ES2312364T3 - Deposito de liquido de freno con purga de aire perfeccionada. - Google Patents
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Abstract
Depósito de líquido de freno (10) para un sistema hidráulico de frenos de vehículo, con un manguito de llenado (16), una tapa (18) que cierra el manguito de llenado (16) y con un dispositivo para la compensación de la presión entre el espacio interior del depósito y la atmósfera ambiente, estando configurado en la tapa (18) un primer conducto (32) de guía forzosa de líquido de freno que presenta una entrada (34) en el lado interior de la tapa y una salida (36) hacia lado exterior de la tapa y se extiende entre la entrada (34) y la salida (36) a lo largo de un recorrido curvado que con respecto a una vista de la tapa (18) en planta desde arriba discurre por al menos dos cuadrantes y estando unida la salida (36) con un conducto de salida (40) que pasa hacia arriba al lado exterior de la tapa.
Description
Depósito de líquido de freno con purga de aire
perfeccionada.
La invención se refiere a un depósito de líquido
de freno para un sistema hidráulico de frenos de un vehículo.
Los sistemas hidráulicos de frenos de vehículos
comprenden un depósito de reserva para líquido de freno que se
encuentra usualmente en el cilindro principal del sistema de frenos
del vehículo y está unido hidráulicamente con el cilindro principal
mediante dos racores de conexión. De este depósito de líquido de
freno entra fluido hidráulico en el sistema de frenos que lo
necesita para compensar la cantidad de líquido en el sistema de
frenos. Asimismo, el líquido de freno sobrante fluye del sistema de
frenos al depósito de líquido de freno. El depósito de líquido de
freno sirve por lo tanto para proporcionar un volumen de reserva o
de tampón de líquido de freno.
Debido a la entrada y salida mencionada de
líquido de freno del depósito de líquido de freno puede variar la
presión en el depósito de líquido de freno. En general, y por lo
tanto también conforme al documento DE 31 22 085 A1, existe un
dispositivo de purga de aire o de compensación de la presión,
usualmente en el manguito de llenado del depósito de líquido de
freno y en la tapa que actúa junto con el mismo. Estos dispositivos
de purga de aire o de compensación de la presión están dimensionados
para un servicio normal del vehículo.
En particular en los vehículos todo terreno
comprados recientemente con mayor frecuencia se presenta el problema
de una posible fuga de líquido de freno del depósito de líquido de
freno a través del dispositivo de compensación de la presión cuando
el vehículo se encuentra en una posición fuertemente inclinada. Un
escape de líquido de freno es extremadamente indeseado, ya que el
líquido de freno es fácilmente inflamable y puede provocar
eventualmente un incendio cuando debido a una fuga de líquido de
freno este gotea sobre partes calientes del motor, por ejemplo
sobre el colector de gas de escape. La fuga de líquido de freno del
depósito de líquido de freno debe evitarse incluso cuando no existe
este peligro, ya que el líquido de freno es venenoso y nocivo para
el medio ambiente.
En el documento genérico GB 2 115 528 A se
muestra un depósito de líquido de freno en el cual un conducto está
formado por un intersticio constituido entre una rosca exterior
existente en el manguito del depósito y una rosca interior que se
encuentra en el interior de la tapa. El intersticio discurre de una
entrada dispuesta en un lado interior de la tapa y unida con el
conducto a lo largo de los pasos de la rosca a una salida lateral
dispuesta debajo de la entrada. Esta disposición debe servir para
que el agua aspirada desde fuera al interior del conducto durante
un proceso de frenado pueda salir nuevamente del conducto sin
obstáculos.
Del documento EP 0 153 428 se conoce una tapa de
ventilación para un depósito de aceite hidráulico en el cual un
conducto de ventilación exterior está configurado en forma de
conducto laberíntico. El conducto discurre de una zona de una
entrada dispuesta en un punto estrecho del conducto a una salida
lateral dispuesta debajo de la entrada. Esta disposición debe
servir para evitar la entrada de agua en el depósito de aceite
hidráulico durante la actuación de agua caliente de alta presión en
una instalación de lavado de motores.
El objetivo de la invención consiste en
especificar un depósito de líquido de freno del cual no pueda salir
líquido de freno incluso con una fuerte inclinación mantenida
durante cierto tiempo.
Este objetivo se consigue con un depósito de
líquido de freno en el cual en una tapa está configurado un primer
conducto de guía forzosa de líquido de freno que presenta una
entrada en el lado interior de la tapa y una salida hacia el lado
exterior de la tapa y se extiende entre la entrada y la salida a lo
largo de un recorrido curvado que con respecto a una vista en
planta desde arriba de la tapa discurre por al menos dos cuadrantes
cuya salida está unida con un conducto de salida que pasa hacia
arriba al lado exterior de la tapa.
De esta manera se evita una fuga directa de
líquido de freno a través de la tapa, ya que el líquido de freno
debe atravesar en primer lugar el recorrido curvado que se extiende
en la tapa por al menos dos cuadrantes antes de llegar al lado
exterior de la tapa. La curvatura del recorrido puede estar
seleccionada de forma distinta, pero siempre de tal manera que
dificulte la salida de líquido de freno. Aunque conforme a la
invención no se impide completamente la posibilidad de una fuga de
líquido de freno, esta se dificulta en tal medida durante el tiempo
en el cual el vehículo se encuentra normalmente en una posición
fuertemente inclinada que no se produce una fuga de líquido de
freno. El conducto de guía forzosa, que existe conforme a la
invención en la tapa, constituye un laberinto más o menos extenso
que el líquido de freno puede superar sólo lentamente.
En una forma de realización, el recorrido
curvado sigue una trayectoria circular. Esta trayectoria circular
puede extenderse por dos cuadrantes entre la entrada y la salida
formando en este caso un semicírculo, pero puede extenderse también
por tres o cuatro cuadrantes, por lo que el líquido de freno debe
recorrer en la tapa un ángulo de aproximadamente 360º para llegar
de la entrada del primer conducto de guía forzosa a la salida del
mismo.
De acuerdo con una configuración preferida del
depósito de líquido de freno según la invención, el primer conducto
de guía forzosa está configurado en el lado inferior de la tapa y
abierto hacia el espacio interior del depósito a lo largo de su
recorrido curvado. En esta configuración, sólo una parte del primer
conducto de guía forzosa está limitada por la tapa. Entre la tapa y
el manguito de llenado está dispuesto en esta forma de realización
un disco de obturación que cierra el primer conducto de guía forzosa
hacia el espacio interior del depósito y deja libre únicamente la
entrada del primer conducto de guía forzosa. La pared del conducto
está formada por lo tanto por un lado por el material de la tapa y
por otro lado por el disco de obturación. Debido a que en esta
configuración el primer conducto de obturación está abierto hacia el
espacio interior del depósito, este puede fabricarse de manera
sencilla, por ejemplo, puede moldearse en la tapa.
En una variante del ejemplo de realización
anteriormente descrito, del lado inferior de la tapa dirigido al
espacio interior del depósito se extiende una prolongación en forma
de barra a través del disco de obturación al espacio interior del
depósito. En esta forma de realización, el disco de obturación tiene
una forma anular y cierra también la entrada del primer conducto de
guía forzosa hacia el espacio interior del depósito. La
prolongación en forma de barra presenta en su superficie lateral una
entalladura a la altura del disco de obturación que une la entrada
del primer conducto de guía forzosa con el espacio interior del
depósito. En otras palabras, la entalladura establece una unión
hidráulica entre el espacio interior del depósito y la entrada del
primer conducto de guía forzosa que pasa de forma radialmente
interior por delante del disco de obturación. Por lo tanto, no se
requiere una forma de realización particular del disco de obturación
para mantener la entrada abierta. Asimismo, gracias a la
entalladura en la superficie lateral de la prolongación en forma de
barra se obtiene un efecto de laberinto perfeccionado, por lo que se
dificulta aún más una fuga de líquido de freno del depósito de
líquido de freno.
Para disminuir aún más la probabilidad de una
fuga de líquido de freno del depósito de líquido de freno, conforme
a una variante del depósito de líquido de freno según la invención
está configurado en la tapa por encima del primer conducto de guía
forzosa un segundo conducto de guía forzosa con una entrada y una
salida que se extiende entre la entrada y la salida a lo largo de
un recorrido curvado que, en una vista en planta desde arriba de la
tapa se extiende por al menos dos cuadrantes. En esta forma de
realización, la entrada del segundo conducto de guía forzosa está
unida con la salida del primer conducto de guía forzosa, mientras
que la salida del segundo conducto de guía forzosa está unida con
la atmósfera ambiente.
La capacidad de la tapa para evitar la fuga de
líquido de freno aumenta de nuevo claramente con el segundo
conducto de guía forzosa. Debido a que ambos conductos se extienden
por al menos dos cuadrantes, el líquido de freno debe atravesar en
esta forma de realización por lo menos una vez los cuatro cuadrantes
para llegar de la entrada del primer conducto de guía forzosa a la
salida del segundo conducto de guía forzosa.
También el segundo conducto de guía forzosa
sigue en ejemplos de realización preferidos una trayectoria
circular. Preferentemente, el segundo conducto de guía forzosa se
extiende por los cuatro cuadrantes.
De forma similar como se ha descrito
anteriormente en relación con el primer conducto de guía forzosa, el
segundo conducto de guía forzosa está moldeado conforme a un
ejemplo de realización preferido en el lado superior de la tapa y
está abierto hacia la atmósfera ambiente a lo largo de su recorrido
curvado. Una parte superpuesta de la tapa está unida con la tapa y
complementa el segundo conducto de guía forzosa cerrando el mismo
hacia la atmósfera ambiente a excepción de la salida. La parte
superpuesta de la tapa puede estar configurada de tal manera que su
superficie dirigida a la tapa esté completamente plana, pero una
parte del segundo conducto de guía forzosa puede estar configurada
también en la superficie de la parte superpuesta de la tapa dirigida
a la tapa. Por ejemplo, el plano de separación entre la tapa y la
parte superpuesta de la tapa puede dividir horizontalmente el
segundo conducto de guía forzosa, por lo que una mitad del segundo
conducto de guía forzosa está configurada en la tapa y la otra
mitad del segundo conducto de guía forzosa está configurada en la
parte superpuesta de la tapa. Preferentemente, la parte superpuesta
de la tapa está soldada o pegada con la tapa. Estos tipos de unión
se ofrecen en particular cuando la tapa y la parte superpuesta de la
tapa son de plástico.
En formas de realización preferidas del depósito
de líquido de freno conforme a la invención, la salida del segundo
conducto de guía forzosa está unida con la atmósfera ambiente a
través de un taladro de salida con una altura definida que se
extiende por lo menos en lo esencial hacia arriba. Este taladro de
salida, que está configurado en la tapa o, dado el caso en la parte
superpuesta de la tapa, representa nuevamente una resistencia para
el líquido de freno que se debe superar antes de que pueda salir.
Mediante una especificación de la altura del taladro de salida, es
decir, mediante especificación de la cota de la extensión del
taladro de salida en lo esencial hacia arriba puede elegirse según
necesidad una mayor o menor resistencia.
En todos los ejemplos de realización, la sección
transversal de los conductos está dimensionada preferentemente de
tal manera que no se produzcan efectos capilares en los conductos.
Por lo tanto, el líquido que ha entrado en los conductos puede
salir de los mismos automáticamente cuando el depósito de líquido de
freno adopta nuevamente una posición no inclinada.
A continuación se explica más detalladamente un
ejemplo de realización preferido de un depósito de líquido de freno
conforme a la invención con referencia a las figuras esquemáticas
adjuntas. En estas figuras se muestran:
Fig. 1 Vista lateral parcialmente en corte de un
depósito de líquido de freno conforme a la invención montado en un
cilindro principal.
Fig. 2 Vista en corte a escala ampliada de la
zona del manguito de llenado y de la tapa del depósito de líquido
de freno representado en la figura 1.
Fig. 3 Vista en corte III - III según la figura
2.
Fig. 4 Vista en corte IV - IV según la figura
2.
En la figura 1 se muestra un depósito 10 de
líquido de freno de un sistema hidráulico de frenos de vehículo
unido de forma hidráulica con un cilindro principal 14 representado
sólo de forma esquemática mediante dos racores de unión 12 que
sobresalen de su lado inferior. Los depósitos de líquido de freno de
este tipo se encuentran en servicio por millones, por lo que su
función es conocida por los especialistas en este campo y no tiene
que explicarse con más detalle.
El depósito 10 se compone de un plástico
transparente y presenta en su lado superior un manguito de llenado
16 moldeado con una rosca exterior. En el manguito de llenado 16
está enroscada una tapa 18 en lo esencial redonda y provista de una
rosca interior que cierra la abertura del manguito de llenado
16.
La tapa 18 mostrada con más detalle en las
figuras 2 a 4 es de plástico y presenta un lado inferior 20 del
cual se extiende una prolongación 22 en forma de barra al espacio
interior del depósito. A través de la prolongación 22 se extiende
un dispositivo sensor no representado que registra el nivel de
líquido en el depósito 10 y envía una señal a un dispositivo de
aviso tampoco representado cuando el nivel de líquido en el depósito
10 es bajo.
La tapa 18 presenta además un lado superior 24
en el cual está fijada mediante soldadura con la tapa 18 una parte
superpuesta 26 también de plástico. La parte superpuesta 26 de la
tapa está provista de un resalte 28 que se extiende radialmente y
está configurado como conector enchufable (no representado) que
sirve para conectar el dispositivo sensor anteriormente
mencionado.
Axialmente entre la tapa 18 y el manguito de
llenado 16 está dispuesto un disco de obturación anular 30 que se
apoya en el lado inferior 20 de la tapa 18 y queda presionado contra
la superficie frontal del manguito de llenado 16 cuando la tapa 18
está enroscada a fin de obturar el mismo. Para facilitar una
compensación de la presión entre el espacio interior del depósito
10 y la atmósfera ambiente con la tapa 18 enroscada, y para impedir
al mismo tiempo la fuga de líquido de freno del depósito 10 a través
del manguito de llenado 16 o la tapa 18, en el lado inferior 20 de
la tapa 18 está configurado un primer conducto de guía forzosa 32
para el líquido de freno. Tal como puede apreciarse claramente en la
figura 3, el primer conducto de guía forzosa 32 tiene una forma
circular en el ejemplo de realización representado y presenta una
entrada 34 y una salida 36. La salida 36 se encuentra exactamente
opuesta a la entrada 34, por lo que el líquido de freno que entra a
través de la entrada 34 en el primer conducto de guía forzosa 32
puede fluir en la dirección de las agujas de reloj o en contra de
esta dirección para llegar a la salida 36. En ambos casos es preciso
que el líquido de freno recorra una trayectoria semicircular que se
extiende por dos cuadrantes.
En el ejemplo de realización representado, el
conducto de guía forzosa 32 originalmente abierto en su lado
inferior hacia el espacio interior del depósito 10 se cierra
mediante el disco de obturación 30, es decir, una pared del primer
conducto de guía forzosa 32 está formada por el disco de obturación
30. En total, el primer conducto de guía forzosa 32 tiene por lo
tanto una sección transversal semicircular. Para unir la entrada 34
del primer conducto de guía forzosa 32 con el espacio interior del
depósito de líquido de freno 10, en la superficie lateral de la
prolongación 22 en forma de barra existe una entalladura 38 a la
altura del disco de obturación 30 cuya extensión axial es más larga
que el grosor del disco de obturación 30. La entalladura 38
continúa en el lado inferior 20 de la tapa 18 en dirección radial
hasta la entrada 34.
De la salida 36 del primer conducto de guía
forzosa 32 llega un conducto de salida 40 a través de la tapa 18
hasta el lado superior 24 de la misma.
Para dificultar aún más la salida de líquido de
freno. en el ejemplo de realización representado está configurado
en el lado superior 24 de la tapa 18 un segundo conducto de guía
forzosa 42 para el líquido de freno con una entrada 44 y una salida
46. Este segundo conducto de guía forzosa 42 sigue de su entrada 44
a la salida 46 una trayectoria circular por los cuatro cuadrantes.
La salida 46 se encuentra al lado de la entrada 44, es decir, el
círculo no está completamente cerrado.
De forma análoga al primer conducto de guía
forzosa 32, la pared del segundo conducto de guía forzosa 42 está
formada también sólo en parte en la tapa 18, la otra mitad de la
pared del conducto está moldeada en la superficie de la parte
superpuesta 26 dirigida al lado superior 24 de la tapa 18. En total,
el segundo conducto de guía forzosa 42 tiene por lo tanto una
sección transversal circular.
La entrada 44 del segundo conducto de guía
forzosa 42 está unida con la salida 36 del primer conducto de guía
forzosa 32 a través del conducto de salida 40. A continuación de la
salida 46 del segundo conducto de guía forzosa 42 sigue un taladro
de salida 48 que atraviesa la parte superpuesta 26 de la tapa que
une el segundo conducto de guía forzosa 42 con la atmósfera
ambiente. La altura del taladro de salida 48, es decir su extensión
en dirección axial, está seleccionada de tal manera que se evite con
seguridad una salida de líquido de freno bajo las condiciones de
uso especificadas (inclinación, duración de la inclinación,
etc.).
En el caso de una inclinación extrema del
depósito de líquido de freno 10, por ejemplo de 45º, el líquido de
freno debería entrar en el primer conducto de guía forzosa 32 a
través de la entalladura 38 en la prolongación 22 en forma de barra
y pasar por un bucle de 180º para poder entrar a través del conducto
de salida 40 en el segundo conducto de guía forzosa 42. El líquido
de freno debería recorrer en el segundo conducto de guía forzosa 42
una trayectoria circular de aproximadamente 360º y superar a
continuación la altura de elevación del taladro de salida 48 antes
de que pueda producirse una fuga de líquido de freno al entorno.
Prácticamente, este caso no se produce, ya que el laberinto
constituido por el primer conducto de guía forzosa 32 y el segundo
conducto de guía forzosa 42 en la tapa 18 representa una resistencia
tan alta que incluso en el caso de una inclinación prolongada no se
produce una fuga de líquido de freno.
En el ejemplo de realización representado, el
primer conducto de guía forzosa 32 tiene una longitud efectiva que
se extiende por 180º, mientras que el segundo conducto de guía
forzosa 42 tiene una longitud efectiva que se extiende por casi
360º. En ejemplos de realización modificados es posible que el
primer conducto de guía forzosa 32 presente una mayor longitud
efectiva y el segundo conducto de guía forzosa 42 presente una
longitud efectiva inferior. Asimismo, la forma de los conductos 32 y
42 no está limitada a la trayectoria circular representada, sino
que los conductos 32 y 42 pueden seguir otras trayectorias que
opongan resistencia a una fuga de líquido.
La sección transversal del primero y del segundo
conducto de guía forzosa está seleccionada tan grande que no se
produce un efecto capilar en los conductos. El líquido de freno que
ha entrado en los conductos puede salir de los mismos
automáticamente y retornar al depósito de líquido de freno 10 cuando
ya no existe una inclinación.
Claims (10)
1. Depósito de líquido de freno (10) para un
sistema hidráulico de frenos de vehículo, con un manguito de
llenado (16), una tapa (18) que cierra el manguito de llenado (16) y
con un dispositivo para la compensación de la presión entre el
espacio interior del depósito y la atmósfera ambiente, estando
configurado en la tapa (18) un primer conducto (32) de guía forzosa
de líquido de freno que presenta una entrada (34) en el lado
interior de la tapa y una salida (36) hacia lado exterior de la tapa
y se extiende entre la entrada (34) y la salida (36) a lo largo de
un recorrido curvado que con respecto a una vista de la tapa (18) en
planta desde arriba discurre por al menos dos cuadrantes y estando
unida la salida (36) con un conducto de salida (40) que pasa hacia
arriba al lado exterior de la tapa.
2. Depósito de líquido de freno de acuerdo con
la reivindicación 1 caracterizado porque el recorrido curvado
sigue una trayectoria circular.
3. Depósito de líquido de freno de acuerdo con
la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque el primer
conducto (32) de guía forzosa está configurado en el lado inferior
(20) de la tapa (18) y está abierto hacia el espacio interior del
depósito a lo largo de su recorrido curvado, y porque un disco de
obturación (30) dispuesto entre la tapa (18) y el manguito de
llenado (16) cierra el primer conducto (32) de guía forzosa hacia el
espacio interior del depósito con excepción de la entrada (34) de
aquel.
4. Depósito de líquido de freno de acuerdo con
la reivindicación 3 caracterizado porque el disco de
obturación (30) cierra también la entrada (34) del primer conducto
(32) de guía forzosa hacia el espacio interior del depósito, porque
del lado inferior (20) de la tapa (18) se extiende una prolongación
(22) en forma de barra a través del disco de obturación (30) al
espacio interior del depósito, y porque en la superficie lateral de
la prolongación (22) en forma de barra existe a la altura del disco
de obturación anular (30) una entalladura (38) que une la entrada
(34) del primer conducto (32) de guía forzosa con el espacio
interior del depósito.
5. Depósito de líquido de freno de acuerdo con
una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque
en la tapa (18) está configurado por encima del primer conducto (32)
de guía forzosa un segundo conducto (42) de guía forzosa de líquido
de freno, con una entrada (44) y una salida (46), que se extiende
entre la entrada (44) y la salida (46) a lo largo de un recorrido
curvado que con respecto a una vista de la tapa (18) en planta
desde arriba discurre por lo menos por dos cuadrantes, estando unida
la entrada (44) del segundo conducto (42) de guía forzosa con la
salida (36) del primer conducto (32) de guía forzosa y estando unida
la salida (46) del segundo conducto (42) de guía forzosa con la
atmósfera ambiente.
6. Depósito de líquido de freno de acuerdo con
la reivindicación 5 caracterizado porque el recorrido curvado
del segundo conducto (42) de guía forzosa sigue una trayectoria
circular y se extiende por cuatro cuadrantes.
7. Depósito de líquido de freno de acuerdo con
la reivindicación 5 ó 6 caracterizado porque el segundo
conducto (42) de guía forzosa está configurado en el lado superior
(24) de la tapa (18) y está abierto a la atmósfera ambiente a lo
largo de su recorrido curvado, y porque una parte superpuesta (26)
de la tapa unida con la tapa (18) complementa el segundo conducto
(42) de guía forzosa y lo cierra a la atmósfera ambiente a excepción
de la salida (46).
8. Depósito de líquido de freno de acuerdo con
la reivindicación 7 caracterizado porque la parte superpuesta
(26) de la tapa está soldada o pegada con la tapa (18).
9. Depósito de líquido de freno de acuerdo con
una de las reivindicaciones 5 a 8 caracterizado porque la
salida (46) del segundo conducto (42) de guía forzosa está unida
con la atmósfera ambiente a través de un taladro de salida (48) con
una altura definida que se extiende por lo menos en lo esencial
hacia arriba.
10. Depósito de líquido de freno de acuerdo con
una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque
la sección transversal de los conductos (32, 42) de guía forzosa
está dimensionada de tal manera que no se producen efectos
capilares en los mismos.
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