88 (фиг. 1) связывает первичное пространство сжатия 12 с рабочими тормозными цилиндрами первичного тормозного контура.

5 Между вторичным поршнем 4 и торцовой стенкой корпуса 2 расположено вторичное пространство сжатия 84, связанное отверстием 85 с рабочими тормозными цилиндрами вторичного тормозного контура.

Тормозная жидкость из резервуара подается через отверстие 86 в кольцевую проточку 87 поршня 4, между которым и стенками цилиндра установлены манжетные уплотнения 88. В поршне 4 выполнены сверления 89, соединяющие кольцевую проточку 87 с осевым сверлением поршня, в котором расположен нормально открытый подпружиненный обратный клапан 40.

Между фланцем 41 (фиг. 6 — 8) и внутренней поверхностью корпуса цилиндра установлен сальник 42. Одно из периферийных отверстий 48 фланца переменного диаметра является дросселем, соприкасающаяся с ним часть кольцевой эластичной пластины 44 имеет цилиндрическое отверстие 45 для прохода жидкости.

В ступенчатой полости 46 (фиг. 2) корпуса 47 главного цилиндра размещены первичный поршень 48, выполненный за одно целое со штоком 49, управляемым от тормозной педали, и вторичный поршень 50. Между поршнем 48 и стенками полости 46 установлен сальник 51. Поршень 48 со штоком 49 удерживается от смещения в сторону педали шайбой 52 и стопорным кольцом 58.

Первичное пространство сжатия 54 связано с резервуаром тормозной жидкости каналом

55, в котором установлен подпружиненный пружиной 56 качающийся клапан 57, а с источником тормозной жидкости под давлением — каналом 58, в котором установлен нормально закрытый подпружиненный пружиной 59 качающийся клапан 60.

Выходное отверстие 61 связывает первичное пространство сжатия 54 с рабочими тормозными цилиндрами первичного тормозного контура. Управление включением качающихся клапанов 57 и 60 производится следящим устройством, выполненным в виде установленного на конце штока 49 полого цилиндра 62 с перфорированным днищем 68. Цилиндр 62 уплотнен по наружной поверхности с помощью сальника 64 и подпружинен с противоположных сторон пружинами различной жесткости. Пружина 65 меньшей жесткости размещена между днищем цилиндра 62 ч стаканом бб, зафиксированным в корпусе 47, Пружина 67 большей жесткости расположена между противоположной стороной днища цилиндра 62 и первичным поршнем 48. Перфорированное днище 68 снабжено обратным клапаном и дросселем, устройство и работа которых подробно изображены на фиг. 9 и

10. В днище 68 выполнены отверстия 68. Пружина 67 опирается на днище 68 через втулПружина 21 большей жесткости расположена между перфорированным днищем полого цилиндра и фланцем 28, установленным на штоке и зафиксированным от осевых rIepe- 50 мещений относительно упомянутого штока стопорным кольцом 29 и шайбой 80, упирающейся в заплечик штока.

По периферии фланца выполнены отверстия 81, которые перекрываются кольцевой 55 пластиной 82 из эластичного материала, например резины. Центральная часть пластины зажата между центральной частью фланца и шайбой 80 и свободна по периферии. Нару кный диаметр фланца меньше внутреннего 60 диаметра корпуса цилиндра; через кольцевой зазор между фланцем и корпусом цилиндра дросселируется жидкость. B более крупном масштабе описанное устройство изображено ча фиг. 3 — 5. 65 ся клапаны, варианты конструктивного выполнения.

В ступенчатой полости l корпуса 2 главного цилиндра размещены первичный 8 и вторичный 4 поршни, причем диаметр первичногопоршня больше,,чем диаметр вторичного.

Первичный поршень выполнен с осевым сверлением, в котором размещен цельный ступенчатый шток 5, управляемый от тормозной педали. Между штоком и поршнем установлен 10 сальник 6. Шток имеет на своем внешнем конце головку 7, установленную в проточке 8 первичного поршня с осевым зазором и удерживаемую от смещения в сторону педали шайбой 9 и стопорным кольцом 10. Между пер- 15 вичным поршнем и стенками корпуса установлено манжетное уплотнение 11, которое создает большее сопротивление перемещению первичного поршня, чем сальник 6 перемещению штока. 20

Первичное пространство сжатия 12 между первичным и вторичным поршнями связано с резервуаром тормозной жидкости каналом 18, в котором установлен подпружиненный пружиной 14 качающийся клапан 15, и с источ- 25 ником тормозной жидкости под давлением каналом 16, в котором установлен нормально закрытый подпружиненный пружиной 17 качающийся клапан 18. Управление включением качающихся клапанов 15 и 18 производится 50 следящим устройством в виде установленного на ступенчатом штоке полого цилиндра 19 с перфорированным днищем, подпружиненного с противоположных сторон пружинами 20 и

21 различной жесткости. Пружина 20 мень- З5 шей жесткости установлена между перфорированным днищем 22 полого цилиндра 19 и шайбой 28, опирающейся на заплечик 24 корпуса 2.

Перемещение полого цилиндра в сторону 40 пружи: b> меньшей жесткости ограничено ступенчатой втулкой 25, один конец которой взаимодействует с центральной частью 26 перфорированного днища, а другой — со стопорным кольцом 27. 45

309494 ку 69, между фланцевой частью которой и днищем 63 расположена кольцевая металлическая пластина 70.

Дроссель выполнен в виде кольцевого зазора 71 между наружной поверхностью штока 49 и внутренними поверхностями центральных отверстий втулки 69 и днища 63.

Между вторичным поршнем 50 и крышкой 72 корпуса 47 цилиндра расположено вторичное пространство сжатия 78, связанное отверстием 74 с рабочими тормозными цилиндрамии вторичного тор мозно го контур а.

Тормозная жидкость из резервуара подается через отверстие 75, далее через канал 76 и компенсационное отверстие 77 в пространство сжатия 73.

Вторичный поршень 50 скользит в кольцах 78 и 79, зафиксированных относительно внутренней поверхности корпуса. Между поршнем 50 и кольцами 78 и 79 установлены манжетные уплотнения 80 и 81, причем манжетное уплотнение 81 имеет выступ 82, взаимодействующий с заплечиком 83 поршня 50.

Последний удерживается в крайнем левом положении пружиной 84.

В корпусе 2 (фиг. 11 — 16) выполнен канал 18, в более широкой части которого установлена пробка 85 с осевым каналом 86, служащая седлом клапана, состоящего из подпружиненной пружиной 87 клапанной головки 88 и штока 89, отклоняемого торцом полого цилиндра 19. В варианте, представленном на фиг. 11, на седле клапана выполнены выступающие концентрические пояски 90 и

91, причем во внешнем пояске 91 имеются горизонтальные проточки 92 для прохода жидкости.

Вариант, представленный на фиг. 12, отличается от вышеописанного тем, что клапанная головка подпружинена конической пружиной 93, а не цилиндрической, как на фиг. 11.

В варианте, показанном на фиг. 13, выступающие концентрические пояски 94 и 95 выполнены на клапанной головке 96, причем во внешнем пояске 95 имеются горизонтальные проточки 97 для прохода жидкости.

В вариантах, показанных на фиг. 14 — 16, канал 18 имеет переменное сечение, причем части 98 и 99 большего диаметра разделены перегородкой 100, в которой имеется отверстие 101. Нижняя сторона 102 перегородки служит седлом клапана, который выполнен в виде плоской шайбы 108, снабженной штоком 104, отклоняемым торцом полого цилиндра 19. На противоположной штоку стороне шайбы выполнен Т-образный выступ 105, проходящий в отверстие 101, между головкой 106 которого и противоположной седлу стороной перегородки расположена пружина.

На фиг, 14 и 16 пружина 107 коническая, а на фиг. 15 пружина 108 цилиндрическая.

В вариантах, представленных на фиг. 14 и

15, на седле клапана выполнены выступающие концентрические пояски 109, и 110, при5

65 чем во внешнем пояске 110 имеются горизонталь..ые проточки 111 для прохода жидкости.

В варианте, показанном на фиг. 16, выступающие концентрические пояски П2 и 118 выполнены на клапанной головке 114, причем во внешнем пояске 118 имеются горизонтальные проточки 115 для прохода жидкости.

Для предотвращения поступления тормозной жидкости из первичного пространства сжатия в источник тормозной жидкости под давлением, когда качающийся клапан открыт, в магистрали, соединяющей первичное пространство сжатия с источником тормозной жидкости под давлением размещен обратный клапан (не показан) .

Главный тормозной тандем-цилиндр (фиг. 1) работает следующим образом. При нажатии на педаль тормоза шток перемещается вправо, при этом первичный поршень 8 остается неподвижным вследствие того, что манжетное уплотнение 11 создает большее сопротивление перемещению, чем сальник 6. При этом пружина 21, воздействуя на днище 22 полого цилиндра 19, выводит его из взаимодействия со штоком качающегося клапана 15, позволяя ему закрыться под действием пружины 14. Вследствие дальнейшего перемещения полого цилиндра 19 его торец, воздействуя на шток качающегося клапана 18, отклоняет его, гем самым открывая проход для тормозной жидкости из источника высокого давления в первичное пространство сжатия 12 и далее через отверстие 88 в рабочие тормозные цилиндры первичного тормозного контура.

Под действием давления в пространстве сжатия 12 вторичный поршень 4 перемещае-,ся вправо, при этом обратный клапан перекрывается и происходит повышение давления во вторичном пространстве сжатия 34 и, следовательно, во вторичном тормозном контуре.

При повышении давления в пространстве сжатия 12 упругая кольцевая пластина 82 отходит от фланца 28, открывая проход для гормозной жидкости в пространство между первичным поршнем 8 и фланцем. Давление в пространстве сжатия продолжает повышаться, и усилие через фланец передается ца шток 5, противодействуя усилию нажатия на педаль. При перемещении штока вместе с фланцем и упругой кольцевой пластиной влево происходит прижатие этой пластины к отверстиям 81 фланца, и избыток жидкости дросселируется через кольцевой зазор между наружной поверхностью фланца и внутренней поверхностью полости 1 корпуса цилиндра или через дроссельное отверстие 43 до тех пор, пока шток не будет уравновешен. При этом полый цилиндр 19 находится между штоками качающихся клапанов 15 и 18, которые закрыты.

При уменьшении усилия на тормозной педали жидкость, воздействуя на фланец, перемещает его вместе со штоком и полым цилиндром 19 влево, открывая клапан 15, чтобы соединить пространство сжатия 12 с резер309494

1О

20 вуаром тормозной жидкости для уменьшения давления в системе.

В случае выхода из строя источника тормозной жидкости под давлением цилиндр работает следующим образом. При нажатии на тормозную педаль шток перемещается вправо, происходит закрытие клапана 15 и открытие клапана 18. Поскольку повышения давления в пространстве сжатия 12 не происходит, шток перемещается дальше до выбора зазора между головкой 7 штока и первичным поршнем 8, после чего происходит их совместное перемещение, приводящее к повышению давления в первичном пространстве сжатия 12 и вторичном пространстве сжатия 84. Утечки жидкости через канал 16 не происходит вследствие наличия обратного клапана в магистрали, соединяющей этот канал с неисправным в данном случае источником тормозной жидкости под давлением.

В случае выхода из строя источника тормозной жидкости под давлением и нарушения подачи тормозной жидкости из резервуара в первичное пространство сжатия 12 дальнейшее нажатие на тормозную педаль приводит к перемещению штока до взаимодействия со вторичным поршнем 4, который смещается вправо, подавая тормозную жидкость под давлением в рабочие тормозные цилиндры вторичной тормозной цепи.

B случае, если источник тормозной жидкости под давлением исправлен, а нарушена подача тормозной жидкости во вторичный тормозной контур, тормозная жидкость под давлением подается только в рабочие тормозные цилиндры первичного тормозного * контура.

Во всех вышеописанных случаях при отпуске тормозной педали шток с установленными на нем устройствами возвращается в исходное положение под действием пружин 20 и 21, а также возвратной пружины вторичного поршня.

Главный тормозной тандем-цилиндр, показанный на фиг. 2, работает следующим обра30М. При нажатии на тормозную педаль шток 49 и выполненный за одно целое с ним первичный поршень 48 перемещаются на небольшое расстояние вправо. Под действием пружины б7 вправо перемещается также полый цилиндр б2, сжимая пружину б5. При этом качающийся клапан 57 перекрывает канал 55, ведущий к резервуару тормозной >кидкости, а клапан б0 открывается и пропускает тормозную жидкость от источника тормозной жидкости под давлением в первичное пространство сжатия 54, далее тормозная жидкость под давлением через канал б1 поступает в рабочие тормозные цилиндры первичного тормозного контура. Одновременно под воздействием высокого давления в пространстве сжатия 54 вторичный поршень 50 перемещается вправо. При этом ман>кетным уплотнением 81 перекрывается канал 77, соединяющий вторичное пространство сжа25 зо

5О

65 тия 78 с резервуаром тормозной жидкости.

Давление в пространстве сжатия 84 растет, что вызывает повышение давления в рабочих тормозных цилиндрах вторичного тормозного контура.

В случае выхода из строя источника тормозной жидкости под давлением или нарушения подачи тормозной жидкости из резервуара по каналу 55 шток 49 перемещается далее вправо и, входя во взаимодействие со вторичным поршнем 50, перемещает его вправо, повышая давление в пространстве сжатия 78 и в рабочих тормозных цилиндрах вторичного тормозного контура.

В остальном работа этой конструкции аналогична работе конструкции, показанной на фиг. 1.

Предмет изобретения

1. Главный тормозной тандем-цилиндр для гидравлических тормозных систем транспоргных средств, содержащий корпус, в цилиндрической полости которого установлены принудительно перемещаемые первичный и вторичный поршни, пространство между которыми связано с рабочими тормозными цилиндрами первичного тормозного контура и через нормально открытый качающийся клапан — с резервуаром тормозной жидкости, а пространство между вторичным поршнем и торцовой стенкой корпуса соединено с рабочими тормозными цилиндрами вторичного тормозного контура и через нормально открытый подпружиненный клапан — с резервуаром тормозной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности тормозной системы, он снабжен размещенным в его корпусе нормально закрытым качающимся клапаном, связывающим пространство между первичным и вторичным поршнями с источником тормозной жидкости под давлением, и следящим устройством, управляющим работой упомянутых качающихся клапанов.

2. Тандем-цилиндр по и. 1, отличающийся тем, что следящее устройство выполнено в виде установленного на связанном с тормозной педалью управляющем штоке полого цилиндра с перфорированным днищем, своими торцами взаимодействующего со штоками качающихся клапанов и подпружиненного с противоположных сторон пружинами различной жесткосги, причем пружина меньшей жесткости размещена между днищем полого цилиндра и промежуточной деталью, связанной с корпусом, а пружина большей жесткости — между противоположной стороной упомянутого днища и жестко связанным с управляющим штоком перфорированным фланцем, снабженным обратным клапаном и дросселем.

3. Тандем-цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что вторичный поршень уплотнен относительно стенок цилиндра с помощью caJIb309494

10 никовых уплотнений, между которыми расположено кольцевое углубление, соединенное каналом с осевым сверлением поршня, в котором размещен упомянутый нормально открытый подпружиненный обратный клапан.

4. Тандем-цилиндр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что первичный поршень установлен с осевым зазором на перемещающем его управляющем штоке.

5. Тандем-цилиндр по пп. 1 — 4, отличающийся тем, что упомянутый обратный клапан выполнен в виде взаимодействующей с отверстиями фланца кольцевой пластины из эластичного материала, своей центральной частью прижатой к фланцу и свободной по периферии.

6. Тандем-цилиндр по пп. 1 — 5, отлл чающийся тем, что упомянутый дроссель выполнен в виде кольцевого зазора между наружной поверхностью фланца и внутренней поверхностью корпуса цилиндра.

7. Тандем-цилиндр по пп. 1 — 5, стличаюи ийся тем, что упомянутый дроссель выполнсн в виде калиброванного отверстия . во фланце, уплотненном по наружной поверхности, причем калиброванное отверстие совмещено с отверстием в эластичной пластине.

8. Тандем-цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что следящее устройство выполнено в виде установленного на связанном с тормозной педалью управляющем штоке уплотпы:ного по наружной поверхности полого цилиндра с перфорированным днищем, снабженного обратным клапаном и дросселем, своими торцами взаимодействующего со штоками ка",àþùèõñÿ клапанов и подпружиненного с противоположных сторон пружинами различной жесткости, причем пру>кипа меньшей жесткости размещена между днищем полого цилиндра и промежуточной деталью, связанной с корпусом, а пружина большей жесткости — между противоположной стороной упомянутого днища и выполненным заодно с управляющим штоком фланцем, образующим первичный поршень.

9. Тандем-цилиндр по пп. 1 и 8, отличающийся тем, что обратный клапан выполнен в виде взаимодействующей с отверстиями днища полого цилиндра кольцевой металлической пластины, установленной с осевым зазором на подпружиненной втулке, скользящей по управляющему штоку и опирающейс". своим торцом на днище полого цилиндра, а дроссель выполнен в виде кольцевого зазора между наружной поверхностью управляющего штока и внутренними поверхностями центральных отверстий полого цилиндра и подпружиненной втулки.

10. Тандем-цилиндр по пп. 1 — 9, отличающийся тем, что качающийся клапан выполнен в виде подпружиненной цилиндрической пружиной шайбы, взаимодействующей с концентрическими выступами седла и соединенной со штоком, отклоняемым торцом полого цилиндра.

11. Тандем-цилиндр по пп. 1 — 9, отличающийся тем, что качающийся клапан выполнен в виде подпружиненной конической пружиной шайбы, взаимодействующей с концентрическими выступами седла и соединенной со штоком, отклоняемым торцом полого цилиндра.

12. Тандем-цилиндр по пп, 1 — 9, отличаюшийся тем, что качающийся клапан выполнен в виде подпружиненной цилиндрическо "t пружиной шайбы с концентрическими выступами, соединенной со штоком, отклоняемым торцом полого цилиндра, и взаимодействующей с плоским седлом.

13. Тандем-цилиндр по пп, 1 — 9, отличающийся тем, что качающийся клапан выполнен в виде взаимодействующей с концентрическими выступами седла плоской шайбы, снабженной штоком, отклоняемым полым цилиндром, а противоположная штоку сторона шайбы снабжена Т-образным выступом, проходящим в отверстие седла, между плоскостью которого и противоположной седлу стенкой корпуса расположена коническая пружина.

14. Тандем-цилин:,р по пп. 1 — 9, отличающийся тем, что качающийся клапа.i выполнен в виде взаимодействующей с концентрическими выступами седла плоской шайбы, снабженной штоком, отклоняемым полым цилиндром, а противоположная штоку сторона шайбы снабжена Т-образным выступом, проходящим в отверстие седла, между плосксстью которого и противоположной седлу стенкой корпуса расположена цилиндрическая пружина.

15. Тандем-цилиндр по пп. 1 — 9, отличаюи,ился тем, что качающийся клапан выполнен в виде взаимодействующей с плоским седлом шайбы с концентрическими выступами, снабженной штоком, отклоняемым полым цилиндром, а противоположная штоку сторона шайбы снабжена проходящим в отверстие седла Т-образным выступом, между плоскостью которого и противоположной седлу стенкой корпуса расположена коническая пружина.

16. Тандем-цилиндр по пп. 1 — 15, отличаюшийся тем, что наружный концентрический выступ качающегося клапана выполнен с горизонтальными сквозными пазами, 309494

90 106 107

1101

104

99

Фиг Ж иг.15

11г

% z 10

Редактор Л. Жаворонкова

Заказ 2327/11 Изд. № 972 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типогпафия, пр. Сапунова, 2

r0r

102

Составитель И. Боброва

Техред Е. Борисова

100

Корректоры: В. Жолудева и Б. Бадылама