ES2238632T3 - Freno de disco, en particular para un vehiculo industrial. - Google Patents
Freno de disco, en particular para un vehiculo industrial.Info
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Abstract
Freno de disco, en particular para un vehículo industrial, con una pinza portapastillas (2) que comprende un disco de freno (1), que está fijado de modo que se puede desplazar axialmente, referido al disco de freno (1), en una placa de apoyo de freno (7) del vehículo industrial por medio de dos elementos de fijación, estando conformado un elemento de fijación como cojinete fijo (6) y el otro como cojinete suelto (5), caracterizado porque el cojinete suelto (5) está formado a partir de un manguito de deslizamiento (8) con grosores de pared (S1, S2) parcialmente diferentes, y un bulón de cojinete (10) preferentemente redondo en su sección transversal guiado en el interior que se puede mover radialmente de manera relativa respecto al manguito de deslizamiento (8).
Description
Freno de disco, en particular para un vehículo
industrial.
La presente invención se refiere a un freno de
disco, en particular para un vehículo industrial según el preámbulo
de la reivindicación 1.
En este tipo de frenos de disco, la pinza
portapastillas se une por medio de elementos de fijación con la
placa de apoyo de freno que está conectada al vehículo. En este
caso se engranan bulones de cojinete en la placa de apoyo de freno,
que por otro lado están guiados en cojinetes de deslizamiento de la
pinza portapastillas de tal manera que es posible un desplazamiento
axial de la pinza portapastillas respecto a la placa de apoyo de
freno fija. De los cojinetes de deslizamiento está representado uno
como cojinete fijo con holgura de deslizamiento reducida, mientras
que el otro hace las veces de cojinete suelto, gracias a lo cual se
compensan en particular las tolerancias de fabricación.
Para conseguir una compensación de este tipo es
conocido el hecho de guiar el bulón de cojinete del cojinete suelto
en un manguito de goma, mientras que el bulón de cojinete del
cojinete fijo está alojado en un manguito de latón.
Si bien por medio de la elasticidad del manguito
de goma es posible una compensación correspondiente de tolerancias
transversalmente respecto a la dirección del eje, ésta solución
presenta una desventaja en cuanto que el manguito de goma,
condicionado por la construcción, no puede ser encapsulado
suficientemente, de manera que durante el funcionamiento está
expuesto a un ensuciamiento. Éste puede reducir la vida útil del
manguito de goma, de manera que son necesarias las reparaciones de
una manera más o menos frecuente. En particular, para el empleo en
el campo de los vehículos industriales, una interrupción del
funcionamiento representa un factor de costes considerable.
Otra solución según el estado de la técnica prevé
que el cojinete suelo, del mismo modo que el cojinete fijo,
presente manguitos deslizantes hechos de latón, por ejemplo,
presentando el manguito de deslizamiento del cojinete suelto una
holgura muy grande respecto al bulón de cojinete introducido. En
este caso, esta holgura se extiende a lo largo de todo el contorno,
gracias a lo cual se produce una conformación de ruido
relativamente alta, así como una carga del cojinete elevada, que
naturalmente lleva, así mismo, a un desgaste prematuro.
Para descartar estas desventajas, es conocido el
hecho de introducir a presión el manguito de deslizamiento del
cojinete suelto en un taladro ovalado de la pinza portapastillas,
extendiéndose la holgura a ambos lados del manguito de
deslizamiento en el plano en el que está colocado el cojinete fijo.
Perpendicularmente a éste no está prevista, igualmente, como en el
caso del cojinete fijo, ninguna holgura en su conjunto, o bien una
holgura muy reducida.
A partir del documento JP 55 054 732 se conoce un
freno de disco según el concepto genérico.
Sin embargo, la introducción del taladro ovalado
en el pinza portapastillas sólo es posible por medio de un costoso
mecanizado intensivo en costes.
Así pues, la invención se basa en el objetivo de
desarrollar un freno de disco del tipo genérico de manera que sea
posible una fabricación y un montaje barato de los elementos de
fijación y se mejore su duración.
Este objetivo se consigue por medio de un freno
de disco que presenta las características de la reivindicación 1 o
de la reivindicación 2.
Por medio de la invención, por un lado, se puede
prescindir de un mecanizado costoso de la pinza portapastillas,
puesto que únicamente se ha de introducir un taladro redondo para
el alojamiento del manguito de deslizamiento. Por otro lado, el
cojinete suelto, en particular el manguito de deslizamiento, está
protegido contra suciedades de tal manera que se descarga
prácticamente una solicitación excesiva condicionada por ello.
Además se minimiza la conformación de ruido descrita con el estado
de la técnica, ya que la mayor holgura sólo se puede prever en la
dirección realmente deseada.
En comparación con los manguitos de goma
mencionados, tal y como se empleaban hasta el momento, se produce
una fuerza de desplazamiento necesaria menor de la pinza
portapastillas, ya que el bulón de cojinete no se rodea en todo su
perímetro, gracias a lo cual se minimizan las fuerzas de
rozamiento.
Adicionalmente, por medio de la invención se
consigue un guiado preciso del bulón de cojinete en la dirección
que es perpendicular al plano de la compensación de tolerancia, es
decir, perpendicular respecto a la extensión longitudinal del
taladro interior ovalado principalmente en la sección transversal
del manguito de deslizamiento o bien del bulón de cojinete ovalado
en la sección transversal. Al usar el manguito de deslizamiento con
las características de la reivindicación 1, el bulón de cojinete
guiado en su interior presenta preferentemente una sección
transversal redonda. Sin embargo, fundamentalmente también se puede
pensar en otra forma de la sección transversal. Lo fundamental es
que el bulón de cojinete se pueda mover en el interior de la
holgura de modo radial, pudiendo estar conformado el taladro
interior del manguito de deslizamiento en la sección transversal en
forma de orificio longitudinal. En este caso, los extremos en forma
de semicírculo se unen entre ellos por medio de rectas.
Un manguito de deslizamiento correspondiente a la
característica de la reivindicación 1 se puede fabricar de un modo
sencillo. De este modo, el manguito de deslizamiento, que presenta
un orificio interior ovalado por medio de los diferentes grosores
de la pared, mientras que el contorno exterior tiene forma circular,
puede estar conformado a partir de una pieza en bruto perfilada en
forma de banda, uno de cuyos lados es de superficie lisa, y la
superficie lateral exterior conforma el manguito de deslizamiento,
mientras que el otro lado de la pieza en bruto tiene forma ondulada,
correspondiendo la cresta de la onda correspondiente con el grosor
de pared más grueso, y el valle de la onda correspondiente con el
grosor de pared más delgado.
La pieza en bruto, que se puede cortar a medida a
partir de un material en banda ancha, se hace rodar hasta formar un
manguito de deslizamiento, lo cual es posible sin un coste de
fabricación elevado. En este caso, la longitud de la pieza en bruto
se corresponde aproximadamente con el contorno del manguito de
deslizamiento, y el grosor se corresponde aproximadamente con su
longitud.
Como material de la banda perfilada se puede
emplear acero, acero revestido, por ejemplo con material deslizante,
bronce, latón, plástico, material compuesto u otro material
apropiado. Por lo que a esto respecta se pueden considerar sin
problemas los requerimientos respectivos relativos al material.
El perfilado ondulado mencionado de la banda se
puede extender en la dirección longitudinal, correspondiéndose la
anchura de la banda con el contorno del manguito de
deslizamiento.
También se puede pensar en prever la evolución de
la onda transversal respecto a la extensión longitudinal de la
banda. En este caso, la anchura de la banda se corresponde con la
longitud del manguito de deslizamiento, mientras que la medida que
se ha de cortar a medida es igual que el contorno del manguito de
deslizamiento.
Es digno de mención el hecho de que los costes de
fabricación de un manguito de deslizamiento fabricado en este
sentido no son mayores que los de un manguito de deslizamiento
convencional que conforma en la sección transversal un anillo
circular.
Naturalmente, las piezas en bruto para la
fabricación de los manguitos de deslizamiento también se pueden
perfilar individualmente. Sin embargo, la fabricación descrita a
partir de una banda perfilada trae consigo ventajas considerables,
en particular bajo el punto de vista de que este tipo de frenos de
disco, y con ello de manguitos de deslizamiento, se emplean a gran
escala.
Para hacer posible un montaje preciso en su
posición del manguito de deslizamiento del cojinete suelto, que es
indispensable para un funcionamiento sin problemas, el manguito de
deslizamiento puede estar provisto de una marca, por ejemplo una
muesca, que en correspondencia con una marca en la pinza
portapastillas facilita el montaje preciso del manguito de
deslizamiento en su posición.
En un freno de disco según la reivindicación 2,
por lo que se refiere a la compensación de la tolerancia, se
consigue el mismo efecto que en el freno de disco según la
reivindicación 1. En este caso se introduce a presión en un taladro
redondo de la pinza portapastillas un manguito de deslizamiento
redondo en la sección transversal con el mismo grosor de pared, en
el que está guiado el bulón de cojinete ovalado en la sección
transversal. La menor medida de la sección transversal del bulón de
cojinete se extiende en este caso en el plano de la compensación de
tolerancia, es decir, en el plano en el que está dispuesto el
cojinete fijo. La mayor medida de la sección transversal, por el
contrario, se corresponde aproximadamente con el diámetro libre del
manguito de deslizamiento.
Otras conformaciones ventajosas están
caracterizadas en las reivindicaciones subordinadas.
Los ejemplos de realización de la invención según
la reivindicación 1 se describen a continuación a partir de los
dibujos anexos.
Se muestra:
Figura 1 una sección longitudinal parcial a
través de un freno de disco conforme a la invención,
Figura 2 una particularidad del freno de disco
vista en la dirección II-II de la Figura 1,
Figura 3 y 4 respectivamente, una banda perfilada
para la fabricación de un manguito de deslizamiento conforme a la
invención, respectivamente en una representación en
perspectiva,
Figura 5 otro ejemplo de realización del
manguito de deslizamiento en una vista frontal.
En la Figura 1 está representado un freno de
disco, en particular para un vehículo industrial, que presenta en
su construcción básica una pinza portapastillas 2 que comprende un
disco de freno 1 ventilado en su interior, que está fijado en un eje
no representado del vehículo industrial.
La pinza portapastillas 2 está fijada de modo que
se puede desplazar axialmente, referida al disco de freno 1, en una
placa de apoyo de freno 7 del vehículo.
Para ello están previstos dos elementos de
fijación 5, 6, de los que el elemento de fijación 5 está conformado
como cojinete libre, y el elemento de fijación 6 está conformado
como cojinete fijo.
Los dos elementos de fijación 5, 6 presentan
respectivamente un manguito de deslizamiento 8, 9 así como un bulón
de cojinete 10 guiado en su interior, estando introducidos a
presión en el contorno exterior manguitos de deslizamiento 8, 9
redondos en taladros redondos de la pinza portapastillas 2.
Los bulones de cojinete 10 están atornillados en
la placa de apoyo de freno 7, y con ello están fijos respecto a la
pinza portapastillas 2, mientras que los manguitos de deslizamiento
8, 9 están unidos de modo fijo con la pinza portapastillas 2, y
debido a ello están alojados en el bulón de cojinete 10
conjuntamente con la pinza portapastillas 2 de modo que se pueden
desplazar axialmente.
Tal y como muestra claramente en particular la
Figura 2, el manguito de deslizamiento 8 del cojinete suelto 5
presenta grosores de pared parcialmente diferentes, estando
conformada la sección transversal del manguito de deslizamiento 8 de
tal manera que se produce una forma con simetría especular con la
conformación de un taladro ovalado 11 en forma de orificio
longitudinal, extendiéndose su mayor anchura en el plano sobre el
que descansa el cojinete fijo 6. La menor medida que hay
perpendicular respecto a la mayor medida del taladro ovalado 11, se
corresponde aproximadamente con el diámetro asignado del bulón de
cojinete 10 redondo. Con ello, se produce una holgura lateral del
bulón de cojinete 10 respecto al taladro ovalado 11, que se
corresponde con la diferencia entre su mayor extensión y el
diámetro del bulón de cojinete 10 cilíndrico.
Por el contrario, el manguito de deslizamiento 9
está conformado como cuerpo hueco cilíndrico, en el que el bulón de
cojinete 10 cilíndrico está guiado con una holgura tan pequeña que
es posible un desplazamiento axial sin impedimentos del manguito de
deslizamiento 9, y con ello de la pinza portapastillas 2.
En las Figuras 3 y 4 se representan
respectivamente formas en bruto para la fabricación de los manguitos
de deslizamiento 8 del cojinete suelto 5.
En este caso, en el ejemplo mostrado en la Figura
3 se puede reconocer una banda perfilada 12 que como perfil ondulado
está provista de perfilados ondulados que se extienden en la
dirección longitudinal de la banda perfilada 12. Su anchura A se
corresponde con el contorno del manguito de deslizamiento 8,
mientras que la medida B con la que se cortan a medida los
materiales en bruto para varios manguitos de deslizamiento 8 se
corresponde con la longitud del manguito de deslizamiento 8
acabado.
El perfilado ondulado está formado por dos
crestas de onda, cuyas alturas definen el mayor grosor de pared S1
del manguito de deslizamiento 8, y los valles de onda que siguen a
estos con el menor grosor de pared S2.
Después de un corte a medida correspondiente a la
medida B, el manguito de deslizamiento, por medio de rodadura, se
lleva a su forma final en la que presenta una superficie lateral
cilíndrica.
En este sentido se conforman también secciones
respecto al manguito de deslizamiento 8, tal y como se separan de
una banda perfilada 13 según la Figura 4. En este caso, sin
embargo, los perfilados discurren transversalmente respecto a la
extensión longitudinal de la banda perfilada 13, de manera que la
longitud de separación A se define por medio del contorno exterior
del manguito de deslizamiento 8, mientras que la anchura B de la
banda perfilada se corresponde con la longitud del manguito de
deslizamiento 8.
Preferentemente, los manguitos de deslizamiento 8
se fabrican, sin embargo, a partir de una banda perfilada 12, ya
que esta banda perfilada es más fácil de fabricar que la banda
perfilada 13 según la Figura 4.
En la Figura 5 está representado otro ejemplo de
realización de un manguito de deslizamiento 8 según la
reivindicación 1.
En este caso, un taladro de guía 14 en el que
está guiado el bulón de cojinete 10 está conformado en forma de
orificio longitudinal, con la particularidad de que en las dos
paredes laterales que conforman las partes longitudinales está
prevista respectivamente una entalladura 15 en forma de arco
circular, las cuales cubren en la parte de la superficie lateral el
bulón de cojinete 10 en el interior de un ángulo abrazado 18.
El radio 16 de las entalladuras 15 opuestas
diametralmente se corresponde aproximadamente con el radio del bulón
de cojinete 10, mientras que las partes frontales en forma de arcos
circulares del taladro de guiado 14 discurren de modo concéntrico
respecto al contorno exterior del manguito de deslizamiento, siendo
la anchura interior del taladro de guía 14 menor que el doble del
radio 17 de las partes frontales.
Esta variante de realización ofrece la ventaja de
que, puesto que el bulón de cojinete 10 están en el interior del
ángulo abrazado 18 en contacto con las entalladuras 15, se hace
efectiva una presión superficial relativamente reducida, si bien al
mismo tiempo, como consecuencia del ángulo abrazado reducido,
existe la suficiente holgura lateral como para hacer posible una
compensación de tolerancias.
Claims (22)
1. Freno de disco, en particular para un vehículo
industrial, con una pinza portapastillas (2) que comprende un disco
de freno (1), que está fijado de modo que se puede desplazar
axialmente, referido al disco de freno (1), en una placa de apoyo
de freno (7) del vehículo industrial por medio de dos elementos de
fijación, estando conformado un elemento de fijación como cojinete
fijo (6) y el otro como cojinete suelto (5), caracterizado
porque el cojinete suelto (5) está formado a partir de un manguito
de deslizamiento (8) con grosores de pared (S1, S2) parcialmente
diferentes, y un bulón de cojinete (10) preferentemente redondo en
su sección transversal guiado en el interior que se puede mover
radialmente de manera relativa respecto al manguito de deslizamiento
(8).
2. Freno de disco según el preámbulo de la
reivindicación 1, caracterizado porque el cojinete suelto
(5) está formado por un manguito de deslizamiento con un grosor de
pared uniforme y un bulón de cojinete ovalado en su sección
transversal guiado en su interior que se puede mover radialmente de
manera relativa al manguito de deslizamiento (8).
3. Freno de disco según la reivindicación 1,
caracterizado porque la menor medida interior de la sección
transversal del manguito de deslizamiento (8) se corresponde
aproximadamente con el diámetro del bulón de cojinete (10).
4. Freno de disco según la reivindicación 2,
caracterizado porque la mayor medida de la sección
transversal del bulón de cojinete se corresponde aproximadamente con
el diámetro interior del manguito de deslizamiento.
5. Freno de disco según la reivindicación 1,
caracterizado porque el orificio del manguito de
deslizamiento (8) está conformado como taladro ovalado (11).
6. Freno de disco según la reivindicación 5,
caracterizado porque el taladro ovalado (11) presenta
simetría especular.
7. Freno de disco según la reivindicación 5,
caracterizado porque el taladro ovalado (11) está conformado
en forma de orificio longitudinal.
8. Freno de disco según una o varias de las
reivindicaciones 1-7, caracterizado porque
el eje de la mayor extensión longitudinal del taladro ovalado (11)
del manguito de deslizamiento (8) o bien la menor extensión de la
sección transversal del bulón de cojinete oval en su sección
transversal está en el plano común con el cojinete fijo (6).
9. Freno de disco según la reivindicación 1,
caracterizado porque el cojinete de deslizamiento (8) está
conformado a partir de una sección de una banda perfilada (12,
13).
10. Freno de disco según la reivindicación 9,
caracterizado porque una sección de la banda perfilada (12,
13) está rodada de tal manera que el manguito de deslizamiento (8)
presenta una superficie lateral cilíndrica.
11. Freno de disco según la reivindicación 9,
caracterizado porque la banda perfilada (12) presenta dos
perfilados ondulados que se extienden en la dirección longitudinal,
adaptándose la altura (S1) de la cresta de la onda al mayor grosor
de pared del manguito de deslizamiento (8) y la altura (S2) de los
valles de onda situados a continuación de las crestas de onda al
menor grosor de pared del manguito de deslizamiento (8).
12. Freno de disco según una de las
reivindicaciones 9-11, caracterizado porque
la anchura de la banda perfilada se corresponde aproximadamente con
el contorno del manguito de deslizamiento (8).
13. Freno de disco según la reivindicación 9,
caracterizado porque la banda perfilada (13) presenta una
pluralidad de perfilados ondulados que discurren paralelos a una
cierta distancia entre ellos.
14. Freno de disco según la reivindicación 13,
caracterizado porque la altura (S1) de las crestas de onda
se corresponde con los mayores grosores de pared del manguito de
deslizamiento (8), y las alturas (S2) de los valles de onda se
corresponden con los menores grosores de pared.
15. Freno de disco según la reivindicación 13,
caracterizado porque la anchura (B) de la banda perfilada
(13) se corresponde con la longitud del manguito de deslizamiento
(8).
16. Freno de disco según la reivindicación 13,
caracterizado porque cada sección presenta para la
conformación del manguito de deslizamiento (8) dos crestas de onda
y dos valles de onda.
17. Freno de disco según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el manguito de deslizamiento 8 o el
bulón de cojinete presenta una marca que se corresponde con una
marca de la pinza portapastillas (2).
18. Freno de disco según la reivindicación 9,
caracterizado porque la banda perfilada (12, 13) está
formada por acero, bronce, latón, plástico o un material compuesto
provisto de un revestimiento deslizante.
19. Freno de disco según la reivindicación 1,
caracterizado porque el taladro de guía (14) que conforma el
orificio del manguito de deslizamiento (8) está conformado como
orificio longitudinal, que presenta en las dos paredes laterales que
conforman las partes longitudinales, respectivamente, una
entalladura (15) en forma de arco circular, cuyo radio se
corresponde aproximadamente con el radio del bulón de cojinete
(10).
20. Freno de disco según la reivindicación 19,
caracterizado porque las entalladuras (15) están opuestas
diametralmente.
21. Freno de disco según la reivindicación 19 ó
20, caracterizado porque las partes frontales del taladro de
guía (14) están conformadas en forma de arco circular, y discurren
por regiones de modo concéntrico respecto al contorno exterior del
manguito de deslizamiento (8).
22. Freno de disco según la reivindicación 21,
caracterizado porque la anchura del taladro de guía (14) es
menor que el doble del radio (17) de las partes frontales.
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