ES2261778T3 - Conjunto de rotor de freno y metodo para su fabricacion. - Google Patents

Abstract

Un método de reducir el descentramiento lateral de un rotor de freno (46), que tiene una superficie de contacto interna y una superficie de contacto externa, en un conjunto de rotor de freno (300) que comprende dicho rotor de freno (46), una articulación (12) y un cubo (14), comprendiendo dicho método: acoplar rotatoriamente dicho cubo de rueda (14) a dicha articulación (12); afianzar fijamente el rotor de freno (46) a dicho cubo de rueda (14) para formar el conjunto (300) de freno; sujetar el conjunto de freno en un soporte (70); y hacer girar el rotor de freno (46) con respecto a dicha articulación (12) para acabar las superficies de contacto interna y externa.

Description

Conjunto de rotor de freno y método para su fabricación.

Ámbito técnico

La presente invención se refiere en general a los componentes finales de las ruedas de un vehículo de motor. Más particularmente, la presente invención se refiere a un conjunto de freno que tiene una configuración y un proceso de fabricación únicos para reducir el descentramiento lateral y a un aparato único para mecanizar las superficies exteriores de frenado de un rotor de freno.

Antecedentes de la técnica

La mayoría de los vehículos de motor actuales incluyen sistemas de frenos de disco en los conjuntos de las ruedas del eje delantero y, además, muchos incluyen frenos de disco en la posición del eje trasero. El rotor del freno de disco es un disco metálico circular que tiene superficies opuestas de frenado que son oprimidas por pastillas de freno, soportadas por una mordaza de frenado, para ejercer un efecto frenante. El cubo de la rueda incorpora típicamente un conjunto antifricción de cojinete de rueda, en el que un anillo de rodadura del cojinete se acopla a la suspensión del vehículo y el otro se monta giratoriamente en el cubo de la rueda, el rotor del freno y la rueda. Normalmente, los componentes giratorios del conjunto de rotor y cubo se fabrican por separado y se ensamblan conjuntamente. Esto permite reparar y, si es necesario, sustituir durante el uso el rotor de freno. Además, las características de los materiales deseados para un rotor de freno y para los componentes del cubo, son diferentes. Aunque se han propuesto diversas tentativas de integrar estos componentes, este tipo de solución no ha encontrado amplia aceptación.

A fin de mejorar el funcionamiento del sistema de frenos es deseable controlar con cuidado y precisión las características dimensionales de las superficies del rotor de freno, a medida que gira el rotor. La variación de espesor del disco y el descentramiento lateral o desviación lateral de las superficies, a medida que giran, necesitan mantenerse en tolerancias mínimas. No obstante, los fabricantes han encontrado dificultades para conseguir mejorar el control de estas tolerancias debido a la influencia de diversos factores.

La mayoría de los esfuerzos realizados hasta la fecha se han concentrado en disminuir el descentramiento controlando las características dimensionales del rotor y, por consiguiente, la interrelación entre la superficie del rotor y la brida o superficie del cubo de la rueda. Sin embargo, a pesar del hecho de que han mejorado las tolerancias y las características dimensionales de los rotores, aún existen problemas de funcionamiento y de descentramiento. Estos problemas de descentramiento se deben en gran parte a otros componentes del conjunto final de la rueda, incluyendo el conjunto de cojinete/cubo, que está compuesto por un cubo de rueda y un cojinete, o el conjunto de articulación/cubo, que está compuesto por una articulación, un cubo de rueda y un cojinete.

Un factor que contribuye a este descentramiento es la superposición de los componentes individuales de un conjunto de rotor/articulación/cubo, es decir, de sus tolerancias combinadas. Aunque las tolerancias de cada parte pueden reducirse cuando se mecanizan por separado, cuando las partes están ensambladas se superponen las tolerancias combinadas, produciéndose un descentramiento que aún es significativo relativamente. Otro factor que contribuye a la superposición es cualquier variación del proceso de rotación usado para mecanizar la superficie de la brida del cubo de la rueda o la superficie del rotor, cuando el cubo de la rueda y el rotor se mecanizan individualmente, procurando hacerlos planos. Además, la instalación y el estado de apriete de los pernos de la rueda, el proceso de montaje del conjunto de rotor/articulación/cubo, y los cojinetes indebidamente precargados, pueden provocar la desalineación de la superficie del rotor con respecto a las pastillas de freno y provocar, por tanto, un descentramiento inaceptable. Este descentramiento puede dar lugar a un fallo prematuro de la guarnición del freno, debido a un desgaste desigual que requiera la sustitución prematura de la guarnición del freno, con mayores gastos. Además, los problemas debidos al descentramiento incluyen: trepidación en el freno, "picado" en el volante de dirección e impulsos en el pedal sentidos por el usuario, y oblicuidad en los rotores produciendo ruido en los frenos y una detención irregular.

Los métodos de fabricación disponibles actualmente y los diseños de los rotores y de los conjuntos de articulación y cubo a los que van unidos los rotores, limitan la precisión con la que puede controlarse el descentramiento lateral de las superficies de frenado. Asimismo, estos métodos y diseños son insuficientes para resolver los problemas relacionados con el descentramiento, como se ha discutido anteriormente. Los métodos actuales implican, típicamente, acabar el rotor y el cubo individualmente y ensamblar después las partes mecanizadas para formar un conjunto completo de rotor de frenado. No obstante, estos métodos no resuelven los problemas de descentramiento debidos a los factores discutidos anteriormente, incluyendo las tolerancias superpuestas, la variación de los procesos de rotación, y la instalación de los cojinetes y de los pernos de la rueda.

Para intentar resolver el problema de descentramiento se han considerado otras opciones, pero todas ellas adolecen también de diversos inconvenientes. Una opción que se ha considerado para reducir el descentramiento consiste en disminuir por separado el descentramiento de cada componente individual, disminuyendo sus tolerancias respectivas durante la fabricación y ensamblando después los componentes. La "superposición" de las variaciones de las tolerancias relacionadas con este tipo de solución aún resulta significativa y sólo proporciona una mejora limitada del sistema, con mayor coste de fabricación. Otra opción considerada incluye ajustar la variación de la tolerancia del apriete aplicado entre la articulación, el cubo de la rueda y el cojinete. No obstante, esto aumenta significativamente la dificultad del proceso de ensamblaje, además de aumentar el coste de fabricación. Además, esta opción no proporciona la reducción deseada del descentramiento del sistema.

Por consiguiente, sería ventajoso diseñar un conjunto de freno para un vehículo de motor que redujera el descentramiento del sistema, sin aumentar significativamente el coste de fabricación del conjunto, ni aumentar la dificultad de la fabricación.

El documento norteamericano US 5 549 023 describe un método de mecanizar un rotor de freno de un vehículo, sin retirar del vehículo el rotor de freno.

El documento WO 00/73003 describe un método de mecanizar una superficie de brida de un cubo de rueda.

El documento norteamericano US 6 158 124 describe un método de mecanizar un rotor de freno haciendo girar un cubo interno y el rotor de freno, sujetando el anillo de rodadura externo de un cojinete mediante un plato excéntrico.

El documento europeo EP 1 103 327 describe un método de mecanizar un rotor de freno acoplando el rotor de freno con una unidad de cubo-cojinete que tiene un anillo de rodadura externo, embridado y no giratorio, del cojinete y un cubo interno embridado y giratorio.

Un objeto de la invención es proporcionar un método de fabricación de un conjunto de freno que tenga un descentramiento reducido del rotor de freno.

Este objeto se consigue con un método que tiene las características descritas en la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva de un conjunto de articulación/cubo;

la figura 2 es una vista de despiece en sección transversal que ilustra los componentes de un conjunto de articulación/cubo y un rotor de freno, según la presente invención;

la figura 3 es una vista en sección transversal del conjunto de freno, según la presente invención;

la figura 4 es una vista posterior de un conjunto de articulación/cubo según la presente invención;

la figura 5 es una vista de frente de una cara de brida de un cubo de rueda, según la presente invención;

la figura 6 es una vista en sección transversal del cubo de rueda de la figura 5 según la línea 6-6;

la figura 7 es una vista en planta de un dispositivo de soporte de fabricación que se usa en la producción de un conjunto de articulación/cubo, según la presente invención;

la figura 8 es una vista inferior de un dispositivo de soporte de fabricación, con un conjunto de articulación/cubo afianzado en el mismo, en la dirección de la flecha 8 de la figura 9, según la presente invención;

la figura 9 es una vista en sección transversal del dispositivo de soporte de fabricación, y el conjunto de freno afianzado en el mismo, de la figura 7 en la dirección de las flechas 9-9;

la figura 10 es una vista en sección transversal de un miembro extractor del dispositivo de soporte de fabricación de la figura 7 en la dirección de las flechas 10-10;

la figura 11 es una vista en sección transversal del dispositivo de soporte de fabricación, con un conjunto de articulación/cubo situado en el mismo, de la figura 9 en la dirección de las flechas 11-11;

la figura 12 es una vista en sección transversal del dispositivo de soporte de fabricación, con un conjunto de articulación/cubo situado en el mismo, de la figura 9 en la dirección de las flechas 12-12;

la figura 13 es una vista posterior de un conjunto de freno, según la presente invención; y

la figura 14 es una vista lateral en sección transversal de un conjunto de freno, según la presente invención.

Mejor o mejores modos de la invención

Las figuras 1 a 4 ilustran un conjunto de articulación/cubo, que se indica en general con el número de referencia 10, según la presente invención. El conjunto 10 se compone de diversos componentes, incluyendo una articulación 12 y un cubo 14 de rueda. La articulación 12 preferentemente se fabrica de metal y generalmente se forma por fundición, mientras que el cubo 14 de la rueda preferentemente se fabrica de metal. Es obvio que la articulación y el cubo pueden hacerse de otros materiales. La articulación 12 preferentemente tiene un taladro 16, circular en general, practicado en la misma y una pluralidad de apéndices 18 extendidos hacia fuera que se fijan al vehículo mediante una pluralidad de aberturas 20 practicadas en la pluralidad de patas 18, como es muy conocido en la técnica.

El taladro 16 tiene un rebaje 22 practicado en el mismo, limitado por una garganta superior 24 de anillo de retención y un resalto o anillo de retención inferior 26, para recibir un cojinete 28 metido a presión en el mismo. Un anillo de retención 29 preferentemente se mete a presión o se afianza de otro modo en la garganta superior 24 de anillo de retención, antes del acoplamiento del cojinete 28 con la articulación 12. Se ha de entender que aunque el conjunto ilustrado tiene un taladro 16 practicado en la articulación 12, el cojinete 28 puede fijarse o afianzarse a la articulación 12 mediante una diversidad de configuraciones. Por ejemplo, el cojinete 28 puede montarse en una superficie superior u otra parte de la articulación 12. Alternativamente, el cojinete 28 puede disponerse sólo parcialmente en el taladro 16. Adicionalmente, el taladro 18 puede eliminarse totalmente.

El cojinete 28 preferentemente tiene un anillo de rodadura externo 31 y un anillo de rodadura interno 33. No obstante, se ha de entender que puede utilizarse una diversidad de cojinetes diferentes, además de una diversidad de configuraciones de sujeción articulación/cojinete diferentes. Por ejemplo, en lugar de estar metido a presión con un anillo de retención, es decir, entre el anillo superior de retención 24 y el anillo inferior de retención 26, el cojinete 28 puede meterse a presión sin un anillo de retención y sujetarse en su lugar con una tuerca o por otros métodos de fijación conocidos. Alternativamente, el anillo de rodadura externo 31 puede formarse integralmente con la articulación 12 o puede configurarse como un conjunto de cojinete/articulación de rotación orbital con anillo de rodadura externo. Asimismo, el anillo de rodadura externo 31 del cojinete, alternativamente, podría estar sujeto con pernos a la articulación 12 de modo que el anillo de rodadura interno 33 girase con el cubo 14 de la rueda. Además, el anillo de rodadura interno 33 puede formarse integralmente con el cubo 14 de la rueda. Adicionalmente, también puede utilizarse una configuración de mangueta que tenga un anillo de rodadura externo no accionado de rotación.

En esta realización, el cubo 14 de la rueda tiene una parte de cuello 30 y una parte de brida 32. La parte de cuello 30 preferentemente está metida a presión en contacto con el anillo de rodadura interno 33 del cojinete 28 de modo que el cubo 14 de la rueda pueda girar con respecto a la articulación 12, como se muestra en la figura 3. Alternativamente, la parte de cuello 30 puede formarse integralmente con el anillo de rodadura interno 33 o con el anillo de rodadura externo 31. Se ha de entender que también pueden utilizarse otras configuraciones de cubo de rueda/cojinete.

La parte de brida 32 tiene una cara 34 de brida y una parte de centrado 36 de la rueda y del rotor. Las partes de centrado 36 de la rueda y del rotor se extienden hacia arriba en general desde la cara 34 de brida y tienen una superficie interna 38 que define un chavetero 40. El cubo 14 de la rueda también tiene una pluralidad de agujeros 42 para pernos practicados en la cara 34 de brida, a través de la cual pasa una pluralidad de pernos 44 de rueda respectivos. La pluralidad de pernos 44 de rueda se sujeta a la cara 34 de brida según un patrón predeterminado y sobre el mismo diámetro circular medio. Los pernos 44 de rueda se orientan con los extremos roscados extendiéndose hacia fuera, de modo que acoplen en un rotor 46 (figuras 2 y 3) y la rueda asociada con el cubo 14, del modo que se describe con más claridad a continuación. Alternativamente, el cubo 14 de la rueda puede tener agujeros 42 para pernos que reciban tuercas de orejeta o en saliente que estén fijadas a una rueda del vehículo y atraviesen los agujeros 42 para pernos cuando se fije la rueda al cubo 14 de la rueda.

Como se muestra mejor en las figuras 2 y 3, el rotor 46 comprende un anillo exterior 48, con una abertura central 50 destinada a recibir a su través un eje de rueda (no mostrado), unido a las partes de centrado 36 de la rueda y del rotor y que se extiende hacia fuera desde la cara 34 de brida. El anillo exterior 48 está dimensionado de modo que reciba la parte de brida 32 del cubo e incluye en su extremo exterior una brida anular 52 que tiene una pluralidad de aberturas 54 situada en el mismo diámetro circular medio, respecto al eje de la rueda, que los pernos 44 de rueda y que tiene un patrón similar a fin de recibir los pernos 44 de la rueda a su través.

Un par de discos paralelos anulares 56, espaciados entre sí por una pluralidad de nervios rectangulares 58, se extienden hacia fuera desde el anillo exterior 48 y definen superficies de frenado para una pluralidad de mordazas de frenado (no mostradas). La terminación del montaje de la rueda se hace situando la rueda sobre los pernos 44 y roscando las tuercas (no mostradas) sobre los pernos 44 para afianzar la rueda entre las tuercas y el rotor 46. Entre otras cosas, esta invención aborda los problemas que se producen entre las superficies de acoplamiento de la parte de brida 32 del cubo y del rotor 46.

Pasando ahora a las figuras 5 y 6, que ilustran el cubo 14 de la rueda y la parte de brida 32. La cara 34 de brida tiene una acanaladura rebajada 60 mecanizada en la misma. Se ha de entender que la acanaladura rebajada 60 también puede forjarse en la cara 34 de brida o puede formarse por otros métodos conocidos. La acanaladura rebajada 60 divide la cara 34 de brida en una superficie de brida externa 62 y una superficie de brida interna 64. La acanaladura rebajada 60 rodea la cara 34 de brida de modo que la pluralidad de agujeros 42 de los pernos está situada en la acanaladura rebajada 60. La pluralidad de agujeros 42 de los pernos puede practicarse antes o después de practicar la acanaladura rebajada 60. La acanaladura rebajada queda preferentemente por debajo del plano de la cara 34 de brida, con lo cual se elimina cualquier irregularidad superficial producida por el apriete de los pernos 44 de la rueda en los agujeros 42 de los pernos. Cualquier irregularidad debida al apriete de los pernos 44 de la rueda queda compensada por la acanaladura rebajada 60, en la medida en que ninguna irregularidad sobresaldrá respecto a la brida 62, 64, y por tanto no contribuirá a crear ningún descentramiento. La acanaladura rebajada 60 también permite realizar el acabado final o torneado fino en el conjunto 10 después de poner los pernos 44 en el cubo 14 de la rueda.

La acanaladura rebajada 60 preferentemente se practica en la superficie de brida 34 antes de ensamblar la articulación 12, el cojinete 28 y el cubo 14 de la rueda. No obstante, se ha de entender que la acanaladura rebajada 60 puede practicarse en la superficie de brida 34 después de ensamblar el cubo de rueda 14 con el cojinete 28 y la articulación 12 y antes de apretar en el mismo los espárragos 44 de la rueda. Según el método preferido de realización, el cubo de rueda 14 tiene la acanaladura rebajada 60 practicada en el mismo. Después se acaban la superficie de brida externa 62 y la superficie de brida interna 64. Después de terminar el proceso de acabado se meten a presión los pernos 44 de la rueda en los agujeros 42 de los pernos. A continuación se monta el cubo 14 en el cojinete 28 y la articulación 12 para formar el conjunto completo de articulación/cubo 10.

Seguidamente se coloca el conjunto 10 en un aparato de sujeción, como se discute con más detalle a continuación, donde se proporciona el torneado fino o acabado final a una superficie plana de brida externa 62 y a una superficie plana de brida interna 64 que estarán en contacto con el rotor 46 y de este modo se minimiza cualquier descentramiento. El reacabado proporcionará una superficie de brida interna 64 y una superficie de brida externa 62 que serán coplanares entre sí, a fin de proporcionar una superficie plana de brida 34. El proceso de reacabado minimiza el descentramiento no sólo con respecto al rotor, sino también respecto al centro de rotación del conjunto 68, según quede establecido por el cojinete 28. Además, el método y la configuración de la presente invención permiten controlar con precisión la distancia existente entre las pinzas de la mordaza y las superficies de brida 62, 64. Adicionalmente, también puede controlarse con precisión el paralelismo de las pinzas de la mordaza y las superficies de brida 62, 64. En la realización preferida, cada superficie de brida tiene una planeidad de 20 \mum o mejor. Adicionalmente, el descentramiento se minimiza a 14 \mum o mejor y la coplanaridad de las superficies interna y externa 62, 64 es de 20 \mum o mejor. No obstante, los requisitos de planeidad pueden variarse.

Las figuras 7 a 12 ilustran un soporte portapieza preferido 70 según la presente invención. El soporte portapieza 70 preferentemente se incorpora en una máquina de torno (no mostrada) y se usa para colocar y sujetar el conjunto de freno 300 en el que está incluido el rotor 46 acoplado al conjunto de articulación/cubo 10 para su reacabado, según el proceso descrito anteriormente.

Como se muestra en la figura 7, el soporte portapieza 70 incluye una superficie superior 72, plana en general, que se pone a tope con una parte o superficie de la máquina de torno. La superficie superior 72, plana en general, incluye un orificio 74 practicado en la misma, en el que generalmente se sitúa un collar hendido 76 de acoplamiento con un motor de accionamiento del torno. El collar hendido 76 se dispone de modo que sea giratorio con respecto al orificio 74. El collar hendido 76 tiene una superficie superior 78 con una pluralidad de entalladuras 80 de acoplamiento con el motor de accionamiento, que comunican con el motor de accionamiento del torno a fin de hacer girar el collar hendido 76.

Con referencia a las figuras 7 a 12 se muestra con más detalle el soporte portapieza 70. El soporte 70 incluye una pluralidad de clavijas 82 que encajan en rebajes 84 practicados en la superficie superior 72 plana en general. Las clavijas 82 tienen pasadores 86 que atraviesan tanto las clavijas 82 como la superficie superior 72, plana en general, para afianzar las clavijas 82 a una placa separadora 88. La placa separadora 88 se dispone encima de una placa de asiento 90, afianzándose las dos placas 88, 90 mediante pasadores estándares 92 que se extienden a través de la superficie superior 72 plana en general.

El collar hendido 76 tiene un taladro 94 practicado en el mismo y en el que está dispuesto un engranaje dentado 96. El engranaje dentado 96 está fijado a un miembro extractor 98 que, cuando es bajado por el torno, se extiende generalmente hacia abajo y se pone en comunicación con la articulación 12. El engranaje dentado 96 es giratorio con respecto al collar hendido 76 y está soportado por una superficie inferior 100 mediante un adaptador de enganche en U 102 que tiene un orificio central 104 practicado en el mismo y que rodea el miembro extractor 98.

El soporte portapieza 70 tiene una parte de carcasa derecha 106, una parte de cubierta derecha 108, y un émbolo derecho de tracción 110 dispuesto en la parte de carcasa derecha 106. El soporte portapieza 70 también incluye una parte de carcasa izquierda 114, una cubierta izquierda 116, y un émbolo izquierdo de tracción 118 dispuesto dentro de la parte de carcasa izquierda 114. El émbolo derecho de tracción 110 y el émbolo izquierdo de tracción 118 están fijados a la placa de asiento 90 por sendos pasadores 112, 120. La parte de carcasa derecha 106 y la parte de carcasa izquierda 114 son móviles con respecto a los émbolos de tracción 110, 118 respectivos, de modo que se forman sendas cámaras 122, 124 en cada parte de carcasa 106, 114. Cada cámara 122, 124 tiene un orificio 126, 128 de comunicación de fluido con ella que permite que entre y salga fluido de la cámara 122, 124 respectiva para ayudar a desplazar hacia arriba y hacia abajo las partes de carcasa 106, 114 izquierda y derecha. Las cámaras izquierda y derecha 122, 124 están obturadas respecto a sus carcasas 106, 114 respectivas por una pluralidad de juntas tóricas 130. Es obvio que, alternativamente, puede utilizarse cualquier otro mecanismo de obturación. El émbolo izquierdo de tracción 118 preferentemente tiene menor longitud y diámetro que el émbolo derecho de tracción 110 para asegurarse de que se aplican fuerzas iguales a la articulación 12. Se ha de entender que el tamaño de los émbolos de tracción 110 y 118 puede variar dependiendo de la configuración de la articulación.

Como se muestra en la figura 9, en el chavetero 40 definido por la superficie interna 38 de la parte de centrado de la rueda 36 de la parte de brida 32 preferentemente se inserta una bayoneta 132. La bayoneta 132 sirve para engancharla con el miembro extractor 98 a fin de levantar el conjunto de freno 300, como se describe con más detalle más adelante. La bayoneta 132 preferentemente engancha en un taladro o ranura de arandela 133 para levantar el conjunto 10.

Como se muestra en la figura 11, la parte de carcasa izquierda 114 está retenida en la proximidad de la placa de asiento 90 por un par de bloques de retención 134. Cada uno de los bloques de retención 134 tiene una parte de soporte 136 que engancha con una parte de brida 138 de la parte de carcasa izquierda 114. Cada uno de los bloques de retención 134 está afianzado a la placa de asiento 90 por medio de un pasador 140 o similar. En la parte de carcasa izquierda 114 está dispuesto un par de pasadores guía 142. Cada uno de los pasadores guía 142 está sujeto a la placa de asiento 90 por un extremo superior 144 y está en comunicación con un resorte 146 por un extremo inferior 148. Cada resorte 146 encaja dentro de un rebaje 150 practicado en el extremo inferior 144 de cada uno de los pasadores guía 142 y se extiende hacia abajo poniéndose en contacto con la parte de carcasa izquierda 114. La fuerza impulsora de los resortes 146 contribuye a empujar la parte de carcasa izquierda 114 alejándola de los pasadores guía 142.

Como se muestra también en la figura 11, la parte de carcasa izquierda 114 incluye un par de taladros 152 dentro de los que se mueve alternativamente un émbolo 154 respectivo. Cada émbolo 154 se desplaza entre una posición normalmente de desenganche y una posición de enganche de la articulación. Cada uno de los taladros 152 está obturado junto a los extremos externos 156 de los émbolos 154 mediante una tapa final 158. Los extremos internos 160 de los émbolos 154 tienen una parte de agarre 162 y una parte orientable de agarre 164 que permiten que el émbolo 154 enganche y sujete el brazo superior de fijación 155 de la articulación 12 cuando el émbolo 154 está en la posición de enganche de la articulación. Cada émbolo 154 se mueve alternativamente dentro de un manguito 166 fijado dentro del taladro 152 respectivo para asegurar la alineación apropiada de las partes de agarre 162 y las partes orientables de agarre 164 con respecto al brazo superior de fijación 155.

Pasando ahora a la figura 12, que es una vista en sección transversal del dispositivo de soporte 70 a través de la parte de carcasa derecha 106. La parte de carcasa derecha 106 también está retenida en la proximidad de la placa de asiento 90 mediante un par de bloques de retención 168. Cada uno de los bloques de retención 168 tiene una parte de soporte 170 que engancha con una parte de brida 171 de la parte de carcasa derecha 106. Cada uno de los bloques de retención 168 está afianzado a la placa de asiento 90 por un pasador 172 u otros medios de fijación. En la parte de carcasa derecha 106 está dispuesto un par de pasadores guía 174. Cada uno de los pasadores guía 174 está sujeto a la placa de asiento 90 por un extremo superior 176 y está en comunicación con un resorte 178 por un extremo inferior 180 de los pasadores guía 174. Cada resorte 178 encaja dentro de un rebaje 182 practicado en el extremo inferior 180 y se extiende hacia abajo poniéndose en contacto con la parte de carcasa derecha 106. La fuerza impulsora de los resortes 178 contribuye a empujar la parte de carcasa derecha 106 alejándola de los pasadores guía 174. Los pasadores guía izquierdos 142 preferentemente tienen menor longitud y diámetro que los pasadores guía derechos 174.

Como se muestra también en la figura 12, la parte de carcasa derecha 106 incluye un par de taladros 184 dentro de los que se mueve alternativamente un émbolo 186 respectivo. Cada émbolo 186 se desplaza entre una posición normalmente de desenganche y una posición de enganche de la articulación. Cada uno de los taladros 184 está obturado junto a los extremos externos 188 de los émbolos 186 por medio de una tapa final 190 respectiva. Los extremos internos 182 de los émbolos 186 tienen una parte de agarre 194 y una parte orientable de agarre 196 que permiten que los émbolos 186 enganchen y afiancen la junta de rótula inferior 198 de la articulación 12 cuando los émbolos 186 están en una posición de enganche de la articulación. Cada émbolo 186 se mueve alternativamente dentro de un manguito 199 que está fijado dentro de cada taladro 184 para asegurar la alineación apropiada de la parte de agarre 194 y la parte orientable de agarre 196 con respecto a la junta de rótula inferior 198.

Con referencia ahora a las figuras 9 y 10, que ilustran el miembro extractor 98 y el blindaje envolvente 200. El miembro extractor 98 tiene una parte de cabeza 202 alrededor de la cual está situado el engranaje dentado 96, una parte de cuello 204 que atraviesa el orificio 104 del adaptador de enganche en U 102, y una parte de vástago 206 que es giratorio dentro de un taladro 208 practicado en el blindaje envolvente 200. El blindaje envolvente 200 tiene una pluralidad de cojinetes 210 dispuestos alrededor del taladro 208 para facilitar la rotación de la parte de vástago 206.

El blindaje 200 incluye una parte de cuerpo superior 212 que tiene una parte de tapa extrema superior 214 dispuesta encima de la primera, una parte de tapa extrema inferior 216 dispuesta debajo de la primera, y una parte espaciadora 218 dispuesta entre la parte de cuerpo superior 212 y la parte de tapa extrema inferior 216. Los componentes de la parte de cuerpo superior 212 se mantienen juntos mediante un pasador 220 u otro mecanismo de fijación. El blindaje 200 también incluye una parte de tope inferior 222 que está fijada a una tapa de extremo superior 224 por medio de un pasador 226 u otro mecanismo de fijación. La parte de cuerpo superior 212 y la parte de tope inferior 222 están rodeadas por una parte de cuerpo 228 que tiene una parte de tope 230 fijada a la misma. El blindaje 200 preferentemente está unido a la parte inferior de la placa de asiento 90 mediante una pluralidad de pasadores 232, tales como pernos u otros mecanismos de fijación.

En la parte de cuerpo superior 212 preferentemente se forma un depósito superior 234. El depósito superior 234 está en comunicación de fluido con una lumbrera de entrada de fluido 236 para recibir líquido hidráulico en el mismo. El depósito superior 234 también está en comunicación de fluido con un primer orificio de fluido 238 practicado en la parte de vástago 206 del miembro extractor 98. El primer orificio de fluido 238 está en comunicación de fluido con un conducto interno de fluido 240 que está en comunicación de fluido con un segundo orificio de fluido 242 practicado en la parte de vástago 206. El fluido que pasa por el segundo orificio de fluido 242 entra en un depósito inferior 244. El depósito inferior 244 se forma entre la parte de tope inferior 222 y la tapa de extremo superior 224.

La parte de vástago 206 tiene una brida anular 246 formada integralmente en la misma. La brida anular 246 preferentemente está dispuesta en el depósito inferior 244. La brida anular 246 y la tapa de extremo superior 224 están en comunicación mecánica por inclusión de una pluralidad de resortes 248 dispuestos en rebajes 250, 252 practicados en sus respectivas superficies y de un pasador elástico impulsor 254. De este modo, a medida que entra líquido hidráulico en el depósito inferior 244 por el segundo orificio de fluido 242, se provoca el movimiento hacia arriba de la brida anular 246 contra la fuerza de los resortes 248.

En operación, se sitúa en el torno y generalmente debajo del soporte portapieza 70 un conjunto de freno 300 a reacabar según el proceso, tal como se ha descrito con detalle anteriormente. El conjunto de freno 300 preferentemente se apoya en una plataforma o palé u otra estructura de apoyo con accesos despejados. Después de que se ha situado el conjunto de freno 300 en el palé debajo del soporte portapieza 70, se introduce la bayoneta 132 en el chavetero 40 del conjunto 300 pasándola hacia arriba a través del palé sobre el que se apoya el conjunto 300. Se aprieta hacia arriba la bayoneta 132 hasta que una parte de resalto 256 haga contacto con la ranura de arandela 133 de la parte de brida 32 forzándola hacia arriba. Se levanta el conjunto 300 mediante la bayoneta 132 al menos lo suficiente para que los espárragos de la rueda 44 queden fuera del palé.

A continuación, el torno hace bajar por el orificio 74 el miembro extractor 98 y el blindaje 200 del extractor y los pone en comunicación con la articulación 12. La parte de vástago 206 del miembro extractor 98 tiene un rebaje 258 practicado en su extremo inferior 260 opuesto a la parte de cabeza 202. El rebaje 258 no tiene un diámetro uniforme, de modo que en una orientación es bastante grande para recibir dentro del mismo una parte superior redondeada 260 de la bayoneta 132. Sin embargo, cuando la parte de vástago 206 se gira 90 grados su diámetro no es suficientemente grande para recibir dentro del mismo la parte superior redondeada 260, ni permitir que se saque del rebaje 258 la parte superior redondeada 260 si está colocada en el mismo. Por consiguiente, cuando se baja el miembro extractor 98, se orienta de modo que reciba dentro del rebaje la parte superior redondeada 260.

Una vez bajados el miembro extractor 98 y el blindaje 200 del extractor, se accionan hidráulicamente el par de émbolos izquierdos 154 y el par de émbolos derechos 186 con el fin de aplicar una fuerza de apriete o sujeción en la articulación 12. Los émbolos izquierdos 154 aplican una fuerza de sujeción en los lados opuestos del brazo superior de fijación 155, mediante el uso de las partes de agarre 162 y de las partes orientables de agarre 164. De modo similar, los émbolos derechos 186 aplican una fuerza de sujeción en los lados opuestos de la junta de rótula inferior 198, mediante el uso de las partes de agarre 194 y de las partes orientables de agarre 196. El levantamiento del conjunto 10 por medio de la bayoneta 132 y la bajada del miembro extractor 98 obligan a la articulación 12 a entrar en contacto con la parte de tope 230. La parte de tope 230 tiene un resalto anular 262 que ajusta con la articulación 12. Estas acciones colocan el conjunto de freno 300 dentro del torno y también fijan la articulación 12 al torno, independientemente de cualquier otro mecanismo accionador. Además, los extractores y los dispositivos de agarre actúan sobre la articulación 12 de modo que la articulación queda fijada y situada. La articulación 12 no se somete a ninguna fuerza de precarga del cojinete.

Una vez situado el conjunto 300 se engancha la bayoneta 132 haciendo girar el miembro extractor 98 y el blindaje 200 del extractor con respecto a la parte de cuerpo 228 circundante. El miembro extractor 98 y el blindaje 200 del extractor pueden girar libremente con respecto a la parte de cuerpo 228 y se giran 90° para enganchar la bayoneta 132. Después se introduce una fuerza de sujeción aplicando presión a la brida anular 246 mediante la introducción de líquido hidráulico en el depósito inferior 244 por el segundo orificio de fluido 242 obligando a subir al extractor 20. Al tirar hacia arriba del miembro extractor 98 se tira también hacia arriba de la bayoneta 132, de modo que la parte de tope inferior 222 asienta sobre el anillo de rodadura interno 31 del cojinete 28 a fin de aplicar una fuerza al mismo y, por tanto, precarga el cojinete 28.

Una vez situado y afianzado el conjunto 300, como se ha descrito anteriormente, mediante una herramienta de acabado puede realizarse el proceso de acabado final de las superficies interna y externa del rotor de freno 46. En este tipo de proceso se acciona el cubo 14 de modo que éste y el rotor de freno 46 giren con respecto a la articulación 12 en la que están fijados. Asimismo, la herramienta de acabado preferentemente es una sola herramienta, tal como una herramienta de CNC, como es muy conocido en la técnica. No obstante, pueden utilizarse alternativamente una diversidad de otras herramientas de acabado.

Una de las características del dispositivo de soporte 70 es hacer girar conforme a los requisitos el cubo 14 de la rueda, el rotor de freno 46 y el cojinete 28, de modo que la parte de vástago 206 y la brida anular 246 puedan flotar y seguir libremente al eje de rotación del cojinete del conjunto de freno. Esto ayuda a controlar la distancia existente entre las pinzas de la mordaza y el rotor 46.

Con referencia ahora a las figuras 13 y 14, que ilustran el conjunto de freno 300 según una realización preferida de la presente invención. El conjunto de freno 300 incluye una articulación 302 y un cubo 304 de rueda. La articulación 302 y el cubo 304 de rueda tienen la misma configuración que la articulación 12 y el cubo 14 de rueda descritos en relación con las figuras 1 a 12. En consecuencia, las partes similares se identificarán con referencias numéricas similares. En esta realización, a la cara 34 de brida está fijado un rotor de freno 306.

El rotor de freno 306 tiene un anillo exterior 310 con una abertura central 312 practicada en el mismo. La abertura central 312 está destinada a recibir a su través un eje de rueda, el cual se fija a las partes de centrado 36 de la rueda y del rotor. Generalmente, el anillo exterior 310 se extiende en realidad desde la cara 34 de brida y está dimensionado de modo que recibe la parte de brida 32 del cubo. El anillo exterior 310 incluye en su extremo exterior una brida anular 312 que tiene una pluralidad de aberturas 314 practicadas en la misma, que están situadas en el mismo diámetro circular medio respecto al eje de la rueda que los pernos 44 de rueda y que tienen un patrón similar para recibir en ellas los pernos de la rueda.

Como se muestra en la figura 14, el rotor de freno 306 tiene un par de discos anulares paralelos 316 espaciados entre sí por una pluralidad de nervios rectangulares 318. Los nervios rectangulares 318 se extienden hacia fuera desde el anillo exterior 310 y definen una superficie interna 320 y una superficie externa 322 que sirven de superficies de frenado para una mordaza de frenado 324.

El conjunto de freno 300 en su estado totalmente ensamblado tiene los pernos 44 de la rueda apretados a través del cubo 304 de la rueda, la articulación 302 acoplada rotatoriamente al cubo 304 de la rueda por medio de un cojinete 28, y el rotor de freno 306 fijado a la cara 34 de brida del cubo 304 de la rueda. Las aberturas 314 de los pernos de rueda del rotor de freno 306 ajustan con los pernos 44 de rueda fijándose el rotor de freno 306, con una tuerca de orejeta o en saliente 326 respectiva, entre la rueda 328 y el cubo de rueda 304. La rueda 328 tiene un neumático 330 de rueda montado en su superficie externa, como es muy conocido. Además, un eje motor 332 está en comunicación con un semieje 334 que se extiende a través de la abertura central 312. Un obturador antipolvo 336 preferentemente está fijado a la articulación 302 y se extiende en general hacia fuera, quedando situado de modo paralelo y adyacente a la superficie interna 320 del rotor de freno 306.

La mordaza de frenado 324 preferentemente está dispuesta de modo adyacente a una parte del rotor de freno 306. La mordaza de frenado 324 tiene un par de pastillas 338, 340 de la mordaza que entran en contacto con la superficie interna 320 y con la superficie externa 322, respectivamente, del rotor de freno 306. El accionamiento de la mordaza de frenado 324 y por tanto de las pastillas 338, 340 de la mordaza es muy conocido en la técnica.

Según el método preferido, la superficie interna 320 y la superficie externa 322 se someten a un acabado final o reacabado. El acabado final es preferentemente el mismo que se ha discutido anteriormente, en relación con el cubo 304 de la rueda. Este proceso de reacabado, como se ha discutido anteriormente, minimiza el descentramiento lateral del rotor con respecto al centro de rotación del conjunto de freno 300. Además, el proceso de reacabado tiene en cuenta el control de la distancia existente entre las pastillas 338, 340 de la mordaza y la superficie interna 320 y la superficie externa 322, respectivamente. Para llevar a cabo el proceso de reacabado, se sitúa el conjunto de freno 300 preferentemente en una máquina de torno y se procesa como se ha discutido anteriormente. Es preferible que el acabado final o reacabado se realice sólo sobre las superficies 320, 322 del rotor de freno. Alternativamente, no obstante, el proceso de acabado final puede efectuarse tanto en sobre la cara 34 de brida del cubo 304 de la rueda, como en las superficies del rotor de freno 306.

Como se ha tratado anteriormente, el conjunto de freno 10 preferentemente se inserta en el dispositivo de soporte 70 para acabarlo apropiadamente, de modo que se establezca la distancia y el paralelismo entre las pastillas 338, 340 de la mordaza de frenado y las superficies 320, 322 del rotor de freno.

Otros objetos y características de la presente invención, tal como se definen en las reivindicaciones anejas, resultarán evidentes al examinarlos a la luz de la descripción detallada de la realización preferida, considerada en asociación con los dibujos adjuntos.

Claims (12)

1. Un método de reducir el descentramiento lateral de un rotor de freno (46), que tiene una superficie de contacto interna y una superficie de contacto externa, en un conjunto de rotor de freno (300) que comprende dicho rotor de freno (46), una articulación (12) y un cubo (14), comprendiendo dicho método:

acoplar rotatoriamente dicho cubo de rueda (14) a dicha articulación (12);

afianzar fijamente el rotor de freno (46) a dicho cubo de rueda (14) para formar el conjunto (300) de freno;

sujetar el conjunto de freno en un soporte (70); y

hacer girar el rotor de freno (46) con respecto a dicha articulación (12) para acabar las superficies de contacto interna y externa.

2. El método de la reivindicación 1, que comprende además:

colocar un cojinete (28), que tiene un anillo de rodadura interno y un anillo de rodadura externo, entre dicho cubo de rueda (14) y dicha articulación (12).

3. El método de la reivindicación 1 ó 2, que comprende además:

montar a presión un cojinete (28) en dicha articulación (12).

4. El método de la reivindicación 1 a 3, que comprende además:

formar integralmente dicho anillo de rodadura externo con dicha articulación (12).

5. El método de la reivindicación 1 a 4, que comprende además:

formar integralmente dicho anillo de rodadura interno con dicho cubo de rueda (14).

6. El método de la reivindicación 1 a 5, que comprende además:

proporcionar un cubo (14) de rueda, que tiene una parte de cuello (30) y una parte de brida (32), teniendo dicha parte de brida una cara (34) de brida;

formar una pluralidad de agujeros receptores (42) de pernos en dicha cara de brida (34);

acabar dicha cara de brida (34) a fin de aplanar dicha cara de brida.

7. El método de la reivindicación 1 a 6, en el que dicha etapa de acabado final incluye formar al menos una de dichas superficies de dicho rotor de freno (46) de modo que sea plana.

8. El método de la reivindicación 1 a 7, que comprende además:

proporcionar una articulación (12) que tiene practicada en la misma una estructura de retención de un cojinete.

9. El método de la reivindicación 8, que comprende además:

ajustar por salto elástico un cojinete, que tiene un anillo de rodadura interno y un anillo de rodadura externo, en un taladro de dicha estructura de retención de un cojinete.

10. El método de la reivindicación 9, en el que dicho cojinete se sitúa en dicho taladro entre una parte de resalto (26) inferior y un anillo de retención (29) superior.

11. El método de la reivindicación 9 ó 10, en el que dicho cojinete sólo se dispone parcialmente en dicho taladro.

12. El método de la reivindicación 1, en el que dicho rotor de freno (46) se fija a dicho cubo de rueda (14) por medio de una pluralidad de pernos de rueda que atraviesan sendos agujeros de dicha pluralidad de agujeros receptores (42) de pernos.