BRPI0718795A2 - Freio de disco, especialmente para veículo utilitário - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FREIO DE DISCO, ESPECIALMENTE PARA VEÍCULO UTILITÁRIO".
A presente invenção refere-se a um freio de disco, especialmen- te para um veículo utilitário, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.
Nesses freios de disco, que passaram a ser conhecidos sob o nome de frei- os de disco de selim móvel, o selim do freio é acoplado por elementos fixa- dores em um suporte do freio no veículo.
No caso, hastes condutoras comumente estão unidas com o su- porte do freio através de atarraxamento, e que, por outro lado, estão de tal 10 modo conduzidas em mancais deslizantes do selim do freio que á possível um deslocamento axial do selim do freio em relação ao suporte do freio fixo. Enquanto que um dos mancais deslizantes é configurado como mancai fixo com reduzida folga deslizante, o outro mancai atua como um mancai solto com o que são compensadas especialmente tolerâncias de acabamento.
Além da haste condutora, o mancai fixo apresenta uma luva
condutora fixamente prensada dentro do selim do freio, consistindo esta luva preferencialmente em latão, estando juntamente com o selim de freio mon- tado em forma deslizante na haste condutora.
Tendo em vista que uma montagem deslizante sem folga entre a 20 haste condutora e a luva condutora na prática não pode ser concretizada, o selim do freio, em condições de serviço, apresenta uma mobilidade radial em determinada extensão, de maneira que neste caso surgem muitas vezes ruídos em forma de chocalho que são percebidos como fator de incômodo, especialmente nos veículos que são empregados para o transporte de pes- 25 soas.
Além disso, em virtude da mobilidade radial pode ocorrer no mancai fixo uma falha da luva condutora, com o que será prejudicada a se- gurança operacional de todo freio de disco.
Independente da forma do mancai deslizante, o mancai fixo de- verá ser vedado para oferecer proteção contra corrosão e impurezas. Ocor- re, todavia, que muitas vezes partículas de sujeira penetram entre a luva condutora e a haste condutora, o que naturalmente prejudica as proprieda- des deslizantes, especialmente da luva condutora de latão.
Portanto, a presente invenção tem como objetivo ampliar de tal maneira um freio de disco desta espécie que com reduzido esforço de cons- trução e de acabamento técnico possam ser aprimoradas a resistência ao desgaste e a vibração do mancai fixo.
Esta tarefa será solucionada por um freio de disco com as carac- terísticas da reivindicação 1.
Um freio de disco configurado neste sentido destaca-se especi- almente pelo fato de que a haste condutora sempre é mantida sob o regime 10 leve de protensão em relação ao selim do freio. Desta maneira, por um lado é evitado um ruído de chocalho na condução, e por outro lado, podem ser compensadas, sem problemas, tolerâncias de acabamento em todo o grupo construído.
Segundo uma ampliação vantajosa da invenção está previsto 15 produzir o segmento da haste condutora, radialmente deformável elastica- mente, como componente separado e montar. No caso, este segmento está configurado como uma bucha amortecedora com uma camisa interna metáli- ca que serve de suporte para uma camada elasticamente deformável, por exemplo, de borracha que é prensada juntamente com esta bucha de metal. 20 O selim do freio, ou seja, a sua luva condutora está aplicada
como mancai deslizante na camada elástica, em forma deslizante, sendo que a força de empuxe a ser aplicada pode ser regulada pela escolha do material elástico, como também pelo dimensionamento que define as forças de compressão, especialmente considerando o diâmetro.
Na aplicação de um momento de frenagem correspondentemen-
te intenso, a camada elástica será prensada em tal extensão que o mancai deslizante na haste condutora também passa a encostar na camada elástica na parte exterior. Uma danificação da camada, ou seja, da bucha como um todo, não se apresenta neste caso.
De preferência, a bucha amortecedora está montada com folga
axial na haste condutora.
Para a montagem simples desta bucha amortecedora, da mes- ma maneira como para regulagem da folga axial, está previsto um ombro circundante na haste condutora, ombro este onde a bucha amortecedora encosta com um lado frontal, enquanto que é lograda uma proteção contra deslocamento da bucha amortecedora por um anel de fechamento alocado 5 no outro lado frontal, o qual, no lado terminal, na extremidade da haste con- dutora, afastada do disco de frenagem, será unido com esta haste.
Comumente uma vedação da região do mancai deslizante na extremidade da haste condutora, voltada na direção do disco de freio, é feita por meio de um fole de dobras, preso por um lado na haste condutora e por outro lado no selim do freio.
Segundo uma ampliação vantajosa da invenção, a bucha amor- tecedora apresenta, em direção de solicitação radial, um comportamento amortecedor progressivo, o qual, preferencialmente é variável em regiões parciais.
Neste sentido, a bucha amortecedora poderá possuir filetes ex-
ternos e/ou internos voltados um em relação ao outro em sentido paralelo e distanciado, que constituem limitações laterais para ranhuras, sendo que os flancos dos filetes desembocam na região de encosto onde se apoia a haste condutora, ou seja, onde encosta a luva condutora.
Pelo menos uma parte dos filetes pode ser mais grossa e/ou
mais larga e/ou podem ser diferentes em sua distância recíproca. Os filetes podem ter uma projeção axial, circunferencial ou diagonal.
No caso de forças radiais majoradas, incidentes na operação, como ocorre, por exemplo, em percursos com ruas danificadas, os filetes 25 serão correspondentementes comprimidos, de maneira que a bucha amorte- cedora fica enrijecida de modo saltiforme. Desta maneira surge um estágio progressivo que resulta em um comportamento amortecedor notavelmente aprimorado, com a conseqüência de que também nesses casos é ampla- mente evitado um ruído de chocalho, como é formado pelo golpeio recíproco 30 da luva condutora e da haste condutora.
Naturalmente isto também contribui para majorar a durabilidade do mancai fixo, já que a luva condutora e a haste condutora são expostas a solicitações menores.
De preferência, as larguras das ranhuras internas, as quais, de acordo com a necessidade e conceito, são de idêntica extensão e variáveis, serão mais estreitas do que as ranhuras no lado externo. Com uma solicita- 5 ção radial correspondente, os filetes internos formados pelas ranhuras po- dem se deformar a tal extensão que formam com as ranhuras uma superfície fechada, ou amplamente fechada, da região das forças radiais atuantes.
Além disso, na sua seção transversal as ranhuras têm acaba- mento preferencial arqueado, enquanto que os filetes podem estar ajustados com suas faces de encosto à curvatura da luva condutora, ou seja, da haste condutora.
Para um amortecimento adicional, isto é evitar a formação de ruídos de chocalho, segundo outra idéia da invenção está previsto dispor na região do fole de dobras um anel amortecedor, unido na parte interna de fole de dobra com este mesmo fole e abraçando a haste condutora.
A bucha amortecedora, da mesma maneira como o anel amorte- cedor, podem ser integrados sem problemas em freios de disco já em ope- ração, para o que será apenas necessário trocar a haste condutora e opcio- nalmente o fole de dobras interno. Isto será feito convenientemente por oca- sião da troca de uma pastilha de freio.
Conforme já mencionado, a bucha amortecedora está montada com folga axial na haste condutora, No caso, a folga poderá ser determinada para a regulagem do anel de fechamento, dependendo da forma como ele está posicionado na haste condutora.
Preferencialmente, a folga axial da bucha amortecedora corres-
ponde à metade da folga de ventilação para assegurar continuamente a livre operação de uma pastilha de freio reacional.
Outras configurações vantajosas estão indicadas nas reivindica- ções dependentes.
A seguir será descrito um exemplo de execução da invenção
baseado nos desenhos anexos.
As figuras mostram: figura 1 recorte parcial de um freio de disco de acordo com a invenção, em uma vista lateral em corte
figura 2 recorte parcial da figura 1, em uma vista lateral em corte
parcial
figura 3 detalhe do freio de disco em uma vista superior
figura 4 detalhe em uma vista lateral figura 5 detalhe em uma vista lateral em corte figuras 6 e 7 apresentando respectivamente um recorte parcial do detalhe em diferentes posições de funcionamento.
As figuras apresentam uma parte de um freio de disco, especi-
almente para veículo utilitário, com um selim de freio 1 não mostrado e que abraça o disco de freio, estando preso axialmente deslocável um suporte de freio 5 por dois elementos fixadores, referido ao disco de frenagem.
No caso, os elementos fixadores apresentam uma haste condu- tora 3, fixamente unida com o suporte do freio 5, haste esta da qual uma es- tá integrada em um mancai solto, em um mancai deslizante configurado co- mo mancai fixo, visando à possibilidade do deslocamento axial do selim de freio 1. No exemplo de execução, está representada a região do mancai fixo.
A figura 1 apresenta a parte mencionada do freio de disco com uma pastilha de freio 6 não usada que consiste em uma placa de suporte de pastilha 7 e em uma pastilha de fricção 8 ali unida, sendo que a pastilha de fricção apresenta uma espessura máxima. Na figura 2, por outro lado, pode- se reconhecer a pastilha de freio 8 como estando amplamente gasta.
A haste condutora 3 está integrada em um encaixe no formato tubular do selim de freio 1, apresentando uma luva condutora 2 configurada como mancai deslizante e consistindo em um material adequado, fixamente unido com o selim do freio 1 e deslizando na haste condutora 3. Ademais, a haste condutora 3 está atarraxada com o parafuso 4 com o suporte de freio
5.
De acordo com a invenção, a haste condutora 3 do mancai fixo
mostrado apresenta na circunferência externa um segmento elasticamente deformável em sentido radial que no presente exemplo consiste em uma bucha amortecedora 10.
Esta bucha amortecedora 10 será formada, neste exemplo, de uma luva metálica 11 como suporte e de uma camada 12 elástica ali exter- namente presa, por exemplo, de borracha prensada com a luva metálica.
A bucha amortecedora 10 é aplicada a partir do lado afastado da
pastilha de freio 6, passando a ficar montada em um ressalto da haste con- dutora que é limitado por um ombro 13 circunferencial no qual a bucha amor- tecedora 10 passa a ficar encostada.
Na livre extremidade deste ressalto está acoplado um anel de 10 fechamento 14, por exemplo, por atarraxamento, e que com o seu lado fron- tal, voltado na direção da bucha amortecedora 10, também constitui um ba- tente para a bucha amortecedora 10. De preferência, a distância entre o om- bro 13 e o lado frontal mencionado do anel de fechamento 14 é pouco maior do que a largura da bucha amortecedora 10, de maneira que esta se desloca 15 com folga axial na haste condutora 3. De preferência, esta folga corresponde à metade da folga de ventilação no curso operacional.
No serviço normal de frenagem, o mancai deslizante, ou seja, a luva condutora 2 desliza na camada 12 elástica. No caso de momentos de frenagem mais intensos a serem registrados, a camada elástica 12 se de- forma de maneira que é formado um contacto entre a luva condutora 2 e a haste condutora 3.
Na figura 2 é apresentada sem corte a camada 12, de maneira que aqui se pode reconhecer a sua face lateral provida com as ranhuras de lubrificação 16.
A bucha amortecedora 10 evita, condicionado pelas proprieda-
des da camada 12 elástica, o surgimento de ruído de chocalho durante a operação de deslocamento do veículo, para que também contribui um anel amortecedor 15, consistindo preferencialmente em um material elástico.
Este anel amortecedor 15 está previsto na região terminal da haste condutora 3, volta na direção da pastilha de freio 6, e será envolto na direção da pastilha de freio 6 por um fole de dobras 9 o qual, além disso, forma uma blindagem da luva condutora 2 em relação à parte interior do dis- co de freio e que em um lado pode ser preso na haste condutora 3 e no ou- tro lado pode ser preso no selim de freio 1.
Enquanto que na figura 1, com a guarnição de freio 6 não gasta, o fole de dobra 9 pode ser reconhecido como estando recalcado, na figura 2, 5 com a pastilha de freio 6 gasto, está estirado de acordo com o percurso de deslocamento o selim do freio 1.
Nas figuras 3 a 7 é apresentado um exemplo de execução adi- cional da bucha amortecedora 10 que na sua face lateral externa apresenta uma variedade de ranhuras 17 de idêntico tamanho e uniformemente distri- 10 buídas, estendendo-se por todo comprimento da bucha amortecedora 10 e estando limitadas por filetes 18 que formam uma face de apoio para encosto na luva condutora 2 (figuras 6 e 7).
O lado interno da bucha amortecedora 10 também possui ranhu- ras com a numeração 19 e que também se estende por todo o comprimento 15 da bucha amortecedora 10. No exemplo mostrado, estas ranhuras 19 pos- suem largura uniforme e estão distribuídas em idêntica distância pela face interna. Estas ranhuras 19 serão limitadas por filetes 20 que se apoiam na haste condutora 3.
As ranhuras 19 situadas internamente estão previstas na região 20 de recobrimento dos filetes 18 situados externamente, sendo menor do que as ranhuras 17 situadas externamente, cujos eixos centrais estão situados em um plano radial com os eixos centrais das ranhuras 17 externas, da mesma maneira como os filetes 18 externos com seus eixos longitudinais centrais se projetam em um plano radial com os eixos longitudinais centrais 25 das ranhuras 19 internas.
Na figura 6 é apresentada uma aposição na qual a bucha amor- tecedora 10 está radialmente desprovida de carga. Pode se reconhecer que a largura das ranhuras 19 internas, de corte arqueado, é menor do que a largura das ranhuras 17 externas, igualmente arqueadas, sendo que o raio 30 da curvatura das ranhuras 19 internas e das ranhuras externas 17 é igual ao passo que sua profundidade é variável, daí resultando uma largura variável.
Como desta maneira a espessura da bucha amortecedora, que, aliás, poderia consistir em um elastômero, é maior na região dos filetes 18 externos e das ranhuras internas 19 do que a espessura na região das ra- nhuras 17 externas e dos filetes internos 20, isto resulta em um comporta- mento de progressão variável, isto é, resulta em uma deformação variável da bucha amortecedora 10 de acordo com a representação na figura 7.
No caso, em virtude de forças radiais atuantes, a bucha amorte- cedora 10 é de tal modo deformada que os filetes internos 20 e as ranhuras internas 19 contiguam formam uma face quase uniformemente curvada. 2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
9
Relação Numérica de Componentes
Selim de Freio
Luva Condutora
Haste Condutora
Parafuso
Suporte de Freio
Pastilha de Freio
Placa de Suporte da Pastilha
Pastilha de Fricção
Fole de dobra
bucha amortecedora
Luva Metálica
Camada
Ombro
Anel de Fechamento Anel Amortecedor Ranhura de Lubrificação
Claims (26)
1. Freio de disco especialmente para veículo utilitário, com um selim de freio (1) que abrange um disco de freio, e que está montado axial- mente desmontável em um suporte de freio (5) por meio de dois elementos fixadores, referido ao disco de freio, sendo que os elementos fixadores apre- sentam uma haste condutora (3) fixamente unida com o suporte de freio (5), sendo que uma destas hastes desloca-se em um mancai deslizante configu- rado como mancai solto e o outro em um mancai deslizante configurado co- mo mancai fixo visando à possibilidade de deslocamento axial do selim de freio (1), caracterizado pelo fato de que a haste condutora (3) do mancai fixo apresenta na sua circunferência externa um segmento deformável em senti- do elástico radial, no qual encosta ao menos parcialmente o mancai desli- zante correspondente.
2. Freio de disco de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segmento elasticamente deformável é formado de uma bucha amortecedora (10).
3. Freio de disco de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracte- rizado pelo fato de que o segmento elasticamente deformável, ou seja, a acamada elástica (12) consiste em uma borracha.
4. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações, prece- dentes, caracterizado pelo fato de que a bucha amotecedora (10) é guiada sobre um ressalto da haste condutoea (3).
5. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que o ressalto da haste condutora (3) é limitado por um ombro (13) circunferencial.
6. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que o ombro (13) forma um encosto de deslocamento para bucha amortecedora (10).
7. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que a bucha amortecedora (10) apresenta em direção da sujeição radial um comportamento amortecedor progressivo.
8. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que o comportamento amortecedor pro- gressivo é variável em regiões parciais.
9. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que a bucha amortecedora (10) apresenta interna/externamente ranhuras (17, 19), limitadas nos dois lados por filetes (18, 20).
10. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que ao menos uma parte dos filetes (18, 20) é mais espessa e/ou mais larga e/ou variáveis em sua distância recípro- ca.
11. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que os filetes (18, 20) se projeta em senti- do axial, circunferencial ou diagonal.
12. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que as ranhuras (17, 19) se estendem por todo o comprimento do elemento amortecedor (10).
13. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que os filetes (18, 20) formam faces de apoio para um mancai deslizante, ou seja, para a haste condutora (3).
14. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que as ranhuras externas (17) e as ranhu- ras internas (19) se projetam em distância angular idêntica.
15. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que as larguras das ranhuras externas (17) são idênticas da mesma maneira como as larguras das ranhuras inter- nas (19).
16. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que o eixo longitudinal central de cada filete externo (18) e de um eixo longitudinal central de uma ranhura interna (19) alocada estão situados em um plano radial conjunto, da mesma maneira como o eixo longitudinal central de cada ranhura externa (17) com o eixo longitudinal central de um filete (20) interno alocado.
17. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que as larguras das ranhuras internas (19) são menores do que as larguras das ranhuras externas (17).
18. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que as ranhuras externas (17) e/ou as ranhuras internas (19) são configuradas arqueadas na sua seção transver- sal.
19. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que o raio da seção transversal das ra- nhuras internas (19) e das ranhuras externas (17) é igual.
20. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que a espessura da bucha amortecedora (10) na região dos filetes (18) externos e das ranhuras internas (19) aloca- das é variável em relação à espessura na região das ranhuras externas (17) e dos filetes internos (20) alocados.
21. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que na extremidade da haste condutora (3), afastada em relação ao freio de disco, está preso um anel de fechamen- to (14), um de cujos lados frontais também forma um batente de desloca- mento para bucha amortecedora (10).
22. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que a distância entre o ombro (13) e o lado frontal correspondente do anel de fechamento (14) é maior do que a largura da bucha amortecedora (10).
23. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que pela maior distância entre o ombro (13) e o anel de fechamento (14), referido à largura da bucha amortecedora (10) a folga ali formada corresponde aproximadamente à metade da folga de ventilação.
24. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que na região terminal da haste condutora (3), voltada na direção do freio de disco, encontra-se montado um anel a- mortecedor (15) que consiste em um material amortecedor, de preferência em um material elástico.
25. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que o anel amortecedor (15) está integra- do na parte interna de um fole de dobras (9), preso por um lado na haste condutora (3) e por outro lado no selim do freio (1).
26. Freio de disco de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que as ranhuras externas da bucha amor- tecedora (10) são configuradas como ranhuras lubrificantes (16).
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