BR0111361B1 - alojamento de um disco de reação. - Google Patents
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Description
"ALOJAMENTO DE UM DISCO DE REAÇÃO".
A presente invenção relaciona-se principalmente a um alojamento de recepção de um disco dereação e a um servomotor pneumático de auxílio à freagemcomportando um tal alojamento provido de seu disco dereação.
É habitual ampliar a força queum motorista exerce sobre um pedal de freio com umservomotor pneumático (booster na terminologia inglesa)comportando uma câmera dianteira com volume variávelseparada de uma câmera traseira de volume variável por umamembrana estanque flexível e por uma saia rígida que arrastaum pistão pneumático que se apoia por intermédio de umahaste empurradora sobre o pistão primário de um cilindromestre em tandem de um circuito hidráulico de freagem. Acâmera dianteira dirigida para o cilindro-mestre em tandemestá ligada hidraulicamente a uma fonte de vácuo enquanto acâmera traseira, oposta à câmera dianteira está ligadahidraulicamente, de maneira controlada por uma válvula, auma fonte de fluido propulsor, tipicamente ar sob pressãoatmosférica.
Em repouso, isto é, quando omotorista não aciona o pedal de freio, as câmeras dianteirae traseira são conectadas enquanto a câmera traseira éisolada em relação à pressão atmosférica. Durante a freagem,isola-se em primeiro lugar a câmera dianteira em relação àcâmera traseira, depois admite-se ar na câmera traseira.Infelizmente, durante aaplicação de esforço sobre o pedal de freio, a aberturabrutal de alimentação em ar da câmera traseira provoca umavanço rápido demais do pistão pneumático. A resistência aoavanço deste pistão pneumático é, num primeiro instantemuito fraco. Com efeito, por um lado, reina uma diferença depressão importante entre as câmeras dianteira e traseira doservomotor e, por outro lado, recuperam-se as folgasfuncionais do cilindro-mestre em tandem. Este avanço rápidodo pistão pneumático pode, de maneira cíclica, abrir o canalde comunicação entre a câmera dianteira e a câmera traseiraprovocando um ruído que lembra aquele dos limpadores de pára-brisa acionados num pára-brisa seco e por conseguintedesignado na técnica pelo nome inglês "wiper noise". Esteruído, se bem que normal, é considerado muito desagradávelpara os usuários que receiam um desfuncionamento do sistema.Ademais, a reabertura do canal de comunicação entre a câmeradianteira e a câmera traseira do servomotor reduz a eficáciade auxílio no início da freagem.
É, por conseguinte, propósitoda presente invenção oferecer um servomotor de auxílio àfreagem funcionando sem ruído e notadamente minimizando osruídos chamados de "wiper noise".
É também objeto da presenteinvenção oferecer um servomotor de auxílio à freagempossuindo um excelente rendimento.
É igualmente um objeto dapresente invenção oferecer um servomotor de auxílio à freagemque apresenta um auxíliorápido.
E também um objeto da presenteinvenção oferecer um sistema de freagem comportando umservomotor de auxílio pneumático e um cilindro-mestre emtandem providos de meios de sobre-auxílio em caso de freagemde emergência do tipo daqueles descritos nas patentes EP0662894 e FR 2 751602 apresentando uma dispersão muito fracado limiar de desencadeamento de meios de sobre-auxílio emcaso de freagem de emergência.
Estes objetivos são atingidospor um servomotor pneumático de auxílio à freagem segundo ainvenção, provido de meios capazes de se opor a um avançomuito rápido do pistão pneumático durante o acionamento dofreio, provocando o risco de provocar uma reabertura nãodesejada do canal de comunicação entre as câmeras dianteirae traseira do servomotor de auxílio.
Estes objetivos são atingidossegundo a presente invenção utilizando a elasticidade de umdisco de reação para opor-se a um avanço inicial rápidodemais do pistão. No exemplo preferido de realização, odisco de reação é recebido em um alojamento cujo volumeinterno é superior ao volume do disco. A deformação do discodurante uma fase inicial de freagem, vai deformando o discopara que ele preencha integralmente seu alojamento demaneira que possa desempenhar, durante uma fase posterior defreagem, seu papel clássico de disco de reação. A aplicaçãodo disco de reação no êmbolo distribuidor ou em qualquerpeça solidarizada com a haste de comando que assegura ocomando das válvulas, limita a velocidade de avanço do pistãopneumático durante o acionamento do freio e evita ou limitaas reaberturas não desejadas do canal de comunicação entreas câmeras dianteira e traseira do servomotor de auxílio.
A invenção tem principalmentepor objeto um alojamento de recepção de um disco de reaçãodelimitado por paredes fixas e por paredes móveis recebendoum disco de reação incompreesível de um servomotor defreagem, os disco de reação comportando uma zona de contatocom uma peça acionada por um pedal de freio, caracterizadopelo fato de que, durante o estabelecimento de contato entreo disco de reação e a peça arrastada pelo pedal do freio, oalojamento do disco de reação comporta uma zona ocupada pelodisco de reação e uma zona cheia por um fluido compressívelque permite numa primeira fase (fase de salto) de freagem,uma deformação elástica do disco de reação de maneira queeste último exerça, por elasticidade, uma reação mecânicasobre dita peça acionada pelo pedal do freio, e em que, numasegunda fase de freagem (freagem propriamente dita) o discode reação preencha completamente seu alojamento.
A invenção tem igualmente porobjeto um alojamento caracterizado pelo fato de que comportaduas zonas cilíndricas coaxiais adjacentes, aprimeira zona tendo um primeiro diâmetro quecorresponde ao diâmetro do disco de reação, a segundazona possuindo um segundo diâmetro inferior ao primeirodiâmetro.A invenção tem também porobjeto um alongamento caracterizado pelo fato de que asegunda zona é delimitada radialmente por uma arruela.
A invenção tem igualmente porobjeto um servomotor de auxílio à freagem caracterizado pelofato de comportar um alojamento.
A invenção tem também porobjeto um servomotor caracterizado pelo fato de que oalojamento é provido de um disco de reação que comporta umazona anular radialmente externa delimitando, com paredes doalojamento, uma zona de dito alojamento cheia com um fluidocompressível.
A invenção tem também porobjeto um servomotor caracterizado pelo fato de que a peçaacionada por um pedal de freio é um êmbolo distribuidor epelo fato de que comporta um pino de aplicação sobre o discode reação.
A invenção tem também porobjeto um servomotor caracterizado pelo fato de que o discode reação comporta pelo menos um canal que permite aalimentação e a evacuação de fluido compressível a partir dazona compressível do alojamento do disco de reação.
A invenção tem também porobjeto um servomotor caracterizado pelo fato de que emrepouso, a peça acionada pelo pedal de freio está em contatocom o disco de reação.
A invenção tem também porobjeto um servomotor caracterizado pelo fato de que a peçaacionada pelo pedal do freio entra em contato com o disco dereação no momento de fechamento da válvula assegurando oisolamento hermético das câmeras dianteira e traseira doservomotor.
A invenção tem também porobjeto um servomotor caracterizado pelo fato de que o discode reação comporta uma armadura elástica.
A invenção será melhorcompreendida por meio da descrição a seguir e das figurasanexas dadas como exemplos não-limitativos e nos quais:
a figura 1 é um corte longitudinal de um servomotor deauxílio do tipo conhecido;
a figura 2 é um corte longitudinal de um detalhe da figura 1 numa condição de repouso;
a figura 3 é uma vista analógica do servomotor da figura 1numa condição na qual as câmeras dianteira etraseira são mutuamente isoladas enquanto acâmera traseira é alimentada em ar;
a figura 4 é uma vista análoga numa condição na qualassiste-se à abertura não desejada do canal decomunicação entre a câmera dianteira e a câmeratraseira;
a figura 5 é uma vista em corte longitudinal da partecentral de um primeiro exemplo de materializaçãode um servomotor segundo a presente invenção;
a figura 6 é um corte longitudinal de um segundo exemplo dematerialização de um servomotor segundo apresente invenção;a figura 7 é uma vista ampliada da parte central da figura 6;a figura 8 é uma vista em perspectiva de um terceiroexemplo de realização do disco de reaçãosusceptível de ser utilizado em um dispositivosegundo a presente invenção;
a figura 9 é uma vista em corte longitudinal de um terceiroexemplo de materialização de um disco de reaçãosusceptível de ser utilizado em um servomotorsegundo a presente invenção;a figura 10 é uma vista em corte longitudinal de um quarto
exemplo de materialização de um disco de reaçãosusceptível de ser utilizado em um servomotorsegundo a presente invenção; ea figura 11 é uma vista em corte longitudinal de um quintoexemplo de realização de um disco de reação
suceptível de ser utilizado em um servomotorsegundo a presente invenção.
Nas figuras 1 a 11 utilizam-seas mesmas referências para designar os mesmos elementos.
Na figura 1, pode-se ver umservomotor 1 pneumático de auxílio à freagem do tipoconhecido comportando uma câmera traseira 3 separada por umamembrana estanque 5 de uma câmera traseira 7.
A membrana 5 repousa sobre umasaia rígida 9 que aciona um pistão pneumático 11 durante avariação dos volumes de ditas câmeras. Uma haste de comando13 susceptível de ser acionada segundo a seta 15 por umpedal de freio (não representado) apoiando sobre um embolodistribuidor 17. 0 êmbolo distribuidor 17, como pode sermelhor visto na figura 2 a 4 comanda uma válvula provida deuma primeira chapeleta 19 de obturação no comando de umcanal 21 de comunicação entre as câmeras dianteiras 3 etraseira 7 do servomotor 1 e uma segunda chapeleta 23 deabertura, sobre comando, do canal de alimentação em ar dacâraera traseira 7 de dito servomotor. A válvula comporta poroutro lado uma mola de chamada 2 5 da chapeleta e uma mola 2 7que assegura o fechamento da válvula na ausência de comandode freagem. 0 pistão pneumático 11 arrasta segundo a seta15' uma haste empurradora 29 que apoia sobre um pistãoprimário de um cilindro mestre em tandem (não apresentado).
Vamos explicar em seguida, comreferência às figuras 2 a 4 o funcionamento do servomotor dotipo conhecido.
0 sistema em repouso, quando omotorista não faz mais pressão sobre o pedal de freio estáilustrado na figura 2. Os assentos das chapeletas 19 e 23são defasadas axialmente de maneira que o avanço da haste decomando 13 segundo a seta 15 começa por fechar a chapeleta19 abrindo em seguida a chapeleta 23. Segundo a posição dahaste de comando 13, a chapeleta 23 abre-se e fecha-seperiodicamente de maneira a assegurar a posição desejada dahaste empurradora 2 9 e por conseguinte a pressão desejada nocircuito hidráulico do sistema de freagem.
Em repouso, a chapeleta 19está aberta permanentemente enquanto a chapeleta 23 estáfechada em permanência. Assim, uma mesma pressão fracareina nas câmeras dianteira 3 e traseira 7 .
Quando se apoia sobre o pedalde freio, a haste de comando 13 avança, conforme ilustradona figura 3 e arrasta o êmbolo distribuidor 17 assegurando ofechamento da chapeleta 19 e a abertura da chapeleta 23. Oar sob pressão atmosférica entra com força na câmeratraseira 7. A diferença de pressão arrasta a saia 9, que porsua vez arrasta o pistão pneumático 11. Num primeiro tempo,até a compensação de todas as folgas mecânicas ao nível docilindro-mestre em tandem do circuito hidráulico de freagem,o pistão pneumático não encontra resistência notável aoavanço. Assim, conforme ilustrado na figura 4, este pistãoavança mais rapidamente do que dito êmbolo distribuidor 17arrastado pela haste de comando 13, o que provoca a aberturanão-desejada da chapeleta 19. O equilíbrio das pressõesentre as câmeras dianteira 3 e traseira 7 freia o pistãopermitindo ao êmbolo distribuidor 17 de fechar a chapeleta19 (situação ilustrada na figura 3) o que permite por suavez o avanço do pistão pneumático 11 e a uma nova passagem àsituação ilustrada na figura 4 na qual a chapeleta 19 estáaberta. O movimento cíclico entre as condições ilustradasnas figuras 3 e 4 provoca um ruído chamado "wiper noise" nãodesejado e, por outro lado assegura uma alimentação desejadada câmera dianteira 3 em ar reduzindo a eficácia doservomotor de auxílio pneumático.
Depois da fase inicial defreagem, a haste empurradora 29 arrasta segundo a seta 15'um pistão primário de um cilindro-mestre em tandem (nãorepresentado) que alimenta os cilindros de freio em líquidode freio sob pressão, de maneira a aplicar os elementos deatrito sobre os discos e/ou sobre os tambores dos freios. Areação do freio e do cilindro-mestre em tandem gera umareação mecânica que impede, durante a segunda fase de freagem(freagem propriamente dita), a reabertura da chapeleta 19.
A extremidade da hasteempurradora 29 oposta àquela dirigida para o cilindro mestreem tandem leva uma cuba 33 formando com a face dianteira 35da parte central do pistão pneumático 11 e com a facedianteira 37 do embolo distribuidor 17 um alojamento derecepção de um disco de reação 39 produzido em materialtipicamente elastômero. O disco de reação 39 dosservomotores 1 do tipo conhecido preenche completamente seualojamento de recepção, com exceção de um espaço 41 (gap naterminologia inglesa) subsistindo entre uma face traseira 43do disco de reação e uma face dianteira 37 do êmbolodistribuidor 17.
O disco de reação 39 dosservomotores 1 do tipo conhecido não transmite a reaçãogerada ao nível do cilindro-mestre em tandem ao êmbolodistribuidor 17 durante a fase inicial de freagem chamadasalto.
0 servomotor pneumático deauxílio à freagem 31 (figura 6) segundo a invenção difere doservomotor 1 do tipo conhecido tal como ilustrado nasfiguras 1 a 4 pelo fato de comportar meios para retardar noinício da freagem (tipicamente antes da eliminação dasfolgas mecânicas a nível do cilindro mestre em tandem), oavanço segundo a seta 15' do pistão pneumático 11 de maneiraa evitar o avanço mais rápido que o êmbolo distribuidor 17e, por outro lado, para impedir a abertura não desejadadurante a freagem da chapeleta 19 de comunicação entre ascâmeras dianteira 3 e traseira 7 do servomotor 31 segundo ainvenção.
Como pode ser visto nasfiguras 5 a 7, o servomotor de auxílio de freagem 31 segundoa presente invenção comporta um alojamento 47 do disco dereação 39 cujo volume interno, quando a face dianteira 37 doêmbolo distribuidor 17 estiver em contato com a facetraseira 43 do disco de reação 39, for superior ao volume dodisco de reação 39 de maneira a permitir uma deformaçãoelástica do disco de reação 39 por um empurro exercidosegundo a seta 151 pelo êmbolo distribuidor 17 durante afase inicial de freagem. A força de reação exercidaelasticamente pelo disco de reação durante esta primeirafase de freagem impede ou limita as aberturas não-desejadasda chapeleta 19.
No exemplo ilustrado na figura5, o disco de reação 39 é cilíndrico, o alojamento 47 derecepção deste disco comportando uma primeira zonacilíndrica traseira de eixo 49 correspondente ao eixo doservomotor e cujo diâmetro é igual ao diâmetro interno dacuba 33 e de uma segunda zona cilíndrica dianteira 51adjacente, com o eixo 49 e cujo diâmetro é inferior aodiâmetro da primeira zona cilíndrica traseira.A zona cilíndrica dianteira 51é delimitada radialmente por uma arruela 53 ou um encosto dacuba 33 formando apoio para a zona periférica da facedianteira 55 do disco de reação 39.
Numa variante de realização, aface dianteira 37 do embolo distribuidor 17 está em apoiopermanente sobre a face traseira 43 do disco de reação 39.
Vantajosamente, o contatoentre o disco de reação 39 e a face dianteira 37 do êmbolodistribuidor 17 estabelece-se logo após o fechamento dachapeleta 19 e antes da abertura da chapeleta 23.
Deve-se notar que na figura 5o disco de reação é ilustrado numa condição não-restrita,enquanto nas figuras 6 e 7 é ilustrada uma condiçãoparcialmente restrita, de maneira a ilustrar o espaço livreprovido no alojamento 47 de recepção do disco de reação 39.
No exemplo de realizaçãoilustrado nas figuras 6 e 7, o alojamento 47 do disco dereação 39 é sensivelmente cilíndrico, o disco de reaçãoapresentando sobre a face dianteira 55 uma zona anularradialmente externa 57 susceptível de apoiar sobre a facetraseira da parede da cuba 33 perpendicular ao eixo 49. Azona 57 delimita uma zona 51 vazia (ou cheia com ar) situadana frente do disco de reação 39 do alojamento 47.
No exemplo vantajoso ilustradonas figuras 6 e 7, a face dianteira 37 do êmbolodistribuidor 17 comporta um pino central 59 que permitedeformar elastica e localmente o disco de reação 39.Na figura 8, pode-se ver umdisco de reação 39 comportando uma face traseira plana e umaface dianteira 55 provida de uma zona anular periférica 57nas quais foram criados canais radiais 61 que permitem acirculação do ar e evitam o efeito de ventosa. No exemplovantajoso ilustrado, o disco de reação 39 é provido de trêscanais 61 distribuídos regularmente em forma de ângulo.Vantajosamente, os canais 61 são prolongados paralelamenteao eixo 49 na parte radialmente externa do cilindro.
Na figura 9, pode-se ver umdisco de reação 39 provido de uma zona 63 vazia ou cheia comum fluido compressível como por exemplo ar ou nitrogênio.Assim, em repouso, o volume externo do disco de reação 3 9 dafigura 9 pode preencher completamente o alojamento 4 7 derecepção de dito disco conservando ao mesmo tempo umaelasticidade que permite controlar o avanço dos elementosmóveis durante a fase inicial de freagem.
Na figura 10, pode-se ver umexemplo de materialização de um disco de reação comportandouma ranhura periférica que tem por exemplo uma forma de Vmaiúsculo.
Os discos de reaçãosusceptíveis de serem utilizados nos servomotorespneumáticos segundo a presente invenção podem ser produzidosem qualquer material clássico para discos de reação, taiscomo elastômeRos, notadamente a borracha. Eles podem ser,por outro lado providos conforme ilustrado na figura 11, deuma armadura 67 em material elástico como por exemplo metal,vantajosamente aço mola, materiais plásticos ou materiaiscompostos. A forma da armadura 67 é vantajosamente adaptadaao comportamento elástico que se quer conferir ao disco dereação. Pode-se por exemplo utilizar armaduras em forma dedisco, ou, como ilustrado, de calota esférica,vantajosamente entalhadas com entalhes radiais separados. Emvariante, a armadura 67 tem a forma de uma estrela.
0 servomotor da presenteinvenção pode equipar qualquer sistema de freagemnotadamente dos sistemas de freagem utilizando um cilindro-mestre simples ou de preferência um cilindro-mestre emtandem. É particularmente vantajoso no caso do cilindro-mestre um sistema com sobre-auxílio em freagem de emergênciatal qual descrito nos requerimentos de patentes EP 0662894 eFR 2 751602 que são incluídos aqui para referência.
A presente invenção aplica-senotadamente à indústria automobilística.
A presente invenção aplica-seprincipalmente à indústria de freios.
Claims (9)
1. "ALOJAMENTO DE UM DISCO DEREAÇÃO", compreendendo um alojamento de recepção de um discode reação delimitado por paredes fixas e por paredes móveisrecebendo um disco de reação (39) de um servomotor defreagem, os discos de reação (39) comportando uma zona decontato com uma peça (17) acionada por um pedal de freio,caracterizado pelo fato de que durante o estabelecimento decontato entre o disco de reação (39) e a peça (17) acionadapelo pedal de freio, o alojamento (47) do disco de reação(39) comporta uma zona ocupada pelo disco de reação (39) euma zona (51) preenchida por um fluido compressívelpermitindo numa primeira fase (fase de salto) da freagem umadeformação elástica do disco de reação (39) de maneira queeste exerce por elasticidade uma reação mecânica sobre ditapeça (17) acionada pelo pedal de freio e pelo fato que,durante uma segunda fase de freagem (freagem propriamentedira) o disco de reação (39) preenche sensivelmente ecompletamente seu alojamento (47).
2. "ALOJAMENTO DE UM DISCO DEREAÇÃO", segundo o reivindicado em 1, caracterizado pelofato de que comporta duas zonas cilíndricas coaxiaisadjacentes, a primeira zona tendo um primeiro diâmetrocorrespondente ao diâmetro do disco de reação (39), asegunda zona tendo um segundo diâmetro inferior ao primeirodiâmetro.
3. "ALOJAMENTO DE UM DISCO DEREAÇÃO", segundo o reivindicado em 2, caracterizado pelofato de que a segunda zona é delimitada radialmente por umaarruela (53).
4. "ALOJAMENTO DE UM DISCO DEREAÇÃO", de acordo com o reivindicado em 1, caracterizadopelo fato de que o alojamento (33) é provido de um disco dereação (39) comportando uma zona anular (57) radialmenteexterna delimitando com paredes (33) do alojamento, uma zonade dito alojamento (47) preenchida com um fluidocompressível.
5. "ALOJAMENTO DE UM DISCO DEREAÇÃO", segundo o reivindicado em 1 e 4, caracterizado pelofato de que a peça (17) acionada por um pedal de freio é umembolo distribuidor e que comporta um pino (59) de aplicaçãosobre o disco de reação (39).
6. "ALOJAMENTO DE UM DISCO DEREAÇÃO", segundo o reivindicado em 1, ou 2, ou 3, ou 4, ou 5, caracterizado pelo fato de que o disco de reação (39)comporta pelo menos um canal (61) que permite a alimentaçãoe a evacuação de fluido compressível a partir da zonacompressível (51) do alojamento (47) do disco de reação(39).
7. "ALOJAMENTO DE UM DISCO DEREAÇÃO", segundo o reivindicado em 4, ou 5, ou 6,caracterizado pelo fato de que, em repouso, a peça (17)acionada pelo pedal do freio está em contato com o disco dereação (39).
8. "ALOJAMENTO DE UM DISCO DEREAÇÃO", segundo o reivindicado em 4, ou 5, ou 6, caracterizadopelo fato de que a peça (17) , acionada pelo pedal de freioentra em contato com o disco de reação (39) no momento dofechamento da chapeleta (19) assegurando o isolamentohermético das câmeras dianteira (3) e traseira (7) doservomotor.
9. "ALOJAMENTO DE UM DISCO DEREAÇÃO", segundo o reivindicado em 4, ou 5, ou 6, ou 7, ou-8, caracterizado pelo fato de que o disco de reação (39)comporta uma armadura elástica (67).
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