BRPI0401205B1

BRPI0401205B1 - servo freio pneumático

Info

Publication number: BRPI0401205B1
Application number: BRPI0401205A
Authority: BR
Inventors: Christian Rocher; Cédric Leboisne; Teddy Rossi
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2004-04-08
Publication date: 2015-10-20
Also published as: ES2271729T3; FR2853610B1; EP1470980B1; US6976417B2; US20040206230A1; BRPI0401205A; RU2004110385A; FR2853610A1; CN1537764A; DE602004002715T2; EP1470980A1; PL1470980T3; DE602004002715D1; JP2004306949A; ATE342186T1; PT1470980E; CN100377941C; RU2344950C2

Abstract

"booster de freio pneumático". sendo que a presente invenção refere-se a um booster de freio pneumático que consiste de um envelope onde uma saia (2) desliza de uma forma vedada, um pistão pneumático (8) firmemente fixo à saia, uma válvula de três vias (20) ativada por uma barra de controle (22) operada em uma primeira extremidade por um pedal, um êmbolo (32) montado em uma segunda extremidade longitudinal que está no lado oposto e montado de forma deslizável no corpo do pistão, a barra de controle e o êmbolo formando um controle de freio (33), caracterizado em que o tal booster consiste de meios (68) de abafar o movimento relativo e em particular oscilatório entre o controle de freio (33) e o pistão pneumático (8). esta invenção se aplica principalmente a indústria de freios para veículos particulares.

Description

"SERVO FREIO PNEUMÁTICO". [001] Esta invenção diz respeito a um servo freio pneumático com baixo ruido operacional. [002] Os servos pneumáticos conhecidos são dispostos entre um pedal de freio e um cilindro mestre para transmitir ao cilindro mestre a força amplificada aplicada sobre o pedal pelo motorista. [003] O servo consiste de um envelope pneumático lacrado de eixo longitudinal, uma saia montada lacrada e deslizável no envelope, um pistão pneumático montado de forma rigida no orifício central da saia e fixado fortemente à saia em movimento, uma câmara de pressão baixa ou uma câmara frontal e uma câmara de pressão variável ou câmara traseira cujas câmaras são delimitadas pela saia e o envelope, uma válvula de três vias montada em uma haste de pistão e controlada por uma barra de controle e adequada para colocar a câmara de baixa pressão em comunicação com a câmara de pressão variável ou para isolar de forma vedada a câmara frontal da traseira e para fornecer a câmara traseira com fluído pneumático a alta pressão, por exemplo o ar na pressão atmosférica. [004] A barra de controle consiste de uma primeira extremidade traseira longitudinal traseira conectada a um pedal de freio e uma segunda ponta na extremidade oposta da primeira extremidade e montada de forma rolante em um êmbolo montado de forma deslizável no pistão pneumático. [005] A válvula de três vias consiste de uma primeira válvula equalizadora adequada para colocar em comunicação ou isolar a câmara frontal e a traseira, um assento que é suportado pelo pistão e uma segunda válvula de entrada para fornecer a câmara traseira com ar à pressão atmosférica, um assento de válvula que é suportado pela extremidade traseira do êmbolo. [006] Os elementos de trava da primeira e da segunda válvula são formados por uma membrana em elastômero encostada contra uma ou outra ou ambos primeiros e segundos assentos dependendo do acionamento da barra de controle. Uma mola fortalece a pressão da membrana no assento ou nos assentos da válvula. [007] Uma barra de impulso coaxial com a barra de controle é colocada entre a segunda extremidade do sensor e um pistão do cilindro mestre e transmite via uma ponta longitudinal frontal apertando contra um pistão hidráulico do cilindro mestre a força de frenagem aplicada pelo motorista e a força auxiliar fornecida pelo servo. [008] Um disco de reação em material substancialmente não compressivel é colocado na extremidade traseira da barra de impulso e recebe via uma face traseira as forças aplicadas pelo motorista e pelo pistão pneumático e via uma face frontal a reação do cilindro mestre, e transmite uma porção da reação do cilindro mestre para a barra de controle via o êmbolo assim permitindo que o acionador gerencie a frenagem. [009] Em repouso, uma folga é fornecida entre o disco de reação e o êmbolo, determinando a fase de pulo bem conhecida por aqueles capacitados na arte. [010] Ocasionalmente um ruido tem sido observado; isso se chama "ruido de limpador" já que é semelhante ao ruído gerado por um limpador de pára-brisas e um pára-brisas seco. Este ruído pode ocorrer antes do cilindro mestre pressionar uma reação hidráulica sobre o disco de reação via a barra de impulso quando há um movimento rápido da barra de controle com uma força amena. Este ruído se deve a uma fase de instabilidade da válvula de três vias. [011] Um servo normalmente opera como se segue. Quando o motorista aperta o pedal do freio, a barra de controle se move de forma axial e carrega o êmbolo em direção à barra de impulso. [012] O movimento do êmbolo em direção à barra de impulso fecha a válvula de equalização, isolando a câmara frontal da câmara traseira e abre a válvula de entrada permitindo que o ar à pressão atmosférica entre na câmara traseira. Uma diferença de pressão então ocorre entre a câmara frontal e a câmara traseira, causando o movimento pneumático em direção à barra de impulso. A barra de impulso é então movida, levando consigo, pelo menos, um pistão do cilindro mestre. A pressão então aumenta no circuito hidráulico de frenagem e isto é passado adiante através da barra de impulso para o disco de reação. O disco de reação então combina as forças aplicadas pela barra de impulso, o pistão pneumático e o êmbolo. Uma reação é então transmitida de volta para o motorista via a barra de controle para que o motorista possa então gerenciar o grau de frenagem. Ocasionalmente no entanto, pode ocorrer, para uma determinada velocidade de movimento da barra de controle e uma determinada força aplicada à barra de controle, que o pistão pneumático, após o fechamento da válvula de equalização e a abertura da válvula de entrada, se mova de forma axial sentido barra de impulso com velocidade o suficiente para causar a reabertura da válvula de equalização e o fechamento da válvula de entrada. 0 pistão pneumático é então expelido de forma axial sentido pedal causando o fechamento da válvula de equalização e a abertura da válvula de entrada. Esta seqüência de abertura/ fechamento das válvulas ocorre várias vezes até que uma reação apareça no cilindro mestre e o disco de reação se deforme. [013] As seqüências de abertura/fechamento então causam o "ruído de limpador". O ruído, de forma alguma, indica um funcionamento errado do servo mas poderá, no entanto, levar o motorista a acreditar que o sistema de frenagem está danificado. Conseqüentemente, deverá ser silenciado ou reduzido para que não seja mais audível para o motorista. [014] O documento FR 00/06715 propõe um contato permanente entre o êmbolo e o disco de reação e a provisão de folga para o pulo entre a face frontal do disco de reação e a barra de impulso. Esta solução é bastante efetiva na maioria dos casos mas não é suficiente para certos veiculos. [015] Adicionalmente, por razão de volume e custo, não é uma opção aumentar a isolação de ruidos do veiculo e do servo. [016] Conseqüentemente um objetivo desta invenção é a de oferecer um servo que é silencioso em todas as situações de frenagem. [017] É também objetivo desta invenção oferecer um servo de projeto simples. [018] É também objetivo desta invenção oferecer um servo com baixo custo de fabricação. [019] Os objetivos mencionados acima são atingidos com um servo que consiste de um envelope onde uma saia desliza de uma forma vedada, um pistão fixo à saia, uma válvula de três vias ativada por uma barra de controle operada em uma primeira extremidade por um pedal, um êmbolo montado em uma segunda, oposta, extremidade longitudinal e montado de forma deslizável no corpo do pistão, o movimento relativo do conjunto da barra de controle - êmbolo e do pistão pneumático sendo limitado, pelo menos, em uma primeira fase de frenagem. [020] Em outras palavras, o servo consiste de meios de reduzir a amplitude dos movimentos entre o conjunto de controle e o pistão. [021] 0 principal assunto desta invenção é um servo freio pneumático consistindo de um envelope de eixo longitudinal, uma primeira câmara, de baixa pressão, uma segunda câmara, de pressão variável, uma saia delimitando a primeira e segunda câmara e montadas, vedadas e deslizáveis no envelope, um pistão pneumático acoplado firmemente a uma porção central da saia, uma válvula de três vias montada em uma haste do pistão pneumático e ativada por um controle de freio que consiste de uma barra de controle de eixo longitudinal operado por um pedal em uma primeira extremidade longitudinal, um êmbolo montado em uma forma de articulação esférica em uma segunda extremidade longitudinal de tal barra de controle, a tal válvula de três vias consiste de uma válvula de equalização adequada para interconectar a primeira e segunda câmara em repouso e uma válvula de entrada adequada para permitir que a segunda câmara seja fornecida de fluido pneumático a alta pressão, a válvula de equalização consiste de um primeiro assento suportado pelo corpo do pistão e um elemento de trava, a válvula de entrada consiste de um segundo assento suportado por uma primeira extremidade longitudinal do êmbolo e o tal elemento de trava, o êmbolo consiste de umá segunda extremidade longitudinal, a extremidade oposta da primeira extremidade, uma superfície face uma primeira face de um disco de reação ruma através de uma segunda face em uma primeira extremidade longitudinal de uma barra de impulso adequada para a transmissão de uma força de frenagem aplicada ao controle de freio e o efeito auxiliar de freio a um cilindro mestre, o pistão pneumático também consiste em sua porção central uma superfície encostada na primeira face do disco de reação, caracterizada por tal servo consiste de meios de reduzir o movimento relativo e em particular oscilatório entre o controle de freio e o pistão pneumático. [022] O assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por tais meios de abafamento geram um acoplamento de fricção entre o controle de freio e o pistão pneumático. [023] O assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por tais meios de abafamento são interpostos entre o êmbolo e o pistão. [024] O assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por tal meio abafador consistir de uma fenda anular feita em uma parede externa de uma primeira porção cilíndrica do êmbolo próximo à barra de controle e um elemento de um material com um alto coeficiente de fricção montado em tal fenda e com a intenção de entrar em contato com a primeira seção cilíndrica da passagem do pistão. [025] O assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por tal meio abafador consistir de uma fenda anular feita em uma parede interna de uma primeira seção cilíndrica da passagem do pistão e um elemento de um material com um alto coeficiente de fricção montado em tal fenda e com a intenção de entrar em contato com a primeira seção cilíndrica do êmbolo próximo à barra de controle. [026] O assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por tal meio abafador consistir de uma fenda anular feita em uma parede externa de uma segunda porção cilíndrica do êmbolo próximo ao disco de reação e um elemento de um material com um alto coeficiente de fricção montado em tal fenda e com a intenção de entrar em contato com uma segunda seção cilíndrica da passagem do pistão. [027] 0 assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por tal elemento ser feito de elastômero. [028] O assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por tal elemento ser um anel em 0. [029] 0 assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por as forças de fricção entre o pistão e o controle de freio estarem vantajosamente entre 5 Newton e 40 Newton. [030] 0 assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por as forças de fricção entre o pistão e o controle de freio estarem mais vantajosamente entre 5 Newton e 20 Newton. [031] O assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por as forças de fricção entre o pistão e o controle de freio estarem ainda mais vantajosamente entre 10 Newton e 20 Newton. [032] 0 assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por tal meio abafador se conectar via uma primeira extremidade a um elemento estacionário do pistão formando a superfície de suporte via uma primeira face de uma extremidade de uma mola de retorno da barra de controle e via uma segunda face de uma extremidade de uma mola de válvula e via uma segunda extremidade de uma face traseira do elemento de trava. [033] O assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por tal meio abafador se conectar via uma primeira extremidade de um elemento estacionário do pistão formando uma superfície de suporte via uma primeira face de uma extremidade de uma mola de retorno da barra de controle e via uma segunda face de uma extremidade de uma mola de válvula, e via uma segunda extremidade da barra de controle. [034] O assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por tal meio abafador ser do tipo magnético. [035] O assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por um primeiro imã e um segundo imã serem montados respectivamente no controle de freio e no pistão pneumático para que seus pólos opostos sejam um frente ao outro ou pelo menos parcialmente de frente. [036] O assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por, pelo menos, um dos tais imãs ser um eletroímã e onde tal provisão é feita para parar o fornecimento de energia a tal eletroímã quando os riscos de movimentos relativos oscilatórios disruptivos entre o pistão e o êmbolo desapareceram. [037] O assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por tal meio abafador ser do tipo eletrostático. [038] 0 assunto desta invenção é também um servo freio pneumático caracterizado por o pistão e o controle de freio serem, pelo menos, carregados localmente com cargas eletrostáticas opostas. [039] Esta invenção será mais bem compreendida usando a descrição que se segue e as figuras em anexo nas quais a frente e a traseira correspondem respectivamente aos lados esquerdo e direito dos desenhos, nos quais: A figura 1 ilustra uma vista em perfil longitudinal de um primeiro exemplo de uma primeira incorporação de um servo pneumático de acordo com esta invenção; A figura 2 ilustra uma vista detalhada da figura 1; A figura 3 ilustra uma vista em perfil longitudinal de um detalhe de um segundo exemplo de uma primeira incorporação de acordo com esta invenção; A figura 4 ilustra uma vista em perfil longitudinal de um detalhe de um terceiro exemplo de uma primeira incorporação de acordo com esta invenção; A figura 5 ilustra uma vista em perfil longitudinal de um detalhe de um primeiro exemplo de uma segunda incorporação de acordo com esta invenção; A figura 6 ilustra uma vista em perfil longitudinal de um detalhe de um segundo exemplo de uma segunda incorporação de acordo com esta invenção; e A figura 7 ilustra uma vista em perfil longitudinal de uma quinta incorporação de um servo de acordo com esta invenção. [040] As mesmas referências são usadas para descrever os elementos que têm a mesma função e a mesma estrutura ao longo da descrição. [041] Todos os elementos descritos tem a geometria de revolução ao redor de um eixo longitudinal X, e, se este não for o caso, isto é indicado. [042] As figuras 1 e 2 mostram um primeiro exemplo de uma primeira incorporação de um servo de acordo com esta invenção de eixo longitudinal X, consiste de um envelope 2 definindo um volume lacrado na qual montado de forma deslizante há uma saia 4 com um orifício central 6 em que é montado . de forma vedada a um pistão pneumático 8. A saia divide o volume selado em uma primeira câmara frontal 10, de baixa pressão, e uma segunda câmara traseira 12, de pressão variável. A primeira câmara 10 é fornecida, por exemplo, de um fluido pneumático a baixa pressão por uma bomba de vácuo ou uma entrada de ar do motor. [043] 0 pistão pneumático 8 é formado de um corpo 14 de forma substancialmente troncocônica apontando para trás, a base do tronco do cone sendo fixada no orifício central 6 da saia 4. 0 corpo 14 também consiste de uma haste substancialmente cilíndrica se estendendo para trás. [044] O corpo do pistão 14 é furado com uma passagem axial 18 na qual é montada uma válvula de três vias 20 atuada por uma barra de controle 22 conectada em uma primeira extremidade longitudinal 25 a um pedal de freio (não exibido). [045] A válvula de três vias 20 consiste de uma primeira válvula de equalização 23 que, em repouso, coloca a primeira câmara 10 em comunicação com a câmara traseira 12, e, uma segunda válvula 24 para deixar o ar na pressão atmosférica entrar na câmara traseira durante a fase de frenagem. [046] Ά primeira válvula 23 e a segunda válvula 24 consistem respectivamente de um primeiro e de um segundo assento 26, 28 apoiados respectivamente pelo corpo do pistão 14 e por uma primeira extremidade longitudinal traseira 30 de um êmbolo 32 montado em uma segunda extremidade axial 34 da barra de controle 22. [047] A extremidade traseira 30 do êmbolo 32 recebe de uma forma de junta esférica a extremidade frontal 34 da barra de controle e se estende para trás via uma flange troncocônica face para frente. [048] O conjunto do êmbolo 32 e da barra de controle 22 forma um controle de freio 33. [049] Cada válvula 22, 24 também consiste de um elemento de trava 36 fixado ao corpo do pistão consistindo de uma placa anular 38 adequada para se apoiar contra o primeiro assento 26 o segundo assento 28 ou ambos os assentos 26, 28 simultaneamente em uma posição de equilíbrio. Uma mola cilíndrica 35 fortalecendo a pressão do elemento de trava 36 no primeiro e/ou no segundo assento 26, 28 é montada em reação contra um elemento estacionário 37 do corpo do pistão e uma face traseira 40 da placa de travamento 38. [050] O êmbolo 32 é montado de forma deslizante em uma porção dianteira de menor diâmetro da passagem 18 através do corpo do pistão 18. [051] O servo também consiste de uma barra de impulso 48 coaxial com a barra de controle 22 e montado entre o êmbolo e um cilindro mestre (não exibido). A barra de impulso 48 consiste, em uma primeira extremidade longitudinal traseira 50, de um alojamento em forma de copo 52 recebendo um disco de reação 55 em face de uma segunda extremidade longitudinal dianteira 54 do êmbolo 32, chamado de sensor e uma extremidade dianteira 56 do pistão pneumático. [052] A barra de impulso 48 transmite ao cilindro mestre as forças aplicadas à barra de controle 22 e via o pistão pneumático operado pela saia 4. [053] O disco de reação 55 é feito de um material substancialmente não compressível e combina as forças fornecidas pela barra de controle, pelo pistão pneumático e pela barra de impulso transmitindo a reação do cilindro mestre. [054] 0 êmbolo 32 consiste, pelo menos, de uma primeira porção cilíndrica 44 adequada para ser montada com uma folga mínima para evitar que se torne travada em uma primeira seção cilíndrica 42 da porção frontal da passagem 18 provendo a orientação do êmbolo no corpo do pistão, a primeira porção cilíndrica 44 apoiando o sensor 54. No exemplo dado, o êmbolo também consiste de uma segunda porção cilíndrica 58 à frente do flange troncocônica e de maior diâmetro que o diâmetro da primeira porção cilíndrica 4 4 e também montada com uma folga mínima em uma segunda seção cilíndrica 60 da passagem 18 do corpo do pistão 14. [055] 0 servo também consiste de uma primeira mola de retorno 62 retornando o pistão para a posição de repouso e montada em compressão entre o pistão e uma face interna do envelope 2, e uma segunda mola de retorno 64 retornando a barra de controle e montada em compressão entre uma superfície anular 66 que se projeta da superfície da barra de controle 22 e o elemento fixo 37 do pistão. [056] 0 servo, de acordo com esta invenção, também consiste de meios 68 de reduzir o movimento relativo e particularmente oscilatório entre o controle de freio 33 e o pistão pneumático 8. No exemplo em particular mostrado nas figuras 1 e 2, os meios 68 formam um acoplamento de fricção entre o êmbolo 32 e o pistão 8 para reduzir a amplitude dos movimentos oscilatórios do pistão com relação ao êmbolo 32. No exemplo mostrado, os meios 68 consistem de um elemento anular 7 2 em um material com um alto coeficiente de fricção, montado em uma fenda anular 70 feita na superfície externa da segunda porção cilíndrica 58 do êmbolo 32. As dimensões da vedação 72 e da fenda 7 0 são determinadas de tal forma a oferecer uma força de fricção suficiente entre a superfície da vedação 72 e a segunda seção cilíndrica 60 da passagem 18 para atenuar suficientemente os movimentos oscilatórios entre o pistão e o sensor e evitar ou, pelo menos, reduzir o "ruído de limpador". [057] O elemento anular é, por exemplo, feito de um elastômero, por exemplo, borracha. [058] 0 elemento anular é de forma vantajosa um anel em O que é de baixo custo, fácil de instalar e durável. [059] A presença destas forças de fricção entre o êmbolo e o pistão limitam o movimento relativo do pistão e do êmbolo em uma primeira direção axial indicada pela seta F1 e em uma segunda direção indicada pela seta F2, assim reduzindo o risco da ocorrência de "ruído de limpador". Assim, quando o motorista pressiona o pedal de freio em certas condições de velocidade e força de aplicação, a válvula de equalização se fecha, a válvula de entrada se abre, o pistão pneumático se move de forma axial em sentido a barra de impulso. Na falta de reação do cilindro mestre bem no início da fase de frenagem, o pistão tende a se mover rapidamente; no entanto, devido à fricção entre o êmbolo 32 e o pistão 8, a amplitude do movimento do pistão 8 na direção F1 é reduzida tal como seu movimento na direção F2. Como conseqüência, o movimento oscilatório entre o êmbolo e o pistão é bastante reduzido. [060] A figura 3 mostra um segundo exemplo da primeira incorporação na qual os meios de reduzir o movimento relativo entre o êmbolo e o pistão pneumático são suportados pelo pistão 8. O pistão 8 consiste de uma fenda 7 4 feita na superfície interna da segunda seção cilíndrica 60 da passagem 18 na qual um anel em O 72 está montado e em contato com a segunda porção cilíndrica 58. [061] A figura 4 mostra um terceiro exemplo da primeira incorporação na qual o anel em O é montado em uma fenda 170 feita na primeira porção cilíndrica 44 do êmbolo, o anel então entrando em contato com a superfície interna da primeira seção cilíndrica 42. [062] Para o servo mostrado nas figuras 1 a 4, a freqüência de vibração do pistão 8 com relação ao sensor 32 é tipicamente da ordem de 50 Hz. As forças de fricção que são necessárias para esta freqüência de vibração entre o êmbolo 32 e o pistão 8 são vantajosamente entre 5 e 40 Newton, preferencialmente entre 5 e 20 Newton e ainda mais preferencialmente entre 10 e 20 Newton. [063] A provisão de uma fenda feita na superfície interna da primeira seção cilíndrica 42 para receber o anel 72 pode também ser considerada. [064] É bem compreendido que qualquer outro tipo de vedação tipo trevo ou labial poderá ser provida, e é viável prover tendo em disposição várias vedações caso as oscilações necessitem, por exemplo, uma primeira vedação na primeira porção cilíndrica e uma segunda vedação na segunda porção cilíndrica do êmbolo. [065] É também viável prover meios 68 consistindo de elementos em um material com um alto coeficiente de fricção distribuído de forma angular na periferia do êmbolo ou na passagem 18. Estes elementos são, por exemplo, sobremoldados com o pistão tipicamente feito com molde. [066] É também viável produzir os meios 68 com uma bucha em um material com um alto coeficiente de fricção montado no êmbolo ou na passagem 18. [067] A figura 5 mostra uma segunda incorporação de um servo de acordo com esta invenção consistindo de meios 168 de reduzir o movimento relativo entre o controle de freio 33 e o pistão pneumático 8. [068] Os meios 168 são acoplados a uma face traseira da placa de travamento 38 da válvula de três vias 20 e para o elemento estacionário 37 do pistão pneumático 8. [069] A operação do servo de acordo com esta invenção é a seguinte: após um movimento do controle de freio 33 sentido a barra de impulso 48, o pistão pneumático 8 é levado adiante pela diferença de pressão entre a câmara frontal 10 e a câmara traseira 12, a placa de travamento 38 entra em contato com o primeiro assento 26 e fecha a válvula de equalização 23 e se move do segundo assento 24 e abre a válvula de entrada 28. Em certos casos particulares, o pistão pneumático 8 se move na primeira direção F1 a uma velocidade alta demais, a placa de travamento 38 permanece em contato com o primeiro assento 26 e mantém a válvula de equalização 23 fechada enquanto o primeiro assento 26 está axialmente atrás do segundo assento 28. Quando o primeiro assento 26 está axialmente à frente do segundo assento 28, a placa de travamento 38 se encosta ao segundo assento 28 e se move do primeiro assento 26. 0 movimento da placa de travamento 38 é, então, determinado pela posição do êmbolo 32 ou do controle de freio 33. Devido à presença dos meios 168 entre a placa de travamento 38 e o pistão 8, no entanto, o movimento do pistão 8 com relação ao controle de freio 33 é abafado na direção F1 por meio da placa de travamento 38. Então o pistão 8 se move na direção F2, o primeiro assento 26 suportado pelo pistão 8 entra novamente em contato com a placa de travamento 38 e tende a querer empurrá-la de volta a direção F2 e a abrir a válvula de entrada 24, o movimento da placa de travamento 38 também sendo abafado na direção F2 pelos meios 168, e o movimento oscilatório do pistão 8 com relação ao controle de freio 33 é abafado. [070] É também viável produzir o efeito de abafamento diretamente entre o êmbolo e a placa de travamento, ou seja conectando o êmbolo 22 e a placa de travamento com meio de abafamento. [071] A figura 6 mostra uma terceira incorporação de um servo de acordo com esta invenção na qual os meios de abafamento 268 são colocados no pistão pneumático 8 e na barra de controle 22. No exemplo exibido, os meios 168 são acoplados por uma primeira extremidade ao elemento estacionário do pistão pneumático e a superfície de apoio anular 66 da segunda mola de retorno 64 da barra de controle 22. [072] A operação da válvula de três vias é substancialmente igual à da segunda incorporação do servo de acordo com esta invenção conforme mostrado na Figura 5, apesar do movimento do pistão com relação ao controle de freio ser abafado diretamente entre a barra de controle 22 e o pistão 8. [073] A figura 7 mostra uma segunda incorporação de acordo com esta invenção na qual os meios de abafamento 368, 468 são do tipo magnético. [074] Em um primeiro exemplo, o êmbolo 32 consiste de um primeiro imã 302 na parede externa da primeira porção cilíndrica 44 e o pistão pneumático 8 consiste de um segundo imã 304 substancialmente oposto ao primeiro imã 302 na parede interna da primeira seção cilíndrica 42 da passagem 18 do pistão, cada um do primeiro e segundo imã 302, 304 sendo orientado tal que os pólos de frente dos imãs são opostos para que o campo magnético que ocorre funcione contra o distanciamento do êmbolo do pistão. [075] Em particular, o primeiro e segundo imã 302, 304 são vantajosamente de forma anular e são montados na primeira e na segunda fenda 306, 308 feitas respectivamente na primeira porção cilíndrica 44 do êmbolo 32 e na seção cilíndrica 42 da passagem 18 do pistão 8. A forma anular dos imãs 302, 304 tornam possível dispensar a orientação angular do êmbolo 32 com relação ao pistão 8 na hora da instalação. É no entanto bem compreendido que o primeiro e o segundo imã poderíam ser distribuídos de forma angular na superfície do êmbolo 32 e da passagem 18 do pistão 8. [076] O segundo imã é sobremoldado de forma vantajosa no pistão pneumático que é tipicamente feito com molde em plástico. [077] Neste exemplo, os imãs são do tipo imã permanente, elétrico ou eletromagnético. Nos últimos casos, é então vantajosamente possível produzir um sistema ativo para criar um efeito de abafamento sobre o movimento relativo do pistão com relação ao êmbolo apenas na fase onde seja provável que ocorra o "ruído de limpador". [078] Especificamente, é possível modificar a polaridade do eletroímã como uma função da pressão no cilindro mestre. Um computador gera uma instrução para parar o fornecimento de energia a um ou outro do imã além de uma certa pressão hidráulica no cilindro mestre caracterizando o fato que uma reação na direção F2 é aplicada ao pistão pneumático e ao controle de freio via a face traseira do disco de reação, eliminando os movimentos parasíticos relativos entre o pistão e o controle de freio. [079] É também viável ajustar a fonte de energia para o eletroímã como uma função do curso relativo do pistão e do êmbolo. [080] É bem compreendido que a provisão pode ser feita para usar um imã permanente e um eletroímã. [081] É bem compreendido que os meios eletromagnéticos podem ser colocados em qualquer outra posição para que o pistão pneumático e o controle de freio possam ser acoplados. [082] Em uma quinta incorporação, o pistão e pelo menos um elemento do controle de freio são carregados, pelo menos, localmente com cargas eletrostáticas de cargas opostas criando uma atração entre o pistão e o controle de freio. As regiões carregadas eletrostaticamente estão a frente uma da outra ou são pelo menos capazes de se sobreporem, pelo menos, parcialmente. [083] É bem compreendido que os meios de abafamento não são necessariamente bidirecionais e de que é viável prover abafamento apenas na direção F1 ou na direção F2, que de qualquer forma produziría uma redução notável em "ruído de limpador". [084] É igualmente bem compreendido que meios de abafamento com um efeito temporário apenas no início de uma fase de frenagem não divergem do escopo desta invenção. [085] É bem compreendido que o servo de acordo com esta invenção possa também consistir de outros meios de evitar o "ruído de limpador", por exemplo, um êmbolo que consiste de um sensor encaixado com uma saliência axial com a intenção de entrar em contato permanente com a face traseira do disco de reação e um alojamento do disco de reação permitindo uma folga entre a face dianteira do disco de reação e a base do alojamento de forma a manter o pulo. [086] Isto produz de forma satisfatória um simples servo freio pneumático produzindo pouco ou nenhum "ruído de limpador". [087] Esta invenção se aplica principalmente a indústria de freios para veículos particulares.

Claims

1. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", consistindo de um envelope (2) de eixo (X) longitudinal, uma primeira câmara (10), de baixa pressão, uma segunda câmara (12), de pressão variável, uma saia (4) delimitando a primeira e a segunda câmara (10, 12) e montadas vedadas e deslizáveis no envelope (2), um pistão pneumático (8) acoplado firmemente a uma porção central da saia (2), uma válvula de três vias (20) montada em uma haste (14) do pistão pneumático (8) e ativada por um controle de freio (33) que consiste de uma barra de controle (22) de eixo (X) longitudinal operada por um pedal em uma primeira extremidade longitudinal (25), um êmbolo (32) montado em uma forma de articulação esférica em uma segunda extremidade longitudinal (34) de tal barra de controle (22), a tal válvula de três vias (20) consiste de uma válvula de equalização (23) adequada para interconectar a primeira e a segunda câmara (10, 12) em repouso e uma válvula de entrada (24) adequada para permitir que a segunda câmara (12) seja fornecida de fluido pneumático a alta pressão, a válvula de equalização (23) consiste de um primeiro assento (26) suportado pelo corpo (14) do pistão e um elemento de trava (36), a válvula de entrada (24) consiste de um segundo assento (28) suportado por uma primeira extremidade longitudinal do êmbolo e o tal elemento de trava (36) , o êmbolo (32) consiste em uma segunda extremidade longitudinal, a extremidade oposta da primeira extremidade (54), uma superfície face uma primeira face de um disco de reação (55) rumando através de uma segunda face em uma primeira extremidade longitudinal (50) de uma barra de impulso (48) adequada para a transmissão de uma força de frenagem aplicada ao controle de freio e o efeito auxiliar de freio a um cilindro mestre, o pistão pneumático (8) também consiste de, em sua porção central, uma superfície (56) encostada na primeira face do disco de reação (55) , caracterizado por tal servo consistir de meios (68, 168, 268, 368, 468) de reduzir o movimento relativo e em particular oscilatório entre o controle de freio (33) e o pistão pneumático (8) quando nenhuma reação hidráulica existe.

2. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 1, caracterizado por os tais meios de abafamento (68) gerarem uma fricção de acoplamento entre o controle de freio (33) e o pistão pneumático (8).

3. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 2, caracterizado por os tais meios de abafamento (68) estarem interpostos entre o êmbolo (32) e o pistão (8).

4. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 3, caracterizado por tal meio abafador consistir de uma fenda anular (170) feita em uma parede externa de uma primeira porção cilíndrica (44) do êmbolo (32) próximo a barra de controle (22) e um elemento em um material (72) com um alto coeficiente de fricção montado em tal fenda (70) e com a intenção de entrar em contato com a primeira seção cilíndrica. (42) da passagem (18) do pistão (8).

5. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 3, caracterizado por tal meio abafador (68) consistir de uma fenda anular (74) feita em uma parede interna de uma segunda seção cilíndrica (60) da passagem (18) do pistão (8) e um elemento (72) em um material com um alto coeficiente de fricção montado em tal fenda (74) e com a intenção de entrar em contato com a segunda porção cilíndrica (58) do êmbolo próximo a barra de controle.

6. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 3, caracterizado por tal meio abafador consistir de uma fenda anular (70) feita em uma parede externa de uma primeira porção cilíndrica (58) do êmbolo (32) próximo ao disco de reação (55) e um elemento (72) em um material com um alto coeficiente de fricção montado em tal fenda (7 0) e com a intenção de entrar em contato com uma segunda seção cilíndrica (60) da passagem (18) do pistão (8) .

7. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 4, ou 5, ou 6, caracterizado por o tal elemento (72) ser feito de elastômero.

8. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 7, caracterizado por tal elemento ser um anel em 0.

9. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 2, ou 3, ou 4, ou 5, ou 6, ou 7, ou 8, caracterizado por as forças de fricção entre o pistão (8) e o controle de freio estarem vantajosamente entre 5 Newton e 40 Newton.

10. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 9, caracterizado por as forças de fricção entre o pistão (8) e o controle de freio estarem mais vantajosamente entre 5 Newton e 20 Newton.

11. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 10, caracterizado por as forças de fricção entre o pistão (8) e o controle de freio estarem mais vantajosamente entre 10 Newton e 20 Newton.

12. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 1, caracterizado por os tais meios de abafamento (168) se conectarem via uma primeira extremidade de um elemento fixo (37) do pistão e via uma segunda extremidade de uma face traseira do elemento de travamento (32).

13. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 1, caracterizado por os tais meios de abafamento (268) se conectarem via uma primeira extremidade de um elemento estacionário (37) do pistão (8) e via uma segunda extremidade da barra de controle (22).

14. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 1, caracterizado por os tais meios de abafamento (368, 468) serem do tipo magnético.

15. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 14, caracterizado por um primeiro imã (302) e um segundo imã (304) serem montados respectivamente no controle de freio (33) e no pistão pneumático (8) para que seus pólos opostos estejam um a frente do outro ou pelo menos parcialmente de frente.

16. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 15, caracterizado por pelo menos um dos tais imãs (302, 304) ser um eletroimã e tal provisão ser feita para parar o fornecimento de energia a tal eletroimã quando os riscos de movimentos relativos oscilatórios disruptivos entre o pistão e o êmbolo desapareceram.

17. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 1, caracterizado por os tais meios de abafamento (368, 468) serem do tipo eletrostático.

18. "SERVO FREIO PNEUMÁTICO", segundo o reivindicado em 17, caracterizado por o pistão e o controle de freio são pelo menos carregados localmente com cargas eletrostáticas opostas.