стояночная тормозная система транспортного средства

Формула изобретения

Стояночная тормозная система транспортного средства, содержащая подключенный через кран торможения и ускорительный клапан к пневмопружинным энергоаккумуляторам ресивер, на входе которого установлен клапан ограничения давления, отличающаяся тем, что к нижней части рычага стояночного тормоза через тягу шарнирно присоединена возвратная пружина, с другой стороны рычаг стояночного тормоза через тягу шарнирно связан с рукояткой тормозного крана, при этом на рычаге стояночного тормоза установлено коромысло с возможностью поворота в вертикальной плоскости и зацепления с якорем электромагнитной катушки, которая через нормально открытый контакт электромагнитного реле подсоединена к бортовой сети, при этом параллельно электромагнитной катушке и электромагнитному реле к бортовой сети подсоединены цепи: первая цепь - последовательно соединенные нормально открытый неподвижный контакт датчика наличия водителя и реле времени; вторая цепь - последовательно соединенные нормально закрытый неподвижный контакт датчика наличия водителя, нормально открытый контакт конечного выключателя, электромагнитное реле, причем нормально открытый контакт реле времени блокирует последовательно соединенные нормально открытый контакт конечного выключателя и нормально закрытый неподвижный контакт датчика наличия водителя, а между рамой сиденья и поддоном, на котором установлена подушка сиденья, жестко закреплены пружины, при этом подвижный контакт датчика наличия водителя жестко закреплен на поддоне, а два неподвижных контакта - один контакт нормально открытый, второй нормально закрытый жестко закреплены на раме сиденья.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к механизмам управления транспортными средствами.

Известна система управления стояночным тормозом, содержащая исполнительный электромагнит, обмотка которого включена в цепь питания через замыкающий контакт реле и контакт датчика включения сцепления, а в цепь обмотки реле включен замыкающий контакт датчика движения транспортного средства. Система снабжена датчиком нейтрального положения рычага переключения передач, замыкающий контакт которого включен в цепь обмотки реле. Датчик включения сцепления выполнен в виде концевого выключателя одностороннего действия (а. с. 1355522, В 60 Т 7/12).

Недостатком данного устройства является то, что система не обеспечивает автоматическое включение стояночного тормоза, если транспортное средство полностью остановлено, двигатель заглушен, а рычаг переключения передач находится во включенном положении.

Известен стояночный тормоз транспортного средства, содержащий рычаг управления с механизмом фиксации, тягу и механизм торможения, выполненный, например, в виде тормозных колодок и барабана, при этом тормоз снабжен устройством для обеспечения автоматического срабатывания стояночного тормоза транспортного средства при остановке двигателя внутреннего сгорания, состоящим из соленоида, сердечник которого механически связан с рычагом управления, обмотка которого одним концом электрически соединена с массой транспортного средства, а другим концом через управляемый тиристор - с аккумуляторной батареей, причем управляющий электрод тиристора электрически соединен через концевой выключатель, резистор, постоянно замкнутые контакты реле и выключатель с плюсовой клеммой аккумуляторной батареи, при этом реле электрически соединено с генератором постоянного тока и массой транспортного средства (патент 1814627, В 60 Т 11/00, 7/12).

Недостатком данного устройства является то, что стояночный тормоз транспортного средства не включается автоматически при отсутствии водителя на своем рабочем месте при работающем двигателе и генераторе.

Наиболее близким аналогом является запасная тормозная система транспортного средства, содержащая ресивер, подключенный через кран ручного торможения и ускорительный клапан к пневмопружинным энергоаккумуляторам, на выходе ресивера установлен клапан ограничения давления (а.с. 1475847, В 60 Т 13/38).

Недостатком данного устройства является то, что не обеспечивается автоматическое включение запасной тормозной системы при отсутствии водителя на рабочем месте.

Задачей данного изобретения является автоматизация включения стояночного тормоза без участия водителя, при его отсутствии на рабочем месте независимо от того, движется транспортное средство или стоит, работы двигателя и генератора, положения рычага переключения передач и предотвращение случаев самонаезда транспортных средств на водителей.

Поставленная задача решается за счет того, что стояночная тормозная система транспортного средства содержит подключенный через кран торможения и ускорительный клапан к пневмопружинным энергоаккумуляторам ресивер, на входе которого установлен клапан ограничения давления. К нижней части рычага стояночного тормоза через тягу шарнирно присоединена возвратная пружина, с другой стороны рычаг стояночного тормоза через тягу шарнирно связан с рукояткой тормозного крана, при этом на рычаге стояночного тормоза установлено коромысло с возможностью поворота в вертикальной плоскости и зацепления с якорем электромагнитной катушки, которая через нормально открытый контакт электромагнитного реле подсоединена к бортовой сети, при этом параллельно электромагнитной катушке и электромагнитному реле к бортовой сети подсоединены цепи: первая цепь - последовательно соединенные нормально открытый неподвижный контакт датчика наличия водителя и реле времени; вторая цепь - последовательно соединенные нормально закрытый неподвижный контакт датчика наличия водителя, нормально открытый контакт конечного выключателя, электромагнитное реле, причем нормально открытый контакт реле времени блокирует последовательно соединенные нормально открытый контакт конечного выключателя и нормально закрытый неподвижный контакт датчика наличия водителя, а между рамой сиденья и поддоном, на котором установлена подушка сиденья, жестко закреплены пружины, при этом подвижный контакт датчика наличия водителя жестко закреплен на поддоне, а два неподвижных контакта - один контакт нормально открытый, второй нормально закрытый жестко закреплены на раме сиденья.

Новые существенные признаки:

1. К нижней части рычага стояночного тормоза через тягу шарнирно присоединена возвратная пружина.

2. С другой стороны рычаг стояночного тормоза через тягу шарнирно связан с рукояткой тормозного крана.

3. На рычаге стояночного тормоза установлено коромысло с возможностью поворота в вертикальной плоскости и зацепления с якорем электромагнитной катушки.

4. Электромагнитная катушка через нормально открытый контакт электромагнитного реле подсоединена к бортовой сети.

5. Параллельно электромагнитной катушке и электромагнитному реле к бортовой сети подсоединены цепи: первая цепь - последовательно соединенные нормально открытый неподвижный контакт датчика наличия водителя и реле времени; вторая цепь - последовательно соединенные нормально закрытый неподвижный контакт датчика наличия водителя, нормально открытый контакт конечного выключателя, электромагнитное реле.

6. Нормально открытый контакт реле времени блокирует последовательно соединенные нормально открытый контакт конечного выключателя и нормально закрытый неподвижный контакт датчика наличия водителя.

7. Между рамой сидения и поддоном, на котором установлена подушка сиденья, жестко закреплены пружины.

8. Подвижный контакт датчика наличия водителя закреплен на поддоне, а два неподвижных контакта - один нормально открытый, второй нормально закрытый жестко закреплены на раме сиденья.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Технический результат заключается в автоматическом включении стояночного тормоза транспортного средства во всех случаях отсутствия водителя на рабочем месте за счет наличия жестко закрепленных пружин между поддоном, на котором закреплена подушка сиденья, и рамой сиденья, датчика наличия водителя, подвижный контакт которого закреплен на поддоне, а два неподвижных контакта (один нормально открытый, второй нормально закрытый) - на раме сиденья, электрической схемы управления электромагнитной катушкой, наличия возвратной пружины, присоединенной шарнирно через тягу к концу рычага стояночного тормоза, с другой стороны которого шарнирно присоединена тяга, воздействующая на ручку крана торможения, который в свою очередь через ускорительный клапан перепускает воздух из пневмопружинных энергоаккумуляторов в атмосферу. Разряжение пневмопружинных энергоаккумуляторов приводит к затормаживанию транспортного средства. При снятии транспортного средства водителем со стояночного тормоза коромысло, установленное на рычаге стояночного тормоза, входит в зацепление с якорем электромагнитной катушки, при этом рычаг стояночного тормоза, поворачиваясь, одновременно сжимает возвратную пружину через ее тягу и через другую тягу воздействует на ручку крана торможения, который через клапан ограничения давления и ускорительный клапан из ресивера перепускает воздух в полости пневмопружинных энергоаккумуляторов, они, заряжаясь, растормаживают транспортное средство.

На фиг.1 схематично изображена стояночная тормозная система транспотного средства;

на фиг.2 схематично изображена электрическая схема переключения электромагнитной катушки с якорем;

на фиг.3 схематично изображено сиденье транспортного средства с пружинами и датчиком наличия водителя;

на фиг.4 схематично изображена электромагнитная катушка с якорем;

на фиг.5 схематично изображен рычаг стояночного тормоза с коромыслом;

на фиг. 6 схематично изображено расположение контактов конечных выключателей и рычага стояночного тормоза на оси вращения.

Стояночная тормозная система транспортного средства состоит из компрессора 1, обратного клапана 2, ресивера 3, клапана ограничения давления 4, крана торможения 5, ускорительного клапана 6, пневмопружинных энергоаккумуляторов 7, пневмоаппаратуры 8, соединяющей перечисленные элементы между собой, рычага стояночного тормоза 9, тяги 10, шарнирно связывающей рукоятку крана торможения и конец рычага стояночного тормоза 9, тяги 11, шарнирно связывающей возвратную пружину 12 и конец рычага стояночного тормоза 9, электромагнитной катушки 13. Рычаг стояночного тормоза 9 содержит коромысло 14, связанное через толкатель 15, возвратную пружину 16 с кнопкой 17 механического включения стояночного тормоза. Рычаг стояночного тормоза 9 жестко закреплен на оси вращения 18. Коромысло 14 имеет возможность поворота в вертикальной плоскости.

Электромагнитная катушка 13 содержит обмотку 19, сердечник 20, якорь 21, возвратную пружину 22. Якорь 21 электромагнитной катушки входит в зацепление с коромыслом 14 рычага стояночного тормоза 9 под действием пружины 22. При намагничивании сердечника 20 электромагнитной катушки 13 ее якорь 21 втягивается и освобождает коромысло 14 от удержания.

Электрическая схема питается от бортовой сети транспортного средства и регулирует работу электромагнитной катушки 13, которая через нормально открытий контакт 23 электромагнитного реле 24 подсоединена с бортовой сети, при этом параллельно электромагнитной катушке 13 и электромагнитному реле 24 к бортовой сети подсоединены цепи: первая цепь - последовательно соединенные нормально открытый неподвижный контакт 25 датчика наличия водителя и реле времени 26; вторая цепь - последовательно соединенные нормально закрытый неподвижный контакт 27 датчика наличия водителя, нормально открытый контакт 28 конечного выключателя, электромагнитное реле 24. Нормально открытый контакт 30 реле времени 26 одним концом соединен с плюсом бортовой сети, а другим - между нормально открытым контактом 28 конечного выключателя и нормально закрытым контактом 29 конечного выключателя и блокирует последовательно соединенные нормально открытый контакт 28 конечного выключателя и нормально закрытый неподвижный контакт 27 датчика наличия водителя.

Неподвижные контакты (нормально открытый 25 и нормально закрытый 27) датчика наличия водителя закреплены на раме 31 сиденья оператора и замыкаются подвижным контактом датчика наличия водителя, жестко закрепленным на поддоне 32 крепления подушки 33 сиденья. Поддон 32 крепится к раме сиденья 31 металлическими стержнями 34 и отжимается от рамы сиденья пружинами 35. Металлические стержни 34 жестко закреплены на поддоне 32 с возможностью перемещения в направляющих 36, выполненных в виде втулок и расположенных в отверстиях рамы 31, на конце металлические стержни 34 имеют фиксаторы 37 и резьбу. Между фиксаторами 37 и направляющими 36 на резьбе располагаются регулировочные болты 38, позволяющие изменять натяжение пружин 35. При посадке на сиденье поддон 32 с подушкой 33 и подвижным контактом датчика наличия водителя прижимается к раме 31, при этом пружины 35 сжимаются, а металлические стержни 34, жестко закрепленные на поддоне 32, перемещаются по направляющим 36 вниз. При этом вертикальное перемещение поддона 32 с подушкой 33 и подвижным контактом датчика наличия водителя ограничивается сжатием пружин 35 и равно расстоянию между двумя неподвижными контактами (нормально открытым 25 и нормально закрытым 27) датчика наличия водителя. При вставании с сиденья поддон 32 с подушкой 33 отжимается от рамы пружинами 35, а вертикальное перемещение ограничивается регулировочными болтами 38.

Подвижные контакты (нормально открытый контакт 28 и нормально закрытый контакт 29) конечных выключателей жестко закреплены на оси вращения 18 рычага стояночного тормоза 9, при этом при отключенном стояночном тормозе (когда коромысло 14 зацеплено за якорь 21 электромагнитной катушки 13) нормально закрытый контакт 29 конечного выключателя замкнут, а нормально открытый контакт 28 конечного выключателя разомкнут.

Система работает следующим образом.

При движении транспортного средства водитель оказывает давление своим весом на сиденье, сжимая пружины 35 и прижимая поддон 32 с подушкой 33 и подвижным контактом датчика наличия водителя к раме 31, в результате чего нормально закрытый неподвижный контакт 27 датчика наличия водителя замкнут, нормально открытый неподвижный контакт 25 датчика наличия водителя разомкнут, реле времени 26 обесточено, нормально открытый контакт 30 реле времени 26 разомкнут, коромысло 14 рычага стояночного тормоза 9 зацеплено за якорь 21 электромагнитной катушки 13, нормально открытый контакт 28 конечного выключателя разомкнут, нормально закрытый контакт 29 конечного выключателя замкнут, электромагнитное реле 24 обесточено, его нормально открытые контакты 23 разомкнуты, электромагнитная катушка 13 обесточена. При этом сжатый воздух из ресивера 3 поступает на вход клапана ограничения давления 4 по пневмоаппаратуре 8, далее поступает к тормозному крану 5 и через ускорительный клапан 6 заполняет полости пневмопружинных энергоаккумуляторов 7. Пневмопружинные энергоаккумуляторы 7 заряжаются, транспортное средство расторможено.

При остановке транспортного средства, если водителю необходимо сидя на своем рабочем месте включить стояночный тормоз, он, нажав на кнопку 17 на рычаге стояночного тормоза 9, поднимает коромысло 14, выводя его из зацепления с якорем 21 электромагнитной катушки 13, и поворачивает рычаг стояночного тормоза 9 вокруг оси 18 в другое крайнее положение (включено), при этом нормально открытый контакт 28 конечного выключателя замыкается, а нормально закрытый контакт 29 конечного выключателя размыкается. Так как водитель сидит на сиденье, сжав пружины 35 и прижав поддон 32 с подушкой 33 и подвижным контактом датчика наличия водителя к раме 31 сиденья, то нормально закрытый неподвижный контакт 27 датчика наличия водителя остается в замкнутом положении, реле времени 26 обесточено, его нормально открытый контакт 30 остается разомкнутым, электромагнитное реле 24 обесточено, его нормально открытые контакты 23 разомкнуты, катушка 13 остается в обесточенном состоянии. Поворачиваясь вокруг оси 18 в другое крайнее положение (включено), рычаг стояночного тормоза 9, одновременно, через тягу 10 поворачивает ручку крана торможения 5, при этом кран торможения 5 через ускорительный клапан 6 соединяет полости пневмопружинных энергоаккумуляторов 7 с атмосферой, пневмопружинные энергоаккумуляторы 7 разряжаются, транспортное средство заторможено.

Если по какой-либо причине, при выходе из транспортного средства, встав с сиденья, водитель не включает стояночный тормоз, то за счет действия пружин 35 поддон 32 с подушкой 33 и подвижным контактом датчика наличия водителя отжимается от рамы 31, на которой жестко закреплены два неподвижных контакта (один нормально открытый 25, второй нормально закрытый 27) датчика наличия водителя, происходит переключение контактов, то есть нормально закрытый неподвижный контакт 27 датчика наличия водителя размыкается, а нормально открытый неподвижный контакт 25 датчика наличия водителя замыкается. Ток от бортовой сети подается на реле времени 26 и после выдержки 5-6 секунд его нормально открытый контакт 30 замыкается, ток от бортовой сети поступает через замкнувшийся нормально открытый контакт 30 реле времени 26, нормально закрытый контакт 29 конечного выключателя на электромагнитное реле 24, его нормально открытый контакт 23 замыкается и через него ток от бортовой сети поступает на обмотку 19 электромагнитной катушки 13. Сердечник 20 электромагнитной катушки 13 намагничивается и втягивает якорь 21, освобождая коромысло 14 рычага стояночного тормоза 9 от зацепления, при этом рычаг стояночного тормоза 9 поворачивается вокруг оси 18 под действием возвратной пружины 12 в другое крайнее положение (включено). Поворачиваясь вокруг оси 18 в другое крайнее положение, рычаг стояночного тормоза 9 одновременно через тягу 10 поворачивает ручку крана торможения 5, который через ускорительный клапан 6 соединяет полости пневмопружинных энергоаккумуляторов 7 с атмосферой, пневмопружинные энергоаккумуляторы 7 разряжаются, транспортное средство заторможено.

Если водитель, не сидя на сиденье, повернет рычаг стояночного тормоза 9 в отключенное положение (зацепив коромысло 14 за якорь 21 электромагнитной катушки 13, нажав на кнопку 17), он тем самым замкнет нормально закрытый контакт 29 конечного выключателя и разомкнет нормально открытый контакт 28 конечного выключателя. Так как водитель в это время не сидит на сиденье, то под действием пружин 35 поддон 32 с подушкой 33 и подвижным контактом датчика наличия водителя отжат от рамы 31 сиденья, нормально открытый неподвижный контакт 25 датчика наличия водителя находится в замкнутом положении, реле времени 26 находится под напряжением и его нормально открытый контакт 30 замкнут. С поворотом рычага стояночного тормоза 9 в другое крайнее положение (отключено) ток от бортовой сети через замкнутый нормально открытый контакт 30 реле времени 26 и замкнувшийся нормально закрытый контакт 29 конечного выключателя поступит к электромагнитному реле 24, его нормально открытый контакт 23 замкнется и через него ток от бортовой сети поступит на обмотку 19 электромагнитной катушки 13. Сердечник 20 электромагнитной катушки 13 намагничивается и втягивает якорь 21, освобождая коромысло 14 рычага стояночного тормоза 9 от зацепления, при этом рычаг стояночного тормоза 9 поворачивается вокруг оси 18 под действием возвратной пружины 12 в другое крайнее положение (включено). Поворачиваясь вокруг оси 18 в другое крайнее положение, рычаг стояночного тормоза 9 одновременно через тягу 10 поворачивает ручку крана торможения 5, который через ускорительный клапан 6 соединяет полости пневмопружинных энергоаккумуляторов 7 с атмосферой, пневмопружинные энергоаккумуляторы 7 разряжаются, транспортное средство затормаживается.

То есть, если водитель по какой-либо причине отключит стояночный тормоз, не сидя на сиденьи, то он автоматически включится сразу же после поворота рычага стояночного тормоза 9 в отключенное положение.

Для растормаживания стояночной тормозной системы водитель должен сесть на сиденье 33 и, нажав на кнопку 17 рычага стояночного тормоза 9, повернуть рычаг стояночного тормоза 9 в другое крайнее положение (отключено) и, заведя поднятое коромысло 14 за якорь 21 электромагнитной катушки 13, отпустить кнопку 17. Коромысло 14 под действием возвратной пружины 16 зацепится за якорь 21. Одновременно с этим рычаг стояночного тормоза 9, поворачиваясь, через тягу 10 поворачивает ручку крана торможения 5 и сжатый воздух из ресивера 3 через клапан ограничения давления 4, кран торможения 5, ускорительный клапан 6 заполняет полости пневмопружинных энергоаккумуляторов 7, которые, заряжаясь, растормаживают транспортное средство. Одновременно с этим при повороте рычага стояночного тормоза 9 возвратная пружина 12 через свою тягу 11 сжимается, а нормально закрытый контакт 29 конечного выключателя замыкается, нормально открытый контакт 28 конечного выключателя размыкается. Так как водитель сидит на сиденьи, то нормально открытый неподвижный контакт 25 датчика наличия водителя разомкнут, нормально закрытый неподвижный контакт 27 датчика наличия водителя замкнут, реле времени 26 обесточено, его нормально открытый контакт 30 разомкнут, электромагнитное реле 24 обесточено, его нормально открытый контакт 23 разомкнут, электромагнитная катушка 13 обесточена.

Автоматического включения стояночного тормоза не произойдет до тех пор, пока водитель не встанет с сиденья.

Реле времени 26 установлено с целью предотвратить самопроизвольное включение стояночного тормоза при движении по неровной, ухабистой дороге, когда возможно кратковременное замыкание неподвижного нормально открытого контакта 25 датчика наличия водителя при подбрасывании водителя на сиденьи.