BRPI0617301A2

BRPI0617301A2 - válvula servo para apoiar a força do acionamento do pedal

Info

Publication number: BRPI0617301A2
Application number: BRPI0617301-2A
Authority: BR
Inventors: Marco Grethel; Eric Mueller
Original assignee: Luk Lamellen & Kupplungsbau
Priority date: 2005-10-15
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2011-07-19
Also published as: EP1937984A1; CN101287915B; WO2007045201A1; DE112006002591A5; CN101287915A; BRPI0617301B1

Abstract

VáLVULA SERVO PARA APOIAR A FORçA DO ACIONAMENTO DO PEDAL. A presente invenção refere-se a uma válvula servo, constituída de uma carcaça com um êmbolo da válvula de pressão conduzido dentro dela, e com uma mola da válvula que está em ligação efetiva com esse êmbolo, bem como, com conexões para condutores com um cilindro transmissor e um cilindro receptor, bem como, para uma bomba, para apoiar a força de um acionamento do pedal para o acionamento de uma embreagem ou de um freio. Para que no caso de uma falha do sistema permaneça menos volume de óleo possível na válvula servo, essa válvula é executada de tal modo que o curso do êmbolo da válvula de pressão seja limitado na carcaça.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VÁLVULASERVO PARA APOIAR A FORÇA DO ACIONAMENTO DO PEDAL".

A presente invenção refere-se a uma válvula servo, para apoiara força de um acionamento do pedal, para o acionamento de uma embrea-gem ou de um freio. Normalmente, a válvula é controlada pela vazão produ-zida por uma bomba acionada eletricamente, que aumenta a pressão entreum cilindro transmissor e um cilindro receptor em um trecho hidráulico exis-tente. Uma falha dessa bomba ou do motor elétrico leva ao fato de que aembreagem não pode ser acionada, nem mesmo através de um dispêndiode força aumentado. A causa principal para isso está fundamentada na exe-cução da válvula servo de construção necessária na operação normal para oapoio da força.

Pela requerente foi apresentada uma solução de patente paraum trecho hidráulico com admissão de pressão para apoiar a força do pedal,na qual outros elementos de construção como, por exemplo, motor elétrico ebomba hidráulica são acrescentados no trecho hidráulico, que do mesmomodo não podem exercer mais sua função no caso de uma queda de cor-rente, e com isso, a embreagem, ou no caso de uma embreagem dupla, asduas embreagens não podem mais ser abertas nem mesmo com dispêndiode força aumentado.

Contudo, a fim de poder abrir a embreagem no caso de umafalha do sistema, já é conhecido embutir no trecho hidráulico um mecanismode abertura de emergência, na forma de, pelo menos, um ponto de vaza-mento. Com auxílio desse mecanismo de abertura de emergência, todavia,em uma falha do sistema durante a fase de acoplamento podem vir a ocor-rer situações críticas de segurança. Essas situações aparecem pelo fato deque, durante o processo de acoplamento, o volume de óleo no trecho hi-dráulico, partindo do cilindro transmissor, não está mais completamente àdisposição no cilindro receptor. Se o volume de óleo não está mais comple-tamente à disposição no cilindro receptor, no caso de uma falha do sistema,isso pode levar ao fato de que a separação da embreagem não é mais com-pletamente possível, ou durante o processo de acoplamento, com falha dosistema simultânea, em virtude dessa alteração de volume repentina no tre-cho hidráulico, pode ocorrer o fecho devido à força descontrolada. Isso podeser sentido pelo motorista no pedal através de um aumento de força repen-tino.

Por esse motivo, à invenção cabe a tarefa de executar uma vál-vula servo com baixo custo e de forma simples, de tal modo que, no caso deuma falha do sistema, permaneça menos volume de óleo possível na válvu-la servo.

Essa tarefa é solucionada com as características da reivindica-ção 1, pelo que o curso do êmbolo da válvula de pressão é limitado na car-caça. Dessa forma é assegurado que, para a garantia de um fluxo de óleocorrespondente, o êmbolo da válvula de pressão pode percorrer apenas umcurso até um encosto predeterminado e, com isso, também no caso de umafalha do sistema, quase todo o volume de óleo disponível também na válvu-Ia de pressão do trecho hidráulico, esteja à disposição para a abertura daembreagem.

Para a limitação do curso do êmbolo da válvula de pressão, e-xecuções especiais da invenção prevêem que, ou o êmbolo da válvula depressão que pode se movimentar axialmente na válvula de pressão é pro-Iongado em torno do comprimento B, pelo que a fenda anular entre o êmbo-lo de controle e o canto de controle do furo na carcaça da válvula de pres-são é reduzida na posição de repouso da válvula de pressão, ou o êmboloda válvula de pressão é prolongado em torno do comprimento B, ou porém,o pino de guia da mola da válvula é complementado em torno do compri-mento D. Ao invés da última variante para a forma de execução da invençãotambém pode ser empregado um pino de limitação na superfície de encostoda mola da válvula.

Uma outra execução especial da invenção prevê formar um en-costo por meio de um ressalto disposto no furo da válvula, e por uma super-fície de encosto, prevista no êmbolo da válvula de pressão, que deveria seencontrar ou na área do canto de controle da Iamela de entrada ou da Iame-Ia de saída da válvula de pressão.E particularmente vantajoso, em uma outra execução da inven-ção, dispor um encosto na área do lado de saída da válvula servo, na áreada Iamela de entrada, respectivamente, no êmbolo da válvula de pressão.

A invenção deverá ser esclarecida em detalhes, a seguir, comauxílio de um exemplo de execução.São mostradas:

na figura 1: a válvula servo na posição de repouso com diversaspossibilidades de solução construtiva para um encosto,

na figura 2: a posição de uma válvula servo de acordo com ainvenção durante uma falha do sistema, com êmbolo da válvula de pressãoprolongado,

na figura 3: a válvula servo com encosto previsto na saída naárea do canto de controle,

na figura 4: a válvula servo com um encosto disposto na Iamelade entrada.

Na figura 1 está representado esquematicamente um apoio paraum acionamento de força do pedal, para o acionamento de uma embrea-gem. Neste caso, o sistema hidráulico é constituído de um pedal 1, de umcilindro transmissor 2 e de um cilindro receptor 3, que estão ligados entre siatravés dos ramais de condução 15 e 16, e de um circuito com uma bomba4, no qual está integrada uma válvula servo ou uma válvula de pressão. Deforma vantajosa, o apoio servo está disposto entre um primeiro ramal decondução 15 e um segundo ramal de condução 16, portanto, entre o cilindrotransmissor 2 e o cilindro receptor 3, e é constituído da bomba hidráulica 4com uma válvula de pressão 5 ligada em série. Do mesmo modo, a válvulade pressão 5 também pode ser disposta diretamente no cilindro transmissor2 e no cilindro receptor 3. Na carcaça da válvula de pressão 5 estão dispos-tos, em essência, um êmbolo da válvula de pressão 5a e uma mola da vál-vula de pressão 5b, sendo que o êmbolo da válvula de pressão 5a é admiti-do com pressão pela mola da válvula de pressão 5b com sua força de molaespecifica. A válvula de pressão 5 apresenta várias conexões, que estãoligadas com os canais de pressão 12, 13 e 17 e 18. Além da válvula depressão 5, o canal de pressão 18 está ligado com o segundo ramal de con-dução 16. O canal 11 está ligado com o primeiro ramal de condução 15. A-lém disso, o primeiro ramal de condução 15 está ligado com o canto de con-trole 10 da válvula de pressão 5. Por fim, o canal de pressão 12 efetua umaligação para a entrada 17 da bomba 4. Nessa figura, o émbolo da válvula depressão 5a está representado em sua posição de repouso. Entre a saída dabomba 18 e a válvula de pressão 5 está prevista uma válvula de retenção 14.

Através da incorporação de um apoio servo depois do cilindrotransmissor 2, o meio hidráulico admitido com pressão pelo pedal de aco-plamento 1 é transmitido, primeiramente para a válvula de pressão 5 atravésdo primeiro ramal de condução 15, através do canal 11. Com pressão cor-respondente, isto leva ao fato de que é vencida a força de tensão prévia damola da válvula de pressão 5b, que manteve o émbolo da válvula de pres-são 5a da válvula de pressão 5 antes em uma posição, que possibilitou ofluxo do meio de pressão dos dois circuitos. A corrediça da válvula de pres-são 5, neste caso, é deslocada axialmente para longe, de tal modo que aforça formada pelo lado do cilindro transmissor 2, e que atua sobre a super-fície A2 da corrediça da válvula de pressão 5a é maior que a força de molaaplicada pela mola da válvula de pressão 5a sobre a corrediça da válvula depressão 5a, ou da força que atua sobre a superfície A2 - A1 da corrediça daválvula de pressão 5 e, com isso, é reduzido o canto de controle 10 entre ocanal de pressão 12 e a corrediça da válvula de pressão 5a. Deste modo,aumenta a pressão no circuito da bomba hidráulica 4. Neste caso, a pressãototal é conduzida do segundo circuito para a parte do primeiro circuito.

Caso o segundo circuito falhe devido a um defeito interno (falhada bomba 4 ou do motor da bomba 4), com a manutenção das dimensõespara o émbolo da válvula 5a e a mola da válvula 5b iria se incluir um certovolume de óleo V entre a carcaça e a superfície A2 do émbolo da válvula 5a,que não está à disposição para a abertura da embreagem. Se a falha dosistema coincidir com um processo de acoplamento simultâneo, por motivoda alteração de volume repentina na válvula de pressão, isso pode levar aum fecho devido à força descontrolada na embreagem e, com isso, damesma forma, a um aumento de força repentino no pedal. A válvula de re-tenção 14 disposta entre a saída da bomba 18 e a válvula de pressão 5 im-pede que através da bomba 4 venha a ocorrer um aumento repentino depressão no cilindro transmissor 2. À frente dessa válvula de retenção 14 po-de ser ligado em paralelo um anteparo definido, a fim de ajustar um aumen-to definido de pressão no cilindro transmissor 2. Ao invés de um anteparotambém poderia ser reduzida a pressão através de uma ampla faixa de tole-rância na fenda da corrediça 10.

Pelos motivos mencionados acima, o curso axial do êmbolo daválvula de pressão 5a deve ser limitado através dos meios apropriados co-mo, por exemplo, por meio de um encosto. Na figura 1 são mostradas diver-sas soluções para isso. Assim, por exemplo, um êmbolo da válvula de pres-são 5a que apresenta um comprimento A pode ser prolongado em torno deum certo valor B, de tal modo que durante a operação ele encosta no cantode controle 10 e, com isso, a fenda anular nesse ponto é reduzida. Uma ou-tra possibilidade seria obter esse encosto por meio de prolongamento docomprimento original C, através do prolongamento do pino de guia da molada válvula de pressão 5b, da introdução de um pino de limitação na superfí-cie de encosto da mola da válvula 5b, ou de uma combinação dos dois, emtorno do comprimento D, ou por meio do emprego de uma mola com umcomprimento de bloco correspondente, o que, do mesmo modo, teria comoconseqüência uma redução da fenda anular no canto de controle 10 e, comisso, uma redução do volume de óleo que permanece entre a superfície A2do êmbolo da válvula 5a e a carcaça da válvula de pressão 5.

A figura 2 mostra uma das possibilidades de solução apresenta-da mencionada acima para a realização de um encosto na válvula de pres-são 5, isto é, por meio de um prolongamento do êmbolo da válvula de pres-são 5a. Na figura 2 está representada a posição do êmbolo da válvula depressão 5a durante uma falha do sistema. Nessa situação, o êmbolo da vál-vula de pressão 5a fecha o canal de pressão ou a descarga 12 e na válvulade pressão 5 permanece somente um pequeno volume de óleo no espaçoentre a superfície de pressão A2 e a carcaça. O restante do óleo que se en-contra no trecho hidráulico é suficiente para abrir a embreagem nessa situa-ção.

Uma outra possibilidade seria limitar o curso do êmbolo da vál-vula de pressão 5a, pelo fato de que um encosto 19 está disposto direta-mente no espaço interno da carcaça ou no furo da válvula. Para isso, noêmbolo da válvula de pressão 5a está previsto um encosto 20, que entra emcontato com sua superfície A3 no encosto 19.

Em todas essas soluções somente dois componentes são parti-cipantes, pelo que deve ser considerada apenas uma pequena corrente detolerância.

Nas figuras 3 e 4 está representada a idéia fundamental men-cionada por último para a realização de um encosto. Na figura 3 o encostose encontra na área do canto de controle no lado de descarga, ou da Iamelade entrada 13 da válvula de pressão 5, e na figura 4, na lamela de saída 12.LISTA DOS NÚMEROS DE REFERENCIA

1 pedal de embreagem

2 cilindro transmissor

3 cilindro receptor

4 bomba/ bomba hidráulica

5 válvula servo/ válvula de pressão

5a êmbolo da válvula de pressão/ corrediça da válvula de pressão

5b mola da válvula de pressão

7 vedação da válvula de pressão

8 alívio da vedação

10 canto de controle da corrediça

11 canal da câmara de pressão do cilindro transmissor

12 canal de pressão do cilindro transmissor/descarga / Ia-mela de saída da válvula de pressão

13 canal de pressão do cilindro receptor/ Iamela de entradada válvula de pressão

14 válvula de retenção

15 primeiro ramal de condução

16 segundo ramal de condução

17 canal de pressão entrada da bomba/ bomba hidráulica

18 canal de pressão saída da bomba/ bomba hidráulica

19 encosto

20 ressalto

A comprimento original do êmbolo da válvula de pressão

B prolongamento do êmbolo da válvula de pressão

C comprimento original da mola da válvula de pressão

D prolongamento da mola da válvula de pressãoΑ1, A2 superfícies de pressão

A3 superfície de encosto

Claims

1. Válvula servo constituída de uma carcaça, com um êmbolo daválvula de pressão (5a) conduzido dentro dela, e com uma mola da válvula(5b) que está em ligação efetiva com esse êmbolo, bem como, com cone-xões (11, 12, 13) para condutores com um cilindro transmissor (2) e um ci-lindro receptor (3), bem como, para uma bomba (4), caracterizada pelo fatode que o curso do êmbolo da válvula de pressão (5a) é limitado na carcaça.

2. Válvula servo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que o êmbolo da válvula de pressão (5a) apresenta um com-primento A, que é prolongado em torno do comprimento B.

3. Válvula servo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que, o pino de guia da mola da válvula (5b) apresenta um com-primento C, que é completo em torno do comprimento D e/ou está previstoum pino de limitação na superfície de encosto da mola da válvula (5b).

4. Válvula servo de acordo com a reivindicação 3, caracterizadapelo fato de que um encosto é formado por um ressalto (20) disposto no furoda válvula e por uma superfície de encosto (A3), prevista no êmbolo da vál-vula de pressão (5a).

5. Válvula servo de acordo com a reivindicação 4, caracterizadapelo fato de que o encosto está disposto na área do lado de saída (12) daválvula servo (5) no êmbolo da válvula de pressão (5a).

6. Válvula servo de acordo com a reivindicação 4, caracterizadapelo fato de que o encosto está disposto na área da Iamela de entrada (13)no êmbolo da válvula de pressão (5a).