ES2248210T3 - Zapata de freno para frenos de disco. - Google Patents

Abstract

Zapata de freno para frenos de disco que presenta un soporte (3) del forro con o sin recubrimiento de adhesivo y un forro de fricción (2) con o sin una capa de unión; caracterizada por el hecho de que el soporte (3) del forro presenta en la cara del forro de fricción una ranura circundante anular (4), y de que para evitar una rajadura entre el forro de fricción (2) y el soporte (3) del forro la ranura discurre en el soporte (3) del forro alrededor del borde exterior (5) del forro de fricción (2), llenando el forro de fricción (2) la ranura (4) y llegando dicho forro de fricción hasta el borde exterior (6) de la ranura y no hasta más allá del mismo.

Description

Zapata de freno para frenos de disco.

La invención se refiere a una zapata de freno para frenos de disco que presenta un soporte del forro con o sin recubrimiento de adhesivo y un forro de fricción con o sin capa de unión.

Tales zapatas de freno son necesarias para frenos de disco de los que se utilizan p. ej. en vehículos automóviles y vehículos sobre carriles.

Por "Bremsbeläge für StraBenfahrzeuge" (Verlag moderne Industrie, 1991), pp. 20 y sig., son conocidos forros de frenos de disco que están constituidos a base de una placa de soporte del forro como soporte del forro, una capa de adhesivo aplicada a la misma, una capa intermedia como capa de unión entre el material de fricción y el soporte del forro, y una capa de fricción.

La capa de adhesivo que es aplicada al soporte del forro tiene la misión de producir una firme unión entre el forro de fricción o la capa intermedia y el soporte del forro. Debe impedirse ante todo una rajadura entre el soporte del forro y el forro de fricción, para impedir la temida oxidación debajo del forro producida por la penetración de humedad en la raja. La oxidación debajo del forro tiene como consecuencia el hecho de que en el caso extremo el forro de fricción se desprende del todo de la placa de soporte, y debido a ello es posible un fallo del freno.

Debido a las mayores potencias del motor en los automóviles y a las más altas velocidades a las que circulan los automóviles, y por consiguiente también a las crecientes potencias de frenado, la zapata de freno se ve sometida a mayores solicitaciones térmicas. Los sistemas adhesivos no pueden ya resistir estas solicitaciones térmicas, en particular considerando que las zapatas de freno tienen hoy en día casi el doble de duración al desgaste y permanecen durante más tiempo en el freno. Debido a ello se incrementa el riesgo de rajadura a lo largo del prolongado periodo de tiempo de uso.

Los ensayos efectuados han puesto de manifiesto que en las zapatas de freno que se ven expuestas a una gran solicitación, entendiéndose por tal la solicitación propiamente dicha que se produce en el proceso de frenado, la máxima solicitación del material tiene lugar en los bordes exteriores del forro de fricción. Debido a este efecto la junta de unión se ve sometida a solicitaciones particularmente importantes y tiende a experimentar una rajadura en la que puede entonces penetrar la humedad. Debido a la humedad pueden producirse oxidaciones por un lado en el soporte metálico del forro o por otro lado en los materiales metálicos que forman parte integrante del forro de fricción. Una vez que se ha iniciado, este proceso de oxidación puede dar lugar a una total oxidación debajo del forro de fricción y conducir a la desunión entre el forro de fricción y la placa de soporte.

Por los documentos US 4799579 y WO 00/49308 son conocidas zapatas de freno que presentan un forro de fricción en combinación con soportes del forro a los que están aplicados adicionales medios de anclaje tales como salientes y ganchos elaborados en el material del soporte del forro o telas metálicas aplicadas a los soportes del forro. Se dice que la adopción de todas estas medidas adicionales sirve para incrementar el anclaje entre el forro de fricción y el soporte del forro y para impedir que el forro de fricción se separe de la placa de soporte. El material de fricción del forro de fricción es prensado sobre el soporte del forro, con lo que el material de fricción se cuela por detrás de los elementos de anclaje, que forman destalonados.

El forro de fricción queda ciertamente fijado en una gran superficie y a través de la unión positiva al soporte del forro, pero puesto que los sistemas de anclaje no llegan del todo a la zona del borde del forro de fricción ni la atraviesan, también aquí hay el riesgo de rajadura en la zona del borde y de que se produzca una oxidación debajo del forro a lo largo de la superficie de los salientes. El plano de cizallamiento está entonces situado únicamente sobre el plano de los elementos de anclaje. Además, debido a los costosos pasos de elaboración adicionales la aplicación o formación de elementos de anclaje ocasiona adicionales costes de fabricación.

La DE-A-197 06 123 describe un forro de freno para frenos de disco con una placa dorsal metálica sobre la cual está fijado un forro de fricción, debiendo presentar la placa dorsal en dirección perimetral al menos dos partes que tienen distinto espesor de la placa dorsal. Se trata con ello de lograr con una fabricación rentable una reducción del peso de la placa dorsal metálica en combinación con un mejoramiento de las propiedades térmicas y de la adherencia del forro de fricción.

Para rigidizar la placa dorsal se proponen distintos dibujos de acanaladuras que se producen mediante deformación de una placa dorsal relativamente delgada. Se trata a este respecto de deformaciones con forma de ondulaciones de la delgada placa dorsal, y no por el contrario de ranuras practicadas en la placa dorsal.

La invención persigue con ello la finalidad de crear una zapata de freno de disco en la que utilizando un económico soporte del forro se evite con seguridad el riesgo de oxidación debajo del forro y el fallo del freno por este motivo.

Esta finalidad es alcanzada mediante las características de la reivindicación 1, presentando el soporte del forro en la cara del forro de fricción una ranura anular.

La ranura discurre por junto al borde exterior, o sea a la junta por pegadura, del forro de fricción. Está asimismo previsto que el material de fricción del forro de fricción entre en la ranura. Mediante la adopción de estas medidas se saca la junta por pegadura fuera de la zona de la máxima solicitación del material.

El material de fricción llega en la ranura hasta el borde exterior de la ranura.

En una adicional configuración de la invención está previsto que la ranura presente una anchura de 1 mm a 10 mm. Además, la profundidad de la ranura puede ser de 1 mm a 5 mm.

Como alternativa está además previsto que la ranura esté configurada en V o en mediacaña.

Está preferiblemente previsto que la zapata de freno según la invención presente un soporte del forro que sea una placa metálica con un espesor de 3 mm a 50 mm y una ranura circundante en la cara del forro de fricción.

Está preferiblemente previsto que la zapata de freno según la invención presente un soporte del forro que sea una placa cerámica con un espesor de 3 mm a 50 mm y una ranura circundante en la cara del forro de fricción.

Está preferiblemente previsto que la zapata de freno según la invención presente un soporte del forro que sea una placa de plástico con un espesor de 3 mm a 50 mm y una ranura circundante en la cara del forro de fricción.

Se aclaran a continuación a base de los dibujos ejemplos de realización de la invención.

Las distintas figuras muestran lo siguiente:

La Fig. 1, una zapata de freno de disco en sección.

La Fig. 2, un soporte del forro en vista en planta.

En la Figura 1 está representada una zapata 1 de freno de disco que presenta un forro de fricción 2 y una placa metálica 3 de soporte del forro como soporte del forro. Por regla general, antes del proceso de unión, que es un proceso de prensado, la placa 3 de soporte del forro será recubierta en la cara del forro de fricción con un adhesivo que establece la unión con el forro de fricción, puesto que no todos los materiales de fricción tienen suficientes propiedades de adherencia o pegadura. Fundamentalmente, los materiales de fricción pueden ser también prensados sin adhesivo sobre los soportes del forro. En algunos casos es también necesaria la utilización de una capa intermedia para compensar las propiedades en parte contrapuestas tales como la fragilidad, la dilatación de los
materiales, etc.

En la placa de soporte 3 está practicada una ranura anular 4, llenando el forro de fricción 2 la ranura 4. El forro de fricción 2 termina en el borde exterior 6 de la ranura 4, con lo que el plano límite que es crítico para la rajadura entre el forro de fricción 2 y el soporte 3 del forro queda desplazado al interior de la ranura. La junta por pegadura es debido a ello sacada fuera de la zona de la máxima solicitación del material, y se impide con seguridad una rajadura. La profundidad de la ranura 4 es preferiblemente de entre 2 mm y 5 mm, pero según el espesor del soporte 3 del forro la profundidad de la ranura 4 puede variar entre 2 mm y 50 mm. Esto es particularmente de aplicación en el caso de los camiones de gran tonelaje.

En la Figura 2 se representa una placa 3 de soporte del forro que está provista de una ranura circundante 4 según la invención. La anchura de la ranura es de 4 mm, pero puede ser variada dentro de la gama de valores que va desde 1 mm hasta 10 mm. La ranura 4 está dispuesta de forma tal que el forro de fricción 3 termina en el borde exterior 6.

Claims (8)

1. Zapata de freno para frenos de disco que presenta un soporte (3) del forro con o sin recubrimiento de adhesivo y un forro de fricción (2) con o sin una capa de unión; caracterizada por el hecho de que el soporte (3) del forro presenta en la cara del forro de fricción una ranura circundante anular (4), y de que para evitar una rajadura entre el forro de fricción (2) y el soporte (3) del forro la ranura discurre en el soporte (3) del forro alrededor del borde exterior (5) del forro de fricción (2), llenando el forro de fricción (2) la ranura (4) y llegando dicho forro de fricción hasta el borde exterior (6) de la ranura y no hasta más allá del mismo.

2. Zapata de freno según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la ranura circundante (4) presenta una anchura de 1 mm a 10 mm.

3. Zapata de freno según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por el hecho de que la ranura circundante (4) presenta una profundidad de 1 mm a 5 mm.

4. Zapata de freno según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por el hecho de que la ranura circundante (4) está configurada en V.

5. Zapata de freno según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por el hecho de que la ranura circundante (4) es una mediacaña.

6. Zapata de freno (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por el hecho de que el soporte (3) del forro es una placa metálica con una ranura circundante (4) en la cara del forro de fricción y con un espesor de 3 mm a 50 mm.

7. Zapata de freno (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por el hecho de que el soporte (3) del forro es una placa de cerámica con una ranura circundante (4) y con un espesor de 3 mm a 50 mm.

8. Zapata de freno (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por el hecho de que el soporte (3) del forro es una placa de plástico con una ranura circundante (4) y con un espesor de 3 mm a 50 mm.