BRPI1014343B1

BRPI1014343B1 - Disco de freio, especialmente disco de freio ventilado, com um anel de fricção

Info

Publication number: BRPI1014343B1
Application number: BRPI1014343-2A
Authority: BR
Inventors: Guenther Schwarz; Hans-Walter Mueller
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2010-03-01
Publication date: 2020-09-29
Also published as: JP2012525549A; PL2425144T3; JP5393876B2; EP2425144B1; EP2425144A1; WO2010124890A1; DE102009002690A1

Abstract

disco de freio. a presente invenção refere-se a um disco de freio (10) que é conformado com um anel de fricção (12) e um vaso de disco (11), unido com o anel de fricção (12). entre os dois discos de freio (12a, 12b) é conformado um filete de suporte (21), no qual se encontram recortes (25). nestes recortes (25) pode penetrar uma corrente de ar de resfriamento, que elimina o calor gerado no processo da frenagem.

Description

Estado da Técnica

[001] A presente invenção refere-se a um disco de freio, especialmente um disco de freio ventilado, com um anel de fricção e um componente de suporte, especialmente um vaso de disco, unido com o anel de fricção através de componentes de ligação. O disco de freio é montado e conformado de modo flutuante.

[002] A partir do documento DE 43 32 951 A1 passou a ser conhecido um disco de freio ventilado que possui um anel de fricção e um componente de suporte, unido por meio de elos de ligação com o anel de fricção. Os elos de ligação são conformados, especialmente, como pinos, parafusos ou semelhantes unidades, estando dispostos distribuídos pela circunferência do componente de suporte. Os elos de ligação projetam-se dentro de recortes na parede circunferencial do anel de fricção. O anel de fricção está, portanto, montado "flutuante" sobre o vaso de disco. Não obstante, por ocasião de um aumento de temperatura, produzido por um processo de frenagem, os elos de ligação podem se expandir radialmente sem o perigo de distorções. Mas, no caso de torques maiores, existe o perigo de que, em virtude do livre comprimento dos elos de ligação, isto é, em virtude da distância entre o componente de suporte e o anel de fricção, os elos de ligação podem se flexionar e, em caso extremo, soltar-se do seu assento.

[003] A partir do documento DE 10 2007 054 393 A1, publicado posteriormente, passou a ser conhecido um disco de freio, no qual também o anel de fricção e o vaso do disco são produzidos de diferentes materiais, estando unidos com elos de ligação, especialmente pinos. Neste freio de disco, nas duas faces de fricção está montado um prolongamento que apresenta uma perfuração transfixante ou um orifí- cio cego, dentro quais se projetam os elementos de ligação. Estes prolongamentos estão unidos com as duas faces de fricção. Desta maneira resulta, forçosamente, uma grande diferença de massa entre as faces de fricção e aquelas do prolongamento. Na operação, isto é, na frenagem, isto resulta em um elevado gradiente de temperatura entre o prolongamento e as faces de fricção. Desta forma, são produzidos altos gradientes de tensão, os quais, em caso extremo, podem resultar na formação de fissuras nas faces de fricção. Além disso, pelo tamanho dos prolongamentos é inibida uma penetração de ar nos canais de arrefecimento do disco de freio que se encontram entre as faces de fricção.

[004] Também no documento DE 10 2008 042 173 A1 posteriormente publicado, está descrito um disco de freio, no qual o anel de fricção e o vaso do disco consistem em diferentes materiais. Aqui, os elos de ligação se deslocam em prolongamentos, presos em travessões dos dois discos de freio. Com este tipo de fixação, os prolongamentos são banhados satisfatoriamente com ar de arrefecimento, mas, em casos extremos, podem ocorrer problemas de resistência. Além disso, em determinadas formas de medidas de construção, podem surgir problemas técnicos de fundição.

Vantagens da Invenção

[005] O disco de freio consoante a invenção, apresenta, por sua vez, a vantagem de que as condições de montagem existentes do disco de freio não precisam ser modificadas, mas o prolongamento entre os dois discos de freio é resfriado. As formações de recortes nos prolongamentos possibilitam uma derivação relativamente simples do calor, formada na operação, isto é, na frenagem. Desta forma, na região dos prolongamentos, tensões eventualmente ali incidentes podem ser evitadas. A tendência à formação de fissuras nos discos de freio será, assim, reduzida. Também a formação de fissuras nos prolongamentos é evitada. O aquecimento reduzido do prolongamento também faz com que resultem apenas reduzidas diferenças na expansão térmica para os elos de ligação, consistindo, normalmente, em aço, e o prolongamento, normalmente de ferro-gusa. Isto exige que a mobilidade dos pinos na perfuração do prolongamento seja assegurada em todas as faixas de temperaturas durante a operação. Por outro lado, a resistência de todo o disco de freio é garantida, de maneira que também é possível o emprego em condições extremas e no caso de solicitações robustas. Caso os recortes estiverem formados na circunferência interna de modo circundante e sempre entre os elos de ligação e um dos discos de freio, então é possível uma convecção térmica uniforme e simultânea neutralização de tensão uniforme. Os recortes são conformados mecanicamente durante o processo de usinagem, por exemplo, com fresagem, realizada após o processo de fundição.

Desenho

[006] A figura 1 apresenta um corte parcial por um disco de freio. Descrição do Exemplo de Execução

[007] A figura 1 indica com o número 10 um disco de freio que consiste em um vaso de disco 11 e em um anel de fricção 12. De modo conhecido, o vaso do disco 11 está preso no cubo de um veículo, de uma maneira aqui não representada, sendo que os parafusos para fixação ultrapassam as perfurações 13 do vaso de disco 11. Através de uma variedade de elos de ligação 16, em forma de pinos ou parafusos ou semelhantes peças, perfiladas na parede circunferencial 15 do vaso de disco 11, o vaso de disco 11 está ligado com o anel de fricção 12. O pino 16 apresenta uma cabeça 18 com prolongamento 18a re- volvente, com o qual está firmemente preso na parede circunferencial 15 do vaso de disco 11.0 anel de fricção 12 consiste em dois discos de freio 12a e 12b, os quais estão interligados por uma variedade de filetes 17, circunferencialmente distribuídos e projetando-se, especial- mente em sentido radial, de maneira que é formado um disco de freio ventilado. Na região da circunferência interna do anel de fricção 12, está conformado um filete de suporte 21. Este anel de suporte 21 se estende entre os dois discos de freio 12a e 12b por toda a circunferência. Eventualmente, o filete de suporte também pode ser conformado por segmentos, de maneira que cada segmento do filete de suporte se encontra em uma posição oposta a um pino 16. No filete de suporte 21 são conformadas perfurações 22 transfixantes para receberem os pinos 16. Mas seriam também imagináveis perfurações cegas. Estas perfurações 22 são conformadas na figura no eixo longitudinal central do anel de fricção 12, ou seja, centricamente entre os dois discos de freio 12a e 12b. Mas também seria possível uma defasagem dessas duas perfurações 22. No filete de suporte 21 são formados recortes 25 abertos na direção do vaso do disco 11 e que circundam todo o diâme-tro interno 20. O recorte 25 encontra-se aproximadamente no centro entre o disco de freio 12a e a parede da perfuração 22, ou seja, entre a parede da perfuração 22 e o disco de freio 12b. O local dos recortes 25 no filete de suporte 21 pode, todavia, também ter acabamento diferente dos discos de freio 12a, 12b, dependendo da convecção térmica desejada. Para uma convecção térmica ótima, seria desejável conformar o recorte 25 diretamente na base do respectivo freio de disco 12a, 12b. Seria possível conformar vários recortes 25 entre um disco de freio 12a, 12b e o elo de ligação 16. Os recortes 25 deveriam se estender paralelos e convergentes. Também podem ser engastados com profundidade variável dentro do filete de suporte 21. A conformação deveria, todavia, ser simétrica em relação aos elos de ligação 16.

[008] O anel de fricção 12 é de ferro-gusa, enquanto que o vaso de disco 11 consiste em metal leve, especialmente alumínio ou magnésio. O pino 16 é produzido de aço nobre, especialmente aço obre inoxidável. Na produção será feito, inicialmente, o anel de fricção 12, consistindo em ferro-gusa, e os pinos 16 são introduzidos nas perfurações 22. Em seguida, o vaso de disco 11 será vertido. Também as cabeças 18 dois pinos 16 são fundidas conjuntamente na parede circun- ferencial 15 do vaso de disco 11.

[009] O anel de fricção 12 está montado flutuante sobre o vaso de disco 11. Para tanto, os pinos 16 precisam estar integrados nas perfurações 22 com força relativamente reduzida, de maneira que o anel de fricção 12 possa mover-se em reduzida extensão nos pinos 16. Isto é necessário, visto que no processo da frenagem, o anel de fricção 12 é aquecido e se expande em reduzida extensão a partir do vaso do disco 11 em direção radial. Pelos recortes 25, todavia, este processo de aquecimento é reduzido, visto que os recortes 15 geram um efeito de resfriamento e um efeito redutor de tensões.

Claims

1. Disco de freio (10), especialmente disco de freio ventilado, com um anel de fricção (12), constituído pelo menos de dois discos (12a, 12b) separados por filetes (17), e com um componente de suporte (11), sendo que na circunferência do componente de suporte (11) estão previstos vários componentes de ligação (16) unidos com o componente de suporte (11), que se projetam, pelo menos parcialmente, dentro de um filete de suporte (21) conformado entre os discos (12a, 12b) do anel de fricção (12) e pelo menos parcialmente circundante, caracterizado pelo fato de que no filete de suporte (21), entre os componentes de ligação (16) e pelo menos um disco (12a, 12b) do anel de fricção (12) é conformado um recorte (25) circundante pelo menos parcialmente anelar e os recortes (25) são introduzidos mecanicamente durante um processo de usinagem que ocorre após o processo de fundição.

2. Disco de freio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recorte (25) é aberto na direção do componente de suporte (11).

3. Disco de freio de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que entre um disco (12a) e o membro de ligação (16) é conformado um recorte (25) e um recorte (25) se encontra entre o membro de ligação (16) e o outro disco (12b) do anel de fricção (12).

4. Disco de freio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o(s) recorte(s) (25) se en- contra(m) na região da base do disco (12a, 12b) do anel de fricção (12).

5. Disco de freio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o(s) recorte(s) se proje- ta(m) em paralelo para com o componente de ligação (16).

6. Disco de freio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que os recortes (25) se projetam em paralelo entre si.

7. Disco de freio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que vários recortes (25) encontram-se entre o disco (12a, 12b) e o membro de ligação (16).

8. Disco de freio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o componente de suporte (11) consiste em metal leve, especialmente de alumínio, o anel de fricção (12) consiste em ferro-gusa e o componente de ligação (16) consiste em metal nobre.

9. Disco de freio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o membro de ligação (16) é um pino, parafuso ou semelhante.