BR102013016449A2

BR102013016449A2 - Placa de suporte de freio com chanfro em degrau

Info

Publication number: BR102013016449A2
Application number: BRBR102013016449-6A
Authority: BR
Inventors: Ray Arbesman; Nghi Pham
Original assignee: Ray Arbesman; Nghi Pham
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2015-07-14
Also published as: CN103511514A; JP2014005940A; EP2679852A1; US20130341135A1; CA2781540A1; TW201413130A

Abstract

Resumo placa de suporte de freio com chanfro em degrau a presente invenção refere-se a uma placa de freio que é provida que tem um corpo metálico substancialmente planar com uma primeira superfície voltada para o atrito, uma segunda superfície oposta voltada para a pinça, um par de bordos relativamente longos e um par de bordos relativamente curtos. Pelo menos um dos bordos longos tem um chanfro em degrau

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PLACA DE SUPORTE DE FREIO COM CHANFRO EM DEGRAU".

CAMPO DA INVENÇÃO A invenção refere-se a placas de suporte para uso em pastilhas de freio a disco.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Sistemas de freio para veículos modernos permitem desacelerar ou parar o movimento do veículo de uma maneira controlada. Um sistema de freio de automóvel ou de caminhão leve típico inclui um conjunto de freio a disco para cada uma das rodas dianteiras e ou um conjunto de freio a tambor ou um conjunto de freio a disco para cada uma das rodas traseiras. Os conjuntos de freio são acionados por pressão hidráulica ou pneumática gerada quando um operador do veículo comprime um pedal de freio. As estruturas destes conjuntos de freio de tambor e os conjuntos de freio a disco, e os seus atuadores, são bem conhecidos na técnica.

Um conjunto de freio a disco típico inclui um rotor que está fixado à roda do veículo para rotação com o mesmo. O rotor tem um par de placas de fricção opostas que estão seletivamente presas por partes de um conjunto de pinça. O conjunto de pinça está apoiado de forma deslizante por pinos fixados a uma placa de ancoragem. Esta placa de ancoragem está, por sua vez, fixada a um componente não giratório do veículo, tal como a estrutura do veículo. Um par de pastilhas de freio (sapatas) está disposto dentro do conjunto de pinça, em lados opostos do rotor. Estas pastilhas de freio são operativamente conectadas a um ou mais pistões acionados hidraulicamente para movimento entre uma posição de não frenagem, na qual estão afastadas das placas de fricção opostas do rotor, e uma posição de frenagem em que elas são movidas para engate por atrito com as placas de fricção opostas do rotor. Comprimindo o pedal do freio faz com que o pistão impele as pastilhas de freio a partir da posição de não frenagem para a posição de frenagem, engatando por atrito as placas de fricção ao rotor e, assim, desacelerando ou parando a rotação da roda do veículo associada. A pinça de freio é normalmente uma peça sólida fundida de fer- ro, aço ou alumínio. O processo de fundição deixa bordos internos arredondados. No sentido de prover uma folga de canto com estes bordos internos arredondados, as pastilhas de freio, elas mesmas planares e angulares, são frequentemente chanfradas em um bordo em que a pastilha montada está voltada para o canto interno da pinça. O chanfro clássico sobre a parte da placa de suporte da pastilha de freio é uma superfície angulada sobre o bordo dianteiro da placa que espelha substancialmente (ou provê, pelo menos, geometria complementar com) a superfície em ângulo arredondado nos cantos internos da pinça. O chanfro e o canto da pinça, sem pontos de contato potencialmente indesejáveis, assim, têm uma folga entre um e outro. No entanto, tais bordos chan-frados, embora elegantes, não são fáceis de produzir, em especial em placas de suporte de freio tendo um bordo dianteiro arredondado ou de outra forma irregular.

Além disso, embora habitualmente fabricado para placas de suporte, o ângulo chanfrado não é necessário para todos os formatos de pinça. Portanto, um degrau secundário que consome tempo e tem custo extra é muitas vezes desnecessariamente incluído. O chanfro tornou-se uma parte inerente e esperada do processo de fabricação para placas de suporte.

Seria desejável prover uma alternativa simples para o chanfro complexo.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com um aspecto da invenção, uma placa de freio é provida que tem um corpo metálico substancialmente planar com uma primeira superfície voltada para o atrito, uma segunda superfície oposta voltada para a pinça e um par de bordos relativamente longos e um par de bordos relativamente curtos. Pelo menos um dos bordos longos tem um chanfro em degrau. O chanfro em degrau está preferencialmente na proximidade da segunda superfície voltada para a pinça.

De preferência, o chanfro em degrau tem um degrau. De preferência, o degrau é substancialmente no formato de L. De preferência, o chanfro em degrau se estende ao longo do comprimento total da placa. Em uma modalidade, o bordo chanfrado em degrau é arredondado ao longo do seu comprimento.

De preferência, a placa é uma placa de freio integralmente moldada. De preferência, a placa é formada para receber material de fricção na primeira superfície voltada para o atrito e o material de fricção não faz contato com o chanfro em degrau.

De preferência, a placa é dimensionada para se encaixar em uma pinça de freio, de modo que o bordo chanfrado em degrau se assentará adjacente a um canto interno ou raio da pinça. De preferência, o chanfro em degrau é dimensionado para permitir uma folga para a placa se assentar adjacente ao canto ou ao raio da pinça.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

As Figuras 1-2 são vistas (perspectiva frontal e seção parcial, respectivamente) do chanfro em ângulo da técnica anterior sobre uma placa de suporte de freio. A Figura 3 é uma vista em perspectiva frontal da placa de suporte de freio com o chanfro em degrau. A Figura 4 é uma vista superior do bordo dianteiro mostrando o chanfro em degrau. A Figura 5 é uma vista em corte parcial da Figura 4, mostrando o chanfro em degrau. A Figura 6 é uma vista frontal da placa de suporte de freio com o chanfro em degrau. A Figura 7 é uma vista lateral da placa de suporte de freio com o chanfro em degrau. A Figura 8 é uma vista lateral de pastilhas de freio utilizando o chanfro em degrau montadas em uma pinça simplificada. A Figura 9 é uma vista detalhada da área assinalada da Figura 8.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Uma placa de freio é provida que tem um corpo metálico substancialmente planar. O corpo tem uma primeira superfície voltada para o atri- to e uma segunda superfície voltada para a pinça, e um par de bordos relativamente longos e um par de bordos relativamente curtos. Pelo menos um dos bordos longos tem um chanfro em degrau.

Como mostrado nas Figuras 1 e 2, chanfros da técnica anterior utilizam uma superfície angular D no canto do bordo dianteiro C voltado para a superfície voltada para a pinça A. Normalmente, este é um ângulo de a-proximadamente 45°. Serve para prover uma folga para o bordo dianteiro no canto interno da pinça no qual a placa deve ser montada. A superfície B da placa recebe o material de fricção e normalmente não tem um chanfro. O chanfro em ângulo é normal mente feito pelo desgaste ou corte com laminador do bordo dianteiro. Além de ser uma operação secundária cara e demorada, o chanfro em ângulo pode ser particularmente difícil de produzir onde o bordo dianteiro C é arredondado ao longo do seu comprimento (ou seja, onde a parte superior da placa de suporte de freio é arqueada de bordo a bordo) ou tem áreas rebaixadas ou outras características de bordo (como mostrado na Figura 1).

Em contraste, o chanfro em degrau mostrado nas Figuras 3-7 permite que o mesmo objetivo da folga seja atendido enquanto o desenho tem simplicidade de fabricação ao longo de uma variedade de aplicações e exigências de placa. O rebordo angular do chanfro em degrau também podería ser utilizado como uma superfície de aperto ou de fixação (por exemplo, para calços com abas ou recortados).

Voltando às Figuras 3-7, a placa 100 é um corpo metálico substancialmente planar relativamente espesso (por exemplo, aço). A placa tem geralmente duas faces - uma primeira superfície voltada para a pinça 110 e uma segunda superfície voltada para o atrito 120. A placa de suporte é uma parte da pastilha de freio. A placa de suporte está ligada a um material de fricção (normalmente um material compósito moldado que é fixado à placa com um dentre, ou uma combinação de, rebites, adesivo, moldagem integrante ou fixação por atrito - por exemplo, NRS®). A placa representada nas figuras é uma placa IM (integralmente moldada), com orifícios de moldagem integrante 170 para os quais o material de fricção flui e endurece para solidi- ficar e reter o material de fricção na superfície 120. Será apreciado que a placa pode, alternativamente, ser uma placa de corpo sólido (sem orifícios de moldagem integrante) e pode ter outras recursos de fixação de atrito da superfície, cujos detalhes são conhecidos na técnica e geralmente não estão no escopo da presente invenção. (Note-se que o material de fricção em qualquer destes métodos não se estende totalmente para fora para os bordos da placa. Um intervalo exposto é mantido em torno do perímetro da placa).

As formas e as dimensões das placas de suporte de freio variam muito dependendo da aplicação. A forma mostrada nos desenhos é meramente exemplificativa de um tipo para certos modelos de veículos de passageiros, mas a invenção não é limitada a este tipo/aplicação. Uma placa de suporte pode ser pensada como tendo dois longos lados - bordo dianteiro 130 e bordo posterior 140 - e dois lados curtos idênticos (aqui, ambos indicados por 150). Os lados curtos podem ter apoios 160 em certas modalidades. (Os apoios são extensões de montagem expostas que não são cobertas por material de fricção e são usadas para a instalação e retenção da pastilha de freio em certos projetos de pinça). Os bordos dianteiro e posterior da placa de suporte também podem ter outros recessos (por exemplo, 220), projeções (por exemplo, 180) e outras características de superfície que possam ser necessárias para aplicações específicas e/ou para prover folga para outro hardware de montagem ou sensor de desgaste, molas, calços, etc. O chanfro em degrau 190 é geralmente provido no canto da placa onde o bordo dianteiro 130 encontra a superfície 110. (NB: Esta é uma área não coberta pelo material de fricção). O chanfro em degrau é de preferência substancialmente no formato de L, tendo um degrau. Como mostrado na Figura 5, em seção transversal, deslocamento horizontal 210 e deslocamento vertical 200 são, de preferência, substancialmente planos e geralmente perpendiculares um ao outro. As distâncias de deslocamento das superfícies com chanfro em degrau 210 e 200 podem ser substancialmente do mesmo comprimento (como mostrado) (aproximando-se assim do efeito de um chanfro em ângulo de 45% ou ter distâncias de diferentes comprimentos, como podem ser preferidas para prover outros ângulos de folga. Os deslocamentos podem ou não ser perpendiculares entre si. Além disso, a distância de deslocamento da superfície 200 pode ser variada ao longo do seu comprimento, aproximando um chanfro composto. O chanfro em degrau pode ser multidegrau ou degrau único. Além disso, embora deslocamentos planos sejam descritos, será apreciado que um ou ambos de 200, 210 (ou o chanfro em degrau 190 como um todo) podem ser arredondados ou em file-tes (por exemplo, com um perfil "escavado"). A capacidade de modificar o formato e as dimensões facilmente para conseguir diferentes efeitos é uma vantagem da presente invenção. Várias dimensões são possíveis. De preferência, o chanfro em degrau não se prolonga na placa mais do que a metade da espessura total da placa. Preservar certa espessura mínima da placa pode ser necessário proteger a integridade do bordo dianteiro 130 da placa, que é uma área de contato exposta. Vários métodos de fazer o chanfro em degrau são possíveis (por exemplo, métodos de formação ou de estampagem, desgaste, corte, entalhe, escultura, estampagem delicada, etc.) e estão fora do escopo da presente divulgação. Devido à sua simplicidade, o chanfro em degrau pode ser capaz de ser produzido ao mesmo tempo em que outras características na placa, sem uma operação especializada separada.

Voltando às Figuras 8 e 9; quando a placa com chanfro em degrau está pronta para receber um material de fricção 230, este é aplicado sobre a superfície 120. As pastilhas de freio acabadas suportando material de fricção 230 são montadas na pinça 250. O material de fricção provê uma superfície de engate para acoplar-se contra o rotor na frenagem.

Na Figura 8, as pastilhas de freio são mostradas montadas na pinça (mostrada em contorno simplificado para facilidade de compreensão). A pinça 250 possui uma primeira extremidade 260, segunda extremidade 270 e uma seção de ponte 280 ali entre elas. O cilindro é geralmente definido na extremidade 270 e um pistão 300 pressiona as pastilhas geralmente em conjunto para entrar em contato com um rotor (não representado). A pinça 250 é normalmente uma peça/montagem moldada que pode ser usinada em determinadas áreas para remover cascalhos de superfície, irregularidades e bordos ásperos, mas geralmente não é usinada em grande extensão (ou nenhuma) nas áreas dos cantos internos 290. A fim de manter a rigidez global da pinça, seções mais espessas nos cantos 290 da pinça são consideradas necessárias. Manter a espessura nessas áreas a-credita-se ser crítico na redução de fraturas de estresse e ruptura da pinça. Como um artefato do processo de moldagem, que não é corrigido por ma-quinagem, os "cantos" internos 290 são na realidade geralmente arqueados e, assim, provêm um encaixe difícil para os cantos da placa. O chanfro em degrau 190 na placa permite folga para o canto 290, independentemente do raio específico do canto e permite uma margem de manobra considerável para várias imperfeições de moldagem.

Um calço 240 pode ser provido na superfície voltada para o pistão 110 da placa 100 para reduzir NVH (ruído, vibração e aspereza) incidente na frenagem. O calço, se provido, será menor do que as dimensões externas da placa, assim normalmente não entra em contato com o bordo chanfrado ou o canto interno da pinça. No entanto, é possível que uma aba do calço possa estender-se para e agarrar no chanfro em degrau como uma superfície de fixação adicional. O chanfro em degrau pode ser provido com recessos específicos ou outras superfícies de fixação especificamente para este propósito. A geometria do chanfro em degrau é fácil de alterar para tais recursos. A descrição anterior ilustra apenas certas modalidades preferidas da invenção. A invenção não está limitada aos exemplos precedentes. Isto é, pessoas versadas na técnica apreciarão e entenderão que modificações e variações são, ou serão, possíveis para utilizar e executar os ensinamentos da invenção aqui descrita. O escopo das reivindicações não deve ser limitado pelas modalidades preferidas estabelecidas nos exemplos, mas deve ser dada a mais ampla interpretação teleológica consistente com a descrição como um todo.

Claims

1. Placa de freio que compreende um corpo metálico substancialmente planar com: uma primeira superfície voltada para o atrito; uma segunda superfície oposta voltada para a pinça, e um par de bordos relativamente longos e um par de bordos relativamente curtos; em que pelo menos um dos bordos compridos tem um chanfro em degrau.

2. Placa de freio de acordo com a reivindicação 1, em que o chanfro em degrau está próximo da segunda superfície voltada para a pinça.

3. Placa de freio de acordo com a reivindicação 1, em que o chanfro em degrau possui um degrau.

4. Placa de freio de acordo com a reivindicação 3, em que o degrau é substancialmente em formato de L.

5. Placa de freio de acordo com a reivindicação 1, em que o chanfro em degrau se estende ao longo do comprimento total da placa.

6. Placa de freio de acordo com a reivindicação 1, em que o bordo chanfrado em degrau é arredondado ao longo do seu comprimento.

7. Placa de freio de acordo com a reivindicação 1, em que a placa é uma placa de freio integralmente moldada.

8. Placa de freio de acordo com a reivindicação 1, em que a placa é formada para receber material de fricção na primeira superfície voltada para o atrito e o material de fricção não faz contato com o chanfro em degrau.

9. Placa de freio de acordo com a reivindicação 1, em que a placa é dimensionada para se encaixar em uma pinça de freio, de modo que o bordo chanfrado em degrau se assentará adjacente a um canto interno ou raio da pinça.

10. Placa de freio de acordo com a reivindicação 9, em que o chanfro em degrau é dimensionado para permitir uma folga para a placa se assentar adjacente ao canto ou ao raio da pinça.