CZ181695A3

CZ181695A3 - Electromagnetic valve, particularly for hydraulic brake devices with slip control

Info

Publication number: CZ181695A3
Application number: CZ951816A
Authority: CZ
Inventors: Peter Volz; Dalibor Zaviska
Original assignee: Teves Gmbh Alfred
Priority date: 1993-11-18
Filing date: 1994-11-04
Publication date: 1996-11-13
Also published as: EP0728085B1; JPH09505010A; EP0728085A1; WO1995013945A1; JP3735659B2; SK96695A3; ES2134428T3; DE59408551D1; US5647644A

Description

Oblast.techniky

Vynález se týká elektromagnetického ventilu, zejména pro hydraulická brzdová zařízení s regulací prokluzu podle předvýznakové části patentového nároku 1 a představuje další vytvoření předmětu vynálezu podle patentu

(.patentová přihláška ..číslo, spisu P 42 19 227,9.),.

Dosavadni stav technik'/

Diskontinuální ovládání tlakového média u brzdových zařízení s regulací prokluzu prostřednictvím digitálně spínaných vstupních a výstupních ventilů vede v důsledku impulsovitě probíhajícího tlaku k nežádoucím emisím hluku.

U brzdového zařízení, které je popsáno v uvedené přihlášce se ukázalo, že navržené řešení uspořádání prstencového pístu ve vstupním ventilu, který je opatřen zapínatelnou clonou, nemůže vždy zabránit nežádoucímu zapojení prstencového pístu do slepé polohy při ručním, prokluzu prostém ovládání brzdy. Zejména při rychlém ovládání brzdy,tak zvanému brzdění v panice, nelze-vyloučít s dostatečnou jis«. * -Λ ri· -W jx .»+ totou nežádoucí předčasné aktivování clony, která je přiřazena ke vstupnímu ventilu, čímž se mění pocit na pedálu a *

stupen pro vozidlo specifického nárůstu tlaku. Snížení stupně nárůstu tlaku, které je vyvoláno působením clony,*nucené vede ke snížení brzdového výkonu.

Proto bylo v patentové přihlášce P 43 32 819,9 navrženo ve směru proudění před, případně za elektromagnetickým ventilem, to je vstupním ventilem, přídavně uspořádat pevné clony, avšak s tím výsledkem, že přepínací tlak, případně rozdíl spínacího tlaku zapínatelných clon zůstává relativně vysoký, což může vést v průběhu regulace brzdového tlaku k nežádoucímu kllísání objemového proudu.

Podstata vynálezu

Vynález .sl”'proto 'klade za úk'o'l'vytvořit pří'záchov.

Aul iěnn.é jedn-.iduché konst ukoe brzdového za- -^-1 ' V '/ π V i í P i b '» 7 b 1 ;> γη: nř i ’« 1 ;í ί '{v t λ V y í · ·.=. í (í m í

- · · “ J - - «.1 V L· . fc *» - *. i. f*-..4 f » .» · - * - -* · . *- t kteří by zabránilo předčasnému nežádoucímu aktivování spinatelné clony ve fázi bezprokluzového normálního brzdění.

Vytčený úkol se podle.vynálezu řeší znaky význakové části patentového nároku 1, přičemž toto řešení spočívá v tom, že hlavní tlakoví potrubí, uspořádané proti sméru proudění k ventilovému sedlu, má kanálové zúžení, že v hlavním tlakovém potrubí proti směru proudění k ventilovému sedlu vyústuje kanálová odbočka, upravená až do mezilehlého prostoru prstencového pístu s menší jmenovitou světlostí, takže v kanálovém zúžení je část tlakové energie sloupce tlakového media přeměňována na kinetickou energii, která v kanálové odbočce, vedoucí k čelní ploše prstencového pístu, vy w >V u J#·· * ** “ .·“ ·· tváří pokles tlaku.

Konstrukcí podle vynálezu se pokles tlaku, vznikající bezprostředně v nejužsím průřezu proudění, využívá pro udržování prstencového pístu v neaktivované spínací poloze, aby se zabránilo předčasnému zapojení prstencového pístu do i

slepé polohy v průběhu bezprokluzového normálního brzdění.

Přehled_obrázků_na_výkresech — — D a-L-š-í—znakyv-ýh o d y- a- m o ž n .o.s.t.i_.vyu ž řt.íe.l .e.k jt.r o m agn e t i ckého ventilu podle vynálezu vyplývají z následujícího popisu více příkladu provedení.

^va obr. 1 je schematicky a ve dílčí bokorys na elektromagnetický vým uspořádáním, pod ventilovým uza větším měřítku znázorněn vstupní ventil s kanáloíracím členem podle vynálezu.

Obr, 2 znázorňuje další alternativní příklad provedení detailů uvnitř vstupního ventilu.

\a obr. 3 je znázorněna varianta vstupního ventilu znázorněná na obr. 2, která je pozměněna z hlediska těsnicího sedla a z hlediska clonového pístu.

Příkladv_provedení_yynálezu

Xa obr. 1 je znázorněn konstrukční příklad provedení celkové konstrukce vstupního ventilu 1 pro brzdové zařízení s regulací prokluzu v podélném řezu. Vstupní ventil _1 má ventilový unášeč 10, který obsahuje ventiLový uzavírací člen 11 a kanálové vedení hlavního tlakového potrubí 2., které přichází od čidla 5 brzdového tlaku a od pomocného tlakového čerpadla .15, Ventilový unášeč 10 je s výhodou integrován v podobě patrony, to znamená například zašroubované patrony, ucpané patrony nebo patrony s rozporným kroužkem, ve ventilovém upínacím tělese 9, U znázorněného systému *! upevnění ventilu je ventilový unášeč 10 upevněn ve ventiJí lovém upínacím tělese 9 prostřednictvím dvojnásobného samočinného zatemování. Vtěsnění ventilového unášeče 10 ve ventilovém upínacím tělese 9 je zabezpečeno prostřednictvím tohoto samočinného zatemování. Je vytvořeno spojení tla... - kového média prostřednictvím hlavního tlakového potrubí 2, které je připojeno na čidlo 5 brzdového tlaku a na pomocné tlakové čerpadlo 18, a to prostřednictvím deskového filt. , . ... . ru 21, kte.rý je nasazen na nástavec ventilového unášeče 10, a prostřednictvím v základní poloze v otevřené poloze zapnutého ventilového uzavíracího členu 11 k prstencovému pístu v

S. Odtud se dostává tlakové médium přes otevřenou prstencovou štěrbinu na magnetickém jádru 127, jakož i v menším množství přes clonu 4 ve směru k prstencovému íiltru 22, který je předřazen před přípojkou ke kolové brzdě 3. Pres magnetické jádro 127 přesahuje ventilové pouzdro, na které je nasazena neznázorněná ventilová cívka. Ventilová pouzdro ' .$ vytváří s magnetickým jádrem 127 jednotku, která je zatemována do ventilového unášeče 10. Magnetickou kotvou opatřené zdvihátko ventilu prochází skrz magnetická jádro 127 až k ventilovému sedlu 116 a vytváří na koncové oblasti ventilový uzavírací člen 11.

Prstencový píst 8 přebírá v důsledku příčného otvoru ve stěně prstencového pístu 8 spínatelnou clonovou funkci.

Γ ¹ Je přitom axiálně pohyblivě veden na nástavci rotačně sou; měrného centrálního tělesa 114, které má ventilové sedlo ' 116, v prstencovém prostoru 126. Prstencový píst 8 se přitom působením tlačné pružiny 7 opírá svým vnějším nákružkem 119, působícím jako doraz, na stupni prstencového prostoru 126 ve ventilovém unášeči 10. Prstencový píst 8 má

-ον podstatě tvar pouzdra nebo objímky, která na své čelní ploše, přivrácené k magnetickému jádru 127, je protilehlá k čelní oblasti magnetického jádra 127, opatřené pryžovým těsnicím sedlem 115. Podle požadavků nebo potřeby může být také utěsnění provedeno jako kovové ploché těsnění nebo ja· ko O-kroužek, který je upraven v oblasti čelní plochy prstencového pístu 8.

Na té čelní straně prstencového pístu 8, která je odvrácená od magnetického jádra 127, je upraven v mezilehlém prostoru 117 těsnicí kroužek 124, který zabraňuje průtoku tlakového média od čidla.5 brzdového tlaku, případně zdroje tlaku, ve sméru ke kolové brzdě 3.

Mezilehlý prostor 117 je prostřednictvím kanálové odbočky 129, která je upravena mezi centrálním tělesem 114.

► a mezi ventilovým unášečem 10, spojen s kanálovým zúžením 130, upraveným ve spodní oblasti centrálního tělesa 114, přičemž toto kanálové zúžení 130 je s výhodou vytvořeno prostřednictvím clonové vložky 131. Rotačně souměrné centrální těleso 114, které zasahuje svým nástavcem do vnitřního prostoru ventilu, je zalisováno, případně zatemováno do odstupňovaného vývrtu ventilového unášeče 10. U znázorněného příkladu provedení je ventilové sedlo 116 provedeno jako integrální část otvoru centrálního tělesa 114, upraveného souose vzhledem k ventilovému uzavíracímu Členu 11. Centrální těleso 114 je drženo jako odstupňovaná pouzdrovitá část prostřednictvím samočinného zatemování ve ventilovém unášeči 10, Šikmo vzhledem k centrálnímu tělesu 114 ve ventilovém unášeči upravený průtok 132 tlakového prostředí má ve směru ke kolové brzdě 3 uzavírající zpětný ven til 133, který prostřednictvím mezi ventilovým unášečem U) a mezi ventilovým upínacím tělesem 9 v odstupu upravený prstencový filtr 22, jakož i prostřednictvím nejméně jednoho na obrázku patrného volného průchodu na deskovém filtru 21 umožňuje spojení tlakového prostředí s filtrovanou kapalinou mezi kolovou brzdou 3 a mezi čidlem 5 brzdového tlaku, připadne zdrojem tlaku, případně pomocným tlakovým čerpádlem 13, . ^va obr, 2 je znázorněno odlišné od obr. 1 speciálníuspořádání kanálového zúžení 130 prostřednictvím clonové vložky 131, která má v podstatě obrys trysky a která je*vytvořena jako tenkostěnné tvarované těleso, srovnatelné ’s Yenturiovou trubicí. Clonová vložka 131 má nákružek 135, který je opatřen vybráními 134 a který je upnut mezi deskovým filtrem 21 a mezi ventilovým unášečem 10. Vybrání 134 je vytvořeno tak, že částečně překrývá zpětný ventil 133 v průtoku 132 tlakového prostředí, čímž udržuje zpě-tný ventil 133 v průtoku 132 tlakového prostředí. Clonová vložka 131 je s výhodou vytvořena jako výlisek z tenkého plechu nebo jako část vystříknutá z plastická hmoty. Kanálové zúžení 130 jednak působí uvnitř clonové vložky 131 jako kruhový průřez na proud tlakového média od čidla 5 brzdového tlaku nebo zdroje tlaku, případně od pomocného tlakového čerpadla 13, a jednak působí vytvarování clonové vložky 131 v podobě tryskového vyústění tak, že zužuje prstencový průřez v oblasti vyústění kanálové odbočky 29 do hlavního proudu hlavního tlakového potrubí 2.

“V

Všechny další elementy, které jsou patrny z vyobrazení na obr. 2, odpovídají v podstatě z hlediska své konstrukce a funkce elementům podle obr. 1.

- 7Na.obr· 3 je na rozdíl od obr. 2 znázorněno kovové í* utěsnění čelní plochy na prstencovém pístu 8, pokud je ten- rj to v důsledku tlakového rozdílu na svých obou čelních plo- ’ chách pohybován proti působení tlačné pružiny 7 ve směru magnetického jádra 127. Těsnicí sedlo 115 na magnetickém j ~á~drT12'7“j es‘ výhodo vy’t vár dv árfif vy po u kTe'ne bo “~ku lo vř t ě — - - ““ ve směru prstencového pístu 8, čímž se vytváří prstencová těsnicí plocha. Zvláště jednoduché provedení clony 4 v prstencovém pístu 8 se vytváří tak, když je místo vývrtu vytvarována clona 4 jako zářez do čelní plochy prstencového pístu. 8. Tím', se vytváří požadovaná clonová funkce na prstencovém pístu pokud., tento dosedá na kovové těsnicí sedlo 115. Otěr a částice nečistot nemohou na rozdíl od pr.í klaďif provedeni' podlé' obr. 1 a 2,'kde je upraveno' clonové---.....

vyvrtání, způsobit ucpání zářezu, protože ten je vystaven I samostatná čisticí funkci prostřednictvím otevírání a uza-. vírání prstencového pístu 8. Všechny další podrobnosti, znázorněné na obr, 3, jsou patrny z popisu předcházejících, příkladů provedení.

V dalším je popsána Činnost elektromagnetického ventilu podle vynálezu.

V průběhu neregulované, bezprokluzové normální brzdové fáze je vstupní ventil 1 v elektromagneticky nevybuzené, otevřené základní poloze. Při uvedení do činnosti čidla 5 ř

brzdového tlaku, případně zdroje tlaku, je ve vstupním ven- J tilu 1 iniciován stupen nárůstu tlaku, který vede v kanálovém zúžení 130 k podstatnému nárůstu rychlosti proudění, která v podstatě ve štěrbinovitě vytvořená kanálové .odbočce 129 nastaví pokles tlaku ve směru mezilehlého prostoru 117. Tento pokles tlaku působí také prostřednictvím těsnis ί!

čího kroužku 124 na prstencový píst 8. Prostřednictvím zvýšeného rozdílu tlaků mezi oběma čelními plochami na prstencovém pístu 8 získá tlačná pružina 7, udržující prstencový píst 8 v klidové poloze, hydrodynamickou podporu, takže i v rychlé fázi brzdění vzniká neomezené spojení tlakového prostředí mezi těsnicím sedlem 115 a mezi čelní plochou regulačního prstencového pístu 8. Prstencový píst 8 tak zůstává v dosednutí v zakreslené klidové poloze na stupni vývrtu, takže brzdový tlak se může neomezené rozšiřovat ke kolové brzdě·3 tivování clony'

Tak nedochází k nežádoucímu předčasnému ak4, integrované do prstencového pístu 3.

Při uvolnění brzdového pedálu se sníží brzdový tlak v · opačném směru pres otevřený ventilový uzavírací člen 11 a pres zpětný ventil 133 ve směru k čidlu 5 brzdového tlaku, případně ke zdroji tlaku· *

Pokud překročí při uzavřeném vstupním ventilu 1 v průběhu regulace brzdového prokluzu rozdíl tlaku mezi ventilovým vstupem, to je tlak hlavního válce a čerpadla, a mezi ventilovým výstupem, to je tlak kolových brzd, hodnotu nastavenou tlačnou pružinou 7, tak se prstencový píst 3 v důsledku výsledné tlakové síly na těsnicím kroužku 124 posune proti síle tlačná pružiny 7 a těsně dosedne na magnetické jádro 127. Tak se vytvoří spojení tlakového prostředí ke kolové brzdě 3 výlučně přes clonu 4 prstencového pístu 8.

Pokud vstupní ventil .1 opět otevře svůj regulérní průchod pres ventilový uzavírací člen 11, prochází proudící médium od pomocného tlakového čerpadla 18, které je v provozu protiblokovacího systému, výlučně přes clonu 4 v prstencovém pístu 8 ke kolové brzdě 3 a ta je brzděna tak, že při následně opakovaném uzavření vstupního ventilu 1 se sníží tlakový ráz a tím i hluk. Při nedosažení rozdílu-spínacího tlaku, potřebného pro ovládání prstencového pístu 8, jakož i při přerušení brzdicího procesu se dostává prstencový píst 8 opět nazpět do své výchozí polohy, zvětšující propuštno’sr^-prů'fóřu7““'·“ ----- ..... - — ~_—

Souhrnně lze konstatovat, že vliv nárůstu rychlosti tlaku při manuálním ovládání brzdy je prostřednictvím elektromagnetického ventilu podle vynálezu zanedbatelně malý, protože nucené s narůstající rychlostí nárůstu tlaku narůstá na prstencovém pístu 5, se nastavující pokles tlaku, případně rozdíl tlaku v zužujícím se.průřezu proudění a tím také v zužující še kanálové^-odbočce 129, Čímž spínatelná — clona 4 zůstává v každém případě v normální brzdová fázi a tak je při otevřeném ventilovém uzavíracím členu 11 neúčinná» Tím se také podstatně sníží přepínací tlak, při kterém je prstencový píst S aktivován do regulace prokluzu, a tak je také s výhodou možné udržet v nepatrném rozmezí výkyvy objemového proudu za účelem dobré regulace kvality v průběhu regulace brzdového prokluzu. Nucené se také snižují hluky ▼

ventilu ve srovnání s až dosud navrženými řešeními a stupen nárůstu tlaku lze podle přání nebo podle potřeby zvětšit pro manuálně ovládaný, blokování prostý brzdový provoz.

> -C· - °

O

-* > O· ° O <5· .

° I yi

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1· Elektromagnetický ventil, zejména pro hydraulická brzdová zařízení s regulací prokluzu, který má jednak ventilový unášeč, opatřený v prstencovém prostoru ventilovým uzavíracím členem, který se doplňuje s ventilovým sedlem, uspo- řáděným ve'ventilovém-unášeči, a jednak zapojitelnou clonu, která v první spínací poloze vytváří neomezený hydraulický průtok v elektromagnetickém ventilu a ve druhé spínací po_. _ ..loze průtok .tlakového.'média- v elektromagnetickém· ventilu ’ * omezuje, přičemž zapojitelná clona je součástí v elektromagnetickém ventilu integrovaného prstencového pístu, vyznačující se tím, že hlavní tlakové potrubí (2) uspořádané proti směru proudění kventilovému sedlu (116), má kanálové zúžení (130), že v hlavním tlakovém potrubí (2) proti směru proudění k ventilovému sedlu (116) vyústuje kanálová odbočka (129.j, upravená až do mezilehlého prostoru (117) prstencového pístu (8) s menší jmenovitou světlostí, takže v kanálovém zúžení (130) je část tlakové energie sloupce tlakového média přeměňována na kinetickou energii, která v kanálové odbočce (129), vedoucí k čelní ploše prstencového pístu (3), vytváří pokles tlaku.
2. Elektromagnetický ventil podle'nároku 1, vyznačující se tím, že ventilové sedlo (116) je uspořádáno v pouzdrovém centrálním tělese (114), které je vloženo do ventilového unášeče (10), a že v'centrálním tělese (114) je upraveno kanálové zúžení (130).
3. Elektromagnetický ventil podle nároku 1 nebo 2, vyznáčující se tím, že mezi centrálním tělesem (114) a mezi ventilovým unášečem (10) je vedeno kanálové | odbočení, s výhodou v podobě štěrbiny tlakového média, které vyústuje do mezilehlého prostoru (117), vymezeného čelní plochou prstencového pístu (8).
4. Elektromagnetický ventil podle nejméně jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že čelní plocha na prstencovém pístu (8), která je přivrácená ke kanálové odbočce (129), je v mezilehlém prostoru (117) omezena těsnicím kroužkem (124).
5. Elektromagnetický ventil podle nejméně jednoho z předchá.. ze jících, nároků..! až..4., v. y.. z .n a_ č u j ící. se.. t.í_m že kanálová odbočka (129) vyústuje mezi pevnou clonou (136), uspořádanou ve ventilovém unášeči (10), a mezi kanálovým zúžením (130), uspořádaným v centrálním .tělese (114).
6. Elektromagnetický ventil podle nároku 1, vyznačující se tím, že kanálové zúžení (130) je uspořádáno ve směru proti proudění uvnitř hlavního tlakového potrubí (2) ve ventilovém upínacím tělese (9)·
7. Elektromagnetický ventil podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že kanálové zúžení (130) je tvořeno clonovou vložkou (131).

S. Elektromagnetický ventil podle nároku 7, vyznačující se tím, že clonová vložka (131) sestá- . vá z tenkosténného tvarového tělesa, která má v podstatě tvar trysky a které je s výhodou upevněno ve ventilovém unášeči (10) pevně třením.
9. Elektromagnetický ventil podle nároku 7, vyznačující se tím, že clonová vložka (131) má nái kružek (135), který je upnut mezi deskovým filtrem (21), upevněným na ventilovém unášeči (10), a mezi ventilovým unášečem (10). \
10. Elektromagnetický ventil podle nároku 9, vyznač u jící se tím, že nákružek (135) má nejméně jedno vybrání (134), uvolňující průtok (132) tlakového prostředí, zapojený paralelně k ventilovému uzavíracímu členu .ll).
11. Elektromagnetický ventil podle nároku 10, v v z n a č' u jící se tím, že nákružek (135) částečně překrývá průtok (132) tlakového prostředí, do kterého je vložen zpětný ventil (133), otevíraný ve směru nákružku (135).