BRPI0613473A2

BRPI0613473A2 - disposição de válvula solenóide para sistemas de freio automotivo

Info

Publication number: BRPI0613473A2
Application number: BRPI0613473-4A
Authority: BR
Inventors: Guenther Schnalzger; Martin Kirschner
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2011-01-11
Also published as: CN101223064A; US20080224534A1; KR20080025736A; WO2007009832A1; EP1907252A1; JP2009501106A; ATE495071T1; DE102005033134A1; DE502006008721D1; EP1907252B1

Abstract

DISPOSIçãO DE VáLVULA SOLENóIDE PARA SISTEMAS DE FREIO AUTOMOTIVO. A presente invenção refere-se a uma disposição de válvula solenóide para sistemas de freio automotivo (10), que é configurada como válvula de três vias de três posições. A invenção é caracterizada pelo fato de que, estão previstos dois induzidos (18, 20), bem como, um único enrolamento de induzido (68), e os dois induzidos (18, 20) podem ser movimentados com o único enrolamento de induzido (68).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSIÇÃODE VÁLVULA SOLENÓIDE PARA SISTEMAS DE FREIO AUTOMOTIVO".

ESTADO DA TÉCNICA

A invenção refere-se a uma disposição de válvula solenóide pa-ra sistemas de freio automotivo, como a que é empregada, por exemplo, emsistemas antibloqueio, em sistemas de controle de tração ou em sistemasde regulagem dinâmicos de movimento de veículos automotores. No casode sistemas de freio automotivo é conhecido empregar válvulas de três viasde três posições (denominadas válvulas de 3/3), uma vez que, em relaçãoàs válvulas de duas vias de duas posições essas válvulas necessitam departicularmente pouco espaço de construção, e no total pode ser reduzido onúmero das disposições de válvula solenóide necessárias, dentro do siste-ma de freio automotivo.

As válvulas de 3/3 conhecidas, que preenchem as condiçõeslimite existentes, especialmente em sistemas de freio automotivo, todavia,apresentam um volume de construção relativamente grande, e além disso,são configuradas de forma complexa de tal modo que, com elas não podemser obtidas as metas de custo almejadas durante a fabricação. Além disso,em virtude do progresso do desenvolvimento de disposições de válvula so-lenóide em sistemas de freio automotivo é exigida uma continuação da re-dução de peso.

TAREFA E SOLUÇÃO DA INVENÇÃO

É uma tarefa da invenção aperfeiçoar uma disposição de válvulasolenóide para sistemas de freio automotivo do tipo mencionado no início,de tal modo que, sejam alcançadas as metas de custos almejadas, e alémdisso, que seja obtida uma continuação da redução do espaço de constru-ção e de peso em comparação com as válvulas de três vias de três posiçõesconhecidas de sistemas de freio automotivo.

A tarefa é solucionada de acordo com a invenção com uma dis-posição de válvula solenóide para sistemas de freio automotivo, que é exe-cutada como válvula de três vias de três posições, e na qual, estão previstosdois induzidos, bem como, um único enrolamento do induzido, e os dois in-duzidos podem ser movimentados com o único enrolamento do induzido.

Em oposição às válvulas de 3/3 conhecidas de sistemas de freioautomotivo, está prevista uma disposição de válvula solenóide, que é execu-tada com dois induzidos "móveis". Os dois induzidos podem ser acionadoscom um único enrolamento do induzido, pelo que, no total a montagemconstrutiva da disposição de válvula solenóide pode ser mantida particular-mente simples. Além disso, a construção desse tipo de acordo com a inven-ção pode levar a vantagens especiais com respeito ao espaço de constru-ção, peso e situação de conexão de condutores hidráulicos na disposição deválvula solenóide para sistemas de freio automotivo.

Em um aperfeiçoamento vantajoso da disposição de válvula so-lenóide para sistemas de freio automotivo de acordo com a invenção estáprevisto que, a cada um dos dois induzidos esteja coordenado, respectiva-mente, um assento de vedação, e os dois assentos de vedação estejamdispostos em um lado da disposição de válvula solenóide vistos na direçãoaxial dos induzidos. Uma execução desse tipo e uma disposição de assen-tos de vedação na disposição de válvula solenóide para sistemas de freioautomotivo de acordo com a invenção leva ao fato de que, um assento daválvula de entrada e de saída possam ser colocados em um lado da dispo-sição de válvula solenóide e, por conseguinte, esses assentos de vedaçãotambém possam ser montados em um bloco da carcaça da bomba por umlado. Uma montagem dos dois lados de assentos de vedação, como é ne-cessário em parte em sistemas antibloqueio conhecidos, ou um retorno es-pecial de condutores dentro de um bloco da carcaça da bomba, como estádescrito, além disso, no estado da técnica pode ser abolido, por sua vez, deacordo com a invenção.

Todavia, no caso da solução de acordo com a invenção, atravésdo apoio em técnicas de produção conhecidas, como por exemplo, em téc-nicas de estiramento, forja a frio, estampagem e outras grandes técnicas emsérie, os componentes necessários da disposição de válvula solenóide parasistemas de freio automotivo podem ser fabricados e montados com baixocusto.Os dois assentos de vedação da disposição de válvula solenói-de para sistemas de freio automotivo de acordo com a invenção são execu-tados de modo particularmente vantajoso em ou sobre um disco de vedaçãocomum. Como execução em ou sobre um disco de vedação comum, nestecaso, deve ser entendido que, o único assento de vedação é moldado den-tro do disco de vedação propriamente dito, ou porém, em um componenteindividual, que então é inserido no disco de vedação. Importante é que, osdois assentos de vedação estejam dispostos em um disco de vedação indi-vidual de tal modo que, esse disco possa ser pré-montado de modo corres-pondente e, então, na montagem final da disposição de válvula solenóidepara sistemas de freio automotivo de acordo com a invenção, possa ser in-serido em um local predeterminado. O disco de vedação, então, já antes damontagem, pode ser testado especialmente com respeito aos assentos devedação executados ali.

Além disso, um disco de vedação desse tipo também é particu-larmente bem apropriado para executar um outro assento de vedação nele.

A esse outro assento de vedação está coordenada, de modo particularmen-te vantajoso, uma válvula de retenção, de tal modo que, dessa forma podeser aumentada ainda mais a funcionalidade da disposição de válvula sole-nóide.

A fim de obter uma forma de construção particularmente com-pacta é vantajoso dispor os três assentos de vedação no disco de vedação,ao todo, em uma forma triangular, vistos na seção transversal. De forma al-ternativa, os assentos de vedação também podem ser distribuídos ao longode uma linha reta, sendo que, então, em geral, porém, a conseqüência éuma necessidade de espaço maior.

No disco de vedação mencionado, no qual, de forma vantajosa,os três assentos de vedação são executados, além disso, de modo vantajo-so, em uma de suas superfícies frontais pode ser aplicada pressão de freiopor um cilindro de freio principal. A pressão de freio, então, pode ser condu-zida, de forma vantajosa, dependendo da posição de ligação das válvulascorrespondentes, através de um dos dois assentos de vedação e/ou atravésda válvula de retenção.

A fim de poder obter, apenas com um enrolamento do induzidoas posições de ligação dos dois induzidos, necessárias para um sistema defreio automotivo, de forma particularmente simples, é vantajoso se, os doisinduzidos apresentarem, respectivamente, um núcleo do induzido, e essesdois núcleos do induzido, então, estiverem dispostos axiais um após o outro.

Além disso, com os dois induzidos nos assentos de vedaçãocorrespondentes, deveria ser vedado opcionalmente com auxílio de pinos daválvula. A fim de impedir que a disposição se prenda durante esse movi-mento dos pinos da válvula, é particularmente vantajoso se um dos dois in-duzidos apresentar um pino, que é atravessado através do núcleo do induzi-do do outro induzido. Neste caso, o molejo necessário dos pinos individuaisdeveria ser executado, respectivamente, coaxial ou concêntrico ao pino indi-vidual. Uma posição inclinada dos induzidos e dos pinos devido à força demola é, com isso, evitada. Além disso, os induzidos deveriam apresentar emsuas superfícies de pólo, respectivamente, superfícies simétricas e balance-adas o mais possível, o que pode ser obtido, de forma vantajosa pelo fatode que, os dois induzidos apresentam um pino, e os dois pinos estão dis-postos um ao lado do outro, vistos na seção transversal. Por meio desseaperfeiçoamento, do mesmo modo, é evitada uma posição inclinada dosinduzidos e dos pinos, desta vez por meio de forças magnéticas transver-sais.

Para uma forma de construção compacta, e para forças de molae magnéticas compensadas, além disso, é particularmente vantajoso se, osdois pinos, vistos na seção transversal, estiverem dispostos dentro de umaforma de círculo, em essência, ficando diametralmente opostos um ao outro.

Além disso, para a obtenção das posições de ligação desejadasé vantajoso se, os induzidos mencionados forem apoiados com molas dereajuste bem diferentes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A seguir serão esclarecidos, em detalhes, exemplos de execu-ção de disposições de válvula solenóide para sistemas de freio automotivode acordo com a invenção com auxílio dos desenhos esquemáticos anexos.

É mostrado:

na figura 1 um corte longitudinal de um primeiro exemplo de e-xecução de uma disposição de válvula solenóide para sistemas de freio au-tomotivo de acordo com a invenção,

na figura 2 o corte Il-Il de acordo com a figura 1,

na figura 3 o corte de acordo com a figura 2 em um segundoexemplo de execução de uma disposição de válvula solenóide para siste-mas de freio automotivo de acordo com a invenção, e

na figura 4 o corte de acordo com a figura 2, em um terceiroexemplo de execução de uma disposição de válvula solenóide para siste-mas de freio automotivo de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS EXEMPLOS DE EXECUÇÃO

Na figura 1 está representado um corte longitudinal de uma dis-posição de válvula solenóide para sistemas de freio automotivo 10, que deacordo com a invenção é executada como válvula de três vias de três posições.

A disposição de válvula solenóide 10 está disposta em um blocohidráulico 12 de alumínio, em formato de cubo representado apenas parci-almente, e compreende como componentes centrais uma luva de guia 14em formato de tubo inserida no bloco hidráulico 12, sobre a qual está colo-cada uma coberta de guia 16 em forma de chapéu. Na luva de guia 14 e nacoberta de guia 16 dispostas deste modo estão dispostos um primeiro indu-zido 18 e um segundo induzido 20, e são conduzidos, respectivamente, móveis.

Os dois induzidos 18 e 20 estão dispostos axiais um após o ou-tro, e sobrepostos em relação à figura 1. Eles apresentam, respectivamente,um núcleo do induzido 22 e 24 cada, em essência, cilíndrico, bem como, umpino 26 e 28 se destacando do núcleo do induzido para baixo. O pino 26 doinduzido 18 superior se estende, neste caso, através do núcleo do induzido24 do induzido 20 inferior na direção axial. O pino 28 do induzido 20 inferiorse estende bem para dentro em seu núcleo do induzido 24.Nas áreas finais inferiores dos pinos 26 e 28 está inserida, res-pectivamente, uma esfera de vedação 30 ou 32 estacionária.

O induzido 20 inferior está apoiado com uma mola de reajuste34 contra a coberta de guia 16 em forma de chapéu, cuja mola se estendeatravés do núcleo do induzido 22 do induzido 18 superior, e visto na seçãotransversal, carrega o núcleo do induzido 24 do induzido 20, em seu centrooposto ao pino 28 com força de mola. O induzido 18 está tensionado previ-amente com molejo para cima, em relação à figura 1, com auxílio de umamola de reajuste 36, que está disposta na área final inferior do pino 26 eestá apoiada contra um disco de vedação 38. Com auxílio dessa mola dereajuste 36, (de modo similar ao pino 28), o pino 26 está tensionado previa-mente com molejo central.

No disco de vedação 38 estão inseridas, (como também podeser reconhecido nas figuras de 2 a 4), uma primeira abertura 40 cilíndricaoca, respectivamente, à esquerda em relação à figura 1, e em relação à fi-gura 1 à direita, uma segunda abertura 42 cilíndrica oca. Nessas aberturas40 e 42, em relação à figura 1, no lado superior, encontra-se respectivamen-te um assento de vedação 44 ou 46, o qual, então, fica oposto em relaçãoàs esferas de vedação 30 e 32 mencionadas acima.

Para a área final inferior das aberturas 40 e 42 em relação à fi-gura 1 é conduzido um condutor de afluência 48 ou um condutor de retorno50. Através do condutor de afluência 48, o fluido hidráulico que está sobpressão é conduzido de um cilindro de freio principal (não representado) dosistema de freio automotivo correspondente para a abertura 40, e além dis-so, para um canal transversal 52, que se encontra na superfície frontal 54inferior em relação à figura 1 do disco de vedação 38. Além disso, com essecanal transversal 52 o fluido hidráulico é conduzido a uma abertura de pas-sagem 56, que (de modo similar às aberturas 40 e 42) atravessa, do mesmomodo, o disco de vedação 38. Na abertura de passagem 56 está dispostauma válvula de retenção 58, com a qual a abertura de passagem 56 podeser fechada opcionalmente.

No lado superior do disco de vedação 38 em relação à figura 1,de uma câmara interna 60 formada com a luva de guia 14 em formato detubo, várias aberturas 62 distribuídas na superfície de revestimento da luvade guia 14 conduzem para fora. Essas aberturas 62 são cercadas por umanel de filtro 64, e além disso, são conectadas a um condutor de conexãoda roda 66, que leva a cilindros do freio da roda (não representados).

A seção superior em relação à figura 1 da luva de guia 14, bemcomo, a coberta de guia 16 em forma de chapéu estão cercadas no ladoexterno com um enrolamento do induzido 68 executado, em essência, cilín-drico oco, no qual estão previstas duas conexões elétricas 70, para a ligaçãocom um aparelho de controle (não representado).

A disposição de válvula solenóide para sistemas de freio auto-motivo 10 desse tipo funciona como a seguir:

no estado representado na figura 1, o assento de vedação 44está aberto, e um motorista do veículo automotor correspondente pode ge-rar pressão do cilindro de freio principal para o cilindro do freio da roda. Nocaso de uma pressão do freio muito alta ou de um bloqueio da roda corres-pondente, através de um primeiro estágio de corrente no enrolamento doinduzido 68, o induzido 18 superior é movimentado na direção do induzido20 inferior. A mola de reajuste, neste caso, é executada de tal modo que, elaapresenta uma força de mola mais alta que a mola de reajuste 36. Por isso,o induzido 20 devido a essa força de mola mais alta é impedido em um mo-vimento para cima em relação à figura 1. A conseqüência é um fechamentoautomático do assento de vedação 44 com auxílio da esfera de vedação 30disposta no pino 26.

A conseqüência é um bloqueio da pressão no cilindro do freio daroda e, com isso, um estágio de retenção da pressão.

Com a roda ainda bloqueando, através de um segundo estágiode corrente, o induzido 20 inferior é movimentado para cima, em relação àfigura 1, na direção do outro induzido 18 superior. Neste caso, através dopino 26 no assento de vedação 44 é impedido que, o induzido 18 superiorpossa se movimentar para a sua direção de avanço (isto é, para baixo emrelação à figura 1).Devido ao movimento do induzido 20 inferior para cima em rela-ção à figura 1, o pino 28 correspondente é levantado do assento de vedação46 junto com a esfera de vedação 32 disposta nele, e o trajeto para o con-dutor de retorno 50 é liberado na direção de uma bomba de retorno (nãorepresentada).

Devido à liberação do condutor de retorno 50 a pressão na rodaé reduzida e seu bloqueio é solto.

Quando o motorista terminar o processo de freio, o enrolamentodo induzido 68 vai para o estado inicial sem corrente, pelo que os induzidos18 e 20, com auxílio das molas de reajuste 34 e 36, são deslocados para aposição de partida representada na figura 1. Agora, a válvula de retenção 58sem mola pode abrir, a fim de liberar uma seção transversal de retorno adi-cional, e impedir uma freagem posterior através de uma redução de pressãolenta demais do cilindro de freio da roda, através do assento de vedação 44.

A válvula de retenção 58 se fecha automaticamente (ou apoiada por pres-são) assim que ocorra novamente uma geração de pressão pelo motoristaou um outro sistema de controle que realize uma freagem.

Nas figuras de 2 a 4 estão representadas várias formas de exe-cução para possíveis disposições dos dois assentos de vedação 44 e 46,bem como, da válvula de retenção 58 dentro da superfície da seção trans-versal do disco de vedação 38. A forma de execução mostrada na figura 2,neste caso, apresenta uma disposição de formato linear desses três ele-mentos. Uma disposição desse tipo pode ser particularmente apropriadacomo técnica de produção, contudo necessita de uma superfície da seçãotransversal relativamente grande para o disco de vedação 38. Essa superfí-cie da seção transversal grande é condicionada, em particular, pelo fato deque, no caso em questão, no disco de vedação 38, para a execução dosassentos de vedação 44 e 46 estão previstas, respectivamente, as mencio-nadas aberturas 40 e 42 como luvas cilíndricas ocas. Luvas desse tipo po-dem ser particularmente apropriadas, do mesmo modo, por motivos de téc-nica de produção, porque, então, para os mencionados assentos de veda-ção 44, bem como, 46, podem ser usados materiais ou superfícies especi-ais. Para as aberturas 40 e 42, por esse motivo, no disco de vedação 38estão previstos dois furos 72 e 74. No caso de uma forma de execução al-ternativa, não representada e, da mesma forma, muito vantajosa, contudo,podem ser dispensadas as aberturas 40 e 42, e os assentos de vedação 44e 46 são executados diretamente no disco de vedação 38. No caso de umaforma de execução desse tipo, então, eventualmente também a superfícieda seção transversal do disco de vedação 38 pode ser executada menor.

Uma outra solução muito vantajosa para a redução da superfícieda seção transversal do disco de vedação 38 e, com isso, também de todo otamanho de construção da disposição de válvula solenóide 10 são as for-mas de execução representadas nas figuras 3 e 4, nas quais os três ele-mentos furo 72, furo 74 e abertura de passagem 56 estão dispostos em umaforma de triângulo.

Uma forma de construção particularmente compacta, que alémdisso, é boa de fabricar e leva a relações de força particularmente simétricasnos induzidos 18 e 20, está representada na figura 4. No caso dessa formade execução, os furos 72 e 74 estão dispostos ficando diametralmente o-postos, e a abertura de passagem 56 é executada no centro de uma dasmetades da seção transversal. Com a forma desse tipo, resulta uma adicio-nal redução do diâmetro, e a vantagem de uma posição inclinada particu-larmente pequena ou nenhuma dos induzidos 18 e 20, bem como, de seuspinos 26 e 28 devido às forças transversais de mola e magnéticas durante aoperação da disposição de válvula solenóide 10.

Além disso, é particularmente vantajoso se, o induzido 20 inferi-or apresentar duas aberturas de passagem, das quais uma está provida deum pequeno jogo de guia para a passagem do pino 26, enquanto que a se-gunda abertura de passagem em particular, de modo vantajoso, com umassento de pressão recebe o pino 28. Nas superfícies de pólo do induzido20 inferior desse tipo, existe, então, uma superfície equilibrada, pelo quesurgem forças magnéticas compensadas para o induzido 18 superior.LISTAGEM DE REFERÊNCIA

10 disposição de válvula solenóide para sistemas de freio

automotivo

12 bloco hidráulico 14 luva de guia 16 coberta da guia 18 induzido 20 induzido 22 núcleo do induzido 24 núcleo do induzido 26 pino 28 pino 30 esfera de vedação 32 esfera de vedação 34 mola de reajuste 36 mola de reajuste 38 disco de vedação 40 abertura 42 abertura 44 assento de vedação 46 assento de vedação 48 condutor de afluência 50 condutor de retorno 52 canal transversal 54 superfície frontal 56 abertura de passagem 58 válvula de retenção 60 câmara interna 62 abertura 64 anel de filtragem 66 condutor de conexão da roda 68 enrolamento do induzido70 conexão elétrica72 furo74 furo

Claims

1. Disposição de válvula solenóide para sistemas de freio auto-motivo (10), que é configurada como válvula de três vias de três posições,caracterizada pelo fato de que, estão previstos dois induzidos (18, 20), bemcomo, um único enrolamento do induzido (68), e os dois induzidos (18, 20)podem ser movimentados com o único enrolamento do induzido (68).

2. Disposição de válvula solenóide para sistemas de freio auto-motivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, acada um dos dois induzidos (18, 20) está coordenado, respectivamente, umassento de vedação (44, 46), e os dois assentos de vedação (44, 46) estãodispostos em um lado da disposição de válvula solenóide (10) vistos na di-reção axial dos dois induzidos (18, 20).

3. Disposição de válvula solenóide para sistemas de freio auto-motivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que, osdois assentos de vedação (44, 46) são executados em ou sobre um disco devedação (38) comum.

4. Disposição de válvula solenóide para sistemas de freio auto-motivo de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato deque, além dos dois assentos de vedação (44, 46), além disso, está previstoum terceiro assento de vedação, em particular, de uma válvula de retenção (58).

5. Disposição de válvula solenóide para sistemas de freio auto-motivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que, ostrês assentos de vedação (44, 46, 58) formam, ao todo, uma forma triangu-lar, vistos na seção transversal.

6. Disposição de válvula solenóide para sistemas de freio auto-motivo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato deque, os três assentos de vedação (44, 46, 58) são executados em ou sobreum disco de vedação (38) comum, no qual, em particular, em uma de suassuperfícies frontais (54) pode ser aplicada pressão de freio por um cilindrode freio principal.

7. Disposição de válvula solenóide para sistemas de freio automotivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelofato de que, os dois induzidos (18, 20) apresentam, respectivamente, umnúcleo do induzido (22, 24) e os dois núcleos do induzido (22, 24) estão dis-postos axiais um após o outro.

8. Disposição de válvula solenóide para sistemas de freio auto-motivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que, umdos dois induzidos (18, 20) apresenta um pino (26), que é conduzido atravésdo núcleo do induzido (24) do outro induzido (20).

9. Disposição de válvula solenóide para sistemas de freio auto-motivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelofato de que, os dois induzidos (18, 20) apresentam um pino (26, 28) e osdois pinos (26, 28) estão dispostos um ao lado do outro vistos na seçãotransversal.

10. Disposição de válvula solenóide para sistemas de freio au-tomotivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que, osdois pinos (26, 28), vistos na seção transversal, estão dispostos dentro deuma forma de círculo, em essência, ficando diametralmente opostos um aooutro.

11. Disposição de válvula solenóide para sistemas de freio au-tomotivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizadapelo fato de que, os dois induzidos (18, 20) apresentam núcleos do induzido(22, 24), que estão tensionados previamente elásticos, respectivamente,com uma mola de reajuste (34, 36), e as duas molas de reajuste (34, 36)são projetadas com força diferente.