BR102013008085A2

BR102013008085A2 - Atuador de freio pneumático com válvula de controle bidirecional insensível a fluxo

Info

Publication number: BR102013008085A2
Application number: BRBR102013008085-3A
Authority: BR
Inventors: Albert D Fisher; Aaron C Bradford
Original assignee: Haldex Brake Products Corp
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2015-06-16
Also published as: CN103388705B; HUE039489T2; TR201810884T4; US20170274887A1; MX342881B; CA3102316A1; JP6474858B2; EP3260342A1; CA2806369A1; JP2013233920A; TR201811085T4; HUE026701T2; EP3173303B1; EP3009318A1; PL3173303T3; BR102013008085B1; PL3009318T3; HUE039388T2; EP3173303A1; CN107420468B

Abstract

Atuador de freio pneumático com válvula de controle bidirecional insensível a fluxo. A presente invenção refere-se a um atuador de freio pneumático que tem um atuador de freio de mola com mola e câmaras de pressão de freio de mola e um atuador de freio de serviço com pressão de freio de serviço e câmaras de haste de acionamento. Uma válvula de controle tem uma vedação que é móvel entre uma posição aberta e uma posição fechada para rgular o fluxo de fluido entre a câmara de mola e a câmara de pressão de freio de serviço. Uma primeira superfície de vedação está em comunicação fluida com a câmara de pressão de freio de serviço e uma segunda superfície da vedação está em comunicação fluida com uma câmara de válvula que não está em comunicação fluida com a câmara de pressão de freio de serviço ou a câmara de mola. A vedação se move entre suas posições aberta e fechada com base em uma pressão na câmara de pressão de freio de serviço. O movimento da vedação não é dependente da taxa de fluxo de fluido entre a câmara de mola e a câmara de pressão de freio de serviço.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ATUADOR DE FREIO PNEUMÁTICO COM VÁLVULA DE CONTROLE BIDIRECIO-NAL INSENSÍVEL A FLUXO".

Antecedentes da Invenção 1. Campo da Invenção A presente invenção refere-se, em geral, a atuadores de freio pneumático e, mais especificamente, a um atuador de freio pneumático com uma válvula de controle bidirecional. 2. Descrição da Técnica Relacionada Um sistema de freio pneumático para um grande veículo pesado, como um ônibus, caminhão, semitrator ou trailer, inclui tipicamente uma montagem de sapata e tambor de freio que é atuada por um atuador que é operado pela aplicação seletiva de ar comprimido. Atuadores de freio de mola pneumático convencionais têm um atuador de freio de serviço para atuar os freios sob condições de condução normais pela aplicação de ar comprimido e um atuador de freio de emergência do tipo mola que atua os freios quando a pressão de ar foi liberada de uma câmara de pressão. O atuador de freio de emergência, ou freio de mola, inclui uma mola de compressão forte que aplica o freio quando ar é liberado. Há dois tipos principais de atuadores de freio pneumático, atuadores do tipo pistão e atuadores do tipo diafragma. No atuador de freio do tipo diafragma, dois atuadores de freio de diafragma pneumático são tipicamente dispostos em uma configuração em tandem, a qual inclui um atuador de freio de serviço pneumático para aplicar os freios de operação normal do veículo, e um atuador de freio de mola para aplicar os freios de estacionamento ou emergência do veículo. Tanto o atuador de freio de serviço quanto o atuador de freio de mola incluem um alojamento que tem um diafragma elastomérico que divide o interior do alojamento em duas câmaras de fluido distintas. O freio atuador do tipo pistão é substancialmente similar ao do tipo diafragma, exceto pelo fato de que, ao invés de um diafragma, um pistão é alternado em um cilindro para aplicar os freios normais e/ou de estacionamento do veículo.

Em um atuador de freio de serviço típico, o alojamento de freio de serviço é dividido em uma câmara de pressão e uma câmara de haste de acionamento. A câmara de pressão é conectada de modo fluido a uma fonte de ar pressurizado e a câmara de haste de acionamento é montada a uma haste de acionamento que é acoplada à montagem de freio. A introdução e o escape de ar pressurizado para dentro e para for a da câmara pressurizada alternam a haste de acionamento para dentro e para for a do alojamento para aplicar e liberar os freios de operação.

Em um atuador de freio de mola típico, a seção de freio de mola é dividida em uma câmara de pressão e uma câmara de mola por um diafragma. Uma placa de pressão é posicionada na câmara de mola entre o diafragma e uma mola de compressão forte, cuja extremidade oposta é contígua ao alojamento da seção. Em uma configuração bem conhecida, um tubo de atuador se estende através da placa de pressão, através do diafragma, para o interior da câmara de pressão e através de uma parede divisória que separa o atuador de freio de mola do atuador de freio de serviço. A extremidade do tubo de atuador é conectada de modo fluido à câmara de pressão do atuador de freio de serviço.

Ao aplicar os freios de estacionamento, a pressão do atuador de freio de mola é descarregada a partir da câmara de pressão e a mola de compressão de força grande impulsiona uma placa de pressão e o diafragma em direção à parede divisória entre o atuador de freio de mola e o atuador de freio de serviço. Nessa posição, o tubo de atuador conectado à placa de pressão é impulsionado para aplicar os freios de estacionamento ou e-mergência e, então, imobilizar o veículo. Para liberar o parking freio, ar pressurizado é introduzido na câmara de pressão do atuador de freio de mola para expandir a câmara de pressão, mover o diafragma e uma placa de pressão em direção à extremidade oposta do alojamento de atuador de freio de mola e comprimi a mola de compressão.

Um problema conhecido em associação a atuadores de freio de mola desse projeto é que, à medida que a mola de compressão de força grande é comprimida, a câmara de pressão aumenta em volume e a câmara de mola diminui em volume, resultando em um aumento de pressão na câmara de mola. O acúmulo de pressão na câmara de mola mediante a liberação do freio é altamente indesejável já que qualquer acúmulo de pressão na câmara de mola deve ser desviado por uma pressão aumentada na câmara de pressão a gim de comprimir totalmente a mola e, portanto, liberar totalmente o freio.

Os efeitos indesejáveis de acúmulo de pressão na câmara de mola são exacerbados devido ao fato de que a maioria dos sistemas de ar pressurizado para veículos pesados operam a uma pressão máxima padrão de indústria. Se a pressão combinada da mola e a pressão de ar na câmara de mola se aproximarem àquela pressão máxima, então, o freio de emergência pode falhar na liberação, somente na liberação parcial ou na liberação muito vagarosa, sendo que todas são indesejáveis.

Uma solução para impedir o aumento de pressão na câmara de mola é incluir orifícios de ventilação no alojamento de câmara de mola. Esses orifícios de ventilação são indesejáveis, já que expõem o interior da câmara de mola a elementos ambientais externos, como poeira, sal e água, os quais aceleram a abrasão, corrosão ou desgaste nos diversos componentes de freio internos, como a mola. O dano aos componentes de freio internos por elementos ambientais pode exigir manutenção aumentada ou pode causar falha prematura da mola. Para impedir que elementos ambientais entrem no alojamento de freio de mola, posiciona-se um filtro sobre as aberturas de ventilação. As aberturas de ventilação filtradas, no entanto, permitem inerentemente que ar externo entre no freio, produzindo um freio que não é completamente vedado. Adicionalmente, os filtros exigem manutenção aumentada já que devem ser limpos e/ou substituídos e tipicamente não impedem de modo eficaz que água entre na câmara de mola.

Um problema adicional de ventilar externamente de modo direto a câmara de mola é que os tipos de veículos em que o atuador é montado, como caminhões-reboque, ficam frequentemente estacionados por períodos extensos em uma estação de acoplamento. As estações são tipicamente inclinadas e em nível mais baixo, e sob condições de chuva ou neve pesa- das podem ser invadidas por água até uma altura que inunda o interior da câmara de mola de atuador. Embora a água seja normalmente expelida da câmara de mola através das aberturas de ventilação à medida que o freio é liberado, a inundação pode acelerar a corrosão e introduzir outros perigos ambientais. Além disso, se está em temperaturas negativas, a água pode se congelar e impedir a liberação do freio. As aberturas de ventilação filtradas não impedem que a água inunde a câmara de mola. A fim de eliminar o acúmulo de pressão na câmara de mola enquanto mantém elementos ambientais fora, inclui-se uma trajetória de fluxo de fluido entre a câmara de mola do atuador de freio de mola e a câmara de pressão de freio de serviço através do tubo de atuador. Em tal atuador, uma válvula de controle é posicionada no tubo de atuador para regular o fluxo de ar entre a câmara de mola e a câmara de pressão de freio de serviço. Dois tipos de válvulas de controle foram usados, válvulas de controle bidirecionais e válvulas de controle unidirecionais. Válvulas de controle unidirecionais permitem que o ar flua da câmara de mola para o interior da câmara de pressão de freio de serviço para impedir o acúmulo de pressão na câmara de mola quando o volume da câmara de mola diminui. No entanto, quando o freio de mola é aplicado e o volume da câmara de mola aumenta, a válvula unidirecional permanece em sua posição fechada e não permite que o ar flua da câmara de pressão de freio de serviço para a câmara de mola em expansão. Isso faz com que um vácuo se forme na câmara de mola de tal modo que o volume encerrado pela câmara de mola esteja a uma pressão relativa negativa, a qual reduz a carga fornecida pelos freios de estacionamento. A fim de superar a formação de vácuo na câmara de mola, é necessário usar uma mola maior na câmara de mola que pode superar a pressão relativa negativa causada pelo vácuo. Enquanto atuadores de freio pneumático com válvulas de controle unidirecionais tipicamente permitem que o ar entre na câmara de mola através da abertura pela qual o parafuso de restrição atravessa quando a mola é restrita, essa abertura é vedada durante a operação normal do atuador.

As válvulas de controle bidirecionais permitem que o ar seja ven- tilado a partir da câmara de mola quando a mola é comprimida e permitem que o ar entre na câmara de mola quando o freio de mola é aplicado. As válvulas de controle bidirecionais convencionais, no entanto, são sensíveis à taxa de fluxo, o que significa que somente irão fechar devido à pressão aumentada na câmara de pressão de freio de serviço se o fluxo de fluido na câmara de pressão de freio de serviço e através da válvula alcance um determinado nível. Se o fluido se move vagarosamente através da válvula enquanto a câmara de pressão de freio de serviço aumenta, a válvula permanece aberta, permitindo, desse modo, que a pressão aumente tanto na câmara de pressão de freio de serviço quanto na câmara de mola. Isso resulta em aplicação tanto do freio de serviço quanto do freio de mola, o que submete os componentes do sistema de freio a níveis elevados de força que podem causar danos.

Breve Sumário da Invenção Uma modalidade da presente invenção é direcionada a um atu-ador de freio pneumático que tem um atuador de freio de mola acoplado a um atuador de freio de serviço. O atuador de freio de mola tem uma câmara de mola e uma câmara de pressão de freio de mola, e o atuador de freio de serviço tem uma câmara de pressão de freio de serviço e uma câmara de haste de acionamento. Uma válvula de controle é operável para regular o fluxo de fluido entre a câmara de mola e a câmara de pressão de freio de serviço. A válvula de controle inclui uma vedação que é móvel entre uma posição aberta, em que o fluido pode fluir entre a câmara de mola e a câmara de pressão de freio de serviço, e uma posição fechada, em que o fluido é impedido de fluir entre a câmara de mola e a câmara de pressão de freio de serviço. A vedação tem uma primeira superfície em comunicação fluida com a câmara de pressão de freio de serviço e uma segunda superfície em comunicação fluida com uma câmara de válvula que não está em comunicação fluida com a câmara de pressão de freio de serviço ou a câmara de mola. A vedação se move entre a posição aberta e a posição fechada com base em uma pressão na câmara de pressão de freio de serviço.

De preferência, a pressão na câmara de pressão de freio de ser- viço é uma primeira pressão e uma pressão na câmara de válvula é uma segunda pressão. Uma primeira força é exercida na primeira superfície devido à primeira pressão que atua na primeira superfície, e uma segunda força é exercida na segunda superfície devido à segunda pressão que atua na segunda superfície. A vedação se move de sua posição aberta para sua posição fechada quando a primeira força é maior do que a segunda força. Uma mola pode exercer uma terceira força na segunda superfície, sendo que, em tal caso, a vedação se move de sua posição aberta para sua posição fechada quando a primeira força é maior do que a soma da segunda e da terceira forças.

De preferência, o movimento da vedação não é dependente da taxa de fluxo de fluido ou pressão diferencial entre a câmara de mola e a câmara de pressão de freio de serviço. A válvula de controle é, de preferência, uma válvula operada por piloto em que a pressão de piloto é a pressão na câmara de pressão de freio de serviço. De preferência, a válvula de controle inclui um corpo de válvula e a vedação é posicionada no interior de um canal formado no corpo de válvula. Quando a vedação está em sua posição aberta, o fluido pode fluir através do canal entre a câmara de pressão de freio de serviço e a câmara de mola e, quando a vedação está em sua posição fechada, o canal é bloqueado. De preferência, a câmara de válvula é encerrada pela vedação e pelo corpo de válvula. A câmara de válvula também pode ser ventilada para a atmosfera. De preferência, uma mola inclina a vedação para sua posição aberta. No entanto, está dentro do escopo da invenção que a vedação seja construída a partir de um material e de uma maneira que se incline para sua posição aberta. De modo alternativo, a pressão na câmara de válvula pode inclinar a vedação para sua posição aberta. A câmara de mola é, de preferência, vedada para impedir a exposição direta à atmosfera e a contaminantes ambientais comuns.

Inclinar a válvula de controle para sua posição aberta permite que a troca de ar entre a câmara de mola e a câmara de pressão de freio de serviço quando a câmara de pressão de freio de serviço não é pressurizada. Quando em sua posição aberta, a válvula de controle impede o acúmulo de pressão e a criação de vácuo na câmara de mola. Isso permite que o atua-dor de freio de mola, em uma cavidade vedada, seja operado sem a necessidade de uma maior força de mola para superar a formação de vácuo na câmara de mola. A vedação é, de preferência, inclinada para sua posição aberta sem força suficiente para superar uma pressão diferencial negativa entre a câmara de mola e a câmara de válvula que ocorrería em uma câmara de mola vedada à medida que o volume da câmara de mola aumenta durante a atuação do atuador de freio de mola, o que impede a formação de vácuo na câmara de mola. A válvula de controle vedação fecha quando a pressão na câmara de pressão de freio de serviço atinge um nível limítrofe para impedir a pressurização tanto da câmara de pressão de freio de serviço quanto da câmara de mola. Devido ao movimento da vedação não ser dependente da taxa de fluxo de fluido entre a câmara de pressão de freio de serviço e a câmara de mola, a mesma fecha e impede que o fluido entre na câmara de mola quando os freios de serviço são aplicados vagarosamente.

Muitas modalidades de válvulas de controle estão dentro do escopo da presente invenção. Em uma modalidade, a vedação da válvula de controle inclui uma abertura que está em comunicação fluida com a câmara de pressão de freio de serviço e a câmara de mola quando a vedação está em sua posição aberta. Alternativamente, a válvula de controle pode incluir um corpo de válvula com um canal que está em comunicação fluida com a câmara de pressão de freio de serviço e a câmara de mola quando a vedação está em sua posição aberta e que é bloqueada quando a vedação está em sua posição fechada. A presente invenção também abrange uma válvula de controle para um atuador de freio pneumático que tem um atuador de freio de mola e um atuador de freio de serviço. O atuador de freio de mola que tem uma câmara de mola e uma câmara de pressão de freio de mola, e o atuador de freio de serviço que tem uma câmara de pressão de freio de serviço e uma câmara de haste de acionamento. A válvula de controle tem um corpo de válvula com uma superfície interior que define um canal entre a câmara de mola e a câmara de pressão de freio de serviço. Uma vedação é posiciona- da no interior do canal de tal modo que uma câmara de válvula seja encerrada pela vedação e pelo corpo de válvula. A vedação é móvel entre uma posição aberta, em que o fluido pode fluir através do canal entre a câmara de mola e a câmara de pressão de freio de serviço, e uma posição fechada, em que o fluido é impedido de fluir através do canal. A vedação inclui uma primeira superfície de vedação que engata o corpo de válvula quando a vedação está em sua posição fechada, e segunda e terceira superfícies de vedação, sendo que cada uma engata o corpo de válvula para vedar a câmara de válvula da câmara de mola e da câmara de pressão de freio de serviço. A vedação se move entre a posição aberta e a posição fechada com base em uma pressão na câmara de pressão de freio de serviço.

De preferência, a pressão na câmara de pressão de freio de serviço é uma primeira pressão e uma pressão na câmara de válvula é uma segunda pressão. A vedação tem uma primeira superfície que está em comunicação fluida com a câmara de pressão de freio de serviço e uma segunda superfície que está em comunicação fluida com a câmara de válvula. Uma primeira força é exercida na primeira superfície devido ao fato de que a primeira pressão atua na primeira superfície, e uma segunda força é exercida na segunda superfície devido ao fato de que a segunda pressão atua na segunda superfície. A vedação se move de sua posição aberta para sua posição fechada quando a primeira força é maior do que a segunda força. Uma mola pode exercer uma terceira força na segunda superfície, sendo que, em tal caso, a vedação se move de sua posição aberta para sua posição fechada quando a primeira força é maior do que a soma da segunda e terceira forças. De preferência, o movimento da vedação não é dependente da taxa de fluxo de fluido ou da pressão diferencial entre a câmara de mola e a câmara de pressão de freio de serviço.

Os aspectos adicionais da invenção, junto às vantagens e recursos inovadores pertencentes aos mesmos, serão estabelecidos em parte na descrição a seguir e em parte se tornará aparente àqueles versados na técnica mediante exame do que se segue ou pode ser aprendido a partir da prática da invenção. Os objetos e vantagens da invenção podem ser realiza- dos e alcançados por meio das instrumentalidades e combinações particularmente indicadas nas reivindicações anexas.

Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 é uma vista em corte transversal de um atuador de freio pneumático que tem mola e atuadores de freio de serviço em que um parafuso de restrição é mostrado ao retrair uma mola do atuador de freio de mola; A Figura 2 é uma vista em corte transversal do freio atuador da Figura 1 que mostra o parafuso de restrição em uma posição estendida; A Figura 3 é uma vista em corte transversal do freio atuador da Figura 1 que mostra o atuador de freio de serviço aplicado; A Figura 4 é uma vista em corte transversal do freio atuador da Figura 1 que mostra o atuador de freio de mola aplicado; A Figura 5A é uma vista em corte transversal de uma válvula de controle que controla fluxo de fluido entre uma câmara de mola do atuador de freio de mola e uma câmara de pressão do atuador de freio de serviço do freio atuador da Figura 1 em que a válvula de controle é mostrada em uma posição aberta; A Figura 5B é uma vista em corte transversal da válvula de controle da Figura 5A que mostra a válvula de controle em uma posição fechada; A Figura 5C é uma vista em perspectiva explodida da válvula de controle da Figura 5A; A Figura 5D é uma vista em perspectiva de uma parte inferior de uma vedação da válvula de controle da Figura 5A; A Figura 6A é uma vista em corte transversal de uma primeira modalidade alternativa de válvula de controle mostrada em uma posição a-berta; A Figura 6B é uma vista em corte transversal da válvula de controle da Figura 6A mostrada em uma posição fechada; A Figura 6C é uma vista em perspectiva explodida da válvula de controle da Figura 6A; A Figura 7A é uma vista em corte transversal de uma segunda modalidade alternativa de válvula de controle mostrada em uma posição a-berta; A Figura 7B é uma vista em corte transversal da válvula de controle da Figura 7A mostrada em uma posição fechada; A Figura 7C é uma vista em perspectiva explodida da válvula de controle da Figura 7A; A Figura 8A é uma vista em corte transversal de uma terceira modalidade alternativa da válvula de controle mostrada em uma posição a-berta; A Figura 8B é uma vista em corte transversal da válvula de controle da Figura 8A mostrada em uma posição fechada; A Figura 9A é uma vista em corte transversal de uma quarta modalidade alternativa de válvula de controle mostrada em uma posição a-berta; A Figura 9B é uma vista em corte transversal da válvula de controle da Figura 9A mostrada em uma posição fechada; A Figura 9C é uma vista em perspectiva explodida da válvula de controle da Figura 9A; A Figura 10 é uma vista em corte transversal de uma quinta modalidade alternativa da válvula de controle mostrado em uma posição aberta; A Figura 11A é uma vista em corte transversal de uma sexta modalidade alternativa da válvula de controle mostrado em uma posição a-berta; A Figura 11B é uma vista em corte transversal da válvula de controle da Figura 11A mostrada em uma posição fechada; A Figura 11C é uma vista em perspectiva explodida da válvula de controle da Figura 11 A; A Figura 12A é uma vista em corte transversal de uma sétima modalidade alternativa da válvula de controle mostrada em uma posição a-berta; A Figura 12B é uma vista em corte transversal da válvula de controle da Figura 12A mostrada em uma posição fechada; A Figura 12C é uma vista em perspectiva explodida da válvula de controle da Figura 12A; A Figura 13A é uma vista em corte transversal de uma oitava modalidade alternativa da válvula de controle mostrada em uma posição a-berta; A Figura 13B é uma vista em corte transversal da válvula de controle da Figura 13A mostrada em uma posição fechada; A Figura 13C é uma vista em perspectiva explodida da válvula de controle da Figura 13A; A Figura 14A é uma vista em corte transversal de uma nona modalidade alternativa da válvula de controle mostrado em uma posição fechada; A Figura 14B é uma vista em corte transversal da válvula de controle da Figura 14A mostrada em uma posição aberta; e A Figura 14C é uma vista em perspectiva explodida da válvula de controle da Figura 14A.

DESCRIÇÃO DETALAHDA DA MODALIDADE PREFERENCIAL

As Figuras 1 a 4 mostram um atuador de freio pneumático do tipo em tandem 10 que compreende um atuador de freio de serviço 12 em combinação com um atuador de freio de mola 14. O atuador de freio de serviço 12 aplica e libera os freios de serviço e de operação de um veículo. O atuador de freio de mola 14 é usado para aplicar os freios de estacionamento ou de emergência do veículo. O atuador de freio de serviço 12 inclui um alojamento 16 que tem primeira e segunda paredes de extremidade 16a e 16b e uma parede lateral 16c que é unida a e se estende entre as paredes de extremidade 16a e 16b. O atuador de freio de mola 14 inclui um alojamento vedado 18 que tem primeira e segunda paredes de extremidade 18a e 18b e uma parede lateral 18c que é unida a e se estende entre as paredes de extremidade 18a e 18b. Os alojamentos 16 e 18 são formados por um alojamento de adapta- dor 20 que é acoplado a uma cobertura de freio de serviço 22 e uma cobertura de freio de mola 24. O alojamento de adaptador 20 e a cobertura de freio de mola 22 têm flanges correspondentes 20a e 22a, respectivamente, que são presos com um prendedor 25 para prender a cobertura de freio de serviço 22 ao alojamento de adaptador 20. O alojamento de adaptador 20 tem outro flange 20b que é preso por um rebordo laminado em formato de C 24a de cobertura de freio de mola 24 para prender a cobertura de freio de mola 24 ao alojamento de adaptador 20. O alojamento de adaptador 20 define uma parede divisória comum que separa o alojamento de freio de serviço 16 do alojamento de freio de mola 18 enquanto forma uma porção de cada alojamento 16 e 18 de tal modo que a segundas paredes de extremidade 16b e 18b sejam integrais. Está dentro do escopo da invenção que o alojamento de adaptador 20 seja reposicionado com elementos de cobertura discreta similares à cobertura de freio de serviço 22 e à cobertura de freio de mola 24.

Os membros móveis, os quais, nessa modalidade, incluem diafragmas elastoméricos 30 e 32, atravessam o interior do alojamento de freio de molas e de serviço 16 e 18, respectivamente. O diafragma 30 tem uma borda periférica 30a que é preso de modo vedante entre os flanges correspondentes 20a e 22a do alojamento de adaptador 20 e da cobertura de freio de serviço 22, respectivamente. O diafragma 32 tem uma borda periférica 32a que é presa de modo vedante entre o flange 20b do alojamento de a-daptador 20 e do rebordo laminado 24a da cobertura de freio de mola 24. Um freio atuador do tipo pistão, o qual tem um pistão que atravessa o interior de um alojamento de freio de mola cilíndrico ao invés de um diafragma, também está dentro do escopo da presente invenção.

Referindo-se ao atuador de freio de serviço 12, o diafragma 30 divide de modo fluido o atuador de freio de serviço 12 em uma câmara de haste de acionamento 36 e uma câmara de pressão de freio de serviço 38. Uma haste de acionamento 40 tem uma primeira extremidade 40a que é posicionada no interior da câmara de haste de acionamento 36 e uma segunda extremidade 40b posicionada no exterior do alojamento de freio de serviço 16. Uma placa de pressão 42 é unida à primeira extremidade 40a da haste de acionamento 40 e se torna contígua ao diafragma 30. A haste de acionamento 40 se estende de sua primeira extremidade 40a para sua segunda extremidade 40b através de um mancai 44 disposto em uma abertura 46 na cobertura de freio de serviço 22. Uma mola de retorno 48 é posicionada entre o mancai 44 e uma placa de pressão 42 para auxiliar na inclinação da placa de pressão 42 e da haste de acionamento 40 em direção à segunda parede de extremidade 16b do alojamento de freio de serviço 16. Embora não mostrado, em uma montagem de freio com comando em S, a extremidade 40b da haste de acionamento 40 é acoplada a um ajustador de folga de uma montagem de freio com comando em S através da qual o movimento alternado da haste de acionamento 40 em relação ao alojamento de freio de serviço 16 resulta na aplicação e liberação dos freios de serviço. A câmara de pressão de freio de serviço 38 é conectada de modo fluido a uma fonte de ar pressurizado através de uma porta de entrada 50. À medida que o operador do veículo aplica o pedal de freio, o ar pressurizado é introduzido na câmara de pressão de freio de serviço 38 através da porta de entrada 50 para alternar a haste de acionamento 40. À medida que o operador do veículo libera o pedal de freio, o ar pressurizado é exaurido da câmara de pressão de freio de serviço 38 através da porta de entrada 50. A adição de ar pressurizado na câmara de pressão de freio de serviço 38 move o diafragma 30, uma placa de pressão 42 e a haste de acionamento 40 para longe da segunda parede de extremidade 16b em direção à primeira parede de extremidade 16a para aplicar os freios de serviço.

Referindo-se ao atuador de freio de mola 14, o diafragma 32 divide de modo fluido o alojamento de freio de mola 18 em uma câmara de pressão de freio de mola 56 e uma câmara de mola 58. O diafragma se estende de sua borda periférica 32a para uma borda radial interior 32b que circunda uma abertura 59 no diafragma. A câmara de pressão de freio de mola 56 é conectada de modo fluido a uma fonte de ar pressurizado através de uma porta (não mostrada) que é substancialmente idêntica à porta 50. Tipicamente, a câmara de pressão 56 é fornecida por um sistema de ar pressurizado que é fisicamente distinto do sistema de ar pressurizado que fornece o atuador de freio de serviço 12. A câmara de mola 58 é vedada para proteger os componentes da mesma da exposição direta à atmosfera e a contaminantes ambientais comuns.

Uma placa de pressão 60 é posicionada na câmara de mola 58 adjacente ao diafragma 32. Uma mola de compressão de força grande 62 é posicionada entre uma placa de pressão 60 e a cobertura de freio de mola 24. Uma placa de pressão 60 inclui uma abertura axial 64 circundada por uma superfície interior 66 que inclui uma porção rosqueada 68, uma porção não rosqueada 70 e um ombro de tubo de atuador 72 entre as duas porções 68 e 70. Um sulco anular 74 que é formado na porção não rosqueada 70 recebe a borda interior 32b do diafragma 32. Um anel retentor 78 fixa o diafragma 32 à placa de pressão 60. Está dentro do escopo da invenção que o atuador não tenha um anel retentor 78 de tal modo que o sulco 74 e a configuração da borda interior 32b do diafragma 32 prendam o diafragma 32 à placa de pressão 60. Há uma abertura 80 na cobertura de freio de mola 24 que é alinhada à abertura 64 através da placa de pressão 60.

Um tubo de atuador oco 82 tem uma primeira extremidade 82a que se ajusta à abertura axial 64 e é contígua ao ombro de tubo de atuador 72 e uma segunda extremidade 82b que é posicionada na câmara de pressão de freio de serviço 38. O tubo de atuador 82 tem uma parede lateral 84 com superfícies interna e externa 86 e 88, respectivamente. A superfície externa 88 inclui uma porção rebaixada 90 que recebe uma porção da borda interior 32b do diafragma 32 e o anel retentor opcional 78. Uma porção da superfície externa 88 é contígua à porção não rosqueada 70 da placa de pressão 60. A superfície interna 86 inclui uma porção rosqueada 92 que é alinhada à porção rosqueada 68 da placa de pressão 60.

Um flange-guia ou mancai anular 94 tem uma superfície externa rosqueada 96 que se engata a porção rosqueada 92 do tubo de atuador 82 e a porção rosqueada 68 da placa de pressão 60, unindo, desse modo, o mancai 94, o tubo de atuador 82 e uma placa de pressão 60. Está dentro do escopo da invenção que o mancai 94 seja ligado ao tubo de atuador 82 e à placa de pressão 60 além de ou ao invés de ser unida com roscas. Por e-xemplo, o mancai 94 pode ser soldado ao tubo de atuador 82 e/ou à placa de pressão 60. O mancai 94 tem uma superfície interna lisa 97 que circunda uma abertura 99. O mancai 94 e uma placa de pressão 60 definem nas mesmas passagens ou cursos de ar (não mostrado) para permitir que fluxo de ar vá para trás e para frente entre a câmara de mola 58 e o espaço interior 98 encerrado pela parede lateral 84 do tubo de atuador oco 82. Portanto, a câmara de mola 58 está em comunicação fluida com o espaço interior 98 do tubo de atuador 82. O tubo de atuador 82 se estende a partir de sua primeira extremidade 82a, a qual é posicionada na câmara de mola 58, através de uma montagem de mancai e vedação 100 disposta no interior de uma abertura 102 formada no alojamento de adaptador 20 até sua segunda extremidade 82b, que é posicionada na câmara de pressão de freio de serviço 38. A montagem de mancai e vedação 100 é bem conhecida na técnica e, portanto, não é descrita em mais detalhes aqui.

Uma válvula de controle 104, a qual é descrita em mais detalhes abaixo em conjunto com as Figuras 5A a D, é unida a e fecha a segunda extremidade 82b do tubo de atuador 82 oposta à placa de pressão 60 para regular o fluxo de fluido entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38. A válvula de controle 104 inclui um corpo de válvula 106 que tem uma placa de transferência 108 que é unida a uma protrusão cilíndrica 110. A protrusão cilíndrica 110 tem uma parede lateral rosqueada 112 que engata roscas 114 na superfície interna 86 da parede lateral 88 do tubo de atuador 82. A protrusão 110 é pelo menos parcialmente posicionada no interior do espaço interior 98 do tubo de atuador 82. Uma vedação é formada entre a parede lateral rosqueada 112 da válvula de controle 104 e a parede lateral 88 do tubo de atuador 82 para impedir que o fluido flua entre as duas. A estrutura de vedação, como uma vedação de anel em O, pode ser posicionada entre a parede lateral 112 da válvula de controle 104 e a parede lateral 88 do tubo de atuador 82 para formar a vedação. Alternativa- mente ou além do uso da estrutura de vedação, como uma vedação de anel em O, um vedante líquido pode ser aplicado á parede lateral rosqueada 112 antes da válvula de controle 104 se rosqueada no interior do tubo de atuador 82. O vedante líquido se enrijecería subsequentemente para formar uma vedação entre a válvula de controle 104 e o tubo de atuador 82. Uma placa de transferência 108 é, de preferência, dimensionada para ser recebida no interior de uma reentrância 116 no alojamento de adaptador 20. O freio atuador 10 compreende, ainda, uma montagem de parafuso de restrição 118 que compreende uma porca de ajuste 120 rosqueada sobre e permanentemente fixa a uma extremidade de um parafuso de restrição 122 que termina em sua outra extremidade em uma cabeça de parafuso de restrição 124. A cabeça de parafuso de restrição 124 e uma porção do parafuso de restrição 122 que se estende a partir da cabeça 124 são posicionadas no interior do espaço interior 98 do tubo de atuador 82. O parafuso de restrição 122 se estende através da abertura 99 do mancai 94 e através da abertura 80 na cobertura de freio de mola 24. O parafuso de restrição 122 é rosqueado através de uma tampa ou colar 128, o qual é rebitado e permanentemente fixo à cobertura de freio de mola 24 de uma maneira substancialmente vedada para que o ar não possa atravessar a abertura 80. Já que a porca 120 e a cabeça de parafuso de restrição 124 são maiores em diâmetro do que o diâmetro da abertura 99 no mancai 94, o parafuso de restrição 122 acopla uma placa de pressão 60 à cobertura de freio de mola 24 por meio da conexão entre o mancai 94 e uma placa de pressão 60 e as conexões entre o parafuso de restrição 122, o colar 128 e a cobertura de freio de mola 24. A cabeça de parafuso de restrição 124 inclui, de preferência, um mancai 130 posicionado entre colares opostos 132. O mancai 130 entra em contato com a superfície interna 86 do tubo de atuador 82 para impedir que os colares 132 e o parafuso de restrição 122 entrem em contato com a superfície interna 86 enquanto auxilia a guiar o movimento alternado do tubo de atuador 82 durante a aplicação e a liberação dos freios de emergência. As fendas axiais 134 são formadas na face do mancai 130 para formar uma trajetória de fluxo de fluido ao redor do mancai 130 para que a câmara de mola 58 esteja em comunicação fluida com todo o espaço interior 98 encerrado pelo tubo de atuador 82. A montagem de parafuso de restrição 118 é operável para retrair e reter mecanicamente a mola de compressão de força grande 62 em um estado comprimido (conforme mostrado na Figura 1). Ao engatar a porca de ajuste 120 a uma chave ou soquete e ao girar a porca 120, é possível retirar de modo rosqueável a maior parte do parafuso de restrição 122 do alojamento de freio de mola 24 a partir da posição mostrada na Figura 4 para a posição mostrada na Figura 1. À medida que o parafuso de restrição 122 é retirado, a cabeça de parafuso de restrição 124 entra em contado com o mancai 94 na extremidade superior 82a do tubo de atuador 82 para mover o mancai 94, o tubo de atuador 82 e uma placa de pressão 60 em direção à parede de extremidade 18a do alojamento de freio de mola 18, comprimindo, desse modo, a mola 62. Restringir a mola de compressão de força grande 62 dessa maneira, conforme mostrado na Figura 1, é bem conhecido e é tipicamente utilizado durante a montagem do freio atuador 10 e/ou para a liberação mecânica dos freios no caso de uma falha ou ausência do sistema de ar comprimido. Quando o freio atuador 10 está em uso ativo em um veículo em movimento, o parafuso de restrição 122 é movido para a posição mostrada nas Figuras 2 e 3.

Referindo-se agora às Figuras 5A a 5D, uma válvula de controle 104 inclui um corpo de válvula 106 e uma vedação 136, uma mola 138 e uma vedação de anel em O 140 posicionadas no interior de um canal 142 definido por uma superfície interior 144 do corpo de válvula 106. Uma placa de transferência 108 do corpo de válvula 106 tem superfícies superior e inferior 146 e 148 unidas por uma parede lateral 150. A protrusão cilíndrica 110 do corpo de válvula 106 tem superfícies superior e inferior 152 e 154 unidas pela parede lateral rosqueada 112. A superfície inferior 154 da protrusão 110 é unida à superfície superior 146 da placa de transferência 108. O canal 142 através do corpo de válvula 106 inclui uma seção cilíndrica superior 156 que é encerrada pela parede lateral 112 de protrusão 110, uma seção vertical inferior 158 que se estende através da placa de transferência 108 da super- fície superior 146 até a superfície inferior 148, e uma seção horizontal inferior 160 que se estende através da placa de transferência 108 entre as aberturas 162 e 164 na parede lateral 150. O corpo de válvula 106 também inclui um retentor 166 que é posicionado no interior do canal 142 para reter uma vedação 136 no interior do canal 142. O retentor 166 é, de preferência, ajustado por pressão no interior do canal 142. O retentor tem uma seção superior em formato de disco 168 que é sustentada por um friso 170 formado na superfície interior 144. Anéis concêntricos 172 e 174 que são integrais à seção superior 168 se estendem para o interior do canal 142. Um plugue 176 que é centralizado no anel 174 é integral à seção superior 168 e se estende para o interior do canal 142. Referindo-se à Figura 5C, há três canais 178, 180 e 182 que são formados em e se estende através do retentor 166. Cada canal 178, 180 e 182 é posicionado entre o anel 174 e o plugue 176, conforme mais bem mostrado na Figura 5A em relação ao canal 182. Os canais 178, 180 e 182 permitem que o ar flua através do retentor 166. O anel em O 140 é posicionado entre o anel 172 e a superfície interior 144 para formar uma vedação e impedir que o ar flua entre o retentor 166 e a superfície interior 144. A vedação 136 é posicionada no canal 142 entre o retentor 166 e a superfície superior 146 de placa de transferência 108. A vedação 136 inclui uma base em formato de disco 184 e uma protrusão cilíndrica 186 integral a e que se estende de modo ascendente a partir da base 184. Uma abertura 188 se estende através do centro da vedação 136 e é encerrada por uma superfície interior 190. Um flange 192 se estende para fora da base 184 da vedação 136 e inclui uma superfície periférica 194 que se engata de modo vedante à superfície interior 144 do corpo de válvula 106. A protrusão 186 inclui uma superfície externa 196 e um par de anéis 198 e 200 que são integrais a e se estendem para fora da superfície 196. Os anéis 198 e 200 engatam de modo vedante o anel 174 no retentor 166. Referindo-se à Figura 5D, a base 184 tem uma superfície inferior 202 com cinco sulcos radiais formados na mesma, sendo que um desses é mostrado como 204. Os sulcos 204 se estendem de uma borda periférica externa 206 da base 184 para a abertura 188. Os sulcos 204 são projetados para permitir que o ar alcance com facilidade todas as porções da base 184 e o flange 192 da vedação 136. Está dentro do escopo da invenção que a vedação 136 tenha mais ou menos cinco sulcos 204, incluindo nenhum sulco 204, e que os sulcos 204 tenham um formato espiral ao invés de radial. Também está dentro do escopo da invenção que a vedação 136 tenha alguma estrutura, além de sulcos, que permitam que o ar alcance com facilidade todas as porções da base 184 e do flange 192.

Uma câmara de válvula 208 é encerrada pela vedação 136 e pelo corpo de válvula 106. Os anéis 198 e 200 e o flange 192 na vedação 136 estão em engate vedante com o corpo de válvula 106 para impedir que o fluido entre ou saia da câmara de válvula 208. A mola 138 é posicionada no interior da câmara de válvula 208 entre o retentor 166 e a vedação 136. A mola 138 é posicionada ao redor do anel 174 para retê-lo no lugar no interior da câmara 208. Uma extremidade da mola 138 é contígua ao retentor 166 e a outra extremidade da mola 138 é contígua a uma superfície superior 210 da base 184 da vedação 136. A câmara de válvula 208 não está em comunicação fluida com a câmara de mola 58 ou a câmara de pressão de freio de serviço 38. A vedação 136 é móvel entre uma posição aberta, conforme mostrado na Figura 5a, em que o fluido pode fluir entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38 através do canal 142 do corpo de válvula 106 e a abertura 188 na vedação 136, e uma posição fechada, conforme mostrado na Figura 5B, em que o fluido é impedido de fluir entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38. Quando a vedação 136 está em sua posição fechada, a abertura 188 na vedação 136 recebe o plugue 176 no retentor 166 e a superfície interior 190 engata de modo vedante o plugue 176 para impedir que o fluido flua entre os mesmos. A vedação 136 é inclinada para sua posição aberta por mola 138. A vedação 136 se move de sua posição aberta para sua posição fechada quando a pressão na câmara de pressão de freio de serviço 38 aumenta a um nível limítrofe no qual a força exercida na superfície inferior 202 da vedação 136 devido à pressão na câmara de pressão 38 que atua na área de superfície da superfície inferior 202 é maior do que a força líquida exercida na superfície superior 210 da vedação 136 devido à pressão na câmara de válvula 208 que atua na área de superfície da superfície superior 210 e na força de inclinação de mola 138. Quando a vedação 136 está em sua posição fechada, a câmara de pressão 38 pode ser pressurizada para ativar o atuador de freio de serviço 12 sem pressurizar indesejavelmente a câmara de mola 58. A mola 138 é opcional de tal modo que a vedação 136 se mova para sua posição fechada quando a força exercida na superfície inferior 202 da vedação devido à pressão na câmara de pressão 38 excede a força exercida na superfície superior 210 da vedação 136 devido à pressão na câmara de válvula 208. A configuração do canal 142 no interior do corpo de válvula 106 e da superfície inferior 202 da vedação 136 permite que o fluido da câmara de pressão 38 flua sob a vedação 136 e faz com que a mesma se mova para sua posição fechada quando a pressão na câmara de pressão 38 atinge um nível limítrofe, conforme descrito acima. Especificamente, o diâmetro da seção vertical inferior 158 do canal aumenta se movendo de modo ascendente a partir da superfície inferior 148 até a superfície superior 146 da placa de transferência 108 para que o ar que flui através da seção 158 atinja uma porção maior da superfície inferior 202 da vedação 136. Referindo-se à Figura 5D, os sulcos 204 na superfície inferior 202 da vedação 136 direcionam o ar que entra em contato com a superfície inferior 202 para a borda periférica externa 206 da base 184 e no vão entre a borda periférica externa 206 e o flange 192. Portanto, quando os fluxos de ar no interior da câmara de pressão 38 através da porta de entrada 50, a configuração da vedação 136 e o corpo de válvula 106 permitem que o ar entre em contato com toda a superfície inferior 202 da vedação 136 para elevar a vedação 136 para sua posição fechada quando a pressão na câmara de pressão 38 aumenta para um nível limítrofe que exerce uma força na superfície inferior 202 da vedação 136 que é maior do que a força líquida exercida na superfície superior 210 da vedação 136 devido à pressão na câmara de válvula 208 e à força de inclinação da mola 138.

Devido ao fato de que a câmara de válvula 208 não está em comunicação fluida com a câmara de pressão de freio de serviço 38, o movimento da vedação 136 não é dependente da taxa de fluxo de fluido entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão 38, como no caso de válvulas de controle bidirecionais de atuador de freio pneumático convencionais. Além disso, o movimento da vedação 136 não é dependente da pressão diferencial entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38. A válvula de controle 104 é uma válvula operada por piloto, sendo que a pressão de piloto é a pressão na câmara de pressão de freio de serviço 38. Portanto, a vedação 136 irá fechar quando a pressão na câmara de pressão de freio de serviço 38 atinge um nível limítrofe, não importa quão vagarosamente a pressão na câmara de pressão 38 se eleva. Consequentemente, o movimento da vedação 136 é dependente somente da pressão diferencial entre a câmara de pressão de freio de serviço 38 e a câmara de válvula 208 e da força de inclinação exercida na vedação 136 pela mola 138. Quando a pressão diferencial faz com que uma força líquida seja exercida na superfície inferior 202 da vedação 136 que é maior do que a força de inclinação da mola 138, a vedação 136 se move para sua posição fechada.

Embora a vedação 136 e o corpo de válvula 106 sejam, de preferência, conformados conforme descrito acima e mostrado nas Figuras 5A a D, está dentro do escopo da invenção que a vedação 136 e o corpo de válvula 106 tenham uma construção diferente. Por exemplo, está dentro do escopo da invenção que a vedação 136 tenha qualquer tipo de primeira superfície de vedação ao invés da superfície 190 que engata o corpo de válvula 106 quando a vedação está em sua posição fechada, e qualquer tipo de segunda e terceira superfícies de vedação ao invés da superfície 194 e do anel 198 que engatam o corpo de válvula 106 para vedar a câmara de válvula 208 da câmara de mola 58 e da câmara de pressão de freio de serviço 38.

Nove modalidades alternativas de válvulas de controle 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 e 1100 são mostradas nas Figuras 6A a 14C e descritas abaixo. Cada uma dessas modalidades alternativas pode ser u-sada no freio atuador 10 em vez da válvula de controle 104 ou em um atua- dor de freio de mola do tipo pistão. Quando usado no freio atuador 10, cada uma dessas válvulas de controle 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 e 1100 é rosqueada, de preferência, no interior tubo de atuador 82 e forma uma vedação com o tubo de atuador 82 da mesma maneira descrita acima em relação à válvula de controle 104. As modalidades específicas de válvulas de controle descritas neste pedido são exemplificativas somente à medida que outros tipos de válvulas de controle estejam dentro do escopo da presente invenção.

Referindo-se às Figuras 6A a 6C, uma modalidade alternativa de válvula de controle é mostrada geralmente como 300. A válvula de controle 300 inclui um corpo de válvula 302 que tem uma placa de transferência 304 que é unida a uma protrusão cilíndrica 306. A protrusão cilíndrica 306 tem uma parede lateral rosqueada 308 que engata roscas 114 no tubo de atuador 82 (Figura 1). Uma vedação de diafragma 310 e a mola 312 são posicionadas no interior de um canal 314 definido por uma superfície interior 316 do corpo de válvula 302. Uma placa de transferência 304 do corpo de válvula 302 tem superfícies superior e inferior 318 e 320 unidas por uma parede lateral 322. A protrusão cilíndrica 306 do corpo de válvula 302 tem superfícies superior e inferior 324 e 326 unidas pela parede lateral rosqueada 308. A superfície inferior 326 da protrusão 306 é unida à superfície superior 324 da placa de transferência 304. O canal 314 através do corpo de válvula 302 inclui um par de orifícios 328 e 330 através da superfície superior 324, uma seção cilíndrica superior 332 em comunicação fluida com os orifícios 328 e 330 e uma seção cilíndrica inferior 334. Um sulco 336 também é formado na superfície inferior 320 da placa de transferência 304. O corpo de válvula 302 inclui um retentor 338 que é posicionado no interior do canal 314 para reter a vedação 310 no interior do canal 314. O retentor 338 é, de preferência, ajustado por pressão no canal 314. O retentor 338 é cilíndrico e inclui um orifício 340 através de seu centro. O retentor tem superfícies superior e inferior 342 e 344 e uma parede lateral 346. Um sulco 348 é formado na superfície inferior 344 que é alinhada ao sulco 336 na placa de transferência 304. A vedação 310 é posicionada no canal 314 entre o retentor 338 e a superfície superior 324 da protrusão 306. A vedação 310 inclui um diafragma 350 e uma protrusão cilíndrica 352 que se estende para cima a partir do diafragma 350. Um flange 354 estende-se a partir da borda periférica do diafragma 350. O flange 354 é preso e vedado entre a superfície superior 342 do retentor 338 e um friso 356 da superfície interior 316. Uma abertura 358 estende-se através do centro da vedação 310 e é encerrada por uma superfície interior 360. A protrusão 352 inclui uma superfície externa 362 e um anel 364 que é integral a e se estende para fora da superfície 362. O anel 364 engata de modo vedante uma porção da superfície interior 316 do corpo de válvula 302.

Uma câmara de válvula 366 é encerrada pela vedação 310 e pelo corpo de válvula 302. O anel 364 e o flange 354 na vedação 310 estão em engate vedante com o corpo de válvula 302 para impedir que o fluido entre ou saia da câmara de válvula 366. A mola 312 é posicionada no interior da câmara de válvula 366 entre a vedação 310 e uma porção da superfície interior 316. Uma extremidade da mola 312 é contígua à superfície interior 316 e a outra extremidade da mola 312 é contígua ao diafragma 350 da vedação 310. A câmara de válvula 366 não está em comunicação fluida com a câmara de mola 58 ou a câmara de pressão de freio de serviço 38. A vedação 310 se move entre uma posição aberta, conforme mostrado na Figura 6A, em que o fluido pode fluir entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38 (Figura 1) através do canal 314 do corpo de válvula 302, da abertura 358 na vedação 310 e do orifício 340 no retentor 338, e uma posição fechada, conforme mostrado na Figura 6B, em que o fluido é impedido de fluir entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38. À medida que a vedação 310 se move entre suas posições aberta e fechada, o diafragma 350 da vedação se flexiona enquanto o flange 354 permanece estacionário e preso entre o retentor 338 e o friso 356. De preferência, a vedação 310 é produzida a partir de um material resiliente flexível que pode se flexionar conforme mostrado nas Figuras 6A e 6B. Quando a vedação 310 está em sua posição fechada, a abertura 358 na vedação 310 recebe um plugue 368 no corpo de válvula 302 e a superfície interior 360 engata de modo vedante o plugue 368 para impedir que o fluido flua entre os mesmos. A vedação 310 é inclinada para sua posição aberta por mola 312. Conforme descrito acima em conexão com a válvula de controle 104, a vedação 310 se move de sua posição aberta para sua posição fechada quando a pressão diferencial entre a câmara de pressão de freio de serviço 38 e a câmara de válvula 366 faz com que uma força líquida seja exercida na superfície inferior da vedação 310 que é maior do que a força exercida na vedação 310 pela mola 312.

Outra modalidade alternativa da válvula de controle 400 é mostrada nas Figuras 7A a 7C. A válvula de controle 400 é similar à válvula de controle 104. Consequentemente, somente as diferenças principais são ora discutidas. A válvula de controle 400 tem um corpo de válvula 402, e uma vedação 404, um retentor 406 e uma mola 408 posicionados no interior de um canal 410 no corpo de válvula 402. O corpo de válvula 402 tem uma superfície inferior 412 que é levemente diferente do que o corpo de válvula 106 da válvula de controle 104. A superfície inferior 412 tem um sulco 414 formado na mesma para aperfeiçoar o fluxo de fluido para a vedação 404. A vedação 404 tem um flange 416 e anéis 418 e 420 que engatam de modo vedante o corpo de válvula 402 para criar uma câmara de válvula 422 que contém a mola 408 que é vedada a partir da câmara de mola 58 e da câmara de pressão 38 (Figura 1). A diferença principal entre a válvula de controle 400 e a válvula de controle 104 é que a vedação 404 da válvula de controle 400 tem um cilindro 424 que se estende de modo ascendente a partir de uma superfície superior 426 da vedação 404. O cilindro 424 inclui uma superfície de vedação superior 428 que engata o retentor 406 e bloqueia uma abertura 430 no retentor 406 quando a vedação 404 está em sua posição fechada, conforme mostrado na Figura 7B. A vedação 404 tem uma abertura 432 que está em comunicação fluida com a abertura 430 quando a vedação 404 está em sua posição aberta mostrada na Figura 7A. A vedação 404 também inclui quaro protrusões conformadas em um quarto de círculo 434a, 434b, 434c e 434d (Figura 7C), sendo que cada uma é unida a e se estende entre a superfície superior 426 e o cilindro 424. Há aberturas, sendo que duas são mostradas como 436a e 436b na Figura 7A, entre protrusões adjacentes 434a, 434b, 434c e 434d que estão em comunicação fluida com a abertura 432.

Um filtro 438 é fixado de modo seguro na superfície superior do corpo de válvula 402. O filtro 438 é, de preferência, produzido a partir de um material de filtro sintético, polimérico ou outro tipo de material de filtro e pode ser fixado ao corpo de válvula 402 com o reforço de adesivo sensível à pressão. De preferência, o filtro 438 é uma membrana polimérica permeável a gás e porosa que tem propriedades hidrofóbicas e oleofóbicas e um tamanho de poro escolhido com base no tamanho de detritos que atravessam o filtro 438. Um filtro aceitável 438 compreende um politetrafluoroetileno expandido tratado (PTFE) que tem um tamanho de poro de um mícron, disponível junto à W. L. Gore e Associates e vendido sob a designação comercial Gore-Tex®. Alternativamente, o filtro 438 pode ser construído a partir de um feltro sintético que tem um tamanho de poro de aproximadamente 50 mí-crons. Outros tipos de filtros também estão dentro do escopo da presente invenção. Além disso, o filtro 438 pode ser fixado ao topo de qualquer uma das válvulas de controle mostradas nas Figuras 5A a 13C.

Referindo-se às Figuras 8A e 8B, uma modalidade alternativa de válvula de controle é mostrada geralmente como 500. A válvula de controle 500 é substancialmente idêntica à válvula de controle 400 mostrada nas Figuras 7A a 7C. Consequentemente, somente as diferenças entre as duas são discutidas em detalhes aqui. A válvula de controle 500 inclui uma vedação 502 com um cilindro 504 que se estende de modo ascendente a partir de uma superfície superior da vedação 502. Uma extremidade do cilindro 504 tem uma cabeça em formato de cogumelo 506 que é recebida por uma abertura 508 no retentor 510 quando a vedação 502 está em sua posição fechada conforme mostrado na Figura 8B. Uma borda periférica da cabeça 506 engata de modo vedante uma superfície 512 do retentor 510 que circunda a abertura 508 quando a vedação 502 está em sua posição fechada. A vedação 502 difere da vedação 404 da válvula de controle 400 devido ao fato de que uma porção da vedação 502 é recebida pela abertura 508 no retentor 510 quando em sua posição fechada enquanto nenhuma porção da vedação 404 é recebida pela abertura 430 no retentor 406 quando em sua posição fechada.

Uma modalidade alternativa da válvula 600 é mostrada nas Figuras 9A a 9C. A válvula de controle 600 inclui um corpo de válvula 602 que tem uma placa de transferência 604 que é unida a uma protrusão cilíndrica 606. A protrusão cilíndrica 606 tem uma parede lateral rosqueada 608 que engata as roscas 114 no tubo de atuador 82 (Figura 1). Uma vedação, ou pistão, 610 e a mola 612 são posicionadas no interior de um canal 614 definido por uma superfície interior 616 do corpo de válvula 602. A placa de transferência 604 do corpo de válvula 602 tem superfícies superior e inferior 618 e 620 unidas por uma parede lateral 622. A protrusão cilíndrica 606 do corpo de válvula 602 tem superfícies superior e inferior 624 e 626 unidas pela parede lateral rosqueada 608. A superfície inferior 626 da protrusão 606 é unida à superfície superior 618 da placa de transferência 604. O canal 614 através do corpo de válvula 602 inclui uma seção cilíndrica superior 628, uma seção cilíndrica inferior 630 e uma passagem horizontal 632 através da parede lateral 608 da protrusão 606. O canal 614 inclui uma entrada 634 na superfície superior 624 da protrusão 606 e uma saída 636 na parede lateral 608. Um sulco 638 é formado na superfície inferior 620 da placa de transferência 604. O corpo de válvula 602 inclui um retentor 640 que é posicionado no interior do canal 614 para reter a vedação 610 no interior do canal 614. O retentor 640 é, de preferência, ajustado por pressão na seção inferior 630 do canal 614 para reter a vedação 610 na mesma. Conforme mostrado na Figura 9C, o retentor 640 é circular e tem superfícies superior e inferior 642 e 644 e uma parede lateral 646. A parede lateral 646 inclui duas bordas planas 648 e 650 formadas em lados opostos da parede lateral 646. As fendas 652 e 654 são formadas na parede lateral 646 nas bordas 648 e 650, respectivamente. Conforme mostrado na Figura 9A, as fendas 652 e 654 são alinhadas ao sulco 638 na superfície inferior 620 do corpo de válvula 602 para fornecer uma passagem de fluxo contínua a partir da superfície inferior 620 do corpo de válvula 602 através do retentor 640 até a vedação 610. A superfície inferior 644 do retentor 640 é plana e nivelada à superfície inferior 620 da placa de transferência 604. A vedação 610 é posicionada no canal 614 entre o retentor 640 e a superfície superior 624 da protrusão 606. A vedação 610 inclui uma base em formato de disco 656 e uma protrusão cilíndrica 658 que se estende de modo ascendente a partir da base 656. A base 656 é posicionada na seção inferior 630 do canal 614, e a protrusão 658 se estende de modo ascendente para o interior da seção superior 628 do canal 614. Referindo-se à Figura 9C, um sulco 660 é formado na base 656 para receber uma vedação de anel em O 662, e sulcos 664 e 666 são formados na protrusão 658 para receber as vedações de anel em O 668 e 670, respectivamente. A vedação 662 engata de modo vedante uma porção da superfície interior 616 que circunda a seção inferior 630 do canal 614, e as vedações 668 e 670 engatam de modo vedante uma porção da superfície interior 616 que circunda a seção superior 628 do canal 614. A vedação 610 é, de preferência, produzida a partir de um material rígido ou semirrígido.

Uma câmara de válvula 672 é encerrada pela vedação 610 e pelo corpo de válvula 602. As vedações 662, 668 e 670 estão em engate vedante com o corpo de válvula 602 para impedir que o fluido entre ou saia da câmara de válvula 672. A mola 612 é posicionada no interior da câmara de válvula 672 entre a vedação 610 e o corpo de válvula 602. Uma extremidade da mola 612 é contígua à superfície interior 616 e a outra extremidade da mola 612 é contígua à base 656 da vedação 610. A câmara de válvula 672 não está em comunicação fluida com a câmara de mola 58 ou a câmara de pressão de freio de serviço 38 (Figura 1). A vedação 610 se move entre uma posição aberta, conforme mostrado na Figura 9A, em que o fluido pode fluir entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38, e uma posição fechada, conforme mostrado na Figura 9B, em que o fluido é impedido de fluir entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38. Quando o tubo de atuador 82, mostrado na Figura 1, é usado com a válvula de controle 600, o tubo de atuador 82 é, de preferência, modificado para ter uma abertura (não mostrada) através de sua parede lateral 84 que é alinhada à saída 636 na parede lateral 608 da protrusão 606. A abertura (não mostrada) no tubo de atuador 82 está em comunicação fluida com a câmara de pressão de freio de serviço 38. Quando a vedação 610 está em sua posição aberta, o fluido pode fluir da câmara de mola 58 até a câmara de pressão de freio de serviço 38 através da entrada 634, do canal horizontal 632, da saída 636 e da abertura (não mostrados) no tubo de atuador 82. Quando a vedação 610 está em sua posição fechada, a vedação 668 impede que o fluido flua entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38. A vedação 610 é inclinada para sua posição aberta pela mola 612. Conforme descrito acima em conexão com a válvula de controle 104, a vedação 610 se move de sua posição aberta para sua posição fechada quando a pressão diferencial entre a câmara de pressão de freio de serviço 38 e a câmara de válvula 672 faz com que uma força líquida seja exercida na superfície inferior da vedação 610 que é maior do que a força exercida na vedação 610 pela mola 612.

Referindo-se à Figura 10, uma modalidade alternativa da válvula de controle é mostrada como 700. A válvula de controle 700 é substancialmente similar à válvula de controle 600. Consequentemente, a válvula de controle 700 é somente descrita aqui até o ponto em que difere da válvula de controle 600. Enquanto a válvula de controle 600 tem um canal horizontal 632 com uma saída 636 na parede lateral 608 da protrusão 606, a válvula de controle 700 tem um canal horizontal 702 que está em comunicação fluida com um canal vertical 704 que tem uma saída 706 na superfície inferior 708 da placa de transferência 710 do corpo de válvula 712. A saída 706 é posicionada no interior de um sulco 714 na superfície inferior 708. Quando a válvula 700 está na posição aberta mostrado na Figura 10, o fluido pode fluir da câmara de mola 58 para a câmara de pressão de freio de serviço 38 (Figura 1) através de uma entrada 716, do canal horizontal 702, do canal vertical 704 e de uma saída 706. A vedação, ou pistão, 718 da válvula 700 se move de modo ascendente para sua posição fechada da mesma maneira que a vedação 610 da válvula 600 para impedir que o fluido flua através do canal 702.

As Figuras 11A a 11C mostram outra modalidade alternativa da válvula de controle 800 de acordo com a presente invenção. A válvula de controle 800 tem um corpo de válvula 802 com uma placa de transferência 804 que é unida a uma protrusão cilíndrica806. A protrusão 806 tem uma parede lateral rosqueada 808 que engata roscas no tubo de atuador 82. O corpo de válvula 802 define um canal 810 que inclui uma seção cilíndrica superior 812 circundada pela parede lateral 808 e uma seção cilíndrica inferior 814 posicionada no interior da placa de transferência 804. A placa de transferência 804 tem superfícies superior e inferior 816 e 818, respectivamente, e uma parede lateral 819, e a protrusão 806 tem superfícies superior e inferior 820 e 822, respectivamente. A superfície superior 816 da placa de transferência 804 é unida à superfície inferior 822 da protrusão 806. Um sulco 824 é formado na superfície inferior 818 da placa de transferência 804.

Uma vedação, ou pistão, 826, uma mola 828 e um retentor 830 são posicionados no interior da seção superior 812 do canal 810. O retentor 830 é geralmente cilíndrico e tem uma superfície superior 832, uma parede lateral 834 e uma borda inferior 836. O retentor 830 tem uma cavidade 838 com uma seção cilíndrica inferior 840 adjacente à borda inferior 836, uma seção anular 842 para reter a mola 828, e primeira, segunda e terceira seções cilíndricas superiores 844, 846 e 848. A segunda seção cilíndrica 846 tem um diâmetro maior do que a terceira seção cilíndrica 848 de tal modo que uma superfície anular 850 seja posicionada entre as duas seções. Um canal horizontal 852 se estende da segunda seção cilíndrica 846 até um sulco vertical 854 na parede lateral 834 do retentor 830. Há também um sulco 856 formado na parede lateral 834 do retentor 830 para receber uma vedação 858 que impede que o fluido flua entre o retentor 830 e o corpo de válvula 802. A vedação 826 tem uma base em formato de disco 860 e uma protrusão cilíndrica862 que se estende de modo ascendente a partir da base 860. Referindo-se à Figura 11C, um sulco 864 é formado na base 860 para receber uma vedação delta 866, e um par de sulcos 868 e 870 é formado na protrusão 862 para receber vedações de anel quadradas 872 e 874, respectivamente. A base 860 é posicionada na seção cilíndrica inferior 840 da cavidade 838 no interior do retentor 830. A protrusão 862 se estende de modo ascendente através da primeira e da segunda seções cilíndricas 844 e 846 da cavidade 838 no interior do retentor 830. A vedação 826 é, de preferência, produzida a partir de um material rígido ou semirrígido.

Uma câmara de válvula 876 é encerrada pela vedação 826 e pelo retentor 830. As vedações 866 e 874 estão em engate vedante com o retentor 830 para impedir que o fluido entre ou saia da câmara de válvula 876. A mola 828 é posicionada no interior da câmara de válvula 876 entre uma porção do retentor 830 e a vedação 826 para inclinar a vedação 826 para sua posição aberta mostrada na Figura 11 A. A vedação 826 é móvel entre sua posição aberta mostrada na Figura 11A e a posição fechada mostrada na Figura 11B. Em sua posição aberta, o fluido pode fluir entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38 (Figura 1) através da segunda e da terceira seções superiores 846 e 848 da cavidade 838 no retentor 830, no canal horizontal 852, no sulco vertical 854, no espaço entre a vedação 826 e a superfície superior 816 da placa de transferência 804 e na seção cilíndrica inferior 814 do canal 810. Quando a vedação 826 está em sua posição fechada, conforme mostrado na Figura 11B, a vedação de anel quadrada 872 engata a superfície anular 850 para impedir que o fluido flua entre a segunda e a terceira seções superiores 846 e 848, impedindo, desse modo, que o fluido flua entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38. Conforme descrito acima em conexão com a válvula de controle 104, a vedação 826 se move de sua posição aberta para sua posição fechada quando a pressão diferencial entre a câmara de pressão de freio de serviço 38 e a câmara de válvula 876 faz com que uma força líquida seja e exercida na superfície inferior da vedação 826 que é maior do que a força exercida na vedação 826 pela mola 828.

Referindo-se às Figuras 12A a 12C, uma modalidade alternativa da válvula de controle é mostrada geralmente como 900. A válvula de controle 900 tem um corpo de válvula 902 que tem uma placa de transferência 904 que é unida a uma protrusão cilíndrica 906. A protrusão cilíndrica 906 tem uma parede lateral rosqueada 908 que engata roscas 114 no tubo de atuador 82 (Figura 1). Uma vedação, ou pistão, 910 e uma mola 912 são posicionadas no interior de um canal 914 definido por uma superfície interior 916 do corpo de válvula 902. A placa de transferência 904 do corpo de válvula 902 tem superfícies superior e inferior 918 e 920 unidas por uma parede lateral 922. A protrusão cilíndrica 906 do corpo de válvula 902 tem superfícies superior e inferior 924 e 926 unidas pela parede lateral rosqueada 908. A superfície inferior 926 da protrusão 906 é unida à superfície superior 918 da placa de transferência 904. O canal 914 através do corpo de válvula 902 inclui uma seção cilíndrica inferior 928, uma seção anular 930 para reter a mola 912, e primeira, segunda, e terceira seções cilíndricas superiores 932, 934 e 936. A segunda seção cilíndrica 934 tem um diâmetro maior do que a terceira seção cilíndrica 936 de tal modo que uma superfície anular 938 seja posicionada entre as duas seções. Um sulco 940 é formado na superfície inferior 920 da placa de transferência 904. O corpo de válvula 902 inclui um retentor 942 que é posicionado no interior do canal 914 para reter a vedação 910 no interior do canal 914. O retentor 942 é, de preferência, ajustado por pressão no interior da seção inferior 928 do canal 914 para reter a vedação 910 na mesma. Conforme mostrado na Figura 12C, o retentor 942 é circular e tem superfícies superior e inferior 944 e 946 e uma parede lateral 948. A parede lateral 948 inclui duas bordas planas 950 e 952 formadas em lados opostos da parede lateral 948. As fendas 954 e 956 são formadas na parede lateral 948 em bordas 950 e 952, respectivamente. Conforme mostrado na Figura 12A, as fendas 954 e 956 são alinhadas ao sulco 940 na superfície inferior 920 do corpo de válvula 902 para fornecer uma passagem de fluxo contínua a partir da superfície inferior 920 do corpo de válvula 902 através do retentor 942 até a vedação 910. A superfície inferior 946 do retentor 942 é plana e nivelada à superfície inferior 920 da placa de transferência 904. A vedação 910 é posicionada no canal 914 entre o retentor 942 e a superfície superior 924 da protrusão 906. A vedação 910 inclui uma base em formato de disco 958 e uma protrusão cilíndrica 960 que se estende de modo ascendente a partir da base 958. A base 958 é posicionada na seção inferior 928 do canal 914, e a protrusão 960 se estende de modo ascendente para o interior das primeira e segunda seções superiores 932 e 934 do canal 914. Referindo-se à Figura 12C, um sulco 962 é formado na base 958 para receber uma vedação de anel em O 964, e os sulcos 966 e 968 são formados na protrusão 960 para receber vedações de anel em O 970 e 972, respectivamente. A vedação 964 engata de modo vedante uma porção de superfície interior 916 que circunda a seção inferior 928 do canal 914, e a vedação 972 engata de modo vedante uma porção de superfície interior 916 que circunda a primeira seção superior 932 do canal 914. Referindo-se à Figura 12A, há um canal horizontal 974 formado na protrusão 960 entre as vedações 970 e 972. O canal horizontal 974 está em comunicação fluida com um canal vertical 976 que se estende de modo descendente através da base 958 da vedação 910. A vedação 910 é, de preferência, produzida a partir de um material rígido ou semirrígido.

Uma câmara de válvula 978 é encerrada pela vedação 910 e pelo corpo de válvula 902. As vedações 964 e 972 estão em engate vedante com o corpo de válvula 902 para impedir que o fluido entre ou saia da câmara de válvula 978. A mola 912 é posicionada no interior da câmara de válvula 978 entre uma porção do corpo de válvula 902 e a vedação 910 para inclinar a vedação 910 para sua posição aberta mostrada na Figura 12A. A vedação 910 é móvel entre sua posição aberta mostrada na Figura 12A e a posição fechada mostrada na Figura 12B. Em sua posição aberta, o fluido pode fluir entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38 (Figura 1) através da segunda e da terceira seções superiores 934 e 936 do canal 914, dos canais horizontal e vertical 974 e 976 na vedação 910 e do espaço entre a vedação 910 e o retentor 942. Quando a vedação 910 está em sua posição fechada, conforme mostrado na Figura 12B, a vedação de anel em O 970 engata a superfície anular 938 para impedir que o fluido flua entre a segunda e a terceira seções cilíndricas 934 e 936 impedindo, desse modo, que o fluido flua entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38. Conforme descrito acima em conexão com a válvula de controle 104, a vedação 910 se move de sua posição aberta para sua posição fechada quando a pressão diferencial entre a câmara de pressão de freio de serviço 38 e a câmara de válvula 978 faz com que uma força líquida seja exercida na superfície inferior da vedação 910 que é maior do que a força exercida na vedação 910 pela mola 912. Um filtro 980 é fixado de modo seguro na superfície superior do corpo de válvula 902. O filtro 980 é, de preferência, similar ao filtro 438 da válvula de controle 400.

As Figuras 13A a 13C mostram uma modalidade alternativa da válvula de controle 1000 de acordo com a presente invenção. A válvula de controle 1000 tem um corpo de válvula 1002 com uma placa de transferência 1004 que é unida a uma protrusão cilíndrica 1006. A protrusão 1006 tem uma parede lateral rosqueada 1008 que engata roscas no tubo de atuador 82 (Figura 1). O corpo de válvula 1002 define um canal 1010 que inclui uma seção cilíndrica superior 1012 circundada pela parede lateral 1008 e uma seção cilíndrica inferior 1014 posicionada no interior da placa de transferência 1004. A placa de transferência 1004 tem superfícies superior e inferior 1016 e 1018, respectivamente, e uma parede lateral 1019, e a protrusão 1006 tem superfícies superior e inferior 1020 e 1022, respectivamente. A superfície superior 1016 da placa de transferência 1004 é unida à superfície inferior 1022 da protrusão 1006. Um sulco 1024 é formado na superfície inferior 1018 da placa de transferência 1004.

Uma vedação 1026, uma mola 1028 e um retentor 1030 são posicionados no interior da seção superior 1012 do canal 1010. O retentor 1030 é geralmente cilíndrico e tem uma superfície superior 1032, uma parede lateral 1034 e uma borda inferior 1036. O retentor 1030 tem uma cavidade 1038 com uma seção cilíndrica inferior 1040 adjacente à borda inferior 1036, uma seção anular 1042 para reter a mola 1028 e primeira, segunda e terceira seções cilíndricas superiores 1044, 1046, e 1048. A segunda seção cilíndrica 1046 tem um diâmetro maior do que a terceira seção cilíndrica 1048 de tal modo que uma superfície anular 1050 seja posicionada entre as duas seções. Um sulco 1052 é formado na parede lateral 1034 do retentor 1030 para receber uma vedação 1054 que impede o fluido de fluir entre o retentor 1030 e o corpo de válvula 1002. A vedação 1026 tem uma base em formato de disco 1056 e uma protrusão cilíndrica 1058 que se estende de modo ascendente a partir da base 1056. Referindo-se à Figura 13C, m sulco 1060 é formado na base 1056 para receber uma vedação delta 1062. Um anel de vedação 1064 se estende para fora do meio da protrusão 1058. A extremidade 1066 da protrusão 1058 tem formato de redoma. A base 1056 é posicionada na seção cilíndrica inferior 1040 da cavidade 1038 no interior do retentor 1030. A protrusão 1058 se estende de modo ascendente através das primeira e segunda seções cilíndricas 1044 e 1046 da cavidade 1038 no interior do retentor 1030. A vedação 1062 engata de modo vedante uma porção do retentor 1030, e o anel de vedação 1064 engata de modo vedante uma porção do retentor 1030. Referindo-se à Figura 13A, há um canal horizontal 1068 formado na protrusão 1058 entre o anel de vedação 1064 e a extremidade 1066. O canal horizontal 1068 está em comunicação fluida com um canal vertical 1070 que se estende de modo descendente através da base 1056 da vedação 1026.

Uma câmara de válvula 1072 é encerrada pela vedação 1026 e pelo retentor 1030. A vedação 1062 e o anel de vedação 1064 estão em engate vedante com o retentor 1030 para impedir que o fluido entre ou saia da câmara de válvula 1072. A mola 1028 é posicionada no interior da câmara de válvula 1072 entre uma porção do retentor 1030 e a vedação 1026 para inclinar a vedação 1026 para sua posição aberta mostrada na Figura 13A. A vedação 1026 é móvel entre sua posição aberta mostrada na Figura 13A e a posição fechada mostrada na Figura 13B. Em sua posição aberta, o fluido pode fluir entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38 (Figura 1) através da segunda e da terceira seções superiores 1046 e 1048 da cavidade 1038 no retentor 1030, o canal horizontal 1068 e o canal vertical 1070 na vedação 1026 e a seção cilíndrica inferior 1014 do canal 1010. Quando a vedação 1026 está em sua posição fechada, conforme mostrado na Figura 13B, a extremidade em formato de redoma 1066 da vedação 1026 engata a superfície anular 1050 do retentor 1030 para impedir que o fluido flua entre a segunda e a terceira seções superiores 1046 e 1048, impedindo, desse modo, que o fluido flua entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38. Conforme descrito acima em conexão com a válvula de controle 104, a vedação 1026 se move de sua posição aberta para sua posição fechada quando a pressão diferencial entre a câmara de pressão de freio de serviço 38 e a câmara de válvula 1072 faz com que uma força líquida seja exercida na superfície inferior da vedação 1026 que é maior do que a força exercida na vedação 1026 pela mola 1028.

Referindo-se agora às Figuras 14A a 14C, uma modalidade alternativa da válvula de controle 1100 inclui um corpo de válvula 1102 com uma placa de transferência 1104 e uma protrusão cilíndrica 1106 unida à placa de transferência 1104. A protrusão cilíndrica 1106 tem uma parede lateral rosqueada 1108 que engata roscas no tubo de atuador 82 (Figura 1). A placa de transferência 1104 tem superfícies superior e inferior 1110e1112 unidas por uma parede lateral 1114. A protrusão cilíndrica 1106 tem superfícies superior e inferior 1116 e 1118 unidas pela parede lateral rosqueada 1108. A superfície inferior 1118 da protrusão 1106 é unida à superfície superior 1110 da placa de transferência 1104. Um canal 1120 é definido por uma superfície interior 1122 do corpo de válvula 1102. O canal 1120 inclui uma seção cilíndrica superior 1124 que é encerrada pela parede lateral 1108 da protrusão 1106, uma seção vertical inferior 1126 que se estende através da placa de transferência 1104 a partir da superfície superior 1110 para a superfície inferior 1112, e uma seção horizontal inferior 1128 que se estende através da placa de transferência 1104 entre as aberturas 1130 e 1132 na parede lateral 1114. O corpo de válvula 1102 inclui um retentor 1134 que é posicionado no canal 1120, e é, de preferência, ajustado por pressão no canal 1120. O retentor 1134 tem uma seção superior em formato de disco 1136 que é sustentada por um friso 1138 formado na superfície interior 1122. Os anéis concêntricos 1140, 1142 e 1144 que são integrais à seção superior 1136 se estendem para o interior do canal 1120. Uma abertura 1146 se estende através do centro do retentor 1134. A abertura 1146 permite que o ar flua através do retentor 1134. Um filtro 1148 é fixado de modo seguro na superfície superior do corpo de válvula 1102.

Uma vedação 1150, uma mola 1152 e uma vedação de anel em O 1154 são posicionadas no interior do canal 1120 entre o retentor 1134 e a superfície superior 1110 da placa de transferência 1104. O retentor 1134 retém a vedação 1150 no interior do canal 1120. A vedação de anel em O 1154 é posicionada entre o anel 1140 e a superfície interior 1122 para formar uma vedação e impedir que o ar flua entre o retentor 1134 e a superfície interior 1122. A vedação 1150 inclui uma base em formato de disco 1156 e uma protrusão cilíndrica 1158 integral a e que se estende de modo ascendente a partir da base 1156. Um plugue de cilíndrico 1160 é posicionado no centro da vedação 1150, e uma pluralidade de aberturas, sendo que uma dessa é mostrada como 1162, são posicionadas ao redor do plugue 1160 e se estendem através da vedação 1150. Um flange 1164 se estende para fora da base 1156 da vedação 1150 e inclui uma superfície periférica 1166 que engata de modo vedante a superfície interior 1122 do corpo de válvula 1102. A protrusão 1158 inclui uma superfície externa 1168 que engata de modo vedante o anel 1142 no retentor 1134. A base 1156 tem uma superfície inferior com cinco sulcos radiais (não mostrado) formados na mesma similares àqueles mostrados na vedação 136 na Figura 5D. O canal 1120 e a superfície inferior da vedação 1150 têm uma configuração similar, conforme descrito acima em conexão com a válvula 104 mostrada nas Figuras 5A a 5D para permitir que o alcance uma porção maior do fundo da vedação 1150.

Uma câmara de válvula 1170 é encerrada pela vedação 1150 e pelo corpo de válvula 1102. A superfície externa 1168 da protrusão 1158 e o flange 1164 na vedação 1150 estão em engate vedante com o corpo de válvula 1102 para impedir que o fluido entre ou saída da câmara de válvula 1170. A câmara de válvula 1170 não está em comunicação fluida com a câ- mara de mola 58 ou a câmara de pressão de freio de serviço 38. A mola 1152 é posicionada no interior da câmara de válvula 1170 entre o retentor 1134 e a vedação 1150. A mola 1152 é posicionada ao redor do anel 1142 para retê-lo no lugar no interior da câmara 1170. Uma extremidade da mola 1152 é contígua ao retentor 1134 e a outra extremidade da mola 1152 é contígua a uma superfície superior 1172 da base 1156 da vedação 1150. A vedação 1150 é móvel entre uma posição aberta, conforme mostrado na Figura 14B, em que o fluido pode fluir entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38 através do canal 1120 do corpo de válvula 1102 e a abertura 1162 na vedação 1150, e uma posição fechada, conforme mostrado na Figura 14A, em que o fluido é impedido de fluir entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38. Quando a vedação 1150 está em sua posição fechada, a abertura 1146 no retentor 1134 recebe uma porção do plugue 1160 da vedação 1150, a qual é levemente maior do que a abertura 1146 para que bloqueie a abertura 1146 e impeça o fluido de fluir entre os dois. A vedação 1150 é inclinada para sua posição aberta pela mola 1152. Conforme descrito acima em conexão com a válvula de controle 104, a vedação 1150 se move de sua posição a-berta para sua posição fechada quando a pressão diferencial entre a câmara de pressão de freio de serviço 38 e a câmara de válvula 1170 faz com que uma força líquida seja exercida na superfície inferior da vedação 1150 que é maior do que a força exercida na vedação 1150 pela mola 1152.

Embora a descrição a seguir da operação do freio atuador 10 seja aplicável ao uso do freio atuador 10 com qualquer uma das válvulas de controle 104, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 e 1100 descritas acima, somente a válvula de controle 104 é citada abaixo por conveniência.

Em operação, o atuador de freio de mola 14 é móvel entre a posição engatada mostrada na Figura 4 e a posição desengatada mostrada na Figura 2. Quando o veículo em que o freio atuador 10 é instalado está estacionado por um período de tempo extenso, o atuador de freio de mola 14 fica tipicamente na posição engatada mostrada na Figura 4. Na posição engatada, a pressão é liberada da câmara de pressão de freio de mola 56 para que a mola de compressão 62 impulsione a placa de pressão 60 e o diafragma 32 em direção ao alojamento de adaptador 20. Como resultado, o tubo de atuador 82 conectado à placa de pressão 60 é impulsionada através da a-bertura 102 no alojamento de adaptador 20 e a placa de transferência 108 da válvula de controle 104 força o diafragma 30 e a placa de pressão 42 em direção à parede de extremidade 16a do atuador de freio de serviço alojamento 16. Isso força a maior parte da haste de acionamento 40 para fora do alojamento 16 e atua nos freios de estacionamento ou emergência do veículo. Quando o atuador de freio de mola 14 está na posição engatada mostrada na Figura 4, o veículo em que o freio atuador 10 é instalado não pode se mover. Para permitir que o veículo se mova, a mola 62 deve ser retraída ao pressurizar a câmara de pressão de freio de mola 56, conforme mostrado na Figura 2, ou ao retrair mecanicamente a mola 62 com o parafuso de restrição 122, conforme mostrado na Figura 1 e descrito acima. A retração mecânica da mola 62 com o parafuso de restrição 122 é tipicamente apenas necessária durante a montagem do freio atuador 10 e/ou quando a liberação mecânica do atuador 10 é necessária devido a uma falha ou ausência do sistema de ar comprimido.

Quando a câmara de pressão de freio de mola 56 é pressurizada, o diafragma 32 e a placa de pressão 60 retraem a mola 62 e comprimem a mesma contra a parede do alojamento 18a para mover o atuador de freio de mola 14 para sua posição desengatada, conforme mostrado na Figura 2. O movimento da placa de pressão 60 faz com que o tubo de atuador 82 se retraia de modo ascendente através da abertura 102 no alojamento de adaptador 20, liberando, desse modo, a pressão no diafragma 30 e na placa de pressão 42. A mola 48 inclina, então, a placa de pressão 42 e a haste de acionamento 40 para a posição mostrada na Figura 2 em que os freios de estacionamento do veículo são liberados. O mancai 94 permite que a placa de pressão 60 e o tubo de atuador 82 se movam em relação ao parafuso de restrição 122 a partir da posição mostrada na Figura 2 para a posição mostrada na Figura 4, enquanto impede danos à placa de pressão 60, ao tubo de atuador 82 e ao parafuso de restrição 122. A superfície interna 97 do mancai 94 está em contato próximo com as roscas do parafuso de restrição para guiar o movimento da placa de pressão 60 e do tubo de atuador 82. A superfície interna 97 do mancai 94 é, de preferência, relativamente lisa para minimizar os danos às roscas do parafuso de restrição 122. À medida que a câmara de pressão de freio de mola 56 é pressurizada para liberar os freios de estacionamento do veículo, o volume da câmara de pressão 56 aumenta devido à retração da mola 62. À medida que o volume da câmara 56 aumenta, o volume da câmara de mola 58 diminui, aumentando, desse modo, a pressão do ar contida na mesma. O ar pressurizado na câmara de mola 58 é conectado de modo fluido à válvula de controle 104 através do mancai 94 e do espaço interior 98 do tubo de atuador 82. Desde que a câmara de pressão de freio de serviço 38 não tenha sido pressurizada enquanto o atuador de freio de mola 14 é atuado, a vedação 136 na válvula de controle 104 está em sua posição aberta, mostrada na Figura 5A, quando o atuador de freio de mola 14 é atuado. A vedação 136 permanece em sua posição aberta enquanto a câmara de pressão de freio de mola 56 é pressurizada, o que permite que o ar pressurizado na câmara de mola 58 flua através da válvula de controle 104 para o interior da câmara de pressão de freio de serviço 38. O ar pode ser liberado da câmara de pressão de freio de serviço 38 através da porta de entrada 50. Desse modo, o acúmulo de pressão na câmara de mola 58 é efetivamente liberado pela operação da válvula de controle 104 da invenção, sem fornecer uma abertura de ventilação na câmara de mola 58.

Quando o atuador de freio de mola 14 é aplicado ao exaurir o ar pressurizado da câmara de pressão de freio de mola 56 do atuador de freio de mola 14, o volume da câmara de mola 58 se expande, fazendo com que a pressão no interior da câmara 58 decaia. O ar flui através da válvula de controle 104 a partir da câmara de pressão de freio de serviço 38 para o interior da câmara de mola 58 a fim de impedir a formação de um vácuo na câmara de mola 58 e permite que o atuador de freio de mola 14 seja engatado de modo oportuno. Durante o engate do atuador de freio de mola 14, a vedação 136 permanece em sua posição aberta para permitir que o ar flua através da válvula de controle 104. A mola 138 que inclina a vedação 136 para sua posição aberta é configurada de modo que possa manter a vedação 136 em sua posição aberta durante o engate do atuador de freio de mola 14 ao resistir à força exercida na vedação 136 devido à pressão diferencial entre a câmara de mola 58 e a câmara de válvula 208 causada pela expansão da câmara de mola 58.

Quando o atuador de freio de mola 14 está na posição desenga-tada mostrada nas Figuras 2 e 3 e o veículo em que o freio atuador 10 é instalado está em trânsito, o atuador de freio de serviço 12 é utilizado para frear o veículo. O atuador de freio de serviço 12 se move entre a posição desen-gatada mostrada na Figura 2 e a posição engatada mostrada na Figura 3. Quando na posição desengatada mostrada na Figura 2, a haste de acionamento 40 é retraída para uma posição que não atua os freios do veículo. Para atuar os freios de serviço do veículo, o ar entra na câmara de pressão de freio de serviço 38 através da porta de entrada 50. À medida que a pressão na câmara 38 aumenta, a mesma força o diafragma 30, a placa de pressão 42 e a haste de acionamento 40 em direção à parede de extremidade 16a para o interior da posição mostrada na Figura 3, ultrapassando, desse modo, a mola 48 e atuando os freios de serviço do veículo. À medida que a pressão aumenta na câmara de pressão de freio de serviço 38 e o atuador de freio de serviço 12 se move de sua posição desengatada para sua posição engatada, a vedação 136 na válvula de controle 104 se move de sua posição aberta para sua posição fechada a fim de impedir o aumento indesejável da pressão na câmara de mola 58. Devido ao fato de que a válvula de controle 104 é uma válvula operada por piloto que fecha com base na pressão na câmara de pressão de freio de serviço 38 independente da taxa do fluxo de fluido através da válvula 104 ou da pressão diferencial entre a câmara de pressão de freio de serviço 38 e a câmara de mola 58, a válvula 104 pode impedir o acúmulo indesejável da pressão na câmara de mola 58 mesmo quando o ar é vagarosamente introduzido na câmara de pressão 38 através da porta de entrada 50. Isso se dá em oposição a válvulas de controle de atuador de freio pneumático convencionais que dependem de taxa de fluxo e permitem que o ar flua através das mesmas e pressurize a câmara de mola quando os freios de serviço são vagarosamente aplicados. Devido ao fato de que as válvulas de controle 104, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 e 1000 descritas aqui são insensíveis à taxa de fluxo de fluido que se move através das mesmas e à pressão diferencial entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão de freio de serviço 38, as mesmas impedem o acúmulo de pressão na câmara de mola 58 enquanto o atu-ador de freio de serviço 12 é engatado, o que impede danos ao freio atuador e aos componentes de frenagem do veículo causados pela aplicação simultânea dos atuadores de freio de serviço e de mola12 e 14.

Quando o atuador de freio de serviço 12 é movido de sua posição engatada para sua posição desengatada ao exaurir o ar no interior da câmara de pressão de freio de serviço 38, a vedação 136 na válvula de controle 104 se move de sua posição fechada para sua posição aberta para permitir novamente o fluxo de ar entre a câmara de mola 58 e a câmara de pressão 38.

Conforme descrito acima, uma vantagem do atuador de freio pneumático vedado 10 de acordo com a invenção é que o atuador de freio de mola 14 é completamente vedado em relação à atmosfera, o que impede que umidade entre na câmara de mola 58 e corroa a mola 62. A válvula de controle 104 com habilidade de respiro ou comunicação bidirecional permite o alívio de acúmulo de pressão na câmara de mola vedada 58 e também impede que um vácuo se forme na câmara de mola 58 quando o atuador de freio de mola 14 é engatado. Portanto, a mola 62 não precisa de uma força de mola aperfeiçoada para superar os efeitos da geração de vácuo na câmara de mola 58, como é comum com alguns atuadores de freio pneumático convencionais.

Embora todas as válvulas de controle 104, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 e 1100 descritas aqui incluam uma mola que inclina a vedação da válvula para sua posição aberta, está dentro do escopo da invenção que algo além de uma mola incline a vedação de cada válvula para sua posição aberta. Por exemplo, a própria vedação poderia ser fabricada a partir de um material e configurada de tal modo que incline a si própria para sua posição aberta e retorne àquela posição quando a pressão na câmara de pressão de freio de serviço 38 diminui. Alternativamente, durante a construção de cada uma das válvulas descritas aqui, a câmara de válvula (por exemplo, a câmara de válvula 208 mostrada na Figura 5A) que é encerrada pela vedação e pelo corpo de válvula pode ser pressurizada com um fluido, sendo que tal pressão inclina a vedação para sua posição aberta para que nenhuma mola seja necessária para inclinar a vedação para sua posição aberta. Adicionalmente, está dentro do escopo da invenção que qualquer uma das vedações de anel em O, delta vedações e vedações quadradas descritas acima e mostradas nos desenhos sejam intercambiadas entre si ou com vedações de anel quadrangulares. A partir do que foi mencionado acima, será observado que essa invenção é bem adaptada para alcançar todos os fins e objetivos estabelecidos anteriormente, junto às outras vantagens que são óbvias e que são inerentes à invenção. Já que muitas modalidades possíveis podem ser realizadas da invenção sem que haja desvio do escopo da mesma, deve-se compreender que todas as matérias aqui estabelecidas ou mostradas nos desenhos em anexo devem ser interpretadas como ilustrativas e não de uma maneira limi-tante.

Embora modalidades específicas tenham sido mostradas e discutidas, diversas modificações podem ser evidentemente realizadas, e a invenção não é limitada às formas específicas ou à disposição de partes e e-tapas descritas acima, exceto quando tais limitações estão incluídas nas reivindicações a seguir. Além disso, será compreendido que determinados recursos e subcombinações são de utilidade e podem ser empregados sem referência a outros recursos e subcombinações. Isso é contemplado por e está dentro do escopo das reivindicações.

Claims

1. Atuador de freio pneumático que compreende: um atuador de freio de mola que compreende uma câmara de mola e uma câmara de pressão de freio de mola; um atuador de freio de serviço acoplado ao dito atuador de freio de mola e que compreende uma câmara de pressão de freio de serviço e uma câmara de haste de acionamento; e uma válvula de controle operável para regular fluxo de fluido entre a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço, sendo que a dita válvula de controle compreende uma vedação móvel entre uma posição aberta em que o fluido pode fluir entre a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço e uma posição fechada em que o fluido é impedido de fluir entre a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço, sendo que a dita vedação compreende a primeira e a segunda superfícies, sendo que a dita primeira superfície está em comunicação fluida com a dita câmara de pressão de freio de serviço, sendo que a dita segunda superfície está em comunicação fluida com uma câmara de válvula que não está em comunicação fluida com a dita câmara de mola ou a dita câmara de pressão de freio de serviço, e sendo que a dita vedação se move entre a dita posição aberta e a dita posição fechada com base em uma pressão na dita câmara de pressão de freio de serviço.

2. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 1, em que a dita pressão na dita câmara de pressão de freio de serviço compreende uma primeira pressão, e uma pressão na dita câmara de válvula compreende uma segunda pressão, em que uma primeira força é exercida na dita primeira superfície devido ao fato de que a dita primeira pressão atua na dita primeira superfície, sendo que uma segunda força é exercida na dita segunda superfície devido ao fato de que a dita segunda pressão atua na dita segunda superfície, e sendo que a dita vedação se move da dita posição aberta para a dita posição fechada quando a dita primeira força é maior do que a dita segunda força.

3. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 2, que compre- ende adicionalmente uma mola que exerce uma terceira força na dita segunda superfície, e em que a dita vedação se move a partir da dita posição aberta para a dita posição fechada quando a dita primeira força excede a soma da dita segunda e da dita terceira forças.

4. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 1, em que a dita válvula de controle é uma válvula operada por piloto e uma pressão de piloto que opera a válvula é a dita pressão na dirá câmara de pressão de freio de serviço.

5. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 1, em que o movimento da dita vedação a partir da dita posição aberta para a dita posição fechada não é dependente da taxa de fluxo de fluido entre a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço.

6. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 1, em que o movimento da dita vedação a partir da posição aberta para a dita posição fechada não é dependente da diferença entre a dita pressão na dita câmara de pressão de freio de serviço e uma pressão na dita câmara de mola.

7. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 1, em que a dita válvula de controle compreende um corpo de válvula com um canal formado no mesmo para permitir que o fluido flua entre a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço quando a dirá vedação está em sua posição aberta, em que uma superfície interior do dito corpo de válvula define o dito canal, sendo que a dita vedação é posicionada no interior do dito canal e impede que o fluido flua através do dito canal quando em sua posição fechada, e em que a dita câmara de válvula é encerrada pela dita vedação e pelo corpo de válvula.

8. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 7, em que a dita vedação compreende uma primeira superfície de vedação que engata o dito corpo de válvula quando a dita vedação está em sua posição fechada para impedir que o fluido flua através do dito canal, e segunda e terceira superfícies de vedação, sendo que cada uma engata o dito corpo de válvula para vedar a dita câmara de válvula a partir da dita câmara de mola e da dita câmara de pressão de freio de serviço.

9. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 8, em que o dito corpo de válvula compreende uma placa de transferência que compreende superfícies superior e inferior unidas por uma parede lateral, uma protrusão cilíndrica que compreende superfícies superior e inferior unidas por uma parede lateral, em que a dita superfície inferior da dita protrusão é unida à dita superfície superior da dita placa de transferência, e um retentor que é posicionado no interior do dito canal para reter a dita vedação no interior do dito canal.

10. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 9, em que a dita vedação apresenta uma abertura que está em comunicação fluida com a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço quando a dita vedação está em sua posição aberta, sendo que a dita primeira superfície de vedação circunda a dita abertura, em que a dita vedação é posicionada no interior do dito canal entre o dito retentor e a dita superfície superior da dita placa de transferência, sendo que o dito retentor compreende um plugue que é recebido pela dita abertura na dita vedação e engata a dita primeira superfície de vedação quando a dita vedação está em sua posição fechada, e sendo que a dita segunda superfície de vedação engata a dita superfície interior do dito corpo de válvula e a dita terceira superfície de vedação engata o dito retentor.

11. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 9, em que a dita vedação apresenta uma abertura que está em comunicação fluida com a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço quando a dita vedação está em sua posição aberta, sendo que a dita primeira superfície de vedação circunda a dita abertura, em que a dita vedação é posicionada no interior do dito canal entre o dito retentor e a dita superfície superior da dita protrusão, sendo que o dito corpo de válvula compreende um plugue que é recebido pela dita abertura na dita vedação e engata a dita primeira superfície de vedação quando a dita vedação está em sua posição fechada, em que a dita segunda superfície de vedação compreende um flange que é posicionado entre o dito retentor e a dita superfície interior do dito corpo de válvula e a dita terceira superfície de vedação engata a dita superfície interi- or do dito corpo de válvula, e em que a dita vedação compreende um diafragma unido ao dito flange, sendo que o dito diafragma é flexionado quando a dita vedação se move de sua posição aberta para sua posição fechada.

12. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 9, em que cada um dentre a dita vedação e o dito retentor apresenta uma abertura que está em comunicação fluida com a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço quando a dita vedação está em sua posição aberta, sendo que a dita vedação é posicionada no interior do dito canal entre o dito retentor e a dita superfície superior da dita placa de transferência, sendo que a dita primeira superfície de vedação engata o dito retentor e bloqueia a dita abertura no dito retentor quando a dita vedação está em sua posição fechada, e sendo que a dita segunda superfície de vedação engata a dita superfície interior do dito corpo de válvula e a dita terceira superfície de vedação engata o dito retentor.

13. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 9, em que cada um dentre a dita vedação e o dito retentor apresenta uma abertura que está em comunicação fluida com a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço quando a dita vedação está em sua posição aberta, sendo que a dita vedação é posicionada no interior do dito canal entre o dito retentor e a dita superfície superior da dita placa de transferência, sendo que a dita primeira superfície de vedação compreende uma protrusão que é recebida por e bloqueia a dita abertura no dito retentor quando a dita vedação está em sua posição fechada, em que a dita segunda superfície de vedação engata a dita superfície no interior do dito corpo de válvula e dita terceira superfície de vedação engata o dito retentor.

14. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 9, que compreende adicionalmente um tubo de atuador oco que compreende uma parede lateral que encerra um espaço interior que está em comunicação fluida com a dita câmara de mola, em que o dito tubo de atuador compreende, ainda, uma primeira extremidade posicionada na dita câmara de mola e uma segunda extremidade posicionada na dita câmara de pressão de freio de serviço, sendo que há uma abertura na dita parede lateral do dito tubo de atuador adjacente à dita segunda extremidade, em que a dita protrusão do dito corpo de válvula é acoplada à dita parede lateral do dito tubo de atuador na dita segunda extremidade do dito tubo de atuador e a dita protrusão é recebida no interior do dito espaço interior do dito tubo de atuador, e em que o dito canal compreende uma entrada na dita superfície superior da dita protrusão e uma saída na dita parede lateral da dita protrusão, sendo que tal saída está em comunicação fluida com a dita abertura na dita parede lateral do dito tubo de atuador.

15. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 9, em que o dito canal compreende uma entrada na dita superfície superior da dita protrusão e uma saída na dita superfície inferior da dita placa de transferência.

16. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 1, em que a dita vedação é inclinada para a dita posição aberta.

17. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 1, em que a dita câmara de mola é vedada.

18. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 1, em que o dito atuador de freio de mola compreende, ainda: um primeiro alojamento que compreende primeira e segunda paredes de extremidade e uma parede lateral unida a e que se estende entre a dita primeira e a dita segunda paredes de extremidade, sendo que a dita segunda parede de extremidade apresenta uma abertura; um tubo de atuador que compreende uma parede lateral que encerra um espaço interior que está em comunicação fluida com a dita câmara de mola, sendo que o dito tubo de atuador se estende a partir de uma primeira extremidade posicionada na dita câmara de mola através da dita abertura na dita segunda parede de extremidade até uma segunda extremidade posicionada na dita câmara de pressão de freio de serviço, em que a dita protrusão do dito corpo de válvula é acoplada à dita parede lateral do dito tubo de atuador na dita segunda extremidade do dito tubo de atuador e a dita protrusão é recebida no interior do dito espaço interior do dito tubo de atuador; um primeiro diafragma que se estende a partir de uma borda pe- riférica que engata a dita parede lateral do dito primeiro alojamento até uma borda interior que é acoplada à dita parede lateral do dito tubo de atuador na dita primeira extremidade do dito tubo de atuador, em que o dito primeiro diafragma divide o dito primeiro alojamento na dita câmara de mola posicionada entre o dito primeiro diafragma e a dita primeira parede de extremidade e na dita câmara de pressão de freio de mola posicionada entre o dito primeiro diafragma e a dita segunda parede de extremidade, sendo que o dito primeiro diafragma e o tubo de atuador são móveis entre um posição desen-gatada de freio de mola quando a dita câmara de pressão de freio de mola é pressurizada com fluido e uma posição engatada de freio de mola quando a dita câmara de pressão de freio de mola é exaurida; e uma mola posicionada na câmara de mola que inclina o primeiro diafragma e o tubo de atuador em direção à posição engatada de freio de mola.

19. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 18, em que uma estrutura de vedação ou vedante é posicionado entre a dita protrusão do dito corpo de válvula e a dita parede lateral do dito tubo de atuador.

20. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 18, em que o dito atuador de freio de serviço compreende, ainda: um segundo alojamento que compreende primeira e segunda paredes de extremidade e uma parede lateral unida a e que se estende entre a dita primeira e a dita segunda paredes de extremidade, sendo que a dita segunda parede de extremidade do dito atuador de freio de mola é unida à dita segunda parede de extremidade do dito atuador de freio de serviço e a dita segunda parede de extremidade do dito atuador de freio de serviço a-presenta uma abertura alinhada à dita abertura na dita segunda parede de extremidade do dito atuador de freio de mola; uma haste de acionamento que se estende através de uma a-bertura na dita primeira parede de extremidade do dito segundo alojamento e que compreende uma primeira extremidade posicionada na dita câmara de haste de acionamento e uma segunda extremidade; e um segundo diafragma que compreende uma borda periférica que engata a dita parede lateral do dito segundo alojamento, sendo que o dito segundo diafragma divide o dito segundo alojamento na dita câmara de pressão de freio de serviço posicionada entre o dito segundo diafragma e a dita segunda parede de extremidade e na dita câmara de haste de acionamento posicionada entre o dito segundo diafragma e a dita primeira parede de extremidade, em que o dito segundo diafragma e a dita haste de acionamento são móveis entre uma posição engatada de freio de serviço quando a dita câmara de pressão de freio de serviço é pressurizada com fluido e uma posição desengatada de freio de serviço quando a dita câmara de pressão de freio de serviço é exaurida.

21. Atuador de freio pneumático que compreende: um atuador de freio de mola que compreende uma câmara de mola e uma câmara de pressão de freio de mola; um atuador de freio de serviço acoplado ao dito atuador de freio de mola e que compreende uma câmara de pressão de freio de serviço e uma câmara de haste de acionamento; e uma válvula de controle operável para regular o fluxo de fluido entre a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço, sendo que a dita válvula de controle que compreende uma vedação móvel entre uma posição aberta em que o fluido pode fluir entre a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço e uma posição fechada em que o fluido é impedido de fluir entre a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço, em que a dita vedação é inclinada para a dita posição aberta, sendo que a dita vedação se move entre a dita posição aberta e a dita posição fechada com base em uma pressão na dita câmara de pressão de freio de serviço, e em que o movimento da dita vedação não é dependente da taxa de fluxo de fluido entre a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço.

22. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 21, em que a dita válvula de controle é uma válvula operada por piloto e uma pressão de piloto que opera a válvula é a dita pressão na dita câmara de pressão de freio de serviço.

23. Freio atuador, de acordo com a reivindicação 21, em que uma mola inclina a dita vedação para a dita posição aberta.

24. Válvula de controle para um atuador de freio pneumático que compreende um atuador de freio de mola que compreende uma câmara de mola e uma câmara de pressão de freio de mola, e um atuador de freio de serviço acoplado ao dito atuador de freio de mola e que compreende uma câmara de pressão de freio de serviço e uma câmara de haste de acionamento, a qual compreende: um corpo de válvula que compreende uma superfície interior que define um canal entre a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço; e uma vedação que é posicionada no interior de dito canal de tal modo que uma câmara de válvula é encerrada pela dita vedação e pelo dito corpo de válvula, sendo que a dita vedação é móvel entre uma posição aberta em que o fluido pode fluir através do dito canal entre a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço e uma posição fechada em que o fluido é impedido de fluir através do dito canal, sendo que a dita vedação compreende uma primeira superfície de vedação que engata o dito corpo de válvula quando a dita vedação está em sua posição fechada, e segunda e terceira superfícies de vedação, sendo que cada uma engata o dito corpo de válvula para vedar a dita câmara de válvula da dita câmara de mola e da dita câmara de pressão de freio de serviço, e em que a dita vedação se move entre a dita posição aberta e a dita posição fechada com base em uma pressão na dita câmara de pressão de freio de serviço.

25. Válvula de controle, de acordo com a reivindicação 24, em que a dita pressão na dita câmara de pressão de freio de serviço compreende uma primeira pressão, e uma pressão na dita câmara de válvula compreende uma segunda pressão, sendo que a dita vedação compreende uma primeira superfície que está em comunicação fluida com a dita câmara de pressão de freio de serviço e uma segunda superfície que está em comunicação fluida com a dita câmara de válvula, em que uma primeira força é e-xercida na dita primeira superfície devido à dita primeira pressão atuar na dita primeira superfície, sendo que uma segunda força é exercida na dita segunda superfície devido à dita segunda pressão atuar na dita segunda superfície, e sendo que a dita vedação se move a partir da dita posição aberta para a dita posição fechada quando a dita primeira força é maior do que a dita segunda força.

26. Válvula de controle, de acordo com a reivindicação 25, que compreende adicionalmente uma mola que exerce uma terceira força na dita segunda superfície, e em que a dita vedação se move a partir da posição aberta para a dita posição fechada quando a dita primeira força excede a soma da dita segunda e da dita terceira forças.

27. Válvula de controle, de acordo com a reivindicação 24, em que o movimento da dita vedação não é dependente da taxa de fluxo de fluido entre a dita câmara de mola e a dita câmara de pressão de freio de serviço.