ES2202923T3 - Disposicion de anclaje para retener un sensor en un freno de tambor. - Google Patents
Disposicion de anclaje para retener un sensor en un freno de tambor.Info
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Abstract
Freno (10) de tambor que tiene una primera (14) y una segunda (16) zapatas de freno retenidas en una placa (20) de apoyo, teniendo dicha primera (14) y segunda (16) zapatas de freno cada una un primer extremo (22) conectado a un actuador (12) y un segundo extremo (26) retenido en una disposición (24) de anclaje, respondiendo dicho actuador (12) a una señal de entrada mediante el movimiento de dicha primera (14) y segunda (16) zapatas de freno en acoplamiento con un tambor (18) para efectuar una aplicación del freno, incluyendo dicha disposición (24) de anclaje un medio sensor para medir un par motor generado entre dicha primera (14) y segunda (16) zapatas de freno y el tambor (18) durante dicha aplicación del freno, estando caracterizado dicho freno (10) de tambor porque la disposición de anclaje comprende un soporte (44) que tiene una base (46) con una primera (48) y segunda (50) paredes laterales fijadas a dicha placa (20) de apoyo, teniendo dicha primera pared (48) lateral una primera abertura (56) en la misma mientras que dicha segunda pared (50) lateral tiene una segunda abertura (58) en la misma, estando situado un elemento (64) de núcleo de dicho medio sensor entre dicha primera (48) y segunda (50) paredes laterales de dicho soporte (44), extendiéndose un primer elemento (66) de conexión a través de dicha primera abertura (56) para conectar dicha primera zapata (14) de freno a dicho elemento (64) de núcleo, y extendiéndose un segundo elemento (74) de conexión a través de dicha segunda abertura (58) para conectar dicha segunda zapata (16) de freno a dicho elemento (64) de núcleo, definiendo dichas primera (14) y segunda (16) zapatas de freno en acoplamiento con dicho tambor (18) una zapata de freno delantera y una zapata de freno trasera, produciendo dicha zapata de freno delantera una primera fuerza que actúa en dicho elemento (64) de núcleo para modificar independientemente una señal de salida generada en el mismo y para definir un par motor de funcionamiento desarrollado durante una aplicación del freno.
Description
Disposición de anclaje para retener un sensor en
un freno de tambor.
Esta invención se refiere a una disposición de
anclaje para su uso en un sistema de freno en el que una fuerza
generada durante una aplicación del freno entre una zapata de freno
delantera y un tambor correspondiente se aplica a un sensor de carga
para dotar a un controlador con una indicación de la fuerza de
freno desarrollada y para controlar el servofuncionamiento entre la
primera y segunda zapatas de freno en un freno de tambor.
Durante un periodo de tiempo, en los vehículos se
han desarrollado y utilizado frenos controlados eléctricamente. Una
característica deseable ofrecida por tales frenos reside en su
simplicidad y posibilidad de reducir el peso total de un vehículo.
Un ejemplo de un freno eléctricamente controlado puede encontrarse
en la Patente de los EE.UU. 5.201.387. En un freno de este tipo, un
par motor de salida procedente de un motor eléctrico se modifica
mediante el uso de varios engranajes para proporcionar una entrada
para mover las pastillas de freno en acoplamiento con otro elemento
con el fin de efectuar una aplicación del freno. Un módulo de freno
individual para un vehículo incluiría un freno de tambor en el que
una primera y segunda zapatas de freno son empujadas por un actuador
como una función de par motor desarrollada por un motor eléctrico
en respuesta a una señal de entrada suministrada por un controlador,
por un operario para efectuar una aplicación del freno. Un aspecto
en el funcionamiento de tales frenos es la velocidad a la que se
desarrolla la fuerza de actuación, y la intensidad de la fuerza de
actuación resultante se produce para detener el vehículo dentro de
una distancia de frenado deseada durante una aplicación del freno.
En vehículos que tienen frenos eléctricos, los sensores están
asociados con las ruedas individuales para dotar a un controlador
con una indicación del frenado de cada rueda, con el fin de regular
las señales de funcionamiento de las ruedas individuales para
obtener una parada eficaz, equilibrada y suave. Desafortunadamente,
el servofuncionamiento que se produce entre una zapata de freno
delantera en la zapata de freno trasera y las variaciones en la
eficacia del freno puede influir de manera errónea en el par motor
del freno generado durante el frenado. Por tanto, aunque los
sistemas de frenos eléctricamente controlados cumplen con las
normas actuales de funcionamiento, su uso se ha limitado
generalmente al uso en sistemas de frenos para vehículos
remolcados.
En el documento
EP-A-0388040 se describe un freno de
tambor eléctricamente controlado, que tiene un medio sensor para
medir el par motor de frenado. El medio sensor está formado por una
parte que puede desviarse del contacto de las zapatas de freno. Al
actuar el freno, dicha parte que puede desviarse se flexiona bajo
la carga de las zapatas de freno y refleja una luz desde un conjunto
sensor y transmisor de radiación a un sensor óptico. Una unidad
electrónica convierte las señales ópticas en señales eléctricas
representativas del par motor de frenado.
Un primer objeto de la presente invención es
proporcionar un sistema de frenos con una disposición de anclaje
que tenga un sensor que sólo utilice una fuerza de par motor
generada por una zapata delantera durante el frenado para dotar a
un controlador con una señal de funcionamiento representativa del
frenado de un freno de rueda individual.
Según esta invención, tal como se define en la
reivindicación 1, una primera y segunda zapatas están retenidas en
una placa de apoyo, cada una de las cuales tiene un primer extremo
conectado a un actuador y un segundo extremo retenido en una
disposición de anclaje. El actuador responde a una señal de entrada
moviendo la primera y segunda zapatas de freno en acoplamiento con
un tambor para efectuar una aplicación del freno. La disposición
del anclaje incluye un medio sensor para medir un par motor
generado entre dichas primera y segunda zapatas de freno y el tambor
durante una aplicación del freno. La disposición de anclaje está
caracterizada por un soporte que tiene una base con una primera y
segunda paredes laterales fijadas a la placa de apoyo. La primera
pared lateral tiene una primera abertura en la misma, mientras que
la segunda pared lateral tiene una segunda abertura en la misma. Un
elemento de núcleo del sensor está situado entre la primera y
segunda paredes laterales del soporte. Un primer elemento de
conexión se extiende a través de la primera abertura para conectar
la primera zapata de freno al sensor mientras un segundo elemento
de conexión se extiende a través de la segunda abertura para la
conexión de la segunda zapata de freno al sensor. Existe un hueco
entre el sensor y la primera y segunda paredes laterales. La
primera y segunda zapatas de freno en acoplamiento con el tambor
definen una zapata de freno delantera y una zapata de freno trasera
para producir un par motor de funcionamiento. La zapata de freno
delantera produce una primera fuerza que está comunicada a través
de una de la primera y segunda conexiones para mover inicialmente
el sensor en acoplamiento con una de la primera y segunda paredes
laterales del soporte para eliminar el hueco, y a partir de
entonces, transferir una fuerza de funcionamiento al sensor. La
fuerza de funcionamiento comprime el sensor para modificar una
señal de salida generada en el mismo y definir un par motor de
funcionamiento desarrollado durante una aplicación del freno. Esta
señal de salida para este freno individual se comunica con un
ordenador y se compara con un nivel global deseado de frenado para
sincronizar el frenado de un vehículo y proporcionar una parada
eficaz, equilibrada y suave.
Una ventaja de estos sistemas de frenos reside en
el uso exclusivo del par motor de funcionamiento desarrollado
mediante el acoplamiento de una zapata de freno delantera con un
tambor para definir una señal de funcionamiento que se utiliza para
controlar una entrada de actuación suministrada a un freno y
sincronizar de este modo el frenado de varios frenos de rueda de un
vehículo.
Una ventaja adicional de este sistema de freno
viene dada por el control del servofuncionamiento entre las zapatas
de freno delantera y trasera para proporcionar una parada eficaz,
equilibrada y suave en respuesta a un nivel deseado de frenado de un
vehículo.
La figura 1 es una ilustración esquemática de un
freno de tambor para su uso en un sistema de frenos que tiene un
sensor realizado según los principios de la presente invención;
La figura 2 es una vista transversal tomada a lo
largo de la línea 2-2 de la figura 1, que ilustra
la relación entre el núcleo de un transductor y un soporte con par
motor generado mediante el acoplamiento de una zapara de freno
delantera cuando una rueda gira en un sentido contrario a las
agujas del reloj; y
La figura 3 es una vista transversal tomada a lo
largo de la línea 2-2 de la figura 1, que ilustra
la relación entre el núcleo de un transductor y un soporte con par
motor generado mediante el acoplamiento de una zapata de freno
delantera cuando una rueda gira en un sentido de las agujas del
reloj.
El conjunto 10 de freno de tambor ilustrado en la
figura 1 incluye una primera 14 y segunda 16 zapatas de freno, que
se mueven en acoplamiento con un tambor 18 mediante un actuador 12
de piñón y cremallera, tal como se describe por completo en la
Solicitud de Patente de los EE.UU.
(320-97-037) para efectuar una
aplicación del freno.
La primera zapata 14 de freno tiene una banda 30
con un primer extremo 22 conectado al actuador 12 de piñón y
cremallera y un segundo extremo 26 situado en una disposición 24 de
anclaje. La banda 30 está montada en la placa 20 de apoyo mediante
un pasador 32 elástico que permite que el primer extremo 22 gire
alrededor del segundo extremo 26 en respuesta a una fuerza de
actuación suministrada por el actuador 12 de piñón y cremallera
para mover la pastilla 15 de fricción en la zapata 14 de freno en
acoplamiento con el tambor 18 durante una aplicación del freno.
La segunda zapata 16 de freno tiene una banda 34
con un primer extremo 36 conectado al actuador 12 de piñón y
cremallera y un segundo extremo 38 situado en una disposición 24 de
anclaje. La banda 34 está montada en la placa 20 de apoyo mediante
pasadores 32' elásticos que permite que el primer extremo 36 gire
alrededor del segundo extremo 38 en respuesta a una fuerza de
actuación suministrada por el actuador 12 de piñón y cremallera
para mover la pastilla 17 de fricción en la zapata 16 de freno en
acoplamiento con el tambor 18 durante una aplicación del freno.
Unos muelles 40 y 42 actúan en las bandas 30 y 34
para empujar los extremos 22 y 36 en acoplamiento con el actuador
12 de piñón y cremallera y los extremos 26 y 38 en acoplamiento con
la disposición 24 de anclaje.
Cuando las pastillas 15 y 17 de fricción se
acoplan al tambor 18 se crea un par motor de funcionamiento que se
transfiere a la disposición 24 de anclaje. La disposición 24 de
anclaje incluye un transductor de fuerza de un tipo descrito en la
Patente de los EE.UU. 5.588.466 para dotar a un controlador 28 con
una indicación de la fuerza de frenado que se deriva en respuesta a
una señal de entrada suministrada al actuador 12 de piñón y
cremallera.
Más detalladamente, la disposición 24 de anclaje,
tal como se muestra mejor en las figuras 2 y 3, incluye un soporte
44 que tiene una base 46 con una primera 48 y segunda 50 paredes
laterales fijadas a la placa 20 de apoyo mediante fiadores 52 y 54.
La primera pared 48 lateral tiene una primera abertura 56 en la
misma, mientras que la segunda pared 50 lateral tiene una segunda
abertura 58 en la misma. El primer 60 y segundo 62 brazos se
extienden desde la base 46 hacia la placa 20 de apoyo. Un elemento
64 de núcleo del transductor de fuerza (sensor) está situado entre
la primera 48 y segunda 50 paredes laterales del soporte 44. Entre
el elemento 64 de núcleo y la primera 48 y segunda 50 paredes
laterales está prevista una tolerancia dimensional, de manera que
se produzca un hueco "x". La dimensión lineal del hueco x se
selecciona como una función de un desplazamiento deseado para no
sobrepasar la holgura de desplazamiento entre las pastillas 15 y 17
de fricción y el tambor 18.
Un primer elemento 66 de conexión se extiende a
través de la primera abertura 56 para conectar la primera zapata 14
de freno al elemento 64 de núcleo. El primer elemento 66 de
conexión tiene un cuerpo cilíndrico con un primer diámetro 68 que se
acopla al elemento 64 de núcleo y un segundo diámetro 70 con una
ranura 72 en la misma para alojar el segundo extremo 26 de la zapata
14 de freno.
Un segundo elemento 74 de conexión se extiende a
través de la segunda abertura 58 para conectar la segunda zapata 16
de freno al elemento 64 de núcleo. El segundo elemento 74 de
conexión tiene un cuerpo cilíndrico con un primer diámetro 78 que se
acopla al elemento 64 de núcleo y un segundo diámetro 80 con una
ranura 82 en la misma para alojar el segundo extremo 38 de la zapata
16 de freno.
El elemento 64 de núcleo que está situado de
manera holgada entre la primera 44 y segunda 46 paredes laterales
tiene un saliente 84 que se extiende a través de una ranura 85 en
la placa 20 de apoyo para ayudar a los brazos 60 y 62 a mantener el
elemento 64 de núcleo en alineación con los elementos 66 y 74 de
conexión.
Cuando se desea una aplicación del freno, un
operario suministra una entrada a un controlador 28 que suministra
una señal de entrada de funcionamiento a un motor eléctrico del
actuador 12. La salida procedente del motor eléctrico se transmite
mediante un engranaje solar al eje 25. La rotación del eje 25 se
transforma en movimiento lineal de la primera 27 y segunda 27
cremalleras opuestas. El movimiento de la primera 27 y segunda 29
cremalleras del actuador 12 proporciona una fuerza que hace girar
los primeros extremos 22 y 36 de las zapatas 14 y 16 alrededor de la
disposición 24 de anclaje por medio de los segundos extremos 26 y
38 y acopla los forros 15 y 17 de fricción con el tambor 18 para
efectuar una aplicación del freno.
Al acoplar el primer 15 y segundo 17 forros de
fricción de la primera 14 y segunda 16 zapatas de freno con un
tambor 18, se crean una zapata de freno delantera y una zapata de
freno trasera. Si un vehículo se está desplazando en una dirección
de avance, el tambor 18 girará en un sentido contrario a las agujas
del reloj y la primera zapata 14 de freno se define como la zapata
de freno delantera y la zapata 16 de freno se define como la zapata
de freno trasera. El par motor generado por el acoplamiento del
forro 15 de fricción con el tambor 18 introduce una primera fuerza
en la zapata 14 de freno que se transmite al elemento 66 de
conexión para mover inicialmente el elemento 64 de núcleo en
acoplamiento con la pared 50 lateral y eliminar cualquier hueco x
entre el elemento 64 de núcleo y la pared 50 lateral y a partir de
entonces, comprimir el elemento 64 de núcleo entre la conexión 66 y
la pared 50 extrema. La compresión del elemento 64 de núcleo
modifica una señal de salida generada en la misma. La señal de
salida modificada se comunica continuamente a un controlador 28 para
su evaluación con las señales de funcionamiento suministradas por
otras ruedas del vehículo para dotar al actuador 12 con una señal de
funcionamiento para desarrollar una parada eficaz, equilibrada y
suave.
En esta disposición 24 de anclaje sólo la fuerza
generada en la zapata de freno delantera se utiliza para
desarrollar una señal de funcionamiento que se suministra al
controlador 90 al sincronizar el frenado para todo el vehículo.
Únicamente la fuerza desarrollada por la zapata de freno delantera
se comunica con el elemento 64 de núcleo y como el soporte 44 está
fijado a la placa 20 de apoyo y por tanto, no se añade a la fuerza
de par motor de giro desarrollada en la zapata de freno trasera. Al
limitar el elemento 64 de núcleo dentro del soporte 44 sólo la
fuerza de par motor de giro desarrollada por la zapata 14 de freno
delantera se utiliza de manera eficaz para proporcionar una
indicación de la fuerza de frenado desarrollada por un freno de
rueda individual.
La figura 3 ilustra la función de funcionamiento
del aparato 24 de anclaje cuando el vehículo se está moviendo hacia
atrás y el tambor 18 está girando en un sentido de las agujas del
reloj. En esta situación, la zapata 16 de freno se convierte en la
zapata de freno delantera y la zapata 14 de freno se convierte en
la zapata de freno trasera. La fuerza generada en la zapata 16 de
freno se transmite al elemento 64 de núcleo y mueve inicialmente el
elemento 64 de núcleo en acoplamiento con la pared 48 lateral y
define el hueco x adyacente a la pared 50 lateral. La fuerza
adicional aplicada al elemento 64 de núcleo a través de la conexión
74 comprime el elemento de núcleo y, en consecuencia, modifica una
salida de funcionamiento que se suministra al controlador 28 para
garantizar que una señal de salida se suministra al actuador 12 de
piñón y cremallera para desarrollar una parada eficaz, equilibrada y
suave.
Al recibir una señal de entrada desde cualquier
rueda individual, el controlador 28 evalúa una fuerza de
funcionamiento deseada que alcanzará una parada equilibrada y suave.
En el caso de que cualquier par de ruedas estén funcionando en una
superficie que tenga distintos coeficientes de fricción, tal como
se ha experimentado cuando dos ruedas están en el hielo y dos ruedas
están en suelo seco, el controlador 28 dotará a los frenos
individuales asociados con cada conjunto de rueda con señales de
funcionamiento para alcanzar el equilibrio sincronizado deseado
durante una aplicación del freno.
Claims (7)
1. Freno (10) de tambor que tiene una primera
(14) y una segunda (16) zapatas de freno retenidas en una placa
(20) de apoyo, teniendo dicha primera (14) y segunda (16) zapatas
de freno cada una un primer extremo (22) conectado a un actuador
(12) y un segundo extremo (26) retenido en una disposición (24) de
anclaje, respondiendo dicho actuador (12) a una señal de entrada
mediante el movimiento de dicha primera (14) y segunda (16) zapatas
de freno en acoplamiento con un tambor (18) para efectuar una
aplicación del freno, incluyendo dicha disposición (24) de anclaje
un medio sensor para medir un par motor generado entre dicha
primera (14) y segunda (16) zapatas de freno y el tambor (18)
durante dicha aplicación del freno, estando caracterizado
dicho freno (10) de tambor porque la disposición de anclaje
comprende un soporte (44) que tiene una base (46) con una primera
(48) y segunda (50) paredes laterales fijadas a dicha placa (20) de
apoyo, teniendo dicha primera pared (48) lateral una primera
abertura (56) en la misma mientras que dicha segunda pared (50)
lateral tiene una segunda abertura (58) en la misma, estando
situado un elemento (64) de núcleo de dicho medio sensor entre dicha
primera (48) y segunda (50) paredes laterales de dicho soporte
(44), extendiéndose un primer elemento (66) de conexión a través de
dicha primera abertura (56) para conectar dicha primera zapata (14)
de freno a dicho elemento (64) de núcleo, y extendiéndose un
segundo elemento (74) de conexión a través de dicha segunda abertura
(58) para conectar dicha segunda zapata (16) de freno a dicho
elemento (64) de núcleo, definiendo dichas primera (14) y segunda
(16) zapatas de freno en acoplamiento con dicho tambor (18) una
zapata de freno delantera y una zapata de freno trasera,
produciendo dicha zapata de freno delantera una primera fuerza que
actúa en dicho elemento (64) de núcleo para modificar
independientemente una señal de salida generada en el mismo y para
definir un par motor de funcionamiento desarrollado durante una
aplicación del freno.
2. Freno de tambor tal como se ha expuesto en la
reivindicación 1, caracterizado adicionalmente por la
existencia de un hueco (x) entre dicho elemento (64) de núcleo y
dichas primera (48) y segunda (50) paredes laterales, permitiendo
dicho hueco (x) que dicho elemento (64) de núcleo se mueva dentro
de dicho soporte (44) en respuesta a dicha primera fuerza para
controlar el servofuncionamiento entre dichas primera (14) y
segunda (16) zapatas de freno.
3. Freno de tambor tal como se ha expuesto en la
reivindicación 2, en el que dicha disposición (24) de anclaje está
caracterizada adicionalmente por estar comunicada dicha
primera fuerza a través de una de dichas primera (66) y segunda (74)
conexiones para mover dicho elemento (64) de núcleo en acoplamiento
con una opuesta de dichas primera (48) y segunda (50) paredes
laterales para comprimir dicho elemento (64) de núcleo y producir
dicha señal de salida.
4. Freno de tambor tal como se ha expuesto en la
reivindicación 3, en el que dicho hueco (x) está
caracterizado adicionalmente por estar entre dicho elemento
(64) de núcleo y dichas primera (48) y segunda (50) paredes,
acoplando dicho elemento (64) de núcleo dicha primera pared (48)
cuando dicho par motor de funcionamiento es una fuerza en el sentido
de las agujas del reloj y dicha segunda pared (50) cuando dicho par
motor de funcionamiento es una fuerza en el sentido contrario a las
agujas del reloj.
5. Freno de tambor tal como se ha expuesto en la
reivindicación 4, caracterizado adicionalmente por estar
dicha señal de salida evaluada por un controlador (28) para
sincronizar dicha señal de entrada con un nivel deseado de frenado
de un vehículo.
6. Freno de tambor tal como se ha expuesto en la
reivindicación 5, caracterizado adicionalmente por un
saliente (84) que se extiende desde dicho elemento (64) de núcleo y
está situado en una ranura (85) en dicha placa (20) de apoyo para
alinear dicho elemento (64) de núcleo dentro de dicho soporte
(44).
7. Freno de tambor tal como se ha expuesto en la
reivindicación 4, caracterizado adicionalmente por estar
dicha señal de salida evaluada por un controlador (28) con una señal
de entrada para el frenado sincronizado de las ruedas individuales
de un vehículo.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/013,336 US5979613A (en) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | Anchor arrangement for retaining a sensor in a drum brake |
| US13336 | 1998-01-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2202923T3 true ES2202923T3 (es) | 2004-04-01 |
Family
ID=21759446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES98962848T Expired - Lifetime ES2202923T3 (es) | 1998-01-26 | 1998-11-25 | Disposicion de anclaje para retener un sensor en un freno de tambor. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5979613A (es) |
| EP (1) | EP1049884B1 (es) |
| DE (1) | DE69816130T2 (es) |
| ES (1) | ES2202923T3 (es) |
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