ES2251796T3

ES2251796T3 - Procedimiento y dispositivo para reducir las emisiones de ruido en frenos.

Info

Publication number: ES2251796T3
Application number: ES99100485T
Authority: ES
Inventors: Claus Thomas; Karl Hasler
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1999-01-12
Publication date: 2006-05-01
Anticipated expiration: 2019-01-12
Also published as: EP0936374A2; EP0936374B1; DE59913029D1; DE19806532A1; EP0936374A3

Abstract

SE PROPONE UN PROCEDIMIENTO Y UN DISPOSITIVO PARA REDUCIR RADIACIONES DE RUIDO DE UN DISCO DE FRENO, COMPUESTO POR UN VASO DE DISCO DE FRENO Y UN ANILLO DE FRENO. ESTO SE LOGRA, EN LO QUE LA FRECUENCIA NATURAL DE LA FORMA DE VIBRACION DEL VASO DE DISCO DE FRENO RELEVANTE A LA ZONA DE TRANSICION DESDE EL VASO DE DISCO DE FRENO HACIA EL ANILLO DE FRENO SE LLEVA A UNA SUPERPOSICION CON LA FRECUENCIA NATURAL DE LA FORMA DE VIBRACION DE FLEXION DEL ANILLO DE FRENO.

Description

Procedimiento y dispositivo para reducir las emisiones de ruido en frenos.

La invención se refiere a un método para reducir las emisiones de ruido de un disco de freno que consta de un vaso de disco de freno y un anillo de freno, así como a un disco de freno para llevar a cabo este método.

En discos de freno para vehículos automóviles se producen emisiones de ruido durante el funcionamiento, los llamados ruidos de chirrido, que son percibidos como molestos. Para poner remedio a estos ruidos se conocen por ejemplo del documento EP
0 872 659 A1 amortiguadores entre el vaso de disco de freno y el anillo de freno del disco de freno, que constan de un material amortiguador en la zona de unión de ambas piezas del freno. Adicionalmente son conocidos cuerpos con masa en la pinza portapastillas y el empleo de elementos de amortiguación entre un pistón de freno y un forro del freno.

El objeto de la invención consiste en conseguir un método mejorado para reducir las emisiones de ruido en un disco de freno, que sea fácil de poner en práctica y que deje la estructura del disco de freno casi inalterada.

Este objeto se consigue según la invención mediante un método según la reivindicación 1 así como mediante un disco de freno según la reivindicación 2, así como las reivindicaciones dependientes.

En un disco de freno que consta de un anillo de freno con un vaso de disco de freno, las oscilaciones máximas aparecen la mayoría de las veces en el borde exterior del anillo del freno. En esta zona, debido a circunstancias técnicas, no puede ser instalada ninguna amortiguación efectiva.

Pero tampoco en localizaciones del disco de freno que permiten una instalación de medios de amortiguación, como por ejemplo en el borde interior del anillo del freno o en el vaso de disco de freno, es posible ninguna amortiguación óptima del disco de freno. Una amortiguación de oscilaciones en la zona interior del anillo del freno tiene efecto solo en caso de un modo de oscilación relevante del vaso o su frecuencia propia.

Con la invención se consigue de manera ventajosa el desplazamiento de la frecuencia propia del modo de oscilación relevante del vaso a la frecuencia propia del modo de vibración en flexión del anillo de freno, de forma que los así llamados ruidos de chirrido en los frenos pueden ser sustancialmente reducidos.

En este método según la invención, un elemento de amortiguación dispuesto en la zona del vaso de disco de freno puede ahora absorber de manera ventajosa energía del modo de oscilación del anillo del freno a través del modo de oscilación relevante del vaso. Mediante este método se consigue en el dimensionado del disco de freno, por ejemplo a través de una determinada dimensión geométrica definida de las paredes y/u otras piezas relevantes del disco de freno, una apropiada oscilación en la zona de transición desde el vaso al anillo, de manera que obligatoriamente se consigue un lugar de amortiguación deseado óptimo, y el del vaso de disco de freno y/o el anillo de freno pueden ser dispuestos en el correspondiente medio de amortiguación, sin que el modo de funcionamiento del freno sea disminuido.

Como medio de amortiguación, a modo de realización preferido, puede por ejemplo en un disco de freno en dos piezas ser dispuesto el medio de amortiguación en la zona de unión. Además son también posibles materiales elásticos dispuestos de manera planiforme y/o puntiforme.

En los dibujos se representan respectivamente distintas oscilaciones del disco de freno y las piezas del disco de freno.

El disco de freno 1 comprende un anillo de freno 3 unido a un vaso de disco de freno 2. Esta unidad puede estar fabricada en una pieza o en dos piezas. Como se muestra más en detalle en el diagrama de la figura 1, los modos de vibración en flexión del anillo de freno están situados en el eje X por ejemplo sobre los 2.000 Hz, cuya amplitud máxima de un punto de medida exterior está trazada en el eje Z. El modo de vibración en flexión del vaso se encuentra por ejemplo sobre 2.100 Hz. En el eje Y se muestran los diferentes espesores de pared d del vaso de disco de freno 2, con lo que se aprecia que ambos modos de vibración, por ejemplo con una reducción de espesor de pared de
d = 2,4 mm del vaso del disco de freno 2, presentan casi una superposición.

En la figura 2 se muestran como ejemplo del disco de freno 1 en línea de trazos los cantos de contorno verticales del anillo de freno 3 y del vaso de disco de freno 2. En las líneas enteramente trazadas se representan los modos de vibración en flexión del anillo de freno 3 así como del vaso 2 con los llamados modos de vibración s_{s} relevantes del disco, donde el mayor nivel P aparece en el diámetro exterior del anillo de freno 3.

En la figura 3 se muestra de nuevo en líneas de trazos el disco de freno con el vaso 2 en líneas de trazos y en líneas enteramente trazadas se muestra un modo de vibración t_{s} relevante del vaso, donde oscila el vaso de disco de freno 2 contra el anillo de freno 3. En este caso la frecuencia propia del modo de vibración t_{s} relevante del vaso se desplaza a la frecuencia propia del modo de vibración en flexión del anillo de freno 3, como se representa más en detalle en el diagrama de la figura 1.

Con esta medida es ahora posible absorber energía del modo de vibración en flexión del anillo de freno 3 a través del modo de vibración t_{s} relevante del vaso forzado, mediante un elemento de amortiguación o similar.

Para la realización práctica de este proceso de absorción se dispone una capa de material de amortiguación en la zona del vaso preferiblemente en la transición del vaso 2 al anillo de freno 3 - para un disco de freno en dos piezas - entre superficies de apoyo o de unión. La unión de ambas piezas del disco de freno, como vaso 2 y anillo 3, se consigue mediante medios de rosca o similares.

Además, en discos de freno de una o dos piezas se puede pensar en elementos amortiguadores de materiales elásticos, que se montan de manera puntual y/o plana y preferiblemente en la zona de transición del vaso 2 al anillo 3.

Claims

1. Método para reducir las emisiones de ruido de un disco de freno que consta de un vaso de disco de freno (2) y un anillo de freno (3), teniendo el vaso de disco de freno (2) y el anillo de freno (3) respectivamente varios modos de vibración propios y correspondiendo a cada modo de vibración una frecuencia propia, caracterizado porque

-: en la zona de transición del vaso de disco de freno (2) al anillo de freno (3), la frecuencia propia de un modo de vibración del vaso de disco de freno (2) está en conformidad con la frecuencia propia de un modo de vibración en flexión correspondiente del anillo de freno (3),

-

estando la frecuencia propia común escogida de tal manera que el modo de vibración del vaso de disco de freno (2) y el correspondiente modo de vibración en flexión del anillo de freno (3) produce un movimiento apropiado en la transición del vaso de disco de freno (2) al anillo de

\hbox{freno,
y}

-: estando dispuesto en la transición del vaso de disco de freno (2) al anillo de freno (3) al menos un elemento de amortiguación.

2. Disco de freno para la realización del método según la reivindicación 1, caracterizado porque el vaso de disco de freno (2) está unido con el anillo de freno (3) en la zona de transición por medio de elementos de sujeción.

3. Disco de freno según la reivindicación 2, caracterizado porque entre las superficies de apoyo del vaso de disco de freno (2) y el anillo de freno (3), en la transición del vaso de disco de freno (2) al anillo de freno (3), está dispuesta una capa intermedia de un material de amortiguación.

4. Disco de freno según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque el vaso de disco de freno (2) y el anillo de freno (3) están formados de una
pieza.

5. Disco de freno según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque en el vaso de disco de freno (2) y/o en el anillo de freno (3) está dispuesto al menos un elemento de amortiguación.

6. Disco de freno según la reivindicación 5, caracterizado porque el elemento de amortiguación consiste en un material elástico y está dispuesto de manera puntiforme y/o planiforme.