ES2347085T3 - Modulador hidraulico para un dispositivo de freno. - Google Patents
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Abstract
Un modulador hidráulico (60) para un dispositivo de freno, incluyendo: un cilindro (64) que sujeta deslizantemente un pistón (35) y cambia el volumen de una cámara hidráulica (65) que comunica con una pinza de freno según el deslizamiento de dicho pistón; y un motor eléctrico incluyendo un eje de rotación (73) para deslizar dicho pistón a través de medios de transmisión de potencia; siendo convertido un movimiento rotacional de dicho motor a un movimiento lineal del pistón (35) en un eje paralelo a dicho eje de rotación (73); dichos medios de transmisión de potencia incluyen una corredera de empuje (68) que tiene una porción de cabeza (68a) para empujar dicho pistón; estando dicho pistón y dicha porción de cabeza (68a) en contacto esférico uno con otro; donde dichos medios de transmisión de potencia incluyen un mecanismo de tornillo de bola (78) para convertir el movimiento rotacional al movimiento lineal; donde dicho motor eléctrico (63) está montado en una superficie lateral de una caja (61) del modulador hidráulico (60) y dicho cilindro (64) está montado en dicha superficie lateral de la caja (61) de manera que esté dispuesto adyacente al motor eléctrico (63); donde una cubierta trasera (61b) que cubre un engranaje de accionamiento (75) y un engranaje movido (76) está montada en la superficie lateral opuesta de dicha caja (61); donde dicho engranaje de accionamiento (75) está conectado a una porción de extremo del eje de giro (73) y dicho engranaje movido (76) está engranado con dicho engranaje de accionamiento (75); donde una tuerca de tornillo de bola (77) de dicho mecanismo de tornillo de bola (78) que tiene una ranura de bola interna en espiral está conectada integralmente al engranaje movido (76), y donde dicha porción de cabeza 68a que está conectada integralmente a una porción de extremo de un eje de tornillo de bola (79) de dicho mecanismo de tornillo de bola (78) está en contacto con una superficie inferior de dicho pistón (35).
Description
Modulador hidráulico para un dispositivo de
freno.
La presente invención se refiere a un modulador
hidráulico para un dispositivo de freno, y más en concreto a un
modulador hidráulico para un dispositivo de freno que puede ser de
tamaño reducido mejorando la disposición de los componentes y la
estructura interna.
Se conoce convencionalmente un sistema de freno
tal que, al operar un freno hidráulico para reducir la velocidad
del vehículo, se obtiene presión de aceite para operar una pinza de
freno por la fuerza de accionamiento de un accionador para asistir
por ello la operación del freno por parte del operador. Un
dispositivo adaptado para aplicarse a dicho sistema de freno para
generar presión de aceite usando la fuerza de accionamiento del
accionador se denominará a continuación en general un modulador
hidráulico. El modulador hidráulico capaz de realizar un control
hidráulico minucioso por control electrónico del accionador es
adecuado para uso con un sistema de freno antibloqueo (ABS) para
evitar el bloqueo de la rueda al frenar reduciendo intermitentemente
la presión de aceite producida en la pinza de freno y también es
adecuado para uso con un sistema de freno enclavado delantero y
trasero para distribuir automáticamente una fuerza de frenado a las
ruedas delantera y trasera según una condición de marcha del
vehículo tal como la velocidad del vehículo.
El documento de Patente 1 describe un modulador
hidráulico tal que un pistón se sujete deslizantemente en un
cilindro para suministrar un fluido de freno a presión a una pinza
de freno y que el pistón esté conectado a través de un mecanismo de
tornillo a un eje de rotación de un motor eléctrico. Con esta
configuración, el pistón se desliza moviendo el motor eléctrico
para generar por ello una presión de aceite requerida para la
operación de la pinza de freno.
El documento de Patente 2 describe un modulador
hidráulico tal que un eje de rotación de un motor eléctrico y un
cilindro para suministrar un fluido de freno a presión a una pinza
de freno se extiendan en relación perpendicular uno con otro, que
la fuerza de accionamiento del motor eléctrico sea transmitida a
través de un mecanismo reductor de velocidad a otro eje de rotación
en el que está montado un brazo basculante, y que un pistón
mantenido deslizantemente en el cilindro se haga deslizar por la
operación del brazo basculante.
Publicación de Patente japonesa número
Hei
1-262244.
1-262244.
Publicación de Patente japonesa número
2005-212680.
Sin embargo, la técnica descrita en el documento
de Patente 1 tiene el problema de que el modulador hidráulico
tiende a ser alargado en la dirección axial del eje de giro del
motor eléctrico porque el pistón se extiende en el eje del eje de
giro del motor eléctrico. Además, la técnica descrita en el
documento de Patente 2 tiene el problema de que se genera un
espacio indeseado entre el motor eléctrico y el cilindro originando
un aumento del tamaño general del modulador hidráulico porque el
motor eléctrico y el cilindro como componentes alargados se
extienden perpendicularmente uno a otro. Consiguientemente, es
difícil asegurar un espacio de instalación para dicho modulador
hidráulico convencional en una motocicleta de espacio extra
limitado, y por lo tanto es susceptible de mejora al configurar un
modulador hidráulico que sea compacto con un espacio pequeño
indeseado y adecuado para uso en una motocicleta.
La Solicitud de Patente de Estados Unidos número
4.850.650 describe un controlador de freno jerárquico que tiene dos
niveles de control, un controlador supervisor de nivel alto y un
controlador local bajo. El controlador supervisor recibe una orden
de tasa de deceleración del vehículo del operador del vehículo y
determina un valor de presión de línea de frenado ordenado para
establecer la deceleración real del vehículo a la tasa ordenada por
el operador. El controlador supervisor aporta entonces la presión de
línea de freno ordenada entre los frenos delantero y trasero en
base a un factor de proporción determinado. El controlador local en
cada rueda funciona para establecer la respectiva presión ordenada
de línea de freno delantero o trasero. Además, el controlador local
para cada freno trasero limita la presión del freno aplicada en
respuesta a una condición de bloqueo de rueda incipiente detectada
para evitar el bloqueo de la rueda frenada. El controlador local
para un freno trasero que es una presión de freno limitante para
evitar la condición de bloqueo, proporciona un valor de presión de
freno trasero máximo permisible al controlador supervisor. El
controlador supervisor limita entonces la presión de línea de freno
ordenada y por lo tanto la presión ordenada de línea de freno
delantero a valores en base a la presión de freno trasero máxima
permisible y el valor de proporción entre los frenos delantero y
trasero.
Consiguientemente, un objeto de la presente
invención es proporcionar un modulador hidráulico para un
dispositivo de freno que puede ser de tamaño reducido mejorando la
disposición de los componentes y la estructura interna.
Según la presente invención, se facilita un
modulador hidráulico para un dispositivo de freno incluyendo un
cilindro para soportar deslizantemente un pistón y cambiar el
volumen de una cámara hidráulica que comunica con una pinza de
freno según el deslizamiento del pistón; y un motor para deslizar el
pistón a través de medios de transmisión de potencia; estando
dispuestos los medios de transmisión de potencia de modo que el
cilindro se extienda paralelo a un eje de rotación del motor;
siendo convertido el movimiento rotacional del motor a movimiento
lineal en un eje paralelo al eje de giro.
Según la presente invención, los medios de
transmisión de potencia incluyen una corredera de empuje para
empujar el pistón; estando el pistón y la corredera de empuje en
contacto esférico uno con otro; incluyendo además el modulador
hidráulico un sensor de carrera que tiene una varilla de sensor
soportada de forma retráctil para detectar la posición de la
corredera de empuje; estando dispuesto el sensor de carrera de modo
que la varilla de sensor se extienda paralela al cilindro.
Según un aspecto preferido de la presente
invención, el cilindro y el sensor de carrera son de tamaño axial
más pequeño que el motor.
Según la presente invención, los medios de
transmisión de potencia incluyen un mecanismo de tornillo de bola
para convertir el movimiento rotacional al movimiento lineal.
Según la invención, el movimiento rotacional del
motor es convertido al movimiento lineal en el eje paralelo al eje
de giro por los medios de transmisión de potencia, y el cilindro se
extiende paralelo al eje de giro del motor. Consiguientemente, en
comparación con la configuración convencional tal que un cilindro se
extiende en la extensión de un eje de rotación de un motor o que el
motor y el cilindro como componentes alargados están dispuestos
perpendicularmente uno a otro, originando la formación de un espacio
indeseado, es posible obtener un modulador hidráulico compacto
adecuado para uso en una moto-
cicleta.
cicleta.
Según la invención, la superficie de contacto de
la corredera de empuje con el pistón es una superficie esférica, de
modo que la inclinación o desalineación de las partes debido a
tolerancia dimensional o análogos puede ser absorbida por la
superficie esférica de contacto para reducir por ello el rozamiento
y su pérdida de transmisión relacionada de la fuerza de empuje de
la corredera de empuje. Además, la varilla de sensor del sensor de
carrera para detectar la posición de la corredera de empuje se
extiende paralela al cilindro. Con esta disposición, es posible
evitar que el sensor de carrera como un componente alargado pueda
sobresalir del modulador hidráulico, reduciendo más por ello el
tamaño del modulador hidráulico.
Según el aspecto preferido de la invención, el
cilindro y el sensor de carrera son de tamaño axial más pequeño que
el motor. Consiguientemente, el tamaño del modulador hidráulico se
puede reducir más.
Según la invención, los medios de transmisión de
potencia incluyen un mecanismo de tornillo de bola para convertir
el movimiento rotacional en movimiento lineal. El mecanismo de
tornillo de bola es capaz de realizar colocación de alta precisión
con baja pérdida por rozamiento. Consiguientemente, es posible
realizar control hidráulico de alta precisión según el control de
accionamiento del motor.
La figura 1 es una vista lateral de una
motocicleta según una primera realización preferida de la presente
invención.
La figura 2 es un diagrama de bloques que
representa la configuración de un sistema de freno según la primera
realización preferida.
Las figuras 3(a) y 3(b) son vistas
laterales de un modulador hidráulico según la primera realización
preferida.
La figura 4 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea A-A en la figura
3(a).
La figura 5 es una vista en sección de un
cilindro maestro y un dispositivo de selección de paso de aceite
según la primera realización preferida.
La figura 6 es una vista en sección de pinzas de
freno según la primera realización preferida.
La figura 7 es una vista en sección que
representa una condición operativa de un simulador de pérdida de
fluido según la primera realización preferida.
La figura 8 es una vista en sección que
representa una condición operativa del modulador hidráulico
representado en la figura 4.
La figura 9 es un diagrama de bloques que
representa la configuración de un sistema de freno usando un
modulador hidráulico del tipo de pistón según una segunda
realización preferida de la presente invención.
La figura 10 es una vista en sección de un
cilindro maestro y un dispositivo de selección de paso de aceite
según la segunda realización preferida.
La figura 11 es una vista en sección del
modulador hidráulico del tipo de pistón y una unidad reguladora de
presión según la segunda realización preferida.
La figura 12 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea B-B en la figura
11.
Algunas realizaciones preferidas de la presente
invención se describirán ahora en detalle con referencia a los
dibujos. La figura 1 es una vista lateral de una motocicleta 1 a la
que se aplica un modulador hidráulico para un dispositivo de freno
según una primera realización preferida de la presente invención. Un
par de horquillas delanteras derecha e izquierda 3 dirigibles por
un par de manillares de dirección derecho e izquierdo 6 se soporta
pivotantemente en la porción de extremo delantero de un bastidor de
carrocería 2 de la motocicleta 1. Una rueda delantera WF se soporta
rotativamente en las porciones de extremo inferior de las horquillas
delanteras 3. Un motor 8 como una fuente de accionamiento está
suspendido de la porción inferior del bastidor de carrocería 2. Un
brazo basculante 9 para soportar rotativamente una rueda trasera WR
como una rueda de accionamiento está montado pivotantemente en el
bastidor de carrocería 2 en el lado trasero del motor 8.
Cada una de las ruedas delantera y trasera WF y
WR de la motocicleta 1 está provista de un sistema de freno
hidráulico para reducir la velocidad de la motocicleta 1. El
manillar de dirección derecho 6 está provisto de una palanca de
freno 21 que será accionada por el motorista al producir una fuerza
del freno para la rueda delantera WF y un cilindro maestro 20 para
soportar pivotantemente la palanca de freno 21. Un par de discos de
freno circulares derecho e izquierdo 4 están conectados a una rueda
5 de la rueda delantera WF con el fin de girar integralmente con la
rueda 5. Un par de pinzas de freno derecha e izquierda 80 están
montadas en las horquillas delanteras derecha e izquierda 3,
respectivamente. Cada pinza de freno 80 está formada con un rebaje
para recibir el disco de freno 4 correspondiente, y contiene un par
de pistones hidráulicos (véase la figura 6) deslizantes en una
dirección paralela al eje de rotación del disco de freno 4
correspondiente. Cuando se incrementa la presión en un paso de
aceite 23 formado por una manguera o análogos que tiene un
coeficiente de expansión bajo, estos pistones hidráulicos
contenidos en cada pinza de freno 80 deslizan en las direcciones
opuestas con el fin de aproximarse a ambas superficies del disco de
freno 4 correspondiente. Como resultado, un par de pinzas de freno
(véase la figura 6) dispuestas entre los pistones hidráulicos en
cada pinza de freno 80 y el disco de freno 4 correspondiente son
empujadas en ambas superficies de este disco de freno 4, de modo que
se aplique fuerza del freno a la rueda delantera WF por el
rozamiento entre las pinzas de freno y este disco de freno 4.
En una porción trasera del bastidor de
carrocería 2 están montados un pedal de freno 10 que será accionado
por el motorista para producir una fuerza del freno para la rueda
trasera WR y un cilindro maestro 11 conectado al pedal de freno 10.
Un disco de freno 14 está conectado a una rueda 15 de la rueda
trasera WR de manera que gire integralmente con la rueda 15. Una
pinza de freno 13 está montada en el brazo basculante 9. Un par de
pistones hidráulicos (no representados) se contienen en la pinza de
freno 13. Cuando se incrementa la presión en un paso de aceite 12,
los pistones hidráulicos contenidos en la pinza de freno 13 deslizan
en las direcciones opuestas de manera que se aproximen a ambas
superficies del disco de freno 14. Como resultado, un par de pinzas
de freno (no representadas) son empujadas en ambas superficies del
disco de freno 14, de modo que se aplique una fuerza del freno a la
rueda trasera WR por el rozamiento entre las pinzas de freno y el
disco de
freno 14.
freno 14.
En esta realización preferida, la presión de
aceite producida en el cilindro maestro 20 por la fuerza aplicada a
la palanca de freno 21 por el motorista no es transmitida
directamente a las pinzas de freno 80, sino que es aplicada a
través de un paso de aceite 22 a un dispositivo de selección de paso
de aceite 40. El paso de aceite 23 conectado a las pinzas de freno
80 está conectado al dispositivo de selección de paso de aceite 40,
y un modulador hidráulico 60 también está conectado a través de un
paso de aceite 25 al dispositivo de selección de paso de aceite 40.
El modulador hidráulico 60 es un dispositivo para producir una
presión de aceite por la fuerza de accionamiento de un motor
eléctrico como accionador. En el sistema de freno según esta
realización preferida, la fuente de generación de la presión de
aceite para operar las pinzas de freno 80 puede ser conmutada entre
el cilindro maestro 20 y el modulador hidráulico 60. La posición de
instalación del dispositivo de selección de paso de aceite 40 y el
modulador hidráulico 60 no se limita al interior de la carrocería
de vehículo cerca de un depósito de carburante 7 como se representa
en la figura 1, sino que se puede poner en una posición arbitraria.
Por ejemplo, el dispositivo de selección de paso de aceite 40 y el
modulador hidráulico 60 se pueden instalar en una porción delantera
del bastidor de carrocería 2. Además, el sistema de freno incluyendo
tal modulador hidráulico puede ser aplicado igualmente a la rueda
trasera WR.
La figura 2 es un diagrama de bloques que
representa la configuración del sistema de freno según la primera
realización preferida de la presente invención. En la figura 2, los
mismos números de referencia que los representados en la figura 1
denotan partes idénticas o análogas. En el sistema de freno según
esta realización preferida, la presión de aceite para operar las
pinzas de freno 80 en marcha normal es suministrada totalmente desde
el modulador hidráulico 60, y solamente cuando un interruptor
principal está apagado o tiene lugar algún problema en el sistema
de freno, la presión de aceite producida en el cilindro maestro 20
por el motorista acciona directamente las pinzas de freno 80.
El dispositivo de selección de paso de aceite 40
se compone de un dispositivo de válvula selectora 41 para conmutar
la ruta de cada paso de aceite y un simulador de pérdida de fluido
55 conectado a través de un paso de aceite 48 al dispositivo de
válvula selectora 41. Un sensor de posición 24 para detectar una
operación de freno realizada por el motorista está montado en el
cilindro maestro 20. Se ha previsto una unidad de control 53 para
transmitir señales para mover el dispositivo de válvula selectora 41
y el modulador hidráulico 60 según información del sensor de
posición 24. El modulador hidráulico 60 genera una presión de aceite
según una señal de accionamiento de la unidad de control 53 y
suministra la presión de aceite al dispositivo de válvula selectora
41. Cuando el dispositivo de válvula selectora 41 recibe una señal
de accionamiento de la unidad de control 53, el dispositivo de
válvula selectora 41 es movido para establecer comunicación entre
los pasos de aceite 22 y 48, suministrando por ello la presión de
aceite desde el cilindro maestro 20 al simulador de pérdida de
fluido 55. Al mismo tiempo, el dispositivo de válvula selectora 41
es movido para establecer comunicación entre los pasos de aceite 25
y 23, suministrando por ello la presión de aceite del modulador
hidráulico 60 a las pinzas de freno 80. Con esta configuración,
cuando la palanca de freno 21 es operada por el motorista en marcha
normal, la fuerza del freno es aplicada a la rueda delantera WF por
la presión de aceite producida por el modulador hidráulico 60, y la
presión de aceite producida por el cilindro maestro 20 se usa en el
simulador de pérdida de fluido 55 para dar al motorista la sensación
simulada de resistencia a la operación de freno.
En el dispositivo de válvula selectora 41 según
esta realización preferida, el estado de conexión del paso de
aceite representado por las flechas de línea discontinua en la
figura 2 donde el cilindro maestro 20 y las pinzas de freno 80
están conectados directamente uno a otro, se pone como defecto
(condición inicial), y el estado de selección de paso de aceite
representado por las flechas de línea continua en la figura 2 se
facilita solamente cuando la operación de freno es detectada y la
unidad de control 53 transmite las señales de accionamiento.
Consiguientemente, aunque tenga lugar algún problema en la unidad de
control 53 durante la marcha y se pare la transmisión de las
señales de accionamiento procedentes de la unidad de control 53, el
frenado como en un sistema de freno normal puede ser realizado
porque el cilindro maestro 20 y las pinzas de freno 80 están
conectados directamente uno a otro. Además, la unidad de control 53
siempre supervisa la condición de cada parte del sistema de freno
recibiendo señales de respuesta de válvulas electromagnéticas
incorporadas en el dispositivo de válvula selectora 41 y una señal
de salida de un sensor de carrera 66 montado en el modulador
hidráulico 60. Consiguientemente, en el caso de que tenga lugar
algún problema en una parte del sistema de freno, se interrumpe la
señal de accionamiento procedente de la unidad de control 53 al
dispositivo de válvula selectora 41.
Las figuras 3(a) y 3(b) son vistas
laterales del modulador hidráulico 60 según la primera realización
preferida de la presente invención. El modulador hidráulico 60
incluye una caja 61, un motor eléctrico cilíndrico circular 63
montado en una superficie lateral de la caja 61, y un cilindro
circular cilíndrico 64 como una porción de generación de presión de
aceite montada en la superficie lateral de la caja 61 de manera que
esté dispuesto adyacente al motor eléctrico 63. El cilindro 64 está
formado en su extremo con un agujero de perno de aceite 64a para
montar el paso de aceite 25. El cilindro 64 integral con una porción
de base 64b está conectado a la caja 61 por medio de tres pernos de
montaje 64c. Además, el sensor de carrera 66 para detectar la
posición y velocidad de deslizamiento de un pistón de potencia
(véase la figura 4) mantenido deslizantemente en el cilindro 64
está montado en la porción de base 64b. El sensor de carrera 66 está
formado integralmente con un soporte extendido 66a conectado a la
porción de base 64b. Un cable de cableado 67 para transmitir
información del sensor a la unidad de control 53 está montado en un
extremo del sensor de carrera 66. Un conector 62 para suministrar
una potencia de accionamiento externa al motor eléctrico 63 está
formado en una porción superior de la caja 61.
La figura 3(b) representa una condición
donde el cilindro 64 y el sensor de carrera 66 se han sacado de la
caja 61. Cerca de la parte inferior del cilindro 64 se ha dispuesto
una corredera de empuje 68 para empujar el pistón de potencia, una
chapa de empuje 70 conectada a la corredera de empuje 68 para
empujar una varilla de sensor (véase la figura 4) del sensor de
carrera 66, y un seguidor de excéntrica 69 para conectar la chapa
de empuje 70 a la corredera de empuje 68. La corredera de empuje 68
está formada con una porción de cabeza 68a que tiene una superficie
sustancialmente esférica. En la condición donde el cilindro 64 está
montado, la superficie esférica de la porción de cabeza 68a de la
corredera de empuje 68 apoya contra la porción central de la
superficie inferior del pistón de potencia. Además, la corredera de
empuje 68 está formada en su extremo con un saliente de guía 68b
enganchado con una ranura de guía 61a formada en la caja 61 para
mantener la corredera de empuje 68 en un ángulo predeterminado.
La figura 4 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea A-A en la figura
3(a). En la figura 4, los mismos números de referencia que
los de las figuras 1 a 3b denotan las partes idénticas o análogas.
El motor eléctrico 63 montado en una superficie lateral de la caja
61 de manera que sobresalga, se compone de un estator 72 conectado
a la pared interior de una cubierta de motor 71 y un rotor 74
conectado a un eje de rotación 73 como un eje de salida. El motor
eléctrico 63 puede ser movido en una dirección rotacional arbitraria
a una velocidad rotacional arbitraria según una señal de
accionamiento de la unidad de control 53. La unidad de control 53
puede transmitir una señal de accionamiento considerando las salidas
del sensor de posición 24 para detectar la condición operativa de
la palanca de freno 21 y de varios sensores para detectar la
velocidad del vehículo, la velocidad del motor, la posición de
engranaje, etc. En el conector 62 se ha dispuesto una chapa de polo
62a conectada a un cable de cableado (no representado) para
suministrar potencia de accionamiento al motor eléctrico 63.
Un engranaje de accionamiento 75 está conectado
a una porción de extremo del eje de giro 73 por acanaladuras, y un
engranaje movido 76 está engranado con el engranaje de accionamiento
75. Una tuerca de tornillo de bola 77 que tiene una ranura de bola
interna en espiral está conectada integralmente al engranaje movido
76 de manera que encaje con la superficie radialmente interior del
engranaje movido 76. La tuerca de tornillo de bola 77 está
enganchada a rosca con un eje de tornillo de bola 79 que tiene una
ranura de bola externa en espiral a través de una pluralidad de
bolas 78. Consiguientemente, un movimiento rotacional introducido en
la tuerca de tornillo de bola 77 es convertido a un movimiento
lineal del eje de tornillo de bola 79 en su dirección axial. En la
condición por defecto donde no se suministra potencia de
accionamiento al motor eléctrico 63, el eje de tornillo de bola 79
se mantiene en una posición predeterminada donde un extremo del eje
de tornillo de bola 79 apoya contra una cubierta trasera 61b
conectada a la superficie trasera de la caja 61. Tal mecanismo de
tornillo de bola es capaz de realizar control de colocación de alta
precisión con baja pérdida por rozamiento, de modo que el control
de accionamiento del motor eléctrico 63 pueda ser convertido a
control hidráulico con alta precisión.
La corredera de empuje 68 que tiene la porción
de cabeza 68a está conectada integralmente a la otra porción de
extremo del eje de tornillo de bola 79. La porción de cabeza 68a
apoya contra la porción central de la superficie inferior de un
pistón de potencia 35 mantenido deslizantemente en el cilindro 64.
Consiguientemente, cuando el eje de giro 73 del motor eléctrico 63
es movido rotacionalmente en la dirección hacia la derecha o hacia
la izquierda, la porción de cabeza 68a de la corredera de empuje 68
empuja el pistón de potencia 35 en la dirección hacia la derecha
según se ve en la figura 4, presurizando por ello un fluido de freno
que llena una cámara hidráulica 65. Un muelle de retorno 35a para
empujar normalmente el pistón de potencia 35 en la dirección hacia
la izquierda según se ve en la figura 4 está instalado en el
cilindro 64, de modo que el pistón de potencia 35 sea empujado
normalmente en la corredera de empuje 68. Consiguientemente, incluso
cuando se introduce intermitentemente una fuerza de empuje en la
corredera de empuje 68, no hay posibilidad de que se pueda producir
un intervalo entre la porción de cabeza 68a y el pistón de potencia
35 produciendo un retardo de tiempo del aumento de la presión de
aceite a la reintroducción de la fuerza de empuje. Además, la
superficie de contacto de la porción de cabeza 68a con la superficie
inferior del pistón de potencia 35 es una superficie esférica, de
modo que la inclinación o desalineación de partes debida a
tolerancia dimensional o análogos puede ser absorbida por la
superficie esférica de contacto para reducir por ello el rozamiento
y su pérdida de transmisión relacionada de la fuerza de empuje de la
corredera de empuje 68.
El seguidor de excéntrica 69 para fijar la chapa
de empuje 70 a la corredera de empuje 68 está enganchado con una
ranura (no representada) que se extiende paralela al eje de tornillo
de bola 79, evitando por ello la rotación del eje de tornillo de
bola 79 y también el funcionamiento como una guía para el movimiento
lineal del eje de tornillo de bola 79 en su dirección axial. El
sensor de carrera 66 para detectar el movimiento de la corredera de
empuje 68 para detectar por ello la cantidad de deslizamiento y la
velocidad de deslizamiento del pistón de potencia 35 tiene una
varilla de sensor 36 que sobresale de forma retráctil en una
dirección del cuerpo del sensor. La varilla de sensor 36 se
extiende paralela al cilindro 64. La varilla de sensor 36 es
empujada normalmente en su dirección sobresaliente por un muelle o
análogos, de modo que la varilla de sensor 36 pueda repetir la
salida y retracción en asociación con un movimiento alternativo de
la corredera de empuje 68.
Según el modulador hidráulico 60 mencionado
anteriormente, el mecanismo de tornillo de bola se usa para permitir
la disposición paralela del eje de giro 73 del motor eléctrico 63 y
el cilindro 64. Consiguientemente, la longitud del eje de giro 73
puede ser reducida y se puede reducir el espacio indeseado entre el
motor eléctrico 63 y el cilindro 64. En comparación con la
configuración convencional en la que un cilindro está dispuesto en
el eje del eje de giro de un motor eléctrico o un cilindro está
dispuesto en relación perpendicular con un motor eléctrico, es
posible obtener un modulador hidráulico compacto adecuado para uso
en una motocicleta. Además, mediante la utilización del mecanismo
de tornillo de bola capaz de realizar colocación de alta precisión
con baja pérdida por rozamiento, es posible realizar control
hidráulico de alta precisión según el control de accionamiento del
motor eléctrico 63. Además, el sensor de carrera 66 para detectar la
posición de deslizamiento y la velocidad de deslizamiento del
pistón de potencia 35 se extiende en una dirección paralela al eje
del cilindro 64, dirección que es la misma que la dirección de
salida y retracción de la varilla de sensor 36, y el cilindro 64 y
el sensor de carrera 66 son de tamaño axial más pequeño que el motor
eléctrico 63, es decir, los extremos derechos del cilindro 64 y el
sensor de carrera 66 se retiran axialmente del extremo derecho del
motor eléctrico 63 según se ve en la figura 4, permitiendo por ello
otra reducción del tamaño del modulador hidráulico 60.
La figura 5 es una vista en sección del cilindro
maestro 20 y el dispositivo de selección de paso de aceite 40. El
cilindro maestro 20 es un generador de presión hidráulica para
presurizar un fluido de freno recibiendo una fuerza operativa
aplicada a la palanca de freno 21 por el motorista. La palanca de
freno 21 es soportada pivotantemente a través de un eje de pivote
29 en una porción de cuerpo 28 del cilindro maestro 20. Cuando la
palanca de freno 21 es accionada por el motorista, un saliente de
empuje 30 formado en un extremo de la palanca de freno 21 opera
para deslizar un pistón 33 mantenido deslizantemente en un cilindro
28a en la dirección hacia la izquierda según se ve en la figura 5,
presurizando por ello el fluido de freno que llena el paso de aceite
22.
Un muelle de retorno 28b está dispuesto en el
cilindro 28a de manera que apoye contra el pistón 33. El muelle de
retorno 28b sirve para empujar el pistón 33 en la dirección hacia la
derecha en la condición inoperativa de la palanca de freno 21. El
sensor de posición 24 para detectar la cantidad operativa y la
velocidad operativa de la palanca de freno 21 está montado en la
porción de cuerpo 28. Una porción extendida 31 para empujar una
varilla de sensor 27 del sensor de posición 24 está formada cerca
del saliente de empuje 30 de la palanca de freno 21. La porción
extendida 31 y la varilla de sensor 27 son capaces de detectar
finamente una condición operativa de la palanca de freno 21
asegurando una carrera grande. Una señal de salida del sensor de
posición 24 es transmitida a través de un cable de cableado 26 a la
unidad de control 53 (véase la figura 2). En una porción superior
de la porción de cuerpo 28 está dispuesto un depósito 32 abierto a
la atmósfera para almacenar un fluido de freno de reserva a añadir
en el caso de que la cantidad del fluido de freno requerida en el
paso de aceite aumente a causa del desgaste de las pinzas de freno a
describir a continuación.
El fluido de freno alimentado a presión desde el
cilindro maestro 20 es introducido en el dispositivo de selección
de paso de aceite 40 incluyendo el simulador de pérdida de fluido 55
y el dispositivo de válvula selectora 41. El dispositivo de válvula
selectora 41 tiene un cuerpo 41a formado con una pluralidad de pasos
de aceite. El cuerpo 41a está provisto de tres válvulas selectoras
electromagnéticas (primera válvula selectora electromagnética 43,
segunda válvula selectora electromagnética 45, y tercera válvula
selectora electromagnética 46) para conmutar las condiciones
abierta y cerrada de los pasos de aceite según la señal de
accionamiento de la unidad de control 53. La primera válvula
selectora electromagnética 43 sirve para abrir y cerrar los pasos de
aceite 48 y 49. La segunda válvula selectora electromagnética 45
sirve para abrir y cerrar los pasos de aceite 49 y 50. La tercera
válvula selectora electromagnética 46 sirve para conmutar las rutas
de los pasos de aceite 50, 51 y 52. Un sensor de presión de entrada
44 está dispuesto en el paso de aceite 49, y un sensor de presión de
salida 47 está dispuesto en el paso de aceite 52.
La primera válvula selectora electromagnética 43
y la tercera válvula selectora electromagnética 46 están en una
condición cerrada como una condición por defecto, y la segunda
válvula selectora electromagnética 45 está en una condición abierta
como una condición por defecto. Consiguientemente, en la condición
por defecto, el paso de aceite del cilindro maestro 20 a las pinzas
de freno 80 se dirige a través del paso de aceite 22, el paso de
aceite 49, el paso de aceite 50, el paso de aceite 52 y el paso de
aceite 23 en este orden. En contraposición, cuando se lleva a cabo
la operación de freno y la señal de accionamiento es transmitida
desde la unidad de control 53, la primera válvula selectora
electromagnética 43 y la tercera válvula selectora electromagnética
46 se abren y la segunda válvula selectora electromagnética 45 se
cierra. Como resultado, los pasos de aceite 49 y 50 se cierran y
los pasos de aceite 49 y 48 entran en comunicación uno con otro, de
modo que la presión de aceite del cilindro maestro 20 entra en el
simulador de pérdida de fluido 55. Además, los pasos de aceite 51 y
52 entran en comunicación uno con otro, de modo que la presión de
aceite introducida desde el modulador hidráulico 60 (véase la
figura 4) a través del paso de aceite 25 al dispositivo de selección
de paso de aceite 40 sale por el paso de aceite 23. La unidad de
control 53 siempre supervisa la condición del dispositivo de
selección de paso de aceite 40 recibiendo señales de cada válvula
selectora electromagnética y cada sensor de presión, detectando por
ello de forma instantánea los problemas del dispositivo de selección
de paso de aceite 40.
Como se ha mencionado anteriormente, el
simulador de pérdida de fluido 55 es un dispositivo para dar al
motorista una sensación simulada de resistencia a la operación de
freno usando la presión de aceite introducida desde el cilindro
maestro 20 mientras la operación de las pinzas de freno 80 es
realizada por la presión de aceite generada a partir del modulador
hidráulico 60. El simulador de pérdida de fluido 55 tiene un
cilindro 56 y un segundo pistón 57 mantenido deslizantemente en el
cilindro 56. El segundo pistón 57 es deslizante según la presión de
aceite introducida por el paso de aceite 48. Un segundo vástago de
pistón 58a está dispuesto de forma relativamente móvil en el lado
derecho del segundo pistón 57 según se ve en la figura 5, y un
elemento de repulsión de resina deformable 58 está conectado a una
porción de extremo del segundo vástago de pistón 58a. Un muelle de
tensión (véase la figura 7) está dispuesto entre el segundo pistón
57 y el segundo vástago de pistón 58a con el fin de empujarlos en
las direcciones axialmente opuestas. Consiguientemente, cuando no
se introduce presión de aceite desde el paso de aceite 48, se define
un intervalo predeterminado 57a entre el segundo pistón 57 y el
segundo vástago de pistón 58a.
La figura 6 es una vista en sección de las
pinzas de freno 80. La presión de aceite transmitida desde el
cilindro maestro 20 o el modulador hidráulico 60 a través del paso
de aceite 23 es distribuida a los lados derecho e izquierdo por un
paso de aceite 88 formado de un tubo de acero y posteriormente es
suministrada a través de un par de pasos de aceite 87 a las pinzas
de freno derecha e izquierda 80. Cada pinza de freno 80 tiene una
porción de cuerpo 81 y un par de pistones hidráulicos 82 mantenidos
deslizantemente en la porción de cuerpo 81. Los pistones
hidráulicos 82 pueden deslizar en las direcciones opuestas con el
fin de emparedar el disco de freno 4 correspondiente. Cuando la
presión de aceite del paso de aceite 87 conectado a cada pinza de
freno 80 es transmitida a los pistones hidráulicos 82
correspondientes, un par de pinzas de freno 83 formadas de metal
sinterizado o análogos son empujadas en ambas superficies del disco
de freno 4 correspondiente formado de acero inoxidable, generando
por ello una fuerza de rozamiento entre el disco de freno 4 y cada
pastilla de freno 83. Además, un sensor de velocidad del vehículo
84 para detectar la velocidad de la motocicleta 1 está montado en
la rueda delantera WF. El sensor de velocidad del vehículo 84 tiene
un aro pulsador de gran diámetro 85 que gira con la rueda delantera
WF como un elemento detectado, de modo que el sensor de velocidad
del vehículo 84 pueda detectar la condición rotacional de la rueda
delantera WF cada ángulo rotacional
diminuto.
diminuto.
La figura 7 es una vista en sección que
representa una condición operativa del simulador de pérdida de
fluido 55. Hasta que el segundo pistón 57 apoya contra el segundo
vástago de pistón 58a por la presión de aceite del cilindro maestro
20, en la palanca de freno 21 se produce solamente la fuerza de
repulsión del muelle de tensión 57b. Después de que el segundo
pistón 57 apoya contra el segundo vástago de pistón 58a, el elemento
de repulsión de resina deformable 58 como un elemento elástico se
debe deformar para deslizar más el segundo pistón 57 como se
representa en la figura 7. Consiguientemente, es posible obtener una
resistencia como en un sistema de freno normal de tal manera que la
resistencia sea pequeña en la etapa inicial de la carrera de la
palanca de freno 21 y a continuación aumente gradualmente a modo de
curva cuadrática. Un elemento de conexión 22a formado de metal se
conecta por rizado a una porción de extremo del paso de aceite 22
formado de una manguera curvable que tiene un coeficiente de
expansión bajo. Un perno de aceite 59 está insertado a través del
elemento de conexión 22a y se aprieta a través de una arandela
estanca 59a al cuerpo 41 a, originando por ello la comunicación
entre los pasos de aceite 22 y 49.
La figura 8 es una vista en sección que
representa una condición operativa del modulador hidráulico 60. En
la figura 8, los mismos números de referencia que los representados
en las figuras 1 a 7 denotan las partes idénticas o análogas. En la
condición representada en la figura 8, el pistón de potencia 35 ha
deslizado a una posición de carrera máxima por la fuerza de
accionamiento del motor eléctrico 63 para exhibir una presión de
aceite máxima por el modulador hidráulico 60. En la posición de
carrera máxima del pistón de potencia 35, la corredera de empuje 68
movida hacia la derecha por la tuerca de tornillo de bola 77 apoya
contra una superficie de tope 64d formada en el extremo izquierdo
del cilindro 64 según se ve en la figura 8. Consiguientemente,
incluso cuando tiene lugar algún problema en la señal de
accionamiento en el motor eléctrico 63, es posible evitar el
problema de que se produzca una presión excesiva de aceite mayor que
un valor predeterminado en la cámara
hidráulica 65.
hidráulica 65.
Un elemento de conexión 25a está conectado por
rizado a una porción de extremo del paso de aceite 25 formada de
una manguera curvable que tiene un coeficiente de expansión bajo,
manguera que está formada de resina sintética o análogos. El
elemento de conexión 25a es apretado por un perno de aceite 25b a
una porción de extremo del cilindro 64. La presión de aceite
obtenida por el pistón de potencia 35 es transmitida a través del
paso de aceite 25 al dispositivo de selección de paso de aceite 40.
El modulador hidráulico 60 según esta realización preferida es
adecuado para uso con un sistema de freno antibloqueo (ABS) para
evitar el bloqueo de las ruedas al frenar reduciendo
intermitentemente la presión de aceite producida en un paso de
aceite. Más específicamente, cuando se detecta bloqueo de rueda por
el sensor de velocidad del vehículo 84 montado en la rueda delantera
WF, el motor eléctrico 63 es movido a la inversa para reducir por
ello la presión de aceite en el paso de aceite 25.
Consiguientemente, en comparación con un método de reducir la
presión de aceite en un paso de aceite operando una válvula de
reducción de presión dispuesta en el paso de aceite, el sistema de
freno según esta realización preferida puede eliminar la necesidad
de dicha válvula de reducción de presión y un paso de aceite
dedicado, simplificando así la estructura general. Además, la
pulsación debida a la reducción de presión intermitente a la
operación del ABS no se transmite al cilindro maestro 20, de modo
que las vibraciones debidas a la pulsación no se producen en la
palanca de freno 21. La configuración del ABS como se ha mencionado
anteriormente es aplicable también a la rueda trasera WR.
Además, el modulador hidráulico 60 según esta
realización preferida también es adecuado para uso con un sistema
de freno enclavado delantero y trasero para distribuir
automáticamente una fuerza de frenado a las ruedas delantera y
trasera según una condición de marcha del vehículo tal como la
velocidad del vehículo. Proporcionando un modulador hidráulico para
la rueda delantera y un modulador hidráulico para la rueda trasera,
las fuerzas de frenado a producir en las ruedas delantera y trasera
pueden ser controladas individualmente. Por ejemplo, las fuerzas de
frenado se pueden producir en las ruedas delantera y trasera en una
relación óptima por la operación de una palanca de freno solamente,
o la relación entre las fuerzas de frenado en las ruedas delantera y
trasera se pueden cambiar según la velocidad del vehículo.
El ABS y el sistema de freno enclavado delantero
y trasero como se ha mencionado anteriormente se pueden aplicar en
combinación. También en este caso, hay que proporcionar pinzas de
freno dedicadas y tubo, pero el modulador hidráulico y el
dispositivo de selección de paso de aceite según la presente
invención se pueden insertar en un paso de aceite de un sistema de
freno normal.
La configuración del mecanismo de tornillo de
bola usado en el modulador hidráulico, la configuración del
mecanismo de transmisión de potencia entre el eje de giro del motor
eléctrico y el eje de tornillo de bola, las formas de la corredera
de empuje y el pistón de potencia, etc, no se limitan a las
mencionadas en la realización anterior preferida, sino que se pueden
hacer varias modificaciones.
La figura 9 es un diagrama de bloques que
representa la configuración de un sistema de freno usando un
modulador hidráulico del tipo de pistón 110 según una segunda
realización preferida de la presente invención. En la figura 9, los
mismos números de referencia que los representados en las figuras 1
a 8 denotan las partes idénticas o análogas. En el sistema de freno
según esta realización preferida, la presión de aceite para operar
las pinzas de freno 80 en marcha normal es suministrada totalmente
desde el modulador hidráulico del tipo de pistón 110. Un
dispositivo de selección de paso de aceite 90 está compuesto de un
dispositivo de válvula selectora 92 para conmutar la ruta de cada
paso de aceite y un simulador de pérdida de fluido 55 conectado a
través de un paso de aceite 99 al dispositivo de válvula selectora
92. Un sensor de posición 24 para detectar una operación de freno
realizada por el motorista está montado en el cilindro maestro 20.
Se ha facilitado una unidad de control 53 para transmitir señales
para mover el dispositivo de válvula selectora 92, una unidad
reguladora de presión 101, y el modulador hidráulico del tipo de
pistón 110 según información del sensor de posición 24. El
modulador hidráulico del tipo de pistón 110 suministra una presión
de aceite necesaria a la unidad reguladora de presión 101 según una
señal de accionamiento de la unidad de control 53. Al recibir una
señal de accionamiento de la unidad de control 53, el dispositivo de
válvula selectora 92 produce la comunicación entre los pasos de
aceite 91 y 99 para suministrar por ello la presión de aceite del
cilindro maestro 20 al simulador de pérdida de fluido 55. La unidad
reguladora de presión 101 suministra a las pinzas de freno 80 la
presión de aceite suministrada desde el modulador hidráulico del
tipo de pistón 110 a través de un paso de aceite 122. También en
este sistema de freno, la condición de conexión de paso de aceite
representada por las flechas de línea discontinua en la figura 9
donde el cilindro maestro 20 y las pinzas de freno 80 están
conectados directamente uno a otro se pone por defecto, y el estado
de selección de paso de aceite representado por las flechas de línea
continua en la figura 9 se facilita solamente cuando se efectúa la
operación de freno y la unidad de control 53 transmite las señales
de accionamiento.
La figura 10 es una vista en sección del
cilindro maestro 20 y el dispositivo de selección de paso de aceite
90. En la figura 10, los mismos números de referencia que los
representados en las figuras 1 a 9 denotan las partes idénticas o
análogas. El cilindro maestro 20 es un generador de presión
hidráulica para presurizar un fluido de freno por la operación de
la palanca de freno 21 realizada por el motorista. La configuración
del cilindro maestro 20 es la misma que la de la primera realización
preferida. La presión de aceite transmitida desde el cilindro
maestro 20 se introduce en el dispositivo de selección de paso de
aceite 90 incluyendo el simulador de pérdida de fluido 55 y el
dispositivo de válvula selectora 92. El dispositivo de válvula
selectora 92 tiene un cuerpo 93 formado con una pluralidad de pasos
de aceite. El cuerpo 93 está provisto de una primera válvula
selectora electromagnética 94 y una segunda válvula selectora
electromagnética 96 para conmutar los estados abierto y cerrado de
los pasos de aceite según una señal de accionamiento de la unidad de
control 53. La primera válvula selectora electromagnética 94 sirve
para abrir y cerrar los pasos de aceite 97 y 98. La segunda válvula
selectora electromagnética 96 sirve para abrir y cerrar pasos de
aceite 98 y 99. Un sensor de presión de entrada 95 está dispuesto en
el paso de aceite 98.
En la condición por defecto donde no se efectúa
operación de freno, la primera válvula selectora electromagnética
94 está en una condición abierta y la segunda válvula selectora
electromagnética 96 está en una condición cerrada.
Consiguientemente, en la condición por defecto, el paso de aceite
del cilindro maestro 20 a la unidad reguladora de presión 101 es
dirigido a través del paso de aceite 91, el paso de aceite 98, el
paso de aceite 97 y el paso de aceite 100 en este orden. En
contraposición, cuando se lleva a cabo la operación de freno y la
señal de accionamiento es transmitida desde la unidad de control 53,
la primera válvula selectora electromagnética 94 se cierra y la
segunda válvula selectora electromagnética 96 se abre. Como
resultado, los pasos de aceite 97 y 98 se cierran y los pasos de
aceite 93 y 99 entran en comunicación uno con otro, de modo que la
presión de aceite del cilindro maestro 20 se introduzca en el
simulador de pérdida de fluido 55.
La figura 11 es una vista en sección del
modulador hidráulico del tipo de pistón 110 y la unidad reguladora
de presión 101. En la figura 11, los mismos números de referencia
que los representados en las figuras 1 a 10 denotan las partes
idénticas o análogas. El modulador hidráulico del tipo de pistón 110
incluye un motor eléctrico 111 compuesto de un estator 114
conectado a la pared interior de una cubierta de motor 111a y un
rotor 113 conectado a un eje de rotación 112. El motor eléctrico 111
es movido a una velocidad rotacional arbitraria según una señal de
accionamiento de la unidad de control 53. En una caja 135 se ha
dispuesto una pluralidad de bombas de pistón 116, 117 y 118 para
alimentar intermitentemente el fluido de freno por un movimiento
alternativo. Una excéntrica 115 que tiene tres porciones excéntricas
está montada en el eje de giro 112 del motor eléc-
trico 111.
trico 111.
Tres cojinetes de rodillos 116a, 117a, y 118a,
tal como cojinetes de aguja, están enganchados respectivamente con
las tres porciones excéntricas de la excéntrica 115, evitando por
ello el contacto deslizante directo entre las bombas de pistón 116,
117 y 118 y las superficies excéntricas de las respectivas porciones
excéntricas para reducir una pérdida de transmisión de la fuerza de
accionamiento. Además, las bombas de pistón 116, 117 y 118 se
extienden paralelas una a otra en una dirección perpendicular al eje
de la excéntrica 115, y las tres porciones excéntricas están
formadas de modo que las bombas de pistón 116, 117, y 118 sean
operadas a intervalos de 120º por la rotación del eje de giro 112.
La porción excéntrica formada en el extremo inferior de la
excéntrica 115 tiene un diámetro menor que el de cada una de las
otras dos porciones excéntricas, de modo que el cojinete de rodillo
116a tenga un diámetro menor que el de cada uno de los cojinetes de
rodillo 117a y 118a. La razón de este parámetro es facilitar el
montaje de la excéntrica 115 al insertar la excéntrica 115 en la
caja 135 desde su lado superior según se ve en la figura 11.
En comparación con un método de operar una bomba
de pistón una vez por rotación de una excéntrica, la pulsación de
presión de aceite en el paso de aceite se puede reducir en gran
medida según la configuración representada en la figura 11. Como un
método de operar secuencialmente tres bombas de pistón a intervalos
de 120º por la rotación del eje de giro, se considera extender
radialmente las tres bombas de pistón de una excéntrica a
intervalos de 120º. Sin embargo, en comparación con esta
configuración, la configuración representada en la figura 11 tiene
la ventaja de que el paso de aceite se puede formar linealmente para
simplificar por ello la estructura del modulador hidráulico del
tipo de pistón 110. Además, un espacio muerto formado entre
cualesquiera bombas de pistón adyacentes que se extiendan
radialmente se puede reducir para obtener por ello el modulador
hidráulico compacto del tipo de pistón 110 adecuado para uso en una
motocicleta.
El modulador hidráulico del tipo de pistón 110
incluye un acumulador 150 que tiene un pistón 120 normalmente
empujado por un muelle de retorno 121. El fluido de freno alimentado
a presión por las bombas de pistón 116, 117, y 118 es suministrado
a través de un paso de aceite 119 que tiene una válvula de retención
al acumulador 150, de modo que siempre se mantenga una presión
predeterminada de aceite en el acumulador 150 y en un paso de
aceite 122 que comunica con la unidad reguladora de presión 101.
Así, el acumulador 150 sirve para acumular esta presión
predeterminada de aceite de modo que esta presión de aceite pueda
ser suministrada inmediatamente cuando se introduzca una señal de
accionamiento en el motor eléctrico 111, con el fin de eliminar un
retardo del tiempo al introducir la señal de accionamiento al
tiempo de transmitir la presión de aceite a las pinzas de freno 80.
El acumulador 150 tiene una forma sustancialmente cilíndrica y se
extiende paralelo al eje de giro 112 del motor eléctrico 111, por
ello otra reducción de tamaño del modulador hidráulico del tipo de
pistón 110.
La presión de aceite transmitida desde el
modulador hidráulico del tipo de pistón 110 es suministrada a través
del paso de aceite 122 a la unidad reguladora de presión 101. La
unidad reguladora de presión 101 tiene un cuerpo 101a formado con
una pluralidad de pasos de aceite. El cuerpo 101a está provisto de
una primera válvula electromagnética lineal de regulación de
presión 102 y una segunda válvula electromagnética lineal de
regulación de presión 104 como válvulas de regulación de presión
para mantener una presión establecida según una señal de
accionamiento de la unidad de control 53. La primera válvula
electromagnética lineal de regulación de presión 102 realiza
regulación de presión entre los pasos de aceite 106 y 131, y la
segunda válvula electromagnética lineal de regulación de presión
104 realiza regulación de presión entre pasos de aceite 106 y 107.
Además, un sensor de aceite de presión 103 para detectar la presión
de aceite en el paso de aceite 106 está dispuesto entre la primera y
la segunda válvula electromagnética lineal de regulación de presión
102 y 104, y un sensor de presión de salida 105 está dispuesto en el
paso de aceite 107.
En la condición por defecto donde no se lleva a
cabo operación de freno, la primera válvula electromagnética lineal
de regulación de presión 102 realiza regulación de presión y la
segunda válvula electromagnética lineal de regulación de presión
104 está en una condición cerrada. Consiguientemente, en la
condición por defecto, el paso de aceite del cilindro maestro 20 a
las pinzas de freno 80 es dirigido a través del paso de aceite 100
y el paso de aceite 23 en este orden. Además, la presión de aceite
generada en el modulador hidráulico del tipo de pistón 110 se
mantiene a una presión predeterminada por la regulación de presión
de la primera válvula electromagnética lineal de regulación de
presión 102 en el rango del acumulador 150 a través del paso de
aceite 122 al paso de aceite 106. Cuando el motor eléctrico 111 es
operado para mantener la presión de aceite en el acumulador 150, se
añade fluido de freno desde un depósito de reserva 130 abierto a la
atmósfera a través de un paso de aceite 132 al modulador hidráulico
del tipo de
pistón 110.
pistón 110.
En contraposición, cuando se lleva a cabo una
operación de freno y la señal de accionamiento es transmitida desde
la unidad de control 53, la primera válvula electromagnética lineal
de regulación de presión 102 se cierra y la segunda válvula
electromagnética lineal de regulación de presión 104 realiza
regulación de presión, transmitiendo por ello la presión
predeterminada de aceite a las pinzas de freno 80. Dado que el paso
de aceite entre el paso de aceite 100 y el cilindro maestro 20 está
cerrado por la primera válvula selectora electromagnética 94 (véase
la figura 10), la presión de aceite transmitida a través del paso de
aceite 107 es suministrada a través del paso de aceite 23 solamente
a las pinzas de freno 80.
La figura 12 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea B-B en la figura 11.
El cojinete de rodillo 117a enganchado con la excéntrica 115 se
compone de una pluralidad de agujas 140 y un aro exterior 141. Una
válvula de carrete 142 que puede alternar en una dirección
perpendicular a la dirección axial de la excéntrica 115 se aloja en
una porción cilíndrica exterior de la bomba de pistón cilíndrica
117. La válvula de carrete 142 es empujada normalmente hacia la
excéntrica 115 por un muelle de retorno 144. Con el accionamiento
rotacional del motor eléctrico 111, la válvula de carrete 142
alterna para aspirar fluido de freno desde un orificio de
aspiración 145 que comunica con el paso de aceite 132 y descargar
intermitentemente el fluido de freno por un orificio de descarga
146 que comunica con el paso de aceite 119 por la operación de una
válvula de bola 143.
Según el modulador hidráulico del tipo de pistón
mencionado anteriormente, las tres bombas de pistón son movidas por
la excéntrica que tiene las tres porciones excéntricas para
proporcionar diferentes tiempos de descarga, reduciendo por ello la
pulsación de presión de aceite. Además, las tres bombas de pistón se
extienden paralelas una a otra en una dirección perpendicular al
eje de giro del motor eléctrico. Consiguientemente, la zona frontal
sobresaliente del modulador hidráulico del tipo de pistón se puede
reducir para obtener una estructura compacta. Además, el paso de
aceite formado en el cuerpo del modulador se puede simplificar para
simplificar por ello el proceso de producción. De forma análoga al
modulador hidráulico 60 según la primera realización preferida, el
modulador hidráulico del tipo de pistón 110 es adecuado para uso con
un ABS y/o un sistema de freno enclavado delantero y trasero.
60: modulador hidráulico, 61: caja, 63: motor
eléctrico, 64: cilindro, 65: cámara hidráulica, 66: sensor de
carrera, 68: corredera de empuje, 68a: porción de cabeza, 69:
seguidor de excéntrica, 70: chapa de empuje, 73: eje de rotación,
75: engranaje de accionamiento, 76: engranaje movido, 77: tuerca de
tornillo de bola, 78: bola, 79: eje de tornillo de bola, 35: pistón
de potencia (pistón), 35a: muelle de retorno, 36: varilla de
sensor.
Claims (2)
1. Un modulador hidráulico (60) para un
dispositivo de freno, incluyendo:
- un cilindro (64) que sujeta deslizantemente un pistón (35) y cambia el volumen de una cámara hidráulica (65) que comunica con una pinza de freno según el deslizamiento de dicho pistón; y
- un motor eléctrico incluyendo un eje de rotación (73) para deslizar dicho pistón a través de medios de transmisión de potencia;
- siendo convertido un movimiento rotacional de dicho motor a un movimiento lineal del pistón (35) en un eje paralelo a dicho eje de rotación (73);
- dichos medios de transmisión de potencia incluyen una corredera de empuje (68) que tiene una porción de cabeza (68a) para empujar dicho pistón;
- estando dicho pistón y dicha porción de cabeza (68a) en contacto esférico uno con otro;
donde dichos medios de transmisión de potencia
incluyen un mecanismo de tornillo de bola (78) para convertir el
movimiento rotacional al movimiento lineal;
donde dicho motor eléctrico (63) está montado en
una superficie lateral de una caja (61) del modulador hidráulico
(60) y dicho cilindro (64) está montado en dicha superficie lateral
de la caja (61) de manera que esté dispuesto adyacente al motor
eléctrico (63);
donde una cubierta trasera (61b) que cubre un
engranaje de accionamiento (75) y un engranaje movido (76) está
montada en la superficie lateral opuesta de dicha caja (61);
donde dicho engranaje de accionamiento (75) está
conectado a una porción de extremo del eje de giro (73) y dicho
engranaje movido (76) está engranado con dicho engranaje de
accionamiento (75);
donde una tuerca de tornillo de bola (77) de
dicho mecanismo de tornillo de bola (78) que tiene una ranura de
bola interna en espiral está conectada integralmente al engranaje
movido (76), y donde dicha porción de cabeza 68a que está conectada
integralmente a una porción de extremo de un eje de tornillo de bola
(79) de dicho mecanismo de tornillo de bola (78) está en contacto
con una superficie inferior de dicho pistón (35).
2. Un modulador hidráulico (60) para un
dispositivo de freno según la reivindicación 1, donde el modulador
hidráulico (60) incluye además un sensor de carrera (66) que tiene
una varilla de sensor soportada de forma retráctil para detectar la
posición de dicha corredera de empuje (68);
dicho sensor de carrera está dispuesto de modo
que dicha varilla de sensor (36) se extienda paralela junto a dicho
cilindro (64); y
dicho cilindro (64) y dicho sensor de carrera
(66) son de tamaño axial más pequeño que dicho motor.
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