BR102019008669A2

BR102019008669A2 - Conjunto de freio a disco

Info

Publication number: BR102019008669A2
Application number: BR102019008669-6A
Authority: BR
Inventors: Matthew McGinn; Martin P Taylor; Dhananjaya Raveendrappa; Sanjeev Kulkarni; Pradeep Mirji
Original assignee: Meritor Heavy Vehicle Braking Systems; Limited
Priority date: 2018-04-30
Filing date: 2019-04-29
Publication date: 2020-01-07
Also published as: EP3564551B1; CN110410430B; EP3564551A1; CN110410430A; EP3564550A1; US20190329754A1; US11173889B2

Abstract

conjunto de freio incluindo um eixo de operação configurado para rodar em torno de um primeiro eixo para acionar o freio, o primeiro eixo sendo definido por um corpo do freio, o eixo de operação incluindo uma superfície de mancal convexa que é arqueada e define um segundo eixo paralelo a um deslocamento do primeiro eixo, um garfo tendo uma superfície de mancal côncava arqueada, o garfo sendo configurado para se deslocar linearmente em relação ao corpo quando o eixo de operação roda em torno do primeiro eixo, um mancal de elemento rolante tendo uma pluralidade de elementos rolantes retidos por uma gaiola, a gaiola tendo uma primeira porção arqueada com uma primeira matriz de aberturas para receber alguns da pluralidade de elementos rolantes, a gaiola tendo uma segunda porção arqueada com uma segunda matriz de aberturas para receber alguns da pluralidade de elementos rolantes, a primeira porção arqueada sendo ligada à segunda porção arqueada por uma única porção de ligação alongada, o mancal de elemento rolante sendo posicionado entre a superfície de mancal convexa e a superfície de mancal côncava de modo que o mancal de elemento rolante é configurado para se deslocar em relação ao eixo de operação e em relação ao garfo durante o acionamento do freio.

Description

CONJUNTO DE FREIO A DISCO [0001] A presente invenção refere-se a um conjunto de freio a disco. Mais particularmente, mas não exclusivamente, a presente invenção refere-se a um conjunto de freio a disco acionado a ar.

[0002] De acordo com um aspecto da presente invenção é fornecido um conjunto de freio incluindo um eixo de operação configurado para rodar em torno de um primeiro eixo para acionar o freio, o primeiro eixo sendo definido por um corpo do freio, o eixo de operação incluindo uma superfície de mancal convexa que é arqueada e define um segundo eixo paralelo a um deslocamento do primeiro eixo, um garfo tendo uma superfície de mancal côncava arqueada, o garfo sendo configurado para se deslocar linearmente em relação ao corpo quando o eixo de operação roda em torno do primeiro eixo, um mancal de elemento rolante tendo uma pluralidade de elementos rolantes retidos por uma gaiola, a gaiola tendo uma primeira porção arqueada com uma primeira matriz de aberturas para receber alguns da pluralidade de elementos rolantes, a gaiola tendo uma segunda porção arqueada com uma segunda matriz de aberturas para receber alguns da pluralidade de elementos rolantes, a primeira porção arqueada sendo ligada à segunda porção arqueada por uma única porção de ligação alongada, o mancal de elemento rolante sendo posicionado entre a superfície de mancal convexa e a superfície de mancal côncava de modo que o mancal de elemento rolante é configurado para se deslocar em relação ao eixo de operação

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2/38 e em relação ao garfo durante o acionamento do freio.

[0003] De acordo com um aspecto da presente invenção é fornecido um conjunto de freio incluindo um eixo de operação configurado para rodar em torno de um primeiro eixo para acionar o freio, o primeiro eixo sendo definido por um corpo do freio, o eixo de operação incluindo uma superfície de mancal convexa que é arqueada e define um segundo eixo paralelo a um deslocamento do primeiro eixo, um garfo tendo uma superfície de mancal côncava arqueada, o garfo sendo configurado para se deslocar linearmente em relação ao corpo quando o eixo de operação roda em torno do primeiro eixo, um mancal de elemento rolante tendo uma pluralidade de elementos rolantes retidos por uma gaiola, a gaiola tendo uma primeira porção arqueada com uma primeira matriz de aberturas para receber alguns da pluralidade de elementos rolantes, a gaiola tendo uma segunda porção arqueada com uma segunda matriz de aberturas para receber alguns da pluralidade de elementos rolantes, a primeira porção arqueada sendo ligada à segunda porção arqueada por uma porção de ligação alongada, o mancal de elemento rolante estando posicionado entre a superfície de mancal convexa e a superfície de mancal côncava de modo que o mancal de elemento rolante é configurado para se deslocar em relação ao eixo de operação e em relação ao garfo durante o acionamento do freio em que o conjunto de freio é configurado para ter uma posição de repouso em que o eixo de operação, o mancal de elemento rolante e o garfo estão numa primeira posição

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3/38 relativa entre si e é configurado para ter uma posição acionada em que o eixo de operação, o mancal de elemento rolante e o garfo estão numa segunda posição relativa entre si, em que um bordo circunferencial principal (332) da gaiola está ligado a um bordo circunferencial secundário (334) por um bordo terciário (335) da gaiola em que, com o conjunto de freio na posição de repouso, uma primeira região (335A) do bordo terciário engata num componente do conjunto de freio para impedir o movimento do mancal de elemento rolante numa primeira direção axial e uma segunda região (335B) do bordo terciário engata num componente do conjunto de freio para impedir o movimento do mancal de elemento rolante numa segunda direção axial oposta à primeira direção axial.

[0004] De acordo com um aspecto da presente invenção é fornecido um conjunto de freio incluindo um eixo de operação configurado para rodar em torno de um primeiro eixo para acionar um freio, o primeiro eixo sendo definido por um corpo do freio, o eixo de operação incluindo uma superfície de mancal convexa que é arqueada e define um segundo eixo paralelo a um deslocamento do primeiro eixo, um garfo tendo uma superfície de mancal côncava arqueada, o garfo sendo configurado para se deslocar linearmente em relação ao corpo quando o eixo de operação roda em torno do o primeiro eixo, um mancal de elemento rolante tendo uma pluralidade de elementos rolantes retidos por um conjunto de gaiola, a gaiola tendo a primeira porção arqueada com uma

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4/38 primeira matriz de aberturas para receber alguns da pluralidade de elementos rolantes, a gaiola tendo uma segunda porção arqueada com uma segunda matriz de aberturas para receber alguns da pluralidade de elementos rolantes, em que a primeira porção arqueada e a segunda porção arqueada são componentes separados não fisicamente ligados uns aos outros, o mancal de elemento rolante sendo posicionado entre a superfície de mancal convexa e a superfície de mancal côncava de modo que o mancal de elemento rolante é configurado para se deslocar em relação ao eixo de operação e em relação ao garfo durante o acionamento do freio.

[0005] O conjunto de freio pode ser configurado para ter uma posição de repouso em que o eixo de operação, o mancal de elemento rolante e o garfo estão numa primeira posição relativa entre si. O conjunto de freio pode ser configurado para ter uma posição acionada em que o eixo de operação, o mancal de elemento rolante e o garfo estão numa segunda posição relativa entre si.

[0006] O primeiro bordo circunferencial pode ser ligado ao segundo bordo circunferencial pelo sexto bordo tendo uma primeira formação. O terceiro bordo circunferencial pode ser ligado ao quarto bordo circunferencial pelo sétimo bordo tendo uma segunda formação. O garfo pode compreender uma primeira formação. O garfo pode também compreender uma segunda formação.

[0007] Com o conjunto de freio na posição de repouso, a primeira formação no garfo pode engatar na primeira formação do sexto bordo da gaiola para ajudar a impedir o

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5/38 movimento do mancal de elemento rolante numa segunda direção axial. A segunda formação no garfo pode engatar na segunda formação no sétimo bordo da gaiola, para ajudar a impedir o movimento numa primeira direção axial oposta à segunda direção axial.

[0008] A primeira formação no garfo pode ser um primeiro sulco. A primeira formação no sexto bordo pode ser um primeiro flange que se projeta axialmente da gaiola. A segunda formação no garfo pode ser um segundo sulco. A segunda formação no sétimo bordo pode ser um segundo flange que se projeta axialmente da gaiola.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0009] Serão agora descritas modalidades da presente invenção, somente a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

A figura 1 é uma vista isométrica de um conjunto de freio a disco de acordo com a presente invenção;

A figura 2 é uma vista em planta do conjunto de freio da figura 1, com um rotor de freio in situ;

A figura 3 é uma vista isométrica do conjunto de freio da figura 1 a partir de uma direção interior, com as pastilhas de freio interior e exterior omitidas por questões de clareza;

A figura 4 é uma vista isométrica do conjunto de freio da figura 1 a partir de uma direção interior, coma pastilha de freio externa e um alojamento de cáliper do freio omitidos por questões de clareza;

A figura 5 é uma vista isométrica mostrando um arranjo de acionador do conjunto de freio da figura 1, coma pastilha interior de freio incluída;

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A figura 6 é uma vista em corte transversal através de um plano radial interno-externo 6-6 do conjunto de freio da figura 1, sem pastilhas de freio incluídas;

A figura 7 é uma vista isométrica em corte transversal através de um plano horizontal interno-externo do arranjo de acionador do conjunto de freio da figura 1;

A figura 8 é uma vista em planta da vista em corte transversal da figura 7;

A figura 9 é uma vista em detalhe de um mecanismo

de ajuste	do	conjunto	de	freio da	figura 1;
	A	figura 10	é	uma vista	explodida do	arranjo	de
acionador	do	conjunto	de	freio da	figura 1 com	o mancal	de

elemento rolante mostrado esquematicamente;

A figura 11 é uma vista em detalhe de uma extremidade externa de um veio de dispositivo de ajuste manual do conjunto de freio da figura 1;

As figuras 12A a 12D mostram várias vistas de um mancal de elemento rolante usado no conjunto de freio da figura 1;

A figura 13A é uma vista em detalhe de um prato dispersor e do arranjo de acionador do conjunto de freio da figura 1, sem pastilha interior de freio incluída;

A figura 13b é a mesma vista que a figura 13a, mas com a pastilha interior de freio incluída;

A figura 14 é uma vista isométrica do prato dispersor e transportador do conjunto de freio da figura 1, mostrando como o prato dispersor encaixa dentro do transportador;

A figura 15A é uma vista similar à figura 6 de uma variante de um conjunto de freio de acordo com a

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7/38 presente invenção tomada na direção oposta com o freio numa posição de repouso;

A figura 15B é uma vista similar à figura 15A com o freio numa posição acionada;

A figura 16 é uma vista do mancal de elemento rolante e do garfo do conjunto de freio da figura 15A tomada na direção do rotor;

As figuras 17A a 17D mostram várias vistas de um mancal de elemento rolante diferente;

A figura 18A é uma vista do mancal de elemento rolante das figuras 17A a 17D quando localizado num garfo de um conjunto de freio, tomada na direção do rotor;

A figura 18B é uma vista do garfo da figura 18A sem o elemento rotativo, tomada na direção do rotor; e

As figuras 19A a 19D mostram várias vistas de um mancal de elemento rolante diferente.

DESCRIÇAO DETAHADA

Acionamento [0010] As figuras 1, 2 e 3 ilustram um conjunto de freio 2 da presente invenção, neste caso um conjunto de freio a disco. O freio a disco incorpora um mecanismo de acionamento compreendendo um único pistão adequado para um veículo comercial. Este tipo de freio é particularmente, mas não exclusivamente, adequado para veículos pesados mais leves, por exemplo, caminhões mais pequenos, ou um reboque de uma combinação trator-reboque.

[0011] São descritas várias orientações do freio a disco. Em particular as direções interior e exterior referem-se à orientação típica do freio a disco quando montado num veículo. Nesta orientação a pastilha de freio

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8/38 mais próxima do centro do veículo é a pastilha diretamente acionada por um mecanismo de acionamento e que é a pastilha interior, e a pastilha exterior sendo uma montada para ligar uma porção do cáliper. Assim, interno pode ser equiparado a um lado de acionamento do freio a disco, e externo equiparado a um lado de reação. Os termos vertical e horizontal descrevem orientações com o freio a disco montado na parte superior de um eixo, ao passo que se apreciará que em uso um tal freio a disco pode adotar qualquer orientação de eixo dependendo dos requisitos de acondicionamento do veículo.

[0012] O freio a disco 2 compreende um cáliper 3 tendo um alojamento 6 para acomodar o mecanismo de acionamento e que é montado de modo deslizante num transportador 4 para movimento numa direção interior-exterior.

[0013] Como pode ser visto a partir da vista na figura 4 com o alojamento 6 omitido, o cáliper 3 pode deslizar no transportador 4, por meio de um primeiro e de um segundo pino guia 3a, 3b. Nesta modalidade, o primeiro pino guia 3a é mais comprido do que o segundo pino guia 3b.

[0014] Uma pastilha interior de freio 11a compreende uma camada de material de atrito 13 e é disposta de modo que o material de atrito 13 esteja em frente de um rotor de freio 10 (também conhecido como um disco de freio). A pastilha interior 11a é montada num arranjo de suporte de pastilha de freio. Nesta modalidade, o arranjo de suporte de pastilha interior de freio é um prato dispersor 60, descrito abaixo com mais detalhe. A pastilha 11a é móvel na direção da seta 14 (ver figura 2) contra o rotor de freio 10 (exemplo de rotor mostrado esquematicamente na figura

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2) .

[0015] É também fornecida uma pastilha exterior 11b, também com uma camada de material de atrito 13. A pastilha exterior 11b é montada num outro arranjo de suporte de freio. São fornecidos meios adequados para impelir uma pastilha exterior de freio 11b contra o lado oposto do rotor 10. Nesta modalidade, tais meios compreendem uma ponte 5 disposta de modo a ultrapassar o rotor 10 e a transmitir a força de reação de um eixo de operação interior 21 para a pastilha exterior 11b. Nesta modalidade o alojamento 6 e a ponte 5 são fabricados como uma única fundição monolítica, mas em outras modalidades, a ponte pode ser aparafusada ou fixada ao alojamento de qualquer outra forma. Nesta modalidade, as pastilhas de freio interior e exterior 11a, 11b são montados assimetricamente através de um eixo paralelo ao rotor de freio 10. Tal como descrito com mais detalhe abaixo, a pastilha interior 11a é montada numa posição que é deslocada lateralmente do mecanismo de acionamento, isto é, a linha de ação do mecanismo de acionamento não passa através do ponto médio da pastilha interior numa direção circunferencial. A pastilha exterior 11b é montada diretamente oposta ao mecanismo de acionamento, isto é, não é deslocada lateralmente; a linha de ação do mecanismo de acionamento passa através do ponto médio da pastilha exterior 11b numa direção circunferencial quando a pastilha 11b é montada.

[0016] Com referência ao corte da figura 5 e seção transversal da figura 6 em particular, o mecanismo de acionamento interior compreende um único pistão de freio 15 (não mostrado na figura 6 por questões de clareza), que

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10/38 pode deslizar na direção da seta 14 (isto é, interiorexterior) em relação ao rotor 10 (não mostrado na figura 5, por questões de clareza).

[0017] De modo a impelir o conjunto de pistão na direção da seta 14, o eixo de operação 21 é articulado em torno de rolos 23 que estão localizados ao longo de um eixo transversal 28. Nesta modalidade, existem dois rolos 23, que estão lateralmente espaçados um do outro. Cada rolo 23 está localizado numa única superfície de mancal 27, cada superfície 27 sendo definida no alojamento e sendo curva para aceitar o rolo 23. O eixo transversal 28 é, portanto, definido pelo alojamento 6. As superfícies convexas 21a do eixo de operação 21 estão localizadas em frente do rolo 23. O eixo de operação tem um eixo 22, sendo o centro radial do arco definido pelas superfícies 21a, que é paralelo e deslocado do eixo 28. A superfície curva 21a está localizada num recesso semicircular de um garfo 20. Uma superfície 19 do garfo 20 oposta ao recesso está em contato com uma face de extremidade interior do pistão 15. O eixo de operação 21 compreende ainda uma alavanca 24 tendo uma bolsa 25 adaptada para receber uma biela de saída (não mostrada) de um acionador de freio (por exemplo uma câmara de ar). A alavanca 24 é, nesta modalidade, configurada como um U invertido (ver figuras 4 e 10 em particular) e a linha de ação do acionador de freio (da bolsa 25) está sensivelmente acima da linha de ação do pistão 15.

[0018] Entre a superfície curva 21a e o recesso do garfo 20, em ambos os braços do 'U' está localizado um mancal de elemento rolante 20a, para permitir que o eixo de operação 21 se articule em torno do rolo 23, no recesso do garfo 20.

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11/38 [0019] O garfo 20 inclui ainda uma porção de manga 40, que se projeta axialmente para fora a partir do garfo 20. O garfo 2 0 tem um furo de atravessamento que se estende axialmente através de seu centro, o furo estendendo-se também através do centro da porção de manga 40. Nesta modalidade, a porção de manga 40 e o garfo 20 são componentes separados que são fixados em conjunto durante a montagem, por qualquer modo adequado, mas em modalidades alternativas a porção de manga 40 e o garfo 20 são integrais.

[0020] A aplicação de uma força na direção da seta 26 (figura 5) provoca um movimento de rotação do eixo de operação 21 em torno dos rolos 23 e a superfície curva 21a apoia-se através do mancal de elemento rolante no garfo 20. Os eixos de deslocamento 28 e 22 fazem com que o garfo 20 se desloque na direção do pistão 15, entrando em contato com o pistão 15 e fazendo com que o pistão 15 impulsione o material de atrito 13 da pastilha de freio 11a diretamente contra o rotor 10. A força de reação do eixo de operação 21 é transmitida à superfície de mancal 27 do cáliper 3 através dos rolos 23 e é depois transmitida à pastilha exterior 11b através da ponte 5, com o material de atrito 13 da pastilha exterior 11b sendo impelido contra o rotor 10, de modo que as pastilhas 11a e 11b apertem o rotor e efetuem a frenagem através de uma força de atrito de frenagem. Nesta modalidade, deve notar-se que o próprio pistão não é diretamente guiado com o cáliper. Em vez disso, na extremidade externa a posição do pistão transversal à sua linha de ação é determinada por interação do prato dispersor com o freio transportador conforme

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12/38 descrito com mais detalhe abaixo.

Regulação de desgaste [0021] É descrito abaixo um mecanismo de ajuste de desgaste 30 para manter a folga de funcionamento desejada entre o rotor 10 e pastilha 11a, 11b. Geralmente, o eixo de operação 21 está ligado a uma embreagem unidirecional para transferir qualquer rotação do eixo de operação para além de um grau predeterminado. Entre a embreagem unidirecional e o eixo de operação existe um membro de ligação de acionamento, que é acionado pelo eixo de operação, e um membro de ligação acionado que é acionado pelo membro de ligação de acionamento e aciona a embreagem unidirecional. A embreagem unidirecional tem uma porção de acionamento configurada para rodar se o membro de ligação acionado rodar, e uma porção acionada montada na porção de acionamento, que é acionada pela porção de acionamento da embreagem unidirecional. Com referência particular às figuras 7, 8, 9 e 10, nesta modalidade o eixo de operação 21 inclui um sector de uma engrenagem de acionamento cônica 33 que se estende para dentro a partir de seu lado paralelo ao eixo de rotação 22. A engrenagem de acionamento 33 atua como o membro de ligação de acionamento e está em engate de acionamento com uma engrenagem cônica central acionada 34 que atua como o membro de ligação acionado e está localizada entre os dois braços do eixo de operação 21, geralmente em linha com o pistão 15. A engrenagem cônica 34 está em engate de acionamento com um tambor de acionamento 35 que é disposto concentricamente com o pistão 15 e atua como a porção de acionamento da embreagem unidirecional.

[0022] O tambor de acionamento 35 é feito de uma porção

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13/38 de colar 35a na sua extremidade interior e de uma porção de 'dedo' 35b que se estende axialmente, com um diâmetro inferior ao da porção de colar 35a, que se estende para fora a partir da porção de colar 35a, concêntrica com o pistão 15. Nesta modalidade, localizado adjacente e fora da porção de colar 35a do tambor de acionamento 35, e radialmente concêntrico externamente à porção de dedo 35b

do acionador	35,	está um	tambor	acionado	37.	O	tambor
acionado 37	atua	como a	porção	acionada	da	embreagem
unidirecional	e é	montado	no tambor de acionamento	35. O

tambor acionado 37 compreende uma pluralidade de recessos que se estendem axialmente 38 que são dispostos para acomodar orelhas correspondentes que se projetam radialmente para dentro a partir de placas de entrada 41a da embreagem de atrito 41. Em outras modalidades alternativas são contemplados arranjos para acionar as placas de entrada de embreagem, por exemplo, um número diferente de recessos, ou projeções em vez de recessos. A mola de envolvimento 39 é enrolada por atrito em torno das superfícies circunferenciais externas da porção de colar 35a do tambor de acionamento 35 e do tambor acionado 37, de modo a ligar os dois componentes e possibilitar que os dois componentes atuem como uma embreagem unidirecional. A mola de envolvimento 39 pode facilmente ligar os dois componentes, dado que são ambos cilíndricos e têm o mesmo diâmetro exterior no ponto de localização onde engata na mola de envolvimento 39. Em outras modalidades podem ser utilizadas outras embreagens únicas adequadas, tais como esfera e rampa, ou arranjos de embreagem de rolo/embreagem de cunha.

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14/38 [0023] A embreagem de atrito 41 compreende placas de saída 41b posicionadas entre as placas de entrada 41a (ver figura 9 para mais detalhes) . As placas de saída 41b da embreagem 41 têm orelhas diametralmente opostas radialmente voltadas para fora 43, que não estão presentes nas placas de entrada 41a.

[0024] O tambor acionado 37 é retido relativamente ao tambor de acionamento 35 por um anel de retenção tal como um anel de metal 36 que está localizado num recesso numa superfície externa da porção de dedo 35b do tambor de acionamento 35, adjacente à extremidade externa do tambor acionado 37. Um batente 44 projeta-se radialmente para dentro a partir do pistão interior 15b, adjacente e fora de uma porção circunferencial de encosto 37a que se projeta radialmente para fora a partir do tambor acionado 37. Contudo, há uma folga entre o batente 44 e a porção de encosto 37a do tambor acionado 37. A mola de envolvimento 39 é retida na direção axial externa pela porção de encosto 37a do tambor acionado 37, e na direção axial interna pela porção de colar 35a do tambor de acionamento 35.

[0025] Como pode ser visto mais claramente a partir das figuras 7 e 8, o tambor de acionamento 35 é impedido de se deslocar numa direção externa por uma bucha 18. A bucha 18 é um encaixe por interferência com o furo de atravessamento do garfo 20 e tem um lábio que se projeta radialmente para dentro em sua extremidade externa, de modo que uma forma em L é definida na secção transversal. Uma superfície interior do lábio engata no colar 35a do tambor de acionamento 35, para impedir o tambor de acionamento 35 de se deslocar axialmente para fora, logo que o freio é montado. A bucha

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15/38 também engata numa superfície radial externa do colar 35a do tambor de acionamento 35, para impedir o tambor de acionamento 35 de se deslocar radialmente, e para suportar cargas radiais que passam da engrenagem cônica 34 através do tambor de acionamento 35. Existe uma folga entre a bucha 18 e a mola de envolvimento 39.

[0026] O pistão 15 compreende um pistão exterior 15a com uma rosca fêmea interior, e uma porção interior ou pistão interior 15b, com uma rosca macho exterior complementar. Portanto, nesta modalidade, o pistão interior 15b está localizado dentro do pistão exterior 15a. O pistão interior 15b tem pelo menos um recesso na sua superfície interior. Nesta modalidade, os recessos são dois canais 42 que se estendem longitudinalmente localizados diametralmente opostos um ao outro. Quando o mecanismo de ajuste 30 é montado, as orelhas 43 das placas de saída 41b da embreagem

41 localizam-se dentro	dos canais 42,	para	ajustar	as
placas de saída 41b	ao	pistão interior	15b.	Portanto,	a
rotação das placas	de	saída 41b resulta na	rotação	do
pistão interior 15b.

[0027] Os componentes acima mencionados, que estão localizados entre o eixo de operação e o pistão interior e exterior, definem um caminho de transmissão do mecanismo de ajuste de desgaste 30.

[0028] Quando o mecanismo de ajuste 30 é montado, a porção de manga 40 do garfo 20 está localizada concentricamente entre a mola de envolvimento 39 e o pistão interior 15b. A porção de manga 40 é impedida de rodar, dado que está fixa no, ou é integral com o garfo 20, que é também configurado para ser não rotativo quando montado no

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16/38 freio a disco. Contudo, tal como descrito adiante com mais detalhe, o pistão interior 15b é configurado para rodar durante uma operação de ajuste, para fazer com que o pistão 15 avance na direção da pastilha interior de freio 11a. Um elemento de atrito está localizado entre a porção de manga não rotativa 40 do garfo 20 e o pistão rotativo interior 15b. O elemento de atrito ajuda a impedir que torque indesejado induzido por vibração afete o mecanismo de ajuste em operação, e provoque o desajuste indesejado do freio a disco. Vantajosamente, o elemento de atrito fornece um torque de atrito consistente, mas num espaço de invólucro pequeno.

[0029] O elemento de atrito é, de preferência, configurado para resistir à rotação relativa do garfo 20 e da porção interior 15b do pistão 15 com um torque maior do que o torque necessário para fazer com que a embreagem unidirecional do mecanismo de ajuste (neste caso a mola de envolvimento 39) deslize quando a força de acionamento é liberada no final da operação de frenagem. Isso ajuda a garantir que a embreagem unidirecional desliza em vez de permitir que ocorra um desajuste indesejado do freio durante a liberação do freio.

[0030] Nesta modalidade, a porção de manga 40 tem um recesso circunferencial 40a na sua superfície externa que é disposto para se alinhar com um recesso circunferencial correspondente 40b na superfície interior do pistão interior 15b, adjacente à extremidade interior do pistão interior 15b. Nesta modalidade, o elemento de atrito é um expansor radial 52, também conhecido como um expansor Marcel. Um exemplo de componentes adequados podem ser os

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17/38 fornecidos pela Smalley Steel Ring Company de Lake Zurich, Illinois, EUA.

[0031] O expansor radial 52 está localizado no anel tubular definido por estes recessos 40a, 40b. O expansor radial 52 é um comprimento de fio ou chapa metálica formado em onda que foi formado num anel aberto, o qual, além de produzir uma força radial para fornecer resistência à rotação, retém axialmente o garfo 20 em relação ao pistão interior 15b. Mais especificamente, o expansor radial fornece resistência a torque induzido por vibração que pode ocorrer durante o uso do freio, assim como ajuda a garantir que o movimento do garfo numa direção axial interna é transferido para o pistão. Por exemplo, a seguir a uma operação de frenagem, quando o mecanismo de acionamento é reajustado, o movimento axial do garfo resulta no movimento axial do pistão. Como o próprio elemento de atrito retém o garfo em relação à segunda porção do pistão, não há necessidade de grampos extra ou outros componentes, mantendo baixo o número de peças dentro do freio a disco. Além disso, uma vez que não são necessários grampos, são reduzidos os custos de fabricação, dado que não há necessidade de usinar as características exigidas para encaixar grampos.

[0032] Nesta modalidade, o expansor radial 52 é inclinado em ambas as direções radiais. Por outras palavras, o expansor radial 52 é configurado para exercer uma força em ambas as direções radial interna e radial externa quando constrangido dentro do anel tubular, de modo que entre em contato com a superfície voltada radialmente para fora do recesso 40a da porção de manga 40, assim como

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18/38 com a superfície voltada radialmente para dentro do recesso

40b da superfície interior do pistão interior 15b, para

fornecer uma força e,	portanto,	uma resistência ao atrito	à
rotação	relativa	da	porção de	manga 40 em	relação	ao
expansor	radial 52	e	do pistão	interior 15b em	relação	ao
expansor	radial 52.

[0033] Nesta modalidade, para encaixar o expansor radial 52, o expansor radial 52 é comprimido, por exemplo com um mandril, antes de ser inserido no recesso 40b da superfície interior do pistão interior 15b. O pistão interior 15b seria depois feito deslizar para a extremidade externa da porção de manga numa direção interna, até o expansor radial 52 se localizar no anel tubular definido pelos recessos 40a, 40b.

[0034] Nesta modalidade, como pode ser visto mais claramente na figura 8, a porção de manga 40 tem um chanfro na sua extremidade externa, a partir da superfície externa da porção de manga 40 para a face exterior da porção de manga. Este chanfro resulta na extremidade externa da porção de manga 40 ser cônica numa direção externa. Portanto, como a extremidade externa extrema da porção de manga 40 tem um diâmetro exterior inferior ao do resto da porção de manga 40 que é interior à extremidade externa, o encaixe do expansor radial 52 torna-se mais fácil, dado que a superfície cônica externa na extremidade externa atua como uma superfície guia para encaixar o pistão interior 15b e o expansor radial 52 na porção de manga 40.

[0035] O mecanismo de ajuste de desgaste 30 compreende ainda um prato de embraiagem 45 localizado fora da e engatando na embreagem de atrito 41. Uma face exterior do

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19/38 prato de embraiagem 45 é acionado por uma mola de compressão 47, a mola de compressão 47 sendo disposta concentricamente entre o prato de embraiagem 45 e a arruela 48 para carregar a embreagem de atrito 41, e gerar a quantidade de atrito necessária para controlar o torque ao qual a embreagem de atrito 41 desliza. É fornecido um anel de retenção 49 que está localizado num recesso circunferencial na superfície externa da porção de dedo 35b do tambor de acionamento 35, adjacente à extremidade externa do tambor de acionamento 35. O anel 49 é um auxiliar de montagem, para ajudar a localizar o mecanismo de ajuste durante a montagem, por exemplo num estágio de submontagem quando todos os componentes não estão ainda instalados. A arruela 48 é retida por um anel de retenção, tal como um anel de retenção 50, localizado concêntrica e radialmente externo ao anel 49, e localizado num recesso circunferencial na superfície interior do pistão interior 15b. Nesta modalidade, o anel de retenção 50 fornece suporte para a arruela 48, para ajudar a carregar a embreagem de atrito 41. A arruela também ajuda a localizar radialmente a porção de dedo 35b do tambor de acionamento 35 .

[0036] Nesta modalidade, a porção externa de pistão 15a é integral (isto é, formada monoliticamente do mesmo material por fundição, ou forja, por exemplo) com o prato dispersor 60. O prato dispersor 60 localiza a pastilha interior de freio 11a, assim como as superfícies de engate do transportador 4. Portanto a interação do prato dispersor 60 e transportador 4 impede a rotação do pistão exterior 15a em uso (descrito abaixo com mais detalhes).

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20/38 [0037] Para manter uma folga de funcionamento desejada entre as pastilhas de freio e o rotor, é necessário que o mecanismo de ajuste de desgaste 30 avance periodicamente a pastilha interior de freio 11a em direção ao rotor 10 para compensar a perda de material de atrito 13, e em menor grau, a perda de material da face do rotor 10, devido ao desgaste.

[0038] É prevista quantidade predeterminada de folga ou folga entre dentes no sistema entre os dentes da engrenagem de acionamento 3 3 e os dentes da engrenagem cônica 34 (ou entre o pino e entalhe, ou entre as orelhas das placas de entrada 41a da embreagem e os recessos 38, em outros arranjos não mostrados nas figuras). Em uma operação de frenagem normal na qual a folga de funcionamento está dentro dos parâmetros desejados, quando o eixo de operação 21 roda, a folga no sistema significa que não ocorrerá nenhum ajuste.

[0039] No entanto, se a folga de funcionamento for maior do que a gama desejada, a folga acima referida é retomada. Enquanto houver folga de funcionamento em excesso para ser retomada, esta rotação é transmitida através do tambor de acionamento 35 para a mola de envolvimento 39, fazendo com que a mola de envolvimento 3 9 rode em torno do tambor de acionamento 35 e do tambor acionado 37 numa direção que faz com que a mola de envolvimento 39 se aperte, transmitindo a rotação do tambor de acionamento 35 para o tambor acionado 37. Mais especificamente, esta rotação é transmitida quando a mola de envolvimento liga os dois componentes, isto é, a primeira extremidade da mola de envolvimento 39 engata numa superfície externa do tambor de acionamento 35 e a segunda

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21/38 extremidade da mola de envolvimento 39 engata numa superfície externa do tambor acionado 37. A rotação do tambor acionado 37 provoca a rotação das placas de entrada 41a da embreagem de atrito 41, devido à interação dos recessos 38 e das orelhas das placas de entrada 41a. A rotação das placas de entrada 41a resulta na rotação das placas de saída 41b, devido ao atrito entre as placas de entra entrada e de saída 41a, 41b. Quando as orelhas 43 das placas de saída 41b engatam nos canais 42 do pistão interior 15b, o pistão interior 15b também é obrigado a rodar.

[0040] Dado que a rotação do pistão exterior 15a é impedida pelo engate do prato dispersor 60 e do transportador 4, isso provoca um alongamento do pistão 15 para reduzir a folga de funcionamento. No ponto em que o material de atrito 13 entra em contato total com o rotor 10, o torque que passa através do mecanismo de ajuste começará a aumentar. Quando este torque aumenta para um nível que é superior ao valor máximo de torque da embreagem de atrito 41, a embreagem de atrito 41 desliza e a extensão adicional do pistão exterior 15a é impedida. Logo que a operação de frenagem cesse, as molas de retorno 46 atuam para impelir o eixo de operação 21 de volta para sua posição de repouso. Uma retração correspondente do pistão interior 15b é evitada, dado que a mola de envolvimento 39 relaxa e não transmite uma rotação inversa ao tambor acionado 37.

[0041] De preferência, o expansor radial 52 é configurado para resistir à rotação relativa do garfo 20 e pistão interior 15b com um torque superior ao torque

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22/38 necessário para fazer com que a embreagem unidirecional (neste caso a mola de envolvimento 39) deslize, quando força de acionamento é liberada no final de uma operação de frenagem. Isso ajuda a garantir que a mola de envolvimento 39 desliza em vez de permitir que ocorra um desajuste indesejado do freio durante a liberação do freio.

[0042] A montagem coaxial do mecanismo de ajuste 30 no interior do pistão 15 minimiza o espaço requerido pelo mecanismo dentro do alojamento, o que resulta num alojamento mais leve e mais compacto.

[0043] Como a mola de envolvimento 39 engata diretamente na superfície externa do tambor de acionamento 35 e no tambor acionado 37, qualquer potencial folga entre dentes que possa ocorrer entre o tambor de acionamento 35 e a mola de envolvimento 39, ou entre o tambor acionado 37 e a mola de envolvimento 39, é minimizada, o que pode ajudar a reduzir o desgaste dos componentes. 0 desenrolamento descontrolado da mola de envolvimento 39 é também minimizado, o que fornece um nível de atrito mais previsível e, por isso, controlável. 0 desgaste nas superfícies externas dos tambores 35, 37 também é minimizado. Isso podería, por exemplo, obviar a necessidade de tratar a quente essas superfícies externas, reduzindo custos de fabricação. 0 arranjo também ajuda a remover incertezas que podem surgir após a fabricação dos componentes, por exemplo tolerâncias imprevisíveis, que podem afetar a funcionalidade do sistema.

[0044] A porção de encosto 37a no tambor acionado 37 e a porção de colar 35a do tambor de acionamento 35 limitam o movimento da mola de envolvimento 39 nas direções axiais

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23/38 interna e externa, sem necessidade de outros anéis de metal separados, ou outros componentes de retenção similares.

Dispositivo de rebobinagem manual [0045] Uma vez que o material de atrito 13 se tenha gasto até seu limite de concepção, é necessário substituir as pastilhas de freio 11a e 11b. Para acomodar as profundidades extra das novas pastilhas não gastas em comparação com as pastilhas velhas gastas, é necessário que o pistão 15 seja rebobinado de volta para sua posição retraída.

[0046] Para este propósito, é fornecido um dispositivo de rebobinagem manual que incorpora um veio alongado de rebobinagem manual 51 (ver figuras 7, 8 e 10). É fornecida uma cabeça sextavada 53 ou outra interface adequada na extremidade longitudinal exterior (acessível ao usuário) do veio de rebobinagem 51. A cabeça sextavada 53 tem uma tampa 54, que está localizada na cabeça sextavada 53. Nesta modalidade, a tampa 54 é uma tampa de borracha. A tampa 54 pode ser retirada por um usuário quando é necessário acessar a cabeça sextavada 53. Uma chave inglesa, chave de aperto ou outra ferramenta adequada pode ser fixada à cabeça sextavada 53 para efetuar a operação de rebobinagem.

[0047] No lado exterior da tampa 54, está localizado um colar 56. O colar 56 é geralmente anular e é configurado para localizar o veio de rebobinagem 51 adjacente à tampa 54. O veio de rebobinagem 51 é configurado de modo que possa rodar livremente dentro do colar 56, por exemplo através do uso de um ou mais revestimentos de lubrificação, tais como PTFE, ou por o colar incorporar um retentor tipo lábio que minimiza as áreas de contato entre o colar e

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24/38 veio. Nesta modalidade, o colar 56 inclui um recesso circunferencial 56a voltado para dentro. Dentro do recesso 56a estão primeiro e segundo membros de retenção 56b e 56c. Nesta modalidade, o primeiro membro de retenção 56b é geralmente em forma de taça, com uma base tendo uma abertura central, e lados que se projetam para dentro, para definir uma forma geral em L em corte transversal em cada lado. A base do membro de retenção engata no colar 56 essencialmente para reter lubrificante dentro do alojamento 6 do freio e ajuda a impedir que material estranho contamine o alojamento 6 do freio. Nesta modalidade, o segundo membro de retenção 56c é um anel de retenção energizado por mola que engata num entalhe numa superfície interior do recesso 56a do colar 56, para ajudar ainda a reter lubrificante dentro do alojamento 6 do freio, e ajudar a impedir que material estranho contamine o alojamento 6 do freio.

[0048] Quando o freio é montado, o veio de rebobinagem 51, o colar 56, e a tampa 54 estão localizados dentro de um furo de atravessamento, que se estende a partir de uma superfície interior do cáliper 3. A tampa 54 é retida dentro do alojamento com um membro de retenção 54b, que está localizado dentro de um entalhe circunferencial 54a na superfície externa da tampa 54, entre a tampa 54 e o furo do cáliper 3. Nesta modalidade, o membro de retenção 54b é um retentor anular com uma superfície interior que engata na superfície externa da tampa 54, e a saliência circunferencial que se projeta radialmente para dentro e engata no entalhe 54a. De preferência, o membro de retenção 54b é de metal.

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25/38 [0049] O veio de rebobinagem 51 é montado concêntrica e radialmente internamente em relação aos componentes do mecanismo de ajuste 30. Na extremidade externa longitudinalmente oposta à cabeça sextavada 53, uma peça de extremidade de engate de pistão 55 é montada no veio 51. Nesta modalidade, a peça extremidade 55 é de perfil circular, com duas projeções diametralmente opostas 57. Como pode ser visto a partir da figura 11, a peça de extremidade 55 e as projeções 57 são dimensionadas de modo que as projeções 57 se localizem dentro dos canais 42 do pistão interior 15b. Os canais 42 permitem que o pistão interior 15b avance durante a operação de frenagem, enquanto o veio 51 é fixo axialmente.

[0050] Em uso, durante ajuste manual, portanto, um usuário faz rodar a cabeça sextavada 53 para rodar o veio de rebobinagem 51. Devido ao engate entre as projeções 57 da peça de extremidade 55 e os canais do pistão interior 15b, faz-se rodar o pistão interior 15b, rebobinando o pistão 15 de volta para sua posição original retraída.

Montagem das pastilhas de freio [0051] As figuras 13A e 13B mostram o prato dispersor 60 que está localizado no lado interior do rotor 10, o prato dispersor 60 sendo mostrado com e sem a pastilha interior de freio 11a. Conforme será descrito, em uso, o prato dispersor 60 é configurado para ser guiado pelo transportador 4. Por questões de clareza, o transportador 4 não é mostrado nas figuras 13A e 13B. A função principal do prato dispersor 60 é distribuir a carga aplicada pelo único pistão através da largura circunferencial da pastilha interior 11a, que é particularmente útil para aplicações de

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26/38 alta pressão (por exemplo parar um veículo em alta velocidade), para distribuir mais uniformemente a carga aplicada às pastilhas, e ajudar a impedir que o freio perca eficiência. Há também um efeito no desgaste; isto é, o desgaste mais próximo do centro da pastilha (onde o pistão é aplicado) pode ser reduzido, para fornecer uma distribuição de desgaste mais uniforme.

[0052] Como pode ser visto mais claramente na figura 14, o transportador 4 tem uma abertura de prato dispersor 70, para localizar o prato dispersor 60. A abertura 70 é disposta para suportar o prato dispersor 60 numa direção circunferencial (rotacional em torno de um eixo que passa através do centro do rotor e das as pastilhas), isto é, fornecer uma força de reação que reage às forças circunferenciais criadas dentro do freio quando o pistão é acionado e as pastilhas apertam o rotor.

[0053] Dentro da abertura 70, o transportador 4 tem superfícies de encosto de prato dispersor 72 verticais opostas, localizadas em 'braços' que se projetam radialmente para fora dos lados esquerdo e direito do transportador 4 (as direções 'esquerda' e 'direita' sendo relativas ao cubo de uma roda, quando o transportador 4 é montado em uso).

[0054] O transportador 4 também tem superfícies de encosto horizontais de prato dispersor 74, localizadas em ambos os lados de uma porção de ligação arqueada 4a do transportador, em que a porção de ligação 4a liga os lados esquerdo e direito do transportador 4.

[0055] Quando o freio é montado, as superfícies de encosto verticais 72 entram em contato as superfícies

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27/38 laterais exteriores 62 do prato dispersor 60, e as superfícies de encosto horizontais 74 entram em contato as superfícies inferiores horizontais 64 do prato dispersor 60. Este arranjo impede a rotação do prato dispersor 60. Dado que o prato dispersor 60 e o pistão exterior 15a são, nesta modalidade, um único componente integral, então também é impedida a rotação do pistão exterior 15a. Portanto, quando o freio é acionado em uso, e quando o freio é ajustado, o prato dispersor 60 e o pistão exterior 15a são impedidos de rodar.

[0056] O prato dispersor 60 tem dois degraus laterais 65 que se projetam axialmente para fora a partir da superfície externa do prato dispersor 60. Cada degrau lateral 65 estende-se para baixo de um bordo lateral vertical do prato dispersor e através de parte do bordo inferior horizontal do prato dispersor 60, para definir superfícies de encosto de pastilha verticais 66 e superfícies de encosto pastilha horizontais 68.

[0057] De preferência, as superfícies de encosto de pastilha verticais 66 e as superfícies de encosto de pastilha horizontais 68 são usinadas, mas poderiam ser forjadas, ou somente deixadas tal como fundidas, conforme se desejar. Normalmente, há uma tolerância de cerca de 0,5 mm. Usinar as superfícies permite que sejam usadas como uma referência durante a fabricação.

[0058] As superfícies de encosto de verticais e horizontais 66, 68 definem uma primeira estrutura de montagem de pastilha na forma de uma abertura 6 9 que é disposta para suportar a pastilha numa direção radial e circunferencial interna (isto é, rotacional). Quando o

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28/38 freio é acionado, as superfícies de encosto 66, 68 reagem ao torque que é criado quando a pastilha interior 11a aperta o rotor 10. As superfícies de encosto 66, 68 também atuam para localizar a pastilha interior de freio 11a.

[0059] Vantajosamente, quando as forças da pastilha interior 11a são feitas reagir pelos degraus laterais 65, e estas forças são depois passadas diretamente para as superfícies de encosto 72, 74 do transportador 4, a placa traseira da pastilha interior pode ser feita consideravelmente mais fina do que a placa traseira de pastilhas de freio em freios do estado da técnica. Por exemplo, uma placa traseira típica pode ter uma espessura de 7 a 10 mm, ao passo que uma placa traseira usada em combinação com o prato dispersor 60 poderia ter uma espessura de 5 mm, ou mesmo menos.

Vedação do alojamento [0060] Para vedar o mecanismo de ajuste 30 dentro do alojamento 6 do cáliper 3, uma placa da tampa 75 veda a abertura exterior do alojamento 6. A placa da tampa 75 tem um furo central 76, através do qual passa o pistão 15.

[0061] Conforme mostrado mais claramente nas figuras 7, 8 e 10, um invólucro de vedação 76a está localizado no pistão 15, fora da placa da tampa 75. O invólucro de vedação 76a é convoluto e cria um retentor entre o furo 76 da placa da tampa 75 e a superfície externa do pistão exterior 15a.

[0062] É fornecido um retentor circunferencial 77 entre a placa da tampa 75 e a abertura exterior 80 no cáliper 3. O retentor 77 acompanha de um modo geral o perfil exterior da placa de tampa 75 e atua contra a superfície externa do

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29/38 alojamento 6 do cáliper e da placa da tampa 75 para impedir a passagem de contaminantes através do espaço entre a placa de tampa 75 e o cáliper 3.

[0063] Um retentor convoluto secundário 78 está localizado no interior do invólucro 76a, para impedir adicionalmente a passagem de contaminantes entre o pistão exterior 15a e a placa de tampa 75, em caso de falha do primeiro retentor. O perfil circular do pistão e arranjo de vedação significa que se pode conseguir uma vedação eficaz sem arranjos de vedação complexos. Em alternativa, no entanto, podem ser usados outros perfis de pistão e arranjo de vedação e ainda assim conseguir uma vedação eficaz. Por exemplo, poderia ser usado um perfil elítico, ou um perfil substancialmente lobular.

[0064] A placa da tampa 75 tem duas saliências semiesféricas 79 que se projetam a partir da sua superfície interior. Como pode ser visto particularmente a partir da figura 8, estas saliências 79 atuam como uma sede para as extremidades exteriores das duas molas de retorno 46. As extremidades interiores das molas de retorno 46 estão assentes em saliências que estendem para fora do garfo 20, de modo que quando a operação de frenagem tiver cessado, o eixo de operação 21 é empurrado de volta para a sua posição de repouso. Em um arranjo alternativo, poderia ser fornecido um único retentor na superfície externa do pistão, para atuar entre a superfície externa do pistão e uma superfície interior da placa da tampa. De preferência, o retentor iria projetar-se numa direção radial externa.

[0065] Um grampo elástico 81 é mostrado na figura 10, o qual retém a placa de tampa numa boca do alojamento 6 do

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30/38 cáliper 3. Em alternativa, poderiam ser usados parafusos axiais, ou outros componentes de fixação adequados, (não mostrados). Se for usado um grampo elástico a placa da tampa seria impedida de se deslocar para longe demais na direção interna pelo arranjo em degraus para a boca.

Mancal de elemento rolante [0066] O mancal de elemento rolante 20A é mostrado esquematicamente na figura 10 figuras 12A a 12D. O mancal pluralidade (neste caso 32) Neste caso todos os elementos e é mostrado em detalhe nas inclui uma gaiola 310 e uma de elementos rolantes 312. rolantes são idênticos e são mancais de rolamento de agulhas. A gaiola tem uma pluralidade de aberturas 321A a D, 322A a D, 323A a D, e 324A a D. Há um total de 16 aberturas. As aberturas 321A, 321B, 321C e 321D formam uma primeira matriz de aberturas 321'. As aberturas 322A, 322B, 322C e 322D formam uma segunda matriz de aberturas 322'. As aberturas 323A, 323B, 323C e 323D formam uma outra primeira matriz de aberturas 323'. As aberturas 324A, 324B, 324C e 324D formam uma outra segunda matriz de aberturas 324'.

[0067] Cada abertura da gaiola recebe dois mancais de rolamento de agulhas.

[0068] A gaiola é de forma geralmente arqueada e tem uma primeira porção arqueada 314 e uma segunda porção arqueada 316. A primeira e a segunda porções arqueadas estão ligadas uma à outra por uma única porção de ligação alongada 318. A primeira porção arqueada 314 define o primeiro bordo circunferencial 331 oposto ao segundo bordo circunferencial 332. A segunda porção arqueada 316 define o terceiro bordo circunferencial 333, oposto ao quarto bordo circunferencial

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334. O segundo bordo circunferencial 332 é ligado ao quarto bordo circunferencial 334 pelo quinto bordo 335. O primeiro

bordo circunferencial 331 é ligado	ao	segundo	bordo
circunferencial	332 pelo	sexto bordo 336. O	terceiro	bordo
circunferencial	333	é ligado	ao	quarto	bordo
circunferencial	334 pelo	sétimo bordo	337.	O quinto	bordo

335 tem uma primeira região 335A, uma segunda região 335B e uma terceira região 335C.

[0069] O primeiro bordo 331 e o terceiro bordo 333 definem uma linha L.

[0070] O primeiro bordo circunferencial 331 da primeira porção arqueada 314 é ligado ao segundo bordo circunferencial 332 da segunda porção arqueada 316 pela única porção de ligação alongada 318, e como tal é definido um espaço 340 entre a primeira e a segunda porções arqueadas 314, 316.

[0071] A porção de ligação alongada 318 liga os bordos inferiores (quando se visualiza a figura 12A) da primeira e da segunda porções arqueadas, neste caso um primeiro bordo circunferencial 331 e um terceiro bordo circunferencial 333. Como será apreciado, uma seção alongada 318A da porção de ligação alongada 318 assenta num lado da linha L oposta à primeira e à segunda porções arqueadas 314 e 316. Este abaixamento da seção alongada 318A em relação ao primeiro 331 e ao terceiro 333 bordos fornece um espaço em forma de U 340 mais fundo do que seria de outro modo. Esse espaço fundo em forma de U 340 permite um melhor acondicionamento de vários componentes, como será ainda melhor descrito abaixo.

[0072] O eixo de operação tem um primeiro encosto 341 e

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32/38 um segundo encosto 342 (ver figura 10).

[0073] As figuras 6, 15A e 16 mostram as posições relativas do eixo de operação 21, mancal de elemento rolante 20A e garfo 20 quando o freio está na posição de repouso. A figura 15B mostra as posições relativas do mancal de elemento rolante, eixo de operação e garfo quando o freio está numa posição completamente acionada. Comparando e contrapondo, as figuras 15A e 15B mostram que o garfo 20 está posicionado mais à direita na figura 15B do que na figura 15A, o que indica que o freio foi aplicado. Também pode ser visto que o eixo de operação 21 foi rodado no sentido horário, tal como mostrado na figura 15B em comparação com a figura 15A. Além disso, o mancal de elemento rolante 20A foi rodado e abaixado na figura 15B em comparação com a figura 15A.

[0074] Como será apreciado, quando o eixo de operação roda em torno de eixo 28, então o mancal de elemento rolante roda em torno de eixo 22. Contudo, o mancal de elemento rolante 20A roda mais devagar em torno do eixo 22 do que o eixo de operação roda em torno do eixo 28. Como uma aproximação para cada 2 graus de rotação do eixo de operação em torno de eixo 28, o mancal de elemento rolante

roda em	torno de eixo	22	em um grau	.
[0075]	Na posição	de	repouso,	tal como mostrado	nas
figuras	6, 15A e 16,	o	primeiro	encosto 341 do	eixo	de
operação	engata no primeiro bordo	circunferencial	331	da

gaiola e o segundo encosto 342 engata no terceiro bordo circunferencial 333 da gaiola. O primeiro encosto 341 e o segundo encosto 342 evitam, portanto, o movimento da gaiola num sentido anti-horário quando se visualiza a figura 6.

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33/38 [0076] Similarmente, com o freio na posição de repouso, tal como mostrado na figura 6, 15A e 16, a primeira região 335A da porção de ligação alongada 318 engata num bordo inferior do mecanismo de ajuste. Esse contato impede o mancal de elemento rolante de se deslocar num sentido horário quando se visualiza a figura 6. Assim, se durante uma operação do freio, se fizer com que o mancal de elemento rolante deslize para baixo, então, quando o freio é liberado e feito voltar a sua posição de repouso, os primeiro e segundo encostos 341 e 342 do eixo de operação garantirão que se faz com que a gaiola volte para a sua posição de repouso correta, tal como o próprio eixo de operação volta à sua posição de repouso. Do mesmo modo, se durante a operação do freio, o mancal de elemento rolante não rodar suficientemente em torno do eixo 22, e por isso estiver posicionado relativamente mais alto durante essa operação particular do freio, quando o freio é liberado e o eixo de operação é feito voltar à sua posição normal, a primeira região 335A encostará ao mecanismo de ajuste e reposicionará o mancal de elemento rolante na sua posição correta em relação ao eixo de operação. Como será apreciado, o primeiro e o terceiro bordos 331 e 333 em conjugação com os primeiro e segundo encostos 341 e 342 nos veios de operação e a primeira região 335A em conjugação como o mecanismo de ajuste garantem que, de cada vez que o freio é liberado, qualquer pequeno desalinhamento do mancal de elemento rolante numa direção circunferencial é corrigido.

[0077] Em uma modalidade, pode ser disposta uma correção similar para deslocamento axial. Assim, na posição de

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34/38 repouso a segunda região 335B encosta numa parte adjacente do mecanismo de ajuste e a terceira região 335C encosta numa região adjacente do mecanismo de ajuste. O engate entre a segunda região 335B e o mecanismo de ajuste impede a gaiola de se deslocar na direção da seta A e o engate entre a terceira região 335C e o mecanismo de ajuste impede a gaiola de se deslocar na direção da seta B.

[0078] Como pode ser visto a partir da figura 16 a distância D entre essas peças do quinto bordo acima da segunda região 335B e da terceira região 335C é superior ao diâmetro d do mecanismo de ajuste. À medida que o freio é aplicado, o mancal de elemento rolante desloca-se geralmente para baixo quando se visualiza a figura 16 (na direção da posição da figura 15B) e, como tal, as regiões 335B e 335C desengatam-se do mecanismo de ajuste e já não impedem o movimento axial do mancal de elemento rolante. Se durante operação de frenagem o mancal de elemento rolante ficar ligeiramente desalinhado axialmente, então quando o freio é liberado e o eixo de operação é feito retornar para a sua posição de repouso, os primeiro e segundo encostos 341 e 342, impelindo geralmente para cima, tal como mostrado na figura 16, o primeiro e o terceiro bordos circunferenciais 331 e 333, provocarão o engate entre a segunda região 335B e o mecanismo de ajuste e/ou o engate entre a terceira região 335C e o mecanismo de ajuste, centrando assim o elemento rotativo à esquerda e à direita, quando se visualiza a figura 16. Tal como descrito acima, a segunda região 335B e a terceira região 335C engatam diferentes peças do mesmo componente, no exemplo acima peças diferentes do mecanismo de ajuste. Em outras

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35/38 modalidades a segunda região 335B pode engatar num componente diferente do engatado pela terceira região 335C. [0079] O segundo bordo circunferencial 332 pode também ser designado como um bordo circunferencial principal. O quarto bordo circunferencial 334 pode também ser designado como bordo circunferencial secundário. O quinto bordo 335 pode também ser designado como um bordo terciário. Tal como descrito acima a primeira região 335A e a segunda região 335B do quinto bordo (bordo terciário) impedem o movimento do mancal de elemento rolante numa primeira e uma segunda direção axial. Este aspecto da presente invenção é independente da única porção de ligação alongada.

[0080] Em outras modalidades, centrar o mancal de elemento rolante à esquerda e à direita (isto é, ajudando a impedir o movimento do mancal de elemento rolante na primeira e na segunda direção axial) pode ocorrer como uma consequência de uma primeira formação no garfo engatar uma primeira formação do sexto bordo da gaiola e uma outra formação, voltada para a segunda formação no garfo, engatar uma segunda formação no sétimo bordo da gaiola. Em uma modalidade, um encosto no garfo engata no sexto bordo da gaiola e um outro encosto oposto voltado opostamente para o garfo engata no sétimo bordo da gaiola.

[0081] Assim, o sexto bordo 336 pode ser considerado como um primeiro bordo arqueado da primeira porção arqueada 314 em que o bordo está voltado axialmente e afastado do sétimo bordo 337 que pode ser considerado como um segundo bordo arqueado da segunda porção arqueada 316 e o garfo tem um primeiro encosto axialmente voltado para o primeiro bordo arqueado (336) e o garfo tem um segundo encosto

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36/38 axialmente voltado para o segundo bordo arqueado (337) de modo a limitar o movimento axial da gaiola em relação ao garfo. O primeiro encosto no garfo e/ou o segundo encosto no garfo podem ser encostos arqueados que se projetam radialmente a partir de uma extremidade ou extremidades da superfície de mancal côncava arqueada do garfo.

[0082] Em uma modalidade diferente, centrar o mancal de elemento rolante à esquerda e à direita pode ocorrer como uma consequência de um encosto no sexto bordo da gaiola engatar no garfo e um outro encosto, voltado para o sétimo bordo da gaiola, engatar no garfo.

[0083] Um exemplo disso é mostrado nas figuras 17 e 18. Mais uma vez a gaiola 410 tem a primeira porção arqueada 414 e uma segunda porção arqueada 416. Contudo, nesta modalidade, o sexto bordo 436 tem um encosto na forma de um primeiro flange arqueado 450 e o sétimo bordo 437 tem um encosto na forma de um segundo flange arqueado 451. O primeiro e o segundo flanges arqueados 450, 451 projetam-se ambos numa direção geralmente axial a partir do resto da gaiola 410. O primeiro flange arqueado 450 estende-se substancialmente ao longo de todo o comprimento do arco do sexto bordo 436 da primeira porção arqueada 414. O segundo flange arqueado 451 estende-se substancialmente ao longo de todo o comprimento do arco do sétimo bordo 437 da segunda porção arqueada 416.

[0084] O garfo 420 tem um primeiro sulco 460 disposto para estar axialmente voltado para o primeiro flange arqueado 450 quando o freio é montado. O garfo 420 também tem um segundo sulco 461 disposto para estar axialmente voltado para o segundo flange arqueado 451 quando o freio é

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37/38 montado. Nesta modalidade, os sulcos têm aproximadamente 2 mm, tanto em largura como em profundidade.

[0085] Portanto, em uso, o primeiro flange arqueado 450 engata no primeiro sulco 460 e o segundo flange arqueado 451 engata no segundo sulco 461 para limitar o movimento da gaiola 410 de um lado para o outro em relação ao garfo 420. O primeiro e segundo sulcos 460, 461 estendem-se numa direção geralmente radial sensivelmente a toda a altura da superfície interior do recesso semicircular do garfo 420. Vantajosamente, o recesso semicircular pode ser fabricado por usinagem na direção circunferencial C ao longo de todo o garfo 420, por exemplo, usando uma máquina de furar para formar a forma do recesso, num lado do garfo. Em seguida, um processo de usinagem (por exemplo a um processo de fresagem) pode criar o primeiro e segundo sulcos 460, 461. Não seriam necessários outros passos de usinagem para o mancal de elemento rolante ser retido circunferencialmente em relação ao garfo.

[0086] Em algumas modalidades alternativas, a primeira porção arqueada e a segunda porção arqueada podem ser componentes separados não fisicamente ligados uns aos outros. Por exemplo, a primeira porção arqueada e a segunda porção arqueada podem ser separadas por uma caixa de ar. Em uma modalidade, uma porção alongada 518 é mostrada nas figuras 19A a 19D, estendendo-se entre a primeira e a segunda porções arqueadas, mas a porção alongada é feita de primeira e segunda peças 552, 554 separadas por uma caixa de ar 570. Pelo menos uma das primeira e segunda peças 552, 554 engata num componente do conjunto de freio para impedir o movimento do mancal de elemento rolante 510 numa segunda

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38/38 direção axial oposta à primeira direção axial, como é o caso na modalidade da única porção alongada acima descrita. Em outra modalidade não ilustrada, pode não haver nenhuma porção de ligação alongada. Em outra modalidade, pode haver primeira e segunda peças da porção alongada, mas a primeira e a segunda peças podem engatar uma na outra de modo a não haver caixa de ar.

[0087] Em algumas modalidades, pode não haver nenhum sulco no garfo. Em vez disso, os flanges no mancal de elemento rolante engatam encostos no garfo, por exemplo superfícies nas bordas externas ou adjacentes do mecanismo de ajuste para impedir o movimento do mancal de elemento rolante nas primeira e segunda direções axiais.

[0088] Além disso, o mancal de elemento rolante pode ter somente uma formação numa das porções arqueadas, para engatar uma única formação no garfo para impedir o movimento do mancal de elemento rolante nas primeira e segunda direções axiais.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conjunto de freio caracterizado pelo fato de incluir um eixo de operação configurado para rodar em torno de um primeiro eixo para acionar um freio, o primeiro eixo sendo definido por um corpo do freio, o eixo de operação incluindo uma superfície de mancal convexa que é arqueada e define um segundo eixo paralelo a um deslocamento do primeiro eixo, um garfo com uma superfície de mancal côncava arqueada, o garfo sendo configurado para se deslocar linearmente em relação ao corpo quando o eixo de operação roda em torno do primeiro eixo, um mancal de elemento rolante tendo uma pluralidade de elementos rolantes retidos por uma gaiola, a gaiola tendo uma primeira porção arqueada com uma primeira matriz de aberturas para receber alguns da pluralidade de elementos rolantes, a gaiola, tendo uma segunda porção arqueada com uma segunda matriz de aberturas para receber alguns da pluralidade de elementos rolantes, a primeira porção arqueada sendo ligada à segunda porção arqueada por uma única porção de ligação alongada, o mancal de elemento rolante sendo posicionado entre a superfície de mancal convexa e a superfície de mancal côncava de modo que o mancal de elemento rolante é configurado para se deslocar em relação ao eixo de operação e em relação ao garfo durante o acionamento do freio.
2. Conjunto de freio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a primeira porção arqueada ter um primeiro bordo circunferencial e um

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2/8 segundo bordo circunferencial e a segunda porção arqueada ter um terceiro bordo circunferencial e um quarto bordo circunferencial, em que a porção de ligação alongada liga o primeiro bordo circunferencial ao terceiro bordo circunferencial, definindo assim um espaço entre a primeira porção arqueada e a segunda porção arqueada.
3. Conjunto de freio, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o primeiro bordo circunferencial e o terceiro bordo circunferencial definirem uma linha em que o segundo bordo circunferencial e o quarto bordo circunferencial estão localizados num primeiro lado da linha e uma seção alongada da porção de ligação alongada está localizada num segundo lado da linha oposta ao primeiro lado.
4. Conjunto de freio, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de ser configurado para ter uma posição de repouso em que o eixo de operação, o mancal de elemento rolante e o garfo estão numa primeira posição relativa entre si e ser configurado para ter uma posição acionada em que o eixo de operação, o mancal de elemento rolante e o garfo estão numa segunda posição relativa entre si
5. Conjunto de freio, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de, com o conjunto de freio na posição de repouso, um primeiro encosto do eixo de operação engatar no primeiro bordo circunferencial e um segundo encosto do eixo de operação engatar no terceiro bordo circunferencial para impedir o movimento do mancal de elemento rolante numa primeira direção circunferencial.
6. Conjunto de freio, de acordo com a

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3/8 reivindicação 5, caracterizado pelo fato de, com o conjunto de freio na posição de repouso, um bordo da porção de ligação alongada engatar num componente do conjunto de freio para impedir o movimento do mancal de elemento rolante numa segunda direção circunferencial oposta à primeira direção circunferencial.
7. Conjunto de freio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4, 5 e 6, caracterizado pelo fato de o segundo bordo circunferencial estar ligado ao quarto bordo circunferencial por um quinto bordo da gaiola em que com o conjunto de freio na posição de repouso uma primeira parte do quinto bordo engata num componente do conjunto de freio para impedir o movimento do mancal de elemento rolante numa primeira direção axial e uma segunda parte do quinto bordo engata num componente do conjunto de freio para impedir o movimento do mancal de elemento rolante numa segunda direção axial oposta à primeira direção axial.
8. Conjunto de freio, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de, com o conjunto de freio na posição acionada, o quinto bordo estar espaçado do componente, pelo que o quinto bordo não impede, assim, o movimento do mancal de elemento rolante na primeira ou na segunda direção axial.
9. Conjunto de freio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 e 8, caracterizado pelo fato de o componente ser configurado para se deslocar numa direção linear relativamente a um alojamento do conjunto de freio, o componente sendo de preferência uma parte de um mecanismo de ajuste.
10. Conjunto de freio, de acordo com qualquer

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4/8 uma das reivindicações 4, 5 e 6, caracterizado pelo fato de o primeiro bordo circunferencial estar ligado ao segundo bordo circunferencial pelo sexto bordo tendo uma primeira formação e o terceiro bordo circunferencial estar ligado ao quarto bordo circunferencial por um sétimo bordo tendo uma segunda formação e o garfo compreendendo também primeira e segunda formações, em que, com o conjunto de freio na posição de repouso, a primeira formação no garfo engata na primeira formação no sexto bordo da gaiola para ajudar a impedir o movimento do mancal de elemento rolante numa segunda direção axial e a segunda formação no garfo engata na segunda formação no sétimo bordo da gaiola, para ajudar a impedir o movimento numa primeira direção axial oposta à segunda direção axial.
11. Conjunto de freio, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a primeira formação no garfo ser um primeiro sulco e a primeira formação no sexto bordo ser um primeiro flange que se projeta axialmente da gaiola e a segunda formação no garfo ser um segundo sulco e a segunda formação no sétimo bordo ser um segundo flange que se projeta axialmente da gaiola.
12. Conjunto de freio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 e 11, caracterizado pelo fato de a primeira porção arqueada ter ainda uma primeira matriz de aberturas para receber alguns dos elementos rolantes e a segunda porção arqueada ter ainda uma segunda matriz de aberturas para receber alguns dos elementos rolantes.
13. Conjunto de freio incluindo um eixo de

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5/8 operação caracterizado pelo fato de ser configurado para rodar em torno de um primeiro eixo para acionar um freio, o primeiro eixo sendo definido por um corpo do freio, o eixo de operação incluindo uma superfície de mancal convexa que é arqueada e define um segundo eixo paralelo a um deslocamento do primeiro eixo, um garfo tendo uma superfície de mancal côncava arqueada, o garfo sendo configurado para se deslocar linearmente em relação ao corpo quando o eixo de operação roda em torno do primeiro eixo, um mancal de elemento rolante tendo uma pluralidade de elementos rolantes retidos por uma gaiola, a gaiola tendo uma primeira porção arqueada com uma primeira matriz de aberturas para receber alguns da pluralidade de elementos rolantes, a gaiola tendo uma segunda porção arqueada com uma segunda matriz de aberturas para receber alguns da pluralidade de elementos rolantes, a primeira porção arqueada sendo ligada à segunda porção arqueada pela porção de ligação alongada, o mancal de elemento rolante sendo posicionado entre a superfície de mancal convexa e a superfície de mancal côncava de modo que o mancal de elemento rolante é configurado para se deslocar em relação ao eixo de operação e em relação ao garfo durante o acionamento do freio, em que o conjunto de freio é configurado para ter uma posição de repouso em que o eixo de operação, o mancal de elemento rolante e o garfo estão numa primeira posição relativa entre si e é configurado para ter uma posição acionada em que o eixo de operação, o mancal de elemento

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6/8 rolante e o garfo estão numa segunda posição relativa entre si, em que um bordo circunferencial principal da gaiola está ligado ao bordo circunferencial secundário de uma gaiola pelo bordo terciário da gaiola em que, com o conjunto de freio na posição de repouso, uma primeira parte do bordo terciário engata num componente do conjunto de freio para impedir o movimento do mancal de elemento rolante numa primeira direção axial e uma segunda parte do bordo terciário engata num componente do conjunto de freio para impedir o movimento do mancal de elemento rolante numa segunda direção axial oposta à primeira direção axial
14. Conjunto de freio, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de o componente ser configurado para se deslocar numa direção linear em relação a um alojamento do conjunto de freio, de preferência o componente sendo uma parte de um mecanismo de ajuste.
15. Conjunto de freio caracterizado pelo fato de incluir um eixo de operação configurado para rodar em torno de um primeiro eixo para acionar o freio, o primeiro eixo sendo definido por um primeiro corpo do freio, o eixo de operação incluindo uma superfície de mancal convexa que é arqueada e define um segundo eixo paralelo a um deslocamento do primeiro eixo, um garfo tendo uma superfície de mancal côncava arqueada, o garfo sendo configurado para se deslocar linearmente em relação ao corpo quando o eixo de operação roda em torno do primeiro eixo, um mancal de elemento rolante tendo uma

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7/8 pluralidade de elementos rolantes retidos por uma gaiola, a gaiola tendo uma primeira porção arqueada com uma primeira matriz de aberturas para receber alguns da pluralidade de elementos rolantes, a gaiola tendo uma segunda porção arqueada com uma segunda matriz de aberturas para receber alguns da pluralidade de elementos rolantes, a primeira porção arqueada sendo ligada a uma segunda porção arqueada pela porção de ligação alongada, o mancal de elemento rolante sendo posicionado entre a superfície de mancal convexa e a superfície de mancal côncava de modo que o mancal de elemento rolante é configurado para se deslocar em relação ao eixo de operação e em relação ao garfo durante o acionamento do freio, em que o conjunto de freio é configurado para ter uma posição de repouso em que o eixo de operação, o mancal de elemento rolante e o garfo estão numa primeira posição relativa entre si e é configurado para ter uma posição acionada em que o eixo de operação, o mancal de elemento rolante e o garfo estão numa segunda posição relativa entre si, em que um primeiro bordo arqueado da primeira porção arqueada está voltado axialmente afastado de um segundo bordo arqueado da segunda porção arqueada e o garfo tem um primeiro encosto voltado axialmente para o primeiro bordo arqueado e o garfo tem um segundo encosto voltado axialmente para o segundo bordo arqueado de modo a limitar o movimento axial da gaiola em relação ao garfo.
16. Conjunto de freio, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de o primeiro

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8/8 encosto do garfo e/ou o segundo encosto do garfo serem encostos arqueados que se projetam radialmente a partir de uma extremidade ou extremidades da superfície de mancal côncava arqueada do garfo.