BRPI0919384B1

BRPI0919384B1 - dispositivo de ajuste para freio a disco e freio a disco

Info

Publication number: BRPI0919384B1
Application number: BRPI0919384A
Authority: BR
Inventors: Iraschko Johann
Original assignee: Knorr Bremse Systeme Fuer Nutzahrzeuge Gmbh
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2020-04-07
Also published as: US20110203882A1; BRPI0919384A2; RU2513356C2; RU2011116307A; DE102008048922A1; EP2331840B1; EP2331840A1; WO2010034473A1; US8596423B2

Abstract

dispositivo de ajuste para freio a disco e freio a disco a presente invenção refere-se dispositivo de ajuste (1) para reajustar o desgaste de lonas de freio (23) e disco de freio (21) de um freio a disco (20) de ativação pneumática com um dispositivo de aplicação ativado por alavanca, o qual, de preferência, pode ser inserido em um fuso de ajuste (25) do freio a disco (20), podendo ser montado em uma pinça do freio (22) do freio a disco (20) por meio de um disco de mancal (3), sendo que um anel de acionamento (6) está axialmente posicionado em uma bucha (7) de um acoplamento de comutação de carga/sobrecarga (8); sendo que o acoplamento de comutação de carga/sobrecarga (8) está axialmente integrado entre o anel de acionamento (6) e uma luva de acoplamento (12) para uma mola (15), sendo caracterizado por apresentar a luva de acoplamento (12) uma luva (36) e uma inserção acopladora (33) que pode ser axialmente integrada na luva (36) com fecho devido à forma, e um freio a disco correspondente.

Description

Relatório Descritivo do Pedido de Patente de Invenção para DISPOSITIVO DE AJUSTE PARA FREIO A DISCO E FREIO A DISCO .

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de ajuste para um freio a disco, especialmente um freio a disco de ativação pneumática, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

[0002] Dispositivos de ajuste para freios a disco existem em variadas versões. Assim, por exemplo, para freio a disco de ativação pneumática, especialmente na versão de pinça corrediça, como também para freio a disco fixo ou de pinça giratória, de ativação pneumática.

[0003] Freios a disco, de ativação pneumática, integram equipamento padrão de veículos utilitários de grande porte.

[0004] Para gerar a força de aplicação necessária, estes discos de freio precisam de uma multiplicação mecânica, visto ser restrita a força dos cilindros de freio, sujeitos pneumaticamente, haja vista o nível de pressão (atualmente cerca de 1 MPa (10 bar)) e a altura e construção limitada dos cilindros do freio. Nos freios a disco atualmente conhecidos, de ativação pneumática, se encontram relações de multiplicação entre 10:10 e 20:1. Os cursos de pistão dos cilindros do freio se movimentam entre 50 e 75 mm, de onde resultam percursos de aplicação de cerca de 4 mm para comprimir as lonas de freio contra o disco do freio.

[0005] A espessura do material de fricção das lonas de freio se situa na faixa de 20 mm, e como estão montadas 2 lonas, resulta, portanto, um percurso de desgaste aproximado de 40 mm, sem levar em conta o desgaste do disco. Este percurso é um múltiplo maior do que o percurso de aplicação acima mencionado. Portanto, existe a necessidade de reajustar o freio com um dispositivo de modo correspondente ao desgaste da lona. O estado da técnica é um ajuste de desgaste de operação automática, com o que se consegue que o chamado entreferro, ou seja, a fenda entre as lonas do freio e o disco do freio em estado não ativado,

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2/11 seja mantida constante, independente do estado e do comportamento do desgaste das lonas do freio.

[0006] Com bastante frequência se encontra em veículos utilitários freios a disco que dispõem de um dispositivo de ajuste, integrado concentricamente no compartimento oco de um cunho da rosca e, excentricamente, através de um elemento acionador (por exemplo, lingueta comutadora, roda dentada) é acionado pela alavanca do freio.

[0007] A figura 4 ilustra um dispositivo de ajuste 1, conhecido da solicitante. Consiste, essencialmente, nos seguintes elementos funcionais:

• Árvore 2 com pino propulsor 19 para uma ferramenta de reposicionamento • Disco de mancal 3 para fixação em um freio a disco • Mola de pressão 4 entre o disco de mancal 3 e o garfo comutador 5 • Garfo comutador 5 com anel de acionamento 6 • Acoplamento de comutação de carga/sobrecarga 8 • Luva de acoplamento 12 • Mola 15 [0008] Em uma operação de frenagem, a alavanca do freio de cilindro de freio, acoplada com a haste do pistão, realiza um movimento giratório. Antes de ser iniciado sobre o mecanismo acoplador de ajuste por exemplo, garfo comutador 5 e lingueta comutadora ou rodas dentadas) o movimento giratório da alavanca para o dispositivo de ajuste 1, terá de ser vencido um chamado percurso em vazio. Este percurso é decisivo pela dimensão do entreferro, visto que, durante este movimento, o ajuste não é ativado e o percurso de aplicação representa, portanto, o entreferro. Depois de vencido este percurso em vazio, o dispositivo de ajuste 1 será posto em um movimento de giro e pelo acoplamento com o cunho, ou seja, tubo de rosca, será iniciado um processo

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3/11 de ajuste através da luva de acoplamento 12.

[0009] Um elemento importante do dispositivo de ajuste 1 é a chamada luva de acoplamento 12. Conforme antes descrito, com isto será transmitido o movimento giratório do dispositivo de ajuste 1 para o chamado tubo rosqueado. No atual dispositivo de ajuste 1, de acordo com a figura 4, esta luva de acoplamento 12 é conformada inteiriça com um corpo de luva 13. Ela possui dois essenciais segmentos funcionais: em um lado frontal, a luva de acoplamento 12 dispõe de um segmento acoplador 10 com bolsas para receber esferas 11, as quais, juntamente com uma bucha acopladora 9, compõem o acoplamento de comutação de carga/sobrecarga 8, conformando um chamado acoplamento de rampa de esferas.

[00010] O lado oposto ao lado frontal da luva de acoplamento 12 possui nervuras 14, projetadas axialmente que servem para transferir o torque para o tubo rosqueado. No compartimento oco desta luva de acoplamento 12 encontra-se uma mola 15, especialmente uma mola de cilindro, servindo para protender o acoplamento da rampa de esferas 8. A mola de cilindro se apoia em um disco perfilado 16, mantido por uma borda da árvore 2, e no segmento acoplador 10. Baseado nas condições de espaço para construção, a luva de acoplamento 12 precisa ser conformada com parede relativamente fina. Por outro lado, o segmento acoplador 10 precisa apresentar na região das bolsas de rampas de esferas uma espessura de parede maior, a fim de assegurar resistência suficiente das bolsas de esferas.

[00011] A experiência mostrou que a produção deste componente de construção é relativamente complexa e com reduzidos desvios do processo, a resistência permanente deste componente de construção pode ser prejudicada. No decurso das maiores exigências no tocante à economicidade na produção e qualidade (intervalos de manutenção) com

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4/11 menor possível espaço construído e maior resistência existem a necessidade de um dispositivo de ajuste aperfeiçoado.

[00012] A tarefa da presente invenção reside, portanto, em prover um dispositivo de ajuste aperfeiçoado.

[00013] Esta tarefa será solucionada por um dispositivo de ajuste com as características da reivindicação 1.

[00014] A tarefa será também solucionada por um disco de freio com as características da reivindicação 8.

[00015] Por conseguinte, o dispositivo de ajuste de desgaste de lonas de freio e do disco de freio, de um freio a disco de ativação pneumática, pode ser empregado com um dispositivo de aplicação ativado por alavanca giratória, o qual, de preferência, pode ser integrado em um fuso de ajuste do freio a disco e em uma pinça do freio a disco, por meio de um disco de mancal, sendo que um anel de acionamento está axialmente montado em uma bucha de um acoplamento de comutação de carga/sobrecarga; este acoplamento está integrado axialmente entre o anel de acionamento e uma luva de acoplamento para uma mola, caracterizado por a luva de acoplamento apresentar uma luva e uma inserção acopladora que pode ser axialmente integrada na luva com fecho devido à forma.

[00016] Com isto se torna possível que a produção da luva de acoplamento seja consideravelmente simplificada, sendo muito reduzida a sua sensibilidade diante de oscilações de processo.

[00017] Pelo fato de a luva de acoplamento ser conformada de dois componentes funcionais, ou seja, uma luva e uma inserção acopladora, estes dois componentes podem ser produzidos com o melhor processo econômico e qualitativo. A inserção acopladora pode ser integrada de modo simples na citada luva, podendo com esta ser unido à prova de giro e com fecho devido à forma, por meio de perfilações adequadas e correspondentes.

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5/11 [00018] Esta construção oferece as seguintes vantagens:

• Emprego dos processos de produção otimizados para os componentes funcionais desacoplados: por exemplo: sinteração ou prensagem a frio para a inserção acopladora e deformação de chapa para a luva.

• Comparado com o estado da técnica, maior economicidade por maior seleção de fornecedores e processos de produção otimizados.

• Aumento da robustez pelo emprego de processos de produção com componentes de construção adequados para os dois componentes diferenciados.

[00019] Em uma modalidade preferida, o acoplamento de comutação de carga-/sobrecarga é conformado como acoplador de tampa de esferas, provida esferas, sendo que as esferas podem ser integradas em bolsas de esferas no lado frontal da inserção acopladora que pode ser empregada. Pelo desacoplamento funcional, a inserção acopladora para as esferas poderá ser usinada de modo correspondente mais simples do que sucede no estado da técnica.

[00020] Igualmente está previsto que a luva de acoplamento apresenta um disco de pressão para a mola. Para tanto, será vantajoso que o perfil interno da luva forme um elemento de trava axial para o disco de pressão.

[00021] Para produzir a luva, são possíveis diferentes processos, como, por exemplo, processo de estiramento. Em uma modalidade preferida, a luva é conformada como peça estampado-curvada com uma conexão em direção longitudinal. A conexão pode, por exemplo, ser uma costura de solda ou uma endentação com fecho devido à forma, sendo também possíveis outras modalidades.

[00022] Um disco de freio, especialmente um disco de freio de operação pneumática, apresenta um dispositivo de ajuste de acordo com a

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6/11 descrição acima.

[00023] A invenção será agora explicitada com base em uma modalidade exemplificada com relação aos desenhos anexos.

[00024] As figuras mostram:

figura 1 - representa, de modo esquemático, um exemplo de execução de um dispositivo de ajuste de acordo com a invenção;

figura 2 - uma representação em corte longitudinal do exemplo de execução da figura 1;

figura 3 - representação em perspectiva ampliada de uma luva de acoplamento de acordo com a figura 1 e 2;

figura 4 - corte longitudinal esquemático de um dispositivo de ajuste conhecido; e figura 5 - representação esquemática de um disco de freio. [00025] Nas figuras, componentes que apresentam funções iguais ou parecidas, são designadas com o mesmo número de referência. [00026] Para a construção e funcionamento de um disco de freio pneumático de acordo com a figura 5, será feita referência à descrição correspondente da DE 197 29 024 CI. Na figura 5 são indicados aqui os seguintes componentes: Disco de freio 20, disco de freio 21, pinça de freio 22, lonas de freio 23, travessão 24, fusos reguladores 25 e 26, peças de pressão 27, rodas de corrente 28, corrente 29, excêntrico 30 e alavanca giratória 31 que apresenta um elemento propulsor 32 que coopera com um garfo comutador 5 de um dispositivo de ajuste 1.O dispositivo de ajuste 1 está aqui integrado no fuso de ajuste 25.Um dispositivo de ajuste 1 deste tipo será agora explicitado. O dispositivo de ajuste 1 será também adequado para um disco de freio de operação por motor elétrico.

[00027] A figura 1 apresenta, esquematicamente, um exemplo de execução de um dispositivo de ajuste 1 de acordo com a invenção, e a figura 2 apresenta um corte longitudinal pelo exemplo de execução da

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7/11 figurai.

[00028] O dispositivo de ajuste 1 apresenta o seguinte: uma árvore 2 com um pinhão propulsor 19 com uma perfilação correspondente para uma ferramenta e um colar 18 na sua extremidade superior; um disco de mancal 3 para fixação do dispositivo de ajuste 12 na pinça do freio 22 (vide figura 5); uma bucha 7 que é sequencial ao disco de mancal 3 e sustenta um anel de acionamento 6, unido com um garfo comutador 5 acoplado com o elemento acoplador, unido com o elemento propulsor 32 (vide figura 5) da alavanca giratória 31; um acoplamento de comutação de carga/sobrecarga 8, neste exemplo conformado como acoplamento de rampa de esferas, cooperando através de esferas 11 com uma inserção acopladora 33 de uma luva de acoplamento 12; uma mola 15, integrada como mola cilíndrica na luva de acoplamento 12, entre um disco de pressão 40 e um disco perfilado 16, sendo que o disco perfilado 16 encosta axialmente em uma borda 17 da árvore 2 .A mola 15 serve para a coesão axial dos elementos do dispositivo de ajuste 12 e para a aplicação do acoplamento de comutação de carga/sobrecarga 8, e pode, por exemplo, ser regulado com uma ferramenta por meio de uma perfilação do colar 18 que se apoia no disco de mancal 3 e coopera com a árvore 2 como elemento regulador através de uma rosca. Isto é viável porque o disco de pressão 40 esta axialmente preso na luva de acoplamento 12.O acoplamento de rampa de esferas consiste em uma bucha acopladora 9 que forma uma extremidade inferior da bucha 7, esferas 11 como corpos de rolamento e a inserção acopladora 33. As esferas 11 estão integradas em bolsas de esferas no lado frontal da bucha acopladora 9 e um lado frontal 34 (ver figura 3) da inserção acopladora 33. [00029] De acordo com a invenção, a luva de acoplamento 12, diferente do dispositivo de ajuste inicialmente descrito de acordo com a figura 4, consiste em dois componentes funcionais. Para tanto, a luva de acoplamento 12 apresenta uma luva 36 e a inserção acopladora 33 que

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8/11 pode ser inserida na extremidade axial da luva 36 que aponta na direção do acoplamento de comutação de carga /sobrecarga 8. A outra extremidade axial da luva 36 possui nervuras 14 que se estendem em direção axial, servindo para a transferência do torque sobre o fuso de ajuste 25. Ela pode, por exemplo, ser uma peça estampada/dobrada de chapa de metal que depois, em um processo de deformação, foi enrolado em forma de uma luva, sendo unida longitudinalmente por meio de uma conexão 38. A conexão 38 é aqui conformada como endentação com fecho devido à forma, mas pode também apresentar outra conformação. Também é possível produzir a luva 36 como peça estirada.

[00030] A extremidade axial da luva 36 que aponta na direção do acoplamento de comutação de carga/sobrecarga 8, possui um perfil interno 37 que coopera com um perfil externo 35 correspondente da inserção acopladora 33.Neste sentido, a figura 3 apresenta de forma esquemática e em perspectiva a luva de acoplamento 12 com a luva 36 e inserção acopladora 33 ainda não inserida. O perfil interno 37 da luva 36 é aqui formado por prensagem radial de segmentos de parede circunferencialmente distribuídos na extremidade da luva. Para tanto, abaixo dos segmentos de parede prensados para dentro, estão previstos recortes 39, os quais facilitam a conformação e permite um perfil interno 23 uniforme. A inserção acopladora 33 apresenta, para tanto, cortes correspondentes como perfil externo 35. Os perfis 35,37 se estendem axialmente com relação à luva de acoplamento 12, com o que é viabilizada uma inserção da inserção acopladora 33 axialmente (seta dupla) na luva 36 e um assento com fecho devido à forma, à prova de giro. Uma limitação axial da inserção acopladora 33 na luva 36 é aqui formada por um anel contínuo do lado frontal 34 da inserção acopladora 33.

[00031] Os perfis 35,37 permitem a fácil montagem e desmontagem da inserção acopladora 33 e uma produção simples.

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9/11 [00032] Os recortes 39 possibilitam também conformar as arestas inferiores dos segmentos de parede imprensados da luva 36 de tal forma que formam um batente axial para o disco de pressão 40.

[00033] A partir da figura 3 pode-se ver que a luva 36 é conformada com parede fina, sendo que a inserção acopladora 33 pode ser dimensionada correspondentemente grande, correspondendo à função das forças a serem transferidas do acoplamento de comutação de carga/sobrecarga 8. A inserção acopladora 33 pode ser trabalhada de modo correspondentemente variado, em virtude de seleção de materiais diversos da luva 36 (por exemplo, parte sinterada), por exemplo, para conformar as faces de rolamento e as bolsas das esferas 11.

[00034] A invenção não está restrita aos exemplos de execução acima descritos. Ela pode ser modificada no contexto das reivindicações anexas.

[00035] Assim, por exemplo, a limitação axial da inserção acopladora 33 na luva 36 pode ser formada por uma conformação correspondente, por prensagem das arestas inferiores dos recortes 39.

[00036] O disco de pressão 40 poderá também ser preso de outra forma axialmente na luva 36, por exemplo, por meio de canaletas na parede de luva.

[00037] Os perfis externos e internos 35,37 podem também apresentar outras formas, como, por exemplo, uma endentação entalhada ou semelhante forma.

Relação numérica de componentes

Dispositivo de ajuste

Eixo

Disco de mancal

Mola de pressão

Garfo comutador

Anel de acionamento

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10/11

Bucha

Acoplamento de comutação de carga/sobrecarga 8

Bucha acopladora

Segmento acoplador

Esfera

Luva de acoplamento

Corpo da luva

Nervura

Mola

Disco perfilado

Borda

Colar

Pino propulsor

Freio a disco

Disco de freio

Pinça de freio

Lonas de freio

Travessão

Primeiro fuso de ajuste segundo fuso de ajuste

Peça de pressão

Rodas de corrente

Corrente

Excêntrico

Alavanca giratória

Elemento acionador

Inserção acopladora

Lado frontal

Perfil externo

Luva

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11/11

Perfil interno

Conexão

Recorte

Disco de pressão

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de ajuste (1) para ajuste do desgaste de lonas de freio (23) e o disco de freio (21) de um freio a disco (20) com um dispositivo de aplicação operado por uma alavanca giratória, que pode, preferencialmente, ser inserido em um fuso de ajuste (25) do dito freio a disco (20) e que pode ser montado em uma pinça de freio (22) do freio a disco (20) por meio de um disco de mancal (3), sendo que

a) um anel de acionamento (6) está axialmente disposto em uma bucha (7) de um acoplamento de comutação de carga/sobrecarga (8),

b) o dito acoplamento de comutação de carga/sobrecarga (8) está disposto axialmente entre o anel de acionamento (6) e uma luva de acoplamento (12) para uma mola (15), caracterizado pelo fato de que

c) a luva de acoplamento (12) apresenta uma luva (36) e uma inserção acopladora (33) do dito acoplamento de comutação de carga/sobrecarga (8) adaptada para ser introduzida axialmente na luva (36) com fecho devido à forma.
2. Dispositivo de ajuste (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acoplamento de comutação de carga/sobrecarga (8) é configurado na forma de um acoplamento de rampa de esferas com esferas (11).
3. Dispositivo de ajuste (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a inserção acopladora (33) que pode ser inserida de maneira com fecho devido à forma na dita luva (36), apresenta bolsas esféricas tendo uma superfície (34) para acomodação de esferas (11).
4. Dispositivo de ajuste (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a inserção acopladora (33) apresenta um perfil externo (35) que corresponde com

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2/2 um perfil interno (37) da luva (36).
5. Dispositivo de ajuste (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a luva de acoplamento (12) apresenta um disco de pressão (40) para a mola (15).
6. Dispositivo de ajuste (1), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o perfil interno (37) da luva (36) forma um elemento de trava axial para o disco de pressão (40).
7. Dispositivo de ajuste (1), de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a luva (36) é configurada na forma de um elemento puncionado/curvado tendo uma conexão (38) ao longo da direção longitudinal.
8. Freio a disco (20), especialmente freio a disco de ativação pneumática, caracterizado pelo fato de que compreende um dispositivo de ajuste (1) como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes.