BR112015027154B1 - Freio de disco com pastilhas de freio estabilizadas, e os respectivos métodos para a montagem e substituição de uma pastilha - Google Patents

Freio de disco com pastilhas de freio estabilizadas, e os respectivos métodos para a montagem e substituição de uma pastilha Download PDF

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Abstract

FREIO DE DISCO COM PASTILHAS DE FREIO ESTABILIZADAS, E OS RESPECTIVOS MÉTODOS PARA A MONTAGEM E SUBSTITUIÇÃO DE UMA PASTILHA. A invenção se refere a um freio de disco que tem uma forquilha (11) com dois braços opostos (14) tendo cada um deles um assento axial em forma de C (16) projetado para receber uma pastilha de freio (12) com duas abas de suporte laterais opostas (26), recebendo cada aba de suporte (26) uma mola da pastilha (40) tendo pelo menos uma seção deslizante inferior (42), na qual um elemento laminar (22) é interposto entre a aba de suporte (26) e o assento em forma de C, tendo o dito elemento (22) um primeiro flange deslizante inferior (24) que recebe a seção deslizante (42) da mola da pastilha e um segundo flange de suporte vertical superior (25) no assento (16), caracterizado por o elemento laminar (22) ser elasticamente deformável entre um estado livre inicial, no qual o flange deslizante (24) e a face inferior (34) do assento (16) formam um primeiro ângulo agudo (?) e pelo menos um estado de carregamento pela mola da pastilha (40) em que o flange deslizante (24) forma um segundo ângulo agudo ou zero (?) que é menor que o primeiro ângulo agudo (Beta), e em que a seção deslizante (42) da mola da pastilha (40) é pré-tensionada. Figura 3.

Description

CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO
[001] A invenção se refere a um freio de disco de veículo motorizado.
ANTECEDENTES TÉCNICOS DA INVENÇÃO
[002] A invenção se refere a um freio de disco de veículo motorizado que inclui:
[003] - uma forquilha com pelo menos dois braços opostos geralmente orientados na vertical, cada um deles possuindo:
[004] um assento axial com uma seção em forma de C com abertura horizontal em direção ao braço oposto e delimitado por uma face superior e uma face inferior orientadas geralmente na horizontal;
[005] uma superfície de suporte de peso axial geralmente orientada na vertical disposta abaixo do assento;
[006] - pelo menos uma pastilha de freio, incluindo:
[007] duas abas de suporte de montagem laterais opostas, cada uma das quais é recebida em um assento relacionado de um braço relacionado da forquilha e é delimitada por uma superfície superior geralmente orientada na horizontal;
[008] uma superfície inferior orientada verticalmente em relação a cada aba de suporte e localizada sob a aba de suporte lateral relacionada;
[009] - para cada aba de suporte da pastilha do freio, uma mola da pastilha que está ligada à aba de suporte relacionada da pastilha do freio e que inclui pelo menos uma seção deslizante inferior que coopera com a face inferior do dito assento relacionado e que carrega a dita superfície superior do apoio da aba de suporte verticalmente para cima contra a face superior do dito assento relacionado;
[010] - para cada braço da forquilha, um elemento laminar feito de aço para molas o qual possui pelo menos:
[011] uma parte superior deslizante axial a qual possui uma seção em forma de C que é recebida e bloqueada no assento relacionado, que tem um primeiro flange inferior, referido como o flange deslizante que está geralmente orientado substancialmente na horizontal e que é interposto entre a seção deslizante do mola da pastilha e a dita face inferior do assento da forquilha, e um segundo flange superior, referido como o flange de suporte vertical, que está orientado geralmente na horizontal e que é interposto entre a dita superfície superior da aba de suporte relacionada da pastilha do freio e a face superior do dito assento relacionado;
[012] pelo menos uma parte de suporte axial inferior possuindo um terceiro flange, referido como o flange de suporte transversal, que prolonga o flange deslizante, o qual se estende em um plano ortogonal até o plano do flange deslizante, o qual está disposto em contato com a dita superfície de suporte de peso transversal do braço, e que é capaz de formar um batente transversal para a dita superfície inferior relacionada da pastilha do freio.
[013] Um freio de disco convencional inclui uma forquilha com pelo menos dois braços opostos geralmente orientados na vertical em que cada um tem um assento lateral que se estende axialmente e tem uma seção em forma de C que se abre na horizontal em direção ao braço oposto, e que inclui uma face superior geralmente orientada na horizontal e uma face inferior geralmente orientada na vertical.
[014] O assento recebe um elemento laminar feito de aço para molas que tem pelo menos um flange deslizante superior orientado geralmente de modo substancial na horizontal, o qual está interposto entre a aba de suporte da pastilha do freio e a face superior do assento, um flange de suporte vertical, geralmente orientado na vertical que está interposto entre a aba de suporte da pastilha do freio e a face vertical, e um flange de retenção elástico que está disposto sob a aba de suporte da pastilha do freio.
[015] Em tais freios, o aumento da rigidez do flange de retenção elástico para melhorar a retenção da pastilha do freio cria cargas transversais e verticais que, em virtude da proximidade do flange elástico e do flange de suporte vertical, tendem a deformar o elemento laminar.
[016] Isto impede um contato plano-a-plano do elemento laminar se a aba de suporte não estiver exercendo uma pressão significativa sobre o elemento laminar, em particular em relação ao flange de suporte vertical do mesmo.
[017] Estas cargas são difíceis de controlar por causa do projeto do elemento laminar. Assim, para baixas pressões exercidas pela aba de suporte da pastilha de freio, a pastilha de freio está em uma posição imprevisível em relação aos assentos de guia laterais da pastilha de freio.
[018] Além disso, durante a frenagem, a pastilha de freio segue a rotação do disco e é submetida a um torque rotacional exercido substancialmente no centro teórico do contato entre a pastilha de freio e o disco, ao mesmo tempo que está em contato horizontal transversal.
[019] Teoricamente, as forças resultantes são alinhadas, mas, considerando as variações de fabricação e a incerteza sobre a posição real do suporte transversal entre a aba de suporte e o elemento laminar causada pela deformação do elemento (como explicado acima), o torque resultante aplicado à pastilha de freio (aproximadamente dito centro teórico) pode ser positivo ou negativo, fazendo com que a pastilha de freio gire na direção de rotação do disco ou, inversamente, no sentido oposto, o que resulta em um comportamento instável da pastilha de freio.
[020] Para superar esta desvantagem, é proposto desconectar a face de suporte vertical do elemento laminar a partir da face deslizante e da face de suporte horizontal de acordo com um projeto de freio descrito no preâmbulo.
[021] Tais freios de disco são conhecidos no estado da técnica.
[022] Assim, em tal freio de disco, o elemento laminar tem um primeiro flange deslizante inferior que é teoricamente paralelo ao segundo flange de suporte vertical superior. Além disso, o terceiro flange de suporte transversal, fora do assento, é ortogonal em relação ao primeiro flange deslizante inferior.
[023] O primeiro flange deslizante inferior tem uma aba ou língua de ancoragem ou de fixação que se projeta para baixo e que coopera com a face inferior do assento para se ancorar nesta face inferior do dito assento.
[024] O elemento laminar posiciona a aba de suporte da pastilha de freio de forma a permitir que a mola da pastilha seja portadora de carga. De preferência, o flange inferior fornece a pretensão correspondente.
SUMARIO DA INVENÇÃO
[025] A invenção supera este inconveniente ao propor um novo projeto de um elemento laminar capaz de pré-carregar a mola da pastilha quando a aba de suporte equipada com a mola do mesmo é inserida e disposta no elemento laminar de forma a garantir ótimos contatos entre o elemento de suporte vertical do elemento laminar e a pastilha.
[026] Além disso, a instabilidade vertical e / ou radial da pastilha de freio é vantajosamente estabilizada desconectando as zonas deslizantes axiais das pastilhas de freio, e desconectando o retorno vertical e/ou radial e as forças guias.
[027] Para esta finalidade, a invenção propõe um freio de disco do tipo descrito acima, caracterizado por o elemento laminar ser deformável elasticamente entre:
[028] - um estado inicial, antes da montagem no assento da aba de suporte da pastilha de freio equipado com a mola da pastilha de freio deste, em que o flange deslizante e o plano da face inferior do assento formam um primeiro ângulo agudo,
[029] - pelo menos um estado carregado, após a montagem do assento da aba de suporte da pastilha de freio equipada com a mola de freio deste, em que o flange deslizante e o plano da face inferior do assento formam um segundo ângulo agudo ou um ângulo zero, o valor que é menor que o valor do primeiro ângulo agudo, e em que ao dita seção deslizante da mola da pastilha é elasticamente pré-tensionada.
[030] De acordo com outras características da invenção:
[031] - o flange deslizante da parte deslizante superior tem uma língua de ancoragem que se projeta para baixo e que coopera com a face inferior do assento para se ancorar nesta face inferior e a dita parte superior de bloqueio em posição montada no assento relacionado;
[032] - o elemento laminar inclui uma parte de imobilização axial que prolonga o segundo flange de suporte vertical para cima, e que coopera com uma parte correspondente do braço para imobilizar axialmente o elemento laminar em relação ao braço,
[033] - uma borda de ligação do flange deslizante com o flange de suporte transversal tem pelo menos um entalhe axial,
[034] - o entalhe axial se estende simetricamente ao longo da borda de ligação, seguindo a maior parte desta borda de ligação,
[035] - um plano médio transversal que passa através das abas de suporte passa através de um ponto médio de aplicação das forças de frenagem da dita pastilha de freio sobre um disco relacionado do freio de disco,
[036] - a face horizontal inferior do assento da forquilha e o flange deslizante inferior do primeiro elemento laminar estão dispostos abaixo de um ponto médio de aplicação das forças de frenagem de pastilha de freio sobre o disco,
[037] - cada mola da pastilha tem pelo menos uma seção curva que se estende na direção axial e que liga a seção deslizante desta para uma seção de fixação da pastilha de freio à aba de suporte da pastilha de freio,
[038] - para uma compressão total do dito terceiro flange, e para uma pressão de acionamento hidráulico do freio igual a 2.105 Pa, uma força de retorno da pastilha de freio é inferior ou igual a uma força motriz tangencial da pastilha de freio pela rotação do disco de freio com o qual ele está cooperando,
[039] - o freio tem um pistão de acionamento hidráulico com um diâmetro de substancialmente 36 mm e, para uma compressão total do terceiro flange, a força de retorno é substancialmente 30 N.
[040] A invenção também se refere a um método para montar um freio de disco do tipo acima descrito, caracterizado pelo fato de que compreende:
[041] - uma primeira etapa na qual os elementos laminares são travados nos assentos dos braços da forquilha,
[042] - uma segunda etapa, na qual as molas da pastilha estão associadas almofada à pastilha de freio, as seções curvas sendo dispostas no mesmo lado da pastilha de freio.
[043] - uma terceira etapa em que a pastilha de freio equipada com as duas molas de pastilhas desta é inserida nos assentos dos braços da forquilha, inserindo primeiro as seções curvas das molas da pastilha de modo que as ditas seções das ditas molas de pastilha carreguem os elementos laminares, separando os primeiros flanges deslizantes inferiores dos segundos flanges de suporte verticais.
[044] A invenção também se refere a um método para a substituição de uma pastilha de freio de um freio de disco do tipo acima descrito, caracterizado pelo fato de que compreende:
[045] - uma primeira etapa, na qual as seções curvas das molas das pastilhas são comprimidas,
[046] - uma segunda etapa em que a pastilha de freio equipada com as molas de freio desta é removida a partir dos assentos dos braços da forquilha,
[047] - uma terceira etapa, na qual uma nova pastilha de freio, as abas de suporte as quais são equipadas com duas molas de freio, são inseridas nos assentos dos braços da forquilha, inserindo primeiro as seções curvas das molas da pastilha de modo que as ditas seções das ditas molas da pastilha carreguem os elementos laminares, separando os primeiros flanges deslizantes inferiores dos segundos flanges de suporte verticais.
SUMÁRIO DAS FIGURAS
[048] Outras características e vantagens da invenção são apresentadas na descrição detalhada a seguir, fornecida com referência aos desenhos anexos, nos quais:
[049] - A Figura 1 é uma vista axial de um conjunto de uma pastilha de freio em uma forquilha de um freio de disco de acordo com o estado da técnica;
[050] - A Figura 2 é uma vista detalhada do conjunto de uma aba de suporte de uma pastilha de freio em um assento de uma forquilha de acordo com o estado da técnica mostrado na figura 1;
[051] - A Figura 3 é uma vista axial de uma pastilha de freio em uma forquilha de um freio de disco de acordo com a invenção;
[052] - A Figura 4 é uma vista detalhada em perspectiva do conjunto na figura 3;
[053] - A Figura 5 é uma vista lateral detalhada do elemento laminar mostrado no assento no estado inicial deste;
[054] - A Figura 6 é uma vista lateral detalhada do elemento laminar mostrado no assento no estado carregado deste;
[055] - A Figura 7 é uma vista lateral detalhada do elemento laminar mostrado no estado inicial deste;
[056] - A Figura 8 é uma vista em perspectiva detalhada do elemento laminar mostrado no assento no estado inicial deste;
[057] - A Figura 9 é uma vista em perspectiva que mostra o conjunto de uma mola da pastilha em uma aba de suporte da pastilha de freio;
[058] - A figura 10 é um corte transversal axial do conjunto de uma mola da pastilha em uma aba de suporte da pastilha de freio.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS
[059] Na descrição e reivindicações anexas, as expressões, tais como "axial", "transversal" e orientações "vertical" são usadas como referências não limitativas ao diedro (L, T, V), mostradas nas figuras e nas definições apresentadas nas descrições, sem referência à gravidade terrestre.
[060] Na descrição abaixo, os sinais de referência idênticos se referem às partes idênticas ou partes com funções semelhantes.
[061] A Figura 1 mostra um conjunto de pastilha de freio 12 em uma forquilha 11 de um freio de disco 10, de acordo com o estado da técnica. A pastilha de freio 12 tem duas abas de suporte opostas 26.
[062] De uma maneira conhecida, o freio tem uma forquilha 11 com pelo menos dois braços opostos 14 orientados geralmente na vertical "V", cada um dos quais tem um assento 16 orientado axialmente na direção de "L", tendo uma seção em forma de C com abertura na horizontal em direção ao braço oposto 14.
[063] Cada assento 16 tem uma face superior 18 orientada geralmente na horizontal e em uma face inferior paralela 20 geralmente orientada verticalmente.
[064] O assento 16 recebe e acomoda um elemento laminar 22 feito de aço para molas que tem pelo menos um flange superior deslizante e de suporte orientado geralmente horizontalmente 25 que é interposto entre a aba de suporte 26 da pastilha de freio 12 e a face superior 18 do assento 16, um flange de suporte vertical, orientado verticalmente 28 que é interposto entre aba de suporte 26 da pastilha de freio e a face vertical 20 e um flange de fixação elástica 30 que é organizado sob a aba de suporte 26 da pastilha de freio 12.
[065] Em tais freios, se a rigidez do flange de retenção elástico 30 for aumentada para melhorar a retenção da pastilha de freio 12, o pé elástico 30 induz a cargas transversais "FT" (globalmente em uma direção horizontal) e cargas verticais "FV" que tendem em conta à proximidade do flange elástico 30 e o flange de suporte vertical 28 para deformar o elemento laminar o que impede um contato plano-a-plano do elemento laminar, tal como mostrado pelas linhas tracejadas na figura 2, se a aba de suporte 26 não estiver exercendo uma pressão suficiente sobre o dito elemento laminar 22, em particular em relação à face de suporte vertical deste.
[066] Além disso, durante a frenagem, a pastilha de freio 12 segue a rotação "R" do disco e é submetida a um torque rotacional "CR" exercido substancialmente no centro teórico "O" de contato entre o revestimento de atrito da pastilha de freio e uma pista anular relacionada do disco, ao mesmo tempo que está em contato horizontal transversal.
[067] As forças resultantes (não mostradas) exercidas sobre as abas de suporte 26 da pastilha de freio 12 estão alinhadas. Em consideração às variações de fabricação e a incerteza sobre a posição real do suporte transversal entre a aba de suporte 26 e o elemento laminar 22 resultante da deformação do elemento 22, o torque resultante aplicado à pastilha de freio 12 pode ser positiva ou negativa, fazendo com que a pastilha de freio 12 gire na direção "R" da rotação do disco ou na direção oposta.
[068] Para superar esta desvantagem, é proposto desconectar o flange de suporte vertical 28 do elemento laminar 22 do flange de suporte e de deslizamento horizontal.
[069] De acordo com esta concepção, como mostrado nas figuras 3 e 4, cada braço 14 tem um assento axial 16 com uma seção em forma de C e abertura horizontal na direção do braço oposto e que é delimitado por uma face superior 32 e por uma face inferior 34 orientada geralmente horizontalmente, e que inclui uma superfície de suporte de peso axial 20 orientada geralmente verticalmente e disposta debaixo do assento 16.
[070] De acordo com esta concepção, o freio 10 tem pelo menos uma pastilha de freio 12 com duas abas de suporte de montagem laterais opostas 26, cada uma das quais é recebida em um assento relacionado 16 de um braço relacionado14 da forquilha 11.
[071] Tal como mostrado nas figuras 6, 9 e 10, cada aba de suporte 26 de cada pastilha de freio 12 é delimitada por uma superfície superior geralmente orientada horizontalmente 36. Além disso, para cada pastilha de freio 12, uma superfície inferior orientada verticalmente 38 está localizada abaixo da aba de suporte lateral relacionada 26.
[072] Além disso, o freio 10 inclui uma mola da pastilha 40 que é ligada à aba de suporte relacionada 26 da pastilha de freio 12.
[073] A mola da pastilha 40 inclui de uma maneira conhecida, pelo menos uma seção de deslizamento inferior 42 que coopera com a face inferior 34 do assento relacionado e que empurra a superfície superior 36 da aba de suporte vertical para cima contra a face superior 32 do assento 16.
[074] Como é mostrado na figura 10, de uma maneira conhecida, tal mola da pastilha 40 é vulgarmente referida como uma "mola em espiral" e que também podem incluir, sem limitar a invenção, uma seção superior 44 localizada para cima de encontro a uma superfície horizontal inferior 45 da aba de suporte 26 da pastilha de freio 12. Esta seção superior 44 faz parte de seção de ligação, ou clipe, 46 que fixa elasticamente a aba de suporte 26 da pastilha de freio para fixar a mola da pastilha 40 à aba de suporte 26.
[075] A mola da pastilha 40 também tem uma seção curva 48 que liga a seção anexa 46 à seção inferior deslizante 42. Esta seção curva 48 garante principalmente a elasticidade da mola da pastilha 40.
[076] Finalmente, a mola da pastilha 40 inclui uma seção livre 50 que prolonga a seção deslizante inferior 42 e que fecha o perfil de modo a impedir o emaranhamento das molas armazenadas para a montagem.
[077] A aba de suporte 26 é recebida no assento 16, interpondo um elemento laminar de aço de mola 22 relacionada a cada braço 14 da forquilha 11.
[078] Como é mostrado mais especificamente nas figuras 5 a 8, tal elemento laminar 22 inclui uma parte superior orientada axialmente 52, referida como a parte de deslizamento possuindo uma seção em forma de C que é recebida e travada no lugar relacionado 16, que inclui um primeiro flange inferior deslizante 24 orientado geralmente de modo substancialmente horizontal, que é interposto entre a seção deslizante 42 da mola da pastilha 40 e a face inferior 34 do assento 16 da forquilha 11.
[079] A parte superior 52 inclui um segundo flange de suporte vertical superior 25 orientado geralmente na horizontal que é interposto entre a superfície superior 36 da aba de suporte relacionada 26 da pastilha de freio 12 e a face superior 32 do assento relacionado 16.
[080] O elemento laminar 22 tem também pelo menos uma parte de suporte inferior orientada axialmente 54 tendo um terceiro suporte de apoio transversal 28 que prolonga o flange deslizante 24, que se estende em um plano ortogonal ao plano do flange deslizante 24, o qual está disposto em contato com a superfície de suporte de peso transversal 20 do braço 14, e que é capaz de formar um batente transversal para a superfície inferior relacionada 38 da pastilha de freio 12.
[081] Em tal freio de disco, o elemento laminar 22, portanto, tem um primeiro flange deslizante inferior 24 que é teoricamente paralelo ao segundo flange de suporte vertical superior 25.
[082] Além disso, o terceiro flange de suporte transversal 28, do lado de fora do assento 16, é substancialmente ortogonal ao primeiro flange deslizante inferior 24.
[083] O primeiro flange deslizante inferior 24 tem também uma lingueta de fixação 56 que é geralmente cortada do primeiro flange inferior 24, que se projeta para baixo, e que coopera com a face inferior 34 do assento 16 para se ancorar nesta face inferior 34 do assento 16, como mostrado nas figuras 5 e 6, garantindo assim uma face plano-a-plano virado para o contato entre o flange 25 e a superfície relacionada.
[084] Além disso, a lingueta de fixação 56 é cortada de modo a ser separada do flange deslizante, o que faz com que seja possível selecionar os valores dos ângulos "α" e "β" sem comprometer o posicionamento correto do elemento laminar no assento deste.
[085] A instabilidade da pastilha de freio e o risco de ruído e/ ou vibração relacionada são agravados pelo aumento da rigidez e, subsequentemente, a intensidade da força de retorno exercida pelo terceiro flange 28 enquanto que, por outro lado, a pastilha de freio é estabilizada por forças de frenagem “médias” e “fortes” em conta da pastilha de freio ser direcionada pela rotação do disco.
[086] De um modo vantajoso, para uma total compressão de retorno (rolamento) pelo terceiro flange 28, a força de retorno FS é inferior ou igual à força de condução tangencial FTG de uma pastilha de freio para uma pressão de atuação do freio de 105 Pascal (Pa).
[087] FTG é igual ao produto do μ x P X S, em que μ é igual ao coeficiente de atrito do revestimento de atrito da pastilha de freio sobre o disco, P é igual à pressão de acionamento hidráulica do freio, e S é igual à área de superfície do pistão de acionamento hidráulico do freio. Se P é 2.105 Pa, FTG é μ x 2.105 x S.
[088] Para um pistão de acionamento hidráulico, com um diâmetro de 60 mm, em que μ é 0,5, a FS é vantajosamente inferior ou igual a 280 Newtons (N).
[089] Para um pistão com um diâmetro de 36 mm, a FS é vantajosamente inferior ou igual a 95 N, e de preferência inferior ou igual a 40 N, e ainda mais preferencialmente inferior ou igual a 30 N. Para um pistão de 36 mm, FS é, por exemplo, 20 N, 25 N, 30 N ou 40 N.
[090] Vantajosamente, esta rigidez é limitada devido à geometria do elemento laminar, em particular o ângulo "β", e um entalhe 68 tal como descrito abaixo.
[091] A invenção propõe um desenho do elemento laminar 22 que é capaz de pré-carregar a mola da pastilha 40 uma vez que tenha sido inserida no elemento laminar 22, permitindo assim a rigidez limitada no terceiro flange 28.
[092] O elemento laminar 22 é deformável elasticamente entre um estado inicial, como mostrado na figura 5, antes da montagem no assento 16 da aba de suporte 26 da pastilha de freio 12 equipada com a mola da pastilha 14, em que o primeiro flange deslizante 24 e o plano da face inferior 34 do assento formam um primeiro ângulo agudo "α", e um estado carregado, conforme mostrado na Figura 6 resultante da montagem no assento 16 da aba de suporte 26 da pastilha de freio 12 equipado com a mola da pastilha 40 desta, o primeiro flange deslizante 24 e o plano da face inferior do assento 34 que forma, neste estado carregado, um segunda ângulo agudo ou ângulo zero "β", cujo valor é menor que o valor do primeiro ângulo agudo "α”, e em que a seção deslizante 42 da mola da pastilha é elasticamente pré-tensionada.
[093] Neste esquema, no seu estado inicial, a parte superior deslizante axial 52 com uma secção em forma de C é substancialmente "fechada", o primeiro flange deslizante 24 também forma um ângulo agudo com todos os planos paralelos ao segundo vertical flange de suporte superior 25.
[094] De igual modo, o terceiro flange de suporte transversal 28 forma um ângulo agudo "α" com a superfície de suporte de peso transversal 20 do braço 14.
[095] Quando a mola da pastilha 40 é inserida no elemento laminar 22, o primeiro flange deslizante 24 forma um ângulo agudo reduzido "β" com todos os planos paralelos ao segundo flange de suporte vertical superior 25. Igualmente, o terceiro flange de suporte transversal 28 forma um ângulo agudo "β" com a superfície de suporte de peso transversal 20 do braço 14.
[096] A mola da pastilha 40 é então pré-carregados pelo primeiro flange deslizante 24, o que garante uma carga mínima e/ ou pré-tensionamento da mola da pastilha quando a pastilha de freio 12 é submetido a um torque rotacional resultante da fricção da pastilha de freio sobre o disco de freio.
[097] Finalmente, nos casos de carga extrema da mola da pastilha 40 pela pastilha de freio 12, e, em particular, se a pastilha de freio tende a se mover transversalmente / horizontalmente na direção de "T", a força exercida tende a forçar o terceiro flange de suporte transversal 28 para suportar de modo plano contra a superfície de suporte de peso transversal 20 do braço 14, garantindo assim um contato plano-a-plano capaz de absorver melhor as forças, à baixa pressão de frenagem, em virtude dos ângulos mencionados acima, e por um entalhe 68 descrito abaixo.
[098] Na forma de realização preferida da invenção, como é mostrada na figura 3, um plano médio transversal que passa substancialmente através das abas de suporte 26 da pastilha de freio 12 passa substancialmente através de um ponto médio "O" de aplicação das forças de frenagem da pastilha de freio 12 sobre o disco de freio.
[099] Além disso, a face vertical 20 e o flange 28 do elemento laminar estão dispostos sob o ponto médio "O" de aplicação das forças de frenagem de pastilha de freio sobre o disco.
[100] Este arranjo torna possível determinar substancialmente a posição de aplicação do ponto de as forças de reação dos braços 14 sobre a pastilha de freio 12, e, portanto, determinar o torque de reação que é exercido sobre o ponto médio "O" de aplicação das forças de frenagem da pastilha de freio 12 no disco.
[101] Assim, o torque total aplicado para a pastilha de freio 12 resultante do torque exercido pelo disco sobre a pastilha de freio 12 e o torque de reação exercido pelos braços 14 sobre a pastilha de freio 12 é sempre orientado na mesma direção, o que garante a estabilidade da pastilha de freio 12 durante a frenagem.
[102] Como é mostrado na figura 8, para garantir o posicionamento ideal do terceiro flange de suporte transversal contra a superfície de suporte de peso transversal 20 do braço 14, uma borda 66 para ligação do flange deslizante 24 para o flange de suporte transversal 28 inclui pelo menos um entalhe axial 68.
[103] Este entalhe permite que a rigidez angular da borda 66 seja reduzida, facilitando desse modo o desenvolvimento ou a "abertura" do flange de suporte transversal.
[104] Neste caso, o entalhe axial 68 se estende de forma simétrica ao longo da borda de conexão 66, cobrindo a maior parte da largura, na direção axial, da borda de conexão 66.
[105] Assim como para a mola da pastilha 40 descrita acima, o primeiro flange deslizante inferior 24 tem uma aba ou lingueta de ancoragem ou de fixação 56, neste caso cortada a partir do primeiro flange inferior 24, que se projeta verticalmente para baixo e que coopera com a face inferior 34 do assento 16 para se ancorar nesta face inferior 34 do dito assento 16.
[106] O elemento laminar 22 também inclui uma parte de imobilização axial 58 que prolonga o segundo flange de suporte vertical 25 para cima, e que coopera com uma parte correspondente 60 do braço 14 para imobilizar axialmente o elemento laminar 22 em relação ao braço 14.
[107] Como mostrado nas figuras 4 e 8, a parte complementar 60 do braço é moldada de forma cravejada e tem um comprimento axial menor do que o do assento 16 e a parte de imobilização 58 do elemento laminar 22 compreende essencialmente um quarto flange vertical, 62 a partir dos quais estendem duas pernas 64 que apertam a parte moldada de forma cravejada 60 que forma um batente axial com o qual as duas pernas opostas 64 cooperam.
[108] Um método para montar um freio de disco está relacionado com o freio de disco de acordo com a invenção.
[109] Este método de montagem inclui uma primeira etapa, no qual os elementos laminares 22 estão posicionados e travados nos assentos relacionados 16 dos braços 14 da forquilha 11.
[110] O método inclui uma segunda etapa subsequente, no qual as molas de pastilha 40 estão ligadas à pastilha de freio 12, as seções curvas 48 sendo dispostos no mesmo lado da pastilha de freio 12.
[111] O método inclui então uma terceira etapa em que a pastilha de freio 12, previamente equipada com as duas molas da pastilha 40, é inserido nos assentos 16 dos braços 14 da forquilha 11, inserindo em primeiro lugar as seções curvas 48 das molas da pastilha 40 para que estas seções 48 das ditas molas da pastilha 40 carreguem os elementos laminares 22, separando os primeiros flanges deslizantes inferiores 24 dos segundos flanges de suporte verticais 25, desse modo pré-tensionando as molas da pastilha 40.
[112] Do mesmo modo, um método para a substituição de uma pastilha de freio 12 está relacionada com o freio de disco de acordo com a invenção.
[113] Finalmente, durante a etapa final, uma nova pastilha de freio 12 com abas de suporte 26 equipadas com duas molas de pastilhas 40 é inserida nos assentos relacionados 16 dos braços 14 da pinça, inserindo primeiro as seções curvas 48 das molas da pastilha 40, de modo que estas seções 48 das molas da pastilha 40 carreguem os elementos laminares 22 separando "verticalmente" os primeiros flanges deslizantes inferiores 24 dos segundos flanges de suporte verticais 25, desse modo pré-tensionando as molas da pastilha 40.
[114] A invenção propõe um freio de disco que não sofre nenhum movimento prematuro das pastilhas de freio 12, o que ajuda a estabilizar as ditas pastilhas de freio 12, aumenta a vida útil dos revestimentos de fricção das ditas pastilhas de freio 12 e reduz o ruído de frenagem.

Claims (12)

1. Freio de disco de veículo motorizado incluindo: • uma forquilha (11) com pelo menos dois braços opostos (14), geralmente orientados na vertical (V), cada um possuindo: • um assento axial (16) com uma seção em forma de C com abertura horizontal em direção ao braço oposto (14) e delimitado por uma face superior (32) e uma face inferior (34) orientada geralmente na horizontal; • uma superfície de suporte de peso axial (20), geralmente orientada na vertical (V) disposta abaixo do assento (16); • pelo menos uma pastilha de freio (12), incluindo: • duas abas de suporte de montagem laterais opostas (26), sendo cada uma destas recebida por um assento relacionado (16) de um braço relacionado (14) da forquilha (11) e delimitada por uma superfície superior (36) orientada geralmente na horizontal (L); • uma superfície inferior orientada verticalmente (38) relacionada com cada aba de suporte (26) e localizada abaixo da aba de suporte lateral relacionada; • para cada aba de suporte (26) da pastilha de freio (12), uma mola da pastilha (40) que está fixada à aba de suporte relacionada (26) da pastilha de freio (12) e que inclui pelo menos uma seção deslizante inferior (42) que coopera com a face inferior (34) do assento relacionado (16) e que pressiona a dita superfície superior (36) da aba de suporte (26) verticalmente para cima contra a face superior (32) do assento relacionado (16); • para cada braço (14) da forquilha (11), um elemento laminar (22) feito de aço para molas que tem pelo menos: • um parte superior deslizante axial (52) que tem uma seção em forma de C que é recebida e travada no assento relacionado (16), que tem um primeiro flange inferior (24), referido como o flange deslizante que geralmente está orientado substancialmente na horizontal e que é interposto entre seção deslizante (42) da mola da pastilha (40) e a face inferior (34) do assento (16) da forquilha (11), e um segundo flange superior (25), referido como o flange de suporte vertical, que está geralmente orientado na horizontal e que se interpõe entre a superfície superior (36) da aba de suporte relacionada (26) da pastilha de freio (12) e a face superior (32) do assento relacionado (16); • pelo menos uma parte de suporte axial inferior (54) tendo um terceiro flange (28), referido como o flange de suporte transversal, que prolonga o flange deslizante (24), que se estende em um plano ortogonal até o plano do flange deslizante (24), o qual está disposto em contato com a superfície de suporte de peso transversal (20) do braço relacionado (14), e que é capaz de formar um batente transversal para a superfície inferior relacionada (38) da pastilha do freio (12), caracterizado por o elemento laminar (22) ser elasticamente deformável entre: • um estado inicial, antes da montagem no assento (16) da aba de suporte (26) da pastilha do freio (12) equipada com a mola da pastilha (40) desta, em que o flange deslizante (24) e o plano da face inferior (34) do assento (16) formam um primeiro ângulo agudo (α), • pelo menos um estado carregado, após a montagem no assento (16) da aba de suporte (26) da pastilha do freio (12) equipada com a mola de freio (40) da mesma, em que o flange deslizante (24) e o plano da face inferior (34) do assento (16) formam um segundo ângulo agudo (β) ou o ângulo zero, cujo valor é menor que o valor do primeiro ângulo agudo (α), e em que a dita seção deslizante (42) da mola da pastilha (40) é elasticamente pré-tensionada.
2. Freio de disco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o flange deslizante (24) da parte deslizante superior ter uma lingueta de fixação (56) que se projeta para baixo e que coopera com a face inferior (34) do assento (16) para se ancorar nesta face inferior (34) e travar a parte superior (52) na posição montada no assento relacionado (16).
3. Freio de disco, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por o elemento laminar (22) incluir uma parte de imobilização axial (58) que prolonga o segundo flange de suporte vertical (25) para cima, e que coopera com uma parte correspondente (60) do braço (14) para imobilizar axialmente o elemento laminar (22) em relação ao braço (14).
4. Freio de disco, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por uma borda de ligação (66) do flange deslizante (24) com o flange de suporte transversal (28) possuir pelo menos um entalhe axial (68).
5. Freio de disco, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o entalhe axial (68) se estender simetricamente ao longo da borda de ligação (66), cobrindo a maior parte desta borda de ligação (66).
6. Freio de disco, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por um plano médio transversal que passa através das abas de suporte (26) da pastilha do freio (12) passar através de um ponto médio (O) de aplicação das forças de frenagem da dita pastilha do freio (12) em um disco relacionado do freio de disco.
7. Freio de disco, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a face horizontal inferior (34) do assento (26) da forquilha (11) e o primeiro flange deslizante inferior (24) do elemento laminar (22) estarem dispostos abaixo de um ponto médio (O) de aplicação das forças de frenagem da pastilha do freio (12) no disco.
8. Freio de disco, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por cada mola da pastilha (40) possuir pelo menos uma seção curva (48) que se estende na direção axial e que liga a seção deslizante (42) desta a uma seção de ligação (46) da pastilha do freio para a aba de suporte (26) da pastilha do freio.
9. Freio de disco, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por, para uma compressão total do dito terceiro flange (28), e para uma pressão de acionamento hidráulico do freio igual a 2.105 Pa, uma força de retorno FS pastilha do freio (12) ser menor ou igual a uma força motriz tangencial FTG da pastilha do freio pela rotação do disco de freio, que com ele coopera.
10. Freio de disco, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por possuir um pistão de acionamento hidráulico, com um diâmetro de substancialmente 36 mm e em que, para uma compressão total do terceiro flange (28), a força de retorno FS é de substancialmente 30 N.
11. Método para montar um freio de disco tal como descrito em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, tomadas em conjunto caracterizado por compreender: - uma primeira etapa na qual os elementos laminares (22) são travados nos assentos relacionados (16) dos braços (14) da forquilha (11), - uma segunda etapa, na qual as molas da pastilha (40) estão ligadas à pastilha do freio (12), estando às seções curvas (48) dispostas no mesmo lado da pastilha do freio (12), - uma terceira etapa em que a pastilha do freio (12) equipada com as duas molas da pastilha (40) é então inserida nos assentos (16) dos braços (14) da forquilha (11), inserindo primeiro as seções curvas (48) das molas da pastilha (40) de modo que as ditas seções das ditas molas da pastilha (40) carreguem os elementos laminares relacionados (22), separando os primeiros flanges deslizantes inferiores (24) dos segundos flanges de suporte verticais (25).
12. Método para a substituição de uma pastilha de freio de um freio de disco tal como descrito em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, tomadas em conjunto caracterizado por compreender: - uma primeira etapa, na qual as seções curvas (48) das molas da pastilha (40) são comprimidas, - uma segunda etapa em que a pastilha do freio (12) equipada com as molas de freio (40) desta é removida dos assentos (16) dos braços (14) da forquilha (11), - uma terceira etapa, na qual uma nova pastilha de freio (12), cujas abas de suporte (26) estão equipadas com duas molas de pastilha (40), é inserida nos assentos (16) dos braços (14) da pinça, inserindo primeiro as seções curvas (48) das molas da pastilha (14) de modo que ditas seções (48) das ditas molas da pastilha (40) carreguem os elementos laminares (22), separando os primeiros flanges deslizantes inferiores (24) dos segundos flanges de suporte verticais (25).
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