BR102016001967A2 - Disc brake - Google Patents

Abstract

freio a disco freio a disco compreendendo: uma pinça; um êmbolo deslizante dentro da pinça, para a aplicação de força à primeira pastilha do freio, sendo que o êmbolo compreende uma parte interna que é impedida de rodar e uma parte externa rotativa, em que a parte interna e a parte externa se encontram em uma conexão de rosca; um veio de operação para a aplicação de uma força de acionamento para avançar o êmbolo; um mecanismo de ajuste do desgaste para a regulagem do afastamento entre a pastilha de freio interior e o rotor; e um percurso de transmissão do mecanismo de ajuste do desgaste; em que o percurso de transmissão compreende uma embreagem unidirecional que engrena diretamente na parte externa do êmbolo, de forma a que, quando se faz necessária a regulagem do afastamento, a aplicação do veio de operação faz com que a embreagem unidirecional engrene na parte externa do êmbolo, ocasionando a rotação da parte externa do êmbolo, com o avanço da parte interna no sentido do rotor. figura 2a

Description

"FREIO A DISCO" ÂMBITO DA PRESENTE INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a um freio a disco. Mais particularmente, embora não exclusivamente, a presente invenção se refere a um sistema de freio a disco por operação pneumática que inclui um mecanismo de ajuste do desgaste.

ANTECEDENTES TÉCNICOS DA PRESENTE INVENÇÃO

[0002] Os sistemas de freios de caminhões pesados empregam normalmente ar sob pressão como meio de operação. Normalmente, atuadores pneumáticos grandes dispõem de um rendimento mecânico que aplica pastilhas de freio no rotor do freio por meio de um mecanismo de alavanca. 0 mecanismo de alavanca inclui um veio de operação pivotante em torno de duas superfícies do rolamento num eixo comum para impulsionar um ou mais êmbolos contra uma pastilha de freio através de uma superfície do carne. O veio dispõe de um braço de alavanca que é ativado pelo atuador pneumático, e pode incluir outro braço de uma forma geral mais curto para ativar um mecanismo ajustador do desgaste. No caso de pastilhas de freio maiores, são providos êmbolos duplos que otimizam a distribuição da pressão na placa posterior da pastilha do freio. Um mecanismo de freio conhecido deste tipo é descrito no documento W02004/074705 (Knorr-Bremse).

[0003] No caso de aplicações para serviços mais leves (por exemplo, caminhões mais leves ou reboques de conjuntos cavalo-reboque) com pastilhas de freio menores, um único êmbolo é suficiente, embora ainda assim sejam providos dois rolamentos. Este sistema agrega o custo e o peso do freio, a complexidade da usinagem das superfícies do rolamento, e também resulta em problemas com as dimensões dos componentes dentro do invólucro menor do freio, pelo fato de o espaço no lado interior (relativamente ao veiculo em que o freio vai ser montado) do rotor do freio ser limitado. Um exemplo deste tipo de freio é descrito no documento EP0730107 (Perrot Bremsen).

[0004] O depositante signatário deste pedido no documento EP1852627 BI propôs uma solução para este problema. No entanto, o mecanismo de acionamento descrito neste documento mantém um mecanismo de ajuste do desgaste, placa de cobertura, suporte e construção da pastilha que são relativamente complexos.

[0005] É desejável desta forma o fornecimento de um freio a disco de operação pneumática que apresenta um ajuste do desgaste que seja mais simples, que exija menos peças e que seja mais compacto.

[0006] A presente invenção procura solucionar ou em parte atenuar os problemas associados à solução da técnica anterior.

SUMÁRIO DA PRESENTE INVENÇÃO

[0007] Um primeiro aspecto da presente invenção apresenta um freio a disco compreendendo: uma pinça configurada para engrenar no rotor e reter a primeira e a segunda pastilhas do freio em pelo menos uma direção para dentro-para fora: um êmbolo deslizante dentro da pinça para a aplicação de uma força à primeira pastilha do freio para a deslocar no sentido do rotor durante a frenagem, em que o êmbolo compreende uma parte interna impedida de rodar e uma parte externa rotativa, em que a parte interna e a externa se encontram em encaixe de rosca, de forma a que a rotação da partes externa do embolo faça com que a parte interna do embolo se desloque de forma axial relativamente à parte externa do embolo; um veio de operação para aplicação de uma força de atuação para avançar o êmbolo, quando o veio de operação é ativado; um mecanismo de ajuste do desgaste para o ajuste do afastamento entre a parte interior da pastilha do freio e a do rotor, por conta do desgaste das pastilhas do freio e do rotor; e um percurso de transmissão do mecanismo de ajuste do desgaste, a partir do veio de operação para o êmbolo externo, em que o percurso de transmissão compreende uma embreagem unidirecional que engrena diretamente na parte externa do êmbolo, de forma a que quando for necessário o ajuste do afastamento, a aplicação do veio de operação faz com que a embreagem unidirecional engrene na parte externa do êmbolo e ocasione a rotação da parte externa do êmbolo, com o avanço da parte interna no sentido do rotor.

[0008] Como a embreagem unidirecional engrena diretamente na parte externa do êmbolo, reduz-se a quantidade de componentes que são necessários, uma vez que não há necessidade de cilindros e engrenagens separados, etc., como era exigido na técnica anterior.

[0009] A embreagem unidirecional pode ser uma mola enrolada que circunda a parte externa do êmbolo. Em outras formas de realização, a embreagem unidirecional pode ser de um formato alternativo adequado, como é o caso dos sistemas de 'bali and ramp'/embreagem de bastões/embreagem tipo patim.

[0010] Circundar o êmbolo com a mola enrolada ajuda a garantir que a área de superfície para o encaixe por atrito é relativamente ampla. Esta ação pode auxiliar a minimizar o desgaste entre os componentes, aumentando a vida mecânica do freio.

[0011] O veio de operação pode ser apoiado em uma superfície do rolamento da pinça disposta em linha com o êmbolo, de forma a que a força de atuação se transmita em linha a partir do veio de operação para o êmbolo. Esta ação pode minimizar as operações de usinagem que são necessárias, além de reduzir a dimensão do veio de operação.

[0012] 0 freio a disco pode compreender ainda um rolete cilíndrico para transmitir a força de atuação do veio de operação para o êmbolo.

[0013] O freio a disco pode compreender ainda um seguidor para receber o rolete, em que o seguidor e o êmbolo compreendem faces opostas, e em que as faces estão dispostas para se manterem em contato deslizante. Isto significa que não é necessário nenhum movimento transversal do êmbolo, além do movimento axial.

[0014] O percurso de transmissão pode compreender um valor pré-determinado de jogo entre o veio de operação e a embreagem unidirecional, de forma a que a embreagem unidirecional não seja acionada senão somente o afastamento operacional pré-determinado ter sido excedido.

[0015] O percurso de transmissão pode compreender uma embreagem por atrito localizada entre o anel de acionamento e a embreagem unidirecional, em que a embreagem por atrito está configurada para deslizar se mais de uma força pré-determinada se transmitir por ela.

[0016] A embreagem por atrito pode compreender uma ou mais placas de entrada além de uma ou mais placas de saida dispostas em uma relação de contato direto.

[0017] O percurso de transmissão pode compreender um anel de acionamento localizado entre o veio de operação e a embreagem por atrito, em que o anel de acionamento pode estar disposto para ser acionado de forma rotativa pelo veio de operação em torno de um eixo comum com o êmbolo.

[0018] Pelo menos uma proporção do jogo pode estar localizada entre o anel de acionamento e embreagem por atrito. Como alternativa ou de forma complementar, pelo menos uma proporção do jogo pode estar localizada entre o veio de operação e o anel de acionamento.

[0019] 0 veio de operação pode compreender um ou mais braços de operação que se projetam, sendo que o anel de acionamento pode apresentar uma parte bifurcada que se projeta para dentro, para ser encaixada por um ou mais braços de operação, em que pelo menos uma proporção do jogo ocorre entre o braço de operação do veio de operação e a parte bifurcada do anel de acionamento.

[0020] O percurso de transmissão pode compreender um anel conduzido localizado entre a embreagem por atrito e a embreagem unidirecional, e de preferência em que o anel conduzido está posicionado de forma concêntrica entre o anel de acionamento e o êmbolo.

[0021] O freio a disco pode compreender ainda um elemento resiliente para a aplicação de uma carga à embreagem por atrito.

[0022] O freio a disco pode compreender ainda uma mola de retorno para fazer voltar o veio de operação à sua posição final desejada de repouso quando o veio de operação não estiver sendo ativado.

[0023] A mola de retorno pode ser concêntrica com o êmbolo.

[0024] A mola de retorno pode ainda atuar como elemento resiliente, reduzindo assim e por conseguinte a quantidade de peças.

[0025] A parte interna do êmbolo pode estar acoplada à primeira pastilha do freio a fim de impedir a rotação da parte interna.

[0026] A embreagem unidirecional pode ser uma mola enrolada, em que uma primeira extremidade da mola enrolada pode circundar a parte externa do êmbolo e em que uma segunda extremidade da mola enrolada pode circundar uma superfície externa do anel conduzido e engrenar na superfície externa do anel conduzido, de forma a que a rotação do anel conduzido em um sentido se transmita ao êmbolo externo por meio da mola enrolada.

[0027] Circundar a mola enrolada em torno de uma superfície externa do anel conduzido ajuda a minimizar o eventual jogo que possa vir a ocorrer entre o anel conduzido e a mola enrolada, o que pode ajudar a reduzir o desgaste dos componentes.

[0028] Um segundo aspecto da presente invenção apresenta um mecanismo de rebobinamento para um ajustador do freio, em que o mecanismo compreende um veio de rebobinamento disposto de maneira a encaixar de forma motriz o mecanismo do ajustador além de um cabeçote acessível em uma pinça do freio para o encaixe por um usuário, para permitir que o veio possa girar, quer diretamente, quer com o recurso a uma ferramenta, em que a rotação do veio está sendo apoiada em um suporte de apoio, e em que o suporte de apoio é formado por um material de uma chapa de metal, e em que o material da chapa de metal apresenta uma seção cilíndrica que encaixa em uma face do orifício da pinça e em uma parte radial que compreende um orifício para receber o veio.

[0029] 0 segundo aspecto pode dispor opcionalmente de um material de vedação em uma face externa do cilindro, de preferência, sobremoldada no mesmo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0030] Serão agora descritas as formas de realização de acordo com a presente invenção, meramente a título de exemplo, fazendo referência aos desenhos em anexo, nos quais: a Figura 1 é uma vista isométrica de um freio de acordo com uma forma de realização da presente invenção; a Figura 2 é uma vista transversal lateral isométrica do freio constante da Figura 1 segundo um plano radial interior-exterior; a Figura 2A é uma vista aproximada de uma parte do freio constante da Figura 2; a Figura 3 é uma vista transversal em plano isométrico do freio constante da Figura 1; a Figura 4 é uma vista transversal lateral através do freio constante da Figura 1 segundo um plano radial interior-exterior deslocado de uma linha central do freio; a Figura 5 é uma vista isométrica da disposição do atuador do freio constante da Figura 1; a Figura 6 é uma vista explodida do freio constante da Figura 1; a Figura 7 é uma vista isométrica do suporte e do rotor do freio constante da Figura 1; a Figura 8 é uma vista isométrica da pinça do freio constante da Figura 1; a Figura 9 é uma vista em corte transversal da pinça do freio constante da Figura 1; as Figuras 10 e 11 são vistas em perspectiva explodida das pastilhas de freio interior e exterior e do freio constante da Figura 1; a Figura 12 é uma vista em detalhe da embocadura de um orifício cilíndrico da pinça com uma disposição alternativa para a montagem de uma guia de inserção; a Figura 13 é uma vista isométrica do freio de acordo com a Figura 1, embora com uma forma de realização alternativa da placa de distribuição; a Figura 14 é uma vista isométrica detalhada das pastilhas do freio e da placa de distribuição, com as pastilhas do freio sem nenhuma condição de uso; a Figura 15 é a mesma vista da Figura 14, embora com as pastilhas do freio em uma condição de desgaste parcial; a Figura 16 é uma vista similar à da Figura 14, embora com uma haste de retenção da pastilha mostrada na sua posição; a Figura 17 é uma vista em plano axial quando se olha de dentro da pastilha de freio interior, placa de distribuição, haste de retenção da pastilha e a tira da pastilha constantes da Figura 16; a Figura 18 é uma vista explodida de uma disposição alternativa de um mecanismo de ajuste do desgaste; a Figura 19 é uma vista aproximada da vista explodida constante da Figura 18; a Figura 20 é uma vista isométrica do mecanismo de ajuste do desgaste já montado constante da Figura 18; e a Figura 21 é uma vista transversal lateral ao longo de uma parte do freio já montado, que inclui o mecanismo de ajuste do desgaste constante da Figura 18 segundo um plano radial interior-exterior através de uma linha central do freio. DESCRIÇÃO DETALHADA DA(S) FORMA(S) DE REALIZAÇÃO Atuação [0031] As Figuras 1, 2, e 3 ilustram um freio a disco 2 de acordo com a presente invenção. O freio a disco incorpora um mecanismo de acionamento que compreende um êmbolo simples adequado a um veiculo comercial, como por exemplo, o reboque de um conjunto cavalo-reboque.

[0032] São descritas várias orientações para o freio a disco. Em especial, os sentidos interior e exterior se referem à orientação habitual do freio a disco quando é montado num veiculo. Nesta orientação, a pastilha de freio mais próxima do centro do veículo é a pastilha que é acionada diretamente pelo mecanismo de acionamento e é a pastilha interior, ao passo que a pastilha exterior é aquela montada na parte de união da pinça. Este lado interior pode ser equiparado a um lado de acionamento do freio a disco, e o lado exterior a um lado de reação. Os termos radial, circunferencial, tangencial e de corda descrevem as orientações relativamente ao rotor do freio. Os termos vertical e horizontal descrevem as orientações com o freio a disco montado na parte mais superior de um eixo, ao passo que se considera que durante a utilização do referido disco a freio, ele poderá adotar qualquer orientação de eixo, dependendo das exigências dimensionais do veículo.

[0033] O freio a disco 2 compreende uma pinça 3 que apresenta uma caixa ou alojamento 6 para acomodar o mecanismo de acionamento e que está montado de forma deslizante em um suporte 4 para o deslocamento em um sentido para dentro-para fora.

[0034] A pastilha de freio interior 11a compreende uma camada de material de atrito 13 virada para o rotor 10, estando montada em uma placa de distribuição 12 e que é descrita mais detalhadamente a seguir. A pastilha 11a é móvel no sentido da seta 14 contra o rotor do freio 10.

[0035] São fornecidos meios adequados para impulsionar uma pastilha de freio exterior 11b contra o lado oposto do rotor 10. Na presente forma de realização, o referido meio compreende uma ponte 5 disposta de forma a ser montada num rotor 10 e a transmitir uma força de reação a partir de um veio de operação interior 21 para a pastilha exterior 11b. A ponte 5 define ainda uma abertura através da qual as pastilhas do freio 11a, 11b podem ser montadas e retiradas radialmente. Nesta forma de realização, o alojamento 6 e a ponte 5 são fabricados enquanto peça de fundição monolítica simples, embora em outras formas de realização, a ponte possa ser aparafusada ou fixada de outra forma ao aloj amento.

[0036] Fazendo-se referência às Figuras 2, 2A e 3 em particular, o mecanismo de acionamento interior compreende um êmbolo de freio simples 15 que é deslizante no sentido da seta 14 (ou seja, interior-exterior) relativamente ao rotor 10.

[0037] Para impulsionar o conjunto do êmbolo no sentido da seta 14, o veio de operação 21 é pivotante ou articulado em torno de um eixo transversal 22 dentro de um selim ou de uma superfície do rolamento simples 27 da pinça. O veio de operação 21 apoia um rolete 23 cujo eixo 28 é paralelo e está deslocado em relação ao eixo 22 e que acopla com um seguidor 20 em um seu rebaixo semicircular. A superfície 19 do seguidor 20 que está oposta ao rebaixo encontra-se em contato deslizante com uma face frontal interior do êmbolo 15, de forma a que não haja necessidade de nenhum movimento transversal do êmbolo.

[0038] O veio de operação 21 compreende ainda uma alavanca 24 que dispõe de um receptáculo 25 que está adaptado a receber uma biela de salda (não ilustrada) de um sistema de acionamento dos freios ou atuador dos freios (por exemplo, uma câmara de ar) . Na presente forma de realização, a alavanca 24 tem a forma de um "U" invertido (ver em especial a Figura 5) e a linha de ação do atuador do freio (do receptáculo 25) encontra-se substancialmente sobre a linha de ação do êmbolo 15.

[0039] Em outras formas de realização, pode ser empregada outra forma de superfície do carne no lugar do rolete 23 (por exemplo, um rolamento plano) e/ou o arranjo pode ser invertido, com o seguidor 20 ou o rolete 23 a ficarem em contato com o alojamento 6 da pinça.

[0040] A aplicação de uma força na direção da seta 26 (Figura 5) ocasiona o movimento curvado do veio de operação 21 e, desta forma, o rolete 23 assenta no seguidor 20 e, por sua vez, o seguidor assenta no êmbolo 15 para impulsionar a pastilha de freio 11a diretamente contra o rotor 10. É transmitida uma força de reação a partir do veio de operação 21 à superfície do rolamento 27 da pinça 3 por meio de um rolamento de agulhas (não mostrado) e que depois se transmite a uma pastilha exterior 11b por meio da ponte 5, em que a pastilha exterior é impulsionada contra o rotor 10 de forma a que as pastilhas 11a e 11b prendam no rotor e concretizem a frenagem através de uma força de arrasto por atrito.

Ajuste do desgaste [0041] A seguir, descreve-se um mecanismo de ajuste do desgaste 30 para manter o afastamento operacional desejado entre o rotor 10 e as pastilhas 11a, 11b. Fazendo-se referência especial às Figuras 2A e 6, o veio de operação 21 inclui um braço de operação 33 que se estende a partir do seu lado paralelo ao eixo de rotação. O braço de operação 33 é um encaixe de transmissão com uma parte bifurcada 34 de um anel de acionamento 35 que está disposto de forma concêntrica com o êmbolo 15.

[0042] Na presente forma de realização, o anel de acionamento compreende ainda dois rebaixos opostos 37 que estão virados para dentro e que estão dispostos de forma a acomodarem um respectivo par de alças ou olhais dispostos em placas de entrada de uma embreagem por atrito 39. Em outras formas de realização, estão previstas formas de disposição alternativas para o acionamento das placas de entrada da embreagem, por exemplo, uma quantidade diferente de rebaixos, projeções no lugar de rebaixos, ou braços 33 que se estendem para acionarem diretamente as placas de entrada.

[0043] A embreagem por atrito compreende ainda placas de saida posicionadas entre as placas de entrada. As placas de saida da embreagem 39 dispõem de uma quantidade de olhais 40 que estão virados radialmente para dentro (que não estão presentes nas placas de entrada) que encaixam nos respectivos rebaixos 41 em um anel conduzido 42 que, nesta forma de realização, está embutido de forma concêntrica entre o anel de acionamento e o êmbolo 15.

[0044] 0 êmbolo 15 compreende um êmbolo externo 15a que apresenta uma rosca fêmea, com um êmbolo interno 15b que apresenta uma rosca macho complementar que está situada dentro do mesmo.

[0045] Na extremidade frontal exterior do anel conduzido 42, está disposto um entalhe relativamente pequeno 43 que conecta a uma extremidade livre de uma mola enrolada 44. A mola enrolada 44 está disposta de forma a ficar enrolada por fricção em torno de uma parte externa 15a do êmbolo 15 e atua como cmbreagem unidirecional. Em outras formas de realização, podem ser utilizados outros tipos adequados de embreagens unidirecionais, como é o caso de 'bali in ramp', embreagem de bastões ou roletes/calços de embreagem.

[0046] Os componentes acima entre o braço de operação e o êmbolo interno e externo definem um percurso de transmissão do mecanismo de ajuste do desgaste.

[0047] O mecanismo de ajuste do desgaste 30 compreende adicionalmente uma arruela 45 retida por um anel de retenção 46 e mantida em um rebaixo circular do êmbolo externo 15. Uma face exterior da arruela 45 é ativada por meio de uma mola de retorno 47, sendo que a mola de retorno está disposta para recolher o êmbolo 15 e, como consequência, a pastilha do freio quando cessar o ciclo de atuação do freio. A face interior da arruela 45 apoia uma mola de compressão 48 que está disposta de forma concêntrica entre o anel de acionamento 35 e o anel conduzido 42, a fim de carregar a embreagem 39 e gerar a quantidade necessária de fricção que controla o torque através do qual ela desliza.

[0048] A extremidade interior da parte do êmbolo externo 15a apresenta ainda uma roda dentada 4 9 montada no mesmo para a utilização com o mecanismo de rebobinamento, descrito mais detalhadamente a seguir.

[0049] A parte do êmbolo interno 15b é provida de um pino 50 (Figura 3) para ser encaixado dentro de um rasgo complementar 55 na placa de distribuição 12 e para evitar, desta forma, a rotação do êmbolo interno durante a utilização.

[0050] Para manter um afastamento operacional desejado entre as pastilhas do freio e o rotor, é necessário que o mecanismo de ajuste do desgaste avance periodicamente a pastilha do freio inferior 11a no sentido do rotor 10 por conta da perda do material de atrito 13 em função do desgaste.

[0051] Durante uma operação normal de frenagem em que o afastamento operacional se encontra dentro dos parâmetros desejados, quando o veio de operação 21 articular, o braço de operação 33 faz com que o anel de acionamento rode. No entanto, é fornecido um valor pré-determinado de jogo no sistema entre os rebaixos 37 e os respectivos olhais 38 na embreagem e, como tal, os platôs da embreagem não vão rodar, não ocorrendo nenhum ajuste.

[0052] Se, no entanto, o afastamento operacional for superior ao intervalo desejado, o jogo citado anteriormente é corrigido, vindo a ocorrer a rotação dos platôs na embreagem por atrito 39. Embora exista um afastamento operacional em excesso a ser corrigido, esta rotação se transmite por meio das placas conduzidas e do anel conduzido à mola enrolada 44, fazendo com que a mola enrolada venha a rodar em torno da parte do êmbolo externo 15a em um sentido que ocasiona o aperto da mola enrolada, transmitindo assim a rotação ao êmbolo externo.

[0053] Uma vez que a parte do êmbolo interno 15b se encontra impedida de rodar, esta ação ocasiona um alongamento do êmbolo para reduzir o afastamento operacional. Até se chegar ao ponto em que o material de atrito 13 vem a entrar em contato total com o rotor 10, evita-se nova rotação da parte do êmbolo externo 15a, pelo que a embreagem por atrito 39 desliza. Assim que a operação de frenagem cessar e a mola de retorno 47 atuar para empurrar o veio de operação 21 de volta à sua posição de repouso, evita-se o respectivo recolhimento da parte do êmbolo interno 15b, uma vez que a mola enrolada 44 alivia e não transmite a rotação inversa à parte do êmbolo externo 15a.

[0054] A montagem coaxial do mecanismo ajustador 30 em torno do êmbolo 15 minimiza o espaço necessário pelo mecanismo dentro da caixa ou alojamento, resultando em um alojamento mais compacto e mais leve. A utilização da superfície externa do êmbolo como corpo ou "caneco" para a mola enrolada evita a necessidade dos corpos e das engrenagens separados da técnica anterior e minimiza a quantidade de componentes necessários para a operação do freio. O êmbolo externo 15a deverá ser fabricado a partir de um material forte e durável (por exemplo, aço de alta resistência) para fechar as tolerâncias, a fim de transmitir a carga de aperto à pastilha do freio, sendo portanto igualmente adequado para a utilização como tal de um corpo sem adaptação significativa, exceto por um seu endurecimento complementar na maioria das circunstâncias.

[0055] Um mecanismo alternativo de ajuste do desgaste 130 será descrito em seguida. As características similares estão indicadas nas figuras com números de referência similares, mas com o prefixo '1'. Fazendo-se referência especial às Figuras 18 até 21, o veio de operação 121 inclui um braço de operação 133 que se estende a partir do seu lado paralelo ao eixo de rotação. O braço de operação 133 é um encaixe de transmissão com uma parte bifurcada 134 de um anel de acionamento 135 que está disposto de forma concêntrica com o êmbolo 115.

[0056] Na presente forma de realização, o anel de acionamento compreende ainda um rebordo externo que se estende de forma axial e que apresenta dois rebaixos opostos 137 que estão virados para fora e que estão dispostos de forma a acomodarem um respectivo par de alças ou olhais que se estendem radialmente para fora 138 dispostos em placas de entrada 139a de uma embreagem por atrito 139. Pode ser visto na Figura 18 um outro rebaixo, porém, nesta forma de realização, ele não tem nenhuma função operacional; destina-se meramente a auxiliar na fabricação do anel de acionamento, permitindo que este seja facilmente prensado a partir de uma chapa plana para criar o rebordo externo que se estende de forma axial. Em outras formas de realização, estão previstas formas de disposição alternativas para o acionamento das placas de entrada da embreagem 139a como, por exemplo, uma quantidade diferente de rebaixos, projeções no lugar de rebaixos, ou de um braço 133 que se estende para acionar diretamente as placas de entrada.

[0057] A embreagem por atrito 139 compreende ainda placas de saída 139b posicionadas de forma axial entre as placas de entrada. As placas de saída 139b da embreagem 139 dispõem de uma quantidade de olhais 140 que estão virados radialmente para dentro (que não estão presentes nas placas de entrada) e que encaixam nos respectivos rebaixos 141 em um anel conduzido 142 que, nesta forma de realização, está embutido de forma concêntrica entre a embreagem por atrito 139 e o êmbolo 115.

[0058] Nesta forma de realização, a embreagem por atrito 139 é composta por duas placas de entrada 139a, e por duas placas de saída 139b localizadas entre as placas de entrada.

[0059] O êmbolo 115 compreende um êmbolo externo vazado 115a que apresenta uma rosca fêmea localizada em sua superfície interna, com um êmbolo interno 115b que apresenta uma rosca macho complementar em uma superfície externa do mesmo.

[0060] Uma pluralidade de projeções 141a se estendem radialmente a partir de uma superfície externa do anel conduzido 142. Os rebaixos 141 estão definidos entre estas projeções 141a. As projeções se estendem apenas de forma axial ao longo do anel conduzido 142 em aproximadamente metade de seu comprimento axial, ou seja, uma metade exterior da superfície externa é macia. Esta superfície externa virada para fora do anel conduzido 142 provê uma superfície para a localização de uma primeira extremidade longitudinal de uma mola enrolada 144, a qual enrola por meio de atrito em torno da superfície externa virada para fora do anel conduzido 142. A segunda extremidade longitudinal da mola enrolada 144 está disposta para enrolar por fricção em torno de uma parte externa 115a do êmbolo 115 e atua como embreagem unidirecional.

[0061] Na presente forma de realização, a parte externa 115a do êmbolo inclui uma parte de ressalto 116 que se projeta radialmente a partir de uma parte central da parte externa 115a do êmbolo 115. Mais especificamente, é esta parte de ressalto 116 em que a mola enrolada 144 encaixa e onde enrola por fricção. Como pode ser visto com mais nitidez a partir da vista transversal aproximada da Figura 21, a primeira extremidade da mola enrolada 144 é enrolada em torno da superfície macia do anel conduzido 142, enquanto que a segunda extremidade da mola enrolada 144 é enrolada em torno da parte de ressalto 116 da parte externa 115a do êmbolo 115. Uma superfície frontal exterior do anel conduzido 142 encosta na parte de ressalto 116 quando o freio é montado.

[0062] Os componentes acima, entre o braço de operação e o êmbolo interno e externo, definem um percurso de transmissão do mecanismo de ajuste do desgaste.

[0063] Nesta forma de realização, o mecanismo de ajuste de desgaste também inclui rolamentos de encosto ou impulso 163. Um primeiro rolamento de encosto 163 encaixa em uma superfície exterior da embreagem por fricção 139, enquanto que um segundo rolamento de encosto 163 encaixa em uma superfície interior do anel de acionamento 135. Os rolamentos de encosto 163 são circulares, e incluem esferas ou bastões do rolamento distribuídos de forma circunferencial 163', elementos esses que auxiliam na rotação livre do mecanismo de embreagem e do anel de acionamento 135 para ajudarem a reduzir o atrito dentro do sistema e o desgaste dos componentes.

[0064] 0 mecanismo de ajuste do desgaste 130 compreende ainda uma arruela 145 que encaixa no primeiro rolamento de encosto 163 que se encontra situado adjacente à embreagem 139. Uma face exterior da arruela 145 é ativada por meio de uma mola de retorno 147, sendo que a mola de retorno 147 está disposta para recolher o êmbolo 115 e, como consequência, a pastilha do freio quando cessar o ciclo de atuação do freio. A força aplicada pela mola de retorno 147 na face interior da arruela 145 também age para carregar a embreagem 139 (por meio do rolamento de encosto 163) e gerar a quantidade necessária de fricção que controla o torque mediante o qual ele desliza.

[0065] A extremidade interior da parte do êmbolo externo 115a apresenta ainda uma roda dentada 149 montada no mesmo para a utilização com o mecanismo de rebobinamento, que será descrito mais detalhadamente a seguir.

[0066] A operação do mecanismo de ajuste do desgaste é aquela que foi descrita anteriormente (fazendo-se previamente referência às Figuras 2 e 6A) , exceto pelo fato de o anel conduzido não estar mais em comunicação com a mola enrolada através de uma espira da mola enrolada que encaixa num entalhe do anel conduzido; a mola enrolada encaixa diretamente na superfície externa do anel conduzido.

[0067] Isto ajuda a minimizar o potencial retorno que pode vir a ocorrer entre o anel conduzido e a mola enrolada, o que pode auxiliar a reduzir o desgaste dos componentes. 0 desbobinamento descontrolado da mola é minimizado, o que permite um nível mais previsível, e portanto mais controlável, de fricção. O desgaste nas superfícies externas do êmbolo e do anel conduzido também é reduzido. Este fato pode, por exemplo, atenuar a necessidade de submeter estas superfícies externas a tratamento térmico, reduzindo os custos de produção. A disposição também auxilia a dirimir as eventuais incertezas que podem decorrer após a fabricação dos componentes, por exemplo, tolerâncias imprevistas, as quais podem afetar o funcionamento do sistema.

[0068] A montagem coaxial do mecanismo de ajuste 130 em torno do êmbolo 115 minimiza o espaço necessário pelo mecanismo dentro da caixa ou alojamento, resultando em uma caixa ou alojamento mais compacto e mais leve. A utilização da superfície externa do êmbolo 115a como corpo para a mola enrolada evita a necessidade dos corpos e das engrenagens separados da técnica anterior e minimiza a quantidade de componentes necessários para a operação do freio. A parte de ressalto 116 do êmbolo 115a mantém o anel conduzido 142 no sentido axialmente para fora, dentro do mecanismo, e as projeções 141a no anel conduzido 142 limitam o movimento da mola enrolada 144 no sentido axialmente para dentro, sem a necessidade de anéis de retenção separados, ou de outros componentes similares de retenção.

Mecanismo de rebobinamento [0069] Assim que o material de fricção 13 se tiver desgastado até o seu limite de projeto, há necessidade de substituição das pastilhas do freio 11a e 11b. Para que se possa acomodar as profundidades extra das novas pastilhas sem uso, quando comparado às pastilhas velhas já usadas, é necessário que o êmbolo 15 seja rebobinado ou enrolado de volta à sua posição recolhida.

[0070] Para o efeito, é fornecido um veio de rebobinamento 51, que apresenta uma coroa ou engrenagem cônica 52 montada em uma sua extremidade interna para engrenar com a roda dentada 49. Está disposta na extremidade externa (acessível ao usuário) uma cabeça sextavada 53 ou outro interface adequado à qual podem ser afixados uma chave de porca, uma chave inglesa ou outra ferramenta adequada para levar a cabo a operação de rebobinamento.

[0071] Em uma forma de realização, o veio 51 está montado dentro de uma abertura cilíndrica transversal 57 que é fundida ou usinada na pinça. Um suporte 54 incluindo um rolamento plano apoia de forma rotativa o veio. Na presente forma de realização, o suporte 54 é formado em uma chapa metálica, por exemplo, folha de aço que apresenta uma parte cilíndrica, uma parte em cone truncado e uma parte em forma de disco, todas elas formadas monoliticamente a partir de uma única peça de metal em uma operação de estiragem ou prensagem.

[0072] Um selo periférico (não mostrado) pode ser aderido à face externa da seção cilíndrica sem o recurso a adesivos, pelo fato de ser formado enquanto sobre molde, fazendo com que fique fixado na face por meio de solidificação do material de vedação em estado líquido durante a operação de moldagein. Em outras formas de realização, pode ser utilizado um componente separado de vedação, como é o caso de um O-ring. Além disso, em algumas formas de realização, o veio pode ser dotado de múltiplos suportes ao longo de sua extensão.

[0073] Nesta forma de realização, uma mola helicoidal 55 pode ser provida entre o suporte 54 e a cabeça sextavada 53 do veio de rebobinamento 51 de forma a enviesar a engrenagem cônica 52 para fora do encaixe com a roda dentada 49, a fim de reduzir o risco de rebobinamento acidental do mecanismo de ajuste do desgaste 30.

[0074] Os especialistas na técnica entenderão que o sistema de montagem para o veio de rebobinamento 51 promove uma vedação efetiva da pinça, ao mesmo tempo em que reduz a quantidade e massa das partes necessárias. Além disso, a abertura 57 pode ainda ser utilizada para prover o acesso para a usinagem da superfície do rolamento 27.

Orientação do êmbolo [0075] Referindo-se agora em especial às Figuras 2, 2A, 3, 8 e 9, o sistema de montagem do êmbolo 15 e o mecanismo de ajuste 30 dentro da pinça 3 são aparentes. Pode ser visto na Figura 3 em particular que a cavidade dentro da qual o mecanismo de acionamento é montado tem um formato essencíalmente em "T" na perspectiva plana, compreendendo um primeiro orifício cilíndrico 56 que se estende para dentro-para fora, além de um segundo orifício parcialmente cilíndrico 57 que se estende transversalmente ao primeiro e que intercepta com o mesmo.

[0076] Em determinadas formas de realização, a cavidade pode ser formada por fundição com o recurso a machos apropriados e com pouca ou nenhuma usinagem, enquanto que em outras formas de realização a cavidade pode ser formada meramente pela usinagem do lado interior do rotor para formar uma abertura cilíndrica 56 e transversalmente para formar a abertura 57. Em outras formas de realização, pode ser utilizada uma combinação de peça de fundição e usinagem. Em todas estas formas de realização, torna-se nítido, porém, que a cavidade 56, 57 tem um formato simples quando comparada com as da técnica anterior, resultando na fabricação simplificada da pinça 3.

[0077] Além disso, e uma vez que o orifício 56 é cilíndrico, as complexas placas de cobertura fundidas e usinadas constantes da técnica anterior não são mais necessárias para vedar o lado do rotor da cavidade e evitar assim a admissão de materiais estranhos.

[0078] No lugar das placas de cobertura, é utilizada uma guia de inserção 60 cilíndrica e pré-usinada, a qual é dotada de um orifício usinado 61 para guiar o êmbolo 15.

[007 9] A guia de inserção 60 compreende ainda uma coroa circular 62 fechada em uma extremidade exterior para atuar como cavidade para receber e guiar a mola de retorno 47, Fazendo-se referência à Figura 12, está disposto ainda um rebaixo virado radialmente para fora e próximo à sua extremidade exterior, no qual pode ser fixado um elemento de vedação, como é o caso de uma capa protetora corrugada 64 .

[0080] A guia de inserção 60 pode ainda compreender um rebaixo circunferencial 67 na sua superfície circunferencial externa para acomodar um anel de retenção/anel de pressão 68, assim como outro rebaixo circular para acomodar uma vedação do tipo O-ring 59, a fim de evitar a admissão de materiais estranhos na junção entre a guia de inserção 60 e a pinça. 0 orifício 56 encontra-se, nesta forma de realização, provido de uma ranhura circunferencial 59 em um local adequado e no qual o anel de retenção/anel de pressão pode repousar e manter a guia de inserção 60 na sua posição.

[0081] Diversas disposições estão previstas para a montagem da guia de inserção 60 na pinça 3. Estas disposições incluem a montagem da guia de inserção 60 por meio de um encaixe cônico, encaixe de compressão ou encaixe de rosca na pinça 3, ou com o recurso a um prendedor adicional, como é o caso do anel de retenção/anel de pressão ou do grampo inclinado já citados anteriormente, ou ainda de uma cavilha orientada radialmente como um parafuso de retenção. Em uma forma de realização, conforme ilustrado nas Figuras 2 e 2A, uma luva de rosca interna intermediária 58" é fundida ou de alguma forma fixada no alojamento da pinça. A guia de inserção 60" apresenta uma superfície complementar de rosca externa que permite que seja aparafusada no orifício 56. Na presente forma de realização, a luva 58" é dotada adicionalmente de um rebordo que apresenta um rebaixo para acomodar o parafuso de vedação 64.

[0082] No entanto, fazendo-se referência à Figura 12, em uma forma de realização preferida, a pinça 3 é fundida com uma inserção metálica 65 que sobressai da sua face adjacente àquela em que a guia de inserção 60 vai ser montada.

[0083] A inserção metálica 65 tem um formato de maneira a poder ser chavetada no metal fundido assim que estiver solidificado e ser maleável ao ponto de poder ser rebatida por martelamento sobre o rebordo da face exterior da guia de inserção, de maneira a manter na posição a inserção 60. Em formas de realização preferidas, a inserção metálica 65 se estende em torno da totalidade da periferia do orificio 56 (ou seja, é substancialmente circular). Na figura 12, a seção superior da inserção metálica 65 não se encontra ainda rebatida, ao passo que a seção inferior é mostrada como rebatida sobre o rebordo 66 na inserção. 0 processo de rebatimento por martelamento por si só pode gerar uma vedação suficiente, pelo que não há necessidade de mais nenhuma outra vedação, como é o caso do O-ring 59.

[0084] Em uma forma de realização preferida, um meio secundário de fixação da guia de inserção 60 é fornecido preferencialmente. Para poder retirar e substituir a guia de inserção 60, por exemplo, durante um serviço de manutenção ou de remanufatura, o material rebatido terá que ser permanentemente removido. Como consequência, não pode ser empregado para a retenção de uma guia de inserção 60 de reposição. Desta forma e conforme mencionado acima, o anel de retenção/anel de pressão 68 pode ser utilizado como sistema de retenção secundário quando for montada a guia de inserção de reposição.

[0085] Assim, e embora a Figura 12 mostre tanto a inserção metálica 65 rebatida quanto o anel de pressão 68 durante a utilização, na prática, para uma instalação inicial somente seria utilizada a inserção rebatida, e para a reposição, somente seria utilizado o anel de pressão 68. Como tal, na montagem original da guia de inserção pode faltar a ranhura 67, ao passo que no mercado de reposição, pode faltar o rebordo 66.

[0086] Deve levar-se em consideração que a totalidade ou parte do mecanismo de acionamento e de ajuste pode ser montada de forma vantajosa na pinça 3 enquanto unidade pré-montada, juntamente com a guia de inserção 60 através da abertura cilíndrica 56. Este método de montagem é possível, em função da natureza compacta do mecanismo de acionamento e, em particular, do veio de operação com uma única superfície do rolamento central que está virada para face interior do alojamento 6.

[0087] Uma vantagem da abordagem do rebatimento por martelamento ou da montagem por anel de retenção/anel de pressão reside no fato de a montagem da inserção, juntamente com o êmbolo 15, o veio de operação 21 e o mecanismo de ajuste do desgaste 30 ser mais fácil de ser feita quando o encaixe entre a inserção e a pinça está relativamente folgado, para que as partes possam estar alinhadas na localização correta para uma operação subsequente. Este processo pode ser mais fácil de alcançar com estes métodos de montagem, do que com os encaixes alternativos por rosca ou encaixe de compressão.

Suporte do freio [0088] Referimo-nos agora às Figuras 1, 3, 5, 6 e 7, em que o suporte 4 pode ser visto em mais detalhe.

[0089] üma diferença significativa entre o suporte 4 da presente invenção e aquele da técnica anterior reside no fato de o suporte ser formado a partir de duas partes 4a e 4b e de haver uma folga ou espaço quando uma travessa de ligação conecta normalmente um lado do cavalo do suporte da pastilha do freio interior 11a a um lado de reboque.

[0090] Uma outra diferença significativa entre o suporte atual 4 e os suportes da técnica anterior é que o suporte não inclui nenhum apoio para a pastilha exterior. Em vez disso, a pastilha exterior 11b está apoiada diretamente na pinça 3 de forma radial e circunferencial. Além disso, e devido ao maior aumento de flexão ou rotação ocasionado pela carga de arrasto da pastilha exterior ao ser direcionada através da pinça 3 em vez de ser pelo suporte 4, o suporte compreende ainda aletas de apoio 70a e 70b que se estendem pelo menos em parte sobre o rotor 10 e que são capazes de entrar em contato e de apoiar a pinça 3 durante a operação de frenagem.

[0091] Considerando o suporte 4 em mais detalhe, nesta forma de realização, as partes do suporte 4a e 4b têm em geral uma simetria de espelho em torno de um plano para dentro-para fora definido por um eixo radial central R do mesmo. A parte 4a compreende um corpo principal geralmente planar 71 dotado de dois furos de rosca 72 que se estendem para dentro-para fora. Estes furos são providos para montar a parte 4a num suporte angular adequado em uma parte fixa de forma rotativa de um veiculo, como é o caso de uma árvore primária ou de um pivô da direção (não mostrado) por meio de cavilhas ou parafusos (não mostrados) . Em outras formas de realização, a montagem pode ser "tangencial", ou seja, os orifícios se estendem em geral na mesma direção em que a pastilha do freio é montada e retirada do suporte. Além disso, a quantidade de orifícios pode ser mudada de acordo com a necessidade, e/ou as características de chavetamento podem ser providas para o encaixe positivo da parte do suporte com o suporte angular.

[0092] O corpo principal 71a compreende além disso um furo de rosca (não visível) para a montagem de uma luva de guia 73a na mesma para que a pinça 3 possa ser capaz de deslizar por ela num sentido para dentro-para fora.

[0097] Um perfil em forma de L é formado ainda na parte 4a, de forma a permitir uma superfície de encosto vertical {circunferencial) 75a a fim de transferir a carga de arrasto quando o freio for aplicado a partir da pastilha do freio interna 11a e para transmitir a carga ao pivô de direção axial. 0 formato em L permite além disso uma superfície de encosto radial (horizontal) 76a de forma a poder apoiar a pastilha do freio interior 11a num sentido radialmente para dentro, e a poder manter sua posição correta relativamente ao rotor 10. Para se poder evitar um ângulo de inclinação de tensão, está previsto um rebaixo curvado (não visível para a parte 71a mas visível na parte 71b) nesta forma de realização. O suporte não se estende de forma circunferencial mais do que a superfície de encosto horizontal, poupando assim o peso.

[0093] A aleta 70a se estende para fora do rotor 10 em uma direção substancialmente em 90° em relação ao plano principal do corpo principal 71a. A aleta 70a define uma superfície de guia substancialmente vertical 77a disposta de forma a assumir e a transferir as cargas circunferenciais induzidas pela torção da pinça 3 durante a frenagem para o suporte diretamente, em lugar de fazê-lo através das luvas de guia 73a e 73b. A superfície pode ser usinada para se obter um acabamento de superfície macio controlado.

[0094] Deve levar-se em consideração que no caso dos suportes da técnica anterior, a viga que interliga as superfícies de encosto horizontal 76a e 76b tem a finalidade principal de manter a relação espacial entre as partes testeiras do cavalo e do reboque dos encostos da pastilha. Na presente forma de realização, a referida relação espacial pode ser mantida devido ao interface entre as aletas de apoio e a pinça, neste caso para o transporte e a montagem.

[0095] 0 atual depositante reconheceu que a manutenção desta relação espacial é vantajosa para o transporte da combinação de um suporte e uma pinça, durante a instalação num veículo. Há, no entanto, o aporte de diversas vantagens para a separação do suporte nas duas partes 4a e 4b. Em primeiro lugar, isto permite que as partes sejam fabricadas por forjadura em vez de ser por fundição, juntamente com as aletas 70a e 70b, algo que não podería ser obtido facilmente com a fabricação apenas de um suporte integral e monolítico. No caso de volumes elevados de componentes, a forjadura pode ter um melhor custo-benefício, pelo que os componentes daí resultantes podem ser mais fortes e exigir menos usinagem do que os componentes fundidos similares.

[0096] Em segundo lugar, deve levar-se em consideração que as superfícies de encosto 75a, 76a, 75b, 76b exigem normalmente alguma usinagem e, em algumas circunstâncias, tratamento térmico. Em especial, a usinagem para se obter superfícies planares suaves é simplificada na disposição de acordo com a presente invenção, uma vez que cada parte pode ser localizada rigidamente durante a operação de usinagem, o que significa dizer que se reduz a deflexão, e que a precisão de usinagem é, portanto, mais fácil de se obter.

[0097] Em terceiro lugar, as partes 4a e 4b requerem menos espaço em trânsito quando não estiverem montadas no freio, uma vez que podem ser empilhadas de forma mais eficaz, logo reduzindo os custos com expedição. Para se poder evitar que a combinação da pinça e suporte já montados venha a ficar desalinhada durante o transporte, pode ser fornecido um espaçador adequado que evita que as partes do suporte venham a rodar de forma indesejada em torno dos pinos de guia.

[0098] Deve levar-se em consideração que algumas das vantagens já citadas continuarão a estar presentes quando as partes do suporte forem utilizadas em conjunto com a parte do suporte exterior que é aparafusado na parte interior, ou que é de alguma forma fixada no mesmo, recebendo a carga da pastilha exterior.

[0099] Deve ainda notar-se que o pino de guia 73a é maior do que o pino de guia 73b, uma vez que o pino 73a é o pino do cavalo e que se destina a receber a maior parte da carga proveniente da pinça. No entanto, os pinos de cavalo e de reboque podem ser simplesmente invertidos, bastando desparafusá-los da posição ilustrada na Figura 7, e comutando as suas posições. Em todos os demais aspectos, as partes 4a e 4b são imagens espelhadas idênticas na presente forma de realização.

[0100] A ausência da viga também pode permitir, em algumas formas de realização, que as pastilhas do freio sejam impedidas de ter movimento radial para fora em função de uma formação adequada de "cauda de andorinha" (rebaixada) na extremidade radialmente interna do material de atrito, da placa posterior (se estiver presente) e/ou da placa de distribuição, pelo que a tira da pastilha habitual pode não ser necessária para esta finalidade. Para soltar uma pastilha usada, os parafusos podem ser retirados de uma ou de ambas as partes 4a, 4b, a parte pode então pivotar (quer em torno do parafuso restante e da luva de guia, quer exclusivamente em torno da luva de guia se os parafusos tiverem sido todos retirados de uma das partes) , para uma posição em que a pastilha seja solta e uma nova pastilha possa ser colocada. Em uma forma de realização, uma parte do suporte 4a pode estar fixada por um único parafuso e a outra parte fixada por dois parafusos. Desta forma, somente um único parafuso terá que ser retirado para se poder soltar a pastilha do freio. Esta disposição pode ser particularmente vantajosa quando o freio for montado nas posições de 5 horas ou de 7 horas, sendo ambas posições comuns nas aplicações de reboques.

[0101] Nas variantes, a primeira e a segunda partes podem divergir no formato e/ou nos materiais utilizados. Por exemplo, a parte que suporta a extremidade do reboque da pastilha no sentido habitual de rotação pode ser mais forte do que a parte que suporta a extremidade do cavalo, quer em função do material mais robusto que está sendo utilizado, em que a parte está sendo sujeita a um tratamento diferente, quer pelo fato de a parte ter um formato diferente para transmitir mais resistência.

[0102] Além disso, a luva de guia pode ser solidária com o corpo principal das partes ou de cada uma das partes enquanto elemento de uma única peça de fundição, como também a luva de guia pode ser encaixada por pressão ou soldada por fricção no mesmo. Devido ao formato geral mais simples de cada parte, quando comparado a um suporte convencional, a fundição integral das luvas de guia pode ser mais fácil de ser obtida.

Pastilhas do freio [0103] Referindo-se agora às Figuras 1, 3, 6, 10 e 11, as pastilhas do freio de acordo com a presente invenção podem ser vistas em mais detalhe. Conforme citado anteriormente, a pastilha do freio exterior 11b está apoiada na sua totalidade pela ponte 5 da pinça 3.

[0104] A superfície de apoio 80 está disposta na ponte 5 em uma relação de espaçamento paralelo com o rotor 10, e virada para o rotor. Na presente forma de realização, a superfície 80 apresenta uma formação em chaveta para a pastilha para impedir mecanicamente o movimento da pastilha em um sentido circunferencial e em um sentido radial. Na presente forma de realização, a formação compreende uma série de depressões circulares 81 que se correspondem com as projeções circulares complementares 82 em uma face de suporte 93 da pastilha. Em outras formas de realização, podem ser utilizadas outras formações de chaveta adequadas.

[0105] Habitualmente, as pastilhas de freio para freios a disco de operação pneumática do tipo empregado em veículos pesados são normalmente providas de uma placa posterior metálica que transmite maior resistência, rigidez, e robustez à pastilha como um todo, sendo fundida e/ou solidária mecanicamente com o material de atrito. A placa posterior normalmente também permite que a mola da pastilha seja montada na pastilha do freio, para impedir de forma resiliente a pastilha de fazer um movimento radialmente para fora durante a utilização. No entanto, o presente depositante reconheceu que as placas posteriores agregam peso, volume e custo às pastilhas do freio e que, em algumas situações, podem não ser necessárias.

[0106] Assim, e tal como no presente caso em que é possível o apoio do material de atrito ao longo da totalidade da área de superfície na ponte 5 e em que as cargas de impacto sobre as superfícies de encosto de um suporte não vão ser sentidas, é possível dispensar a placa posterior. Apesar disso, e para se garantir que a pastilha exterior 11b fique mantida na posição durante a operação do freio, é necessário um mecanismo de retenção para manter a pastilha contra a superfície 80.

[0107] Para o efeito, na presente forma de realização, a pastilha exterior 11b é provida de superfícies do rolamento na forma de linguetas 83 que se estendem através da altura integral das faces frontais verticais da pastilha 84. As linguetas 83 estão dispostas próximas da face exterior com projeções 82 e são relativamente finas proporcionalmente à profundidade da pastilha como um todo. No caso de uma pastilha convencional que tem uma profundidade de 21mm, a profundidade das linguetas é habitualmente em torno de 5mm, podendo situar-se em uma faixa de 8mm até 3mm, de preferência de 6mm até 4mm.

[0108] Como se pode ver nas Figuras 3 e 9, são formados orifícios 85 que se estendem em corda, paralelos e espaçados na ponte 5 para fora da superfície de apoio 80, alinhados na posição desejada das linguetas 83 quando a pastilha 11b for instalada.

[0109] Para manter a pastilha exterior 11b na posição, está disposta uma haste de retenção 8 6 que compreende uma parte da mola da pastilha 87 resiliente arqueada para cima, em que cada uma das extremidades termina em uma seção bifurcada da haste 88 resiliente e que estende para baixo e que apresenta dois dentes de garfo 89 enviesados um no sentido do outro. Um dos dentes de garfo 89 do garfo encaixa atrás das respectivas linguetas 83 da pastilha, enquanto que o outro encaixa dentro do orifício 85 adjacente atrás da superfície de apoio 80. Desta forma, a pastilha 11b é mantida em cada uma das extremidades circunferenciais contra a superfície de apoio num sentido para fora.

[0110] O próprio material de atrito 13 destina-se a atuar como superfície do rolamento (lingueta) dispondo de uma resistência mecânica suficiente para ser mantido contra a superfície de apoio 80. O material de atrito, porém, é um material compósito que habitualmente apresenta uma baixa resistência à tração. Apesar de tudo, é desejável que a superfície do rolamento seja o mais fina a possível, de forma a minimizar a quantidade de material de atrito que não puder ser utilizada e que permanece não gasta pelo fato de os dentes de garfo 89 se encontrarem em contato com o rotor 10. Desta forma, as partes da lingueta 83 e as seções adjacentes do corpo principal da pastilha exterior podem ser reforçadas com a utilização de uma proporção maior de fibras de aço, ou material similar, dentro do material compósito para promover o seu desempenho em tensão. Em outras formas de realização, a superfície do rolamento pode ser formada por um orifício que se estende através da totalidade ou parte da altura da pastilha paralela ao orifício 85.

[0111] Na presente forma de realização, a pastilha interior 11a tem uma construção e formato idênticos à da pastilha exterior 11b, compreendendo ainda uma lingueta 83 que se projeta a partir das faces frontais verticais 84 da mesma. No entanto, e fazendo-se referência à Figura 11, deve levar-se em conta que a pastilha 11a se destina a ser montada contra a placa de distribuição 12 fabricada a partir de um material em aço substancialmente rígido ou em ferro fundido e que é utilizada para transferir uniformemente a carga do êmbolo para a pastilha interior 11a com pouca ou nenhuma flexão nele.

[0112] São providos canais 91 na face posterior (interior) da placa de distribuição para acomodarem e manterem um dos dentes de garfo 89 da haste de retenção 86, sendo que o outro se encontra encaixado com a lingueta 83 da pastilha 11a de uma maneira similar à da lingueta 83 da pastilha 11b. É utilizada uma formação similar de chavetas das depressões 81 na placa posterior e as projeções 82 no material de atrito para encaixar as pastilhas contra a placa posterior.

[0113] 0 encaixe das pastilhas 11a, 11b na placa de distribuição ou no alojamento é obtido em primeiro lugar com a retirada da tira da pastilha 92 abrangendo o alojamento da pinça e da ponte, deslizando a pastilha radialmente para dentro com um afastamento adequado entre o rotor e a placa de distribuição 12 ou a superfície de apoio 80, alinhando as projeções 82 e depressões 81, e em seguida deslizando a haste de retenção da pastilha 86 radialmente para dentro com um dente de garfo que se estende pelas linguetas 83 e o outro localizado no canal 91 ou no orifício 85. Como tal, o encaixe e a retirada podem ser obtidos com a pinça e o rotor colocados na sua posição num veículo.

[0114] Na presente forma de realização, pelo fato de as pastilhas 11a e 11b serem idênticas, reduz-se a quantidade de peças individuais necessárias para o freio, o que em outras formas de realização pode não ser o caso. Em algumas formas de realização, podem ser utilizados diferentes materiais para as pastilhas interior e exterior, por exemplo, para se obterem coeficientes de atrito diferentes e, desta forma, o carregamento nos componentes do suporte e da ponte, reduzindo potencialmente o desgaste cônico com a redução do momento gerado pela pastilha exterior. Nesta circunstância, as formações de chaveta interior e exterior podem ser diferentes para evitar que as pastilhas sejam montadas na posição errada.

[0115] Em outras formas de realização, as dimensões das pastilhas 11a e 11b podem ser divergentes para além das diferenças de material ou no lugar delas. Em determinadas formas de realização, podem ser montadas duas ou mais pastilhas independentes na ponte 5 ou na placa de distribuição 12, utilizando grampos do retentor individuais ou um único grampo para cada lado. Esta opção pode ser desejável quando uma pastilha tiver um material de atrito adequado para ser utilizado em uma determinada condição operacional (por exemplo, com temperatura elevada ou condições úmidas), ao passo que a outra pode ser apropriada para outras condições. Além disso, o emprego de pastilhas com diferentes características de desgaste adjacentes uma à outra, pode constituir outro meio para o controle do desgaste cônico. Mais especificamente, o desgaste cônico tende a resultar em um maior desgaste da extremidade de reboque da pastilha exterior do que na extremidade do cavalo, embora a extremidade do cavalo da pastilha interior sofra um maior desgaste. Desta forma, a montagem de uma pastilha feita de um material com relativamente menor desgaste em uma posição de reboque na localização exterior, e em uma posição de cavalo na localização exterior pode tender a compensar o desgaste em ambas as pastilhas interior e exterior. Em outras formas de realização, pode ser utilizada uma única pastilha formada a partir de diferentes materiais de atrito dispostos lado a lado, como opção com uma placa posterior em comum.

[0116] Em formas de realização em que forem montadas as pastilhas múltiplas independentes, grampos adicionais (opcionalmente, sem a parte da mola da pastilha) podem manter estas pastilhas em orifícios ou canais complementares dispostos na pinça ou na placa de distribuição, respectivamente.

[0117] Em formas de realização alternativas, os grampos do retentor descritos anteriormente podem ser utilizados com as pastilhas que dispõem de uma placa posterior metálica, em que a placa posterior forma as linguetas. É de se levar em consideração, no entanto, que a placa posterior será significativamente mais fina do que aquelas da técnica anterior, levando a muitas das vantagens descritas resumidamente acima.

[0118] Podem ser empregadas formas alternativas de grampos do retentor da pastilha que não incluem a seção da mola da pastilha e que estão assim separadas por uma extremidade circunferencial, ou que prendem a pastilha no suporte de uma forma diferente, podendo ficar presa em conjunto mais num sentido circunferencial do que num sentido radial. Em variantes pode ser necessário apenas um único grampo do retentor, por exemplo, em uma extremidade circunferencial da pastilha, com a lingueta na outra extremidade encaixando em um rasgo fixo complementar. Orientação da placa de distribuição [0119] Em um outro desenvolvimento da placa de distribuição ilustrada nas Figuras 13 até 17, a placa de distribuição está configurada para ser orientada na tira da pastilha 92. As partes similares são identificadas pelos números similares nas Figuras 13 até 17, por comparação com as Figuras 1 até 12. As partes que forem diferentes das formas de realização constantes das Figuras 1 até 12 têm o sufixo [0120] Conforme referido anteriormente, um problema potencial com os freios de êmbolo simples, quando comparado com os freios de êmbolo duplo, se refere à irregularidade ou o chamado "desgaste cônico" ocasionado por uma maior tendência da pastilha para pivotar relativamente ao rotor, devido ao apoio reduzido da cabeça do êmbolo na sua parte posterior.

[0121] Na presente forma de realização, a placa de distribuição 12' está reconfigurada para incluir uma primeira e uma segunda barras de guia 95' que estão fixadas em uma posição radialmente para fora em relação ao corpo principal da placa de distribuição 12' e que se destina a transmitir a carga para o material de atrito. As barras de guia 95' se estendem para fora sobre a pastilha interior 11a, e nesta forma de realização para dentro em uma menor extensão. Assim, enquanto que a placa de distribuição tem uma profundidade em torno de lOmm nesta forma de realização, as barras de guia 95' apresentam uma profundidade para dentro-para fora entre 35mm e 40mm nesta forma de realização, de preferência em torno de 36mm a 38mm. Ao ficarem radialmente para fora do corpo principal, as barras 95' não entram em contato com o rotor 10, uma vez que o material de atrito 13 está gasto, e além disso as barras estão radialmente adjacentes à tira da pastilha 92.

[0122] As barras de guia 95' estão espaçadas uma da outra em ligeiramente um pouco mais da largura da tira da pastilha 92. As barras de guia nesta forma de realização dispõem de superfícies de encosto 96' que se estendem radialmente e que estão viradas para dentro no sentido da tira da pastilha 92 que são usinadas com um acabamento macio para auxiliar no deslizamento ao longo das respectivas superfícies orientadas radialmente da tira da pastilha, tanto durante as operações de frenagem quanto à medida em que a pastilha do freio interior 11a avançar para fora por conta do desgaste das pastilhas do freio 11a, 11b e do rotor 10, conforme ilustrado por comparação com as posições da pastilha interior na Figura 15 por comparação com a Figura 14.

[0123] Devido ao encaixe operacional relativamente estreito entre as barras de guia 95' e a tira da pastilha 92, a par da maior profundidade das barras quando comparado à placa de distribuição 12, deve levar-se em consideração que o grau mediante o qual a placa de distribuição 12 e, portanto, a pastilha do freio interior 11a podem pivotar em torno de um eixo radial se encontra significativamente limitado, limitando por conseguinte o grau mediante o qual o desgaste cônico da pastilha pode ocorrer.

[0124] As Figuras 16 e 17 ilustram uma variante do grampo do retentor 86' da pastilha que, para evitar as barras de guia 95' apresenta uma seção da mola da pastilha que está deslocada para dentro em relação às seções bifurcadas para entrar em contato com um lado interior da tira da pastilha, assim como está curvado radialmente para fora. Em outras formas de realização, no entanto, a parte da mola da pastilha pode não estar mais conectada às seções bifurcadas 88' e pode estar posicionada unicamente entre as barras de guia 95' para ser carregada de forma resiliente contra a tira da pastilha 92.

[0125] Deve ter-se em conta que a placa de distribuição 12' pode ser orientada na tira da pastilha 92 com o recurso a outras formações de guias. Por exemplo, a tira da pastilha pode ser formada com um ou mais rasgos longitudinais dentro da mesma e no qual pode encaixar uma parte adequada que se projeta a partir da placa de distribuição, como também as barras de guia podem ter um formato tal que possam pelo menos em parte circundar a tira da pastilha, sendo a placa de distribuição levantada em conjunto com a tira da pastilha. Em outros freios, a placa posterior da própria pastilha pode ser provida de um sistema similar de orientação no lugar de uma placa de distribuição.

[0126] Deve levar-se em consideração que podem ser feitas diversas alterações no âmbito do escopo da presente invenção. Por exemplo, determinados aspectos da presente invenção podem ser aplicados a outros tipos de freios, como é o caso dos freios de êmbolos duplos ou freios com acionamento eletromecânico (por exemplo, as pastilhas do freio e os aspectos do suporte).

REIVINDICAÇÕES

Claims (15)

1. Freio a disco caracterizado por compreender: uma pinça configurada para ser montada num rotor e reter a primeira e a segunda pastilhas do freio em pelo menos um sentido interior-exterior; um êmbolo deslizante dentro da pinça, para a aplicação de força à primeira pastilha do freio a fim de a deslocar no sentido do rotor durante a operação da pastilha, sendo que o êmbolo compreende uma parte interna que é impedida de rodar e uma parte externa rotativa, em que a parte interna e a parte externa se encontram em uma conexão de rosca, de forma a que a rotação da parte externa do êmbolo faça com que a parte interna do êmbolo se desloque de forma axial relativamente à parte externa do êmbolo; um veio de operação para a aplicação de uma força de acionamento para avançar o êmbolo quando o veio de operação estiver ativado; um mecanismo de ajuste do desgaste para a regulagem do afastamento entre a pastilha de freio interior e o rotor, por conta do desgaste das pastilhas de freio e do rotor; e um percurso de transmissão do mecanismo de ajuste do desgaste, a partir do veio de operação até o êmbolo externo; em que o percurso de transmissão compreende uma embreagem unidirecional que engrena diretamente na parte externa do êmbolo, de forma a que, quando se faz necessária a regulagem do afastamento, a aplicação do veio de operação faz com que a embreagem unidirecional engrene na parte externa do êmbolo, ocasionando a rotação da parte externa do êmbolo, com o avanço da parte interna no sentido do rotor.

2. Freio a disco de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por a embreagem unidirecional ser uma mola enrolada que circunda a parte externa do êmbolo.

3. Freio a disco de acordo com qualquer uma das Reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a parte interna do êmbolo estar acoplada à primeira pastilha do freio para impedir a rotação da parte interna.

4. Freio a disco de acordo com qualquer uma das Reivindicações 1, 2, e 3, caracterizado por o veio de operação estar apoiado em uma face de apoio da pinça disposta em linha com o êmbolo, de tal forma que a força de atuação seja transmitida em linha do veio de operação para o êmbolo.

5. Freio a disco de acordo com qualquer uma das Reivindicações 1, 2, 3, e 4, caracterizado por compreender ainda um rolo cilíndrico para transmitir a força de atuação a partir do veio de operação para o êmbolo, de preferência compreendendo ainda um seguidor para receber o rolo, em que o seguidor e o êmbolo compreendem faces opostas, em que as faces estão dispostas para estarem em contato deslizante.

6. Freio a disco de acordo com qualquer uma das Reivindicações 1, 2, 3, 4, e 5, caracterizado por o percurso de transmissão compreender um valor pré-determinado de um jogo entre o veio de operação e a embreagem unidirecional, de tal forma que a embreagem unidirecional somente seja acionada quando for excedido o afastamento operacional pré-determinado.

7. Freio a disco de acordo com qualquer uma das Reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, e 6, caracterizado por o percurso de transmissão compreender uma embreaqem de atrito localizada entre o anel de acionamento e a embreagem unidirecional, em que a embreagem de atrito está configurada para deslizar se uma força superior a uma força pré-determinada for transmitida pela mesma.

8. Freio a disco de acordo com a Reivindicação 7, caracterizado por a embreagem de atrito compreender uma ou mais placas de entrada e uma ou mais placas de saída dispostas em uma relação de contato direto.

9. Freio a disco de acordo com qualquer uma das Reivindicações 7 ou 8, caracterizado por o percurso de transmissão compreender um anel de acionamento localizado entre o veio de operação e a embreagem de atrito, em que o anel de acionamento está disposto para ser acionado de forma rotativa pelo veio de operação em torno de um eixo comum com o êmbolo.

10. Freio a disco de acordo com a Reivindicação 9, caracterizado por pelo menos uma parte do jogo se localizar entre o anel de acionamento e a embreagem de atrito.

11. Freio a disco de acordo com a Reivindicação 9, caracterizado por pelo menos uma parte do jogo se localizar entre o veio de operação e o anel de acionamento.

12. Freio a disco de acordo com a Reivindicação 11, caracterizado por o veio de operação compreender um ou mais braços de operação projetados, e o eixo de acionamento dispor de uma parte bifurcada que se projeta para o interior, para ser engrenada por um ou mais braços de operação, em que o jogo se situa entre o braço de operação do veio de operação e a parte bifurcada do anel de acionamento.

13. Freio a disco de acordo com qualquer uma das Reivindicações 9, 10, 11, e 12, caracterizado por o percurso de transmissão compreender um anel secundário localizado entre a embreagem de atrito e a embreagem unidirecional, em que de preferência o anel secundário se posiciona de forma concêntrica entre o anel de acionamento e o êmbolo.

14. Freio a disco de acordo com a Reivindicação 13, caracterizado por a embreagem unidirecional ser uma mola enrolada, e em que uma primeira extremidade da mola enrolada circunda a parte externa do êmbolo e em que uma segunda extremidade da mola enrolada circunda uma superfície externa do anel secundário e engrena na superfície externa do anel secundário, de tal forma que a rotação do anel secundário em um sentido se transmita ao êmbolo externo por meio da mola enrolada.

15. Freio a disco de acordo com qualquer uma das Reivindicações 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, e 14, caracterizado por compreender ainda um elemento resiliente para a aplicação de uma carga à embreagem de atrito, em que de preferência o freio a disco compreende ainda uma mola de retorno para fazer o veio de operação voltar à sua posição de repouso quando o veio de operação não estiver sendo ativado, em que mais preferencialmente a mola de retorno é concêntrica com o êmbolo, em que de forma ainda mais preferencial a mola de retorno atua igualmente como elemento resiliente.