NO861632L - Bremsesystemer. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår bremsesystemer og er mer spesielt rettet mot slike systemer som virker til å aktivere bremsene på et kjøretøy når dette er i revers-stilling.

Det er kjent å operere bremsene på et kjøretøy ved hjelp av et system som påvirkes av en bryter aktivert av revers-giret og en detektor i den bakre del av kjøretøyet, hvilket arrangement er slik at bremsene aktiveres bare når detektoren berører et objekt og bryteren aktiveres når revers-giret er lagt inn.

Mange tidligere forslag vedrører luftopererte bremsesystemer, men det erønskelig å tilveiebringe et revers-bremsesystem som kan brukes ved et hydraulisk bremsesystem. Det har forekommet noen tidligere forslag om slike systemer, men ingen har oppnådd kommersiell suksess.

Spesielt beskriver US patent 2.588.815 forskjellige revers-bremsesystemer som anvender elektriske brytere påvirket av kjøre-tøyets girstang, og en detektor ved den ende av kjøretøyet for påvirkning av en innretning som bevirker operasjon av bremsene. I en utførelsesform er innretningen en magnetspole som virker på bremsepedelleddene, og i en annen utførelse er en magnetventil innrettet til å overføre vakuum fra innløpsmanifolden til en pneumatisk sylinder som gjennom en fleksibel kabel er forbundet med bremsepedalleddene eller -mekanismen.

Britisk patent 1470129 beskriver et lignende system påvirket av elektriske brytere og en elektromagnetisk styrt pneumatisk ventil. Denne ventil er forbundet med vakuumservo-mekanismen for bremsesystemet på kjøretøyet, for å styre påtrykningen av atmosfærisk trykk i servomekanismenes vakuumkammer og derved bevirke at bremsene aktiveres mens den elektriske bryter som styres av detektoren, er aktivert.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et forbedret hjelpebremsesystem med aktivering i reversstilling, for bruk på hydrauliske kjøretøybremsesystemer.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt et hjelpebremsesystem for et kjøretøy, omfattende en anordning innrettet til å aktiveres ved anvendelse av kjøretøyets reversgir og koblet til å operere en ventil, en detektor koblet for å operere en ventil, hvilken ventil eller ventiler er arrangert i en fluidumkrets som innbefatter en pumpe for å frembringe et trykkfluidum, hvor ventilen eller ventilene i en operert tilstand tillater at trykkfluidum strømmer og bevirker aktivering av bremsesystemet.

Trykkfluidet kan være en væske eller en gass og er fortrinnsvis luft.

Det foretrekkes at den anordning som påvirkes av reversgiret er en bryter.

Den reversgir-aktiverte bryter og detektoren kan være koblet for å operere en enkelt ventil eller to ventiler anordnet i serie.

Strømmen av trykkfluidum kan utnyttes til å sette et trykk i kjøretøyets hydraulikksystem, enten direkte eller indirekte, eller den kan utnyttes til å operere en mekanisk anordning for å aktivere kjøretøyets bremser.

I en utførelse av oppfinnelsen brukes trykkfluidet til å operere en hydraulikksylinder som er koblet i den hydrauliske bremsekrets på kjøretøyet, enten som en hjelpesylinder, som en eksisterende sylinder i kretsen eller som en kombinasjon av begge med sylindrene anordnet i serie eller i parallell.

Som et alternativ kan hydraulikksylinderen brukes til å operere en mekanisk anordning for å aktivere bremsene, f.eks. kan den påvirke leddmekanismen mellom bremsepedalen og servo-mekanismen i et servosassistert bremsesystem. Et enkelt arrangement består i å inkorporere sylinderen i en leddforbindelse slik at når sylinderen trekker seg sammen, vil bremseledd-mekanismen arbeide normalt, men når sylinderen er utskjøvet, påvirker denne bremsene uavhengig av bremsepedalenes bevegelse ved hjelp av foten.

I en ytterligere utførelse omfatter hjelpebremsesystemet videre et mekanisk arrangement for å operere bremsesystemet. Det mekaniske arrangement kan omfatte en stang koblet til den eksisterende bremsekrets på kjøretøyet og er innrettet til å påvirke kjøretøyets bremsesystem. Stangen kan være bevegbar mellom en første stilling, hvor bremsesystemet ikke aktiveres og en annen stilling hvor bremsesystemet blir aktivert. En ytterligere ventil kan være anordnet for å bevege stangen mellom den første og den annen stilling.

I denne utførelsesform kan kjøretøyets bremsesystem omfatte en bremsepåvirkningsstang forbundet med en bremsepedal, og en stempelstang for å operere en hydraulisk bremsesylinder, hvilken sylinder påvirker bremsene. Stangen i hjelpebremsesystemet kan være anordnet mellom bremsepåvirkningsstangen og stempelstangen, slik at bremsene kan legges på normalt ved hjelp av bremsepedalen eller gjennom hjelpebremsesystemet.

Denne oppfinnelse er ytterligere beskrevet under henvisning til tegningene, hvor: Figur 1 er et skjematisk diagram over en form for hjelpebremsesystem ifølge oppfinnelsen, Figur 2 er et skjematisk diagram over en annen utførelses-form ifølge oppfinnelsen, Figur 3 er et skjematisk diagram over ytterligere en utførelsesform ifølge oppfinnelsen, Figur 4 er et skjematisk diagram over ytterligere en annen utførelse ifølge oppfinnelsen, Figur 5 er et skjematisk diagram over enda en annen utførelse ifølge oppfinnelsen, Figur 6 viser en ventil egnet for bruk i systemet på figurene 1 til 5, og Figur 7 er et skjematisk diagram over ytterligere en utførelsesform av oppfinnelsen. Figur 1 viser et system hvor hydraulisk trykkfluidum frembringes av en sylinder og er koblet inn i en eksisterende bremsekrets ved hjelp av en ekstra ventil (ikke vist).

Kretsen er basert på en luftoperert ventil 10, som kan være av den type som er vist på figur 6. Styreluft leveres til ventilen 10 gjennom en ledning 11 som er forbundet med en pneumatisk detektor 12, plassert ved den bakre ende av kjøretøyet. Når ventilen 10 ikke er operert, er utløpet forbundet med atmosfæren, hvilket hindrer enhver tilfeldig oppbygning av lufttrykk.

Trykkluft frembringes av en pumpe 13 som er innkoblet i en elektrisk krets med en girstang-operert bryter 14 og en magnetventil 15. Når reversgir legges inn, blir pumpen 13 energisert og leverer trykkluft gjennom en enveisventil 16 til den luftopererte ventil 10.

Når den pneumatiske detektor 12 aktiveres, f.eks. ved berøring med en hindring, vil luft i ledningen 11 operere ventilen 10, slik at den tillater at trykkluft fra pumpen 13 passerer inn i sylinderen 17. Denne innbefatter et stempel 18 og en stempelstang 19 som er mekanisk forbundet med en hydraulikksylinder 20.

Hydraulikksylinderen 20 er en sylinder av konvensjonell type som omfatter et stempel 21, som arbeider mot en returfjær 22 og som inkorporerer et ventillegeme 23, slik at når dette beveges mot fjærkraften, lukker det en åpning 24 forbundet med et fluidumreservoir 25 og bevirker at hydraulisk trykkfluidum påtrykkes en ledning 26 som er innkoblet i det eksisterende hydrauliske fluidumsystem for kjøretøyet, ved hjelp av en (ikke vist) ventil eller ved tilkobling til en eksisterende hovedbremsesylinder på kjøretøyet.

Det vil innses at pumpen 13 frembringer trykkluft bare når den opereres gjennom girstangbryteren 14 og følgelig når kjøre-tøyet er i reversstilling. Når kjøretøyet ikke er i revers-stilling, vil pumpen 13 ikke arbeide og ventilen 15 forblir lukket.

Pumpen 13 kan frembringe støy og med dette forøyet er den fortrinnsvis plassert nær den bakre del av kjøretøyet hvor den vil virke som en varselinnretning om at kjøretøyet er i revers-stilling .

Det er funnet at ventilen 10 kan opereres med en meget liten trykkendring i ledningen 11, slik at det blir oppnådd et meget følsomt system.

Figur 2 viser en modifikasjon av systemet på figur 1, hvor sylindrene 17 og 20 er erstattet med en enkelt sylinder 27 som opereres direkte av lufttrykket i ledningen 28 fra ventilen 10.

En annen alternativ utførelse ifølge oppfinnelsen er vist skjematisk på figur 3. Sylinderen 30 er luftoperert og omfatter et luftdrevet stempel 31 med en stempelstang 32 og en returfjær

33. Ledningen 28 er innkoblet i en krets som vist på figur 1, men forbindelsen med kjøretøyets bremsesystem er mekanisk istedenfor hydraulisk. Stempelstangen 32 er forbundet med en del av bremse-pedalmekanismen på kjøretøyet ved 34 og sylinderen 30 er forbundet med mekanismen ved 35. Således kan leddmekanismen beveges enten ved press av sjåførens fot på pedalen 36 eller ved bevegelse av stempelstangen 32 under påvirkning av lufttrykk i ledningen 28, bevirket ved samtidig operasjon av girstangbryteren 14 og den pneumatiske detektor 12.

Systemet kan forenkles ved å anvende en enkelt magnetventil istedenfor ventilene 10 og 15 i luftkretsen på figur 1, og en luftoperert elektrisk bryter i den elektriske krets. Et slikt arrangement er vist på figur 4.

Sylinderen 40 kan være av lignende konstruksjon som sylindrene 20, 27 eller 30 på figur 1, henholdsvis figur 3. Den pneumatiske detektor 12 og luftledningen 11 er forbundet med en luftoperert bryter 41 som er koblet til en magnetventil 42. Den girstangopererte bryter 14 er koblet som på figur 1, slik at den opererer pumpen 13 som leverer trykkluft gjennom enveisventilen 16 til magnetventilen 42. Når således både bryteren 14 og bryteren 41 er operert, vil magnetventilen føre trykkluft til sylinderen 40 og bevirke aktivering av kjøretøyets bremser slik som tidligere beskrevet.

Et elektrisk rele 43 kan være innsatt, slik at når bryteren 41 er operert og deretter frigjort, vil magnetventilen 42 forbli operert inntil den elektriske krets til releet 43 brytes ved at girstangen føres ut av revers og bryteren 14 åpnes. Dette bevirker at kjøretøyets bremser forblir aktivert etter at signalet fra den pneumatiske detektor 12 er blitt avbrudt, slik at kjøretøyet kan beveges bare ved først å utkoble reversgiret etter at hjelpebremsesystemet er blitt operert.

Figur 5 illustrerer to ytterligere modifikasjoner som ligger innenfor rammen av denne oppfinnelse.

For det første er et alternativt middel til å holde bremsene på etter at signalet fra den pneumatiske detektor er avsluttet, å bruke en luftoperert ventil 50. Mens lufttrykket opprettholdes i ledningen 28, vil ventilen 42 forbli operert.

For det annet anvendes to hydraulikksylindre i tandem. Hydraulikksylinderen 20 er en del av en hjelpekrets som vist på figur 1, men utløpsledningen 26 for hydraulisk trykkfluidum er koblet inn i fluidumkretsen for kjøretøyets bremsesystem ved å koble ledningen 26 til fluidumreservoirets innløp 52 for sylinderen 51. Når trykkfluidum på denne måte frembringes av sylinderen 20 under påvirkning av at den pneumatiske detektor 12 er operert, påtrykkes det på den hydrauliske hovedsylinder 51 i kjøretøyets bremsesystem og setter trykk på en utløpsledning 53 for å operere kjøretøyets bremser.

Normalt opereres sylinderen 51 ved hjelp av fotbremse-mekanismen 54 og påvirkes ikke av eksistensen av hjelpehoved-sylinderen 20 når ledningen 26 lukkes når sylinderen opereres. Etterfylling av systemet kommer fra fluidumreservoiret 25.

Det kan være ønskelig å anordne et luftreservoir i de ovenfor nevnte system, slik at en tilførsel av trykkluft er tilgjengelig før pumpen har gitt tilstrekkelig trykk til å operere systemet. Generelt er det imidlertid funnet at dette ikke er nødvendig da volumet i ledningene kan være tilstrekkelig for dette formål, spesielt når pumpen er plassert i den bakre del av kjøretøyet. Ventilen 10 og enveisventilen 16 tjener til å holde tilbake trykkluften.

På figur 6 er ventilen 10 illustrert. En innløpsåpning 64 er anordnet for trykkluft fra pumpen og en innløpsåpning 60 er forbundet med ledningen fra den pneumatiske detektor 12. Når detektoren opereres blir trykkluft påtrykket på innløpet 60 og bevirker at et ventillegeme 63 beveges nedad mot kraften av en fjær 62, hvilket bevirker at en åpning 64 blir avstengt fra utløp til atmosfæren (ikke vist) og forbindes med en (ikke vist) utløpsåpning til det bremseaktiverende arrangement (f.eks. ledningen 28 på figur 1).

En passende ventil selges under navnet "Boostermite" type 5BV-913 som kan innrettes til å arbeide på et differensialtrykk på 3,8 til 7,5 cm vannsøyle.

Figur 7 illustrerer en annen utførelsesform ifølge oppfinnelsen. På figur 7 er girstangbryteren 14 forbundet med en energikilde (ikke vist), og likeledes med pumpen 13 gjennom en elektrisk ledning 70. Pumpen 13 er forbundet med en bryter 71 gjennom en elektrisk ledning 72.

Bryteren 71 er en elektrisk bryter med lav følsomhet, f.eks. en bryter som selges under navnet HERGAIR. I en alternativ utførelse kan bryteren 71 erstattes med en lavfølsom ventil av type Humphrey. Bryteren 71 er kontrolloperert. En detektor 73 er forbundet med bryteren 71 gjennom en luftledning 74. Luftstrømmen gjennom, luftledningen 74 fra detektoren 73 tilveiebringer kontrolloperasjonen av bryteren 71. Detektoren 73 kan omfatte en luftpose og sammentrykning av denne luftpose bevirker luftstrømming gjennom luftledningen 74.

Bryteren 71 er forbundet med en magnetspole 75 gjennom en elektrisk ledning 76. En kontroll-operert relebryter 77 er forbundet med magnetspolen 75 gjennom en elektrisk ledning 78 og ledningen 76. Relebryteren 77 er også forbundet med ledningen 70 gjennom en ledning 79.

Magnetspolen 75 er forbundet med pumpen 13 gjennom en luftledning 80 og er forsynt med et utløp 81. Magnetspolen 75 er forbundet med releventilen 77 gjennom en luftledning 82.

Releventilen 77 er forbundet med en annen ventil 83 gjennom en luftledning 84. Ventilen 83 er kontroll-operert ved hjelp av en luftledning 84. Ventilen 83 er som vist på figur 7 en membran-ventil og omfatter en fleksibel membran 85 som er forbundet med en bevegbar stang 86. Ventilen 83 har et kammer 94 som kommuniserer med ledningen 84, og et separat kammer 95 som er anordnet på den annen side av membranen 85 i forhold til kammeret 94. Eventuelt kan ventilen 83 være en stempel-luftsylinder i hvilken den bevegbare stang 86 er forbundet med et stempel som erstatter membranen 85.

En ende 86a på stangen 86 kan støte mot en ende av en bremseaktiveringsstang 87 og en ende 86b på stangen 86 kan støte an mot en ende på en stempelstang 88. Bremseaktiveringsstangen 87 er forbundet med en (ikke vist) bremsepedal gjennom en vakuum-servohjelpeinnretning 89.

Stempelstangen 88 er forbundet med et stempel 90 i en hovedbremsesylinder 91. Hovedsylinderen 91 er forsynt med et fluidumreservoir 92 og et fluidumutløp 93 som er forbundet med hydrauliske bremser (ikke vist).

Virkemåten av den utførelsesform som er vist på figur 7 er som følger: Når reversgiret velges, blir ledningene 70, 72 og 79 energisert. Hvis detektoren 72 så blir aktivert mens reversgiret er valgt, blir bryteren 71 aktivert av luft i ledningen 74, som bevirker at ledningen 76 blir energisert. Dette aktiverer magnetspolen 75 som tillater at trykkluft strømmer langs ledningene 80 og 82 til relebryteren 77. Luft som flyter gjennom relebryteren 77, påvirker bryteren og energiserer ledningen 78. Hvis derfor detektoren etterpå blir avaktivert, vil magnetspolen 75 fremdeles forbli aktivert inntil reversgiret utkobles, fordi magnetspolen er forbundet med strømkilden gjennom ledningene 70, 79, 78 og 76.

Når magnetspolen 75 er aktivert, strømmer trykkluft fra ledningen 82 til ledningen 84 gjennom relebryteren 77 for å operere ventilen 84. Trykket til ledningen 84 bevirker ekspansjon av kammeret 94 og kompresjon av kammeret 95, slik at membranen 85 beveges mot høyre.

Stangen 86 beveger seg sammen med membranen 85 som den er forbundet med, i retning mot stempelstangen 88. Enden 86b av stangen 86 støter mot stempelstangen 88, hvilket fører til bevegelse av stemplet 90 for aktivering av bremsene.

Når reversgiret utkobles er ledningene 70 og 79 ikke lenger energisert, hvilket kobler ut pumpen 79 og avenergiserer magnetspolen 75. Ledningene 82 og 84 blir forbundet med utløpet 81, og membranen vil som følge av sin fjærende konstruksjon, returnere til sin opprinnelige stilling, hvorved stangen 86 føres tilbake til sin opprinnelige stilling. Dette bevirker at også stempelstangen 88 beveger seg til sin opprinnelige stilling, slik at bremsene avaktiveres.

Når ventilen 83 omfatter en luftsylinder med et stempel, kan det være anordnet en fjær for å returnere stemplet til den opprinnelig stilling. Om ønskelig kan fjæren også brukes sammen med membranen 85 for å assistere tilbakeføringen til den opprinnelige stilling.

Når bremsepedalen betjenes, vil bremseaktiveringsstangen 87 bevege seg mot og berøre stangen 86 slik at denne blir beveget. Stangen 86 beveger seg så mot og i anlegg mot stangen 88, slik at stangen 87 beveges, og bremsene aktiveres på samme måte som beskrevet ovenfor. Når bremsepedalen ikke lenger betjenes, vil stengene 86, 87 og 88 bevege seg tilbake til sine opprinnelige stillinger, slik at bremsene avaktiveres.

Det er således i den utførelse som er vist på figur 7, anordnet et mekanisk arrangement i det eksisterende bremsesystem for aktivering av bremsene. Bremsene kan aktiveres enten ved hjelp av bremsepedalen eller når reversgiret velges og detektoren 73 aktiveres.

Claims (12)

1. Hjelpebremsesystem for et kjøretøy, omfattende en anordning innrettet til å aktiveres ved innkobling av kjøretøyets reversgir, hvilken anordning er koblet for å operere en ventil, en detektor koblet for å operere en ventil, hvilken ventil eller hvilke ventiler er anordnet i en fluidumkrets som innbefatter en pumpe for å frembringe trykkfluidum, slik at når ventilen eller ventilene er i operert stilling, tillater de at trykkfluidum strømmer og bevirker aktivering av bremsesystemet.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at den anordning som aktiveres av reversgiret, er en bryter.

3. System ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at anordningen som aktiveres av reversgiret og detektoren, er koblet for å operere en enkelt ventil.

4. System ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at anordningen som aktiveres av reversgiret og detektoren, er koblet for å operere to ventiler anordnet i serie.

5. System ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det omfatter en hydraulikksylinder som kan opereres av trykkfluidet.

6. System' ifølge krav 5, karakterisert ved at hydraulikksylinderen er anordnet i en hydraulisk bremsekrets i kjøretøyet.

7. System ifølge krav 5, karakterisert ved at hydraulikksylinderen er forbundet med en mekanisk anordning for aktivering av bremsesystemet .

8. System ifølge et av kravene 1 til 4, karakterisert ved at det omfatter en mekanisk anordning til å operere bremsesystemet.

9. System ifølge krav 8, karakterisert ved at den mekaniske anordning omfatter en stang innrettet til å aktivere bremsesystemet.

10. System ifølge krav 9, karakterisert ved at stangen er bevegbar mellom en første stilling i hvilken bremsesystemet ikke er aktivert, og en annen stilling i hvilken bremsesystemet er aktivert.

11. System ifølge krav 10, karakterisert ved at det er anordnet en ytterligere ventil for å bevege stangen mellom den første og den annen stilling.

12. System ifølge et av kravene 8 til 11, karakterisert ved at den mekaniske anordning er innrettet til å plasseres mellom en bremseaktiveringsstang forbundet med en bremsepedal, og en stempelstang til å operere en hydraulisk bremsesylinder.