ES2232792T3 - Servomotor neumatico que comprende valvulas de admision y de reequilibrado con asientos desplazados. - Google Patents
Servomotor neumatico que comprende valvulas de admision y de reequilibrado con asientos desplazados.Info
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Abstract
Servomotor (11) neumático de asistencia al frenado para un vehículo automóvil, del tipo que comprende un alojamiento (12) rígido en cuyo interior puede desplazarse un tabique (14) transversal que delimita de forma estanca una cámara delantera (16), sometida a una primera presión (P1) y una cámara trasera (18) sometida a una segunda presión (P2) que varía entre la primera presión (P1) y una presión (Pa) superior a la primera presión (P1), que es susceptible de solicitar a un vástago de accionamiento (28) de un cilindro maestro (13) asociado al servomotor (11) por medio de un disco de reacción (32), del tipo que comprende un pistón (22) tubular, móvil, que está montado a deslizamiento en un alojamiento (12) y que es solidario del tabique desplazable (14), del tipo que comprende un vástago de mando (38) que se desplaza en el pistón (22) selectivamente en función de una fuerza axial de entrada ejercida hacia delante en contra de una fuerza de recuperación ejercida sobre el vástago (38) por un resorte de recuperación (40), del tipo en el que los movimientos del vástago de mando son susceptibles de determinar las aperturas y los cierres de, al menos, una válvula axial (52) denominada "de admisión" que está interpuesta entre una fuente de presión sometida a la presión (Pa) superior a la primera presión (P1) y la cámara trasera (18), y de al menos una válvula axial (50) denominada "de reequilibrado" que está interpuesta entre la cámara delantera (16) y la cámara trasera (18), para accionar el tabique desplazable.
Description
Servomotor neumático que comprende válvulas de
admisión y de reequilibrado con asientos desplazados.
El invento se refiere a un servomotor neumático
de asistencia al frenado para un vehículo automóvil.
El invento se refiere, más particularmente, a un
servomotor neumático de asistencia al frenado, para un vehículo
automóvil, del tipo que comprende un alojamiento rígido en cuyo
interior puede desplazarse un tabique transversal que delimita, de
forma estanca, una cámara delantera, sometida a una primera presión
y una cámara trasera, sometida a una segunda presión que varía entre
la primera presión y una presión superior a la primera presión, que
es susceptible de solicitar a un vástago de accionamiento de un
cilindro maestro asociado al servomotor por medio de un disco de
reacción, del tipo que comprende un pistón tubular móvil montado a
deslizamiento en el alojamiento y solidario del tabique desplazable,
del tipo que comprende un vástago de mando que se desplaza en el
pistón selectivamente en función de una fuerza axial de entrada
ejercido hacia delante, en contra de una fuerza de recuperación
ejercida sobre el vástago por un resorte de recuperación, del tipo
en el que los movimientos del vástago de mando son susceptibles de
determinar las aperturas y los cierres de, al menos, una válvula
axial denominada "de admisión" interpuesta entre una fuente de
presión sometida a la presión superior a la primera presión y la
cámara trasera, y de, al menos, una válvula axial denominada "de
reequilibrado" que está interpuesta entre la cámara delantera y
la cámara trasera, para accionar el tabique desplazable, y del tipo
en el que un empujador, que atraviesa el tabique desplazable y
solidario del extremo del vástago de mando, es susceptible de
solicitar directamente al vástago de accionamiento del cilindro
maestro por medio del disco de reacción.
Se conocen numerosos ejemplos de servomotores
usuales de este tipo. El documento US 5.651.300 A divulga el
preámbulo de la reivindicación 1.
En un servomotor de esta clase, el pistón es
solidario de la pared móvil. Por ejemplo, está alojado a través del
tabique desplazable. Además, la válvula de reequilibrado y la
válvula de admisión forman parte de una válvula única de tres vías,
en la que un asiento común está constituido por una cara delantera
escalonada de un elemento móvil que está cargado elásticamente
contra un collarín de empujador y contra un collarín de pistón,
respecto a los cuales es susceptible de separarse selectivamente
para abrir la válvula de reequlibrado o la válvula de admi-
sión.
sión.
Así, un conducto sensiblemente radial que
atraviesa el pistón y que desemboca en la cámara delantera y un
conducto sensiblemente axial que desemboca al exterior del
servomotor, son susceptibles de ser puestos en comunicación, de
forma selectiva, por medio de una de las válvulas, con un conducto
radial que atraviesa el pistón y que desemboca en la cámara trasera
para mantener o anular una diferencia de presión entre las cámaras
traseras y provocar los desplazamientos del tabique desplazable.
Una concepción de este tipo presenta el
inconveniente de requerir conductos realizados en el pistón con
configuraciones complejas, que perturban la circulación del aire.
Debido a ello, un servomotor realizado según esta concepción
presenta, en general, tiempos de respuesta relativamente altos y es
ruidoso.
Además, tal concepción es particularmente onerosa
al llevarla a la práctica, dado que exige la utilización de un
pistón cuyas formas internas, destinadas a constituir los conductos,
no pueden conseguirse mas que siguiendo un procedimiento de
mecanización.
El invento propone una concepción que permite
remediar estos inconvenientes, según la cual los conductos son
axiales y forman parte de diferentes elementos tubulares del
servomotor. Esta concepción permite favorecer la circulación del
aire a través de las válvulas, lo que hace posible reducir el tiempo
de respuesta del servomotor, garantizando además un funcionamiento
silencioso. Por añadidura, esta nueva concepción permite realizar la
mayor parte de los elementos del servomotor con ayuda de un
procedimiento de embutición, menos oneroso que los procedimientos de
mecanización usuales.
Con este objeto, el invento propone un servomotor
del tipo descrito en lo que antecede, caracterizado porque
comprende:
- un elemento tubular flotante, exterior al
empujador, que puede moverse axialmente y que está solicitado
elásticamente hacia el tabique desplazable, cuyas caras
transversales desplazadas axialmente comprenden primeros elementos
de estanqueidad de las válvulas axiales de admisión y de
reequilibrado,
- un segundo elemento transversal complementario
de estanqueidad de la válvula axial de admisión, montado en el
extremo trasero del empujador,
- un segundo elemento transversal complementario
de estanqueidad de la válvula axial de reequilibrado, constituido
por, al menos, una parte de la cara trasera del tabique
desplazable.
Según otras características del invento:
- al menos un primer elemento de estanqueidad
está constituido por una junta montada en un manguito tubular
asociado que está montado a deslizamiento en el elemento tubular
flotante,
- el elemento tubular flotante comprende:
- \bullet
- una sección tubular intermedia que está montada a deslizamiento en una sección intermedia del pistón, sensiblemente cilíndrica y alrededor de un apoyo tubular del tabique desplazable que recibe el empujador a deslizamiento,
- \bullet
- una sección tubular de extremo delantero, de diámetro superior al diámetro de la sección intermedia, que está recibida en una sección delantera perforada del pistón, dispuesta en la unión del pistón y del tabique desplazable, que recibe interiormente una junta, una cara delantera de la cual forma el primer elemento de estanqueidad de la válvula de reequilibrado, y que está destinada a cooperar con la parte de la cara trasera del tabique desplazable, que forma el segundo elemento de estanqueidad de la válvula de reequilibrado, que está dispuesta radialmente al exterior de, al menos, un orificio que sirve de comunicación entre la cámara delantera y la cámara trasera,
- \bullet
- una sección tubular de extremo trasero, con un diámetro inferior al diámetro de la sección intermedia, que recibe en su interior el casquillo tubular, una cara transversal de extremo del cual lleva una junta, que forma el primer elemento de estanqueidad de la válvula de admisión que está destinado a cooperar con el segundo elemento de estanqueidad previsto en el empujador, y un ánima del cual rodea, de manera estanca, a un conducto axial de admisión del pistón que comunica con la fuente de presión sometida a la presión superior a la primera presión,
- el empujador está guiado en un apoyo tubular
que se extiende axialmente a partir de la cara trasera del tabique
desplazable y el tabique desplazable comprende una pluralidad de
orificios repartidos angularmente a través del tabique transversal,
alrededor de la unión de su apoyo tubular y de su cara trasera,
- una cara escalonada que delimita la sección
tubular intermedia y la sección tubular del elemento tubular recibe,
apoyado sobre ella, el extremo de un resorte de recuperación cuyo
otro extremo está apoyado sobre una cara escalonada del pistón
tubular,
- un pasador radial de tope, cuyos extremos
situados al exterior del pistón, son susceptibles de apoyar sobre el
alojamiento del servomotor, atraviesa una perforación del
servomotor, dos pasos diametralmente opuestos del apoyo tubular del
tabique desplazable, dos pasos diametralmente opuestos del elemento
y dos pasos diametralmente opuestos del pistón,
- los pasos diametralmente opuestos del pistón
forman parte de los orificios del pistón,
- la sección intermedia del pistón, de diámetro
determinado, comprende el conducto de admisión, de diámetro inferior
al diámetro determinado, con el que forma una sola pieza, y el
conducto de admisión está conectado a la sección intermedia a través
de una pared transversal formada de manera enteriza, una cara
delantera de la cual forma la cara escalonada sobre la que apoya el
resorte de recuperación del elemento tubular y cuya cara trasera
forma una cara escalonada sobre la que apoya el resorte de
recuperación del vástago de mando,
- el segundo elemento transversal de estanqueidad
de la válvula axial de admisión está montado en una cazoleta que
está montada apretadamente sobre el extremo trasero del empujador
cilíndrico y una cara trasera transversal de la cual se extiende en
oposición a la junta que forma el primer elemento transversal de
estanqueidad,
- el tabique desplazable, el elemento tubular
flotante, el manguito tubular solidario del elemento tubular
flotante, el pistón, y la cazoleta solidaria del empujador, están
realizados por procedimientos de corte y embutición,
- un resorte de recuperación está interpuesto
axialmente en el elemento tubular flotante, entre el empujador y la
sección trasera del pistón tubular para ejercer una fuerza de
recuperación sobre el vástago de mando,
- la válvula axial de admisión está dispuesta en
el extremo de una cámara interna del pistón tubular que está formada
en la sección trasera del pistón y que comunica radialmente con la
cámara trasera, rodeando el primer elemento transversal de
estanqueidad de la válvula axial de admisión un conducto de admisión
axial que está formado en el elemento tubular flotante y que
comunica con el medio exterior y estando recibido el segundo
elemento transversal complementario de estanqueidad de la válvula
axial de admisión, con holgura, en un orificio axial del pistón que
comunica con la cámara interna,
- la válvula axial de reequilibrado está
dispuesta al exterior del pistón tubular y radialmente al exterior
de, por lo menos, un conducto de reequilibrado del pistón tubular
que pone en comunicación la cámara delantera y la cámara
trasera,
- el elemento tubular flotante comprende:
- \bullet
- una sección tubular delantera, montada a deslizamiento sobre la sección trasera del pistón, que monta el primer elemento de estanqueidad de la válvula de reequilibrado, y que está destinada a cooperar con el segundo elemento de estanqueidad de la válvula de reequilibrado montada en la parte de la cara trasera de la sección delantera del pistón, estando el primero y el segundo elementos de estanqueidad de la válvula de reequilibrado dispuestos radialmente, al menos en parte, al exterior de, por lo menos, una perforación de comunicación entre la cámara delantera y la cámara trasera que traviesa la sección delantera del pistón,
- \bullet
- una sección tubular intermedia que está montada a deslizamiento sobre la sección trasera del pistón, y de la que, al menos un paso longitudinal, está dispuesto radialmente en línea con, al menos, un paso longitudinal de la sección trasera del pistón que permite la comunicación entre la cámara interior del pistón y la cámara trasera,
- \bullet
- una sección tubular trasera, de diámetro menor que el diámetro de la sección intermedia, que forma el conducto que comunica con el medio exterior y que está montada a deslizamiento sobre, al menos, una sección tubular trasera del empujador atravesada por el vástago de mando,
y una pared transversal de unión entre las
secciones intermedia y trasera del elemento tubular, dispuesta de
manera sensiblemente axial en la proximidad de la perforación del
extremo de la sección tubular trasera del pistón, comprende el
primer elemento de estanqueidad de la válvula axial de admisión que
está destinado a cooperar con el segundo elemento de estanqueidad de
la válvula axial de admisión que está montada en el empujador y que
está recibido en dicha perforación de extremo de la sección tubular
trasera del pistón,
- el primer elemento de estanqueidad de la
válvula axial de admisión está constituido por una parte anular de
la cara delantera de la pared transversal de unión entre las
secciones intermedia y trasera del elemento tubular,
- el segundo elemento transversal complementario
de estanqueidad de la válvula axial de admisión está constituido por
una junta anular montada en una cara trasera anular de una cazoleta
que está montada en el empujador y que es recibida con holgura en la
perforación de extremo de la cámara del pistón tubular,
- el primer elemento de estanqueidad de la
válvula axial de reequilibrado está constituido por una junta anular
que está recibida en una garganta practicada en la cara delantera de
la sección tubular del extremo delantero del elemento tubular,
- el segundo elemento transversal complementario
de estanqueidad de la válvula axial de reequilibrado está
constituido por una parte anular de la cara trasera que delimita las
secciones delantera y trasera del pistón tubular,
- el servomotor comprende una pluralidad de
orificios que están repartidos angularmente de manera regular a
través de la sección delantera del pistón y que desembocan en la
cara trasera que delimita las secciones delantera y trasera del
pistón tubular, para formar los conductos de reequilibrado,
- el cuerpo del pistón comprende un ánima axial
que desemboca en la cara delantera del pistón y en la cámara
interior del pistón, y que recibe:
- \bullet
- el extremo del vástago de accionamiento del cilindro maestro,
- \bullet
- el disco de reacción,
- \bullet
- un manguito deslizante atravesado por una sección delantera del empujador, un resalto del cual comprende una cara delantera, que es coaxial con un palpador formado en el extremo delantero del empujador, para solicitar al disco de reacción,
- una pared transversal formada en el extremo del
ánima axial constituye por un lado un tope para el resalto del
manguito y recibe por el lado opuesto el extremo del resorte de
recuperación cuyo otro extremo apoya contra una cara delantera de la
cazoleta del empujador,
- una cara escalonada que delimita la sección
delantera y la sección intermedia del elemento tubular recibe,
apoyando contra ella, el extremo de un resorte de recuperación cuyo
otro extremo apoya contra una cara escalonada del alojamiento,
- la cazoleta está interpuesta axialmente entre
las secciones trasera y delantera del empujador, con las que es
solidaria,
- una junta anular está interpuesta entre una
sección tubular trasera del alojamiento y la sección tubular trasera
del elemento tubular flotante, para asegurar la estanqueidad entre
el medio exterior y la cámara trasera del servo-
motor,
motor,
- la sección intermedia del elemento tubular
flotante comprende una pluralidad de pasos longitudinales
dispuestos, cada uno, en línea con los pasos longitudinales de la
sección trasera del pistón, y la sección tubular intermedia del
elemento tubular flotante comprende, al menos, un dedo de
inmovilización en rotación que está montado a deslizamiento en, al
menos, uno de dichos pasos de la sección trasera del pistón,
- al menos un elemento de entre el tabique
desplazable, el elemento tubular flotante, el manguito intermedio,
el empujador y el pistón, está realizado por procedimientos de corte
y embutición,
- al menos un elemento de entre el tabique
desplazable, el elemento tubular flotante, el manguito intermedio,
el empujador y el pistón, está realizado por un procedimiento de
moldeo de un material plástico.
Otras características y ventajas del invento
resultarán evidentes a partir de la lectura de la descripción
detallada que sigue, para cuya comprensión se hará referencia a los
dibujos adjuntos, en los cuales:
- la figura 1 es una vista de conjunto, en corte
axial, de un servofreno que comprende un servomotor neumático de
asistencia al frenado realizado de acuerdo con un estado anterior de
la técnica;
- la figura 2 es una vista de detalle del
servomotor de la figura 1;
- la figura 3 es una vista en perspectiva de los
elementos contenidos en el alojamiento de un servomotor según un
primer modo de realización del presente invento,
- la figura 4 es una vista de detalle en corte
axial de un servomotor de acuerdo con un primer modo de realización
del presente invento, ilustrándose el empujador en reposo, la
válvula de reequilibrado abierta y la válvula de admisión
cerrada,
- la figura 5 es una vista de detalle, en corte
axial, de un servomotor de acuerdo con un primer modo de realización
del presente invento, estando el empujador accionado y estando
cerradas la válvula de reequilibrado y la válvula de admisión,
- la figura 6 es una vista de detalle, en corte
axial, de un servomotor de acuerdo con un primer modo de realización
del presente invento, estando accionado el empujador, cerrada la
válvula de reequilibrado y abierta la válvula de admisión,
- la figura 7 es una vista de detalle, en corte
axial, de un servomotor de acuerdo con el invento, estando liberado
el empujador, abierta la válvula de reequilibrado y cerrada la
válvula de admisión,
- la figura 8 es una vista de detalle, en corte
axial, de un servomotor de acuerdo con un segundo modo de
realización del presente invento, visto en una posición de reposo,
con el empujador en reposo, la válvula de reequilibrado cerrada y la
válvula de admisión cerrada;
- la figura 9 es una vista de detalle, en corte
axial, de un servomotor de acuerdo con un segundo modo de
realización del presente invento visto en una posición de
equilibrio, estando accionado el empujador, cerrada la válvula de
reequilibrado y cerrada la válvula de admisión;
- la figura 10 es una vista de detalle, en corte
axial, de un servomotor de acuerdo con un segundo modo de
realización del presente invento, visto en una posición de
saturación, estando accionado el empujador, cerrada la válvula de
reequilibrado y abierta la válvula de admisión;
- la figura 11 es una vista de detalle, en corte
axial, de un servomotor de acuerdo con un segundo modo de
realización del presente invento, vista en posición de retorno,
estando liberado el empujador, abierta la válvula de reequilibrado y
cerrada la válvula de admisión.
En la descripción que sigue, números de
referencia idénticos designan piezas idénticas o con funciones
similares.
Por convenio, los términos "delantero",
"trasero", "superior" e "inferior" designan,
respectivamente, elementos o posiciones orientados, respectivamente,
hacia la izquierda, la derecha, arriba o abajo, en las figuras 1 a
11.
En la figura 1 se ha representado el conjunto de
un servofreno 10 que comprende un servomotor 11 neumático usual de
asistencia al frenado, para un vehículo automóvil. El servomotor 11
está destinado a accionar un cilindro maestro 13 de frenado del
vehículo.
De manera conocida, el servomotor neumático 10
comprende un alojamiento rígido 12 en cuyo interior está montado, de
forma que pueda moverse, un tabique transversal 14 que delimita, de
manera estanca, una cámara delantera 16, sometida a una primera
presión "P_{1}" y una cámara trasera 18 sometida a una
segunda presión "P_{2}". La segunda presión "P_{2}" es
susceptible de variar entre el valor de la presión "P_{1}" y
el valor de una presión "P_{a}" superior a la presión
"P_{1}", para provocar los desplazamientos del tabique 14,
que es susceptible de solicitar, como se verá ulteriormente, a un
vástago 28 de accionamiento del cilindro maestro 13.
Más particularmente, la presión "P_{1}"
corresponde en especial a una presión suministrada por una fuente de
depresión del vehículo. En el caso de un motor con encendido
controlado, la presión de depresión "P_{1}" es suministrada,
por ejemplo, por un colector de admisión del motor del vehículo y,
en el caso de un motor con encendido por compresión, del tipo
"diesel", la presión de depresión "P_{1}" es
suministrada, por ejemplo, por una bomba de vacío del vehículo.
La cámara delantera 16 está conectada con la
fuente de depresión del vehículo por medio de un conducto 20 de
depresión que desemboca en el alojamiento 12.
El servomotor neumático 11 comprende un pistón
móvil 22 de eje A, que es solidario del tabique desplazable 14. Por
ejemplo, el pistón móvil 22 está dispuesto a través del tabique
desplazable 14.
En el interior del alojamiento 12, el tabique
desplazable 14 está cargado elásticamente hacia atrás por un resorte
24 de recuperación que apoya sobre el alojamiento 12 y sobre una
cara delantera 26 del pistón móvil 22. La cara delantera 26 del
pistón móvil 22 comprende un apoyo cilíndrico 27 delantero que está
dispuesto frente a un disco 32 de reacción que está alojado en una
cazoleta 30 solidaria del vástago 28 de accionamiento del cilindro
maestro 13.
Un vástago 38 de mando que está conectado, por
ejemplo, a un pedal de freno del vehículo por medio de un manguito
41 de acoplamiento, es susceptible de desplazarse en el pistón móvil
22, selectivamente, en función de una fuerza axial de entrada
ejercida hacia delante sobre el manguito 41. La fuerza de
accionamiento es ejercida en contra de una fuerza de recuperación
aplicada sobre el vástago 38 por un resorte de recuperación 40 que
está interpuesto entre el pistón móvil 22 y el vástago 38 de
mando.
El extremo delantero del vástago 38 de mando
opuesto al manguito 41 está conformado como una rótula 42 y está
recibido en un alojamiento 44 complementario de un empujador 46
sensiblemente cilíndrico, montado a deslizamiento en el pistón móvil
22.
Como se ilustra más particularmente en la figura
2, los movimientos del vástago 38 de mando son susceptibles de
determinar las aperturas y los cierres de, al menos, una válvula 52
axial, denominada "de admisión", que está interpuesta entre una
fuente de presión sometida a la presión "P_{a}" superior a la
primera presión "P_{1}" y la cámara trasera 18, y al menos
una válvula axial 50, denominada "de equilibrado", que está
interpuesta entre la cámara delantera 16 y la cámara trasera 18,
para accionar el tabique desplazable descrito en lo que
antecede.
De manera conocida y de forma no limitativa del
invento, la fuente de presión sometida a la presión "P_{a}"
corresponde al medio atmosférico ambiente. A este efecto, la válvula
50 desemboca directamente en un extremo trasero 54 del cuerpo del
pistón 22, formando un conducto axial que se abre al aire libre.
De manera usual, la válvula 50 de reequilibrado y
la válvula 52 de admisión forman parte de una única válvula 56 de
tres vías, un asiento común 58 de la cual está constituido por una
cara delantera escalonada de un elemento 60 anular móvil solicitado
elásticamente por un resorte 62 contra un collarín 64 del empujador
46 y contra un collarín 66 del pistón 22.
Así, un conducto 68 sensiblemente radial que
atraviesa el pistón 22 y que desemboca en la cámara delantera 16, o
bien el conducto 54 sensiblemente axial que desemboca al exterior
del servomotor 12, son susceptibles de ser puestos en comunicación,
selectivamente, por medio de un ánima 72 de guiado del empujador y
de una ranura 70 formada en este ánima, con un conducto radial 74
que atraviesa el pistón 22 y que desemboca en la cámara trasera 18
para mantener, o anular, una diferencia de presión entre las cámaras
delantera 16 y trasera 18 y provocar, así, los movimientos del
tabique 14 desplazable.
La puesta en práctica de una concepción de este
tipo es particularmente onerosa, ya que necesita utilizar un pistón
cuyas formas internas, destinadas a constituir los conductos 68 y
74, no pueden realizarse mas que mediante un procedimiento de
mecanización.
Para remediar este inconveniente, el invento
propone un servomotor 11 del tipo descrito en lo que antecede, en el
que los conductos de admisión y de reequilibrado estén formados en
los elementos tubulares del servomotor 11.
A este efecto, como se ilustra en las figuras 3 a
7, el servomotor 11 comprende, según un primer modo de
realización:
- un elemento 76 tubular flotante, exterior al
empujador 46, que puede moverse axialmente y que está solicitado
elásticamente hacia el tabique desplazable, cuyas caras extremas
transversales 78, 80, desplazadas axialmente, comprenden,
respectivamente, primeros elementos 82, 84 de estanqueidad de las
válvulas axiales de admisión 52 y de reequilibrado 50,
- un segundo elemento 86 transversal,
complementario, de estanqueidad de la válvula axial de admisión 52,
montado en el extremo trasero del empujador 46,
- un segundo elemento 88 transversal,
complementario, de estanqueidad de la válvula axial de reequilibrado
50, constituido por, al menos, parte de la cara trasera 90 del
tabique desplazable.
De acuerdo con el invento, al menos un primer
elemento de estanqueidad está constituido por una junta montada en
un casquillo tubular 92 asociado, que está montado a deslizamiento
en el elemento tubular 76 flotante. En el modo de realización
preferido del invento, este primer elemento de estanqueidad es el
primer elemento de estanqueidad 82 de la válvula axial de admisión y
el casquillo 92 está montado a deslizamiento en el extremo trasero
del elemento tubular 76.
Más particularmente, como se ilustra en la
figuras 4 a 7, el elemento tubular flotante 76 comprende una sección
intermedia 94 tubular, que está montada a deslizamiento en una
sección intermedia 96 del pistón 22 sensiblemente cilíndrica y
alrededor de un apoyo tubular 98 del tabique desplazable que recibe
a deslizamiento el empujador 46. El apoyo tubular 96 se extiende
axialmente a partir de la cara trasera 90 del tabique desplazable
14.
El elemento tubular flotante 76 comprende,
también, una sección tubular 100 de extremo delantero, de diámetro
superior al diámetro de la sección intermedia 94, que está recibida
en una sección delantera 102 perforada del pistón 22, dispuesta en
la unión del pistón 22 y del tabique desplazable. La sección
delantera 102 recibe en su interior una junta 104, cuya cara
delantera forma el primer elemento de estanqueidad 84 de la válvula
de reequilibrado 50. La cara delantera 84 de la junta 104 está
destinada a cooperar con la parte 88 de la cara trasera 90 del
tabique desplazable 14, que forma el segundo elemento de
estanqueidad de la válvula de reequilibrado 50, que está dispuesta
radialmente al exterior de, al menos, un orificio 106 de
comunicación entre la cámara delantera 16 y la cámara trasera 18,
para interrumpir la comunicación entre las cámaras delantera 16 y
trasera 18. Además, un apoyo interior 83 de la junta 104 desliza en
contacto con el apoyo tubular 98 del tabique desplazable para no
permitir el paso del aire que entra por la cara delantera 84 de la
junta 104 y la parte 88 de la cara trasera 90 del tabique
desplazable 14.
A este efecto, el tabique desplazable 14
comprende una pluralidad de perforaciones 106 que están repartidas
angularmente de manera regular a través del tabique transversal 14,
y que desembocan sensiblemente alrededor de la unión del apoyo
tubular 98 y de la cara trasera 90.
El elemento tubular flotante 76 comprende,
finalmente, una sección tubular 108 de extremo trasero, de diámetro
menor que el diámetro de la sección intermedia 94, que recibe en su
interior el casquillo tubular 92 cuya cara transversal de extremo
delantero 78 monta la junta 82, que forma el primer elemento de
estanqueidad de la válvula 52 de admisión, que está destinado a
cooperar con el segundo elemento de estanqueidad 86 montado en el
empujador 46. Un ánima 110 del casquillo 92 rodea en relación de
estanqueidad un conducto axial 112 de admisión del pistón 22, que
comunica con la fuente de presión sometida a la presión
"P_{a}" superior a la primera presión "P_{a}".
Ha de observarse que con vistas a obtener una
estanqueidad satisfactoria, el extremo trasero del casquillo 92
comprende una garganta interna 116 en la que está recibida una junta
114 dispuesta en contacto con la periferia 118 externa del conducto
112.
Ventajosamente, para asegurar la recuperación
elástica del elemento 76 hacia el tabique desplazable 14, una cara
120 escalonada que delimita la sección tubular intermedia 94 y la
sección 108 tubular de extremo trasero del elemento tubular recibe
el extremo de un resorte 122 de recuperación apoyado contra ella,
cuyo otro extremo está apoyado sobre una cara 124 escalonada del
pistón tubular 22.
En el modo de realización preferido del invento,
la sección intermedia 96 del pistón 22, de diámetro determinado,
comprende el conducto de admisión 112, de diámetro menor que el
diámetro determinado, con el que forma una sola pieza, y el conducto
de admisión 112 está conectado con la sección intermedia 96 por
medio de una pared transversal 126 enteriza, cuya cara delantera
forma la cara 124 escalonada contra la que apoya el resorte 122 de
recuperación del elemento tubular y cuya cara trasera forma una cara
escalonada 128 contra la que apoya el resorte de recuperación 40 del
vástago de mando 38.
Ventajosamente, la carga en apoyo del empujador
46 en su posición de reposo, está asegurada por un pasador 134
radial de tope cuyos extremos 136 exteriores al pistón 22 son
susceptibles de apoyar sobre el alojamiento 12 del servomotor. El
pasador 134 atraviesa un orificio 138 del empujador 46, dos
aberturas 140 diametralmente opuestas del apoyo tubular 98 del
tabique desplazable 12, dos pasos 142 diametralmente opuestos del
elemento 76 y dos pasos 144 diametralmente opuestos del pistón
22.
Ventajosamente, los pasos 144 diametralmente
opuestos del pistón 22 forman parte de los orificios del pistón 22,
que permiten el paso del aire de la cámara delantera 16 hacia la
cámara trasera 18 cuando está abierta la válvula de reequilibrado
50, o el paso de aire del medio exterior procedente del conducto 112
cuando está abierta la válvula de admisión 52.
Se comprenderá que los orificios del pistón 22 y
que la sección delantera 102 del pistón 22, pueden comprender pasos
suplementarios, por ejemplo los pasos 145 tales como los
representados en la figura 3.
De manera más general, el elemento 76 puede
comprender, también, pasos 147 suplementarios de comunicación con la
cámara trasera 18, como se representa en la figura 3.
El segundo elemento 86 transversal de
estanqueidad de la válvula axial de admisión está constituido por
una cara trasera de una cazoleta 130 que se monta apretadamente
sobre el extremo trasero 132 del empujador cilíndrico 46. La cara
trasera 86 transversal de la cazoleta se extiende frente a la junta
82 que forma el primer elemento transversal de estanqueidad.
Una de las ventajas principales del invento es
que, debido a las formas cilíndricas o tubulares del tabique
desplazable 14, del elemento tubular flotante 76, del casquillo
tubular 92 que está montado a deslizamiento en el elemento tubular
flotante 76 y mantenido en contacto con él por acción del resorte
122, del pistón 22, y de la cazoleta 130 solidaria del empujador 46,
la circulación del aire es favorecida a través de las válvulas, lo
que permite reducir el tiempo de respuesta del servomotor 11
garantizando siempre un funcionamiento silencioso.
Además, todos estos elementos pueden obtenerse
mediante procedimientos de corte y de embutición. Esta configuración
es particularmente ventajosa por cuanto permite realizar el
servomotor 11 con costes de fabricación reducidos.
En esta configuración, los elementos internos del
servomotor 11 son susceptibles de ocupar cuatro configuraciones
diferentes, que se han representado en las figuras 4 a 7.
Como se ilustra en la figura 4, el vástago de
mando 38 es susceptible de ocupar un posición de reposo. En esta
posición, la válvula 52 de admisión de aire está cerrada y la
válvula de reequilibrado 50 está abierta, de modo que en las cámaras
delantera 16 y trasera 18 reina la misma presión "P_{1}". El
tabique desplazable está, por tanto, inmóvil. El pistón 22 es
mantenido en su posición de reposo mediante el pasador 134 que está
apoyado contra el alojamiento 12.
A partir de esta posición, un avance del vástago
de mando 38 provoca el avance del empujador 46 y de la cazoleta 86,
con él asociada, como se representa en la figura 5. Al avanzar, el
empujador 46 deja de oponerse al avance del casquillo 92 y del
elemento tubular 76, que es cargado entonces hacia el tabique
desplazable 14 mediante el resorte de recuperación 122. Durante el
avance del elemento 76, la válvula de admisión 52 permanece cerrada
ya que la junta 82 se mantiene en contacto con la cara trasera 86 de
la cazoleta 130 solidaria del empujador 46. Luego, el avance del
elemento tubular 76 provoca el cierre de la válvula de reequilibrado
50 y aísla así la cámara delantera 16 de la cámara trasera 18
después de que la cara delantera 84 de la junta 104 entra en
contacto con la parte 88 de la cara trasera 90 del tabique 14
desplazable. El pistón 22, empujado por el vástago de mando 38 y por
el resorte de recuperación 40 es mantenido apoyado sobre la cara 90
del tabique desplazable 14.
Después, como se representa en la figura 6, al
continuarse el avance del vástago de mando 38, el empujador 46
avanza arrastrando la cazoleta 130 cuya cara 86 se separa de la
junta 82, lo que provoca la apertura de la válvula de admisión 52.
El aire a la presión atmosférica "P_{a}" penetra en la cámara
trasera 18, lo que tiene como efecto crear una diferencia de presión
a una y otra parte del tabique desplazable 14 y, por tanto, provocar
el avance del tabique 14. El pistón 22 prosigue su avance con la
ayuda de la fuerza ejercida sobre el tabique 14 desplazable y el
pasador 134 abandona su apoyo contra el alojamiento 12 del
servomotor 11.
Si es liberado el vástago de mando como se
representa en la figura 7, el movimiento inverso del empujador 46
provoca, de entrada, el cierre de la válvula de admisión 52 y,
después, la reapertura de la válvula de reequilibrado 50. El aire a
la presión atmosférica "P_{a}" contenido en la cámara de
presión trasera 18 es evacuado en la cámara de presión 14 delantera
sometida a la presión de depresión "P_{1}".
Las figuras 8 a 11 ilustran un segundo modo de
realización de un servomotor 11 según el presente invento, que
comprende:
- un elemento 76 tubular flotante, montado a
deslizamiento sobre una sección trasera 23 del pistón tubular 22 y
que está solicitado elásticamente hacia el tabique desplazable 14,
una cara transversal 78 del cual comprende un primer elemento 82
transversal de estanqueidad de la válvula axial 52 de admisión y
cuya otra cara transversal 80 desplazada comprende un primer
elemento 84 transversal de estanqueidad de la válvula axial de
reequilibrado 50,
- un segundo elemento 86 transversal
complementario de estanqueidad de la válvula axial 52 de admisión,
montada en el empujador 46, y
- un segundo elemento transversal 88
complementario de estanqueidad de la válvula axial de reequilibrado
50, constituido por, al menos, una parte de la cara 90 que delimita
las secciones delantera 21 y trasera 23 del pistón 22,
y comprende un resorte 150 de recuperación
interpuesto axialmente en el elemento 76 tubular flotante entre el
empujador 46 y la sección trasera 23 del pistón tubular 22 para
ejercer una fuerza de recuperación sobre el vástago de mando 38.
La válvula axial 52 de admisión está dispuesta en
el extremo trasero de una cámara interior 25 del pistón tubular 22
que está formada en la sección trasera 23 del pistón 22 y que
comunica radialmente con la cámara trasera 18, rodeando el primer
elemento transversal 82 de estanqueidad de la válvula axial 52 de
admisión a un conducto 108 de admisión axial que está formado en el
elemento tubular flotante 76 y que comunica con el medio exterior a
la presión "P_{a}", y estando recibido el segundo elemento
transversal 86 complementario de estanqueidad de la válvula axial 52
de admisión, con holgura, en un orificio axial 29 del pistón 22 en
comunicación con la cámara interior
25.
25.
La válvula axial de reequilibrado 50, por su
parte, está dispuesta al exterior del pistón tubular 22. Esta
situada radialmente al exterior de, al menos, un conducto 106 de
reequilibrado del pistón tubular 22 que pone en comunicación la
cámara delantera 16 con la cámara trasera 18.
Más en particular, el elemento tubular flotante
76 comprende una sección tubular delantera 100 que está montada a
deslizamiento en la sección trasera 23 del pistón 22. La sección
tubular 100 delantera lleva, en su extremo libre delantero el primer
elemento 84 de estanqueidad de la válvula de reequilibrado 50, que
está destinado a cooperar con el segundo elemento de estanqueidad 88
de la válvula de reequilibrado 50 previsto en la parte de la cara
trasera 90 de la sección delantera 21 del pistón 22. Para formar la
válvula de reequilibrado 50, los elementos primero y segundo 84, 88
de estanqueidad de la válvula de reequilibrado 50 están dispuestos
radialmente, al menos en parte, al exterior de, por lo menos, un
orificio 106 de comunicación entre la cámara delantera 16 y la
cámara trasera 18 que atraviesa la sección delantera 21 del pistón
22.
El elemento tubular flotante 76 comprende,
asimismo, una sección 94 intermedia, tubular, que está montada a
deslizamiento sobre la sección trasera 23 del pistón 22, y al menos
un paso longitudinal 142 de la cual está dispuesto radialmente en
línea con, al menos, un paso longitudinal 144 de la sección trasera
23 del pistón 22 que permite la comunicación entre la cámara
interior 25 del pistón 22 y la cámara trasera 18.
Para garantizar un caudal máximo de aire entre la
cámara interior 25 del pistón 22 y la cámara trasera 18 del
servomotor cuando está abierta la válvula de admisión 52, la sección
intermedia 94 del elemento tubular flotante 76 comprende una
pluralidad de pasos longitudinales 142, por ejemplo tres pasos
dispuestos radialmente a 120º entre sí, cada uno de los cuales se
encuentra situado en alineación con uno correspondiente de los pasos
longitudinales 144 de la sección trasera 23 del pistón 22. La
sección tubular intermedia 94 del elemento tubular flotante 76
comprende, además, al menos un dedo 156 interior de inmovilización
en rotación que está montado a deslizamiento en, por lo menos, uno
de los citados pasos 144 de la sección trasera 23 del pistón 22.
El elemento tubular flotante 76 comprende,
finalmente, una sección tubular trasera 108 de diámetro menor que el
diámetro de la sección intermedia 94, que forma el conducto 108 que
comunica con el medio exterior a la presión "P_{a}" y que
está montado a deslizamiento sobre, al menos, una sección tubular
trasera 110 del empujador 46. Ventajosamente, la sección tubular 110
está atravesada por el vástago de mando 38.
Para formar la válvula de admisión 52, una pared
transversal 91 de unión entre las secciones intermedia 94 y trasera
108 del elemento tubular 76, dispuesta en esencia axialmente en la
proximidad del orificio 29 de extremo de la sección tubular trasera
23 del pistón 22, comprende en su cara delantera 78 el primer
elemento 82 de estanqueidad de la válvula axial 52 de admisión que
está destinado a cooperar con el segundo elemento 86 de estanqueidad
de la válvula axial 52 de admisión que está montado en el empujador
46 y que está recibido en el citado orificio 29 de extremo de la
sección tubular trasera 23 del pistón 22.
Los elementos de estanqueidad de las válvulas de
admisión 52 y de reequilibrado 50 pueden estar realizados de
diversas formas conocidas, apropiadas para garantizar una perfecta
estanqueidad de las válvulas 50, 52 cuando estén cerradas.
No obstante, en el modo de realización preferido
del invento, el primer elemento 82 de estanqueidad de la válvula
axial 52 de admisión, está constituido por una parte anular de la
cara delantera 78 de la pared transversal 91 de unión entre las
secciones intermedia 94 y trasera 108 del elemento tubular 76.
El segundo elemento 86 transversal complementario
de estanqueidad de la válvula axial 52 de admisión, que está
dispuesto frente a esta parte anular 82, está constituido por una
junta anular llevada por una cara trasera anular 102 de una cazoleta
104 que está montada en el empujador 46 y que está recibida con
holgura en el orificio 29 de extremo de la cámara 25 del pistón
tubular 26.
En el modo de realización preferido del invento,
la cazoleta 104 está interpuesta entre una sección delantera 111 y
la sección trasera 110 del empujador 46, con las que es solidaria,
pero esta disposición no supone una limitación del invento. La
cazoleta 104 podría, en particular, ser una cazoleta engastada en el
cuerpo del empujador 46.
De preferencia, la junta anular 86 está recibida
en una garganta de la cara trasera 102 de la cazoleta 104, en la que
está, por ejemplo, pegada.
Para garantizar una perfecta estanqueidad entre
la cámara trasera 18 y el medio exterior a la presión "P_{a}"
cuando la válvula de admisión 52 está cerrada, una junta anular 152
está interpuesta entre una sección tubular trasera 154 del
alojamiento 12 y la sección tubular trasera 108 del elemento tubular
flotante 76 para asegurar la estanqueidad entre el medio exterior y
la cámara trasera 18 del servomotor 11.
El primer elemento 84 de estanqueidad de la
válvula axial de reequilibrado 50 está constituido por una junta
anular 64 que está recibida en una garganta 85 practicada en la cara
delantera libre de la sección tubular 100 de extremo delantero del
elemento tubular 76. La junta 84 está alojada, por ejemplo, en la
garganta 95.
El segundo elemento 88 transversal complementario
de estanqueidad de la válvula axial de reequilibrado, está
constituido por una parte anular de la cara trasera 90 que delimita
las secciones delantera 21 y trasera 23 del pistón tubular 22.
Para formar los conductos 106 de reequilibrado
necesarios para garantizar un caudal de aire máximo, la sección
delantera 21 del pistón 22 comprende una pluralidad de orificios 106
que están repartidos angularmente de manera regular a través de
dicha sección delantera 21, que desembocan en la cara trasera 90 que
delimita las secciones delantera 21 y trasera 23 del pistón tubular
22. Esta configuración garantiza un caudal de aire máximo durante el
reequilibrado de las cámaras delantera 16 y trasera 18.
Como se verá en lo que sigue en la presente
descripción, el elemento tubular 76 está cargado, en las posiciones
de reposo, de saturación y de equilibrio del servomotor 11, contra
el pistón 22 de forma que la válvula de reequilibrado 50 permanezca
cerrada, a fin de permitir tiempos de reacción más rápidos del
servomotor 11 al limitar la duración de la fase de reequilibrado. A
este efecto, una cara escalonada 120 que delimita la sección
delantera 100 y la sección intermedia 94 del elemento tubular 76,
recibe, apoyado contra ella, el extremo de un resorte 122 de
recuperación cuyo otro extremo apoya contra una cara escalonada 124
del alojamiento 12.
Además, el cuerpo del pistón 22 comprende un
ánima axial 126 que desemboca en la cara delantera 26 del pistón 22
y en la cámara interior 25 del pistón 22. Este ánima axial 126
recibe el extremo 31 del vástago 28 de accionamiento del cilindro
maestro, que está conformado a modo de receptáculo 30 de diámetro
sensiblemente igual al del ánima 126, el disco de reacción 32, de
diámetro sensiblemente igual al del ánima 126, y un resalto 138,
cuyo diámetro exterior es sensiblemente igual al del ánima 126 de un
casquillo deslizante 128, atravesado por la sección delantera 111
del empujador 46. Una cara delantera 130 del resalto 138 coaxial con
un palpador 132 fijado al extremo de la sección delantera 11 del
empujador 46, es susceptible, al igual que dicho palpador 132, de
solicitar al disco de reacción 32.
De esta forma, el vástago de accionamiento 28 es
susceptible, en función de la velocidad de accionamiento del vástago
de mando 38, de transmitir la reacción del cilindro maestro de
manera variable por una parte al palpador 132 y, por otra parte, al
pistón 22, por medio del resalto 138. Una configuración de esta
clase es conocida desde hace tiempo en el estado de la técnica y, al
no constituir el objeto de la presente descripción, no se expondrá
de manera más explícita en lo que sigue en la presente
descripción.
Ventajosamente, una pared transversal 134,
formada en el extremo del ánima axial 126 forma, de un lado, un tope
136 para el resalto 138 del casquillo 128 y recibe, del lado opuesto
140, el extremo del resorte 150 de recuperación cuyo otro extremo
está apoyado sobre una cara delantera 151 de la cazoleta 104 del
empujador 46. El resorte de recuperación 150 está recibido, por
tanto, ventajosamente, en el elemento tubular flotante 76 y, de
hecho, esta configuración permite, con respecto a un servomotor
usual en el que el resorte de recuperación del vástago de mando está
interpuesto en el conducto de admisión axial entre el alojamiento y
el vástago de mando, limitar la dimensión axial dedicada al resorte
de recuperación. El servomotor 11 tiene, por tanto, una dimensión
axial bastante más reducida.
Una de las principales ventajas del invento es
que, debido a las formas cilíndricas o tubulares del tabique
desplazable 14, del elemento tubular flotante 76, del casquillo
tubular intermedio 128, del pistón 22 y del empujador 47, se
favorece la circulación del aire a través de las válvulas 50 y 52,
lo que permite reducir el tiempo de respuesta del servomotor 11
garantizando, al vez, un funcionamiento silencioso.
Además, al menos uno de estos elementos y, de
preferencia, la mayor parte de ellos, pueden realizarse mediante
procedimientos de corte y embutición o, incluso, mediante un
procedimiento de moldeo de un material plástico. Esta configuración
es particularmente ventajosa por cuanto permite realizar el
servomotor 11 con costes de fabricación reducidos.
En esta configuración, los elementos internos del
servomotor 11 son susceptibles de adoptar cuatro configuraciones
diferentes, que se representan en las figuras 9 a 11.
Como se ilustra en la figura 8, que representa
una posición de reposo del servomotor, el vástago de mando 38 es
susceptible de ocupar una posición de reposo. En esta posición, al
estar la cazoleta 104 del empujador 46 cargada contra la pared 91
del elemento tubular 76 por el resorte 150, la válvula 52 de
admisión de aire está cerrada. La válvula de reequilibrado 50 está
cerrada, también, ya que la sección delantera 100 del elemento
tubular 76 está solicitada contra la cara trasera 90 del pistón
22.
Inicialmente, las cámaras delantera 16 y trasera
18 están sometidas a la misma presión "P_{1}" de depresión.
El tabique desplazable se encuentra, por tanto, en reposo.
A partir de esta posición, un avance del vástago
de mando 38 provoca una descompresión del resorte 122 de
recuperación del elemento tubular hasta una posición denominada de
equilibrio del servomotor, que ha sido representada en la figura 9.
La descompresión del resorte 122 de recuperación del elemento
tubular empuja al pistón 22 y a la pared desplazable 14 hacia
delante y permite que se inicie el accionamiento del vástago de
mando 28 del cilindro maestro.
Además, al ser descomprimido el resorte 122, no
aplica más que ligeramente la pared 91 del elemento tubular 76
contra la cazoleta 104 del empujador 46. Las válvulas 50 y 52
permanecen siempre cerradas.
Un avance del vástago de mando 38 provoca la
compresión del resorte 150 de recuperación del empujador 46, lo que
permite que la cazoleta 104 se separe de la pared 91 del elemento
tubular 76 y, por tanto, la apertura de la válvula de admisión 52,
como se representa en la figura 10, que muestra una posición
denominada de saturación, del servomotor. El aire a la presión
atmosférica "P_{a}" penetra entonces en la cámara interior 25
del pistón 22 y circula por los pasos 142, 144 para rellenar la
cámara trasera 18, lo que tiene por efecto, debido a la diferencia
de presión entre la cámara trasera 18 y la cámara delantera 16, el
accionamiento del tabique desplazable 14 y, por tanto, del pistón 22
y del vástago de accionamiento 28 del cilindro maestro.
Finalmente, si el vástago de mando 38 está
liberado, como se representa en la figura 11, que ilustra una
posición de retorno del servomotor 11, el elemento tubular 76 está
solicitado por la cazoleta 104 que, de nuevo, apoya sobre la pared
91 del mencionado elemento tubular 76, inmediatamente antes de que
se anule la diferencia de presión entre las cámaras trasera 18 y
delantera 16. Por ello, la sección delantera 100 del elemento
tubular 100 se separa de la cara trasera 90 del pistón 22, lo que
provoca, brevemente, la apertura de la válvula de reequilibrado 50.
El aire a la presión atmosférica de la cámara trasera 18 es evacuado
entonces a la cámara delantera 16 y, de nuevo, las cámaras delantera
16 y trasera 18 son sometidas a la presión "P_{1}" de
depresión, como se ha representado anteriormente en la figura 4.
El tiempo de retorno del servomotor 11 a la
posición de reposo se ve, por tanto, considerablemente reducido
debido a la duración reducida de la fase de reequilibrado de las
presiones entre las cámaras delantera 16 y trasera 18.
El invento proporciona, por tanto, un servomotor
que se beneficia de un tiempo de respuesta reducido y de un
funcionamiento particularmente silencioso, que además recurre en
gran parte a una concepción tubular embutida o moldeada, lo que
permite asegurar su fabricación a un coste menor.
Claims (23)
1. Servomotor (11) neumático de asistencia al
frenado para un vehículo automóvil,
del tipo que comprende un alojamiento (12) rígido
en cuyo interior puede desplazarse un tabique (14) transversal que
delimita de forma estanca una cámara delantera (16), sometida a una
primera presión (P_{1}) y una cámara trasera (18) sometida a una
segunda presión (P_{2}) que varía entre la primera presión
(P_{1}) y una presión (P_{a}) superior a la primera presión
(P_{1}), que es susceptible de solicitar a un vástago de
accionamiento (28) de un cilindro maestro (13) asociado al
servomotor (11) por medio de un disco de reacción (32),
del tipo que comprende un pistón (22) tubular,
móvil, que está montado a deslizamiento en un alojamiento (12) y que
es solidario del tabique desplazable (14),
del tipo que comprende un vástago de mando (38)
que se desplaza en el pistón (22) selectivamente en función de una
fuerza axial de entrada ejercida hacia delante en contra de una
fuerza de recuperación ejercida sobre el vástago (38) por un resorte
de recuperación (40),
del tipo en el que los movimientos del vástago de
mando son susceptibles de determinar las aperturas y los cierres de,
al menos, una válvula axial (52) denominada "de admisión" que
está interpuesta entre una fuente de presión sometida a la presión
(P_{a}) superior a la primera presión (P_{1}) y la cámara
trasera (18), y de al menos una válvula axial (50) denominada "de
reequilibrado" que está interpuesta entre la cámara delantera
(16) y la cámara trasera (18), para accionar el tabique desplazable
(14),
y del tipo en el que un empujador (46) que
atraviesa el tabique desplazable (14) y solidario del extremo del
vástago de mando (38), es susceptible de solicitar directamente al
vástago de accionamiento (28) del cilindro maestro (13) por medio
del disco de reacción (32),
caracterizado porque comprende:
- un elemento tubular flotante (76), exterior al
empujador (46) que puede moverse axialmente y que está cargado
elásticamente hacia el tabique desplazable (14), cuyas caras
transversales (78, 80) axialmente desplazadas, comprenden primeros
elementos (82, 84) de estanqueidad de las válvulas axiales de
admisión y de reequilibrado (50, 52),
- un segundo elemento transversal (86)
complementario de estanqueidad de la válvula axial (52) de admisión,
montado en el extremo trasero del empujador (46),
- un segundo elemento transversal (8)
complementario de estanqueidad de la válvula axial (50) de
reequilibrado, constituido por, al menos, parte de la cara trasera
(90) del tabique desplazable (14).
2. Servomotor (11) según la reivindicación
precedente, caracterizado porque al menos un primer elemento
de estanqueidad (82) está constituido por una junta que está montada
en un casquillo (92) tubular asociado que está montado a
deslizamiento en el elemento tubular flotante (76).
3. Servomotor (11) neumático según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
elemento tubular flotante (76) comprende:
- una sección (94) intermedia tubular que está
montada a deslizamiento en una sección intermedia (96) del pistón
(22) sensiblemente cilíndrica y alrededor de un apoyo tubular (98)
del tabique desplazable (14) que recibe a deslizamiento el empujador
(46),
- una sección tubular (100) de extremo delantero,
de diámetro superior al diámetro de la sección intermedia (94), que
está recibida en una sección delantera (102) perforada del pistón
(22), dispuesta en la unión del pistón (22) y del tabique
desplazable (14), que recibe interiormente una junta (104), una cara
delantera (84) de la cual forma el primer elemento de estanqueidad
de la válvula (50) de reequilibrado, y que está destinada a cooperar
con la parte (88) de la cara trasera (90) del tabique desplazable
(14), que forma el segundo elemento de estanqueidad de la válvula de
reequilibrado (50), que está dispuesta radialmente al exterior de,
al menos, un orificio (106) de comunicación entre la cámara
delantera (16) y la cámara trasera (18),
- una sección tubular (108) de extremo trasero,
de diámetro menor que el diámetro de la sección intermedia (94), que
recibe interiormente el casquillo tubular (92), una cara transversal
(78) de extremo del cual lleva una junta (82), que forma el primer
elemento de estanqueidad de la válvula de admisión (52) que está
destinado a cooperar con el segundo elemento de estanqueidad montado
en el empujador, y en el que un ánima rodea, de manera estanca, a un
conducto axial (112) de admisión del pistón que comunica con la
fuente de presión sometida a la presión (P_{a}) superior a la
primera presión (P_{1}).
4. Servomotor (11) neumático según la
reivindicación precedente, caracterizado porque el empujador
(46) está guiado en un apoyo tubular (98) que se extiende axialmente
a partir de la cara trasera (90) del tabique desplazable (14) y
porque el tabique desplazable (14) comprende una pluralidad de
orificios (106) repartidos angularmente a través del tabique (14)
transversal alrededor de la unión de su apoyo tubular (98) y de su
cara trasera (90).
5. Servomotor (11) neumático según una de las
reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque una cara
escalonada (120) que delimita la sección tubular intermedia (94) y
la sección tubular (108) de extremo trasero del elemento tubular
(76) recibe, apoyado contra ella, el extremo de un resorte de
recuperación (122) cuyo otro extremo apoya contra una cara
escalonada (124) del pistón tubular (22).
6. Servomotor (11) neumático según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un pasador
radial (134) de tope, cuyos extremos (136) exteriores al pistón (22)
son susceptibles de apoyar sobre el alojamiento (12) del servomotor
(11), atraviesa una perforación (138) del empujador (46), dos pasos
(140) diametralmente opuestos del apoyo tubular (98) del tabique
desplazable (14), dos pasos (142) diametralmente opuestos del
elemento (76) y dos pasos (144) diametralmente opuestos del pistón
(22).
7. Servomotor (11) neumático según la
reivindicación precedente tomada en combinación con una de las
reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque los pasos (144)
diametralmente opuestos del pistón, forman parte de los orificios
del pistón (22).
8. Servomotor (11) neumático según una de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque la sección
intermedia (96) del pistón, de diámetro determinado, comprende el
conducto (112) de admisión, de diámetro inferior al diámetro
determinado, con el que es solidaria, y porque el conducto (112) de
admisión está unido a la sección intermedia (96) mediante una pared
transversal (126) solidaria, una cara delantera de la cual forma la
cara escalonada (124) que recibe, apoyado contra ella, el resorte de
recuperación (122) del elemento tubular (76) y cuya cara trasera
forma una cara escalonada (128) que recibe, apoyado contra ella, el
resorte de recuperación (40) del vástago de mando (38).
9. Servomotor (1) según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el segundo
elemento transversal de estanqueidad de la válvula axial de
admisión, está montado en una cazoleta (130) montada apretadamente
sobre el extremo trasero (132) del empujador cilíndrico (46), una
cara trasera transversal (86) del cual se extiende frente a la junta
(82) que forma el primer elemento transversal de estanqueidad.
10. Servomotor (11) según las reivindicaciones 1,
2, 8 y 9, tomadas en combinación, caracterizado porque el
tabique desplazable (14), el elemento tubular flotante (76), el
casquillo tubular (92) mantenido en contacto con el elemento tubular
flotante (76) por la acción del resorte (122), el pistón (22), y la
cazoleta (130) solidaria del empujador (46), están realizados por
procedimientos de corte y embutición.
11. Servomotor (11) según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende un resorte (150) de
recuperación interpuesto axialmente en el elemento tubular flotante
(76), entre el empujador (46) y la sección trasera (23) del pistón
tubular (22) para ejercer una fuerza de recuperación sobre el
vástago de mando (38).
12. Servomotor (11) según la reivindicación
precedente, caracterizado porque:
- la válvula axial de admisión (52) está
dispuesta en el extremo de una cámara interior (25) del pistón
tubular (22) formada en la sección trasera (23) del pistón (22) y
que comunica radialmente con la cámara trasera (18), rodeando el
primer elemento transversal (82) de estanqueidad de la válvula axial
de admisión (52) un conducto (108) axial de admisión formado en el
elemento tubular flotante (76) y que comunica con el medio exterior,
y estando recibido el segundo elemento transversal (86)
complementario de estanqueidad de la válvula axial de admisión (52),
con holgura, en un orificio axial (29) del pistón (22) que comunica
con la cámara interior (25),
- la válvula axial de reequilibrado (50) está
dispuesta al exterior del pistón tubular (22) y radialmente al
exterior de, al menos, un conducto (106) de reequilibrado del pistón
tubular (22), poniendo en comunicación la cámara delantera (16) y la
cámara trasera (18).
13. Servomotor (11) según la reivindicación
precedente, caracterizado porque el elemento tubular flotante
(76) comprende:
- una sección tubular delantera (100) montada a
deslizamiento sobre la sección trasera (23) del pistón (22), que
lleva el primer elemento de estanqueidad (84) de la válvula de
reequilibrado (50) y que está destinada a cooperar con el segundo
elemento (88) de estanqueidad de la válvula de reequilibrado (50)
montada en la parte de la cara trasera (90) de la sección delantera
(21) del pistón (22), estando dispuestos el primero y el segundo
elementos (84, 88) de estanqueidad de la válvula de reequilibrado
(50) radialmente, al menos en parte, al exterior de, por lo menos,
un orificio (106) de comunicación entre la cámara delantera (16) y
la cámara trasera (18) que atraviesa la sección delantera (21) del
pistón (22),
- una sección tubular intermedia (94) que está
montada a deslizamiento sobre la sección trasera (23) del pistón
(22), y en la que al menos un paso longitudinal (142) está dispuesto
radialmente en alineación con, por lo menos, un paso longitudinal
(144) de la sección trasera (23) del pistón (22) que permite la
comunicación entre la cámara interior (25) del pistón y la cámara
trasera (18),
- una sección tubular trasera (108) de diámetro
menor que el diámetro de la sección intermedia (94), que forma el
conducto que comunica con el medio exterior y que está montada a
deslizamiento sobre, al menos, una sección tubular trasera (110) del
empujador (46) atravesada por el vástago de mando (38),
y porque una pared transversal (91) de unión
entre las secciones intermedia (94) y trasera (108) del elemento
tubular (76), dispuesta en esencia axialmente en la proximidad del
orificio (29) de extremo de la sección tubular trasera (23) del
pistón (22), comprende el primer elemento (82) de estanqueidad de la
válvula axial de admisión (52) que está destinado a cooperar con el
segundo elemento (86) de estanqueidad de la válvula axial de
admisión (52) montado en el empujador (46) y recibido en dicho
orificio (29) de extremo de la sección tubular trasera (23) del
pistón (22).
14. Servomotor (11) según la reivindicación
precedente, caracterizado porque:
- el primer elemento (82) de estanqueidad de la
válvula axial de admisión (52) está constituido por una parte anular
de la cara delantera (78) de la pared transversal (91) de unión
entre las secciones intermedia (94) y trasera (108) del elemento
tubular (76),
- el segundo elemento transversal (86)
complementario de estanqueidad de la válvula axial de admisión (52)
está constituido por una junta anular montada en una cara trasera
anular (102) de una cazoleta (104) montada en el empujador (46) y
recibida con holgura en el orificio (29) de extremo de la cámara
(25) del pistón tubular,
- el primer elemento (84) de estanqueidad de la
válvula axial de reequilibrado (50) está constituido por una junta
anular recibida en una garganta (85) practicada en la cara delantera
de la sección tubular (100) de extremo delantero del elemento
tubular (76),
- el segundo elemento transversal (84)
complementario de estanqueidad de la válvula axial de reequilibrado
está constituido por una parte anular de la cara trasera (90) que
delimita las secciones delantera (21) y trasera (23) del pistón
tubular.
15. Servomotor (11) según una de las
reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque comprende una
pluralidad de orificios (106) repartidos angularmente de manera
regular a través de la sección delantera (21) del pistón (22) y que
desembocan en la cara trasera (90) que delimita las secciones
delantera (21) y trasera (23) del pistón tubular (22) para formar
los conductos (106) de reequilibrado.
16. Servomotor (11) neumático según una
cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado
porque el cuerpo del pistón (22) comprende un ánima axial (126) que
desemboca en la cara delantera (26) del pistón (22) y en la cámara
interior (25) del pistón (22) y que recibe:
- el extremo (30) del vástago de accionamiento
(28) del cilindro maestro,
- el disco de reacción (32),
- un casquillo (128) deslizante, atravesado por
una sección delantera (111) del empujador (46), un escalón (138) de
la cual comprende una cara delantera (130) coaxial con un palpador
(132) formado en el extremo delantero del empujador (46) para
solicitar al disco de reacción (32).
17. Servomotor (11) neumático según la
reivindicación precedente, caracterizado porque una pared
transversal (134) formada en el extremo del ánima axial (126), forma
por un lado un tope (136) para el resalto (138) del casquillo (128)
y recibe, del lado opuesto (140) el extremo del resorte (150) de
recuperación cuyo otro extremo apoya sobre una cara delantera (151)
de la cazoleta (104) del empujador (46).
18. Servomotor (11) neumático según una de las
reivindicaciones 13 a 17, caracterizado porque una cara
escalonada (120) que delimita la sección delantera (100) y la
sección intermedia (94) del elemento tubular (76) recibe, apoyado
sobre ella, el extremo de un resorte (122) de recuperación cuyo otro
extremo apoya sobre una cara escalonada (124) del alojamiento
(12).
19. Servomotor (11) según una de las
reivindicaciones 14 a 18, caracterizado porque la cazoleta
(104) está interpuesta axialmente entre las secciones trasera (108)
y delantera (111) del empujador (46) con las que es solidaria.
20. Servomotor (11) según una de las
reivindicaciones 13 a 19, caracterizado porque una junta
anular (152) está interpuesta entre una sección tubular trasera
(154) del alojamiento (12) y la sección tubular trasera (108) del
elemento tubular flotante (76) para asegurar la estanqueidad entre
el medio exterior y la cámara trasera (18) del servomotor (11).
21. Servomotor (11) según una de las
reivindicaciones 13 a 20, caracterizado porque la sección
intermedia (94) del elemento tubular flotante (76) comprende una
pluralidad de pasos longitudinales (142) dispuestos, cada uno, en
alineación con pasos longitudinales (144) de la sección trasera (23)
del pistón (22), y porque la sección tubular intermedia (94) del
elemento tubular flotante (76) comprende, al menos, un dedo (156) de
inmovilización en rotación que está montado a deslizamiento en, al
menos, uno de dichos pasos (144) de la sección trasera (23) del
pistón (22).
22. Servomotor (11) según las reivindicaciones 11
a 21, caracterizado porque al menos un elemento de entre el
tabique desplazable (14), el elemento tubular flotante (76), el
casquillo intermedio (128), el empujador (46) y el pistón (22) está
realizado por procedimientos de corte y de embutición.
23. Servomotor (11) según las reivindicaciones 11
a 22, caracterizado porque al menos un elemento de entre el
tabique desplazable (14), el elemento tubular flotante (76), el
casquillo intermedio (128), el empujador (46) y el pistón (22) está
realizado por un procedimiento de moldeo de material plástico.
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