ES2236289T3 - Zapata de freno con forro de friccion ranurado. - Google Patents
Zapata de freno con forro de friccion ranurado.Info
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Abstract
Zapata de freno (1), en particular para un freno de disco de vehículos automóviles, con una placa de soporte (2) a la cual está fijado un forro de fricción (6) en el que están dispuestas formando un dibujo de ranuras ranuras (8) que son abiertas hacia el exterior en su desembocadura en la parte del borde y hacia el disco de freno del freno de disco, estando las ranuras (8) rellenadas con un material de relleno (12) que no tiene material de fricción; caracterizada por el hecho de que para la reducción de las oscilaciones del momento en el frenado - las ranuras (8) forman una cuadrícula de ranuras mediante la cual el forro de fricción (6) queda dividido en una pluralidad de partes del forro, - el material de relleno (12) es elástico y en las ranuras (8) se adhiere a las paredes de las partes del forro y conecta las partes del forro elásticamente entre sí, y - está dispuesta entre la placa de soporte (2) y el forro de fricción (6) una capa intermedia (4) amortiguadora de las vibraciones.
Description
Zapata de freno con forro de fricción
ranurado.
La invención se refiere a una zapata de freno
según el preámbulo de la reivindicación 1.
Tales zapatas de freno son adecuadas en
particular para los frenos de disco de los automóviles y presentan
una placa de soporte que es de metal, estando fijado a la misma
preferiblemente por pegado un forro de fricción. Entre el forro de
fricción y la placa de soporte puede estar dispuesta una capa
intermedia que por un lado actúa amortiguando las vibraciones y por
otro lado pega el forro de fricción a la placa de soporte.
Son conocidos forros de fricción en los que está
previsto material de relleno en vaciados. La US 1.239.448 describe
una zapata de freno para frenos de zapata en la que para ahorrar
material el forro de fricción está provisto de un vaciado que está
rellenado con lubricantes, abrasivos, refrigerantes o agentes
similares.
En la patente US 4.273.219 está previsto poner en
la superficie de los vaciados resina, para que mejoren las
propiedades de frenado inicial de un forro de freno gracias a la
mayor uniformidad del coeficiente de rozamiento del forro de
freno.
En la EP 0 423 057 está previsto que una capa
dispuesta entre el forro de fricción y la placa de soporte o capas
de material elastomérico dispuestas en las ranuras sirvan para la
amortiguación de la generación de ruido durante el frenado. Como
alternativa está previsto añadir partículas elastoméricas a la
mezcla del forro de fricción.
Son además conocidos forros de fricción que
presentan en un determinado dibujo ranuras que son abiertas hacia el
exterior en su desembocadura en la parte del borde y hacia el disco
de freno de un freno de disco, llegando dichas ranuras en
profundidad al menos hasta la capa intermedia.
Una desventaja de los forros de fricción
conocidos es la consistente en el hecho de que la resistencia de
los forros de fricción es escasa, y no queda excluida la
posibilidad de que sobrevenga una rotura de partes del forro de
fricción al ser la zapata de freno sometida a grandes
solicitaciones mecánicas.
La invención persigue el objetivo de lograr una
zapata de freno que, presentando gran resistencia mecánica, logre
reducir las fluctuaciones del momento que se producen en el
frenado.
Sirven para alcanzar este objetivo las
características de la reivindicación 1.
La invención prevé ventajosamente que para la
reducción de las oscilaciones del momento en el frenado las ranuras
estén rellenadas con un material de relleno elástico que no tenga
material de fricción. El material de relleno conecta las partes del
forro que se encuentran entre las ranuras, con lo cual la
resistencia del forro de fricción es incrementada en conjunto. La
reducida rigidez del forro permite que el forro de fricción pueda
adaptarse mejor a las irregularidades de un disco de freno, puesto
que el forro de fricción puede deformarse elásticamente. Esto
conduce a que se eviten los ruidos que son ocasionados por la
fluctuación periódica de la fuerza de frenado para una fuerza de
accionamiento constante y las vibraciones, gracias a la reducción de
las oscilaciones del momento. Son reducidas las fluctuaciones
periódicas de la fuerza de frenado para una fuerza de accionamiento
constante que son ocasionadas por defectos de forma del disco de
freno o por la presencia de los llamados "hotspots" ("puntos
calientes") en el disco de freno, fluctuaciones periódicas de la
fuerza de frenado para una fuerza de accionamiento constante que se
manifiestan en forma de vibraciones en el volante, pulsaciones en el
pedal y zumbidos. Los "hotspots" ("puntos calientes") son
sitios del disco de freno en los que se produce una sobretemperatura
local y que debido a su dilatación dan lugar a elevaciones locales
en el disco y ocasionan con ello vibraciones. El material de relleno
que está dispuesto en las ranuras da también lugar en última
instancia a una amortiguación del ruido. Además, se logra un
mejoramiento de las propiedades de "fading" ("fading" =
pérdida de eficacia de frenado en caliente), puesto que se hace
posible que tenga lugar una mejor desgasificación del forro de
fricción. Finalmente, puede también tener lugar una mejor
evacuación de las partículas de material desgastado.
Entre la placa de soporte y el forro de fricción
está dispuesta una capa intermedia amortiguadora de las
vibraciones.
En un primer ejemplo de realización está previsto
que el material de relleno que se introduce en las ranuras conste
de una resina líquida endurecida.
Como alternativa, el material de relleno puede
constar de un caucho líquido en fase de látex, una mezcla de goma
pastosa o silicona.
Finalmente, el material de relleno puede constar
de resinas, de resinas novolac o resoles sin modificar o bien
modificados orgánica o inorgánicamente.
Los materiales de relleno anteriormente
mencionados pueden contener sustancias abrasivas o partículas
abrasivas.
El material de relleno puede contener además
fibras orgánicas y/o inorgánicas, como p. ej. fibras metálicas,
para reforzar el material de relleno.
El módulo de elasticidad del material elástico de
relleno es de 0,01 a 10 kN/mm^{2}, y preferiblemente de 0,1 a 5
kN/mm^{2}.
Las ranuras están con preferencia dispuestas
paralela y/u ortogonalmente con respecto a un eje radial de simetría
del forro de fricción.
Como alternativa, las ranuras pueden también
discurrir radialmente en el forro de fricción con respecto al eje
de rotación de un freno de disco.
Según una alternativa adicional, las ranuras
están dispuestas con simetría especular con respecto a un eje
radial de simetría del forro de fricción.
Según una alternativa adicional está previsto que
las ranuras discurran a un ángulo con respecto a un eje radial de
simetría del forro de fricción.
Las ranuras pueden estar también rellenadas tan
sólo parcialmente con material de relleno.
Se aclaran más detalladamente a continuación
ejemplos de realización de la invención y un ejemplo haciendo
referencia a los dibujos:
Las distintas figuras muestran lo siguiente:
La Fig. 1, un forro de fricción con ranuras que
discurren ortogonalmente unas con respecto a otras;
la Fig. 2, una sección practicada por la línea
II-II de la Fig. 1; y
la Fig. 3, un ejemplo sin capa intermedia.
La zapata de freno 1 para un freno de disco de
vehículos automóviles que está ilustrada en la Fig. 1 presenta una
placa de soporte 2 sobre la que está pegado un forro de fricción 6
en el que están dispuestas formando un dibujo de ranuras ranuras 8
que son abiertas hacia el disco de freno del freno de disco y hacia
el exterior en su desembocadura en la parte del borde del forro de
fricción 6, discurriendo las ranuras 8 por un lado paralelamente a
un eje de simetría 10 de la zapata de freno 1 y por otro lado
ortogonalmente con respecto al mismo, con lo cual forman una
cuadrícula de ranuras mediante la cual el forro de fricción 6 queda
dividido en una pluralidad de partes del forro.
Las ranuras 8 están rellenadas con un material de
relleno 12 que conecta elásticamente entre sí las partes del forro,
estando el material de relleno fuertemente adherido a las paredes
de las partes del forro, y ocasionando con ello dicho material de
relleno el incremento de la resistencia del forro de fricción 6
dividido en partes del forro.
Como material de relleno 12 pueden aplicarse
distintos materiales:
El material de relleno 12 puede constar por
ejemplo de una resina líquida no modificada o modificada que es
endurecida por poliadición, policondensación o polimerización por
radicales.
Como alternativa, el material de relleno 12 puede
constar de un caucho líquido en fase de látex, una mezcla de goma
pastosa o silicona.
Como material de relleno puede utilizarse también
resina novolac, que se aplica sólida en disolvente. El disolvente
puede ser eliminado por secado mediante el uso de temperatura,
pudiendo ser la resina novolac endurecida a una temperatura de
hasta 200ºC.
Todos los materiales de relleno 12 anteriormente
mencionados pueden estar mezclados con sustancias abrasivas,
partículas abrasivas aplicadas en calidad de adyuvantes a la
fricción, y/o con fibras orgánicas o inorgánicas para la
estabilización mecánica. Las fibras inorgánicas pueden ser fibras
minerales artificiales, como p. ej. lana mineral, y/o fibras
metálicas, como p. ej. fibras de acero, de cobre, de latón o de
bronce en forma de lana o en forma de viru-
tas.
tas.
Puede verse por la Fig. 2 que las ranuras 8 no
llegan hasta la capa intermedia 4 o hasta la placa de soporte 2. A
diferencia de lo que está representado en las Figs. 2 y 3, las
ranuras pueden no estar completamente rellenadas con material de
relleno 12.
La Fig. 3 muestra un ejemplo sin capa intermedia
4.
Claims (9)
1. Zapata de freno (1), en particular para un
freno de disco de vehículos automóviles, con una placa de soporte
(2) a la cual está fijado un forro de fricción (6) en el que están
dispuestas formando un dibujo de ranuras ranuras (8) que son
abiertas hacia el exterior en su desembocadura en la parte del borde
y hacia el disco de freno del freno de disco, estando las ranuras
(8) rellenadas con un material de relleno (12) que no tiene
material de fricción;
caracterizada por el hecho de que
para la reducción de las oscilaciones del momento
en el frenado
- las ranuras (8) forman una cuadrícula de
ranuras mediante la cual el forro de fricción (6) queda dividido en
una pluralidad de partes del forro,
- el material de relleno (12) es elástico y en
las ranuras (8) se adhiere a las paredes de las partes del forro y
conecta las partes del forro elásticamente entre sí, y
- está dispuesta entre la placa de soporte (2) y
el forro de fricción (6) una capa intermedia (4) amortiguadora de
las vibraciones.
2. Zapata de freno según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que el material de relleno
(12) consta de una resina líquida endurecida, o de que el material
de relleno (12) consta de un caucho líquido en fase de látex, o de
que el material de relleno (12) consta de una mezcla de goma
pastosa, o de que el material de relleno (12) consta de silicona, o
de que el material de relleno (12) consta de resinas, de resinas
novolac o resoles que están sin modificar o bien modificados
orgánica o inorgánicamente.
3. Zapata de freno según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada por el hecho de que el material de relleno
(12) contiene sustancias abrasivas/material abrasivo, o de que el
material de relleno (12) contiene fibras orgánicas y/o inorgánicas,
o de que el material de relleno (12) contiene fibras metálicas.
4. Zapata de freno según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por el hecho de que el
módulo de elasticidad del material elástico de relleno es de 0,01 a
10 kN/mm^{2}, y preferiblemente de 0,1 a 5 kN/mm^{2}.
5. Zapata de freno según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por el hecho de que
las ranuras (8) están dispuestas paralela y/u ortogonalmente con
respecto a un eje radial de simetría (10) del forro de fricción
(6).
6. Zapata de freno según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por el hecho de que
las ranuras (8) discurren en el forro de fricción (6) radialmente
con respecto al eje de rotación del freno de disco.
7. Zapata de freno según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por el hecho de que
las ranuras (8) discurren simétricamente con simetría especular con
respecto a un eje radial de simetría (10) del forro de fricción
(6).
8. Zapata de freno según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por el hecho de que
las ranuras (8) discurren a un ángulo con respecto al eje radial de
simetría (10) del forro de fricción (6).
9. Zapata de freno según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por el hecho de que
las ranuras están rellenadas tan sólo parcialmente con material de
relleno (12).
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