ES2200554T3 - Cilindro principal de reaccion hidraulica y con esfuerzo de entrada incrementado. - Google Patents
Cilindro principal de reaccion hidraulica y con esfuerzo de entrada incrementado.Info
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Abstract
Cilindro principal de reacción hidráulica, que comprende: un cuerpo cilíndrico (20) perforado con un ánima axial principal (21) que delimita una cámara de trabajo (12) de volumen variable llena con un fluido de frenado; un pistón principal (13) que obtura la cámara de trabajo (12) y que desliza selectivamente en el ánima principal (21), desde una posición de reposo, y según un primer sentido axial (X-X+), para reducir el volumen de esta cámara de trabajo; un ánima axial secundaria (130) perforada en el pistón principal (13) y que delimita una cámara de reacción (15) de capacidad variable, sometida a una presión variable y que se comunica con la cámara de trabajo (12); un pistón de reacción (14) que obtura la cámara de reacción (15) y que desliza selectivamente en el ánima secundaria (130), desde una posición de reposo y según el primer sentido axial (X-X+), para reducir la capacidad de la cámara de reacción (15); un primer órgano de accionamiento (50) para desplazar el pistón principal (13)de su posición de reposo; un segundo órgano de accionamiento (80) para desplazar el pistón de reacción (14) de su posición de reposo; un muelle (16) con tensión previa en compresión, del que un extremo de aguas arriba (161) se apoya, en una posición de reposo, sobre el primer órgano de accionamiento (50) y del que un extremo de aguas abajo (162) se apoya, en una posición de reposo, en un tope (131) solidario del pistón principal (13), estando este muelle (16) dispuesto en el pistón principal (13) alrededor del pistón de reacción (14); y una superficie de impulsión (141) definida en el pistón de reacción (14), para impulsar selectivamente el extremo de aguas abajo (162) del muelle (16) según un segundo sentido axial (X+X-), inverso del primer sentido axial (X-X+), y aumentar correlativamente la compresión del muelle (16), caracterizado porque comprende además medios de transmisión de movimiento (18) que permiten al segundo órgano de accionamiento (80) impulsar el extremo de aguas arriba (161) del muelle (16) y aumentar correlativamente la compresión del muelle (16) cuando este segundo órgano de impulsión (80) desplaza el pistón de reacción (14) según el primer sentido axial (X-X+).
Description
Cilindro principal de reacción hidráulica y con
esfuerzo de entrada incrementado.
El presente invento se refiere de forma general a
los sistemas de frenado hidráulico para vehículos de motor.
Más precisamente, el presente invento se refiere
a un cilindro principal de reacción hidráulica, del tipo de los que
comprenden: un cuerpo cilíndrico perforado con un ánima o taladro
axial principal que delimita una cámara de trabajo de volumen
variable llena con un fluido de frenado; un pistón principal que
obtura la cámara de trabajo y que desliza selectivamente en el
ánima principal, desde una posición de reposo, y según una primera
dirección axial, para reducir el volumen de esta cámara de trabajo;
un ánima o taladro axial secundario perforado en el pistón
principal y que delimita una cámara de reacción de capacidad
variable, sometida a una presión variable y que se comunica con la
cámara de trabajo; un pistón de reacción que obtura la cámara de
reacción y que desliza selectivamente en el ánima secundaria, desde
una posición de reposo y según la primera dirección axial, para
reducir la capacidad de la cámara de reacción; un primer órgano de
accionamiento para desplazar el pistón principal de su posición de
reposo; un segundo órgano de accionamiento para desplazar el pistón
de reacción de su posición de reposo; un muelle con tensión previa
en compresión, del que un extremo de aguas arriba se apoya, en una
posición de reposo, sobre el primer órgano de accionamiento y del
que un extremo de aguas abajo se apoya, en una posición de reposo,
en un tope solidario del pistón principal, estando este muelle
dispuesto en el pistón principal alrededor del pistón de reacción;
y una superficie de impulsión definida en el pistón de reacción,
para impulsar selectivamente el extremo de aguas abajo del muelle
según una segunda dirección axial, inversa de la primera dirección
axial, y aumentar correlativamente la compresión del muelle.
Un cilindro principal de este tipo es bien
conocido en la técnica anterior y por ejemplo está integrado en los
dispositivos de frenado descritos en la patente EP-0
662 894 y en el documento de patente FR-2 751 602,
presentando tales dispositivos de frenado la ventaja de optimizar
la intensidad de la fuerza de frenado en caso de frenazo brusco.
Más recientemente, la preocupación se ha
desarrollado en la concepción de nuevos sistemas de frenado, en
controlar de forma muy precisa la sensación que el conductor siente
en el pedal, con el fin de normalizar al máximo esta sensación y de
permitir que los conductores cambien de vehículo sin tener que
hacer un esfuerzo particular de adaptación a los diferentes
sistemas de frenado utilizados en los diferentes vehículos.
El presente invento se sitúa en este contexto y
tiene como objeto proponer un cilindro principal de reacción
hidráulica de estructura simple y que ofrezca esta
funcionalidad.
Con este fin, el cilindro principal del presente
invento, por lo demás conforme con la definición genérica dada en
el preámbulo anterior, está esencialmente caracterizado porque
comprende además medios de transmisión de movimiento que permiten al
segundo órgano de accionamiento impulsar el extremo de aguas arriba
del muelle y aumentar correlativamente la compresión del muelle
cuando este segundo órgano de impulsión desplaza el pistón de
reacción según la primera dirección axial.
Esta disposición permite también así, por medio
de un único muelle, asegurar dos funciones distintas, a saber, por
una parte, oponer una resistencia a un movimiento del pistón de
reacción en sentido inverso al de su dirección de accionamiento, y
por otra parte, oponer una resistencia al desplazamiento, según la
dirección de accionamiento, del segundo órgano de accionamiento por
el conductor.
En el modo de realización preferido del invento,
los medios de transmisión de movimiento comprenden un anillo
deslizante, dispuesto en el pistón principal alrededor del pistón
de reacción e interpuesto entre el extremo de aguas arriba del
muelle y el primer órgano de accionamiento, estando este anillo
conformado para ser impulsado por el segundo órgano de
accionamiento cuando este segundo órgano de impulsión desplaza el
pistón de reacción según la primera dirección axial.
Además, el muelle está, preferentemente, en todo
momento en un estado de compresión tal que al menos uno de sus
extremos de aguas arriba y aguas abajo se encuentra en su posición
de reposo.
Otras características y ventajas del invento
surgirán claramente de la descripción que se hace a continuación y
de ninguna forma limitativa, referente a los dibujos anejos, en los
que:
- la figura 1 es una vista en sección de un
dispositivo de frenado que incorpora un cilindro principal de
acuerdo con el invento; y
- la figura 2 es una vista en sección de los
órganos específicos del cilindro principal del invento.
El dispositivo de frenado ilustrado en la figura
1, al igual que el que describe el documento de patente anterior
FR-2 751 602, comprende esquemáticamente un
servomotor neumático de ayuda 1 y un cilindro principal 2.
El cilindro principal 2 comprende esencialmente
un cuerpo 20 perforado por un ánima axial principal 21 en la que
desliza un conjunto pistón 11 y un pistón secundario 23.
El propio servomotor comprende una envoltura
rígida 3 separada en dos cámaras 3a y 3b, de forma estanca, por una
pared móvil 4 susceptible de impulsar un pistón neumático 5 móvil en
el interior de la envoltura 3.
La cámara delantera 3a, cuya cara delantera está
cerrada de forma estanca por el cilindro principal 2, está
continuamente unida a una fuente de depresión (no representada) a
través de un conectador 6.
La presión en la cámara trasera 3b está
controlada por una válvula neumática 7, mandada por un vástago de
mando 8, el cual está unido a un pedal de freno (no
representado).
Cuando el vástago de mando 8 se encuentra en
posición de reposo, y sucede que está inclinada hacia la derecha
como se ilustra en la figura 1, la válvula neumática 7 establece
una comunicación entre las dos cámaras 3a y 3b del servomotor.
La cámara trasera 3b queda entonces sometida a la
misma depresión que la cámara delantera 3a, y el pistón 5 es
rechazado hacia la derecha, en posición de reposo, por un muelle
9.
El accionamiento del vástago de mando 8 hacia la
izquierda tiene como efecto, en un primer tiempo, desplazar la
válvula neumática 7 de forma que aísle entre sí las cámaras 3a y 3b
y después, en un segundo tiempo, desplazar está válvula neumática de
forma que abra la cámara trasera 3b a la presión atmosférica.
La diferencia de presiones entre las dos cámaras
sentida entonces por el tabique móvil 4 ejerce sobre este último un
empuje que tiende a desplazarlo hacia la izquierda y a permitirle
impulsar el pistón 5 que se desplaza a su vez comprimiendo el muelle
9.
El esfuerzo de frenado ejercido sobre el vástago
de mando 8, o "fuerza de entrada" y el esfuerzo de ayuda al
frenado, o "fuerza de ayuda", que resulta del empuje del
tabique móvil 4, se aplican entonces conjuntamente según el sentido
axial X-X+ del vástago de mando 8 en dirección del
cilindro principal 2, y se conjugan para constituir la fuerza de
accionamiento de este último.
Más precisamente, la fuerza de accionamiento se
aplica sobre el conjunto del pistón 11 del cilindro principal y
provoca globalmente su desplazamiento hacia la izquierda (en la
figura 1) según el sentido axial X-X+, lo que
implica una elevación de presión del líquido de frenado existente
en la cámara de trabajo 12 del cilindro principal, y un
accionamiento del freno unido a esta última.
El conjunto del pistón 11 es en realidad
compuesto y comprende un pistón principal 13 perforado por un ánima
axial 130 cerrada de forma estanca por un pistón de reacción
14.
La cámara de trabajo 12 está delimitada, en el
ánima 21 del cuerpo 20, por el pistón principal 13 que es
susceptible de deslizar en ella de forma estanca, desde su posición
de reposo ilustrada en las figuras 1 y 2 y según el sentido de
accionamiento X-X+ axial, con el fin de reducir el
volumen de esta cámara de trabajo y de aumentar la presión
hidráulica que ahí existe.
El deslizamiento del pistón principal 13 se
obtiene por el desplazamiento de un empujador anular 50, que se
apoya sobre el pistón principal 13 y que es movido por el pistón
neumático 5.
El pistón de reacción 14 delimita, en el ánima
130 del pistón principal 13, una cámara de reacción 15 de capacidad
variable que se comunica con la cámara de trabajo 12 al menos a
través de un canal 22.
El pistón de reacción 14 está montado deslizante
de forma estanca en el ánima 130 del pistón principal 13, desde su
posición de reposo ilustrada en las figuras 1 y 2 y según el
sentido de accionamiento X-X+ axial, con el fin de
poder reducir la capacidad de esta cámara de reacción.
El deslizamiento del pistón de reacción 14 se
obtiene por el desplazamiento de un émbolo 80, que es movido por el
vástago de mando 8.
Un muelle 16, pretensado en compresión, está
dispuesto en el pistón principal 13 alrededor del pistón de
reacción 14, teniendo apoyo, en posición de reposo, un extremo de
aguas arriba 161 de este muelle 16, sobre el empujador 50, y
teniendo apoyo, en posición de reposo, un extremo de aguas abajo
162 de este muelle 16, sobre un tope 131 solidario del pistón
principal.
El pistón de reacción 14 presenta además una
superficie de impulsión 141 que permite a este pistón de reacción
impulsar, eventualmente por medio de una arandela 17, el extremo de
aguas abajo 162 del muelle según un sentido axial X+X-, inverso al
sentido de accionamiento X-X+, y aumentar
correlativamente la compresión del muelle 16, cuando un aumento
brutal de la presión hidráulica en la cámara de reacción 15 rechaza
el pistón de reacción 14 en este sentido inverso X+X-.
El cilindro principal del invento se distingue de
estas características conocidas por el hecho de que tiene medios
que permiten al émbolo 80 impulsar el extremo de aguas arriba 161
del muelle 16 y aumentar correlativamente la compresión de este
muelle, cuando el émbolo 80 desplaza el pistón de reacción 14 según
la dirección de accionamiento X-X+.
En el modo de realización ilustrado en la figura
2, estos medios consisten más precisamente en un anillo deslizante
18, dispuesto en el pistón principal 13 alrededor del pistón de
reacción 14 e interpuesto entre el extremo de aguas arriba 161 del
muelle 16 y el empujador 50, estando este anillo 18 conformado para
ser impulsado por el émbolo 80 cuando este último desplaza el
pistón de reacción 14 según la dirección de accionamiento
X-X+.
Además, el muelle 16 está preferentemente en todo
momento en un estado de compresión tal que al menos uno de sus
extremos de aguas arriba 161 y de aguas abajo 162 se encuentra en
su posición de reposo.
Claims (3)
1. Cilindro principal de reacción hidráulica, que
comprende: un cuerpo cilíndrico (20) perforado con un ánima axial
principal (21) que delimita una cámara de trabajo (12) de volumen
variable llena con un fluido de frenado; un pistón principal (13)
que obtura la cámara de trabajo (12) y que desliza selectivamente
en el ánima principal (21), desde una posición de reposo, y según
un primer sentido axial (X-X+), para reducir el
volumen de esta cámara de trabajo; un ánima axial secundaria (130)
perforada en el pistón principal (13) y que delimita una cámara de
reacción (15) de capacidad variable, sometida a una presión
variable y que se comunica con la cámara de trabajo (12); un pistón
de reacción (14) que obtura la cámara de reacción (15) y que
desliza selectivamente en el ánima secundaria (130), desde una
posición de reposo y según el primer sentido axial
(X-X+), para reducir la capacidad de la cámara de
reacción (15); un primer órgano de accionamiento (50) para
desplazar el pistón principal (13) de su posición de reposo; un
segundo órgano de accionamiento (80) para desplazar el pistón de
reacción (14) de su posición de reposo; un muelle (16) con tensión
previa en compresión, del que un extremo de aguas arriba (161) se
apoya, en una posición de reposo, sobre el primer órgano de
accionamiento (50) y del que un extremo de aguas abajo (162) se
apoya, en una posición de reposo, en un tope (131) solidario del
pistón principal (13), estando este muelle (16) dispuesto en el
pistón principal (13) alrededor del pistón de reacción (14); y una
superficie de impulsión (141) definida en el pistón de reacción
(14), para impulsar selectivamente el extremo de aguas abajo (162)
del muelle (16) según un segundo sentido axial (X+X-), inverso del
primer sentido axial (X-X+), y aumentar
correlativamente la compresión del muelle (16),
caracterizado porque comprende además medios de transmisión
de movimiento (18) que permiten al segundo órgano de accionamiento
(80) impulsar el extremo de aguas arriba (161) del muelle (16) y
aumentar correlativamente la compresión del muelle (16) cuando este
segundo órgano de impulsión (80) desplaza el pistón de reacción
(14) según el primer sentido axial (X-X+).
2. Cilindro principal según la reivindicación 1,
caracterizado porque los medios de transmisión de movimiento
comprenden un anillo deslizante (18), dispuesto en el pistón
principal (13) alrededor del pistón de reacción (14) e interpuesto
entre el extremo de aguas arriba (161) del muelle (16) y el primer
órgano de accionamiento (50), estando este anillo (18) conformado
para ser impulsado por el segundo órgano de accionamiento (80)
cuando este segundo órgano de impulsión (80) desplaza el pistón de
reacción (14) según el primer sentido axial
(X-X+).
3. Cilindro principal según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque el muelle (16) está en todo momento
en un estado de compresión tal que al menos uno de sus extremos de
aguas arriba (161) y de aguas abajo (162) se encuentra en su
posición de reposo.
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