BR102012015611A2

BR102012015611A2 - Um dispositivo de transmissão de força

Info

Publication number: BR102012015611A2
Application number: BRBR102012015611-3A
Authority: BR
Inventors: Refaat Malki; Martin Taylor
Original assignee: Meritor Heavy Vehicle Braking; Meritor Heavy Vehicle Braking Systems
Priority date: 2011-06-22
Filing date: 2012-06-25
Publication date: 2014-01-07
Also published as: US9568060B2; US20170114850A1; US10174800B2; EP2538105A2; US20120325595A1; EP2538105A3; US20150159714A1; EP2538105B1; EP3208486A1; GB201110515D0; CN102840257A; EP3208486B1

Abstract

DISPOSITIVO DE TRANSMISSÃO DE FORÇA. Um dispositivo de transmissão de força para um freio de disco, operável para mover um elemento de atrito do freio para o engate com um disco de freio rotativo, ao longo de um primeiro eixo, em resposta a uma carga a partir de um membro de atuação, o dispositivo compreendendo: um membro de guia tendo uma forma de guia geralmente cilíndrica; um pistão compreendendo uma superfície deslizante externa complementar geralmente cilíndrica dentro do membro de guia, em que; uma formação de anti-rotação é proporcionada entre o membro de guia e o pistão, a formação compreendendo um recesso que se estende de modo geralmente paralelo ao primeiro eixo e a um projeção complementar.

Description

UM DISPOSITIVO DE TRANSMISSÃO DE FORÇA

A presente invenção se refere a um dispositivo de transmissão de força. Mais especificamente, mas não exclusivamente, a presente invenção se refere a um mecanismo de ajuste para freios de disco com atuação a ar do tipo normalmente usado em veículos pesados, como camiões e autocarros. A presente invenção diz ainda respeito a um calibrador de freio de disco incorporando um dispositivo de transmissão de força, uma haste impulsora e uma placa de cobertura.

Os dispositivos de transmissão de força de freios de disco, especialmente os freios de disco atuados a ar, são montados dentro de um calibrador do freio e transmitem a força de atuação do atuador para elementos de atrito de freio através de hastes impulsoras ou pistões. Tipicamente, os dispositivos de transmissão de força também incorporam um mecanismo de ajuste para compensar o desgaste dos elementos de atrito em uso.

Várias disposições do dispositivo de transmissão de força têm sido empregadas por fabricantes de freios de disco a ar (ADB). A Knorr-Bremse utiliza freios das séries SB e SN, utilizando fusos roscados externamente que são aparafusados a um membro transversal que é atuado por um veio operacional. Os fusos são ocos e têm um perfil interno não circular, que faz a interface com um mecanismo de ajuste para desaparafusar os fusos, para dar conta do desgaste dos calços dos freios e manter um espaço livre de execução desejado entre os calços de freio e o rotor. Os roscados exteriores são problemáticos para um isolamento eficaz do interior do calibrador do freio. Um exemplo dessa disposição pode ser visto, por exemplo, no documento EP0648952.

Os freios da série ELSA2 da presente requerente utilizam pistões/hastes impulsoras de duas peças. 0 pistão exterior é liso e tem um perfil trilobular para impedir a sua rotação dentro de uma bucha complementar trilobular, dentro de uma placa de guia fixa. A haste impulsora interna é roscada no que diz respeito ao pistão exterior de tal modo que a rotação da haste impulsora interna faz com que o pistão externo de rotação fixa se estenda. Em contraste com a disposição da Knorr-Bremse, o veio operacional do freio ELSA2 transmite a força de atuação diretamente para a face de extremidade interna das hastes impulsoras.

Embora o freio ELSA2 tenha demonstrado ser altamente fiável e robusto em serviço, a requerente reconheceu que é desejável reduzir o custo associado com a usinagem de superfícies trilobulares, os custos de fornecimento de selos para o isolamento contra as superfícies trilobulares, e os custos de fornecimento de uma haste impulsora interna que tem, tanto uma forma relativamente complexa, como tem de ser adequadamente tratada para suportar as forças impostas durante a atuação. Para além disso, a estrutura de acondicionamento do pistão é presentemente formada a partir de uma fundição de alumínio tendo usinagens trilobulares relativamente dispendiosas. A fundição também atua como uma placa de cobertura para o lado do rotor na estrutura de acondicionamento, que requer tratamento adicional para evitar problemas de corrosão.

A presente invenção pretende ultrapassar, ou pelo menos mitigar os problemas do estado da técnica. De acordo com a presente invenção é proporcionado um dispositivo de transmissão de força para um freio de disco operável para mover um elemento de atrito do freio em engate com um disco de freio rotativo ao longo de um primeiro eixo em resposta a uma carga a partir de um membro de atuação, o dispositivo compreendendo:

um membro de guia tendo uma forma de guia geralmente cilíndrica;

um pistão compreendendo uma superfície deslizante externa complementar geralmente cilíndrica que é deslizante dentro do membro de guia, em que;

uma formação anti-rotação é proporcionada entre o membro de guia e o pistão, a formação compreendendo um recesso que se estende de modo geralmente paralelo ao primeiro eixo e a uma projeção complementar. Essa disposição permite vantajosamente uma usinagem mais simples do pistão e das superfícies do membro de guia.

De preferência, o recesso é fornecido no membro de guia e a projeção é fornecida no pistão. Mais preferencialmente a projeção é disposta de modo próximo a uma extremidade do pistão, afastada do elemento de atrito. Isso simplifica a vedação do pistão.

Pelo menos uma haste impulsora interna pode estar localizada, pelo menos parcialmente, dentro do pistão e pode ser vantajosamente disposta para fazer com que o pistão se estenda, de modo a manter um espaço livre de execução substancialmente constante em resposta ao desgaste do elemento de atrito. Mais preferencialmente, a extensão do pistão é conseguida em virtude da rotação relativa da haste impulsora com respeito ao pistão. Opcionalmente, o membro de guia inclui uma forquilha de articulação. De preferência, a forquilha de articulação é móvel em conjunto com o pistão, durante a carga, a partir do elemento de impulso para aplicar o freio. Ainda mais preferivelmente, a forquilha de articulação é ainda configurada para transmitir uma força de retorno ao pistão para restaurar um espaço livre de execução entre o rotor e o elemento de atrito, após uma aplicação do freio.

A forquilha de articulação pode incluir duas formas de guia para guiar dois pistões.

A forquilha de articulação é opcionalmente ainda disposta para receber uma instalação de ajuste. A instalação de ajuste está, de preferência, localizada em um espaço intermediário das formas de guia. A forquilha de articulação pode ser um componente

fundido, um componente extrudido ou pode ser uma instalação que compreende componentes múltiplos.

Um aspecto adicional da presente invenção se refere a um calibrador de freio de disco incorporando um dispositivo de transmissão de força operável para mover um elemento de atrito do freio para o engate com um disco de freio rotativo ao longo de um primeiro eixo em resposta a uma carga a partir de um membro de atuação, o dispositivo compreendendo:

um membro de guia com uma forma de guia geralmente

cilíndrica;

um pistão compreendendo uma superfície deslizante externa complementar geralmente cilíndrica, deslizante dentro do membro de guia, em que; uma formação anti-rotação é proporcionada entre o membro de guia e o pis tão, a formação compreendendo um recesso que se estende geralmente de modo paralelo ao primeiro eixo e a uma projeção complementar, e compreendendo ainda um membro de atuação e uma estrutura de acondicionamento.

Um terceiro aspecto da presente invenção proporciona uma haste impulsora compreendendo uma porção de veio para a transmissão de uma carga de impulso a partir de um membro de atuação para um pistão de um freio de disco, a haste impulsora compreendendo ainda uma porção de engrenagem para a transmissão de movimento rotativo para o veio, em que a porção de engrenagem é formada como uma peça separada da porção de veio. Essa disposição vantajosamente resulta em um pistão que é mais simples de fabricar.

A porção de engrenagem é de preferência formada a partir de material de menor resistência do que o veio. A porção de engrenagem é ainda, com maior preferência, formada a partir de um material selecionado dos seguintes: metal sinterizado, metal fundido por injeção, metal moldado por injeção, metal fundido, plásticos moldados por injeção.

0 eixo é vantajosamente formado a partir de um material selecionado a partir dos seguintes: metal forjado, metal fundido.

A porção de veio pode definir um eixo, e a porção de

veio e a porção de engrenagem podem compreender superfícies de encosto complementares em uma direção transversal ao eixo. De preferência, as superfícies de encosto complementares contêm o movimento da porção de engrenagem, na direção de uma extremidade interna do membro de atuação, na qual o membro de atuação está localizado.

0 eixo e a engrenagem podem compreender superfícies de encosto complementares em uma direção circunferencial, de modo a restringir a rotação relativa da engrenagem com respeito ao veio.

Um quarto aspecto da presente invenção proporciona um dispositivo de transmissão de força incorporando uma haste impulsora que compreende uma porção de veio para a transmissão de uma carga de impulso a partir de um membro de atuação para um pistão de um freio de disco, a haste impulsora compreendendo ainda uma porção de engrenagem para a transmissão de movimento rotativo para o veio, em que a porção de engrenagem é formada como uma peça separada da porção de veio.

O dispositivo de transmissão de força pode ainda compreender um dispositivo resiliente para devolver o dispositivo de transmissão de força para uma posição de supressão de freio, assim que a carga de impulso é removida, e a força proveniente do dispositivo resiliente pode atuar através da engrenagem para pré-carregar a engrenagem contra o veio.

Um quinto aspecto da presente invenção proporciona uma placa de cobertura para a montagem sobre uma abertura lateral do rotor numa estrutura de acondicionamento em um calibrador de freio de disco, e tendo pelo menos uma abertura através da qual um pistão pode se estender e mover um elemento de atrito para o contato com um rotor de freio.

A placa de cobertura é de preferência um componente metálico em folha prensada, de preferência um aço em folha e de preferência compreende ainda pelo menos uma forma de chumaceira lisa prensada nela.

A forma de chumaceira pode ser uma chumaceira lisa ou pode compreender ainda uma bucha.

A forma de chumaceira pode vantajosamente compreender

uma parede substancialmente circular que se estende em afastamento de um plano principal da placa de cobertura, e uma segunda parede que se estende para trás na direção do plano principal, para formar um furo cego substancialmente cilíndrico.

A placa de cobertura compreende de preferência um selo para a ligação a um pistão sobremoldado diretamente na mesma.

A placa de cobertura compreende de preferência um selo periférico sobremoldado diretamente na mesma.

Um sexto aspecto da presente invenção proporciona um calibrador de freio de disco incorporando uma estrutura de acondicionamento do calibrador e uma placa de cobertura para a montagem sobre uma abertura lateral do rotor na estrutura de acondicionamento, e tendo pelo menos uma abertura naquela, através da qual um pistão pode se estender e mover um elemento de atrito para o contato com um rotor de freio.

A placa de cobertura é vantajosamente ligada de modo adesivo, soldada, rebitada ou escorada diretamente na estrutura de acondicionamento do calibrador.

Um veio de desajuste do freio está vantajosamente montado na forma de chumaceira lisa.

Um veio de ajuste do desgaste pode ser montado sobre a forma de chumaceira lisa. A placa de cobertura é vantajosamente montada na estrutura de acondicionamento em estado pré-carregado para acomodar as deflexões na estrutura de acondicionamento sob cargas pesadas.

Modalidades da presente invenção serão agora

descritas em pormenor com referência às figuras em anexo, nas quais:

A FIGURA 1 é uma vista em corte transversal horizontal através de uma porção de um freio de disco do estado da técnica, que incorpora um dispositivo de transmissão de força do estado da técnica;

A FIGURA 2 é uma secção transversal vertical através de um dispositivo de transmissão de força de acordo com uma modalidade da presente invenção; A FIGURA 3 é uma vista isométrica de uma porção de

forquilha de articulação do dispositivo de transmissão de força da Figura 2 ;

A FIGURA 4 é uma vista em perspectiva de uma instalação incluindo o dispositivo de transmissão de força da Figura 2, um veio operacional e uma placa de cobertura;

A FIGURA 5 é uma vista em perspectiva explodida de uma porção de haste impulsora interna do dispositivo de transmissão de força da Figura 2, de acordo com uma modalidade da presente invenção; A FIGURA 6 é uma vista em perspectiva de uma placa de

cobertura da presente invenção;

A FIGURA 7 é uma vista em corte transversal vertical de um calibrador de freio incorporando uma placa de cobertura da Figura 6; e A FIGURA 8 é uma outra vista em corte transversal vertical de um calibrador de freio incorporando uma placa de cobertura da Figura 6.

Um dispositivo de transmissão de força 5 do estado da técnica é ilustrado na Figura 1 e é do tipo utilizado no âmbito da série ELSA 2 da presente requerente. Resumidamente, o dispositivo é montado dentro de uma câmara 9 de uma estrutura de acondicionamento 7 de um calibrador de freio de disco 10. A estrutura de acondicionamento 7 está adaptada para montar um atuador a ar ou outro atuador de alimentação - por exemplo, um atuador eletromecânico (não mostrado) em uma face externa daquela. Uma alavanca de atuação (não mostrada) pode executar um movimento oscilante recíproco angular sob a ação de um membro de impulso do atuador de alimentação, a alavanca sendo integral ou ligada a um membro de atuação rotativo 13 (vulgarmente referido como veio operacional) , que é rotativamente suportado dentro do calibrador. O membro 13 é rebaixado para abrigar respectivos roletes cilíndricos 15, 16, os eixos dos quais são compensados a partir do eixo de rotação do membro de atuação 13, e formam uma disposição de atuação excêntrica. Os roletes 15 e 16 assentam contra instalações de impulso respectivas, mostradas como instalações de pistões ajustáveis do dispositivo de transmissão de força 5, sendo indicadas geralmente por 17 e 18.

A rotação da alavanca e de seu membro conectado 13 faz com que seja aplicado impulso de atuação, por meio de instalações de pistões 17 e 18, em um elemento de atrito diretamente accionado 2 e, por reação através do calibrador 10, a um elemento de atrito indiretamente atuado (não mostrado). Os elementos de atrito são montados de modo a enfrentar lados respectivos de um disco de freio ou de um rotor 4. Os elementos de atrito são recebidos no interior de aberturas em um suporte de freio 3 fixado a uma porção não rotativa de um veículo (por exemplo, o eixo) em que o freio está montado. Os elementos de atrito são, assim, impedidos de movimento circular e radial para o interior. 0 movimento radial para o exterior é restringido por molas de calço 30 e por uma correia de calço 32, como é bem conhecido.

Uma instalação de ajuste é indicada geralmente por 19 e pode ser de qualquer tipo apropriado convencional que não necessite de qualquer descrição detalhada. O ajustador responde ao movimento excessivo do elemento de atrito 2 (por exemplo, devido ao desgaste do material de atrito 40 em uso) e produz a rotação resultante de um eixo de ajuste 21 através da engrenagem 52 que, por sua vez, roda um par de hastes impulsoras internas 22 e 23 das instalações de pistão ajustáveis 17 e 18. As instalações de pistões 17 e 18 são de construção e

funcionamento idênticos. Assim, apenas a instalação 17 é descrita em maior detalhe. Essa instalação compreende uma estrutura de acondicionamento de pistão 24 compreendendo uma bucha trilobular 24a. Uma cabeça de pistão 26 está montada em uma porção de extremidade fechada de um veio de pistão 25 que tem uma superfície externa trilobular que é recebida na bucha 24a de modo a ser axialmente guiada pela bucha. O veio de pistão 25 tem ainda uma perfuração interna roscada disposta de forma a receber a haste impulsora interna 22 que tem um roscado externo correspondente. As instalações de pistões 17 e 18 estão dispostas com suas cabeças das hastes impulsoras 26 adjacentes ao elemento de atrito 2.

Quando força é aplicada pelo atuador do freio a partir da direita na Figura 1, toda a instalação de pistões desliza ao longo da perfuração 24a para transmitir a força de freagem ao elemento de atrito 2, através da cabeça do pistão 26. Para ajustar o comprimento da instalação de pistões 17, a haste impulsora interna 22 é rodada de modo a provocar o movimento axial relativo entre a haste impulsora interna e o veio do pistão 25 em virtude da ação de seus roscados com emparelhamento correspondente. A configuração trilobular da superfície externa do veio do pistão 25 dentro da bucha 24a impede a rotação do veio do pistão 25 em relação à estrutura de acondicionamento 24, assegurando assim que a rotação da haste impulsora interna 22 resulta em um alongamento efetivo da instalação de pistões 17.

A fim de impedir a penetração de partículas de sujidade e de detritos na interface deslizante entre a superfície trilobular externa do veio do pistão 25 e perfuração 24A, um selo primário 2 9 é proporcionado entre a cabeça do pistão 26 e a estrutura de acondicionamento 24.

Com referência às Figuras 2, 3, 4 e 7, é mostrado um dispositivo de transmissão de força 105, de acordo com uma concretização da presente invenção. As peças semelhantes são ilustradas por números de referência iguais, mas com a adição do prefixo "1". Apenas as partes que diferem do estado da técnica da Figura 1 são discutidas em detalhe. Especificamente, o rotor, os elementos de atrito, as molas dos calços, correia de calço, suporte de freio e estrutura de acondicionamento do freio, em que o dispositivo de transmissão de força da presente invenção é para ser montado, são convencionais. 0 funcionamento geral do freio é semelhante, embora o detalhe de um número de componentes seja diferente como detalhado abaixo de maneira significativa.

0 dispositivo de transmissão de força 105 da presente invenção compreende duas instalações de pistões 117 e 118 idênticas, montadas dentro de uma forquilha de articulação 124. A forquilha de articulação 124 difere da estrutura de acondicionamento do pistão do estado da técnica, na medida em que não funciona como uma placa de cobertura para fechar uma abertura lateral do rotor 108 da estrutura de acondicionamento 107, e é adicionalmente móvel de modo paralelo ao eixo A-A no sentido e em sentido oposto do rotor, em conjunto com as instalações de pistões 117 e 118, durante uma aplicação e liberação do freio. Uma placa de cobertura em aço prensado separada 128 fecha a abertura 108, e é discutida em mais detalhe abaixo. Um elemento de retorno resiliente sob a forma de uma

mola de retorno helicoidal 142 está montado entre a placa de cobertura 128 e um recesso circular 144 da forquilha de articulação 124. A mola fornece uma força para devolver as instalações de pistões e membro de atuação rotativo para uma posição de supressão do freio, quando o atuador de alimentação é liberado. 0 recesso rodeia uma abertura 14 6 disposta para acomodar uma instalação de ajuste 119.

A forquilha de articulação 124 compreende adicionalmente superfícies deslizantes verticais e horizontais 148 dispostas para contatar com as superfícies correspondentes da estrutura de acondicionamento 107 ou mais componentes para guiar o movimento do dispositivo de transmissão de força 105. Em particular, na presente concretização, um lado da forquilha de articulação 124 é suportado em uma porção 192 de um mecanismo de desajuste 190. Em outras modalidades alternativas, superfícies perfiladas podem localizar e guiar a forquilha de articulação 124 em eixos múltiplos.

À medida que a forquilha de articulação não é necessária para transmitir o impulso de freio a partir do membro de atuação rotativo para os pistões, e por estar incluída no interior da estrutura de acondicionamento, não é necessário para que ela seja um componente de elevada resistência ou de resistência particular à corrosão. Portanto, pode ser convenientemente fabricada a partir de materiais de menor resistência, tais como o alumínio ou plásticos técnicos, tal como o ABS ou polietileno de elevado peso molecular utilizando processos de custo mais baixo e de elevado volume tal como a fundição, a extrusão, a sinterização ou a moldagem por injeção. Alternativamente, a forquilha de articulação pode ser construída como uma instalação de múltiplos componentes, compreendendo por exemplo blocos de guia em alumínio extrudido para cada pistão, sendo a união feita por um conector de aço prensado que engata a mola de retorno.

A forquilha de articulação 124 atua como um membro de guia para as instalações de pistões 117 e 118 e inclui uma forma de guia geralmente cilíndrica 154 localizada em ambos os lados da abertura 14 6 para receber cada instalação de pistão. Nessa modalidade, as formas de guia não requerem uma bucha em separado. Isso é devido ao fato de que a forquilha de articulação se move em uníssono com as instalações de pistões durante a aplicação e liberação do freio, e há apenas movimento relativo entre elas durante o ajuste de desgaste, o que significa que há menos risco de desgaste a ocorrer e as buchas não são necessárias. Isso pode ser contrastado com a necessidade de buchas trilobulares adicionais no estado da técnica. Ou seja, a presente invenção tem menos componentes que são mais simples de fabricar.

No entanto, para se conseguir o ajustamento do comprimento das instalações 117 e 118, continua a ser necessário evitar a rotação dos pistões. Assim, uma formação anti-rotação é fornecida que inclui primeira e segunda ranhuras opostas radialmente orientadas para o interior 156 que se estendem paralelamente ao eixo A-A, ao longo do comprimento total das formas 154.

Os veios do pistão 125 têm uma superfície radialmente externa substancialmente cilíndrica 127, mas em uma extremidade interna (a extremidade mais próxima do membro de atuação rotativo) compreendem projeções radiais opostas 158, dispostas para um encaixe complementar com as ranhuras 156, de modo a que os veios possam se mover livremente ao longo do comprimento das buchas 154, mas não entrem em rotação. A fim de se conseguir uma capacidade total para o desgaste do material de atrito, o comprimento das ranhuras 156 deve ser igual ou maior à profundidade do material de atrito em ambos os elementos de atrito adicionados. Será facilmente observado que, em outras modalidades, apenas uma única ranhura e projeção podem ser necessárias, ou podem ser previstas mais ranhuras e projeções. A forma e o tamanho das ranhuras e das projeções podem ser alterados, por exemplo, para serem arredondados, triangulares, etc.

A superfície externa cilíndrica geralmente circular dos veios de pistão permite que seja usado um selo secundário deslizante circular 131 mais simples e de custo mais baixo. Com efeito, nessa modalidade, o selo primário 12 9 e selo secundário 131 foram combinados como moldagem única incluindo convoluções e uma superfície mais limpa do selo secundário. Em outras modalidades, dois componentes separados podem ser utilizados para os selos primário e secundário, caso em que pode ser possível usar um componente normalizado e comercialmente disponível para o selo secundário. A superfície cilíndrica do pistão é adicionalmente mais simples e, por conseguinte, mais barata de usinar do que a superfície trilobular do estado da técnica. Será apreciado que é desejável que o comprimento axial das projeções radiais 158 seja minimizado, uma vez que isso maximiza, por sua vez, a extensão axial da superfície cilíndrica 127 sobre a qual o selo secundário pode deslizar. A disposição descrita acima assegura ainda que a extensão de ambas as instalações de pistões é sincronizada, mesmo que não esteja presente qualquer elemento de atrito no freio. Tal como no estado da técnica, os veios de pistão 125

são ocos e têm um roscado interno 160. Uma haste impulsora interna 123 é fornecida para os dois pistões e compreende um veio 123a com roscados externos 162 que engatam com os roscados internos 160. Como conseqüência, a rotação da haste impulsora interna 123 faz com que a extensão das instalações de pistões 117 e 118 considerem o desgaste dos elementos de atrito e mantenham um espaço livre de execução substancialmente constante.

As instalações de hastes impulsoras 117 e 118 são ajustadas pelo mecanismo de ajuste 119 localizado num ponto intermediário para com as instalações de hastes impulsoras, na condução motriz com as mesmas, através de engrenagens 152 nas extremidades internas das hastes impulsoras internas 123.

Nessa modalidade, as hastes impulsoras internas 123

são construídas a partir de duas peças distintas. A porção de veio 123a, que transmite uma carga de impulso a partir dos roletes 115 do membro de atuação rotativo 113 para o pistão 125, forma uma só peça. A segunda peça 123b incorpora as engrenagens 152 para a transmissão do movimento de rotação para o veio 123a. Em outras modalidades, pode ser usada uma haste impulsora interna em peça única convencional.

A porção de veio 123a precisa de suportar uma carga axial considerável ao longo de uma área relativamente pequena de roletes 115 e 116, e também necessita de usinagem exata dos roscados 162. Portanto, a porção de veio 123a precisa de ser um componente de alta resistência, tal como um aço forjado, e pode requerer tratamento adicional, tal como a indução de endurecimento de sua superfície interna em contato com o rolete. Em outras modalidades, o veio pode ser um metal fundido, tal como o aço fundido.

Em contraste, a presente requerente reconheceu que a segunda porção de engrenagem 123b pode ser formada a partir de um material de resistência relativamente mais baixa do que o veio 123a, uma vez que as cargas em serviço são consideravelmente mais baixas, apenas; o acionamento de rotação a partir da instalação de ajuste 119 e a força de retorno a partir da mola 142.

Como tal, a porção de engrenagem 123b é formada nessa

modalidade a partir de um material sinterizado, por exemplo, o aço ou alumínio. Em outras modalidades, a porção de engrenagem pode alternativamente ser formada a partir de metal fundido, metal moldado por injeção, metal fundido por exemplo de alumínio, ou plásticos moldados por injeção.

Em algumas modalidades, as duas porções podem ser ligadas entre si, por exemplo, por soldagem ou adesivo, mas em uma modalidade preferida isso não é necessário, devido à forma dos dois componentes. Nessa modalidade, a porção de veio 123a e a porção de engrenagem 123a compreendem superfícies de encosto complementares em uma direção transversal ao eixo A-A, especificamente uma cabeça alargada 164 na extremidade interna da porção de veio, e um recesso anelar correspondente 166 na extremidade interna da porção de engrenagem 123b.

Essa disposição restringe o movimento do veio na direção de uma extremidade interna do membro de atuação, na qual o membro de atuação está localizado. Uma vez que a mola de retorno atua eficazmente sobre a porção de engrenagem 123b por meio de uma superfície de encosto 168 da forquilha de articulação 124, isso significa que a engrenagem é em todos os momentos impelida para o contato com a cabeça 164.

A porção de veio 123a e a porção de engrenagem compreendem ainda superfícies de encosto complementares em uma direção circunferencial de modo a restringir a rotação relativa da engrenagem com respeito ao veio. Nessa modalidade, essas superfícies se encontram na forma de encastelamentos complementares 170 e 172 na porção de veio 123a e porção de engrenagem 123b, respectivamente.

Com referência em particular às Figuras 6 e 7, pode ser observado que a placa de cobertura 128 está montada sobre uma abertura lateral do rotor (exterior) 108 na estrutura de acondicionamento 107 do calibrador do freio 110. A placa de cobertura tem duas aberturas 174, por meio das quais as instalações de pistões 117 e 118 se estendem e, portanto, são capazes de movimentar um elemento de atrito para o contato com um rotor de freio. As aberturas são fornecidas com rebordos periféricos 176 que se estendem para o exterior.

Nessa modalidade, a placa de cobertura 128 é um componente de metal em folha prensada, de preferência, uma folha de aço com um revestimento adequado resistente à corrosão, tal como um revestimento de epóxi, revestimento passivado de zinco, ou de aço inoxidável. A placa 128 é, de preferência estampada a partir de uma folha de aço com uma espessura de 1,5 - 2 mm. Em outras modalidades, a placa de cobertura pode ser forjada ou fundida.

Ao formar a placa de cobertura como uma prensagem, é possível fornecer na mesma formas de chumaceira lisa para suportar veios de rotação dos componentes montados no interior da estrutura de acondicionamento do calibrador 107, como parte do processo de prensagem. Essas formas de chumaceira são chumaceiras simples, nesta modalidade, e uma vez que a quantidade de rotação dos veios que a chumaceira suporta não é considerável, o desgaste dos mesmos durante a vida útil do freio não é significativo.

Em outras modalidades, é no entanto possível proporcionar uma bucha na forma de chumaceira.

Nessa modalidade, as formas de chumaceira 178 e 182

compreendem uma parede substancialmente circular 184 que se estende em afastamento de um plano principal da placa de cobertura, e uma segunda parede circular 186, que se estende para trás na direção do plano principal e que termina em uma parede de extremidade 188 para formar um furo cego substancialmente cilíndrico.

As formas de chumaceiras 178 são usadas nessa modalidade para montar um veio 18 0 de mecanismo manual de desajuste de freio, como melhor visto na Figura 7. 0 mecanismo de desajuste é usado para rebobinar as instalações de pistões, antes de se colocarem novos elementos de atrito, e como tal ele só é rodado uma vez a cada poucos meses, ou mesmo anos, em serviço normal.

Com referência à Figura 8, uma forma de chumaceira adicional 182 é usada para montar um veio de ajuste de desgaste 21 da instalação de ajuste de desgaste 119. Essa forma de chumaceira 182 também posiciona a mola de retorno 142 sobre a placa de cobertura 128. Nessa modalidade, uma bucha 13 6 é fornecida entre a forma e o veio 121, quando esse é submetido a uma maior quantidade de rotação do que o mecanismo de desajuste.

Numa modalidade preferida, os rebordos periféricos 176 proporcionam uma superfície que está diretamente sobremoldada pelos selos do pistão 129. Além disso, um selo periférico (não mostrado) é sobremoldado diretamente no perímetro da placa de cobertura 12 8 em modalidades preferidas. Além disso, a placa de cobertura 128 está montada na estrutura de acondicionamento 107, em um estado pré-carregado por meio de parafusos 190. Isso é possível em virtude de uma aresta periférica angulada 134 na placa de cobertura que pode ser deflectida de modo resiliente. Ao pré-carregar a placa de cobertura, uma selagem eficaz pode ser mantida se a estrutura de acondicionamento se deflectir sob carga extrema, para impedir a penetração de contaminantes no interior da estrutura de acondicionamento. Isso pode, por sua vez, permitir a utilização de uma estrutura de acondicionamento mais leve. Em modalidades alternativas, a placa de cobertura pode ser ligada diretamente na estrutura de acondicionamento, utilizando por exemplo adesivos, soldagem, rebitagem ou escoramento.

Será apreciado que os termos tais como dianteira e traseira, superior e inferior, interna e externa são utilizados para facilidade de explicação, e não devem ser considerados como limitativos.

Numerosas alterações podem ser feitas dentro do âmbito da presente invenção. Por exemplo, o dispositivo de transmissão de força pode compreender um único pistão, uma forma diferente de membro de execução pode ser utilizada, e, por exemplo pode ser usado o acionamento eletromecânico em vez do acionamento a ar. Uma instalação de ajuste elétrica pode ser utilizada em lugar da mecânica ilustrada. As buchas podem ser fornecidas entre os pistões e formas de guia cilíndricas.

Claims

1. Um dispositivo de transmissão de força para um freio de disco, operável para mover um elemento de atrito do freio para o engate com um disco de freio rotativo, ao longo de um primeiro eixo, em resposta a uma carga a partir de um membro de atuação, o dispositivo caracterizado pelo fato de compreender: um membro de guia tendo uma forma de guia geralmente cilíndrica; um pistão compreendendo uma superfície deslizante externa complementar geralmente cilíndrica dentro do membro de guia, em que; uma formação de anti-rotação é proporcionada entre o membro de guia e o pistão, a formação compreendendo um recesso que se estende de modo geralmente paralelo ao primeiro eixo e a uma projeção complementar.

2. Um dispositivo de transmissão de força de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o recesso ser fornecido no membro de guia e a projeção ser fornecida no pistão.

3. Um dispositivo de transmissão de força de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a projeção ser disposta em proximidade com uma extremidade do pistão que está afastada do elemento de atrito.

4. Um dispositivo de transmissão de força de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, ou 3, caracterizado pelo fato de compreender ainda, pelo menos, uma haste impulsora interna localizada pelo menos parcialmente no interior do pistão.

5. Um dispositivo de transmissão de força de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a haste impulsora interna estar disposta para fazer com que o pistão se estenda, de modo a manter um espaço livre de execução substancialmente constante em resposta ao desgaste do elemento de atrito.

6. Um dispositivo de transmissão de força de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de a extensão do pistão ser conseguida em virtude da rotação relativa da haste impulsora com respeito ao pistão.

7. Um dispositivo de transmissão de força de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, ou 6, caracterizado pelo fato de o membro de guia compreender uma forquilha de articulação.

8. Um dispositivo de transmissão de força de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a forquilha de articulação ser móvel em conjunto com o pistão durante a carga, a partir do elemento de impulso, para aplicar o freio.

9. Um dispositivo de transmissão de força de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de a forquilha de articulação ser ainda configurada para transmitir uma força de retorno ao pistão para restaurar um espaço livre de execução entre o rotor e o elemento de atrito, após uma aplicação do freio.

10. Um dispositivo de transmissão de força de acordo com qualquer uma das reivindicações 7, 8, ou 9, caracterizado pelo fato de a forquilha de articulação compreender duas formas de guia para guiar dois pistões.

11. Um dispositivo de transmissão de força de acordo com qualquer uma das reivindicações 7, 8, 9, ou 10, caracterizado pelo fato de a forquilha de articulação ser adicionalmente disposta para receber uma instalação de ajuste.

12. Um dispositivo de transmissão de força de acordo com a reivindicação 11, quando dependente da reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a instalação de ajuste estar localizada em posição intermediária para com as formas de guia.

13. Um dispositivo de transmissão de força de acordo com qualquer uma das reivindicações 7, 8, 9, 10, 11, ou 12, caracterizado pelo fato de a forquilha de articulação ser um componente fundido.

14. Um dispositivo de transmissão de força de acordo com qualquer uma das reivindicações 7, 8, 9, 10, 11, ou 12, caracterizado pelo fato de a forquilha de articulação ser um componente extrudido.

15. Um dispositivo de transmissão de força de acordo com qualquer uma das reivindicações 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, ou 14, caracterizado pelo fato de a forquilha de articulação ser uma instalação que compreende componentes múltiplos.

16. Um calibrador de freio de disco incorporando um dispositivo de transmissão de força de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, ou 15, caracterizado pelo fato de compreender ainda um membro de atuação e uma estrutura de acondicionamento.

17. Uma haste impulsora, caracterizada pelo fato de compreender uma porção de veio para a transmissão de uma carga de impulsão, a partir de um membro de atuação, para um pistão de um freio de disco, a haste impulsora compreendendo ainda uma porção de engrenagem para a transmissão de movimento rotativo para o eixo, em que a porção de engrenagem é formada como uma peça separada a partir da porção de veio.

18. Uma haste impulsora de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de a porção de engrenagem ser formada a partir de material com menor resistência do que o veio.

19. Uma haste impulsora de acordo com a reivindicação18, caracterizada pelo fato de a porção de engrenagem ser formada a partir de um material selecionado dos seguintes: metal sinterizado, metal fundido por injeção, metal moldado por injeção, metal fundido, plásticos moldados por injeção.

20. Uma haste impulsora de acordo com qualquer uma das reivindicações 18, ou 19, caracterizada pelo fato de o eixo ser formado a partir de um material selecionado dos seguintes: metal forjado, metal fundido.

21. Uma haste impulsora de acordo com qualquer uma das reivindicações 18, 19, ou 20, caracterizada pelo fato de a porção de veio definir um eixo, e a porção de veio e a porção de engrenagem compreenderem superfícies de encosto complementares em uma direção transversal ao eixo.

22. Uma haste impulsora de acordo com a reivindicação21, caracterizada pelo fato de as superfícies de encosto complementares restringirem o movimento da porção de engrenagem na direção de uma extremidade interna do membro de atuação, em que o membro de atuação está localizado.

23. Uma haste impulsora de acordo com qualquer uma das reivindicações 18, 19, 20, 21, ou 22, caracterizada pelo fato de o veio definir um eixo, e o veio e a engrenagem compreenderem superfícies de encosto complementares em uma direção circunferencial de modo a restringir a rotação relativa da engrenagem com respeito ao veio.

24. Um dispositivo de transmissão de força caracterizado pelo fato de incorporar uma haste impulsora de acordo com qualquer uma das reivindicações 17, 18, 19,20, 21, 22, OU 23.

25. Um dispositivo de transmissão de força de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de compreender ainda um dispositivo resiliente para devolver o dispositivo de transmissão de força para uma posição de supressão de freio, assim que a carga de impulso é removida, e em que a força proveniente do dispositivo resiliente atua através da engrenagem para pré-carregar a engrenagem contra o veio.

26. Uma placa de cobertura, caracterizada pelo fato de se destinar à montagem sobre uma abertura lateral do rotor numa estrutura de acondicionamento em um calibrador de freio de disco, e pelo fato de ter pelo menos uma abertura da qual um pistão pode se estender e mover um elemento de atrito para contato com um rotor de freio.

27. Uma placa de cobertura de acordo com a reivindicação 26, caracterizada pelo fato de ser um componente metálico em folha prensada, de preferência uma folha em aço.

28. Uma placa de cobertura de acordo com a reivindicação 27, caracterizada pelo fato de compreender ainda, pelo menos, uma forma de chumaceira lisa pressionada naquela.

29. Uma placa de cobertura de acordo com a reivindicação 28, caracterizada pelo fato de a forma de chumaceira ser uma chumaceira simples.

30. Uma placa de cobertura de acordo com a reivindicação 28, caracterizada pelo fato de a forma de chumaceira compreender ainda uma bucha.

31. Uma placa de cobertura de acordo com qualquer uma das reivindicações 28, 29, ou 30, caracterizada pelo fato de a forma de chumaceira compreender uma parede substancialmente circular, que se estende em afastamento de um plano principal da placa de cobertura, e uma segunda parede, que se estende para trás em direção ao plano principal, para formar um furo cego substancialmente cilíndrico.

32. Uma placa de cobertura de acordo com qualquer uma das reivindicações 26, 27, 28, 29, 30, ou 31, caracterizada pelo fato de compreender ainda um selo para a ligação a um pistão sobremoldado diretamente na mesma.

33. Uma placa de cobertura de acordo com qualquer uma das reivindicações 26, 27, 28, 29, 30, 31, ou 32 caracterizada pelo fato de compreender ainda um selo periférico sobremoldado diretamente na mesma.

34. Um calibrador de freio de disco, caracterizado pelo fato de incorporar uma placa de cobertura de acordo com qualquer uma das reivindicações 26, 27, 28, 29, 30, 31,32, ou 33, e uma estrutura de acondicionamento do calibrador.

35. Um calibrador de disco de freio de acordo com a reivindicação 34, quando dependente de qualquer uma das reivindicações 25, 26, 27, 28, 29, 30, ou 31, caracterizado pelo fato de a placa de cobertura ser ligada de modo adesivo, soldado, rebitado ou escorado diretamente na estrutura de acondicionamento do calibrador.

36. Um calibrador de freio de disco de acordo com qualquer uma das reivindicações 34, ou 35, quando dependentes de qualquer uma das reivindicações 28, 29, 30,31, 32, ou 33, caracterizado pelo fato de compreender ainda um veio de desajuste do freio montado na forma de chumaceira lisa.

37. Um calibrador de freio de disco de acordo com qualquer uma das reivindicações 34, 35, ou 36, quando dependente de qualquer uma das reivindicações 28, 29, 30,31, 32, ou 33, caracterizado pelo fato de compreender ainda um veio de ajuste de desgaste montado sobre a forma da chumaceira lisa.

38. Um calibrador de freio de disco de acordo com qualquer uma das reivindicações 34, 35, 36, ou 37, caracterizado pelo fato de a placa de cobertura ser montada na estrutura de acondicionamento num estado pré-carregado para acomodar deflexões na estrutura de acondicionamento sob cargas pesadas.