ES2629090T3 - Disco de freno con periferia exterior corrugada - Google Patents

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ES2629090T3 ES08703421.1T ES08703421T ES2629090T3 ES 2629090 T3 ES2629090 T3 ES 2629090T3 ES 08703421 T ES08703421 T ES 08703421T ES 2629090 T3 ES2629090 T3 ES 2629090T3
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Tsuyoshi Nakatsuji
Tooru Fujii
Kazuya Ookubo
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Abstract

Un disco de freno 1 que tiene una periferia exterior corrugada, que comprende un disco de cubo 4, adecuado para fijarse a una rueda, un disco de freno 3, dispuesto coaxialmente fuera del disco de cubo 4, y un perno de conexión 5 que conecta el disco de cubo 4 y el disco de freno 3 entre sí en un estado flotante, en el que una pluralidad de rebajes periféricos externos 7 se forman en una periferia exterior del disco de freno, a una cierta distancia unos de otros, en una dirección circunferencial para formar la periferia exterior en una forma corrugada, caracterizado por que: las profundidades de los rebajes periféricos externos 7, desde un círculo periférico exterior del disco de freno se fijan en 2 mm o más y 7 mm o menos, el número de rebajes periféricos externos 7, el número de orificios de montaje 12 a la rueda y el número de pernos de conexión 5 se fijan en una relación de primos relativos, y el número de rebajes periféricos externos 7 se fija en 3 a 23, el número de orificios de montaje 12 a la rueda se fija en 3 a 7, y el número de pernos de conexión 5 se fija en 5 a 12.

Description

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DESCRIPCION
Disco de freno con periferia exterior corrugada ANTECEDENTES DE LA INVENCION Campo de la Invencion
La presente invencion se refiere a un disco de freno que tiene una periferia exterior corrugada, que resulta adecuado como disco de freno para un vehlculo de motor de dos ruedas.
Description de la tecnica anterior
Como disco de freno para un vehlculo de motor de dos ruedas, un disco de freno flotante resulta muy practico desde el punto de vista comercial. El disco de freno flotante incluye un disco de cubo fijado a una rueda, un disco de freno dispuesto coaxialmente en un lado exterior del disco de cubo y un perno de conexion que conecta el disco de cubo y el disco de freno de una manera flotante. Como tal disco de freno flotante, hay un disco de freno que tiene una periferia exterior circular y un disco de freno que tiene una periferia exterior corrugada, en la que se forma una pluralidad de rebajes en la periferia exterior, a cierta distancia entre si en la direction circunferencial. El disco de freno que tiene la periferia exterior corrugada es de poco peso y tiene un excelente drenaje para el lodo y un diseno optimo y, por lo tanto, se lo incluye no solo en motocicletas para todoterreno, sino tambien en motocicletas de carretera (por ejemplo, vease el documento de patente 1).
Mientras tanto, como vibration en el momento de la operation de frenado de un dispositivo de freno de disco, se conoce la trepidation del freno en la region de frecuencias bajas, que difiere del chirrido de freno que ocurre en la region de las frecuencias altas. La trepidacion del freno es una vibracion anormal que ocurre en el momento de la operacion de frenado, y el conductor siente la vibracion anormal de un manillar o una palanca de freno como trepidacion del freno.
Si un conductor no muy avezado se enfrenta a la trepidacion del freno por primera vez, existe la posibilidad adversa de que reaccione accionando el manillar o el freno por error; por lo tanto, conviene evitar la trepidacion del freno para mejorar la seguridad del vehlculo.
Se sabe que el fenomeno de trepidacion del freno en el disco de freno que tiene la periferia exterior circular es producto de la fluctuation en el par motor del freno y la presion del llquido de freno debido a la precision de fabrication del disco de freno, tales como la precision del espesor del disco de freno y la chatura de este ultimo. Por lo tanto, el disco de freno que tiene la periferia exterior corrugada tambien esta disenado de tal manera que la precision de fabricacion del disco de freno se optimice para evitar la trepidacion del freno.
Documento de patente 1. Publication de patente internacional n.° 2004-042247
Sin embargo, en el disco de freno que tiene la periferia exterior corrugada, incluso si la precision de fabricacion del disco de freno se mejora en el mismo nivel que el disco de freno que tiene la periferia exterior circular, en algunos casos se genera la trepidacion del freno. En tal caso, existe una situation en la que el diseno se modifica por prueba y error, por ejemplo, se cambian los tamanos de varias porciones del disco de freno y se produce un disco de freno en el que no se genere trepidacion. Es necesario encontrar la causa de la trepidacion del freno y producir un disco de freno que pueda evitar de manera fiable este fenomeno. Como resultado del diseno realizado por prueba y error, se ha vuelto comercialmente practico un disco de freno flotante en el que el numero de rebajes formados en la periferia exterior es 24, el numero de pernos de conexion es 7 y el numero de orificios de montaje es 5, y en el que estos numeros son numeros primos relativos.
COMPENDIO DE LA INVENCION
Constituye un objeto de la invencion proporcionar un disco de freno que tenga una periferia exterior corrugada, que pueda prevenir eficazmente el trepidacion del freno.
Un disco de freno que tiene una periferia exterior corrugada de acuerdo con la presente invencion comprende un disco de cubo fijado a una rueda, un disco de freno dispuesto coaxialmente fuera del disco de cubo y un perno de conexion, que conecta el disco de cubo y el disco de freno entre si en un estado flotante. Una pluralidad de rebajes perifericos externos se forma en una periferia exterior del disco de freno, a una cierta distancia unos de otros, en una direccion circunferencial para conferirle a la periferia exterior una forma corrugada, y las profundidades de los rebajes perifericos externos desde un clrculo periferico exterior del freno disco son poco pronunciadas.
Si la profundidad del rebaje periferico externo fuera menor que la que presenta el disco de freno existente, cuya periferia exterior esta corrugada de esta manera, se podrla reducir la fluctuacion en el par motor de frenado en el momento de la operacion de frenado y se podrla evitar efectivamente el trepidacion del freno. Un mecanismo que puede reducir la fluctuacion en el par motor del freno reduciendo la profundidad del rebaje periferico externo se puede estimar de la siguiente manera. Es decir, un par de pastillas de freno se ponen en contacto con ambas superficies del disco de freno bajo presion, en el momento de la operacion de frenado, y se obtiene una fuerza de
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frenado por resistencia a la friccion entre las pastillas de freno y el disco de freno. Se estima que si la periferia exterior de la pastilla de freno es opuesta al rebaje periferico externo, el disco de freno no puede recibir la periferia exterior de la pastilla de freno, la deformacion elastica de compresion del material de friccion de la pastilla de freno se libera parcialmente, el material de friccion cae en el rebaje periferico externo y cuando la periferia exterior de la pastilla de freno es opuesta a la proyeccion de la periferia exterior entre los rebajes adyacentes de la periferia exterior, el material de friccion que esta en el rebaje periferico externo se comprime nuevamente por deformacion elastica, su resistencia empuja ambas pastillas de freno, se repiten la liberation y re-deformacion de la deformacion elastica por compresion del material de friccion de la pastilla de freno y se genera la fluctuation en el par motor de frenado. En la invention, la profundidad del rebaje periferico externo poco pronunciada, la resistencia en el momento de la re-deformacion de la deformacion elastica por compresion de la pastilla de freno es escasa y la fluctuacion en el par motor de frenado se reduce, previniendo la trepidation del freno.
Segun la invencion, los rebajes perifericos externos se fijan en 7 mm o menos y, mas preferiblemente, en 2 mm o mas y 6 mm o menos. Si la profundidad del rebaje periferico externo es superior a 7 mm, la fluctuacion en el par motor de frenado se magnifica y la trepidacion del freno se genera facilmente, por lo que es preferible que la profundidad del rebaje periferico externo sea de 7 mm o menos. Resulta preferible fijar la profundidad entre 2 mm o mas y 6 mm o menos, porque es posible reducir el peso mediante la provision de rebajes en la periferia exterior, y as! mejora el rendimiento del drenaje de lodo, aumenta la radiation de calor, se optimiza el diseno y es posible reducir de manera eficiente la trepidacion del freno.
Es preferible que el numero de rebajes perifericos externos, el numero de orificios de montaje de la rueda y el numero de pernos de conexion flotantes se establezcan en una relation de primos relativos. Con esta estructura, si el numero de rebajes perifericos externos, el numero de orificios de montaje de la rueda y el numero de pernos de conexion flotantes se fijan para que sean relativamente primos, es posible ajustar la trepidacion del disco de freno en el momento de la operation de frenado y evitar con eficacia la trepidacion del freno.
Segun la invencion, el numero de rebajes perifericos externos se fija en 3 a 23, el numero de orificios de montaje en la rueda se fija en 3 a 7, y el numero de pernos de conexion flotantes se fija en 5 a 12. Mediante el ajuste de los numeros de los rebajes perifericos externos, de los orificios de la periferia exterior, los orificios de montaje y de los pernos de conexion flotantes de esta manera, es posible obtener un disco de freno que tenga una periferia exterior corrugada y que pueda impedir la trepidacion del freno.
Es preferible que la relacion de area Sb/Sa de un valor maximo Sa y un valor mlnimo Sb de un area de contacto entre el disco de freno y la pastilla de freno que entre en contacto con el disco de freno bajo presion se fije en 0,86 o mas. Si se incrementa la relacion de area del valor maximo al valor mlnimo del area de contacto entre el disco de freno y la pastilla de freno, aumenta la fluctuacion en el par motor de frenado y se genera facilmente la trepidacion del freno. Por lo tanto, es preferible que la relacion de area Sb/Sa se ubique en 0,86 o mas. Para reducir la trepidacion del freno, se prefiere mas todavla que la relacion de area Sb/Sa, del valor maximo Sa al valor mlnimo Sb se fije en 0,90 o mas y 1,0 o menos.
La relacion de area Sb/Sa se fija en dicho intervalo ajustando uno o mas de estos parametros: la profundidad del rebaje periferico externo, la forma de abertura del rebaje periferico externo en el lado de una superficie de frenado, la longitud del rebaje periferico externo en la direction circunferencial, la position dispuesta de un orificio pasante en la superficie de frenado del disco de freno, la forma de abertura del orificio pasante en el lado de la superficie de frenado, el numero de orificios pasantes y el area de apertura del orificio pasante.
Es preferible que la longitud de la periferia exterior del disco de freno se fije a 110 % o menos de la longitud de la periferia exterior de un disco de freno del mismo diametro que no tenga ningun rebaje periferico externo. Si se incrementa la longitud de la periferia exterior del disco de freno, aumenta la profundidad del rebaje periferico externo, se incrementa el numero de rebajes perifericos externos y se genera facilmente la trepidacion del freno. Por lo tanto, es preferible que la longitud de la periferia exterior del disco de freno se fije en 110% o menos de la longitud de la periferia exterior de un disco de freno del mismo diametro que no tenga ningun rebaje periferico externo.
Es preferible que la diferencia entre la tasa maxima de cambio Sva y la tasa minima de cambio Svb del area de contacto entre el disco de freno y la pastilla de freno que entra en contacto con el disco de freno bajo presion, a cada angulo establecido 0, en una direccion circunferencial del disco de freno, se defina como la tasa de ancho maximo de cambio (Sva-Svb) del area de contacto, y que la tasa de ancho maximo de cambio (Sva-Svb) del area de contacto se establezca en 100 (mm2/grados) o menos. Si se incrementa la tasa de ancho maximo de cambio del area de contacto, aumenta la profundidad del rebaje periferico externo, la forma del rebaje periferico externo se aproxima a una forma rectangular y la trepidacion del freno se genera facilmente. Por lo tanto, es preferible que la tasa de ancho maximo de cambio (Sva-Svb) se fije en 100 (mm2/grados) o menos.
Es preferible que la diferencia entre un valor maximo Ga y un valor minimo Gb de una distancia cog (0) entre una posicion del baricentro de una parte de contacto del disco de freno con respecto a la pastilla de freno y un centro del disco de freno en cada angulo establecido 0 en la direccion circunferencial del disco de freno se defina como el intervalo maximo de fluctuacion (Ga-Gb) de la posicion del baricentro, y que el intervalo maximo de fluctuacion (Ga-
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De acuerdo con el disco de freno que tiene la periferia exterior corrugada de esta invencion, la profundidad del rebaje formado en la periferia exterior se establece en un valor menor que la del disco de freno existente cuya periferia exterior es corrugada. Con una estructura tan sencilla, es posible evitar eficazmente la trepidacion del freno. Ademas, puesto que es posible disenar un disco de freno capaz de impedir la trepidacion del freno cuando el disco de freno esta recien disenado, es posible aumentar notablemente la productividad del disco de freno. El numero de rebajes formados en la periferia exterior, el numero de orificios de montaje con respecto a la rueda y el numero de pernos de conexion flotantes se establecen en primos relativos, la relacion de area Sb/Sa del valor maximo Sa y del valor mlnimo Sb del area de contacto del disco de freno y la pastilla de freno que se pone en contacto con el disco de freno bajo presion, se fija en 0,86 o mas, la longitud de la periferia exterior del disco de freno se establece en 110 % o menos de la longitud de la periferia exterior de un disco de freno del mismo diametro, que no tiene rebajes en la periferia exterior, la tasa de ancho maximo de cambio (Sva-Svb) del area de contacto entre el disco de freno y la pastilla de freno se fijada en 100 (mm2/grados) o menos, y el intervalo maximo de fluctuacion (Ga-Gb) de la posicion del baricentro de la porcion de contacto del disco de freno, con respecto a la pastilla de freno se fija en 0,4 % o menos del radio del disco de freno. Si estas configuraciones se combinan arbitrariamente entre si, es posible impedir con mas eficacia la generation de la trepidacion del freno.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La figura 1(a) es una vista frontal de un disco de freno que tiene una periferia exterior corrugada, en la que la profundidad de un rebaje en una periferia exterior se fija en 7 mm;
La figura 1(b) es una vista ampliada alrededor del rebaje en la periferia exterior del disco de freno que tiene la periferia exterior corrugada;
La figura 2 es una vista en corte transversal tomada a lo largo de la llnea II-II de la figura 1;
La figura 3 es una vista frontal de un disco de freno de otra estructura;
La figura 4(a) es una vista frontal de un disco de freno, que tiene una periferia exterior corrugada en la que el numero de rebajes en la periferia exterior se fija en 19;
La figura 4(b) es una vista ampliada alrededor de los rebajes en la periferia exterior del disco de freno que tiene la periferia exterior corrugada;
Las figuras 5 (a) a (f) son vistas frontales de los discos de freno cuyos numeros de rebajes en la periferia exterior son diferentes entre si y en los que se ha llevado a cabo la prueba de frenado;
Las figuras 6(a) a (d) son vistas frontales de cuatro discos de freno cuya profundidad de los rebajes en la periferia exterior es diferente entre si y en los que se ha llevado a cabo la prueba de frenado;
La figura 7 es un diagrama esquematico que muestra una estructura de una maquina para prueba de banco; La figura 8 es un grafico en el que se resume la relacion entre el orden de rotation y el par motor de frenado de los primeros discos de prueba, en un caso en el que se utilizaron discos de freno y pastillas de freno que se hablan utilizado durante un perlodo dado;
Las figuras 9(a) a (e) son graficos que muestran las relaciones entre el orden de rotacion y el par motor de frenado de los primeros discos de prueba de la figura 8;
La figura 10 es un grafico en el que se resume la relacion entre los primeros discos de prueba y el orden de rotacion, en un caso en el que se utilizaron discos de freno que se hablan utilizado durante un perlodo dado y pastillas de freno nuevas;
Las figuras 11(a) a (e) son graficos que muestran las relaciones entre el orden de rotacion y el par motor de frenado de los primeros discos de prueba de la figura 10;
La figura 12 es un grafico en el que se resume la relacion entre el orden de rotacion y el par motor de frenado de los segundos discos de prueba;
Las figuras 13 (a) a (d) son graficos que muestran las relaciones entre el orden de rotacion y el par motor de frenado de los segundos discos de prueba respectivos de la figura 12;
La figura 14 es un grafico en el que la fluctuacion en las areas de contacto entre los respectivos discos de freno y las pastillas de freno de los primeros discos de prueba se analiza mediante un 3D-CAD cada tres grados de circunferencia;
La figura 15 es un grafico en el que la fluctuacion en las areas de contacto entre los respectivos discos de freno y pastillas de freno de los segundos discos de prueba se analiza mediante un 3D-CAD cada tres grados de circunferencia;
La figura 16 es un diagrama explicativo que muestra la relacion entre un intervalo de fluctuacion de un par motor de frenado y la relacion de un valor maximo y un valor mlnimo de una zona de contacto del primer y segundo discos de prueba;
La figura 17 es un diagrama explicativo que muestra la relacion entre una relacion de una longitud de la periferia exterior de los primeros discos de prueba y un intervalo de fluctuacion del par motor de frenado;
La figura 18 es un diagrama explicativo que muestra la relacion entre un intervalo de fluctuacion del par motor de frenado y la tasa de ancho maximo de cambio del area de contacto de los primeros discos de prueba con respecto a las pastillas de freno;
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Y la figura 19 es un diagrama explicativo que muestra la relacion entre un intervalo de fluctuacion del par motor de frenado y la relacion del intervalo maximo de fluctuacion de la posicion del baricentro en una porcion de contacto de los primeros discos de prueba, con respecto a las pastillas de freno y un radio del disco de freno.
DESCRIPCION DE LAS FORMAS DE REALIZACION PREFERIDAS
Se explicara una realizacion de la presente invencion con referencia a los dibujos adjuntos. En primer lugar, se explicara una estructura basica de un disco de freno 1. Como se muestra en las figuras 1 y 2, el disco de freno 1 es un disco de freno flotante e incluye un disco de freno 3 del lado de una periferia exterior, opuesto a una pastilla de freno 2 de una zapata de freno, un disco de cubo 4 del lado de una parte central fijada a una rueda, y un perno de conexion 5 que conecta ambos discos 3 y 4 entre si. El disco de freno 1 sostiene ambos discos de forma flotante utilizando el perno de conexion 5.
El disco de freno 3 tiene una excelente resistencia al calor y resistencia al desgaste, y esta fabricado en chapa de acero inoxidable o de acero al carbono. El disco de freno 3 se somete a un procesamiento termico, tal como un enfriamiento de alta frecuencia, para mejorar la resistencia al desgaste de las superficies delantera y trasera del disco de freno 3. Una pluralidad de orificios pasantes 6 estan formados en una parte intermedia del disco de freno 3, en su direccion radial, en un orden especlfico para mejorar y estabilizar el rendimiento de frenado, para mejorar el rendimiento de refrigeracion y el rendimiento de recuperacion de agua, as! tambien, como para reducir el peso. Una pluralidad de rebajes perifericos externos 7 y una pluralidad de salientes de la periferia exterior 8 se forman de manera alternada, en la periferia exterior del disco de freno 3, a cierta distancia, entre si en la direccion circunferencial para reducir el peso, mejorar el rendimiento de drenaje de lodo, mejorar el rendimiento de la radiacion de calor y mejorar el diseno. Los rebajes perifericos externos 7 y las salientes de la periferia exterior 8 forman el diseno corrugado. Una pluralidad de porciones de conexion 9 se proyecta hacia adentro, desde la periferia interna del disco de freno 3, a una distancia en la direccion circunferencial. En cada porcion de conexion 9 se forma un rebaje de conexion lateral externo semicircular 10. El rebaje de conexion lateral externo 10 se abre hacia dentro. El diametro exterior D1 del disco de freno 3 es de 300 mm, el diametro interior D2 del disco de freno 3, con exclusion de la porcion de conexion 9, es de 228 mm, y el espesor del disco de freno 3 es de 6 mm.
Las pastillas de freno 2 del disco de freno (no ilustradas) estan dispuestas a ambos lados del disco de freno 3. Las pastillas de freno 2 forman un ensamble en sandwich, con el disco de freno 3 intercalado entre ellas, de manera que se aplica una fuerza de frenado al disco de freno 1. El borde periferico externo de la pastilla de freno 2 esta dispuesto a lo largo del borde periferico exterior del disco de freno 3, el borde periferico interior de la pastilla de freno 2 esta dispuesto ligeramente afuera, desde el borde periferico interior del disco de freno 3 y toda la superficie de la pastilla de freno 2 se desliza sobre una superficie de frenado del disco de freno 3.
El disco de cubo 4 esta hecho de una aleacion de aluminio, que tiene un coeficiente relativamente alto de expansion termica para reducir el peso. El disco de cubo 4 esta formado en su porcion central, con una abertura 11 a traves de la cual se inserta un eje. Una pluralidad de orificios de montaje 12 se forma cerca de la abertura 11, a distancias constantes entre si, en la direccion circunferencial para fijar el disco de cubo 4 a la rueda (no mostrada). Una pluralidad de orificios de reduccion de peso 13 se forma en una porcion intermedia del disco de cubo 4 en la direccion radial. Una abertura del rebaje de conexion interno semicircular 14 se forma hacia afuera en la periferia exterior del disco de cubo 4, en correspondencia con el rebaje de conexion lateral externo 10 del disco de freno 3.
El perno de conexion 5 es una pieza cillndrica hueca, hecha de acero inoxidable o acero al carbono que tiene una excelente resistencia al desgaste, y una brida anular 15 se forma en un extremo del perno de conexion 5. El disco de freno 3 y el disco de cubo 4 estan conectados entre si de una manera flotante, insertando el perno de conexion 5 en un orificio de conexion 16, formado al combinar el rebaje de conexion lateral externo 10 y el rebaje de conexion interno 14 entre si, y montando un resorte de disco 17 y una arandela 18 sobre el perno de conexion 5, y estampando en caliente el otro extremo del perno de conexion 5.
La primera caracterlstica distintiva de la invencion reside en que en el disco de freno 1, que tiene la estructura basica descrita anteriormente, la profundidad del rebaje periferico externo 7 desde un clrculo periferico exterior C del disco de freno 3 se establece en un valor menor que el disco de freno corrugado. Mas especlficamente, la profundidad d del rebaje periferico externo 7 se fija en no mas de 7 mm, preferiblemente, variable entre 2 mm o mas y 6 mm o menos.
Si la profundidad d del rebaje 7 de la periferia exterior es superior a 7 mm, la fluctuacion del par motor de frenado se incrementa en el momento de la operation de frenado y es factible que se genere la trepidation del freno; por tanto, es preferible que la profundidad sea fije en 7 mm o menos y, mas preferible, que sea de 6 mm o menos. Es preferible fijar la profundidad d del rebaje periferico externo 7 en 2 mm o mas para reducir el peso, mejorar el rendimiento del drenaje del lodo, mejorar el rendimiento de la radiacion de calor y optimizar el diseno.
La segunda estructura distintiva de la invencion reside en que el numero de rebajes perifericos externos 7, el numero de orificios de montaje 12 con respecto a la carrocerla de vehlculo y el numero de pernos de conexion 5 se fija en primos relativos.
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Si el numero de rebajes perifericos externos 7, el numero de orificios de montaje 12 con respecto a la carrocerla de vehlculo y el numero de pernos de conexion se fijan en primos relativos, el numero puede establecerse libremente, pero si el numero de rebajes perifericos externos 7 es inferior a 3, no se puede reducir el peso de un modo suficiente y si el numero de rebajes perifericos externos 7 es superior a 23, se genera facilmente la trepidacion del freno y, por tanto, el numero de rebajes perifericos externos 7 se fija en un intervalo de 3 a 23. De acuerdo con la invencion, el numero de orificios de montaje 12 puede se fija entre 3 y 7, teniendo en cuenta la resistencia de montaje con respecto a la rueda, y el numero de pernos de conexion 5 puede fijarse entre 5 y 12, de manera que la resistencia de conexion entre el disco de freno 3 y el disco de cubo 4 pueda garantizarse lo suficiente.
La tercera estructura distintiva de la invencion reside en que la relacion de area Sb/Sa del valor maximo Sa y del valor mlnimo Sb del area de contacto entre el disco de freno 3 y la pastilla de freno 2 que entra en contacto con el disco de freno 3 bajo presion, se fija en 0,86 o mas, y mas preferiblemente la relacion de area Sb/Sa del valor maximo Sa y del valor mlnimo Sb se establece en 0,90 o mas y 1,0 o menos.
La cuarta estructura distintiva de la invencion radica en que la longitud de la periferia exterior del disco de freno 3 se fija en el 110 % o menos de la longitud de la periferia exterior del disco de freno del mismo diametro, que no tiene un rebaje periferico externo 7.
La quinta estructura distintiva de la invencion reside en que la diferencia entre la tasa maxima de cambio Sva y la tasa minima de cambio Svb del area de contacto entre el disco de freno 3 y la pastilla de freno 2 que entra en contacto con el disco de freno 3 bajo presion, a cada angulo establecido 0 en la direccion circunferencial del disco de freno 3 se fija en una tasa de ancho maximo de cambio (Sva-Svb) del area de contacto, y la tasa de ancho maximo de cambio (Sva-Svb) del area de contacto se establece en 100 (mm2/grados) o menos.
La sexta estructura distintiva de la invencion radica en que la diferencia entre un valor maximo Ga y un valor mlnimo Gb de una distancia cog (0) entre un centro del disco de freno 3 y una posicion del baricentro de una porcion de contacto del disco de freno 3 con respecto a la pastilla de freno 2 en cada angulo establecido 0 en la direccion circunferencial del disco de freno 3 se fija en un intervalo de fluctuacion maximo (Ga-Gb) de la posicion del baricentro, y el intervalo maximo de fluctuacion (Ga-Gb) de la posicion del baricentro se establece en 0,4 % o menos del radio del disco de freno 3.
La relacion de area Sb/Sa, la relacion de la longitud de la periferia exterior del disco de freno 3, la tasa de ancho maximo de cambio (Sva-Svb) del area de contacto y la relacion del rango de fluctuacion maximo (Ga-Gb) de la posicion del baricentro con respecto al radio del disco de freno 3 puede configurarse dentro de los intervalos descritos anteriormente, ajustando uno o mas de los siguientes parametros: la profundidad del rebaje periferico externo 7, la forma de abertura del rebaje periferico externo 7 del lado del freno, la longitud de la cavidad de la periferia exterior 7 en la direccion circunferencial, la posicion dispuesta de los orificios pasantes 6 en la superficie de freno del disco de freno 3, la forma de abertura de los orificios pasantes 6 del lado de la superficie de freno, el numero de orificios pasantes 6 y el area de apertura de los orificios pasantes 6. Por ejemplo, es posible formar rebajes de diversas formas, o los rebajes perifericos externos 7a a 7i se pueden formar con salientes en las superficies inferiores de los rebajes perifericos externos 7, de acuerdo con las formas o los tamanos de los orificios pasantes 6, como los discos de freno 30a a 30i ilustrados en las figuras 3 (a) a (i), y establecer la relacion de area Sb/Sa en 0,86 o mas, preferiblemente en 0,90 o mas y en 1,0 o menos, es posible fijar la longitud de la periferia exterior del disco de freno 3 en el 110 % o menos de la longitud de la periferia exterior del disco de freno del mismo diametro que no tiene rebaje periferico exterior 7, es posible fijar la tasa de ancho maximo de cambio (Sva-Svb) del area de contacto a 100 (mm2/grados) o menos , y es posible fijar el intervalo maximo de de fluctuacion (Ga-Gb) de la posicion del baricentro en un 0,4% o menos del radio del disco de freno 3.
El disco de freno 1 puede tener combinaciones de las seis estructuras distintivas.
Cuando las estructuras se combinan libremente, se puede esperar un efecto de reduccion sinerglstico de la trepidacion del freno.
A continuacion, se explicara una prueba de frenado realizada para encontrar una estructura del disco de freno capaz de reducir la trepidacion del freno.
El fenomeno de trepidacion del freno puede medirse como una fluctuacion en el par motor de frenado o una fluctuacion en la presion del llquido. Por lo tanto, se fabricaron los siguientes discos de freno 1; se realizo la prueba de frenado y se midio el par motor de frenado.
(Primer disco de prueba)
Para aclarar la influencia ejercida sobre la fluctuacion del par motor de frenado por el numero de rebajes perifericos externos (el numero de corrugaciones), se produjo una pluralidad de tipos de primeros discos de prueba, con numeros diferentes de los rebajes perifericos externos. Como se muestra en las figuras 4 y 5, en el primer disco de prueba, se cambian parcialmente las estructuras de los rebajes perifericos externos 7 y los orificios pasantes 6 del
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disco de freno 3 del disco de freno 1 ilustrados en la figura 1, y la otra estructura es la misma que la del disco de freno 1. Mas concretamente, como disco de freno, se fabrico uno de acero inoxidable de martensita para el disco de freno (SUS410DB), el diametro exterior D1 era de 300 mm, el espesor era de 5 mm, y se realizaron 40 agujeros redondos pasantes 6A (cinco de cada uno) con un diametro de 7 mm, en lugar del orificio pasante 6 en las posiciones correspondientes a los pernos de conexion 5, simetricamente con respecto a la rotacion. Se produjeron cinco tipos de discos de freno, 3A a 3E, que tenlan 13, 15, 16, 17 y 19 rebajes perifericos externos 7A, en lugar de los rebajes 7 de periferia exteriores. El rebaje periferico externo 7A es un arco que tiene un radio R de 15 mm y que tiene una longitud L, desde el centro P del disco de freno 1 hasta el centro P1 del arco, de 154 mm. Los rebajes perifericos externos 7A se formaron en la periferia exterior, equidistantes entre si, en la direccion circunferencial. Para clarificar la influencia causada por los rebajes 7A de la periferia exterior, se fabrico un disco de freno 3F que no tenia rebajes perifericos externos 7A. Los seis tipos de discos de freno, 3A a 3F, estaban conectados a un disco de cubo 4, formado con cinco orificios de montaje 12, a traves de ocho pernos de conexion 5 de una manera flotante, y se fabricaron seis tipos de primeros discos de prueba, 1A a 1F. La figura 4 muestra el primer disco de prueba 1E en el que se monta un disco de freno 3E. El disco de freno 3E tiene 19 rebajes perifericos externos 7A en su periferia exterior, equidistantes entre si, en la direccion circunferencial. En los otros primeros discos de prueba, 1A a 1D y 1F, se ensamblaron los discos de freno 3A a 3D, cuyos pasos de disposicion de los rebajes 7A de la periferia exterior eran solamente diferentes entre si, y el disco de freno 3F del cual se omitieron los rebajes perifericos externos 7A; y los detalles de los mismos se omitieron de los dibujos.
(Segundo disco de prueba)
Para aclarar la influencia ejercida sobre la fluctuation en el par motor de frenado por la profundidad del rebaje periferico externo, se fabrico una pluralidad de segundos discos de prueba, que tenlan diferentes profundidades de los rebajes perifericos externos 7. Mas especlficamente, como se muestra en las figuras 1 y 6, el disco de freno 3 estaba hecho de acero inoxidable de martensita para disco de freno (SUS410DB), el diametro exterior era de 300 mm, el espesor era de 5 mm y se formaron dos orificios pasantes 6 delgados y largos simetricamente con respecto a la rotacion, en correspondencia con los pernos de conexion 5. Los orificios pasantes 6 tienen una forma sustancialmente de cheuron, que se extiende hacia la periferia exterior. Se hizo un disco de freno 3J, en el que se formaron 16 rebajes perifericos externos (denominados rebajes perifericos externos con una profundidad de 11 mm), que tenlan radios de 18,6 mm y 21,6 mm, desde una position de un radio de 160,6 mm del disco de freno 3 y con profundidades de 8 mm y 11 mm desde el clrculo periferico exterior 7, de manera que 8 de los rebajes perifericos externos 7J y 8 rebajes perifericos externos 7J quedaran formados de manera alternada, equidistantes entre si, en la direccion circunferencial; se preparo un disco de freno 3K, en el cual se formaron 16 rebajes perifericos externos (denominados rebajes perifericos externos, con una profundidad de 7 mm), que tenlan profundidades d de 5 mm y 7 mm desde el clrculo periferico exterior, mientras permaneclan como base de los rebajes perifericos externos 7J, de modo que se formasen 8 rebajes perifericos externos 7K y 8 rebajes perifericos externos 7K de manera alternada, equidistantes entre si, en la direccion circunferencial; se preparo un disco de freno 3L, en el que se formaron 16 rebajes perifericos externos (denominados rebajes perifericos externos, que tenlan una profundidad de 3 mm) con profundidades de 2 mm y 3 mm desde el clrculo periferico exterior, mientras permaneclan en la base de los rebajes perifericos externos 7J, de manera que 8 rebajes perifericos externos 7L y 8 de la periferia exterior 7L se formaran de manera alternada, equidistantes entre si ,en la direccion circunferencial; y se preparo un disco de freno 3M, que tenia rebajes perifericos externos 7, que tenlan una profundidad de 0 mm, es decir, que no tenlan rebajes perifericos externos 7. Estos cuatro tipos de discos de freno 3J a 3M estaban conectados a los discos de cubo 4, formados con cinco orificios de montaje 12 a traves de los ocho pernos de conexion 5 de manera flotante y se fabricaron los cuatro tipos de segundos discos de prueba 1J a 1M. La figura 1 muestra el segundo disco de prueba 1K, en el que la profundidad de los rebajes 7 de la periferia exterior se fijo en 7 mm y se monto el disco de freno 3K. Con respecto a los otros segundos discos de prueba 1J, 1L y 1M, los discos de freno 3J, 3L y 3M, cuyas profundidades de los rebajes 7 de la periferia exterior eran solamente diferentes entre si, se omitieron detalles de los dibujos.
(Maquina de prueba de frenado)
Una maquina de prueba de banco 20, que se muestra en la figura 7, se empleo como maquina de prueba. La maquina de prueba de banco 20 incluye un motor de CA 23, que hace girar un disco de freno 1 mediante una correa 21 y un acoplador 22, un inversor (no mostrado) para controlar el numero de revoluciones del motor de CA 23, la zapata de montaje radial de cuatro puntos opuesto 24 deportivo, para aplicar la fuerza de frenado al disco de prueba 1, un conversor de presion hidraulica a presion de aire 25 para controlar la presion del llquido de freno para la zapata 24, una celula de carga 27, que mide el par motor de frenado generado en el momento de la operation de frenado mediante un brazo 26 que esta montado coaxialmente en la zapata 24, y unos medios de control 28 para controlar el motor de CA 23 y el conversor de presion hidraulica a presion de aire 25. La maquina de prueba de frenado se monto de tal manera que el inversor controlara el motor de CA 23, para que controlase el numero de revoluciones del disco de prueba 1, que el conversor de presion hidraulica a presion de aire 25 controlase la presion del llquido de freno para la zapata, que la pastilla de freno 2, que comprendla un par de pastillas sinterizadas de la zapata 24 formase un ensamble en sandwich con el disco de prueba 1 intercalado entre ellas, de manera que la celula de carga 27 pudiese medir el par motor de frenado en ese momento.
(Condition de prueba de frenado)
En esta prueba, se proporciona el numero de revoluciones correspondiente a una velocidad predeterminada del vehlculo al disco de prueba 1 y, a continuation, se lleva a cabo el frenado de arrastre mientras se aplica la presion
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predeterminada de llquido de freno, midiendo de esta manera el par motor de frenado. La velocidad del vehlculo se fijo en 20 km/h y la presion del llquido de frenos se fijo a 1,0 MPa. Despues de que el frenado de arrastre se llevo a cabo durante seis segundos, el disco de prueba 1 se dejo en reposo durante 60 segundos para enfriar la porcion de frenado y se fijo una condicion de enfriamiento de tal manera que la temperatura del disco estuviera siempre a 120 ° C o menos, a fin de que el disco no sufriera deformacion termica.
En la condicion de prueba de frenado anteriormente descrita, se llevo a cabo la prueba de frenado para los primeros discos de prueba 1A a 1E, cuyos numeros de rebajes perifericos externos 7A (el numero de corrugaciones) eran diferentes entre si. En cuanto al resultado de medicion del par motor de frenado, se realizo el analisis FFT y se analizo la relacion de orden de rotacion. Un resultado de ello se muestra en las figuras 8 a 11. Los graficos presentados en las figuras 8 y 9 son graficos en los que se usaron los primeros discos de prueba 1A a 1E, cuya prueba de frenado se habla llevado a cabo 100 veces o mas, y la pastilla de freno 2, cuya prueba de frenado se habla llevado a cabo 100 veces o mas. Los graficos mostrados en las figuras 10 y 11 son graficos en los que se usaron los primeros discos de prueba 1A a 1E, cuya prueba de frenado se habla llevado a cabo 100 veces o mas, y se utilizo una nueva pastilla de freno 2. La figura 8 es un grafico en el se resumen que los graficos de las figuras 9(a) a (e), y la figura 10 es un grafico en el que se resumen los graficos de las figuras 11(a) a (e).
En las figuras 8 a 11, el par motor de frenado muestra picos en ordenes correspondientes al numero de corrugaciones de los primeros discos de prueba 1A a 1E. Una causa del pico generado en el orden primario es el espesor y la distorsion. Se midio la variacion de los espesores y la distorsion de un disco de freno que no estaba formado con los rebajes perifericos externos y la un disco de freno que se formo con los rebajes perifericos externos, usando un dispositivo de medicion tridimensional y se llevo a cabo el analisis de la proporcion de orden de rotacion par el espesor y la distorsion. Dado que el pico solo existla en el orden primario, se podia estimar que la causa de la generacion del pico en el orden primario era el espesor y la distorsion en las figuras 8 a 11.
Cuando los primeros discos de prueba 1A a 1E y la pastilla de freno 2 se habian deslizado lo suficiente entre si, hubo una tendencia a que, al aumentar el numero de rebajes perifericos externos 7A, se incrementara el par motor de frenado del orden correspondiente al numero de rebajes perifericos externos 7A, tal como se muestra en las figuras 8 y 9.
Cuando los primeros discos de prueba 1A a 1E y la pastilla de freno 2 no se habian deslizado lo suficiente entre si, como se muestra en las figuras 10 y 11, los discos de freno 1B y 1C, que tenlan respectivamente 15 y 16 rebajes perifericos externos 7A se tornaron altos, y los discos de freno 1A, 1D y 1E, que tenlan respectivamente 13, 17 y 19 rebajes perifericos externos 7A se tornaron bajos. Se concibe que en los primeros discos de prueba 1A a 1E, las vibraciones causadas no solo por el numero de rebajes perifericos externos 7A, sino tambien por el numero de orificios de montaje 12 y el numero de pernos de conexion 5, se superponen entre si. En el caso de los primeros discos de prueba 1A a 1E, dado que el numero de orificios de montaje 12 es cinco y el numero de pernos de conexion 5 es ocho, se supone que el par motor de frenado del orden correspondiente al numero de rebajes de periferia externos 7A aumenta cuando el numero de rebajes perifericos externos 7A, el numero de orificios de montaje 12 y el numero de pernos de conexion 5 no se hacen en primos relativos, es decir, tienen un divisor comun y el par motor de frenado del orden correspondiente al numero de rebajes perifericos externos 7A se supone que se reduce cuando el numero de rebajes perifericos externos 7A, el numero de orificios de montaje 12 y el numero de pernos de conexion 5 se convierten en primos relativos.
Por los motivos expuestos anteriormente, se observa que es posible suprimir la generacion de la trepidacion del freno reduciendo el numero de rebajes perifericos externos y, durante un perlodo en el que el disco de freno y la pastilla de freno no se han deslizado lo suficiente entre si, si el numero de rebajes perifericos externos, el numero de orificios de montaje y el numero de pernos de conexion se fijan en primos relativos, se puede reducir la trepidacion del freno. Cuando el numero de rebajes perifericos externos es inferior a tres, el peso no puede reducirse lo suficiente, y si el numero de rebajes perifericos externos es superior a 23, es factible que haya trepidacion del freno y, por tanto, es preferible que el numero de rebajes perifericos externos se fije en un intervalo variable entre 3 y 23.
A continuacion, en las condiciones de prueba de frenado anteriormente descritas, se llevo a cabo la prueba de frenado para los segundos discos de prueba 1J a 1M, cuyas profundidades de los rebajes perifericos externos 7 eran diferentes entre si. Un resultado de la medicion del par motor de freno se analizo por FFT y se estudio la relacion de orden de rotacion. Estos resultados se presentan en las figuras 12 y 13. La figura 12 es un grafico en el cual se resumen los graficos de las figuras 13(a) a d).
En las figuras 12 y 13, las profundidades de los rebajes perifericos externos 7 se redujeron a 11 mm, 7 mm y 3 mm cuando el par motor de frenado del orden correspondiente al numero de rebajes perifericos externos 7 se redujo, pero cuando la profundidad fue 0 mm, es decir, cuando no habla rebajes perifericos externos7, el par motor de frenado tuvo el mismo valor que cuando la profundidad se fijo en 7 mm. A partir de esto, puede decirse que es preferible que la profundidad del rebaje de periferia exterior 7 se establezca en 7 mm o menos, y mas preferiblemente, que sea de 2 mm o mas y de 6 mm o menos. Cuando la profundidad del rebaje periferico externo 7 es de 0 mm, el par motor de frenado se incrementa. Se estima que esto se debe a que el par motor de frenado del
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orden 16 recibe la influencia no solo del numero de rebajes perifericos externos 7 sino tambien del numero de orificios pasantes 6 (el numero es 16).
Siguiendo el razonamiento anterior, el mecanismo de generacion de trepidacion de freno en el disco de freno que tiene la periferia exterior corrugada se puede estimar de la siguiente manera. Es decir, cuando la pastilla de freno llega al rebaje periferico externo, la periferia exterior de la pastilla de freno no es sostenida por el disco de freno, la deformacion elastica por compresion del material de friccion se libera parcialmente y el material de friccion cae en el rebaje periferico externo. Cuando el disco de freno sigue girando y la pastilla de freno pasa a traves de la saliente de la periferia exterior, la pastilla de freno se monta sobre la saliente de la periferia exterior y, por lo tanto, la porcion de la pastilla de freno que ha caldo de nuevo provoca la deformacion elastica por compresion y su resistencia vuelve a empujar a la pastilla de freno. Se estima que al repetir la liberation de la deformacion elastica por compresion de la pastilla de freno y la re-deformacion (calda y montaje de la pastilla de freno), se genera la fluctuation en el par motor de frenado. En la prueba de frenado que utiliza los segundos discos de prueba 1J a 1M, cuyas profundidades de los rebajes perifericos externos son diferentes entre si, el par motor de frenado del orden 16 se redujo a medida que la profundidad del rebaje de periferia exterior 7 decrecio. Esto se puede explicar por el mismo mecanismo. Es decir, si la profundidad del rebaje de periferia exterior 7 es escasa, la zona del rebaje de periferia exterior 7 se reduce y la cantidad de calda de la pastilla de freno 2 al llegar al rebaje de periferia exterior 7 disminuye. Por lo tanto, puede decirse que la resistencia recibida por la pastilla de freno 2 cuando se monta sobre la saliente de periferia exterior 8 se reduce y la fluctuacion del par motor de frenado disminuye.
A continuation, para comprobar la influencia del area de contacto entre el disco de freno 3 y la pastilla de freno 2 ejercida sobre la fluctuacion en el par motor de frenado, se obtuvieron las areas de contacto de los discos de freno 3A a 3E, y 3J a 3M con respecto a la pastilla de freno 2, utilizando 3D-CAD cada tres grados en la direction circunferencial. Un resultado de ello se muestra en las figuras 14 y 15.
En la figura 14, se puede estimar que a medida que aumenta el numero de rebajes perifericos externos (numero de corrugaciones), el intervalo maximo de fluctuacion del valor maximo y del valor mlnimo del area de contacto aumenta y es factible que se genere la trepidacion del freno. Por la figura 15, se puede interpretar que con respecto a la profundidad del rebaje de periferia exterior 7, el intervalo maximo de fluctuacion del area de contacto aumenta y la fluctuacion del par motor de frenado se incrementa incluso si la profundidad es de 0 mm. La figura 16 muestra una relation entre el intervalo de fluctuacion del par motor de frenado y la relation de area Sb/Sa entre el valor maximo Sa y el valor mlnimo Sb del area de contacto. Se puede hallar que la relacion de area Sb/Sa es preferiblemente 0,86 o superior, y mas preferiblemente de 0,90 o superior y de 1,0 o inferior.
A continuacion, para comprobar la influencia de la longitud de la periferia exterior del disco de freno 3 ejercida sobre la fluctuacion del par motor de frenado, se obtuvieron como referencia las relaciones de las longitudes perifericas exteriores de los discos de freno 3A a 3E cuando se definio la longitud de la periferia exterior del disco de freno 3F del mismo diametro, que no tenia recesos de la periferia exterior 7. Un resultado de ello se muestra en la figura 17.
De la figura 17 se desprende que a medida que aumenta la relacion de la longitud de la periferia exterior, el numero de rebajes 7 de la periferia exterior (el numero de corrugaciones) aumenta, el rango de fluctuacion del par motor de frenado se incrementa y la trepidacion del freno se genera facilmente. Se ha encontrado que para suprimir el intervalo de fluctuacion del par motor de frenado a 3 (Nm) o menos y para restringir la generacion de la trepidacion del freno, es necesario fijar la relacion de la longitud de la periferia exterior al 110 % o menos.
Luego se comprueba la influencia de la tasa de cambio dS/d0 del area de contacto S entre el disco de freno 3 y la pastilla de freno 2 en cada angulo establecido 0, en la direccion circunferencial del disco de freno ejercida sobre la fluctuacion del par motor de frenado; se obtuvo la tasa de cambio dS/d0 del area de contacto S a cada angulo establecido 0 = 0,5° en la direccion circunferencial del disco de freno para los discos de freno 3A a 3E, usando la siguiente ecuacion (1), y se obtuvo la diferencia entre la tasa maxima de cambio Sva y la tasa minima de cambio Svb, como una tasa de ancho maximo de cambio (Sva-Svb) del area de contacto. El resultado de ello se muestra en la figura 18.
[Ecuacion 1]
dS _ S( e +0.5)-S( 9) d 9 0-5
En la figura 18, se puede observar que a medida que aumenta la tasa de ancho maximo de cambio (Sva-Svb) del area de contacto, aumenta el numero de rebajes de la periferia exterior 7 (el numero de corrugaciones), aumenta el intervalo de fluctuacion del par de frenado, y es factible que se genere la trepidacion del freno. Puede decirse que para suprimir el intervalo de fluctuacion del par motor de frenado a 3 (Nm) o menos y para suprimir la generacion de
la trepidacion del freno, es necesario configurar la tasa de ancho maximo de cambio (Sva-Svb) del area de contacto a 100 (mm2/grados) o menos.
A continuation, para comprobar la influencia de la fluctuation en la position del baricentro de la portion de contacto del disco de freno 3 con respecto a la pastilla de freno 2, en cada angulo establecido 0 en la direction circunferencial 5 del disco de freno 3 ejercida sobre la fluctuacion del par motor de frenado, se obtiene una distancia cog (0) entre la posicion del baricentro de la porcion de contacto y el centro del disco de freno 3 en cada angulo establecido 0 = 0,5 en la direccion circunferencial del disco de freno 3, para los discos de freno 3A a 3E usando la siguiente ecuacion (2), se define la diferencia entre el valor maximo Ga y el valor mlnimo Gb, como el intervalo maximo de fluctuacion (Ga-Gb) de la posicion del baricentro de la porcion de contacto, y se obtiene la relation del intervalo maximo de 10 fluctuacion (Ga-Gb) de la posicion del baricentro con respecto al radio del disco de freno 3. El resultado de ello se muestra en la figura 19. La distancia cog (0) entre la posicion del baricentro de la porcion de contacto y el centro del disco de freno 3 se obtuvo dividiendo un momento primario de la porcion de contacto de la pastilla por el area de contacto.
15 [Ecuacion 2]
imagen1
En la figura 19, se observa que a medida que aumenta el intervalo maximo de fluctuacion (Ga-Gb) en la posicion del baricentro en la porcion de contacto, se incrementa el numero de rebajes perifericos externos (7) (el numero de 20 corrugaciones), aumenta el intervalo de fluctuacion del par motor de frenado y es factible que se genere la trepidacion del freno. Se ha hallado que para suprimir el intervalo de fluctuacion del par motor de frenado a 3 (Nm) o menos y para suprimir la generation de la trepidacion del freno, es necesario fijar la relacion del intervalo maximo de fluctuacion (Ga-Gb) en la posicion del baricentro a 0,4 % o menos.

Claims (7)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un disco de freno 1 que tiene una periferia exterior corrugada, que comprende un disco de cubo 4, adecuado para fijarse a una rueda, un disco de freno 3, dispuesto coaxialmente fuera del disco de cubo 4, y un perno de conexion 5 que conecta el disco de cubo 4 y el disco de freno 3 entre si en un estado flotante, en el que una pluralidad de rebajes perifericos externos 7 se forman en una periferia exterior del disco de freno, a una cierta distancia unos de otros, en una direccion circunferencial para formar la periferia exterior en una forma corrugada,
    caracterizado por que:
    las profundidades de los rebajes perifericos externos 7, desde un clrculo periferico exterior del disco de freno se fijan en 2 mm o mas y 7 mm o menos,
    el numero de rebajes perifericos externos 7, el numero de orificios de montaje 12 a la rueda y el numero de pernos de conexion 5 se fijan en una relacion de primos relativos, y
    el numero de rebajes perifericos externos 7 se fija en 3 a 23, el numero de orificios de montaje 12 a la rueda se fija en 3 a 7, y el numero de pernos de conexion 5 se fija en 5 a 12.
  2. 2. La combinacion de un disco de freno 1, que tiene la periferia exterior corrugada segun la reivindicacion 1, y una pastilla de freno 2 que entra en contacto con el disco de freno a presion, en el que una relacion de area Sb/Sa de un valor maximo Sa y un valor mlnimo Sb de un area de contacto entre el disco de freno 3 y la pastilla de freno 2 se fija en 0,86 o mas.
  3. 3. La combinacion de acuerdo con la reivindicacion 2, en la que la relacion de area Sb/Sa del valor maximo Sa y el valor mlnimo Sb se establece en 0,90 o mas y 1,0 o menos.
  4. 4. La combinacion segun la reivindicacion 2 o la reivindicacion 3, en la que la relacion de area Sb/Sa se fija en dicho intervalo, ajustando uno o mas de estos parametros: la profundidad de los rebajes perifericos externos 7, la forma de abertura de los rebajes perifericos externos, del lado de una superficie de frenado, la longitud de los rebajes perifericos externos en la direccion circunferencial, la posicion dispuesta de un orificio pasante en la superficie de frenado del disco de freno 3, la forma de abertura del orificio pasante del lado de la superficie de frenado, el numero de orificios pasantes y el area de apertura del orificio pasante.
  5. 5. Un disco de freno segun la reivindicacion 1 o una combinacion segun cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que una longitud de la periferia exterior del disco de freno 3 se fija en 110 % o menos de la longitud de la periferia exterior de un disco de freno 3 del mismo diametro, que no tenga ningun rebaje periferico externo.
  6. 6. La combinacion segun una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en la que la diferencia entre la tasa maxima de cambio Sva y la tasa minima de cambio Svb del area de contacto entre el disco de freno 3 y la pastilla de freno 2 que entra en contacto con el disco de freno 3 bajo presion, en cada angulo establecido 0 en una direccion circunferencial del disco de freno 3 se define como la tasa de ancho maximo de cambio (Sva-Svb) del area de contacto, y la tasa de ancho maximo de cambio (Sva-Svb) del area de contacto se fija en 100 (mm2/grados) o menos.
  7. 7. La combinacion segun una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en la que la diferencia entre un valor maximo Ga y un valor mlnimo Gb de una distancia cog (0) entre la posicion del baricentro de una porcion de contacto del disco de freno 3 con respecto a la pastilla de freno 2 y el centro del disco de freno 3 en cada angulo establecido 0 en una direccion circunferencial del disco de freno 3 se define como un intervalo maximo de fluctuacion (Ga-Gb) en la posicion del baricentro, y el intervalo maximo de fluctuacion (Ga-Gb) en la posicion del baricentro position se establece en 0,4 % o menos del radio del disco de freno 3.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5217036B2 (ja) * 2009-03-31 2013-06-19 本田技研工業株式会社 ブレーキディスクの製造方法及びブレーキディスク
JP5428505B2 (ja) * 2009-04-30 2014-02-26 サンスター技研株式会社 フローティングブレーキディスクの組立方法
WO2011155478A1 (ja) * 2010-06-11 2011-12-15 サンスター技研株式会社 ブレーキディスク
US9353812B2 (en) * 2011-08-29 2016-05-31 GM Global Technology Operations LLC Mass reduction of brake rotors
JP5803739B2 (ja) 2012-02-28 2015-11-04 サンスター技研株式会社 ブレーキディスク
TWI480475B (zh) * 2012-10-09 2015-04-11 Ashima Ltd Brake disc device
US9821366B2 (en) * 2014-06-01 2017-11-21 Shimano Inc. Disc brake rotor and method of manufacturing disc brake rotor
CN105587804B (zh) * 2014-11-13 2018-03-09 光阳工业股份有限公司 摩托车碟刹盘构造
TWI532933B (zh) 2014-12-05 2016-05-11 溫芫鋐 煞車碟盤
CN104565139B (zh) * 2014-12-22 2017-09-12 温芫鋐 煞车碟盘
ITUB20155214A1 (it) * 2015-10-19 2017-04-19 Grimeca S R L Disco freno.
CN106286646A (zh) * 2016-08-25 2017-01-04 东南大学 一种方程式赛车制动盘
IT201700013990A1 (it) * 2017-02-09 2018-08-09 Campagnolo Srl Disco freno per bicicletta
CN106969069A (zh) * 2017-04-26 2017-07-21 重庆隆鑫机车有限公司 一种制动盘及摩托车
JP7267051B2 (ja) * 2019-03-22 2023-05-01 サンスター技研株式会社 ブレーキディスク
EP3947063B1 (en) * 2019-04-01 2026-05-06 TVS Motor Company Limited Disk brake assembly
IT201900020538A1 (it) 2019-11-07 2021-05-07 Sunstar Eng Europe Gmbh Disco freno per ciclo o motociclo.
CN110803140A (zh) * 2019-12-03 2020-02-18 广东隆鑫机车有限公司 浮动刹车的轮毂组件及机动车
CN116292691B (zh) * 2023-02-08 2023-09-15 河南科技大学 一种用于鼓式制动器的柔性接触吸热降温循环控制装置
TWI847832B (zh) * 2023-08-10 2024-07-01 陳怡如 碟盤

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES1040667Y (es) 1998-07-06 1999-10-01 Ind Galfer S A Disco de freno perfeccionado.
JP4167371B2 (ja) 1999-12-24 2008-10-15 本田技研工業株式会社 ブレーキディスク
US6386340B1 (en) * 2000-01-24 2002-05-14 Giorgio Milesi Motorcycle wheel brake mechanism
TW484551U (en) * 2000-10-02 2002-04-21 Robert J Seymour Disk brake device
AU2003280724A1 (en) 2002-11-06 2004-06-07 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Brake disk for vehicle
US20050056495A1 (en) * 2003-09-15 2005-03-17 Bruno Greppi Brake disk for vehicles
US7331433B2 (en) * 2003-11-04 2008-02-19 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Brake disc for automotive disc brake assembly
DE102004002710A1 (de) * 2004-01-19 2005-08-04 Gustav Magenwirth Gmbh & Co. Kg Bremsscheibe
JP4855929B2 (ja) * 2004-05-18 2012-01-18 株式会社ユタカ技研 フローティング型ディスクブレーキ

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