ES2223993T3 - Guarnicion de freno o de embrague y procedimiento para su fabricacion. - Google Patents

Abstract

Guarnición de freno o de embrague, especialmente para frenos o embragues de disco, con una placa de soporte (1) de material sintético, una guarnición de fricción (2) fijada sobre la placa de soporte (1) y un indicador de desgaste, caracterizada porque - en la placa de soporte (1) está empotrada al menos una pieza de inserción plana (3) y - esta pieza de inserción (3) lleva al menos un saliente (5) que sobresale de la placa de soporte (1) y que se extiende desde dicha placa de soporte hasta más allá del nivel de una superficie de unión entre la guarnición de fricción (2) y la placa de soporte (1) y encaja en dicha guarnición de fricción (2).

Description

Guarnición de freno o de embrague y procedimiento para su fabricación.

La invención concierne a una guarnición de freno o de embrague, especialmente para frenos o embragues de disco, con una placa de soporte, una guarnición de fricción fijada sobre la placa de soporte y un indicador de desgaste. Asimismo, la invención concierne a un procedimiento para fabricar una guarnición de freno o de embrague de esta clase.

En guarniciones de freno o de embrague la placa de soporte consiste generalmente en acero. Esto origina un peso correspondiente. También tienen que adoptarse medidas especiales para la instalación del indicador de desgaste. Cuando se trata de un indicador de desgaste mecánico, el elemento de oscilación acústica tiene que unirse en una operación separada con la placa de soporte. Cuando el indicador de desgaste funciona como un sensor de contacto eléctrico, es necesario un rebajo correspondiente conducido a través de la placa de soporte para engatillar el sensor. La unión con la guarnición de fricción puede comprender una capa intermedia, una película y/o una capa adhesiva. El documento DE-A-15 55 973 divulga una guarnición de freno con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

La invención se basa en el problema de hacer posible la producción de una guarnición de freno o de embrague de peso ligera y fácil de fabricar con indicador de desgaste integrado.

Para resolver este problema, la guarnición de freno o de embrague citada al principio se caracteriza según la invención porque

- en la placa de soporte está empotrada al menos una pieza de inserción plana y

- la pieza de inserción lleva al menos un saliente que se proyecta desde la placa de soporte y que se extiende desde dicha placa de soporte hasta más allá del nivel de una superficie de unión entre la guarnición de fricción y la placa de soporte y encaja en la guarnición de fricción.

Mediante el empleo de un material sintético adecuado, preferiblemente duroplástico, se obtiene frente a acero un considerable ahorro de peso para la placa de soporte. No obstante, se puede garantizar una resistencia suficiente, concretamente por medio de la pieza de inserción plana. Esta cumple dos funciones. Por un lado, representa una inserción de refuerzo y, por otro lado, forma el indicador de desgaste junto con el saliente de la misma que penetra en el material de la guarnición de fricción o que se proyecta al lado de esta guarnición de fricción. Por tanto, el indicador de desgaste está integrado en la placa de soporte de poco peso.

Sorprendentemente, se ha visto que el material de fricción establece una unión muy íntima con el material sintético de la placa de soporte. Por tanto, se pueden transmitir grandes fuerzas de cizalladura. Esto se logra sin el coste usual en otros casos en técnica de procedimiento para unir la guarnición de fricción aplicada a presión, sinterizada, remachada o pegada en forma suficientemente firme con la placa de soporte de acero.

Asimismo, mediante el empleo del material sintético se suprime el problema de la oxidación inferior, que es de gran importancia en placas de soporte de acero. Además, el material sintético no necesita
pintura.

Por último, cabe destacar aún que la conductividad calorífica del material sintético es sensiblemente más pequeña que la del acero. Por tanto, el sistema de freno o de embrague es protegido automáticamente contra un calentamiento excesivo. Además, el material sintético produce una buena amortiguación de ruidos.

La facilidad de elaboración del material sintético ofrece, sin más medidas, la posibilidad de que la placa de soporte sea provista de depresiones o asimetrías. Estas medidas pueden servir para mejorar el desgaste oblicuo de la guarnición o desplazar el punto de presión para lograr un comportamiento de oscilación y de ruido modificado. Por lo demás, el material sintético puede reforzarse con fibras, esterillas o similares.

La pieza de inserción está dispuesta preferiblemente en una zona de la placa de soporte en la que se introducen las fuerzas de apriete. Pueden resultar de esto diferencias, concretamente en función de si la guarnición está prevista por el lado del vástago o por el lado del pistón. Frecuentemente, se elige la pieza de inserción con una superficie tan grande que cubra todas las zonas críticas. Esto rige también para apéndices de guía como los que pueden estar dispuestos lateralmente en la placa de soporte.

El saliente de la pieza de inserción, que penetra en el material de la guarnición de fricción o que sobresale de la placa de soporte al lado de la guarnición de fricción, puede trabajar como un indicador de desgaste mecánico. Cuando el saliente entra en contacto con el disco de freno o de embrague giratorio, produce fuertes ruidos que le señalizan al conductor el desgaste de la guarnición de freno. Además o alternativamente, el saliente puede servir como emisor de señales eléctricas siempre que, lo que es especialmente ventajoso, la pieza de inserción consista en material eléctricamente conductivo. Se une ésta entonces con un cable y el saliente genera una señal tan pronto como se establezca un cierre a masa a través del disco de freno o de embrague. Por consiguiente, se enciende una luz de aviso de desgaste en el tablero de instrumentos. No es necesario un sensor separado con pinza correspondiente.

La conformación de la pieza de inserción no es en principio crítica. Es esencial que posea una forma plana y esté provista del saliente para el indicador de desgaste. Así, puede tratarse de una simple chapa que esté unida con el saliente. Entran en consideración también chapas con botones, acanaladuras u otras formaciones, concretamente también en forma de piezas troqueladas. Se ha visto que es especialmente ventajosa una chapa agujereada provista de nervios. Los agujeros reducen el peso sin perjudicar la función de refuerzo. Los nervios longitudinales y/o transversales forman una pluralidad de salientes y, por consiguiente, un indicador de desgaste distribuido por la superficie. En principio, se procurará que en el lado de entrada y en el lado de salida esté presente al menos un saliente respectivo, es decir, un nervio en el presente caso. Por lo demás, los salientes están en condiciones de reforzar adicionalmente la unión entre el material sintético y el material de fricción. Los espesores de la chapa pueden estar entre 0,5 mm y 2,5 mm.

Como ya se ha mencionado, el material sintético duroplástico ha demostrado ser especialmente ventajoso. Sin embargo, se puede recurrir también a materiales sintéticos termoplásticos.

El procedimiento según la invención para fabricar una guarnición de freno o de embrague es adecuado para resolver el problema planteado haciendo que un material de fricción, que presenta la forma de una guarnición de fricción, sea prensado con un material sintético que presenta la forma de una placa de soporte y en el que está empotrada una pieza de inserción plana. El sencillo proceso de prensado es suficiente para lograr la muy buena adherencia ya destacada de la guarnición de fricción sobre la placa de soporte. El procedimiento se puede realizar de manera sencilla. Esto rige especialmente cuando los materiales se vierten en un molde y se prensan en éste. Por ejemplo, se vierte primero el material de fricción y se alisa su superficie. Sigue luego un primer vertido del material sintético, sobre el cual se coloca la pieza de inserción, concretamente de tal manera que ésta penetre con su saliente o con sus salientes en el material de fricción. Sobre este conjunto se aplica después un segundo vertido de material sintético, tras lo cual se efectúa el prensado del material compuesto, concretamente de preferencia bajo aporte simultáneo de calor.

A diferencia de este modo de proceder, puede ser ventajoso también fabricar la capa de material de fricción y las capas de material sintético como piezas previamente prensadas y prensarlas después una con otra con inclusión de la pieza de inserción. Son igualmente posibles combinaciones de estos modos de proceder, por ejemplo el vertido del material de fricción y la introducción de las capas de material sintético como piezas previamente prensadas. Son imaginables aquí todas las posibilidades de variación.

Por último, en un perfeccionamiento de la invención existe la posibilidad de prensar el material sintético y/o el material de fricción mediante fundición inyectada. Esto rige también para solamente una de las capas de material sintético. El material de fricción puede presentarse aquí igualmente como un relleno o una pieza previamente prensada o bien puede elaborarse mediante fundición inyectada, si bien la proporción de materias abrasivas deberá ser relativamente pequeña.

En ciertas circunstancias, son necesarias medidas adicionales para fijar la pieza de inserción durante el proceso de fabricación en el molde. No obstante, deberá evitarse un vuelo lateral.

La invención se explica seguidamente con más detalle haciendo referencia a ejemplos de ejecución preferidos en relación con el dibujo adjunto. En el dibujo muestran:

La Figura 1, en representación esquemática, una sección a través de una guarnición de freno;

la Figura 2, una representación esquemática de un procedimiento de fabricación;

la Figura 3, una pieza de inserción configurada de manera algo diferente;

la Figura 4 a la Figura 7, placas de soporte con piezas de inserción dispuestas en formas diferentes; y

la Figura 8, una sección correspondiente a la Figura 1 a través de una forma de ejecución modificada.

Según la Figura 1, la guarnición de freno presenta una placa de soporte 1 que está provista de una guarnición de fricción 2. La placa de soporte 1 consiste en un material sintético duroplástico y contiene una pieza de inserción 3 que sirve como refuerzo y al mismo tiempo como indicador de desgaste.

La pieza de inserción 3 está formada por una chapa agujereada 4 que está provista de salientes 5 en forma de nervios. Como se indica mediante una línea irregular 6 que define el plano de separación entre el material de fricción y el material sintético, los salientes 5 penetran en el material de fricción. Cuando se ha desgastado en medida correspondiente la guarnición de fricción 2, los salientes 5 entran en contacto con el disco de freno giratorio. El ruido producido advierte al conductor del desgaste que ha tenido lugar.

Además, la pieza de inserción 3 consiste en un material eléctricamente conductivo y está conectada mediante un cable 7 a una luz de aviso del tablero de instrumentos. La luz es alimentada con corriente cuando se produce un cierre a masa a través del disco de freno.

La Figura 1 muestra también unos apéndices 7 a manera de topes que sirven para posicionar la pieza de inserción 3 durante el proceso de fabricación.

La Figura 2 muestra esquemáticamente en representación despiezada los distintos pasos de un procedimiento de fabricación preferido. El material de la guarnición de fricción 2 es vertida aquí en un molde y alisado en la superficie. Seguidamente, se introduce como vertido adicional una parte del material sintético para la placa de soporte 1. En ésta se coloca la pieza de inserción 3, concretamente de tal manera que los salientes 5 penetren en el material de la guarnición de fricción 2. Seguidamente, se efectúa como último vertido la introducción de la parte principal del material sintético para la placa de soporte 1. Por último, se prensa el cuerpo compuesto, endureciéndose en parte los materiales y uniéndose íntimamente uno con otro. A continuación, se efectúa el endurecimiento completo bajo aporte de calor.

La Figura 3 muestra una forma de ejecución algo modificada de una pieza de inserción 3 con sus salientes 5.

La Figura 4 muestra el contorno de una guarnición de freno en la que se ha dibujo en líneas de trazos el contorno de la pieza de inserción 3. La pieza de inserción 3 se extiende prácticamente por toda la superficie de la guarnición de freno, de modo que ésta es adecuada como guarnición de freno del lado del pistón y también como guarnición de freno del lado del vástago. Se abarcan también apéndices de guía laterales 9.

El ejemplo de ejecución según la Figura 5 se diferencia del correspondiente a la Figura 4 únicamente por la forma de la guarnición de freno.

Por el contrario, la Figura 6 muestra una guarnición de freno que es adecuada únicamente para su montaje por el lado del vástago. Están previstas dos piezas de inserción 3 que se extienden dentro de las zonas de los apéndices de guía 9 y que, por lo demás, cubren las zonas en las que se introducen las fuerzas de apriete.

Por último, la Figura 7 muestra una guarnición de freno exclusivamente para su montaje en el lado del pistón.

La forma de ejecución según la Figura 8 se diferencia de la correspondiente a la Figura 1 porque los salientes 5 de la pieza de inserción 3 no penetran en el material de la guarnición de fricción 2, sino que sobresalen de la placa de soporte 1 en posición lateral junto a la guarnición de fricción 2. Además, en el presente caso se trata de un indicador de desgaste puramente mecánico sin conexión eléctrica.

En el marco de la invención existen ciertamente posibilidades de variación. Esto rige sobre todo para la conformación de la pieza de inserción, en donde, aparte de las funciones de refuerzo y de indicador de desgaste, es de importancia una minimización del peso. En el procedimiento explicado en unión de la Figura 2 se vierten los materiales en el molde. Es igualmente posible el empleo de piezas previamente prensadas correspondientes para algunas o todas las capas. Asimismo, el material sintético y/o el material de la guarnición de fricción pueden unirse uno con otro mediante fundición inyectada. En cualquier caso, se obtiene una unión muy íntima. También pueden estamparse marcaciones en la placa de soporte.

Claims (10)

1. Guarnición de freno o de embrague, especialmente para frenos o embragues de disco, con una placa de soporte (1) de material sintético, una guarnición de fricción (2) fijada sobre la placa de soporte (1) y un indicador de desgaste, caracterizada porque

- en la placa de soporte (1) está empotrada al menos una pieza de inserción plana (3) y

- esta pieza de inserción (3) lleva al menos un saliente (5) que sobresale de la placa de soporte (1) y que se extiende desde dicha placa de soporte hasta más allá del nivel de una superficie de unión entre la guarnición de fricción (2) y la placa de soporte (1) y encaja en dicha guarnición de fricción (2).

2. Guarnición de freno o de embrague según la reivindicación 1, caracterizada porque la pieza de inserción (3) está dispuesta en una zona de placa de soporte (1) en la que se introducen las fuerzas de apriete.

3. Guarnición de freno o de embrague según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque la placa de soporte (1) presenta al menos un apéndice de guía lateral (9) y porque la pieza de inserción (3) se extiende dentro de la zona del apéndice de guía.

4. Guarnición de freno o de embrague según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la pieza de inserción (3) consiste en material eléctricamente conductivo.

5. Guarnición de freno o de embrague según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la pieza de inserción (3) está construida como una chapa agujereada (4) provista de nervios.

6. Guarnición de freno o de embrague según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la placa de soporte (1) consiste en material sintético duroplástico.

7. Procedimiento para fabricar una guarnición de freno o de embrague, especialmente para frenos o embragues de disco, caracterizado porque un material de fricción es llevado a la forma de una guarnición de fricción (2) y prensado con un material sintético que tiene la forma de una placa de soporte (1), empotrándose en el material sintético de la placa de soporte una pieza de inserción plana (3) de tal manera que al menos un saliente sobresalga del material de la placa de soporte, en la zona de un plano de unión, hacia el material de fricción y se encastre en éste.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque los materiales se vierten en un molde y se prensan en éste.

9. Procedimiento según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque se preforma al menos una parte de los materiales dándole la configuración de una pieza previamente prensada.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque se prensan el material sintético y/o el material de fricción mediante fundición inyectada.