BRPI0818410B1

BRPI0818410B1 - Pistão para uma pinça de freio de um freio a disco

Info

Publication number: BRPI0818410B1
Application number: BRPI0818410-0A
Authority: BR
Inventors: Dirk Koch; Herwig Bauer; Uwe Zeibig; Anja Klimt; Thomas Winkler
Original assignee: Erdrich-Beteiligungs Gmbh; Continental Teves Ag & Co. Ohg
Priority date: 2007-10-27
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2020-01-07
Also published as: JP2011501073A; US8869677B2; DE102007051456A1; KR20100090781A; KR101539798B1; JP5518725B2; EP2217824A1; BRPI0818410A2; CN101855466A; EP2217824B1; CN101855466B; ATE523708T1; US20110315007A1; WO2009053425A1

Abstract

pistão para uma pinça de freio de um freio a disco a invenção refere-se a um pistão (1) para uma pinça de freio de um freio a disco, que é produzido em processos de deformação de um material metálico, especialmente de uma chapa plana. o pistão (1) é executado, de um lado, como copo aberto com um eixo longitudinal (2), uma parede (3) e um fundo de pistão (11). esse está montado deslocável em um cilindro da pinça de freio ao longo da direção longitudinal e pode ser encostado em uma lona de freio na região do fundo de pistão (11) com uma superfície de contato (12) axial. sendo o pistão (1) ativado com pressão por um fluido hidráulico, então o pistão (1) se desloca no cilindro e comprime a lona de freio a um disco de freio. além disso, o pistão (1) pode também ser ativado mecanicamente por meio de uma porca de acionamento (24). para tanto, em uma área interna (13) do fundo do pistão (1) é prevista uma saliência com uma área cônica (15). em uma área externa (14) do fundo de pistão (11) está previsto um recesso (19), que apresenta essencialmente a mesma distância (a) do eixo longitudinal (2) que a saliência na área interna (13) do fundo do pistão (1).

Description

[1] A invenção refere-se a um pistão para uma pinça de freio de um freio a disco, que é produzido em processos de deformação de um material metálico, especialmente de uma chapa plana. O pistão é executado, de um lado, como copo aberto com um eixo longitudinal, uma parede e um fundo de pistão. Esse está montado deslocável em um cilindro da pinça de freio ao longo da direção longitudinal e pode ser encostado em uma lona de freio na região do fundo de pistão com uma superfície de contato axial. Sendo o pistão ativado com pressão por um fluido hidráulico, então o pistão se desloca no cilindro e comprime a lona de freio a um disco de freio. Além disso, o pistão pode também ser ativado mecanicamente por meio de uma porca de acionamento. Para tanto, em uma área interna do fundo do pistão é prevista uma saliência com uma área cônica.

[2] Esse pistão é conhecido da WO 2007/036357 A1. O pistão é previsto deslocável eletromecanicamente e hidraulicamente em um freio a disco. No caso de uma ativação eletromecânica um fuso de acionamento é colocado em rotação por um motor elétrico através de uma transmissão. Uma rosca presente no fuso coopera então com uma porca de acionamento prevista à prova de rotação, com o que a mesma é axialmente deslocada. A porca de acionamento encosta em uma área cônica no pistão e transmite assim o deslocamento para o pistão e a lona de freio. A área cônica fica então disposta na transição entre o fundo de pistão e a parede, do que resulta um espessamento nessa região, que conduz a um peso relativamente alto e a uma difícil produção do pistão.

[3] Constitui objetivo da invenção indicar um pistão, que evite as desvantagens do estado atual da técnica, e então compreenda especialmente uma construção otimizada em peso e fabricação.

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2/10 [4] O objetivo é alcançado com as características da invenção, na medida em que em uma área externa do fundo do pistão está previsto um recesso, que apresenta essencialmente igual distância do eixo longitudinal que a saliência na área interna do fundo do pistão. Essa característica vantajosa do fundo do pistão faz com que a área cônica possa ser produzida por uma simples deformação do fundo do pistão, sem que seja necessário um acúmulo de material com aumento do peso. A saliência da área interna é, portanto, formada ao menos parcialmente por deformação do recesso para dentro da área externa. A saliência e recesso complementarmente dispostos no fundo do pistão atuam positivamente sobre o fluxo de força quando de uma ativação mecânica do freio a disco. No total, com o recesso anular e com a saliência se obtém um reforço do fundo do pistão condicionado pela forma.

[5] Segundo uma característica especialmente favorável da invenção, o fundo do pistão apresenta na região da área cônica parcialmente uma espessura de parede essencialmente constante. Assim, o recesso e a saliência do fundo do pistão podem ser fabricados muito facilmente, pois a chapa plana servindo como material de partida não deve ser espessada por deformações. A área cônica na saliência na área interna do pistão pode ser produzida na medida em que no fundo de pistão inicialmente ainda plano por fora é formado o recesso por meio de um punção, destacando-se a saliência paralelamente na área interna do pistão. Para se obter uma área cônica definida na saliência, adicionalmente ao punção quando da deformação do recesso no lado externo na área interna do pistão pode ser contraposta uma matriz, que apresenta uma forma negativa da saliência e da área cônica.

[6] No âmbito da invenção pode ainda se incluir que entre a saliência no fundo do pistão e a parede do pistão está presente uma fenda. Essa fenda pode ser de tamanho distinto, sendo que com embolso com diâmetro pequeno a fenda é antes executada como dobragem, ao passo

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3/10 que com diâmetros de pistão maiores está presente um volume em forma de fenda. Essa fenda, ou dobragem, é uma característica da invenção, que possibilita pela primeira vez que para a formação da área cônica para ativação mecânica de um pistão de uma pinça de freio não mais seja necessário um desvantajoso espessamento, como indicado até então no estado atual da técnica.

[7] Como outro detalhe conveniente, inclui-se no âmbito da invenção que o recesso do fundo do pistão apresente transição para a superfície de contato, e que a superfície de contato seja maior do que uma área de seção transversal no ponto mais delgado da parede do pistão.

[8] Um atingimento secundário do objetivo da invenção conduz a um pistão para uma pinça de freio de um freio a disco, que é produzido em processos de deformação de um material metálico, especialmente de uma chapa plana, e é executado como copo unilateralmente aberto com um eixo longitudinal, uma parede e um fundo de pistão, e na região do fundo do pistão é encostável com uma superfície de contato axial em uma lona de freio, sendo que em uma área interna do pistão está prevista uma área cônica, e sendo que a área cônica é prevista em uma gamela de parede fina, que é executada em duas peças com o pistão. De maneira alternativa, o acúmulo de material espessado do estado atual da técnica é então evitado.

[9] De maneira conveniente, a gamela pode ser produzida assim como o copo de pistão de um material metálico, especialmente uma chapa plana.

[10] Na medida em que a gamela está unida estanquemente com a parede do pistão, obtém um volume morto pequeno do pistão, pois apenas relativamente pouco fluido hidráulico pode encontrar lugar no interior do pistão. A união estanque entre o pistão e a gamela pode ser

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4/10 soldada por meio de um laser, mas também são concebíveis outras formas de união, como por exemplo solda por atrito. A redução do volume morto no pistão, e com isso também na pinça de freio, produz um aumento da rigidez hidráulico no sistema de freio, e com isso um melhor comportamento hidráulico.

[11] Essencial para ambas as execuções do objetivo da invenção é que seja apresentada uma característica simples, economizadora de material e otimizada em produção da área cônica no pistão. Independentemente de se a área cônica é representada na gamela separada ou na saliência no fundo do pistão, a área cônica é executada convenientemente quando a área cônica forma em direção axial com o eixo longitudinal do pistão um ângulo α de 30 ^o até 75 ^o. Nessa faixa angular, a área cônica em cooperação com a porca de acionamento da pinça de freio cumpre uma função dupla como meio de acoplamento e centragem. É especialmente conveniente que o ângulo α importe essencialmente em 60^o.

[12] Para cumprimento da função da pinça de freio quando de uma ativação mecânica, ao menos entre a porca de acionamento e o pistão está disposta ativa uma segurança contra torção. De preferência, a mesma é executada como segurança contra torção com travamento devido a forma, que coopera com uma porca de acionamento.

[13] Uma execução da segurança contra torção inclui que a segurança contra torção seja executada em uma extremidade aberta do pistão em uma só peça com o pistão. Para tanto, durante a produção do pistão ou após a deformação do copo de pistão, a borda da parede no lado aberto do pistão pode ser deformada para dentro, para o eixo longitudinal do pistão. Forma-se assim uma área frontal axial, em que pode ser introduzido um contorno. Como na porca de acionamento está então previsto um contorno complementar, pistão e porca de acionamento estão unidos entre si à prova de rotação e seguros contra torção mútua

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5/10 pelo contorno na área frontal com travamento devido à forma com relação ao eixo longitudinal do pistão.

[14] Uma outra execução da segurança contra torção entre pistão e porca de acionamento descreve a execução da segurança contra torção em duas peças com o pistão, sendo que a segurança contra torção está unida fixamente com a parede na extremidade aberta do pistão. Especialmente, então a segurança contra torção pode ser executada como uma parte de inserto, que é comprimida com a parede do pistão.

[15] Outros detalhes da invenção se depreendem dos desenhos com base na descrição.

[16] Nos desenhos mostram:

[17] Fig. 1 - uma primeira forma de execução de um pistão juntamente com uma porca de acionamento e um fuso de acionamento, [18] Fig. 2 - um recorte ampliado do pistão da fig. 1, [19] Fig. 3 - uma vista em perspectiva da extremidade aberta do pistão, [20] Fig. 4 - uma segunda forma de execução de um pistão, e [21] Fig. 5 - uma vista em perspectiva da peça de inserção se- gundo a fig. 4.

[22] Na fig. 1 está representado um pistão 1 com um fuso de acionamento 23 e uma porca de acionamento 24 em corte longitudinal. O pistão 1, executado simétrico em rotação em torno de um eixo longitudinal 2, é configurado como copo aberto unilateralmente com uma parede 3 e um fundo de pistão 11, sendo que o fundo de pistão 11 no lado fechado do pistão 1 é encostável com uma superfície de contato 12 axial em uma lona de freio não representada. A superfície de contato 12 é maior do que uma área transversal 9 no ponto mais fraco da parede 3. Ademais, em um lado externo 4 da parede 3 nas proximidades da superfície de contato 12 está enrolada uma ranhura 6 contínua, que no estado montado na pinça de freio serve para alojamento de uma tampa

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6/10 protetora do pistão não representada. O contorno da ranhura 6 enrolada prossegue por toda a seção transversal da parede 3 e produz assim ressalto 7 em um lado interno 5 da parede 3 do pistão 1.

[23] Em uma área interna 13 do fundo de pistão 11 está disposta uma saliência 18 com uma área cônica 15, na qual é encostável a porca de acionamento 24. A área cônica 25 forma então em direção axial com o eixo longitudinal 2 de preferência um ângulo α de cerca de 60 ^o graus, com o que é garantido um encosto centrado e definido da porca de acionamento 24.

[24] O pistão 1 e a porca de acionamento 24 estão unidos entre si à prova de rotação com relação ao eixo longitudinal 2 e mantidos deslocáveis mutuamente em direção axial. O pistão 1 ou a porca de acionamento 24 são seguros contra torção no alojamento de pinça de freio de maneira não representada. Como mostrado na fig. 3, a segurança contra torção 27 entre o pistão 1 e a porca de acionamento 24 é de tal maneira concretizada que na extremidade aberta do pistão 1 é prevista uma área frontal 28 com um contorno 29 em uma só peça, que forma juntamente com um contorno complementar na porca de acionamento 24 a segurança contra torção 27 com travamento devido a forma.

[25] Quando de uma ativação mecânica do freio a disco, o fuso de acionamento 23 disposto na porca de acionamento 24 é girado, por exemplo por meio de um motor elétrico com uma transmissão pós-conectada. Como o fuso de acionamento 23 e a porca de acionamento 24 são providos de uma rosca esférica 25, o movimento de rotação do fuso de acionamento 23 é convertido pela rosca esférica 25 em um deslocamento axial da porca de acionamento 15. Esta encosta com uma área cônica 26 complementar à área cônica 15 no pistão 1 e o desloca.

[26] Com base na fig. 2 é ilustrada por meio de uma ampliação a configuração geométrica da região de transição 10 entre parede 3 e

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7/10 fundo de pistão 11. O fundo de pistão 11 compreende em sua área externa 14 um recesso 19 e em sua área interna 13 a saliência 18, que são executados anulares simétricas em rotação em torno do eixo longitudinal 2. O recesso 19 é moldado por deformação por fora para dentro do fundo de pistão 11, com o que na área interna 13 do fundo de pistão 11 a saliência 18 se destaca paralelamente. O recesso 19 apresenta essencialmente a mesma distância A do eixo longitudinal 2 do pistão 1 que a saliência 18 do eixo longitudinal 2.

[27] Partindo do eixo longitudinal 2 do pistão 1, o fundo de pistão 11 é descrito por uma área de fundo 16, 17 plana, exterior e interior, que se estendem ambas essencialmente perpendiculares ao eixo longitudinal 2. A área de fundo 16 exterior é executada com relação à medida axial máxima do pistão 1 com um ligeiro deslocamento V axial, com o que essa região do pistão 1 não é encostável em uma lona de freio não representada. A área de fundo 16 plana, exterior, apresenta transição para o recesso 19 anular, que apresenta em seção longitudinal um contorno triangular arredondado. A área de fundo 17 plana interior desemboca na saliência 18 anular, que se eleva essencialmente paralela ao recesso 19 do funde de pistão 11 e então porta a área cônica 15. A saliência 18 está então executada mais próxima do eixo longitudinal 2 do que do recesso 19, de modo que é possibilitada uma espessura de parede S essencialmente constante no fundo de pistão 11. Assim como o recesso 19, também a saliência 18 exibe um contorno triangular arredondado.

[28] Partindo ainda do eixo longitudinal 2, tanto o recesso 19 como também a saliência 18 ficam recuados em direção axial, apresentando o recesso 19 diretamente transição para a superfície de contato

12. A saliência 18 na área interna 13 do fundo de pistão 11 forma juntamente com o ressalto 7 no lado interno 5 da parede 3 uma fenda 20

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8/10 condicionada por dobragem, que possibilita apresentar sem um espessamente na região de transição 10 a área cônica 15 para encosto de uma porca de acionamento 24. Em função do tamanho do diâmetro do pistão, a fenda 20 com pequenos diâmetros apresenta uma dobragem quase isenta de volume, ou então com diâmetros grandes um volume em forma de fenda. Além disso, a área de ressalto 8 interior, voltada para o fundo de pistão 11, é executada como chanfradura.

[29] Na fig. 4 está representada uma forma de execução de uma execução da invenção secundária. O fundo de pistão 11' do pistão 1' não apresenta uma saliência, mas sim forma a área cônica 15' para encosto de um fuso de acionamento em uma gamela 21, que está disposta em duas peças como componente próprio no pistão 1' e é produzida por deformação de uma chapa plana. Essa gamela 21 se apoia axialmente no fundo de pistão 11', e está unida estanquemente com a parede 3' do pistão 1'. Isso faz com que o volume morto do pistão 1' seja reduzido, estando a união estanque entre a gamela 21 e a parede 3' convertida por meio de soldagem a laser ou atrito. A área cônica 15' da gamela 21 forma então em direção axial com o eixo longitudinal 2 de preferência um ângulo α de cerca de 60^o graus.

[30] Com base nesse exemplo de execução da execução secundária será mostrada também uma outra possibilidade de execução de uma segurança contra torção 27' entre a porca de acionamento e o pistão 1', que não deve estar restrita ao presente exemplo de execução. Está então prevista uma parte de inserto 22, que está unida à prova de rotação com a parede 3', por exemplo por compressão. Essa parte de inserto 33 porta o contorno 29, que forma com um contorno complementar da porca de acionamento a segurança contra torção 27' com travamento devido a forma. O contorno 29 pode estar representado em forma de um hexágono arredondado.

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REFERÊNCIAS pistão pistão eixo longitudinal parede parede lado externo lado interno ranhura ressalto área de ressalto área de seção transversal região de transição fundo de pistão fundo de pistão superfície de contato área interna área externa área cônica área cônica área de fundo área de fundo saliência recesso fenda gamela parte de inserto fuso de acionamento porca de acionamento rosca esférica

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10/10 área cônica segurança contra torção

27' segurança contra torção área frontal contorno

A distância

S espessura de parede da parede

V deslocamento α ângulo

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Pistão (1) para uma pinça de freio de um freio a disco, que é formado de um lado como copo aberto com um eixo longitudinal (2), com uma parede (3) e com um fundo de pistão (11), e na região do fundo de pistão (11) apresenta uma superfície de contato (12), e sendo que em uma área externa (14) do fundo de pistão (11) está previsto um recesso (19), que apresenta uma distância (A) essencialmente igual do eixo longitudinal (2), como uma saliência (18) em uma área interna (13), e compreendendo uma área cônica (15) para colocação de uma porca de acionamento (24), caracterizado pelo fato de que a saliência (18) é prevista por deformação do fundo de pistão (11) como uma superfície cônica (15), e sendo que o pistão (1) é feito através de um processos de conformação a partir de um material de chapa metálica plana.
2. Pistão (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fundo de pistão (11) apresenta na região da área cônica (15) uma espessura de parede (S) essencialmente constante.
3. Pistão (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que entre a saliência (18) e a parede (3) está presente uma fenda (20).
4. Pistão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o recesso (19) se estende para a superfície de contato (12).
5. Pistão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a superfície de contato (12) é maior do que uma área de seção transversal (9) no ponto mais delgado da parede (3).
6. Pistão (1') para uma pinça de freio de um freio a disco, que é formado de um lado como copo aberto com um eixo longitudinal (2), com uma parede (3') e com um fundo de pistão (11'), e na região do fundo de pistão (11') apresenta uma superfície de contato (12), sendo

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2/3 que em um lado interno (5) da parede (3) é previsto um componente próprio com uma superfície cônica (15') para colocação de uma porca de acionamento (24), e com uma segurança contra torção (27), caracterizado pelo fato de que o pistão (1') e o componente com a área cônica (15') são produzidos através de um processo de conformação a partir de um material de chapa metálica plana e o componente é apoiado no fundo de pistão (11').
7. Pistão (1'), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a segurança contra torção (27) na extremidade aberta do pistão (1') é formada integralmente com o pistão (1 ') entre porca de acionamento (24) e pistão (1').
8. Pistão (1'), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a segurança contra torção (27) é projetada com fecho por forma como borda da parede (3) deformada radialmente para dentro e em direção ao eixo longitudinal (2), que apresenta uma face de extremidade axial (28).
9. Pistão (1'), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que contornos (29) complementares são previstos entre a área frontal (28) e a porca de acionamento (24) para formar a segurança contra torção (27).
10. Pistão (1'), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o componente com a área cônica (15') é previsto como gamela (21) de parede fina, que é formada por duas partes com o pistão (1').
11. Pistão (1'), de acordo a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a gamela (21) está ligada de forma estanque à parede (3').
12. Pistão (1, 1'), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a área cônica (15, 15') encerra com o eixo longitudinal (2) um ângulo (α) de 30^o até 75^o.

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13. Pistão (1, 1'), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o ângulo (α) é de 60^o.