ES2238267T3 - Cilindro principal para un sistema de frenado hidraulico de vehiculo con bloqueo de muelle de retorno perfeccionado. - Google Patents

Abstract

Cilindro principal (10) para un sistema de frenado hidráulico de vehículo con - una carcasa (12) y un taladro (14) configurado dentro, en el que un primer émbolo (24) y un segundo émbolo (26) dispuesto a una distancia axial respecto a éste están conducidos de forma hermetizante y deslizante, y - un dispositivo de bloqueo (40) dispuesto entre el primer émbolo (24) y el segundo émbolo (26) para un muelle de retorno (38) del primer émbolo (24), que impide que el muelle de retorno (38) se comprima y expanda más allá de una medida determinada, componiéndose el dispositivo de bloqueo (40) de un primer elemento (42), básicamente en forma de manguito, y un segundo elemento (44), básicamente en forma de perno, unido de forma liberable con aquel, en el que el elemento (44) en forma de perno en su extremo dirigido hacia el elemento (42) en forma de manguito presenta una brida (46) que sobresale radialmente hacia fuera y el elemento (42) en forma de manguito en su extremo correspondiente presenta unaprimera brida receptora (52) en forma de U que sobresale radialmente hacia dentro, que actúa conjuntamente en arrastre de forma con la brida (46) que sobresale radialmente hacia fuera en el elemento (44) en forma de perno, de manera que ambos elementos (42; 44) no pueden separarse axialmente entre sí, y en el que el elemento (42) en forma de manguito presenta en su superficie lateral una abertura de introducción (54) unida con la zona abierta de la primera brida receptora (52), que permite la introducción lateral de la brida (46) existente en el elemento (44) en forma de perno en el elemento (42) en forma de manguito.

Description

Cilindro principal para un sistema de frenado hidráulico de vehículo con bloqueo de muelle de retorno perfeccionado.

La invención se refiere a un cilindro principal para un sistema de frenado hidráulico de vehículo con una carcasa y un taladro configurado dentro, en el que un primer émbolo y un segundo émbolo dispuesto a una distancia axial respecto a éste están conducidos de forma hermetizante y deslizante, y con un dispositivo de bloqueo dispuesto entre el primer émbolo y el segundo émbolo para un muelle de retorno del primer émbolo, que impide que el muelle de retorno se comprima y expanda más allá de una determinada medida. Los cilindros principales de este tipo, que se denominan también cilindros maestros, se usan en millones de casos y se conocen, por ejemplo, del documento DE 19520670 A1.

El dispositivo de bloqueo para el muelle de retorno del primer émbolo se encarga, por un lado, de que al liberar presión del primer cilindro se ajuste de nuevo una distancia definida entre ambos émbolos, de forma que ambos émbolos en su posición de reposo estén posicionados de forma precisa entre sí y, por otro lado, se encarga de que en caso de una pérdida de presión originada, por ejemplo, por una fuga en la cámara de presión primaria del cilindro principal, que actúa sobre el primer émbolo, se ejerza una presión de frenado lo más rápida posible en la cámara de presión secundaria que posiblemente todavía puede funcionar, sobre la que actúa el segundo émbolo, mientras el dispositivo de bloqueo tras superar una compresión predeterminada del muelle de retorno del primer émbolo produce una embutición rígida entre el primer émbolo y el segundo émbolo (función Fail-
Safe).

Los dispositivos de bloqueo conocidos del tipo mencionado están construidos de forma relativamente complicada y su montaje requiere tiempo. Así, por ejemplo, el dispositivo de bloqueo conocido del documento DE 19520670 A1 se compone de dos manguitos de chapa en forma de U en sección transversal, que están unidos entre sí mediante un perno distanciador. Este perno distanciador tiene en uno de sus extremos una cabeza ensanchada que actúa conjuntamente en arrastre de fuerza con uno de los manguitos de chapa. La unión del perno distanciador con el otro manguito de chapa se realiza de forma que en el extremo correspondiente del perno distanciador se coloca un elemento de fijación de forma anular y mediante deformación de la parte que sobresale del perno distanciador se remacha con el último. Esto puede suceder al final del ensamblaje del dispositivo de bloqueo y el muelle de retorno fijado debe comprimirse fuertemente, además, con un dispositivo separado, puesto que el extremo del perno distanciador debe sobresalir del manguito de chapa, para poder realizar el proceso de remachado. Además, una fijación de este tipo conduce a tolerancias de longitud excesivas de los dispositivos de bloqueo.

El documento DE 2517282A da a conocer un cilindro de freno principal según el preámbulo de la reivindicación 1.

La invención se basa en el objetivo de proporcionar un cilindro principal, cuyo dispositivo de bloqueo pueda fabricarse de forma sencilla y montarse fácilmente y, además, ofrezca una precisión de longitud superior.

El objetivo se alcanza según la invención con un cilindro principal, cuyo dispositivo de bloqueo presenta las características indicadas en la reivindicación 1. Al contrario del estado de la técnica, en el cilindro principal según la invención, el dispositivo de bloqueo se compone de sólo dos elementos, un primer elemento, básicamente, en forma de manguito, y un segundo elemento, básicamente, en forma de perno. Mediante la brida en el elemento en forma de perno y la primera brida receptora que actúa conjuntamente en el elemento en forma de manguito, así como la abertura de introducción lateral en el elemento en forma de manguito, que está unida con la zona abierta de la primera brida receptora, ambos elementos pueden acoplarse entre sí mediante un ensamblaje sencillo.

La abertura de introducción en la superficie lateral del elemento en forma de manguito, que al menos en un punto debe estar dimensionada de forma que la brida existente en el elemento en forma de perno pase a través de ella, puede estar dispuesta o bien cerca o incluso junto a la zona abierta de la brida receptora o, también, alejada de ella. En caso de que la abertura de introducción esté dispuesta alejada axialmente de la brida receptora, la sección transversal de abertura de la entalladura en la superficie lateral del elemento en forma de manguito que une la abertura de introducción con la brida receptora puede estar realizada menor que la sección de abertura de la abertura de introducción, facilitando una guía lateral de la brida del elemento en forma de perno aplicada en el elemento en forma de manguito, que impide que la brida salga del elemento en forma de
manguito.

Según una variante preferida del cilindro principal según la invención, el extremo del elemento en forma de manguito alejado del elemento en forma de perno presenta una segunda brida receptora en forma de U que sobresale radialmente hacia dentro, que actúa conjuntamente en arrastre de forma con una brida que sobresale radialmente hacia fuera en el segundo émbolo. Para que la brida existente en el segundo émbolo pueda unirse con el elemento en forma de manguito, ésta última presenta en su superficie lateral una abertura de introducción unida con la zona abierta de la segunda brida receptora, que permite la introducción lateral de la brida en el elemento en forma de manguito. Si la abertura de introducción descrita anteriormente dispuesta alejada axialmente de la primera brida receptora está dispuesta de forma contigua a la segunda brida receptora, esta abertura de introducción puede servir tanto para introducir la brida existente en el elemento en forma de perno como también la brida existente en el segundo émbolo en el elemento en forma de manguito (en este orden).

No obstante, también pueden existir dos aberturas de introducción en el elemento en forma de manguito, de las que una está unida con la zona abierta de la primera brida receptora y la segunda, con la zona abierta de la brida receptora. Ambas aberturas de introducción pueden estar dispuestas en el mismo lado o, también, en lados opuestos del elemento en forma de manguito.

De forma análoga, las bridas receptoras en forma de U pueden abrirse hacia el mismo lado o hacia lados opuestos del elemento en forma de manguito. Si ambas bridas receptoras se abren hacia el mismo lado del elemento en forma de manguito, según una forma de realización del dispositivo de bloqueo del cilindro principal según la invención, una única abertura de introducción en la superficie lateral del elemento en forma de manguito se extiende desde la zona abierta de la primera brida receptora hasta la zona abierta de la segunda brida receptora. En otra forma de realización, en la que ambas bridas receptoras se abren igualmente hacia el mismo lado del elemento en forma de manguito, existen dos aberturas de introducción, que están separadas entre sí por una sección de la superficie lateral del elemento en forma de manguito. Esta sección de la superficie lateral mejora la estabilidad del elemento en forma de manguito y representa, al mismo tiempo, una guía lateral para la brida existente en el elemento en forma de perno, si se ha introducido en el elemento en forma de manguito y el muelle de retorno se comprime.

En todas las formas de realización del cilindro principal según la invención, la primera brida receptora en forma de U o la segunda brida receptora en forma de U o, también, ambas bridas receptoras del elemento en forma de manguito presentan, respectivamente uno o diversos salientes de encaje, que tras ensamblar el elemento en forma de perno con la primera brida receptora o la brida existente en el segundo émbolo con la segunda brida receptora evitan una liberación espontánea de la unión creada en sentido lateral o, al menos, contrarrestan una liberación de este tipo.

Además, en todas las formas de realización del cilindro principal según la invención, el revestimiento del elemento en forma de manguito puede presentar uno o más recortes, para perfeccionar la capacidad de circulación del dispositivo de bloqueo con fluido hidráulico. Una configuración de este tipo facilita el llenado con líquido hidráulico de la cámara de presión primaria ya mencionada del cilindro principal, en la que se encuentra el dispositivo de bloqueo. En caso extremo, el elemento en forma de manguito puede estar reducida a sus dos bridas receptoras y a diversas (al menos, dos) uniones axiales en forma de trabilla entre estas dos bridas receptoras. Las uniones en forma de trabilla entre ambas bridas receptoras se disponen, al mismo tiempo, de forma que se garantiza una estabilidad suficiente del elemento en forma de
manguito.

Según una variante, en todas las formas de realización, el elemento en forma de perno puede presentar en su extremo alejado del elemento en forma de manguito un taladro, en el que se introduce un taco de una cabeza de sujeción de muelle pegado o soldado con este taladro. Una configuración de este tipo del elemento en forma de perno permite, durante el montaje del dispositivo de bloqueo ajustar de la forma más precisa su longitud máxima y luego fijarla.

Diversos ejemplos de realización preferentes de un cilindro principal según la invención se explican en detalle a continuación mediante las figuras esquemáticas adjuntas. Se muestra:

Fig. 1 un primer ejemplo de realización de un cilindro principal según la invención en sección longitudinal,

Fig. 2 el dispositivo de bloqueo que se desprende de la fig. 1 para el muelle de retorno del primer émbolo en representación espacial,

Fig. 3a-3c una forma de realización modificada del dispositivo de bloqueo de la fig. 1 y su ensamblaje en representación espacial,

Fig. 4 un ejemplo de realización modificado de nuevo de una parte del dispositivo de bloqueo de la fig. 1 en representación espacial,

Fig. 5 otro ejemplo de realización del dispositivo de bloqueo de la fig. 1 en representación espacial
y

Fig. 6 una vista similar a la fig. 1 con un dispositivo de bloqueo ajustable en longitud.

La fig. 1 muestra un cilindro principal 10 denominado como cilindro de freno principal para un sistema de frenado hidráulico de vehículo. El cilindro principal 10 tiene una carcasa 12 con un taladro 14 realizado aquí de forma escalonada, que está introducido en una carcasa distanciadora 16, que básicamente se compone de dos anillos tensores 18 y 20, así como de un manguito distanciador 22 dispuesto en medio y que dirige de forma hermetizante y deslizante dos émbolos 24 y 26 distanciados entre sí axialmen-
te.

El primer émbolo 24 actúa para generar presión sobre una cámara de presión primaria 28, mientras el segundo émbolo 26 actúa sobre una segunda cámara de presión secundaria 30. En estado listo para funcionamiento del cilindro principal 10, tanto la cámara de presión primaria 28 como también la cámara de presión secundaria 30 están llenas completamente de líquido hidráulico, que desde un depósito de reserva de líquido hidráulico no mostrado a través de aberturas de conexión 32 y 34 en la carcasa 12 del cilindro principal 10 y, a continuación, a través de taladros no mostrados en detalle aquí en los anillos tensores 18 y 20 y en los dos émbolos 24 y 26 llega a la cámara de presión primaria 28 o la cámara de presión secunda-
ria 30.

Para el retorno de ambos émbolos 24 y 26 a su posición de reposo sirven un muelle de retorno 36 que se apoya en el suelo del taladro 14, que tensa previamente el segundo émbolo 26 a su posición de salida o posición de retorno, y un muelle de retorno 38 que se apoya en el lado opuesto del segundo émbolo 26, que tensa previamente el primer émbolo 24 a su posición de salida o posición de reposo. El muelle de retorno 38 mencionado en último lugar está fijado mediante un dispositivo de bloqueo 40, que evita una compresión y una expansión del muelle de retorno 38 superior a una medida determinada establecida previamente.

El dispositivo de bloqueo 40, cuya estructura se desprende de forma más precisa de la fig. 2, en el ejemplo de realización mostrado está tensado directamente entre ambos émbolos 24 y 26. Se compone de un primer elemento 42, básicamente, en forma de manguito y un segundo elemento 44, unida de forma liberable, básicamente en forma de perno. Para la unión con el elemento 42 en forma de manguito, el elemento 44 en forma de perno presenta en uno de sus extremos una brida 46 en forma de disco circular, que sobresale radialmente hacia fuera, que está configurada en el ejemplo de realización representado de una sola pieza con el elemento 44 en forma de perno. En su extremo opuesto, el elemento 44 en forma de perno está provista de una cabeza de sujeción de muelle, que está identificada, en general, con el 48 y que según el ejemplo de realización de las figuras 1 y 2 se reduce a tres brazos 50 que se encuentran radialmente hacia fuera. En la cabeza de sujeción de muelle 48 o en sus brazos 50 se apoya uno de los extremos del muelle de retorno 38, y su otro extremo se apoya en el segundo émbolo 26, en los ejemplos de realización representados. A diferencia de los ejemplos de realización mostrados aquí, el elemento 42 en forma de manguito también puede presentar una cabeza de sujeción de muelle en su extremo dirigido hacia el segundo émbolo 26.

El elemento 42 en forma de manguito está provisto en su extremo dirigido hacia el elemento 44 en forma de perno de una primera brida receptora 52 en forma de U que sobresale radialmente hacia dentro, que está determinada para actuar conjuntamente con la brida 46 del elemento 44 en forma de perno. Para que el elemento 44 en forma de perno y, particularmente, su brida 46 pueda ensamblarse con el elemento 42 en forma de manguito, la última presenta en su superficie lateral una abertura de introducción 54, que se encuentra en unión con la zona abierta de la brida receptora en forma de U y su sección de abertura, al menos en este punto, está dimensionada de forma que la brida 44 del elemento 44 en forma de perno puede introducirse desde el lado a través de la abertura de introducción 54 en el elemento 42 en forma de manguito. En el ejemplo de realización de la fig. 2, la abertura de introducción 54 se extiende en toda la longitud del elemento 52 en forma de manguito, de forma que la brida 46 en cualquier punto de su extensión puede introducirse en el elemento 42 en forma de manguito.

En caso de que la brida 46 configurada en el elemento 44 en forma de perno, como se reproduce en la figura 2, esté introducida en el elemento 42 en forma de manguito, ambos elementos 42 y 44 pueden desplazarse entre sí en sentido axial. No obstante, tan pronto como la brida 46 entra en contacto con la brida receptora 52, la unión de forma creada por ambas bridas 46, 62 evita otra separación de ambas piezas 42 y 44 en sentido axial.

Para que el dispositivo de bloqueo 40 pueda fijarse fácilmente en el segundo émbolo 26, el elemento 42 en forma de manguito presenta en su extremo dirigido hacia el segundo émbolo 26 una brida receptora 56 en forma de U que sobresale radialmente hacia dentro, que está determinada para actuar conjuntamente con una brida 58 en forma de disco circular configurada en el segundo émbolo. Según la fig. 2, ambas bridas receptoras 52 y 56 se abren hacia el mismo lado del elemento 42 en forma de manguito, de manera que la brida 58 del segundo émbolo 26, al igual que la brida 46 en el elemento 44 en forma de perno, puede introducirse a través de la abertura de introducción 54 en el elemento 42 en forma de manguito.

Como se representa en la fig. 1, la brida 58 está configurada en el segundo émbolo 26, de forma que tras el ensamblaje con el elemento 42 en forma de manguito ya no es posible ningún movimiento relativo axial entre el elemento 42 en forma de manguito y el segundo émbolo 26.

Para perfeccionar la capacidad de circulación de fluido hidráulico, el elemento 42 en forma de manguito presenta en su superficie lateral opuesta a la abertura de introducción 54 un recorte 60 longitudi-
nal.

Las figuras 3a a 3c muestran un ejemplo de realización modificado del elemento 42 en forma de manguito, en el que ambas bridas receptoras 52 y 56 se abren hacia lados opuestos del elemento 42 en forma de manguito. El elemento 42 está reducido a dos trabillas 62 que discurren axialmente, en cuyos extremos están fijadas de una sola pieza las dos bridas receptoras 52 y 56. Mientras a la segunda brida receptora 56, de forma análoga al ejemplo de realización representado en al fig. 2, está asignada una abertura de introducción 54' que se extiende en toda la longitud del elemento 42 en forma de manguito, la abertura de introducción 54 asignada a la primera brida receptora 52 está dispuesta de forma contigua a la segunda brida receptora 56. Una prolongación 64 en forma de tira configurada de una sola pieza en una de las trabillas 62 reduce en el resto de extensión del elemento 42 en forma de manguito la sección de abertura, de forma que la brida 46 no se ajusta a través de la sección de abertura que queda en la superficie lateral del elemento 42 en forma de manguito. De este modo, la prolongación 64 en forma de tira, después de que la brida se ha introducido a través de la abertura de introducción en el elemento 42 en forma de manguito, se ocupa de una guía lateral de la brida 46 y evita además que la brida pueda presionarse lateralmente fuera del elemento 42 en forma de manguito.

En la otra modificación representada en la fig. 4 del elemento 42 en forma de manguito, se abren las dos bridas receptoras 52 y 56 de nuevo hacia el mismo lado, no obstante, a cada brida receptora 52, 56 está asignada una abertura de introducción propia 54 ó 54'. Ambas aberturas de introducción 54, 54' están separadas entre sí por una sección de la superficie lateral 66 del elemento 42 en forma de manguito, que está provista de un recorte 60 y, de forma análoga a la prolongación 64 en forma de tira, facilita una guía lateral mejorada para la brida 46. Adicionalmente al recorte 60 existe respecto al mismo otro recorte 60' todavía mayor.

En el ejemplo de realización mostrado en la fig. 5 del dispositivo de bloqueo 40, ambas bridas receptoras 52, 56 se abren de nuevo hacia el mismo lado del elemento 42 en forma de manguito. De forma coincidente con el ejemplo de realización representado en la fig. 4, a cada brida receptora 53, 56 está asignada una abertura de introducción 54 ó 54' propia, no obstante, estas dos aberturas de introducción 54, 54' no están completamente separadas entre sí como en la fig. 4, sino que se limitan simplemente por una prolongación 64' en forma de tira, pero se encuentran unidas a través de una sección en el revestimiento del elemento 42 en forma de manguito. Para que también en aquellos puntos, en los que no existe la prolongación 64' en forma de tira, y se dificulta, al menos, una separación lateral por deslizamiento de ambos elementos 42 y 44, cada brida receptora 52 y 56 está provista de dos salientes de encaje 68, cuya resistencia debe superarse al introducir lateralmente el elemento 44 en forma de perno o la brida 58 existente en el segundo émbolo en el elemento 42 en forma de
manguito.

La fig. 6 muestra finalmente un ejemplo de realización del dispositivo de bloqueo 40, cuya longitud máxima puede ajustarse. Para ello, en el elemento 44 en forma de perno en su extremo alejado del elemento 42 en forma de manguito está previsto un taladro 70, en el que se introduce un taco 72 correspondiente de la cabeza de sujeción muelle 48. Después de que la longitud del elemento 44 en forma de perno se haya ajustado a voluntad mediante la introducción más o menos profunda en el taladro 70, el taco 72 se pega o suelda, por ejemplo, se suelda por ultrasonido, de forma que se produce una unión de una sola pieza entre la cabeza de sujeción de muelle 48 y el resto del elemento 44 en forma de perno.

En todos los ejemplos de realización del dispositivo de bloqueo 40, el elemento 42 en forma de manguito y/o el elemento 44 en forma de perno 44 pueden componerse de metal o también de un plástico
adecuado.

Claims (9)

1. Cilindro principal (10) para un sistema de frenado hidráulico de vehículo con

-

una carcasa (12) y un taladro (14) configurado dentro, en el que un primer émbolo (24) y un segundo émbolo (26) dispuesto a una distancia axial respecto a éste están conducidos de forma hermetizante y deslizante, y

-

un dispositivo de bloqueo (40) dispuesto entre el primer émbolo (24) y el segundo émbolo (26) para un muelle de retorno (38) del primer émbolo (24), que impide que el muelle de retorno (38) se comprima y expanda más allá de una medida determinada, componiéndose el dispositivo de bloqueo (40) de un primer elemento (42), básicamente en forma de manguito, y un segundo elemento (44), básicamente en forma de perno, unido de forma liberable con aquel, en el que el elemento (44) en forma de perno en su extremo dirigido hacia el elemento (42) en forma de manguito presenta una brida (46) que sobresale radialmente hacia fuera y el elemento (42) en forma de manguito en su extremo correspondiente presenta una primera brida receptora (52) en forma de U que sobresale radialmente hacia dentro, que actúa conjuntamente en arrastre de forma con la brida (46) que sobresale radialmente hacia fuera en el elemento (44) en forma de perno, de manera que ambos elementos (42; 44) no pueden separarse axialmente entre sí, y en el que el elemento (42) en forma de manguito presenta en su superficie lateral una abertura de introducción (54) unida con la zona abierta de la primera brida receptora (52), que permite la introducción lateral de la brida (46) existente en el elemento (44) en forma de perno en el elemento (42) en forma de manguito,

caracterizado porque el extremo del elemento (42) en forma de manguito alejado del elemento (44) en forma de perno presenta una segunda brida receptora (56) en forma de U que sobresale radialmente hacia dentro, que actúa conjuntamente en arrastre de forma con una brida (58) que sobresale radialmente hacia fuera en el segundo émbolo (26), de forma que el elemento (42) en forma de manguito y el segundo émbolo (26) no pueden separarse entre sí axialmente, y porque el elemento (42) en forma de manguito en su superficie lateral presenta una abertura de introducción (54 ó 54') unida con la zona abierta de la segunda brida receptora (56) en forma de U, que permite la introducción lateral de la brida (58) existente en el segundo émbolo (26) en el elemento (42) en forma de manguito.

2. Cilindro principal según la reivindicación 1, caracterizado porque la abertura de introducción (54) unida con la zona abierta de la primera brida receptora (52) en la superficie lateral del elemento (42) en forma de manguito permite la introducción lateral de la brida (46) existente en el elemento (44) en forma de perno en el elemento (42) en forma de manguito sólo en una zona alejada axialmente de la primera brida receptora (52).

3. Cilindro principal según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la primera brida receptora (52) en forma de U y la segunda brida receptora (56) en forma de U se abren hacia el mismo lado del elemento (42) en forma de manguito.

4. Cilindro principal según la reivindicación 3, caracterizado porque una única abertura de introducción (54) en la superficie lateral del elemento (42) en forma de manguito se extiende desde la zona abierta de la primera brida receptora (52) en forma de U hasta la zona abierta de la segunda brida receptora (56) en forma de U.

5. Cilindro principal según la reivindicación 3, caracterizado porque una sección lateral (66) del elemento (42) en forma de manguito separa entre sí ambas aberturas de introducción (54, 54').

6. Cilindro principal según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la primera brida receptora (52) en forma de U y la segunda brida receptora (56) en forma de U se abren hacia lados opuestos del elemento (42) en forma de manguito.

7. Cilindro principal según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la primera brida receptora (52) y/o la segunda brida receptora (56) presentan un saliente de encaje (68) que tras ensamblar la primera brida receptora (52) con el elemento (44) en forma de perno y/o la segunda brida receptora (56) con el segundo émbolo (26) evita una liberación espontánea de la unión creada.

8. Cilindro principal según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la superficie lateral del elemento (42) en forma de manguito presenta uno o varios recortes (60).

9. Cilindro principal según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento (44) en forma de perno en su extremo alejado del elemento (44) en forma de manguito, presenta un taladro (70), en el que se introduce pegado o soldado un taco (72) al taladro (70) de una cabeza de sujeción de muelle (48).