регулятор давления для двухконтурной тормозной системы транспортного средства

Формула изобретения

1. Регулятор давления для двухконтурной тормозной системы транспортного средства, включающий корпус со сквозным ступенчатым каналом, клапан поршня, содержащий буртик поршня, втулку и уплотнительное кольцо, клапан толкателя, уплотнительный узел, сквозь который проходит толкатель, связывающий между собой клапаны, пробку поршня с уплотнением и пробку с расположенным в нем клапаном толкателя, закрывающие сквозной ступенчатый канал по его концам, отличающийся тем, что втулка клапана поршня установлена в сквозном ступенчатом канале с возможностью перемещения, а уплотнительное кольцо клапана поршня установлено с натягом по его наружному диаметру в обращенном к втулке клапана поршня углублении торца дистанционной втулки, расположенной между втулкой клапана поршня и пробкой поршня с образованием осевого зазора с последней и радиального зазора со штоком поршня, и подпружиненной к втулке клапана поршня относительно пробки поршня, причем на наружной поверхности дистанционной втулки установлен ее уплотнитель, контактирующий с поверхностью сквозного ступенчатого канала корпуса, уплотнение же пробки поршня относительно корпуса и относительно самого поршня выполнено в виде установленных на наружной поверхности пробки поршня ее уплотнителя, а на наружной поверхности поршня - его уплотнительного кольца.

2. Регулятор давления по п.1, отличающийся тем, что уплотнитель дистанционной втулки, расположенный на ее наружной поверхности, выполнен в виде манжеты.

3. Регулятор давления по п.1, отличающийся тем, что уплотнитель пробки поршня, расположенный на ее наружной поверхности, выполнен в виде манжеты.

4. Регулятор давления по п.1, отличающийся тем, что дистанционная втулка подпружинена к втулке клапана поршня относительно пробки поршня посредством винтовой цилиндрической пружины сжатия, расположенной между дистанционной втулкой и пробкой поршня.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области автомобилестроения и может быть использовано в двухконтурных тормозных системах транспортных средств.

Из уровня техники известны регуляторы, позволяющие регулировать давление одновременно в двух контурах тормозной системы. Регуляторы имеют корпус со сквозным ступенчатым каналом, в котором размещены два клапана, уплотнительный узел и толкатель, связывающий между собой запорные элементы клапанов.

В регуляторе давления для двухконтурной тормозной системы (аналог), заявка Великобритании 2062152, В 60 Т 11/34, публикация 20.05.81 г., конструкция уплотнительного узла не предусматривает дренажного отверстия, соединяющего сквозной ступенчатый канал корпуса с внешней средой, вследствие чего нарушение герметичности уплотнительного кольца, входящего в уплотнительный узел (например, при его износе), при работе обоих контуров тормозной системы не может быть обнаружено. В случае разгерметизации одного из контуров тормозной системы, например при обрыве тормозного шланга, утечка рабочей жидкости через поврежденное кольцо приведет к отказу и второго контура.

Кроме того, буртик, выполненный в канале корпуса регулятора давления и предназначенный для упора уплотнительного узла, усложняет конструкцию корпуса и затрудняет его обработку.

В регуляторе давления для двухконтурной тормозной системы транспортного средства (аналог). Патент РФ 2020094, В 60 Т 8/22, публикация 30.09.94 г., недостатки, указанные в выше показанных технических решениях, устранены путем изменения конструкции уплотнительного узла и исключения буртика на канале корпуса. Так как отсутствие буртика для упора уплотнительного узла в случае отказа одного из контуров тормозной системы приведет к снижению давления включения регулятора давления, то в конструкцию регулятора введен обходной клапан, позволяющий рабочей жидкости проходить к заднему тормозу, минуя закрытый клапан в пробке регулятора. Введение обходного клапана позволяет повысить эффективность торможения при отказе одного из контуров тормозной системы, однако это усложняет конструкцию регулятора давления.

В регуляторе давления для двухконтурной тормозной системы транспортного средства (прототип), авторское свидетельство СССР 1382697, В 60 Т 8/22, публикация 23.03.88 г., втулка поршня фиксируется в корпусе посредством стопорного кольца и служит упором для уплотнительного узла. Это дает возможность получить давление включения регулятора при отказе одного из контуров на достаточно высоком уровне, однако ведет к усложнению конструкции корпуса. Между стопорным кольцом и втулкой поршня образуется замкнутая, плохо прокачиваемая полость, наличие которой ухудшает характеристики регулятора давления, увеличивает расход рабочей жидкости, что ведет к увеличению хода педали тормоза. Кроме того, наличие дополнительной канавки усложняет изготовление корпуса регулятора давления.

Задача изобретения направлена на повышение надежности регулятора давления для двухконтурной тормозной системы транспортного средства и улучшение его характеристик и технологичности изготовления.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в регуляторе давления для двухконтурной тормозной системы транспортного средства, включающем корпус со сквозным ступенчатым каналом, клапан поршня, содержащий буртик поршня, втулку и уплотнительное кольцо, клапан толкателя, уплотнительный узел, сквозь который проходит толкатель, связывающий между собой клапаны, пробку поршня с уплотнением и пробку с расположенным в нем клапаном толкателя, закрывающие сквозной ступенчатый канал по его концам, согласно изобретения, втулка клапана поршня установлена в сквозном ступенчатом канале с возможностью перемещения, а уплотнительное кольцо клапана поршня установлено с натягом по его наружному диаметру в обращенном к втулке клапана поршня углублении торца дистанционной втулки, расположенной между втулкой клапана поршня и пробкой поршня с образованием осевого зазора с последней и радиального зазора со штоком поршня, и подпружиненной к втулке клапана поршня относительно пробки поршня, причем на наружной поверхности дистанционной втулки установлен ее уплотнитель, контактирующий с поверхностью сквозного ступенчатого канала корпуса, уплотнение же пробки поршня относительно корпуса и относительно самого поршня выполнено в виде установленных на наружной поверхности пробки поршня ее уплотнителя, а на наружной поверхности поршня - его уплотнительного кольца.

В частном случае выполнения уплотнитель дистанционной втулки, расположенный на ее наружной поверхности, выполнен в виде манжеты.

В частном случае выполнения уплотнитель пробки поршня, расположенный на ее наружной поверхности, выполнен в виде манжеты.

В частном случае выполнения дистанционная втулка подпружинена к втулке клапана поршня относительно пробки поршня посредством винтовой цилиндрической пружины сжатия, расположенной между дистанционной втулкой и пробкой поршня.

Сущность технического решения поясняется на чертежах: на фиг.1 изображен продольный разрез регулятора давления; на фиг.2 изображен график характеристики регулятора давления при работе обоих контуров тормозной системы и при отказе одного из ее контуров.

Регулятор давления для двухконтурной тормозной системы транспортного средства содержит корпус 1 (см. фиг.1) со сквозным ступенчатым каналом 2, в котором расположены клапан 3 поршня 4 и клапан 5 толкателя 6, уплотнительный узел 7, сквозь который проходит связывающий между собой клапаны 3 и 5 толкатель 6, дистанционную втулку 8, пробку 9 поршня 4 с уплотнителем и пробку 10 с расположенным в нем клапаном 5 толкателя 6, закрывающими сквозной ступенчатый канал 2 по его концам.

Расположенный в пробке 10 клапан 5 толкателя 6 содержит запорный элемент 11 с пружиной 12 и седло 13.

Клапан 3 поршня 4 содержит буртик 14 поршня 4, втулку 15 и уплотнительное кольцо 16.

Втулка 15 клапана установлена в сквозном ступенчатом канале 2 с возможностью перемещения в нем с упором в кольцевую ступеньку 17 корпуса в этом канале 2.

Уплотнительный узел 7 содержит распорную втулку 18 с уплотнительными кольцами 19 и 20, поджимную втулку 21, пружину 22 и толкатель 6, проходящий через распорную втулку 18, уплотнительные кольца 19, 20 и поджимную втулку 21.

Поршень 4 установлен в его пробке 9, перемещение которой ограничено стопорным кольцом 23.

Дистанционная втулка 8 расположена в сквозном ступенчатом канале 2 между втулкой 15 клапана 3 поршня 4 и пробкой 9 поршня 4 с осевым зазором (зазор В ниже по тексту) между ней (втулкой 8) и пробкой 9 поршня 4 и радиальным зазором М со штоком 24 поршня 4. Дистанционная втулка 8 подпружинена к втулке 15 клапана 3 поршня 4 относительно пробки 9 поршня 4, в частном случае выполнения втулка 8 подпружинена посредством винтовой цилиндрической пружины сжатия 25.

Уплотнительное кольцо 16 клапана 3 поршня 4 установлено с натягом по его наружному диаметру (по его наружной боковой поверхности) в обращенном к втулке 15 клапана 3 поршня 4 углублении 26 торца дистанционной втулки 8, на наружной поверхности которой (в кольцевой канавке) установлен ее уплотнитель 27, контактирующий с поверхностью сквозного ступенчатого канала 2 корпуса 1 и в частном случае выполненный в виде манжеты.

Уплотнение пробки 9 поршня 4 относительно корпуса 1 (а именно относительно поверхности сквозного ступенчатого канала 2) и относительно самого поршня 4 выполнено в виде установленных на наружной поверхности (в кольцевой канавке) пробки 9 поршня 4 ее уплотнителя 28, а на наружной поверхности поршня 4 (в кольцевой канавке) - уплотнительного кольца 29.

В частном случае уплотнитель 28 пробки 9 поршня 4 выполнен в виде манжеты.

Сквозной ступенчатый канал 2 сообщен с внешней средой посредством дренажного отверстия 30.

Входные отверстия 31 и 32 регулятора давления присоединены к главному тормозному цилиндру (не показано), а выходные 33 и 34 - к рабочим цилиндрам задних тормозных механизмов (не показано).

В исходном положении поршень 4 усилием F от привода, соединенного с подвеской задних колес транспортного средства, вдвинут внутрь корпуса 1 регулятора до упора своим буртиком 14 во втулку 15 клапана 3 поршня 4, при этом между буртиком 14 поршня 4 и уплотнительным кольцом 16 будет зазор А. Втулка 15 клапана 3 поршня 4 в свою очередь поджата буртиком 14 поршня 4 к кольцевой ступеньке 17 корпуса 1 в его сквозном ступенчатом канале 2. Между дистанционной втулкой 8 и пробкой 9 поршня 4 будет зазор В.

Толкатель 6 усилием пружины 12 через запорный элемент 11 клапана 5 толкателя 6 поджат к торцу поршня 4, при этом между седлом 13 и запорным элементом 11 будет зазор С.

Уплотнительный узел 7 усилием пружины 22 поджат к торцу втулки 15 клапана 3 поршня 4, при этом между седлом 13 и поджимной втулкой 21 будет зазор D.

При торможении рабочая жидкость под давлением поступает от главного тормозного цилиндра через входные отверстия 31 и 32, и далее соответственно через зазоры А и С, выходные отверстия 33 и 34 к рабочим цилиндрам задних тормозных механизмов.

Давление рабочей жидкости на входных отверстиях 33, 34 регулятора будет одинаково, и на графике фиг.1 оно представлено прямой Е.

Когда усилие на поршень 4 от давления рабочей жидкости превысит усилие F от привода регулятора, поршень 4 будет выдвигаться из корпуса 1.

Толкатель 6 и запорный элемент 11 под усилием пружины 12 будет перемещаться вслед за поршнем 4 до тех пор, пока запорный элемент 11 перекроет проход для рабочей жидкости от главного тормозного цилиндра к рабочему цилиндру заднего тормоза через отверстие в седле 13 клапана 5 толкателя 6.

Момент закрытия клапана 5 толкателя 6 на графике фиг.2 соответствует точке F.

Так как клапан 5 толкателя 6 закрыт, то давление на выходе 34 регулятора теперь будет увеличиваться за счет смещения уплотнительного узла 7 в сторону клапана 5 толкателя 6, при этом зазор D между седлом 13 и прижимной втулкой 21 будет уменьшаться. Давление на выходе 34 будет равно давлению на выходе 33 и будет продолжать расти в соответствии с прямой Е на графике фиг.2.

Поршень 4 будет выдвигаться из корпуса 1 до тех пор, пока его буртик 14 перекроет проход рабочей жидкости через зазор А, и с этого момента давление на выходах 33, 34 регулятора будет увеличиваться в меньшей степени, чем давление на входе 31, и будет определяться соотношением площади буртика 14 и площади сечения поршня 4.

Момент закрытия клапана 3 поршня 4 на графике фиг.2 соответствует точке G. Дальнейший рост давления на входах 33 и 34 (см. фиг.1) регулятора будет происходить в соответствии с прямой Н (см. фиг.2), имеющей наклон к горизонтали Кд (величина Кд определяется соотношением площади буртика 14 и площади сечения поршня 4).

При прекращении торможения давление на входе 31 и 32 падает и детали возвращаются в исходное положение.

При отказе одного из контуров тормозной системы, например при разгерметизации контура, подключенного к входу 31 и выходу 33 регулятора, под действием давления рабочей жидкости на распорную втулку 18 втулка 15 клапана 3 поршня 4 и дистанционная втулка 8 будут перемещаться до упора последней (втулки 8) в пробку 9 поршня 4.

Поршень 4 будет смещаться под усилием давления рабочей жидкости на толкатель 6. Так как площадь сечения толкателя 6 значительно меньше площади сечения поршня 4, то, чтобы переместить толкатель 6, а следовательно, и запорный элемент 11 клапана 5 толкателя 6 на величину хода С необходимо большое давление, т. е. при отказе одного из контуров тормозной системы давление включения регулятора становится больше, чем это было при работе исправной тормозной системы, и тем самым эффективность оставшегося рабочего контура повышается.

Так как клапан 5 штока 6 при этом закрывается, точка J на графике фиг.2, то рост давления на выходе 34 регулятора прекращается и давление стабилизируется на одном уровне (прямая L фиг.2), однако более высокая величина давления в сравнении с неисправной системой (прямая Н позволяет получить высокую эффективность торможения.

При отказе контура тормозной системы, подключенного к входу 32 и выходу 34, распорная втулка 18 с уплотнительными кольцами 19 и 20, толкатель 6, поджимная втулка 21 за счет давления на входе 31 регулятора переместится, сжимая пружину 22, до упора в седло 13. Давление на выходе 33 регулятора будет таким же, как и при исправной системе (т.е. точка G и прямая Н на графике фиг.2).

Предлагаемое техническое решение дает возможность получить высокую эффективность торможения при отказе одного из контуров тормозной системы и, таким образом, способствует повышению безопасности движения транспортного средства.

В сравнении с аналогом вследствие отсутствия дополнительной канавки в корпусе регулятора давления для размещения стопорного кольца стало возможным улучшить технологичность изготовления корпуса и обеспечить более качественную прокачиваемость тормозной системы, что позволило снизить расход рабочей жидкости и уменьшить ход педали тормоза.