ES2252539T3 - Freno de disco accionable por motor. - Google Patents

Freno de disco accionable por motor.

Info

Publication number
ES2252539T3
ES2252539T3 ES02797631T ES02797631T ES2252539T3 ES 2252539 T3 ES2252539 T3 ES 2252539T3 ES 02797631 T ES02797631 T ES 02797631T ES 02797631 T ES02797631 T ES 02797631T ES 2252539 T3 ES2252539 T3 ES 2252539T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
disc brake
force
conversion device
brake according
disc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES02797631T
Other languages
English (en)
Inventor
Christoph Beuerle
Ulrich Danne
Leo Gilles
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Active Safety GmbH
Original Assignee
Lucas Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lucas Automotive GmbH filed Critical Lucas Automotive GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2252539T3 publication Critical patent/ES2252539T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/02Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F16D55/22Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
    • F16D55/224Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/741Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on an ultimate actuator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F16D65/183Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes with force-transmitting members arranged side by side acting on a spot type force-applying member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D2066/005Force, torque, stress or strain
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/18Electric or magnetic
    • F16D2121/24Electric or magnetic using motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
    • F16D2125/18Mechanical mechanisms
    • F16D2125/20Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
    • F16D2125/34Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
    • F16D2125/36Helical cams, Ball-rotating ramps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
    • F16D2125/18Mechanical mechanisms
    • F16D2125/44Mechanical mechanisms transmitting rotation
    • F16D2125/46Rotating members in mutual engagement
    • F16D2125/50Rotating members in mutual engagement with parallel non-stationary axes, e.g. planetary gearing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Freno de disco (10) con - dos zapatas de freno (16, 18) que se pueden apretar por ambos lados contra un disco de freno (20) para la generación de una fuerza de apriete (B, B¿); - un dispositivo de conversión (42) acoplable con un motor (30) que convierte un movimiento de propulsión del motor (30) en un movimiento de accionamiento para el accionamiento de al menos una de las zapatas de freno (16, 18); y - un dispositivo de apoyo (62) para la recepción de una fuerza de reacción (C) iniciada en la generación de la fuerza de apriete (B, B¿) en el dispositivo de conversión (42), caracterizado porque entre el dispositivo de conversión (42) y el dispositivo de apoyo (62) se encuentran dispuestos en diferentes posiciones dos o más sensores de fuerza para la detección de al menos una parte de la fuerza de reacción (C).

Description

Freno de disco accionable por motor.
La invención se refiere a un freno de disco con dos zapatas de freno que se pueden apretar contra un disco de freno por ambos lados para la generación de una fuerza de apriete, un dispositivo de conversión acoplable con un motor que convierte un movimiento de propulsión del motor en un movimiento de accionamiento para el accionamiento de al menos una de las zapatas de freno, y un dispositivo de apoyo para la recepción de una fuerza de reacción iniciada en la generación de la fuerza de apriete en el dispositivo de conversión.
Del documento WO 88/04741 se conoce un freno de disco de este tipo. Las fuerzas generadas durante un proceso de frenado en este freno de disco se pueden dividir en fuerza de apriete (también denominada fuerza axial, fuerza transversal y fuerza normal) y fuerza tangencial (también denominada fuerza de fricción). Por fuerza de apriete se entiende aquella componente de la fuerza que se aplica sobre el freno de disco desde una zapata de freno en dirección perpendicular respecto al freno de disco. En cambio, por fuerza tangencial se entiende aquella componente de la fuerza que actúa sobre la zapata del freno debida a la fricción de frenado entre un forro de fricción de la zapata del freno y el disco de freno en dirección tangencial del disco de freno. El momento de frenado se puede calcular multiplicando la fuerza tangencial por la distancia de separación entre el punto de ataque de la fuerza tangencial y el eje de giro de las ruedas.
En el freno de disco conocido del documento WO 88/04741, la fuerza de apriete se genera a través de un motor eléctrico. El movimiento rotacional de un eje del motor se reduce en primer lugar mediante un engranaje planetario, y se convierte a continuación en un movimiento de traslación mediante un dispositivo de conversión conformado como una disposición de tuerca-huso. Un émbolo conectado funcionalmente a continuación del dispositivo de conversión transmite el movimiento de traslación a una de las dos zapatas de freno. Puesto que el freno de disco está conformado como freno de disco de pinza flotante, también se aprieta la zapata del freno que no actúa directamente de forma conjunta con el pistón contra el freno de disco.
Del documento US 5,915,504 A y del documento WO 99/45292 A se conocen frenos de disco con dos zapatas de freno que se pueden apretar contra un disco de freno para la generación de una fuerza de apriete por ambos lados. En cada uno de estos discos de freno está previsto un sensor de fuerza situado a una determinada distancia de separación del disco de freno y de las zapatas de freno para la detección de una fuerza de reacción.
Los nuevos sistemas de frenado requieren de una detección exacta de las fuerzas que se generan durante un proceso de frenado para funciones de control y de regulación. Por ello es habitual equipar los frenos de disco con uno o varios sensores de fuerza, y acoplar estos sensores de fuerza a circuitos de control y de regulación.
El objetivo de la invención es especificar un freno de disco que presente una conformación óptima en relación con los objetivos de control y de regulación.
Este objetivo se alcanza de acuerdo con la invención partiendo de un freno de disco del tipo mencionado al principio haciendo que entre el dispositivo de conversión y el dispositivo de apoyo se encuentren dispuestos en diferentes posiciones dos o más sensores de fuerza, que presentan preferentemente una conformación plana para la detección de al menos una parte de la fuerza de reacción. La disposición de acuerdo con la invención de los sensores de fuerza es ventajosa respecto a una determinación exacta de la fuerza de apriete y desacoplada al menos, en la mayor medida de lo posible de la fuerza tangencial. Además, el al menos un sensor de fuerza no está sometido a las elevadas temperaturas en la zona de las zapatas de freno.
De acuerdo con el aspecto de la conformación plana, la dimensión del sensor de fuerza a lo largo de aquel eje a lo largo del cual actúa la fuerza de reacción sobre el sensor de fuerza, es menor que las dimensiones del sensor de fuerza perpendicular a este eje. Este tipo de requisitos lo cumplen típicamente sensores de fuerza conformados por capas. De este modo, el sensor de fuerza puede disponer de un substrato plano así como de una capa piezorresistiva aplicada sobre el substrato plano. La capa piezorresistiva está ventajosamente fabricada mediante un procedimiento de epitaxia y se ha aplicado, por ejemplo, mediante bondeado sobre el substrato plano. No obstante, de acuerdo con la invención, también se pueden llegar a utilizar otros piezosensores de fuerza de diferente conformación, así como otros sensores de fuerza basados en otros principios físicos de medida.
El freno de disco comprende una pluralidad de sensores de fuerza, los cuales están distribuidos de tal forma que se puede realizar una adquisición promediada de la fuerza de reacción. Debido a las elevadas fuerzas que se generan en un proceso de frenado y de la deformación resultante en componentes individuales del freno de disco, por ejemplo, de una pinza portapastillas, la fuerza de reacción se aplica por lo general de forma asimétrica sobre el dispositivo de apoyo. En este caso, cuando se mide la fuerza de reacción aplicada sobre el dispositivo de apoyo en varias posiciones separadas entre sí, se puede generar una pluralidad de valores de medida que permiten llegar a una conclusión exacta acerca de la fuerza de apriete generada en realidad. En el caso más sencillo, la conclusión acerca de la fuerza de apriete real se obtiene como el valor medio de los valores de reacción individuales medidos.
Para la detección de la fuerza de reacción en diferentes posiciones se pueden prever dos o más sensores de fuerza, separados entre sí y dispuestos en un plano perpendicular a un eje longitudinal del freno de disco. Una disposición coplanar de este tipo de sensores de fuerza planos permite determinar de una forma especialmente sencilla la fuerza de apriete realmente generada. El freno de disco comprende preferentemente al menos cuatro sensores de fuerza, dispuestos de tal forma que dos sensores de fuerza adyacentes en dirección perimetral respecto al eje longitudinal del freno de disco presentan una separación angular del orden de 90º o menor respecto a este eje longitudinal.
El dispositivo de apoyo para la recepción de la fuerza de reacción está ventajosamente acoplado de forma rígida a una carcasa del freno de disco. De este modo, el dispositivo de apoyo puede ser, por ejemplo, un componente independiente, fijado en el interior de la carcasa del freno de disco. Sin embargo, también se puede pensar en conformar el dispositivo de apoyo, por ejemplo, a modo de un escalón formando una única pieza con la carcasa del freno de disco. En este caso, el al menos un sensor puede estar situado sobre el escalón o integrado total o parcialmente en el escalón.
Sin embargo, el al menos un sensor de fuerza también puede estar dispuesto en un soporte de sensor de fuerza independiente. Este soporte, que puede presentar una forma de anillo circular, está ventajosamente dispuesto entre el dispositivo de conversión y el dispositivo de apoyo.
Además o en lugar del soporte puede esta dispuesto un asiento para el dispositivo de conversión situado entre el dispositivo de conversión y el dispositivo de apoyo. En tanto esté previsto un asiento para el dispositivo de conversión, el al menos un sensor de fuerza también puede estar dispuesto en la zona de este asiento. De este modo resulta concebible fijar el sensor de fuerza en o sobre un componente del asien-
to.
De acuerdo con una conformación preferida de la invención, el dispositivo de conversión está conformado de tal forma que convierte un movimiento rotatorio de propulsión del motor en un movimiento de traslación de accionamiento para el accionamiento de al menos una de las zapatas de freno. En este caso, el dispositivo de apoyo puede actuar conjuntamente, en su caso a través de un cojinete, con un componente del dispositivo de conversión desplazable en un movimiento de rotación. Cuando el dispositivo de conversión comprende, por ejemplo, una disposición de tuerca-huso, el dispositivo de apoyo puede actuar conjuntamente con una tuerca giratoria (con el huso desplazable traslacionalmente) o un huso giratorio (con la tuerca desplazable traslacionalmente). Preferentemente, el huso de la disposición tuerca-huso puede realizar un movimiento de rotación y estar apoyado respecto a la fuerza de reacción sobre un escalón de la carcasa del freno de disco.
La invención dispone de una pluralidad de posibles campos de aplicación. Las ventajas de acuerdo con la invención destacan especialmente en un sistema electromotriz de frenos para vehículos equipado con el freno de disco de acuerdo con la invención.
A continuación se describen más detalladamente varios ejemplos de realización de un freno de disco de acuerdo con la invención, con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos. Se muestra:
fig. 1 una vista de la sección de un freno de disco de acuerdo con la invención;
fig. 2A -2C cada una de ellas, un detalle ampliado del freno de disco según la fig. 1 con sensor de fuerza dispuesto en diferentes puntos;
fig. 3 una vista desde arriba de un dispositivo de apoyo con anillo soporte montado para cuatro sensores de fuerza según la fig. 2C; y
fig. 4 un detalle ampliado del dispositivo de apoyo según la fig. 3.
En la fig. 1 se representa un ejemplo de realización de un freno de disco 10 de pinza flotante de acuerdo con la invención con una pinza flotante 14 desplazable respecto a una placa de apoyo de freno 12. El freno de disco 10 comprende dos zapatas de freno 16, 18 que se pueden apretar por ambos lados contra un disco de freno 20. Cada una de las dos zapatas de freno 16, 18 dispone de una placa soporte 22, 24 y de un forro de fricción 26, 28 dispuesto sobre la placa soporte 22, 24. Cada una de las dos zapatas de freno 16, 18 actúa conjuntamente con el freno de disco 20 a través del forro de fricción 26, 28. Durante la actuación conjunta de las zapatas de freno 16, 18 con el freno de disco 20 se genera una fuerza de apriete que actúa a lo largo de las flechas B, B'.
Para generar la fuerza de apriete está previsto un motor eléctrico 30, que comprende un bobinado 32 de motor y un rotor 36 acoplado de forma fija con un eje 34 del motor. El eje 34 del motor está conectado con el lado de entrada de un engranaje de reducción 40, cuyo lado de salida está acoplado con un dispositivo de conversión 42 para la conversión de un movimiento de rotación del motor eléctrico 30 en un movimiento de traslación. El dispositivo de conversión 42 está conformado como disposición huso-tuerca y comprende una unidad de huso 44, 46 de dos piezas, así como una tuerca 50 dispuesta de forma coaxial respecto a la unidad de huso 44, 46 y radial exterior respecto a ésta. La unidad de huso de dos piezas está compuesta por un primer elemento de huso 44 en forma de barra y por un segundo elemento de huso 46 en forma de vaso acoplado con el primer elemento de huso 44 en forma de barra de forma fija respecto al giro. La unidad de huso 44, 46 también puede estar formada por un único componente. En este caso, el elemento de huso 44 en forma de barra y el elemento de huso 46 en forma de vaso están conformados en una única pieza.
El elemento de huso 44 en forma de barra está acoplado con el lado de salida del engranaje de reducción 40 por su extremo orientado hacia las zapatas de freno 16, 18, y sobresale con su otro extremo en una abertura 52 cilíndrica situada en el fondo del elemento de huso 46 en forma de vaso. La unión fija respecto al giro entre los dos elementos de huso 44, 46 queda garantizada mediante el encaje de las nervaduras del elemento de huso 46 en forma de huso conformadas en la zona de la abertura 52 en las ranuras correspondientes del elemento de huso 44 en forma de barra.
A diferencia de la fig. 1, el elemento de huso 44 del dispositivo de conversión 42 también puede estar acoplado mediante un dentado espiral al engranaje de reducción 40 o al motor eléctrico 30. A través del dentado espiral no sólo se establece una unión fija respecto al giro, sino que el elemento de huso 44 se puede mover alrededor del eje longitudinal A en un determinado intervalo angular, de tal forma que se compensan fuerzas transversales que aparecen durante el movimiento rotacional de la unidad de huso 44, 46 y que pueden influir negativamente en la determinación de la fuerza de apriete real.
El dispositivo de conversión 42 está conformado de tal forma que una rotación de la unidad de huso 44, 46 alrededor de un eje longitudinal A del freno de disco 10 se convierte en un movimiento de traslación de la tuerca 50 a lo largo de este eje longitudinal A. Para ello, el elemento de huso 46 en forma de vaso está provisto de una rosca exterior 54, que actúa conjuntamente con una rosca complementaria interior 56 de la tuerca 50 mediante una pluralidad de elementos esféricos 55.
El dispositivo de conversión 42 está alojado en una abertura central 58 de una carcasa 60 del freno de disco 10. La abertura 58 está limitada por una reducción del diámetro interior de la carcasa 60 conformada a modo de escalón 62. Tal y como se describirá más detalladamente más adelante, el escalón 62 actúa como dispositivo de apoyo para la recepción de la fuerza de reacción ejercida sobre el dispositivo de conversión 42.
Un cojinete 64 de varios componentes está dispuesto entre una cara frontal del escalón 62 orientada hacia una de las zapatas de freno 16, 18 y una cara frontal 68 del elemento de huso 46 en forma de vaso orientada hacia el motor eléctrico 30. El cojinete 64 garantiza una estabilización del movimiento rotacional de la unidad de huso 44, 46, particularmente cuando se aplica una fuerza de reacción en la unidad de huso 44, 46.
A continuación se describe más detalladamente el modo de funcionamiento del freno de disco 10 representado en la fig. 1.
Partiendo de la posición de reposo representada en la fig. 1 del freno de disco 10 para la generación de una fuerza de apriete, al entrar en funcionamiento el motor eléctrico 30, el engranaje de reducción 40 transmite un movimiento de rotación del eje 34 del motor a la unidad de huso 44, 46. La dirección de rotación de la unidad de huso 44, 46 está elegida de tal forma que la tuerca 50 que actúa conjuntamente con la unidad de huso 44, 46 se desplaza hacia la derecha en la fig. 1. De este modo, la cara frontal 70 de la tuerca 50 orientada hacia las zapatas de freno 16, 18 se llega a apoyar contra la superficie de la placa de apoyo 24 de la zapata de freno 18 orientada hacia el forro de fricción 28. El movimiento de traslación de la tuerca 50 se aplica a continuación sobre la zapata de freno 18 y se presiona contra el freno de disco 20 en la dirección de la flecha B'. Debido a la conformación constructiva del freno de disco 10 como freno de disco de pinza flotante, debido a la presión de la zapata de freno 18 contra el freno de disco 20, también se presiona la zapata de freno 16 opuesta contra el freno de disco 20 en dirección de la flecha B. De este modo se genera la fuerza de apriete que actúa en la dirección de las flechas B, B'.
Según el principio físico básico de acción = reacción, al generar la fuerza de apriete, una fuerza de reacción actúa sobre la tuerca 50, que se aplica desde la tuerca 50 al elemento de huso 46 en forma de vaso, y desde el elemento de huso 46 en forma de vaso a través del cojinete 64 al escalón 62 que actúa como dispositivo de apoyo, esto es, a la carcasa 60 del freno de disco 10.
Para desconectar o reducir la fuerza de apriete se controla el motor eléctrico 30 de tal forma que el eje 34 del motor y por lo tanto también la unidad de huso 44, 46 modifique su dirección de rotación. Debido a la inversión de la dirección de rotación, la tuerca 50 se desplaza hacia la izquierda en la fig. 1, con lo que se reduce la fuerza de apriete generada por las zapatas de freno 16, 18.
En la fig. 2A se representa un detalle ampliado II del freno de disco 10 según la fig. 1. El detalle ampliado muestra la conformación del cojinete 64 dispuesto entre una cara frontal 66 del escalón 62 y una cara frontal 68 opuesta del elemento de huso 46 en forma de vaso. El cojinete 64 comprende una pluralidad de rodillos de rodadura 74, dispuestos entre dos fijaciones 76, 78 en forma de anillo circular. La primera fijación 76 presenta una sección sustancialmente en forma de Z y se apoya contra la cara frontal 66 del escalón 62. La segunda fijación 78 dispone de una sección sustancialmente en forma de L y se apoya contra la cara frontal 68 del elemento de huso 46 en forma de vaso. Entre las dos fijaciones 76, 78 se encuentran alojados de forma imperdible los rodillos de rodadura 74.
Un sensor de fuerza 80 plano está integrado en la cara frontal 66 del escalón 62, es decir, en la carcasa 60 del freno de disco 10, y está dispuesto de este modo funcionalmente entre el escalón 62 que actúa como dispositivo de apoyo y el elemento de huso 46 en forma de vaso del dispositivo de conversión. Una fuerza de reacción, que se aplica en dirección de la flecha C desde el elemento de huso 46 en forma de vaso a través de su cara frontal 68 hacia el cojinete 64, se transmite a través de la cara frontal de la fijación 76 orientada hacia el escalón 62 hacia el sensor de fuerza 80, y puede ser detectada por éste. Una señal de sensor del sensor de fuerza 80 se conduce mediante un circuito impreso flexible no representado en la fig. 2A hacia los circuitos de control y de regulación. El circuito impreso flexible discurre a través de un taladro 82 conformado en la carcasa 60.
El sensor de fuerza 80 plano es un piezosensor. Más exactamente, el sensor de fuerza 80 está compuesto por un substrato plano de vidrio al borosilicato, sobre el que se encuentra fijada mediante un procedimiento de bondeado tradicional una capa monocristalina piezorresistiva. La capa piezorresistiva se separó mediante un procedimiento de epitaxia y se estructuró mediante una fase reactiva de grabado iónico (fig. 4).
En las figs. 2B y 2C se encuentran representados otros ejemplos de realización respecto a la disposición de un sensor de fuerza 80. En el ejemplo de realización de la fig. 2B, el sensor de fuerza 80 no está integrado en la carcasa 60 del freno de disco, sino en la fijación 76, es decir, en un componente del cojinete 64. Tal y como se deduce de la fig. 2B, el sensor de fuerza 80 está dispuesto sobre una cara frontal de la fijación 76 orientada hacia la cara frontal 66 de la carcasa 60.
De acuerdo con el ejemplo de realización representado en la fig. 2C, se dispone de un anillo soporte 84 independiente para el o los sensores de fuerza 80. El anillo soporte 84 está dispuesto como componente independiente entre el escalón 62 de la carcasa 60 y la fijación 76 del cojinete 64. Para ello, en la cara frontal 66 del escalón 62 está conformado otro escalón 86 para la recepción del anillo soporte 84.
En la fig. 3 se representa una vista desde arriba de la cara frontal 66 del escalón 62 con el anillo soporte 84 de la fig. 2C. La vista desde arriba se corresponde con una vista a través de la abertura 58 de la carcasa 60 de acuerdo con la fig. 1 a lo largo de la flecha B antes del montaje del cojinete 64 y del dispositivo de conversión 42. Tal y como se deduce de la fig. 3, en total se encuentran fijados cuatro sensores de fuerza 80, 80', 80'', 80''' sobre el anillo soporte 84, de tal forma que dos sensores de fuerza adyacentes en la dirección perimetral del anillo soporte 84 presentan una distancia de separación angular de exactamente 90º respecto al eje longitudinal. Una disposición de este tipo de los sensores de fuerza 80, 80', 80'', 80''' garantiza una determinación fiable de la fuerza real de apriete incluso en caso de solicitación asimétrica del escalón 62 que actúa como dispositivo de apoyo con la fuerza de reacción, por ejemplo mediante promediado de las cuatro señales de sensor resultantes. Tal y como se deduce de la fig. 3, los sensores de fuerza 80, 80', 80'', 80''' individuales están dispuestos separados entre sí en un plano perpendicular respecto al eje longitudinal A.
La fig. 4 muestra un detalle IV de la vista de la fig. 3. La fig. 4 permite deducir particularmente la conformación de uno de los cuatro sensores de fuerza 80, 80', 80'', 80''' representados en la fig. 3. El sensor de fuerza 80''' comprende un substrato 92 plano y una capa piezorresistiva 90 estructurada a modo de un puente, que se encuentra dispuesta sobre el substrato 92. La estructura en puente de la capa piezorresistiva 90 permite compensar efectos de la temperatura.
El freno de disco de pinza flotante anteriormente descrito permite una determinación exacta de la fuerza de apriete final para la regulación de un sistema de freno por motor eléctrico de un vehículo, y tiene particularmente en consideración una solicitación asimétrica de fuerzas sobre el dispositivo de apoyo. El uso de sensores de fuerza planos es ventajoso en lo que respecta al diseño constructivo y particularmente a la dimensión de construcción del freno de disco. También resulta ventajoso que los sensores de fuerza individuales se encuentren dispuestos separados de las zapatas de freno y por ello fuera de zonas sometidas a elevadas temperaturas.

Claims (16)

1. Freno de disco (10) con
- dos zapatas de freno (16, 18) que se pueden apretar por ambos lados contra un disco de freno (20) para la generación de una fuerza de apriete (B, B');
- un dispositivo de conversión (42) acoplable con un motor (30) que convierte un movimiento de propulsión del motor (30) en un movimiento de accionamiento para el accionamiento de al menos una de las zapatas de freno (16, 18); y
- un dispositivo de apoyo (62) para la recepción de una fuerza de reacción (C) iniciada en la generación de la fuerza de apriete (B, B') en el dispositivo de conversión (42),
caracterizado porque entre el dispositivo de conversión (42) y el dispositivo de apoyo (62) se encuentran dispuestos en diferentes posiciones dos o más sensores de fuerza para la detección de al menos una parte de la fuerza de reacción (C).
2. Freno de disco según la reivindicación 1, caracterizado porque los sensores de fuerza (80) presentan una conformación plana.
3. Freno de disco según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los sensores de fuerza (80) son piezosensores.
4. Freno de disco según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los sensores de fuerza (80) disponen de capas piezorresistivas (90) aplicadas sobre substratos (92) planos.
5. Freno de disco según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los dos o más sensores de fuerza (80, 80', 80'', 80''') están dispuestos separados entre sí en un plano perpendicular respecto a un eje longitudinal (A) del freno de disco (10).
6. Freno de disco según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el freno de disco (10) comprende cuatro o más sensores de fuerza (80, 80', 80'', 80'''), presentando cada dos sensores de fuerza (80, 80', 80'', 80''') adyacentes una separación angular del orden de 90º o menor respecto al eje longitudinal (A) del freno de disco (10).
7. Freno de disco según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el dispositivo de apoyo (62) está acoplado de forma fija con una carcasa (60) del freno de disco (10).
8. Freno de disco según la reivindicación 7, caracterizado porque el dispositivo de apoyo comprende un escalón (62) formado en la carcasa (60) del freno de disco (10).
9. Freno de disco según la reivindicación 8, caracterizado porque los sensores de fuerza (80) están situados sobre el escalón (62) o están integrados al menos parcialmente en el escalón (62).
10. Freno de disco según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque entre el dispositivo de conversión (42) y el dispositivo de apoyo (62) está dispuesto un soporte (84) para la recepción de los sensores de fuerza (80).
11. Freno de disco según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque entre el dispositivo de conversión (42) y el dispositivo de apoyo (62) está dispuesto un cojinete (64) y los sensores de fuerza (80) están fijados en o sobre un componente (76) del cojinete (64).
12. Freno de disco según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el dispositivo de conversión (42) convierte un movimiento rotatorio de propulsión del motor (30) en un movimiento de accionamiento de traslación para el accionamiento de al menos una de las zapatas de freno (16, 18).
13. Freno de disco según la reivindicación 12, caracterizado porque el dispositivo de apoyo (62) actúa conjuntamente con un componente (46) del dispositivo de conversión (42) que puede realizar un movimiento de rotación.
14. Freno de disco según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el dispositivo de conversión (42) comprende una disposición de tuerca-huso (44, 46, 50).
15. Freno de disco según la reivindicación 14, caracterizado porque los husos (46) se pueden poner en movimiento de rotación y están apoyados sobre el escalón (62) contra la fuerza de reacción (C).
16. Sistema de freno de vehículo con un freno de disco (10) según una de las reivindicaciones 1 a 15.
ES02797631T 2001-08-31 2002-08-27 Freno de disco accionable por motor. Expired - Lifetime ES2252539T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10142644A DE10142644A1 (de) 2001-08-31 2001-08-31 Motorbetätigbare Scheibenbremse
DE10142644 2001-08-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2252539T3 true ES2252539T3 (es) 2006-05-16

Family

ID=7697219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES02797631T Expired - Lifetime ES2252539T3 (es) 2001-08-31 2002-08-27 Freno de disco accionable por motor.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20040163900A1 (es)
EP (1) EP1420991B1 (es)
AT (1) ATE309934T1 (es)
DE (2) DE10142644A1 (es)
ES (1) ES2252539T3 (es)
WO (1) WO2003020563A1 (es)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE524118C2 (sv) * 2001-05-30 2004-06-29 Haldex Brake Prod Ab Anordning i ett fordonsbromsarrangemang
WO2004013513A1 (de) * 2002-07-26 2004-02-12 Continental Teves Ag & Co. Ohg Betätigungseinheit für eine elktromechanisch betätigbare scheibenbremse
US20060151260A1 (en) * 2005-01-05 2006-07-13 Drennen David B Electric park brake
JP4602190B2 (ja) 2005-08-04 2010-12-22 日信工業株式会社 車両用ディスクブレーキ
DE102009031709A1 (de) * 2009-07-04 2011-01-05 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Kugelgewindetrieb mit Axiallager
DE102011002565A1 (de) * 2010-02-16 2011-08-18 Continental Teves AG & Co. OHG, 60488 Betätigungseinheit für eine elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse
JP5547547B2 (ja) * 2010-05-14 2014-07-16 Ntn株式会社 電動式直動アクチュエータおよび電動式ブレーキ装置
JP2012037047A (ja) * 2010-07-13 2012-02-23 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 制動装置、輸送用機器及び産業用機器
DE102012216588A1 (de) * 2012-09-17 2014-03-20 Continental Teves Ag & Co. Ohg Kombinierte Fahrzeugbremse
US9752634B2 (en) * 2012-11-21 2017-09-05 Advics Co., Ltd. Electric vehicle braking device
DE102013211890B4 (de) * 2013-01-09 2023-09-07 Continental Automotive Technologies GmbH Elektromechanisch betätigbare Kraftfahrzeugbremse mit Mitteln zur Zuspannkraftdetektierung
US9641044B2 (en) * 2013-10-30 2017-05-02 Goodrich Corporation Integral actuator design
DE102015223507A1 (de) * 2015-11-27 2017-06-01 Robert Bosch Gmbh Kolbenpumpenaggregat
JP2018105806A (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 Ntn株式会社 荷重センサおよび電動ブレーキ装置
EP3412926B1 (de) * 2017-06-08 2020-11-11 IMS Gear SE & Co. KGaA Planetenrad-getriebeanordnung insbesondere für eine elektromechanische betriebsbremse oder eine elektromechanische parkbremse für ein kraftfahrzeug
CN112664440B (zh) * 2019-10-16 2022-04-15 比亚迪股份有限公司 一种用于制动系统的活塞泵组及其控制方法
DE102021120185A1 (de) 2021-08-03 2023-02-09 Zf Cv Systems Global Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Bremskraft an Fahrzeugen

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4793447A (en) * 1986-12-23 1988-12-27 Allied-Signal Inc. Electrically operated disc brake
FR2610053B1 (fr) * 1987-01-22 1989-03-31 Bendix France Procede et dispositif d'actionnement d'un mecanisme de freinage par un moteur electrique rotatif
CH680689A5 (es) * 1990-05-31 1992-10-15 Kistler Instrumente Ag
US5090518A (en) * 1990-05-31 1992-02-25 General Motors Corporation Brake control system
DE19629936C1 (de) * 1996-07-24 1997-11-20 Siemens Ag Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug
DE19640995C2 (de) * 1996-10-04 1999-07-22 Continental Ag Bremsaktuator für eine elektrische Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges
DE19651969C2 (de) * 1996-12-13 1999-07-22 Continental Ag Bremsaktuator für elektrische Bremsanlagen mit Sensoren zur Kraftmessung
DE19652230A1 (de) * 1996-12-16 1998-06-18 Teves Gmbh Alfred Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse
DE19653427A1 (de) * 1996-12-20 1998-07-02 Siemens Ag Kraftsensor
EP1058795B1 (de) * 1998-03-05 2003-09-24 Continental Teves AG & Co. oHG Betätigungseinheit für eine elektromechanisch betätigbare scheibenbremse
JP3936081B2 (ja) * 1998-08-31 2007-06-27 トヨタ自動車株式会社 電動式ブレーキ装置
JP2000213575A (ja) * 1999-01-22 2000-08-02 Toyota Motor Corp 制動装置
US6378384B1 (en) * 1999-08-04 2002-04-30 C-Cubed Limited Force sensing transducer and apparatus
WO2001073312A1 (de) * 2000-03-27 2001-10-04 Continental Teves Ag & Co. Ohg Betätigungseinheit mit einem gewindetrieb, einem planetengetriebe und einem von diesen beeinflussten betätigungselement

Also Published As

Publication number Publication date
DE10142644A1 (de) 2003-04-03
US20040163900A1 (en) 2004-08-26
ATE309934T1 (de) 2005-12-15
DE50204963D1 (de) 2005-12-22
EP1420991B1 (de) 2005-11-16
WO2003020563A1 (de) 2003-03-13
EP1420991A1 (de) 2004-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2252539T3 (es) Freno de disco accionable por motor.
US7721853B2 (en) Combined service and parking brake apparatus and method for executing an emergency braking action
US20180223933A1 (en) Electric Wear-Adjusting Device of a Disc Brake, a Corresponding Disc Brake, and Method for Measuring and Setting the Air Play and for Measuring Wear
US6230854B1 (en) Disc brake which can be actuated electromechanically
ES2242881T3 (es) Unidad de accionamiento con un transformador de fuerza para el freno de disco.
ES2271759T3 (es) Procedimiento para hacer funcionar un freno hidraulico de vehiculo con dispositivo de estacionamiento accionado electricamente como freno de emergencia.
JP4271852B2 (ja) 電気機械的に操作可能なディスクブレーキ用の操作ユニット
US20070068748A1 (en) Combined service and auxilliary brake apparatus
CZ59496A3 (en) Electromechanically controlled disk brake
US7273134B2 (en) Actuation unit for an electromechanically-actuated disc brake
ES2258887B1 (es) Freno de disco con amplificacion mecanica automatica.
JP3971300B2 (ja) 電気機械的に操作可能なディスクブレーキ用の操作ユニット
JP2019505427A (ja) 合理化された電気パーキングブレーキアクチュエータを有する電気ドラムブレーキシステム
EP2891813B1 (en) Integral actuator design
US20220307562A1 (en) Disk brake
ES2202923T3 (es) Disposicion de anclaje para retener un sensor en un freno de tambor.
JP4282476B2 (ja) 測定部を有する圧力作動式パワーレンチ
JP3103197U (ja) 角度センサユニット
US20230271593A1 (en) Electromechanical brake device
JP2007182220A (ja) セレクトレバーポジションを検出する付属制御装置
ES2246255T3 (es) Dispositivo y procedimiento de montaje de un rotor de compresor hermetico.
JP4379321B2 (ja) 車両の電動ブレーキ装置
HU210847B (en) Disc brake with sliding bridle
JP2003287063A (ja) 電気式ディスクブレーキ
JP3458079B2 (ja) 回転体の動作位置検出装置