BR112014014373B1 - Mola radial de pastilha de freio, pastilha de freio a disco e freio a disco - Google Patents

Mola radial de pastilha de freio, pastilha de freio a disco e freio a disco Download PDF

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Abstract

mola radial de pastilha de freio a disco e pastilhas de freio, assim como freios equipados com essas molas radiais. a presente invenção refere-se a uma mola radial (5) para a alça de uma pastilha de freio. a mola é composta de uma pinça (51) e de um circuito de apoio (52). a pinça é formada de uma ramificação reta (511), de um fundo ondulado (512) e de uma ramificação (513) em forma de z seguida do circuito ligado por um arqueamento (513) seguido de um arqueamento (522) de raio maior de curvatura ligado à pastilha (523) terminada por um retorno (524) praticamente no esquadro na extremidade da pastilha (523).

Description

DOMÍNIO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção refere-se a uma mola radial de pastilha de freio destinada a ser deslizada transversalmente sobre a alça de uma pastilha de freio a disco, a mola formada por uma cinta de aço de mola comportando ramificações para se fixar sobre a alça e uma parte de apoio, para deslizar contra a superfície inferior do alojamento do braço da portadora.
[002] A invenção refere-se também às pastilhas de freio, assim como aos freios a disco equipados com essas molas radiais.
ESTADO DA TÉCNICA
[003] Conhecem-se essas molas notadamente segundo a patente EP 2 072 850. Mas as molas descritas nesse documento são relativamente volumosas e seu movimento de deslizamento no alojamento da portadora nem sempre é regular nos dois sentidos de deslocamento da pastilha, quando de uma operação de frenagem e do retorno após a frenagem.
FINALIDADE DA INVENÇÃO
[004] A presente invenção tem por finalidade aperfeiçoar as molas de orientação de alça de pastilha de freio para facilitar sua montagem sobre as alças e a instalação da pastilha na portadora; ela tem também por finalidade melhorar a flexibilidade da orientação e a regularidade desta, em particular para se obter a sensibilidade muito impulsionada requerida para o retorno da pastilha de freio em posição fora de contato do disco, sem necessitar de um curso importante prejudicial para o tempo de resposta do freio.
EXPOSIÇÃO E VANTAGENS DA INVENÇÃO
[005] Para isso, a invenção refere-se a uma mola de orientação do tipo definido acima, caracterizado pelo fato de compreender:
[006] - uma parte em forma de pinça para sobrepor a alça da pastilha, prolongada por um circuito de apoio que forma uma pastilha para deslizar no alojamento da portadora;
[007] - a pinça tendo
[008] • uma ramificação fixa, reta, com uma extremidade alargada para se apoiar contra uma face da alça, seguida
[009] • de um segmento que forma o fundo da pinça; e
[0010] • uma ramificação móvel ligada ao fundo por uma dobradiça elástica e contendo a abertura da pinça;
[0011] - o circuito de apoio que forma a pastilha sendo terminado por um retorno e ligado por um duplo arqueamento na ramificação móvel para contornar elasticamente o fundo e vir diante da ramificação reta pelo retorno;
[0012] - a pastilha formando uma alavanca que, levada elasticamente contra o fundo, aumenta a abertura da pinça.
[0013] Essa forma de mola radial tanto no nível da pinça quanto no nível do circuito facilita consideravelmente a instalação da pinça sobre a alça da pastilha e, em seguida, a introdução da alça munida dessa mola radial no alojamento do braço da portadora. Uma vez, a mola radial instalada, sua forma assegura um bom apoio do topo da alça contra a superfície radial externa do alojamento do braço, participando da manutenção da alça e, por conseguinte, da pastilha, paralela a ela própria no decorrer de seu movimento de translação, quando da frenagem e do retorno ao final da frenagem.
[0014] A superfície de orientação importante constituída pela pastilha reduzida os atritos reduz os atritos e favorece a flexibilidade para os movimentos de frenagem e de retorno.
[0015] De acordo com uma outra característica vantajosa, o fundo da pinça é formado por uma ondulação composta de um primeiro arqueamento, côncavo em relação ao interior da pinça seguida de uma ondulação convexa que forma um topo seguido de arqueamento que forma a articulação com a ramificação móvel, o topo constituindo a superfície de apoio da pinça contra a parte inferior da alça.
[0016] De acordo com uma outra característica vantajosa, a ramificação móvel tem uma forma de Z que engloba o arqueamento que liga a ramificação ao fundo e o arqueamento que liga a outra extremidade da ramificação móvel a um segmento reto ele próprio ligado ao outro arqueamento do circuito.
[0017] Essa forma de Z da ramificação móvel favorece o engajamento da pinça sobre a orelha e, em seguida, a estabilidade da manutenção da pinça sobre a alça no decorrer dos movimentos de translação da pastilha em relação ao braço.
[0018] De acordo com uma outra característica, o Segundo arqueamento do circuito de apoio forma o arredondado de orientação na dianteira da mola radial instalada sobre a alça da pastilha, para a introdução da alça assim equipada no alojamento do braço.
[0019] O segundo arqueamento forma uma parte muito arredondada, evitando o encaixe da alça no momento da introdução no alojamento do braço.
[0020] De acordo com uma outra característica vantajosa, a pastilha do circuito de apoio tem uma forma curva com um raio maior de curvatura.
[0021] De acordo com uma outra característica vantajosa, o primeiro arqueamento tem um raio de curvatura substancialmente duplo do raio do arqueamento que liga o fundo à ramificação direita da pinça e do raio do arqueamento que liga a ramificação móvel e o segundo arqueamento tem um raio substancialmente duplo do raio do primeiro arqueamento do circuito.
[0022] Enfim e conforme já indicado, a invenção refere-se às pastilhas de freio equipadas com essas molas radiais sobre cada uma de suas alças e um freio a disco, cujas pastilhas de freio são equipadas com essas molas radiais.
DESENHOS
[0023] A presente invenção será descrita a seguir com o auxílio de um exemplo de realização de uma mola de orientação de pastilha de freio representada nos desenhos anexados, nos quais:
[0024] - a figura 1 representa uma vista frontal de uma portadora de freio a disco, mostrando uma parte de pastilha de freio com sua alça encaixada no alojamento de um braço da portadora por intermédio de uma mola radial;
[0025] - a figura 2 representa uma vista isométrica da mola radial em posição não apertada, de acordo com a invenção;
[0026] - a figura 3 representa uma vista lateral de uma mola radial de pastilha de freio, de acordo com a invenção;
[0027] - a figura 4 representa uma vista esquemática frontal, mostrando a mola radial, de acordo com a invenção, encaixada sobre a alça de uma pastilha de freio e apoiando-se contra a superfície inferior do alojamento da portadora do freio.
DESCRIÇÃO DE UM MODO DE REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO
[0028] De acordo com a figura 1, a invenção refere-se a um freio a disco, cuja parte à qual se aplica a invenção está representada esquematicamente.
[0029] O freio a disco coopera com um disco 1 e se compõe de um gato não representado sustentando uma portadora 2, ela própria formada de 2 braços paralelos 20, cada um em forma de U muito achatado e ligados por colunas 21. Cada extremidade de um braço 20 comporta um alojamento de orientação 22 voltado axialmente e munido de um elemento de orientação 4; cada alojamento recebe uma alça 31 da pastilha 3, munida de uma mola radial 5.
[0030] As pastilhas de freio 3 são, na realidade, constituídas por um suporte de guarnição 30, em metal, munido das duas alças 31, que servem para sua fixação nos braços 20 da portadora 2 e esse suporte de guarnição 30 sustenta a guarnição de freio 32 destinada a se aplicar contra uma face do disco 1. As duas pastilhas 3 são acionadas na direção axial perpendicular ao plano da figura 1 para apertar o disco e freá-lo. No decorrer desse movimento de frenagem e para o movimento de retorno em posição liberada, as pastilhas de freio 3 se deslocam no alojamento 22 dos braços 20 da portadora sendo apoiados contra o topo do alojamento 22 e orientados pela mola radial 5. Essa mola radial 5 está globalmente em um plano perpendicular ao plano da figura 1.
[0031] Na figura 1, o disco de freio é paralelo ao plano da figura e o eixo do disco de freio 1 é perpendicular ao plano da figura.
[0032] A figura 2 representa uma vista isométrica de uma mola radial 5, de acordo com a invenção, para ser encaixada sobre uma alça 31 da pastilha de freio da figura 1 para manter a alça 31 no alojamento 22 e lhe permitir deslizar segundo o acionamento do freio.
[0033] A mola radial 5 é constituída por uma cinta em aço de mola arqueada segundo diferentes raios de curvatura, de maneira a constituir uma pinça 51 que se desliza transversalmente e por baixo sobre a alça 31 da pastilha. A pinça 51 prossegue por um circuito 52 que serve de apoio no alojamento 22 da portadora para orientar a alça. Esse circuito 52 facilita também a colocação da mola 5 sobre a alça 31 e, em seguida, a instalação das pastilhas de freio 3 em cada um dos dois alojamentos 22 da portadora 2.
[0034] Para facilitar a descrição, a figura 3 comporta o traçado de dois eixos perpendiculares, definindo, de qualquer modo, uma marcação ortogonal de eixo (Z) horizontal e de eixo (Y) vertical.
[0035] Essa orientação corresponde substancialmente à orientação da mola 5 instalada sobre a alça de uma pastilha de freio, utilizando como convenção de orientação a direção radial, isto é, uma direção que passa pelo eixo do disco de freio que corresponde substancialmente à direção (Y), e a direção axial (Z) paralela ao eixo do disco de freio; e assim perpendicular a pastilha de freio (figura 1). A pastilha é paralela à superfície do disco e a alça em cada extremidade está na direção perpendicular ao plano YZ.
[0036] Segundo a orientação da figura 1, o lado externo do disco de freio fica situado do lado alto (+Y) e o centro do disco de freio fica situado embaixo do lado interno na direção (-Y) do eixo (Y).
[0037] De acordo com a figura 3, a mola radial 5 é realizada a partir de uma cinta de aço de mola, arqueada, se compõe de uma primeira parte que constitui a pinça 51 destinada a ser engajada sobre a alça da pastilha de freio e prosseguindo pelo circuito de apoio 52 que forma uma pastilha e uma alavanca de acionamento.
[0038] A pinça 51 é formada por uma ramificação 511 que, por convenção, é denominada ramificação fixa. Ela é reta, paralela ao eixo OY e termina por uma extremidade alargada 511a.
[0039] A ramificação fixa 511 é ligada, por um arqueamento 512a, a um segmento ondulado 512 que forma um topo 512b que constitui o fundo da pinça 51. O segmento ondulado 512 prossegue na outra extremidade por um arqueamento 512c ligado a uma ramificação móvel 513 que tem globalmente uma forma de Z. Essa ramificação móvel 513 é ligada ao fundo 512 pela dobradiça fabricada na matéria pelo arqueamento 512c. Devido à sua forma em Z, essa ramificação 513 fecha a abertura 514 da pinça 51 que tem por dimensão D em relação ao eixo OY definido pela ramificação fixa 511.
[0040] A parte superior da ramificação móvel 513 é ligada por um arqueamento 513a ao circuito 52 composta de uma primeira ramificação reta 521 seguida de um arqueamento largo 522, depois de um segmento 523 com raio maior de curvatura que termina por um retorno 524 praticamente perpendicular à extremidade desse segmento 523; a ligação é feita por um arqueamento 523a.
[0041] Essa forma complexa do circuito 52 lhe permite assegurar diferentes funções importantes para a montagem da pastilha e o funcionamento na frenagem. Com efeito, como a mola radial é realizada a partir de uma cinta em aço de mola, tendo por toda parte a mesma espessura, a elasticidade/rigidez das articulações formadas pelos arqueamentos entre os diferentes segmentos depende do raio de curvatura, elasticidade sendo globalmente maior para os raios acentuados de curvatura do que para os raios menores de curvatura.
[0042] Essa forma de realização, que aplica pelo menos proporcionalmente as relações dos diferentes raios de arqueamento, permite ao segmento 523 assegurar a função de pastilha, orientando o deslizamento da alça 31 contra a parte inferior 22a do alojamento 22; a parte inferior 22a pode ser constituída diretamente pelo alojamento do braço ou por uma peça intermediária sobre a qual desliza a pastilha 523.
[0043] O circuito 52 tem também por função levantar a alça 31 para apoiá-la contra o lado superior (ou lado radial externo) 22b do alojamento (figura 1, figura 4) e posicioná-la em relação a essa superfície de referência pela folga da elasticidade do arqueamento largo 522 e do arqueamento mais apertado 513a. O circuito 52 constitui também uma alavanca articulada elasticamente, alargando ligeiramente, em fim de curso completo, a abertura 514 da pinça 551 e facilitando a colocação da pinça 51 sobre a alça 31 sem que isto seja em detrimento da firmeza do aperto da pinça 51 sobre a alça, evitando qualquer folga de funcionamento nesse nível.
[0044] Essa colocação é facilitada pela extremidade alargada 511a da ramificação 511.
[0045] A figura 4 mostra em corte uma alça 31 munida de uma mola radial 5 apoiada, por outro lado, sobre a superfície 22a do alojamento 22, o topo da alça 31 sendo aplicado contra a superfície superior 22b do alojamento. Ela sublinha a manutenção da alça 31 pela ramificação reta 511 e o topo 512b da ondulação do fundo 512, o arqueamento 513a da forma em Z da ramificação 513, apoiando-se localmente contra a outra face da alça 31.
[0046] A figura 4 coloca também em evidência a forma do arredondado do circuito 52, cujo arqueamento 522 facilita a introdução e a orientação da alça 31 munida da mola 5 na montagem da pastilha entre as superfícies 22a, 22b do alojamento 22.
[0047] Globalmente, a mola radial 5, de acordo com a invenção, melhora consideravelmente as condições de montagem.
[0048] A título de exemplo, os raios de curvatura para os diferentes arqueamentos são os seguintes:
Figure img0001
[0049] Cada uma das duas alças de uma pastilha de freio recebe uma mola radial 5, tal como descrito acima, e como há duas pastilhas de freio por freio a disco, o freio a disco assim equipado comporta 4 molas radiais.
[0050] A invenção se aplica ao domínio dos freios a disco de veículos automóveis.NOMENCLATURA DOS ELEMENTOS PRINCIPAIS
Figure img0002
Figure img0003

Claims (8)

1. Mola radial de pastilha de freio destinada a ser deslizada transversalmente sobre a alça (31) de uma pastilha (3) de freio a disco, a mola formada por uma cinta de aço de mola compreendendo ramificações para se fixar sobre a alça (31) e uma parte de apoio, para deslizar contra a superfície inferior (224) do alojamento (22) do braço (20) da portadora (2), a mola radial sendo caracterizada pelo fato de que compreende- uma parte em forma de pinça (51) para sobrepor a alça (31) da pastilha (3), esta parte (51) sendo estendida por um circuito de apoio (52) que forma uma pastilha (523) para deslizar no alojamento (22) da portadora (2);- a pinça (51) tendo- uma ramificação fixa (511) reta, com uma extremidade alargada (511a) para se apoiar contra uma face da alça (31), seguida- de um segmento (512) que forma o fundo da pinça (51); e- uma ramificação móvel (513) ligada ao fundo por uma dobradiça (512c) elástica e contendo a abertura (514) da pinça (51);- o circuito de apoio (52) que forma a pastilha (523) terminando em um retorno (524) e sendo ligado por um duplo arqueamento (513a, 522) à ramificação móvel (513) para contornar elasticamente o fundo (512) e vir diante da ramificação reta (511) pelo retorno (524);- a pastilha (523) que forma uma alavanca que, levada elasticamente contra o fundo, aumenta a abertura (514) da pinça (51).
2. Mola radial, de acordo com a reivindicação 1, carac-terizada pelo fato de que o fundo (512) da pinça (51) é formado por uma ondulação composta de um primeiro arqueamento (512a), que é côncavo em relação ao interior da pinça (51), seguida de uma ondulação convexa formando um topo (512b), seguido de um arqueamento (512c) que forma a articulação com a ramificação móvel (513), o topo (512b) constituindo a superfície de apoio através da qual a pinça (51) se apoia contra a parte inferior da alça (31).
3. Mola radial, de acordo com a reivindicação 1, caracte-rizada pelo fato de que a ramificação móvel (513) tem a forma de um Z que envolve o arqueamento (512c) que liga a ramificação (513) ao fundo (512) e o arqueamento (513a) que liga a outra extremidade da ramificação móvel (513) a um segmento reto (512) ele próprio ligado ao outro arqueamento (522) do circuito (52).
4. Mola radial, de acordo com a reivindicação 1, caracte-rizada pelo fato de que o segundo arqueamento (522) do circuito de apoio (52) forma o arredondado de orientação na dianteira da mola radial instalada sobre a alça (31) da pastilha, de modo que a alça (31), assim equipada, pode ser introduzida no alojamento (22) no braço (20).
5. Mola radial, de acordo com a reivindicação 1, caracte-rizada pelo fato de que a pastilha (523) do circuito de apoio (52) tem uma forma curva com um grande raio de curvatura.
6. Mola radial, de acordo com a reivindicação 1, caracte-rizada pelo fato de que o primeiro arqueamento (513a) tem um raio de curvatura (R3) substancialmente o dobro do raio (R1) do arqueamento (512a) que liga o fundo da ramificação direita (511) à pinça (51) e substancialmente o dobro do raio (R2) do arqueamento (512c) que liga a ramificação móvel (513) ao fundo (512), e o segundo arqueamento (522) tem um raio (R4) substancialmente o dobro do raio do primeiro arqueamento (513a) do circuito (52).
7. Pastilha (3) de freio a disco, caracterizada pelo fato de que compreende, para cada alça (31), uma mola radial, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, essa mola radial compreendendo- uma parte em forma de pinça (51) para sobrepor a alça (31) da pastilha (3), esta parte sendo estendida por um circuito de apoio (52) que forma uma pastilha (3) para deslizar no alojamento (22) na portadora (2);- a pinça (51) tendo- uma ramificação fixa (511) reta, com uma extremidade alargada (511a) para se apoiar contra uma face da alça (31), seguida de um segmento (512) que forma o fundo da pinça (31); e- uma ramificação móvel (513) ligada ao fundo por uma dobradiça (512c) elástica e fechando a abertura (514) da pinça (51);- o circuito de apoio (52) que forma a pastilha (523) terminando em um retorno (524) e sendo ligado por um duplo arqueamento (513a, 522) à ramificação móvel (513) para contornar elasticamente o fundo (512) e vir diante da ramificação reta (511) pelo retorno (524);- a pastilha (523) que forma uma alavanca que, retornada elasticamente contra o fundo, aumenta a abertura (514) da pinça (51).
8. Freio a disco, caracterizado pelo fato de que é equipado com duas pastilhas de freio (3), das quais cada alça (31) é equipada com uma mola radial, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.
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