ES2260514T3 - Zapata para disco de freno para vehiculo. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de frenado de un vehículo que incluye un estribouna zapata equipado equipada con al menos dos pistones opuestos (P1) y (P2) montados montados en una carcasa (C) que llevan disposiciones para el montaje, en un plano paralelo, de al menos dos pastillas de freno (5) y (6) sujetas a dichos pistones para actuar al menos sobre un disco. caracterizado porque: - la carcasa de la estribozapata está compuesta por dos bridas paralelas (1) y (2) unidas en cada extremo por un puente transversal (3) con objeto de delimitar una abertura media (4) para el posicionamiento de las pastillas (5) y (6); - las pastillas (5) y (6) llevan en cada uno de sus extremos superiores, escotaduras semicirculares (5b) y (6b) formadas a partir del canto transversal de un elemento soporte que acomoda un elemento de fricción (5a) y (6a); - las escotaduras (5b) y (6b) cooperan con ejes (7) y (8) que actúan de correderas; - los ejes (7) y (8) están engranados en orificios u oquedades formados en el espesor de las bridas (1) y (2) en una cavidad rectilínea (3a) formada en el espesor de cada uno de los puentes (3).

Description

Zapata para disco de freno para vehículo.

La invención se refiere al sector técnico de los dispositivos de frenado para todo tipo de vehículos, particularmente coches y motocicletas.

En general, este tipo de dispositivo utiliza, para cada rueda de vehículo considerada, una zapata de freno que incluye, de modo perfectamente conocido para un experto en la materia, pistones montados en una carcasa. La carcasa lleva disposiciones para el montaje, en dos planos paralelos, de dos pastillas sujetas a los pistones para actuar sobre al menos un disco que lleva la rueda del vehículo. Los pistones están conectados hidráulicamente a un cilindro principal, para ser accionados por uno varios órganos de accionamiento manual en el caso de una moto, o con el pie en el caso de un vehículo automóvil.

La invención concierne a una zapata de freno que incluye al menos dos pistones opuestos.

La presión enviada a la zapata de freno por el cilindro principal define la acción de frenado, es decir, la deceleración del vehículo seguida o no de la parada total de este último.

En una zapata clásica de pistones opuestos, el esfuerzo tangente de las pastillas es recogido por la carcasa de la zapata. Bajo el efecto de la presión ejercida, la carcasa y la zapata tienen tendencia a abrirse de modo considerable, originando una fricción entre la pastilla y la carcasa, lo que tiene por efecto contrarrestar el esfuerzo normal de los pistones.

Esta deformación es resultante del montaje de las pastillas con respecto a la zapata, que no se ha efectuado teniendo en cuenta el fenómeno de histéresis resultante de la fricción entre la pastilla y la carcasa, bajo el esfuerzo de presión ejercido por los pistones. El conductor no puede por lo tanto probar la deceleración con precisión, y reducir, de modo sensible el esfuerzo tangente, excepto aflojar la presión, de manera considerable para reducir los esfuerzos. Por lo tanto, resulta difícil experimentar y graduar correctamente el frenado.

Para solucionar estos inconvenientes, se presentó una solución ventajosa en la solicitud de patente FR-A-2 807 129, cuyo solicitante de la presente también es titular. En esta patente, los dispositivos de montaje de las pastillas están constituidos por medios apropiados para recuperar el esfuerzo tangente de dichas pastillas, de modo que se evite cualquier desplazamiento de éstas últimas en el momento del frenado. Estas disposiciones permiten eliminar, de modo importante, las fricciones directas o indirectas entre la carcasa y las pastillas.

A partir de este estado de la técnica, el problema que se propone resolver la invención, en el caso de una zapata de freno con pistones opuestos, es mejorar el montaje de las pastillas, teniendo siempre como objetivo reducir las fricciones de modo considerable y, por lo tanto, la histéresis, pero también evitar cualquier fenómeno de flexión y de cizallamiento en las disposiciones de montaje de las pastillas con respecto a la zapata, particularmente en el caso de una aplicación a vehículos automóviles.

También se ha deseado aplicar la invención en el caso de un sistema de frenado que utiliza al menos dos discos paralelos montados entre las pastillas del freno.

Para resolver este problema, se ha diseñado y puesto a punto un dispositivo de frenado del tipo de los que incluyen una zapata equipada al menos con dos pistones opuestos montados en una carcasa que lleva disposiciones para el montaje, en un plano paralelo, de al menos dos pastillas de freno sujetas a dichos pistones para actuar al menos sobre un disco.

Según la invención, teniendo en cuenta el problema planteado:

- la carcasa de la zapata está compuesta por dos bridas paralelas unidas en cada extremo por un puente transversal para delimitar una abertura media para la colocación de las pastillas;

- las pastillas llevan en cada uno de sus extremos superiores, escotaduras semicirculares formadas a partir del canto transversal de un elemento soporte que acomoda un elemento de fricción, cooperando las entalladuras con ejes que actúan de correderas:

- los ejes están encajados en orificios u oquedades formados en el espesor de las bridas en una cavidad rectilínea semicircular formada en el espesor de cada uno de los puentes.

A partir de este diseño básico, el dispositivo de frenado tal como se ha definido y reivindicado, encuentra una aplicación particularmente ventajosa para el montaje de dos discos paralelos montados cada uno entre dos pastillas de freno.

Para resolver dicho problema, las bridas llevan un resalte casi en su parte media, para el montaje dos a dos, de un eje transversal que puede acomodar un elemento de soporte cuyos extremos se apoyan sobre los ejes que forman correderas, acomodando dicho elemento soporte, a ambos lados, un elemento de fricción para delimitar, en combinación con las pastillas laterales, dos espacios para el engrane de dos discos paralelos, estando montados los pistones en oposición para actuar simultáneamente sobre las pastillas laterales con respecto al elemento soporte que está inmovilizado en traslación sobre el eje transversal.

La aplicación del dispositivo de frenado con dos discos paralelos, montados cada uno entre dos pastillas de freno, se utiliza para un vehículo de tipo moto o para un vehículo de tipo automóvil.

Para resolver el problema planteado de tener en cuenta el desgaste de las pastillas, los dos discos van unidos a una corona que lleva el cubo de la rueda considerada en combinación con disposiciones complementarias para permitir un desplazamiento de dichos discos con respecto a dicha corona, estando sujetas dichas disposiciones a medios capaces de crear un esfuerzo de fricción para el desplazamiento de los discos a medida que se desgastan las pastillas.

De modo ventajoso, los medios capaces de crear un esfuerzo de fricción están constituidos al menos por un órgano elástico de tipo muelle conformado para adherir las disposiciones de la corona contra las de los discos.

Teniendo en cuenta las disposiciones de montaje de los dos discos, se comprueba que una orientación de cada disco está definida por las dos pastillas correspondientes asegurando así un guiado constante de cada uno de los discos.

La invención se expone a continuación con más detalle, con ayuda de las figuras de los planos anexos en los que:

- la figura 1 es una vista en perspectiva de una forma de realización preferente de la zapata, antes de la colocación de las pastillas, en el caso de un dispositivo de frenado que utiliza dos discos;

- la figura 2 es una vista en perspectiva tras la colocación de las pastillas según la figura 1;

- la figura 3 es una vista de frente, con carácter esquemático, de la zapata con un disco de freno;

- la figura 4 es una vista en planta, con corte parcial, de una zapata de freno en el caso de un disco simple;

- la figura 5 es una vista en corte transversal considerada según la línea 5-5 de la figura 4;

- la figura 6 es una vista en planta con corte parcial de una zapata en el caso de un disco doble;

- la figura 7 es una vista en corte transversal considerada según la línea 7-7 de la figura 6;

- la figura 8 es una vista en corte transversal parecida a la de la figura 7, de otra forma de realización para el desplazamiento con fricción de los discos en el caso de una aplicación a un vehículo de tipo motocicleta;

- la figura 8A es una vista parecida a la de la figura 8 en el caso de una aplicación a un vehículo de tipo automóvil;

- la figura 9 es una vista parcial de frente correspondiente a la figura 8, cuya zapata no se ha representado.

De modo conocido, el dispositivo de frenado incluye una zapata designada en su conjunto por (E) y equipada al menos con dos pistones particularmente opuestos (P1) y (P2) montados en una carcasa (C) que presenta disposiciones para el montaje en dos planos paralelos, de al menos dos pastillas de freno sujetas a los pistones (P1) y (P2) para actuar sobre al menos un disco (D). En la continuación de la descripción, se designa por "pastilla de freno" el conjunto que incluye, de modo conocido, un elemento soporte sobre el cual va fijado, particularmente por pegado o de otro modo, una guarnición de fricción o de frenado. Estas guarniciones de frenado están dispuestas a ambos lados, frente a cada una de las caras del disco.

En el ejemplo de realización representado en las figuras de los planos, la carcasa (C) de la zapata está compuesta por dos bridas paralelas (1) y (2) unidas, en cada extremo, por un puente transversal perfilado (3). Cada uno de los dos puentes (3), en combinación con las bridas (1) y (2), delimita una abertura central y media (4) para la colocación de las pastillas de freno (5) y (6) , y el paso del disco (D) entre las guarniciones (5a) y (6a) de dichas pastillas. Los puentes (3) están perfilados en sector de círculo, de modo que casi corresponden a la periferia externa del disco.

Cada una de las bridas (1) y (2) lleva disposiciones en forma de oquedades, particularmente para el montaje de manera estanca, de los pistones opuestos (P1) y (P2).

Por ejemplo, cada una de las bridas (1) y (2) lleva tres pistones.

Según una característica importante de la invención, las pastillas de freno (5) y (6), en cada uno de sus extremos superiores, llevan disposiciones para ser soportadas y guiadas por ejes (7) y (8) que actúan de correderas, estando parcialmente integradas en la totalidad de su longitud en el espesor de la carcasa y en las zonas en las que no existe deformación. Estas disposiciones permiten reducir de modo considerable, el fenómeno de histéresis resultante de la fricción entre las pastillas y la carcasa.

Como muestran las figuras de los planos, los ejes (7) y (8) están engranados en orificios u oquedades formadas en el espesor de las bridas (1) y (2), y en una cavidad rectilínea semicircular (3a) formada en el espesor de cada uno de los puentes (3). Estas disposiciones de montaje evitan cualquier flexión de los ejes (7) y (8) que se apoyan perfectamente sobre la totalidad de su longitud, en las disposiciones correspondientes de la zapata.

Se observa que los ejes (7) y (8) están integrados en las cavidades correspondientes (3a) de los puentes (3), sobre casi una semicircunferencia, de modo que, a nivel de los bordes transversales de la abertura central (4) subsista una parte de apoyo suficiente para las pastillas de freno (5) y (6). A este respecto, cada una de las pastillas (5) y (6), en su parte de soporte, lleva escotaduras (5b) y (6b) semicirculares formadas a partir del canto transversal del elemento soporte que acomoda el elemento de fricción o de frenado (5a) y (6a).

Cada eje (7) y (8) tiene una ranura (7a) y (8a) para la colocación de las pastillas (5) y (6). En efecto, basta con insertar verticalmente cada una de las pastillas, cuyos bordes transversales están inclinados, en las ranuras (7a) y (8a) de los ejes (7) y (8) dispuestas en correspondencia, hasta que las escotaduras (5a) y (6a) de las pastillas (5) y (6) se apoyen contra los asientos que sobresalen de los ejes (7) y (8), y luego deslizar cada una de las pastillas en dirección a cada una de las bridas (1) y (2) para someterlas a la acción de los pistones correspondientes.

A partir de este diseño básico de la zapata y del montaje específico de las pastillas en combinación con los ejes (7) y (8), el diseño de la zapata puede utilizarse de modo ventajoso en el caso de un sistema de frenado que utilice dos discos paralelos e independientes (D1) y (D2).

El diseño básico de la carcasa de la zapata con los ejes (7) y (8) sigue siendo el mismo. Sólo, en algunos casos, los puentes (3) tienen una mayor anchura para tener en cuenta el aumento del espacio ocupado por dos discos paralelos (D1) y (D2).

Las bridas (1) y (2), llevan casi en su parte media, un resalte (1a) (2a) para el montaje, dos a dos, de un eje transversal (9). Este eje (9), casi en su parte media, lleva disposiciones para el montaje de un elemento de soporte (10) que acomoda a ambos lados un elemento de fricción (11) y (12), con el fin de formar, indirectamente, dos pastillas de freno centrales solidarias. Los elementos de fricción (11) y (12) delimitan, en combinación con los elementos de fricción (5a) y (6a) de las pastillas laterales (5) y (6), dos espacios para el engrane de dos discos paralelos (D1) y (D2).

Del mismo modo que las pastillas (5) y (6), el elemento soporte (10) que acomoda las dos pastillas (11) y (12) lleva en cada uno de sus extremos, escotaduras semicirculares (10a) formadas a partir del canto transversal correspondiente. Estas escotaduras se apoyan sobre los asientos que sobresalen de los ejes
(7) y (8).

A partir de este diseño básico de la zapata y de la utilización de dos discos paralelos (D1) y (D2), se deduce que existe una mayor anchura, de modo que hay que distinguir la aplicación para un vehículo de tipo moto de la de un vehículo de tipo automóvil.

En el caso de un vehículo de tipo moto, cada una de las bridas (1) y (2) llevan uno, o generalmente varios pistones (P1) y (P2). Los pistones (P1) y (P2) van montados opuestos para actuar simultáneamente sobre las pastillas laterales (5) y(6) con respecto al elemento soporte (10) que es inmovilizado en traslación sobre el eje transversal (9). Ver las figuras 7 y 8 por ejemplo.

En el caso de una aplicación a un vehículo automóvil, una de las bridas solamente, es decir, la brida (1) situada por el lado interior del cubo que lleva la rueda, lleva uno, o generalmente varios pistones para actuar sobre la pastilla lateral correspondiente (5). En este caso, el elemento soporte (10) que acomoda las dos pastillas (11) y (12), va montado de modo que puede desplazarse en traslación sobre el eje transversal (9). La brida (2), situada en el lado exterior, tiene una anchura reducida con respecto a la brida (1) dado que dicha brida (2) no lleva pistón (figura 8A).

Los dos discos (D1) y (D2) van montados con capacidad de desplazamiento limitado sobre disposiciones colocadas periféricamente a un cubo o corona (15) unida a la rueda del vehículo considerado. Con este fin, los discos (D1) y (D2) y la corona (15) llevan disposiciones complementarias sujetas a medios apropiados para crear una pretensión en forma de esfuerzo de fricción para el desplazamiento de los discos a medida que se desgastan las pastillas (5) (11) y (6) (12).

En una forma de realización representada en la figura 7, las disposiciones están constituidas por casquillos (14) unidos, a intervalos regulares preferentemente, a la periferia de la corona (15) para encajar en escotaduras semicirculares que lleva el borde circular interno de los discos realizados en forma de corona. Los discos (D1) y (D2) y los casquillos (14) están sujetos al menos a un elemento elástico de tipo muelle (16) conformado para adherir los casquillos (14) contra las escotaduras semicirculares de los discos. Estos casquillos pueden estar sujetos a un elemento elástico independiente. El esfuerzo de fricción resultante se opone por lo tanto al desplazamiento del disco.

En otra forma de realización representada en las figuras 8, 8A y 9 de los planos, y que encuentra una aplicación ventajosa en el caso de un vehículo automóvil, los dos discos (D1) y (D2) están constituidos por una corona cuyo borde circular interno, lleva regularmente repartidos en la circunferencia, resaltes (D3) engranados y guiados en una zapata (17) de sección transversal en U. Esta zapata (17) va montada en un alojamiento de forma complementaria formada a partir del borde externo de la corona (15) del cubo. Esta zapata está bloqueada en traslación por un pasador (18) y está sujeta a muelles (19) para asegurar una pretensión, como en la realización precedente, y crear un esfuerzo de fricción para evitar el desplazamiento axial de los discos a medida que se desgastan las pastillas. Los muelles (19) tienen por efecto adherir la zapata contra los resaltes (D3) de los discos. Se observa también que estas zapatas protegen la corona o el cubo contra cualquier posible efecto de deslustrado de los discos bajo el esfuerzo de frenado.

Como ya se ha indicado, en el caso de una aplicación a un vehículo automóvil, considerando el espacio reducido que existe entre el cubo y el interior de la rueda, el dispositivo de frenado será preferiblemente del tipo representado en la figura 8A.

Las ventajas se deducen de la descripción.

Claims (6)

1. Dispositivo de frenado de un vehículo que incluye una zapata equipada con al menos dos pistones opuestos (P1) y (P2) montados en una carcasa (C) que llevan disposiciones para el montaje, en un plano paralelo, de al menos dos pastillas de freno (5) y (6) sujetas a dichos pistones para actuar al menos sobre un disco.

caracterizado porque:

- la carcasa de la zapata está compuesta por dos bridas paralelas (1) y (2) unidas en cada extremo por un puente transversal (3) con objeto de delimitar una abertura media (4) para el posicionamiento de las pastillas (5) y (6);

- las pastillas (5) y (6) llevan en cada uno de sus extremos superiores, escotaduras semicirculares (5b) y (6b) formadas a partir del canto transversal de un elemento soporte que acomoda un elemento de fricción (5a) y (6a);

- las escotaduras (5b) y (6b) cooperan con ejes (7) y (8) que actúan de correderas;

- los ejes (7) y (8) están engranados en orificios u oquedades formados en el espesor de las bridas (1) y (2) en una cavidad rectilínea (3a) formada en el espesor de cada uno de los puentes (3).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las bridas (1) y (2) llevan un resalte (1a) y (2a) casi en su parte media, para el montaje dos a dos de un eje transversal (9) que puede acomodar un elemento de soporte (10) cuyos extremos se apoyan sobre los ejes (7) y (8) formando correderas, acomodando dicho elemento de soporte (10) a ambos lados, un elemento de fricción (11) y (12) con el fin de delimitar, en combinación con las pastillas laterales (5) y (6), dos espacios para el engrane de dos discos paralelos (D1) y (D2), actuando simultáneamente los pistones (P1) y (P2) montados opuestos sobre las pastillas laterales (5) y (6) con respecto al elemento soporte (10) que está inmovilizado en traslación sobre el eje transversal (9).

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque los dos discos (D1) y (D2) van montados sobre una corona o cubo (15), con capacidad de desplazamiento, en combinación con disposiciones complementarias sujetas a medios capaces de crear un esfuerzo de fricción para el desplazamiento de los discos (D1) y (D2), a medida que se desgastan las pastillas.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque los medios capaces de crear un esfuerzo de fricción están constituidos por al menos un elemento elástico de tipo muelle conformado para presionar contra las disposiciones complementarias.

5. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque las disposiciones están constituidas por casquillos (14) dispuestos periféricamente, a intervalos regulares, sobre la corona y engranados en soportes de forma complementaria que presenta periféricamente disposiciones de cada uno de los
discos.

6. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque las disposiciones están constituidas por zapatas (17) de sección transversal en U montadas en disposiciones de forma complementaria formadas en la periferia de la corona, estando sujeta cada una de dichas zapatas (17) al menos a un elemento elástico (18) para ser adherida a los resaltes (D3) que llevan cada uno de los discos (D1) y (D2) y engranadas en dichas zapatas.