PL177696B1

PL177696B1 - Wspomagane urządzenie hamulcowe

Info

Publication number: PL177696B1
Application number: PL95318329A
Authority: PL
Inventors: Philippe Castel
Original assignee: Bosch Syst Freinage
Priority date: 1995-01-18
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 2000-01-31
Also published as: MX9505315A; FR2729354A1; ES2129891T3; CZ11397A3; KR970704596A; DE69508436D1; JPH11500679A; DE69508436T2; TW397783B; RU2155686C2; AU4393096A; TR199600020A2; BR9508460A; WO1996022208A1; PL318329A1; FR2729354B1; EP0802868A1; US5722240A; EP0802868B1

Abstract

1 W spom agane urzadzenie ham ulcow e dla pojazdu samochodowego, zaw ierajace z jednej strony cylinder pom py ham ulcow ej napelniony plynem ham ulcow ym i wyposazony w glówny tlok hydrauliczny przeznaczony do przyjm ow ania sily urucham iajacej, skladajacej sie z sily w ejsciowej i sily w spom agania, a z drugiej strony silow nik pneum atyczny w spom agania ste- row any poprzez oddzialyw anie sily w ejsciow ej na drazek sterow ania regu- lujacy otw arcie zaworu, dla w yw arcia sily urucham iajacej na glów ny tlok hydrauliczny, silownik posiadajacy sztyw na obudowe rozdzielona szczelnie na dwie komory za pom oca ruchomej przegrody podatnej na oddzialywanie ró- znicy cisnienia pomiedzy dwiema komorami, wynikajacej z otwarcia zaworu i przemieszczenia tloka pneumatycznego ruchomego w odniesieniu do obudo- wy, utrzymujacego zawór, glówny tlok hydrauliczny cylindra pompy hamulco- wej, zawierajacy ruchomy cylinder wydrazony przesuwajacy sie w otworze i laczacy sie z cylindrem pompy hamulcowej, napedzany tlok hydrauliczny zdol- ny przejac co najmniej sile wejsciowa, przy czym ruchoma przegroda jest za- montowana przesuwnie na tloku pneumatycznym, znam ienne tym , ze otwór (62, 64) w cylindrze pom py ham ulcow ej (200) je st stopniow any i zawiera odsadzenie prom ieniow e (60) miedzy czescia przednia (62) otw oru stopnio- w anego (6 2 , 64) o mniejszej srednicy i czesc ia ty ln a (64) o wiekszej sredni- cy, przy czym w ydrazony ruchom y cylinder (38) je st rów niez stopniow any i zaw iera odsadzenie prom ieniow e (66) m iedzy czescia przednia (38a) o m niejszej srednicy i czescia tylna (38b) o w iekszej srednicy, tlok pierscie- niow y (70) je st osadzony slizgowo w szczelnym uksztaltow aniu ponad przednia czescia (38a) w ydrazonego ruchom ego cylindra (38), a w tylnej czesci (64) otw oru stopniow anego (6 2 , 64) tlok pierscieniow y (70) je st pod- party na ograniczniku (88) utworzonym na czesci przedniej (38a) w od- leglosci osiowej (L) od odsadzenia (60) otworu (62, 64), kiedy skok w ydrazonego ruchomego cylindra (38) w otworze (62, 64) jest mniejszy niz odleglosc osiow a (L), tlok pierscieniowy (70) przesuwa sie na glównym tloku hydraulicznym (34) kiedy skok koncówki w otworze (6 2 , 64) jest wiekszy niz odleglosc osiowa (L), przy czym poosiow a odleglosc (L) jest, w polozeniu spoczynkowym, odlegloscia pomiedzy ogranicznikiem (88) uksztaltowanym FIG. 2 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wspomagane urządzenie hamulcowe do hamowania pojazdów mechanicznych.

Urządzenia hamulcowe znane są od dawna, na przykład ze zgłoszenia US-A-4.491.058 i obejmują z jednej strony cylinder pompy hamulcowej, napełniony płynem hamulcowym i wyposażony w główny tłok hydrauliczny przeznaczony do przyjmowania siły uruchamiającej, składającej się z siły wejściowej i siły wspomagania, obu działających wzdłuż kierunku osiowego, oraz z drugiej strony siłownik pneumatyczny wspomagania, sterowany poprzez oddziaływanie siły wejściowej na drążek sterowania regulujący otwarcie zaworu, dla wywarcia siły uruchamiającej na główny tłok hydrauliczny, siłownik posiadający sztywnąobudowę rozdzieloną szczelnie na dwie komory za pomocą ruchomej przegrody podatnej na oddziaływanie różnicy ciśnienia pomiędzy dwiema komorami, wynikającej z otwarcia zaworu i przemieszczenia tłoka pneumatycznego ruchomego w odniesieniu do obudowy i utrzymującego zawór, zaś siła wejściowa zostaje przeniesiona za pośrednictwem tarczy reakcyjnej, na której opiera się również tłok pneumatyczny, aby wywrzeć na nią przynajmniej część siły wspomagania.

Próbowano od dłuższego czasu udoskonalić te urządzenia, tak, aby przesuw całkowity drążka sterowania, a więc do dyspozycji na pedale hamulca, był rezultatem kompromisu pomiędzy dwoma sprzecznymi parametrami, w ten sposób aby uzyskać to, co nazywa się w technice dobrym odczuciem pedału.

Przesuw całkowity drążka sterowania powinien być ściśle określony, aby kierowca mógł kontrolować w sposób optymalny opóźnienie pojazdu podczas hamowania. Jednakże, przesuw całkowity drążka sterowania jest niezbędnie wydłużony o przesuw początkowy względnie ważny, w trakcie którego ciśnienie hydrauliczne w obwodzie hamowania osiąga minimalną wartość, powyżej której każde zwiększenie ciśnienia daje w rezultacie efektywne działanie hamowania.

Zagadnienie to zostało rozwiązane, na przykład w dokumencie FR-A-2 696 141, według którego główny tłok hydrauliczny cylindra pompy hamulcowej zawiera ruchomy cylinder wydrążony.

Wspomagane urządzenie hamulcowe dla pojazdu samochodowego, zawierające z jednej strony cylinder pompy hamulcowej napełniony płynem hamulcowym i wyposażony w główny tłok hydrauliczny, przeznaczony do przyjmowania siły uruchamiającej składającej się z siły wejściowej i siły wspomagania, a z drugiej strony siłownik pneumatyczny wspomagania, sterowany poprzez oddziaływanie siły wejściowej na drążek sterowania regulujący otwarcie zaworu, dla wywarcia siły uruchamiającej na główny tłok hydrauliczny, siłownik posiadający sztywną obudowę rozdzieloną szczelnie na dwie komory za pomocą ruchomej przegrody podatnej na oddziaływanie różnicy ciśnienia pomiędzy dwiema komorami, wynikającej z otwarcia zaworu i przemieszczenia tłoka pneumatycznego ruchomego w odniesieniu do obudowy, utrzymującego zawór, główny tłok hydrauliczny cylindra pompy hamulcowej, zawierający ruchomy cylinder wydrążony przesuwający się w otworze i łączący się z cylindrem pompy hamulcowej, napędzany tłok hydrauliczny zdolny przejąć co najmniej siłę wejściową, przy czym ruchoma przegroda jest zamontowana przesuwnie na tłoku pneumatycznym.

Rozwiązanie takie pozwala uzyskać minimalne ciśnienie hamowania w odpowiedzi na bardzo małe przesunięcie początkowe drążka sterowania, nawet niezauważalne dla kierowcy pojazdu. To rozwiązanie jednakże pociąga za sobą w konsekwencji powiększenie skoku głównego tłoka cylindra pompy hamulcowej, oraz współzależne powiększenie jego długości osiowej, i w

177 696 konsekwencji zwiększenie długości urządzenia hamulcowego, którego całkowite wymiary zewnętrzne mogą uniemożliwić jego usytuowanie w przedziale silnikowym niektórych pojazdów.

Celem niniejszego wynalazku jest więc przedstawienie urządzenia hamulcowego, którego skuteczność przejawia się od początku hamowania, to znaczy po bardzo małym przesunięciu początkowym pedału hamulca, a którego wymiary zewnętrzne nie będą większe od wymiarów klasycznego urządzenia hamulcowego, takiego jak podane tytułem przykładu w pierwszym cytowanym wyżej dokumencie.

Wspomagane urządzenie hamulcowe dla pojazdu samochodowego, zawierające z jednej strony cylinder pompy hamulcowej napełniony płynem hamulcowym i wyposażony w główny tłok hydrauliczny przeznaczony do przyjmowania siły uruchamiającej, składającej się z siły wejściowej i siły wspomagania, a z drugiej strony siłownik pneumatyczny wspomagania, sterowany poprzez oddziaływanie siły wejściowej na drążek sterowania regulujący otwarcie zaworu, dla wywarcia siły uruchamiającej na główny tłok hydrauliczny, siłownik posiadający sztywną obudowę rozdzieloną szczelnie na dwie komory za pomocą ruchomej przegrody podatnej na oddziaływanie różnicy ciśnienia pomiędzy dwiema komorami, wynikającej z otwarcia zaworu i przemieszczenia tłoka pneumatycznego ruchomego w odniesieniu do obudowy, utrzymującego zawór, główny tłok hydrauliczny cylindra pompy hamulcowej zawierający ruchomy cylinder wydrążony, przesuwający się w otworze i łączący się z cylindrem pompy hamulcowej, napędzany tłok hydrauliczny zdolny przejąć co najmniej siłę wejściową, przy czym ruchoma przegroda jest zamontowana przesuwnie na tłoku pneumatycznym, charakteryzuje się tym, że otwór w cylindrze pompy hamulcowej jest stopniowany i zawiera odsadzenie promieniowe między częścią przednią otworu stopniowanego o mniejszej średnicy i częścią tylną o większej średnicy, przy czym wydrążony ruchomy cylinderjest również stopniowany i zawiera odsadzenie promieniowe między częścią przednią o mniejszej średnicy i częścią tylną o większej średnicy, tłok pierścieniowy jest osadzony ślizgowo w szczelnym ukształtowaniu ponad przednią częścią wydrążonego ruchomego cylindra, a w tylnej części otworu stopniowanego tłok pierścieniowyjest podparty na ograniczniku utworzonym na części przedniej w odległości osiowej od osadzenia otworu, kiedy skok wydrążonego ruchomego cylindra w otworze jest mniejszy niż odległość osiowa, tłok pierścieniowy przesuwa się na głównym tłoku hydraulicznym, kiedy skok końcówki w otworze jest większy niż odległość osiowa, przy czym poosiowa odległość jest, w położeniu spoczynkowym odległością pomiędzy ogranicznikiem ukształtowanym na wydrążonym ruchomym cylindrze a odsadzeniem średnicy otworu stopniowanego w cylindrze pompy hamulcowej, która jest równa odległości pomiędzy napędzanym tłokiem hydraulicznym a ogranicznikiem, ukształtowanym na wydrążonym ruchomym cylindrze i równą odległości pomiędzy uszczelnieniem pierścieniowym w otworze, a przednim końcem wydrążonego ruchomego cylindra.

Komora pierścieniowa o zmiennej objętości jest określona przez tłok pierścieniowy, część tylną otworu stopniowanego, odsadzenie i część przednią wydrążonego ruchomego cylindra. Komora pierścieniowa o zmiennej objętościjest połączona okresowo z przestrzeniąwewnętrzną wydrążonego cylindra ruchomego poprzez co najmniej jedno przejście promieniowe. Przejście promieniowe łączące komorę pierścieniową o zmiennej objętości z przestrzenią wewnętrzną wydrążonego ruchomego cylindra jest zamknięte przez tłok pierścieniowy wówczas, gdy skok wydrążonego ruchomego cylindra jest większy od odległości osiowej.

Regulowany zawórjednokierunkowy jest usytuowany w przejściach między komorąpierścieniową i niskociśnieniowym zbiornikiem płynu.

Sprężyna ściekowajest usytuowana w komorze pierścieniowej pomiędzy tłokiem pierścieniowym i odsadzeniem na wydrążonym ruchomym cylindrze. Tłok pierścieniowyjest usytuowany w odległości osiowej od odsadzenia otworu i jest w kontakcie z ogranicznikiem, znajdującym się na części przedniej wydrążonego ruchomego cylindra, przy czym ogranicznik znajduje się w wydrążonym ruchomym cylindrze i jest usytuowany w odległości osiowej od zakończenia tylnego napędzanego drugiego tłoka hydraulicznego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia wspomagane urządzenie hamulcowe, w częściowym przekroju; fig. 2 177 696 schematycznie wspomagane urządzenie hamulcowe według wynalazku w przekroju w położeniu spoczynkowym; fig. 3 - urządzenie pokazane na fig. 2, w drugim położeniu, w powiększeniu i przekroju; fig. 4 - urządzenie pokazane na fig. 3, w położeniu trzecim, w przekroju.

Figura 1 przedstawia wspomagane urządzenie hamulcowe w częściowym przekroju, utworzone z siłownika pneumatycznego wspomagania hamowania oznaczonego jako zespół odnośnikiem 100 oraz z cylindra pompy hamulcowej oznaczonego jako zespół poprzez odnośnik 200.

Siłownik 100 jest przewidziany do zamocowania w zwykły sposób na przegrodzie oddzielającej przedział silnikowy od kabiny pojazdu, oraz może być uruchamiany pedałem hamulca usytuowanym w tej kabinie. Cylinder pompy hamulcowej napędzającej obwód hamowania hydraulicznego pojazdu jest mocowany na siłowniku 100.

Umownie, nazywa się „przód” urządzenia hamulcowego tajego część, która zwrócona jest w kierunku cylindra pompy hamulcowej 200, oraz „tył” - część zwrócona w kierunku pedału hamulca. Na rysunku przód jest po lewej stronie, a tył po prawej.

Siłownik 100 składa się z obudowy 10 w kształcie muszli o osi X-X' podzielonej w sposób szczelny na komorę przednią 12 i komorę tylną 14 poprzez strukturę ruchomej przegrody 16, zawierającej rozwijaną membranę 18 i sztywną osłonę 20, związane z pneumatycznym tłokiem 22, który to zespół jest ruchomy wewnątrz obudowy 10 wzdłuż osi X-X'.

W sposób bardziej szczegółowy, ruchoma przegroda 16 jest, najkorzystniej za pośrednictwem środkowej części 21 swojej sztywnej osłony 20, zamontowana z możliwością swobodnego przesunięcia w stosunku do pneumatycznego tłoka 22.

Komora przednia 12 jest na stałe połączona ze źródłem podciśnienia (nie pokazanym) za pośrednictwem zaworu jednostronnego działania 24. Ciśnienie w komorze tylnej 14 jest kontrolowane przez zawór 26, sterowany poprzez drążek sterowania 28, położony w osi X-X' i związany z pedałem hamulca 25 (fig. 2).

Tłok 22jest przesuwany w swoj e tylne położenie spoczynkowe, na prawo, przez sprężynę 3 0 opartąo przednią ściankę obudowy 10, a sztywna osłona 20jest przesuwana w swoje tylne położenie spoczynkowe, na prawo, przez sprężynę 32, opartą o tłok 22.

Cylinder pompy hamulcowej 200 zawiera główny tłok hydrauliczny 34, który jest złożony i który obejmuje z jednej strony wydrążony ruchomy cylinder 38, oraz z drugiej strony napędzany tłok hydrauliczny 40.

Przestrzeń wewnętrzna 42 wydrążonego ruchomego cylindra 38 łączy się z przestrzenią wewnętrzną 36 cylindra pompy hamulcowej za pośrednictwem co najmniej jednego otworu, takiegojak 44, wykonanego w wydrążonym ruchomym cylindrze 38 wzdłuż kierunku osiowego.

Poza przepływem płynu, na który pozwalają te przejścia 44 między przestrzenią wew^rnętrzną36 cylindra pompy hamulcowej 200 i przestrzenią wewnętrzną 42 wydrążonego ruchomego cylindra 38, wydrążony ruchomy cylinder 38 przesuwa się w sposób szczelny w cylindrze pompy hamulcowej 200, przy zachowaniu szczelności dzięki przynajmniej jednemu tłoczkowi pierścieniowemu 46.

Napędzany tłok hydrauliczny 40 przesuwa się wewnątrz wydrążonego ruchomego cylindra 38 w sposób szczelny dzięki tłoczkowi pierścieniowemu 48. Ponadto, wydrążony ruchomy cylinder 38 jest na stałe połączony ze sztywną osłoną 20 za pomocą części złącznej 50.

Napędzany tłok hydrauliczny 40 stanowi przedłużenie osiowe popychacza 52 siłownika, zdolnego do przeniesienia z jednej strony siły wejściowej wywieranej na drążek sterowania 28, i z drugiej strony części siły wspomagania wytworzonej przez tłok pneumatyczny 22, siły te są przenoszone znanym sposobem, za pośrednictwem tarczy reakcyjnej 54 na jednej stronie, na której opierają się tłok pneumatyczny i nurnik 56 uruchamiany przez drążek sterowania, i której druga strona opiera się na powierzchni oparcia 58 połączonej sztywno z popychaczem 52.

Wydrążony ruchomy cylinder 38 ma ogranicznik 90 dla ograniczenia swobodnego przesuwania się napędzanego tłoka hydraulicznego 40 w odniesieniu do wydrążonego ruchomego cylindra 38, i w konsekwencji ograniczenia swobodnego przesuwania ruchomej przegrody 16 w stosunku do pneumatycznego tłoka 22. Takie same ograniczenie może być uzyskane za pomocą

177 696 ograniczników przewidzianych na części środkowej 21 sztywnej osłony 20 i na pneumatycznym tłoku 22.

Działanie urządzenia polega na tym, że po naciśnięciu pedału hamulca w czasie, kiedy drążek sterowania 28 jest w pozycji spoczynkowej pokazanej na fig. 1, to znaczy przesunięty na prawo, wówczas zawór 26 zapewnia połączenie pomiędzy dwoma komorami 12 i 14 siłownika.

Komora tylna 14 jest wówczas poddana podciśnieniu takiemu jak komora przednia 12, tłok 22 i sztywna osłona 20 sąprzesunięte na prawo, do pozycji spoczynkowej poprzez sprężyny odpowiednio 30 i 32.

Przesunięcie drążka sterowania 28 w lewo wywołuje, w pierwszym etapie, takie przemieszczenie zaworu 26, że następuje odcięcie komory 12 od komory 14, potem, w drugim etapie przemieszczania tego zaworu, komora tylna 14 łączy się z otaczającą atmosferą.

Różnica ciśnień panująca w dwóch komorach 12 i 14 oddziałująca wówczas na membranę 18 wywiera nacisk na sztywną osłonę 20, który przemieszcza membranę 18 i sztywną osłonę 20 do przodu. Ponieważ naprężenie wstępne spoczynkowe sprężyny 32 jest znacznie mniejsze od naprężenia sprężyny 30, ruchoma przegroda 16 przesunie się sama, ściskając sprężynę 32.

Ruchoma przegroda 16 przez swoje przesunięcie pociąga główny tłok hydrauliczny 34 za pośrednictwem części złącznej 50, powodując w ten sposób zwiększenie ciśnienia hydraulicznego w przestrzeni wewnętrznej 36 cylindra pompy hamulcowej 200, które podnosi się w sposób wyraźny i stabilizuje się, poprzez przepływ płynu hydraulicznego przez przejścia 44 do przestrzeni wewnętrznej 42 wydrążonego ruchomego cylindra 38.

Przesunięcie ruchomej przegrody 16 następuje aż do ogranicznika na pneumatycznym tłoku 22, lub aż do chwili, kiedy wydrążony ruchomy cylinder 38 przesunie się do zetknięcia się ogranicznika z napędzanym tłokiem hydraulicznym 40. Osiągnięte ciśnienie w tej fazie działania odpowiada minimalnemu ciśnieniu, niezbędnemu do zapoczątkowania hamowania. To minimalne ciśnienie zostało osiągnięte w ten sposób poprzez bardzo nieznaczne przesunięcie drążka sterowania 28. Od tego momentu nie ma już przesunięcia względnego między sztywną osłoną 20 i tłokiem 22, które teraz przemieszczają się razem podczas przesuwu pneumatycznego tłoka 22, to znaczy, kiedy kierowca pojazdu zwiększy nacisk na pedał hamulca.

Wzrost ciśnienia w przestrzeni wewnętrznej 42 powoduje, że na tłoku 40 występuje siła prowadząca do przesunięcia do tyłu napędzanego tłoka hydraulicznego 40 w stronę drążka sterowania 28, to znaczy w prawo na fig. 1.

Siła występująca na napędzanym tłoku hydraulicznym tworzy w ten sposób siłę reakcji zależną od siły wspomagania, i przeciwstawiającąsię sile przenoszonej przez tarczę reakcyjną54, i pozwalającą na kontrolę siły wspomagania poprzez siłę wejściową, za pomocą reakcji mieszanej, to znaczy jednocześnie hydraulicznej i mechanicznej.

Urządzenie takie pozwala więc uzyskać ciśnienie stosunkowo podwyższone w cylindrze pompy hamulcowej, ponieważ sztywna osłona 20 i główny tłok hydrauliczny 34 cylindra pompy hamulcowej wykonały przesunięcie większe od przesunięcia drążka sterowania 28, część tego przesunięcia głównego tłoka hydraulicznego 34 była niedostrzegalna dla kierowcy. W rezultacie tego długość cylindra pompy hamulcowej powinna być taka, aby pozwalała ona głównemu tłokowi hydraulicznemu 34 wykonać to przesunięcie dodatkowe głównego tłoka hydraulicznego 34 w odniesieniu do przesunięcia drążka sterowania 28, dodane do przesunięcia niezbędnego dla uzyskania pożądanych ciśnienia i efektywnej siły hamowania.

Niniejszy wynalazek ma na celu uniknięcie tej niedogodności i umożliwienie działania urządzenia hamulcowego jak to zostanie opisane, a więc umożliwienie, aby główny tłok hydrauliczny 34 wykonywał przesunięcie dodatkowe dla uzyskania minimalnego ciśnienia hamowania, bez wydłużania w sposób istotny długości całkowitej cylindra pompy hamulcowej.

Jak pokazano to na fig. 2 do fig. 4, otwór 62,64, w którym przesuwa się wydrążony ruchomy cylinder 38 jest stopniowany, i ma odsadzenie promieniowe 60 między częściąprzednią62 o średnicy mniejszej i częścią tylną 64 o średnicy większej.

177 696

Wydrążony ruchomy cylinder 38 jest również stopniowany i ma odsądzenie promieniowe 66 pomiędzy swoimi częściami przednią cylindra 38a i tylną częścią cylindra 38b, współpracującymi odpowiednio z częściami otworu 62 i 64.

Uszczelnienie pierścieniowe 65 jest usytuowane w przedniej części otworu 62 i jest przeznaczone do współpracy z częściąprzednią38a wydrążonego ruchomego cylindra 38 po określonym przesunięciu tego ostatniego, jak przedstawiono to dalej.

Tłok pierścieniowy 70 przesuwa się zachowując szczelność na części przedniej cylindra 38a dzięki dwóm uszczelnieniom 72 i 73, oraz w otworze 64 dzięki uszczelnieniu 74. Tłok pierścieniowy 70, otwór 64, odsadzenie 66 i cylinder 38a określają w ten sposób komorę pierścieniową 76 o zmiennej objętości, zdolną do łączenia się z przestrzenią wewnętrzną 42 wydrążonego ruchomego cylindra 38, poprzez co najmniej jedno przejście promieniowe 78.

Wydrążony ruchomy cylinder 38 zawiera jeszcze regulowany zawór jednokierunkowy 80, usytuowany pomiędzy przejściem 82 (fig. 3 i 4) połączonym z komorą pierścieniową 76 i przejściem promieniowym 84, prowadzącym na powierzchnię zewnętrzną części tylnej 3 8b wydrążonego ruchomego cylindra 38 poza tłoczkiem pierścieniowym 46.

Sprężyna ściskowa 86 jest umieszczona w komorze 76 między odsadzeniem promieniowym 66 wydrążonego ruchomego cylindra 38 i tłokiem pierścieniowym 70. Ogranicznik 88, stanowiący na przykład odsadzenie, jest utworzony na części poprzedniej 38a wydrążonego ruchomego cylindra 38, dla określenia położenia spoczynkowego tłoka pierścieniowego 70 w odniesieniu do wydrążonego ruchomego cylindra 38. Ogranicznik 90 jest tak samo ukształtowany wewnątrz cylindra 38, celem ograniczenia ruchu do tyłu napędzanego tłoka hydraulicznego 40 w odniesieniu do wydrążonego ruchomego cylindra 38.

Jak pokazano to na fig. 2, w położeniu spoczynkowym, ogranicznik 88 utrzymuje tłok pierścieniowy 70 w odległości osiowej L od odsadzenia 60 otworu, a ogranicznik 90jest usytuowany w tej samej odległości L z tyłu napędzanego tłoka hydraulicznego 40. Ponadto, uszczelnienie pierścieniowe 65 jest w odległości osiowej L przed zakończeniem części przedniej 3 8a wydrążonego ruchomego cylindra 38.

W położeniu spoczynkowym, wszystkie części ruchome zajmują swoje położenie tylne pokazane na fig. 2, oprócz tłoka pierścieniowego 70, który opiera się w przodzie na ograniczniku 88. Przestrzeń wewnętrzna 36 cylindra pompy hamulcowej, przestrzeń wewnętrzna 42 wydrążonego ruchomego cylindra 38, przestrzeń 91 usytuowana między tłokiem 70 i odsadzeniem 60 oraz komora pierścieniowa 76 łączą się między sobą i ze zbiornikiem płynu pod niskim ciśnieniem (nie pokazanym) za pośrednictwem otworu dylatacyjnego 92.

Działanie pedału 25 wywołuje ruch drążka sterowania 28 i nurnika 56 w lewo. Zawór 26, w pierwszym momencie odcina połączenie między sobą komory 12 i 14, następnie w drugim momencie tylna komora 14 uzyskuje połączenie z otaczającą atmosferą.

Różnica ciśnień panująca w dwóch komorach 12 i 14 wywołuje nacisk na ruchomą przegrodę 16, który przesuwa ją do przodu, a tłok pneumatyczny 22 utrzymywany jest w swoim tylnym położeniu pod działaniem ściśnięcia sprężyny 32.

Ruchoma przegroda 16 napędza tłok hydrauliczny 38 za pośrednictwem części złącznej 50. Od chwili, gdy tłoczek pierścieniowy 46 przekroczy otwór dylatacyjny 92, ciśnienie hydrauliczne w przestrzeniach wewnętrznych 3 6 cylindra pompy hamulcowej i 42 cylindra 38, w przestrzeni 91 i w komorze pierścieniowej 76 zaczyna się podnosić.

Regulacja zaworu jednokierunkowego 80 umożliwia jego otwieranie się w tej fazie działania, zaś tłok pierścieniowy 70 towarzyszy wydrążonemu ruchomemu cylindrowi 3 8 wjego ruchu pod działaniem sprężyny 86, tak, że przestrzeń opróżniana przez ten ruchomy zespół ruchomego wydrążonego cylindra 38 i tłoka 70jest określona przez przekrój otworu 64, zmniejszony o przekrój napędzanego tłoka hydraulicznego 40, który pozostaje nieruchomy w tej fazie działania. Ten ruch trwa na całym odcinku odległości osiowej L, wraz ze zwiększeniem ciśnienia hydraulicznego, aż do momentu, kiedy tłok pierścieniowy 70 dochodzi do ogranicznika na odsadzeniu 60, ogranicznik 90 wewnątrz wydrążonego ruchomego cylindra 38 dochodzi praktycznie równocześnie do styku z napędzanym tłokiem hydraulicznym 40. Decyduje o tym tolerancja wy8

177 696 konania. Zakończenie części przedniej 38a wydrążonego ruchomego cylindra 38 współpracuje z uszczelnieniem pierścieniowym 65.

Różne elementy cylindra pompy hamulcowej 200 są wówczas w położeniu, które zostało pokazane na fig. 3. Przestrzeń 91 jest odcięta od reszty cylindra pompy hamulcowej, ponieważ jest ona ograniczona poprzez uszczelnienia 73, 74 i 65. Z drugiej strony, zawór jednokierunkowy 80 jest wyregulowany na otwarcie się przy wartości ciśnienia osiągniętej na tę fazę działania. W tej fazie nie ma ruchu względnego między wydrążonym ruchomym cylindrem 38 i tłokiem napędzanym 40, ani między osłoną 20 i tłokiem 22, które przemieszczają się tylko z tłokiem pneumatycznym 22 podczas jego ruchu, to znaczy jeżeli kierowca pojazdu zwiększa swój nacisk na pedał hamulca.

Wydrążony ruchomy cylinder 38 i napędzany tłok 40 przemieszczają się razem, przy czym przejście promieniowe 78 znajduje się wówczas pomiędzy uszczelnieniem pierścieniowym 72 a pozostającym z tyłu uszczelnieniem 73, zamykając w ten sposób połączenie między komorą pierścieniową76 i przestrzeniąwewnętrzną42 wydrążonego ruchomego cylindra 38 zjednej strony i przestrzenią wewnętrzną 36 cylindra pompy hamulcowej z drugiej strony, niedługo po tym jak cylinder 38 przemieścił się na odległość osiowąL, powiększoną o długość osiowąuszczelnień 72 i 65. Otwarty wówczas zawór jednokierunkowy 80 umożliwia płynowi zawartemu w komorze pierścieniowej 76 powrócić do zbiornika przez przejście promieniowe 84 i otwór dylatacyjny 92 lub otwór kompensacyjny 94 łączące się ze zbiornikiem płynu pod niskim ciśnieniem, sprężyna 86 ściska się progresywnie.

Ciśnienie w przestrzeniach 36 i 42 w ten sposób wzrasta, objętość opróżniana przez ten ruchomy zespół wydrążonego ruchomego cylindra 38 i napędzanego tłoka 40 określana jest przez przekrój przedniej części 38a wydrążonego ruchomego cylindra 38 przesuwającego się w tłoku pierścieniowym 70, który pozostaje nieruchomy w tej fazie działania. W sposób korzystny, można przewidzieć, że ten przekrój będzie równy przekrojowi części otworu o mniejszej średnicy 62. Ten układ pozwala wykorzystać cylinder pompy hamulcowej w tandemie, jak pokazano to na fig. 2.

Ciśnienie działające na napędzany tłok hydrauliczny 40 wytwarza siłę reakcji, zależną od siły wspomagania i pozwala na kontrolę siły wspomagania poprzez siłę wejściową za pomocąreakcji mieszanej, to znaczy jednocześnie hydraulicznej i mechanicznej.

Różne elementy cylindra pompy hamulcowej 200 są wówczas w położeniu, które zostało pokazane na fig. 4. Działanie cylindra pompy hamulcowej 200 i siłownika 100 jest wtedy identyczne jak wspomaganego klasycznego urządzenia hamulcowego.

Kiedy kierowca pojazdu zwalnia nacisk na pedał hamulca aby zakończyć działanie hamowania, wszystkie elementy ruchome sąprzesuwane do tyłu. W szczególności, zamyka się zawór jednokierunkowy 80, tak że przestrzeń komory pierścieniowej 76 nie może się powiększyć. Tłok pierścieniowy 70 towarzyszy więc cylindrowi 38 w jego ruchu do tyłu, aż do chwili, kiedy tłoczek pierścieniowy 46 otworzy otwór dylatacyjny 92. W tym momencie, zakończenie przednie części 38a wydrążonego ruchomego cylindra 38 przestaje współpracować z uszczelnieniem pierścieniowym 65, tak, że połączenie między przestrzenią 91 i resztą cylindra pompy hamulcowej zostaje przywrócone i sprężyna 86 popycha tłok pierścieniowy do przodu, do oparcia o ogranicznik 88. Wszystkie elementy przyjmują z powrotem wówczas swoją pozycję spoczynkową pokazanąna fig. 2, umożliwiając w ten sposób nowąakcję hamowania, takąjaka została opisana.

Jak więc widać, zrealizowane zostało wspomagane urządzenie hamulcowe, zgodnie z celemjaki został ustalony w niniejszym wynalazku. W pierwszej fazie działania dla otrzymania minimalnego ciśnienia hamowania efektywnego, podczas którego ruchoma przegroda 16 przesuwa się w odniesieniu do tłoka pneumatycznego 22, i gdzie cylinder 38 przesuwa się na napędzanym tłoku hydraulicznym 40, to znaczy dla początkowego przesuwu na odległość L ruchomej przegrody 16, objętość płynu przemieszczona przez zespół ruchomy wydrążonego ruchomego cylindra 38 i tłoka 70 jest znacznie większa od objętości płynu przemieszczonej przez zespół ruchomy wydrążonego ruchomego cylindra 38 i tłoka napędzanego 40 podczas drugiej fazy działania, podczas której wszystkie elementy przemieszczają się razem, oprócz tłoka pierścieniowego 70, dla otrzymania pożądanego ciśnienia i działania hamowania.

177 696

Wszystko odbywa się więc, jak gdyby główny tłok hydrauliczny cylindra pompy hamulcowej miał zmienny przekrój wzdłuż jego skoku w cylindrze, jego przekrój byłby większy w pierwszej części L jego skoku niż w drugiej części, po przebyciu odległości L.

W ten sposób, w zależności od charakterystyk układu hamulcowego danego typu pojazdu, na którym zamierza się zamontować wspomniane urządzenie hamulcowe według wynalazku, i poprzez słuszny wybór przekrojów poprzecznych tłoka pierścieniowego 70 i przedniej części 38a wydrążonego ruchomego cylindra 38, odległości osiowej L między tłokiem pierścieniowym 70 i odsadzeniem 60 oraz między ogranicznikiem 90 i napędzanym tłokiem 40 w położeniu spoczynkowym, oraz regulacji zaworujednokierunkowego 80, można więc rzeczywiście uzyskać minimalne ciśnienie hamowania efektywnego, bez potrzeby odpowiedniego wydłużania cylindra pompy hamulcowej, mając jednocześnie skok głównego tłoka hydraulicznego 34, zaopatrzonego w tłok pierścieniowy 70, większy od przesuwu drążka sterowania 28.

Oczywiście, wynalazek nie jest ograniczony do sposobów realizacji, które zostały opisane, ale możliwe są wprost przeciwnie liczne jego modyfikacje, które będą dostępne dla fachowca, bez wykraczania poza ramy załączonych zastrzeżeń.

92¹ Gi

⁶² a 70FIG. 3 te

42' <-75 w o o,

Fig 4. ^{77t 73 72}6^^66 ,0 o

177 696

FIG.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wspomagane urządzenie hamulcowe dla pojazdu samochodowego, zawierające zjednej strony cylinder pompy hamulcowej napełniony płynem hamulcowym i wyposażony w główny tłok hydrauliczny przeznaczony do przyjmowania siły uruchamiającej, składającej sięz siły wejściowej i siły wspomagania, a z drugiej strony siłownik pneumatyczny wspomagania sterowany poprzez oddziaływanie siły wejściowej na drążek sterowania regulujący otwarcie zaworu, dla wywarcia siły uruchamiającej na główny tłok hydrauliczny, siłownik posiadający sztywną obudowę rozdzieloną szczelnie na dwie komory za pomocą ruchomej przegrody podatnej na oddziaływanie różnicy ciśnienia pomiędzy dwiema komorami, wynikającej z otwarcia zaworu i przemieszczenia tłoka pneumatycznego ruchomego w odniesieniu do obudowy, utrzymującego zawór, główny tłok hydrauliczny cylindra pompy hamulcowej, zawierający ruchomy cylinder wydrążony przesuwaj ący się w otworze i łączący się z cylindrem pompy hamulcowej, napędzany tłok hydrauliczny zdolny przejąć co najmniej siłę wejściową, przy czym ruchoma przegroda jest zamontowana przesuwnie na tłoku pneumatycznym, znamienne tym, że otwór (62,64) w cylindrze pompy hamulcowej (200)jest stopniowany i zawiera odsadzenie promieniowe (60) między częściąprzednią(62) otworu stopniowanego (62, 64) o mniejszej średnicy i częśe-iiątylmą(64) o większej średnicy, przy czym wydrążony ruchomy cylinder (38) jest również stopniowany i zawiera odsadzenie promieniowe (66) między częściąprzednią(38a) o mniejszej średnicy i częściątylną(38b) o większej średnicy, tłok pierścieniowy (70) jest osadzony ślizgowo w szczelnym ukształtowaniu ponad przedniączęścią (38a) wydrążonego ruchomego cylindra (38), a w tylnej części (64) otworu stopniowanego (62, 64) tłok pierścieniowy (70) jest podparty na ograniczniku (88) utworzonym na części przedniej (38a) w odległości osiowej (L) od odsadzenia (60) otworu (62, 64), kiedy skok wydrążonego ruchomego cylindra (38) w otworze (62, 64) jest niniejszy niż odległość osiowa (L), tłok pierścieniowy (70) przesuwa się na głównym tłoku hydraulicznym (34) kiedy skok końcówki w otworze (62,64)jest większy niż odległość osiowa (L), przy czym poosiowa odległość (L)jest, w położeniu spoczynkowym, odległością pomiędzy ogranicznikiem (88) ukształtowanym na wydrążonym ruchomym cylindrze (38) a odsadzeniem (60) średnicy otworu stopniowanego (62, 64) w cylindrze pompy hamulcowej (200), która jest równa odległości pomiędzy napędzanym tłokiem hydraulicznym (40) a ogranicznikiem (90) ukształtowanym na wydrążonym ruchomym cylindrze (38) i równą odległości pomiędzy uszczelnieniem pierścieniowym (65) w otworze (62) a przednim końcem (38a) wydrążonego ruchomego cylindra (38).
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że komora pierścieniowa (76) o zmiennej objętości jest określona przez tłok pierścieniowy (70), część tylną (64) otworu stopniowanego (62,64), odsądzenie (66) i część przednią (38a) wydrążonego ruchomego cylindra (38).
3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że komora pierścieniowa (76) o zmiennej objętości jest połączona okresowo z przestrzenią wewnętrzną (42) wydrążonego cylindra ruchomego (38) poprzez co najmniej jedno przejście promieniowe (78).
4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że przejście promieniowe (78) łączące komorę pierścieniową (76) o zmiennej objętości i przestrzenią wewnętrzną (42) wydrążonego ruchomego cylindra (38) jest zamknięte przez tłok pierścieniowy (70) wówczas, gdy skok wydrążonego ruchomego cylindra (38) jest większy od odległości osiowej (L).
5. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że regulowany zawórjednokierunkowy (80) jest usytuowany w przejściach (82,84) między komorąpierścieniową(76) i niskociśnieniowym zbiornikiem płynu.
6. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że sprężyna ściskowa (86) jest usytuowana w komorze pierścieniowej (76) pomiędzy tłokiem pierścieniowym (70) i odsadzeniem (66) na wydrążonym ruchomym cylindrze (38).

177 696
7. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 6, znamienne tym, że tłok pierścieniowy (70) jest usytuowany w odległości osiowej (L) od odsadzenia (60) otworu (62, 64) i jest w kontakcie z ogranicznikiem (88), znajdującym się na części przedniej (38a) wydrążonego ruchomego cylindra (38), przy czym ogranicznik (90) znajduje się w wydrążonym ruchomym cylindrze (38) i jest usytuowany w odległości osiowej (L) od zakończenia tylnego napędzanego drugiego tłoka hydraulicznego (40).

* * *