ES2266836T3 - Pinza de freno de disco mejorada. - Google Patents

Abstract

Una pinza (10) de freno de disco de pistones opuestos, que incluye un alojamiento (11) de pinza configurado para montar las zapatas (17) de freno sobre cada uno de los lados opuestos de un rotor que, durante el uso, está dispuesto entre dichas zapatas (17) de freno, teniendo cada una de dichas zapatas (17) de freno unos bordes radialmente internos (26) y externos (27) cuando están montadas en dicho alojamiento (11) de pinza, y bordes laterales (28, 29) que se extienden entre ellos, un pistón (42) asociado con cada una de dichas zapatas (17) de freno y que funcionan durante su utilización desplazando la respectiva zapata (17) de freno hacia el rotor para embragar con él y efectuar el frenado, primeros medios (20) de montaje para montar dichas zapatas de freno dentro de dicho alojamiento, y segundos medios (40) de montaje para montar dicha pinza (10) en un conjunto de rueda, extendiéndose dichos segundos medios de montaje desde dicho alojamiento (11) de pinza en un lado del rotor, incluyendodicho alojamiento (11) de pinza unas paredes laterales (12, 13) que se extienden generalmente en planos paralelos al plano del rotor y en lados opuestos del plano del rotor que acomoda dichos pistones (42), y unas paredes finales (14, 15) que se extienden transversalmente a dichas paredes laterales (12, 13) y están conectadas entre ellas, caracterizada porque una extensión axial (36) se extiende axialmente desde una primera pared de dichas paredes laterales (12) hacia el rotor, desde una posición contigua a dicho borde radialmente interior (26) de dicha zapata de freno y totalmente a lo largo de dicha primera pared lateral (12), para conectarse con cada una de dichas paredes finales (14, 15) y estando dispuesta dicha primera pared lateral (12) sobre un lado del rotor opuesto al de los segundos medios (40) de montaje.

Description

Pinza de freno de disco mejorada.

La presente invención está relacionada con pinzas de frenos de disco de pistones opuestos, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Las pinzas de pistones opuestos han sido aplicadas tradicionalmente a vehículos de alto rendimiento, tal como coches de carreras y coches deportivos de nivel superior. Tales pinzas han sido percibidas como elementos que proporcionan un mayor rendimiento que las pinzas de pistones no opuestos.

Cuando se utilizan en coches de alto rendimiento, las zapatas de freno de la pinza están soportadas sobre apoyos dinamométricos situados en el borde radialmente interior de la zapata (con relación al rotor), y la tensión de un resorte opera sobre el borde opuesto o radialmente exterior de la zapata para aguantar el movimiento de la zapata cuando se aleja de uno o cada uno de los apoyos durante el frenado. Las pinzas están dispuestas de esa manera, de modo que las zapatas de freno pueden ser retiradas rápidamente una vez que se retiran los resortes, a través de una abertura en la parte radialmente exterior del alojamiento de la pinza. Sin embargo, se requiere que los resortes estén altamente cargados para aguantar las cargas significativas aplicadas por las zapatas de freno durante el frenado. Esto significa que el desmontaje y el re-montaje de la pinza requieren cierta habilidad si ha de hacerse de forma rápida. Esta es una razón por la que las pinzas han sido utilizadas, generalmente, solamente en vehículos de alto rendimiento.

Dada la necesidad de una abertura en el alojamiento para la extracción de la zapata de freno, las pinzas conocidas de pistones opuestos, tales como las descritas anteriormente, no han sido tan rígidas como sería deseable. La rigidez de la pinza es siempre una característica que es deseable que sea máxima.

En el documento US 3 051 272 A se divulga una pinza de freno que comprende una pluralidad de nervaduras para impartir rigidez.

En las pinzas de freno conocidas, tiende a ocurrir un desgaste del revestimiento de fricción de una manera que se produce en disminución, siendo máximo el desgaste en el extremo delantero de cada zapata y disminuyendo a un mínimo en los extremos traseros. Para eliminar o reducir la cantidad de desgaste en disminución, es decir, para hacer que el revestimiento de fricción se desgaste uniformemente o más uniformemente, algunas pinzas han empleado múltiples pistones para activar la zapata del freno, con un pistón de mayor diámetro en el extremo trasero y la zapata de freno en comparación con el extremo delantero. Consecuentemente, se aplica mayor presión a la zapata de freno en el extremo trasero que en el extremo delantero, teniendo así un efecto de igualación del desgaste en el revestimiento de fricción. Un inconveniente asociado a esta solución es que cada pinza requiere al menos dos tamaños de pistón diferentes, y de las juntas herméticas y otras piezas relacionadas, complicando así el proceso de fabricación y montaje y, por tanto, aumentando los costes.

Es un objeto de la invención superar o al menos aliviar uno o más de los inconvenientes asociados con la técnica anterior.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona una pinza de freno de disco de pistones opuestos, incluyendo un alojamiento de la pinza configurado para montar las zapatas de freno en cada uno de los lados opuestos de un rotor que, durante el uso, está dispuesto entre dichas zapatas de freno, teniendo cada una de las zapatas de freno unos bordes radialmente interior y exterior cuando está montada en dicho alojamiento, y bordes laterales que se extienden entre ellos, un pistón asociado con cada una de dichas zapatas de freno y que puede funcionar, durante el uso, para desplazar la respectiva zapata de freno hacia el rotor para encajar con él y efectuar el frenado, primeros medios de montaje para montar dichas zapatas de freno dentro de dicho alojamiento, y segundos medios de montaje para montar dicha pinza en un conjunto de rueda, extendiéndose dichos segundos medios de montaje desde dicho alojamiento sobre un lado del rotor, incluyendo dicho alojamiento unas paredes laterales que se extienden generalmente en planos paralelos al plano del rotor y sobre lados opuestos del plano del rotor y donde se ubican dichos pistones, y unas paredes finales que se extienden transversalmente a dichas paredes laterales y están conectadas entre ellas, una extensión axial que se extiende axialmente desde una primera pared de las paredes laterales hacia el rotor, desde una posición contigua a dicho borde de zapata de freno radialmente interior y totalmente a lo largo de dicha pared lateral para conectar con cada una de dichas paredes finales, y estando dicha primera pared lateral dispuesta sobre el lado del rotor opuesto al de los segundos medios de montaje.

La disposición anterior proporciona un aumento de la rigidez del alojamiento de la pinza al proveer la extensión axial. La magnitud axial de la extensión determina el aumento de rigidez conseguida en una pinza en la cual está ausente la extensión axial, pero la magnitud máxima se determina por la necesidad de evitar el enganche con el rotor.

Un aumento importante de la rigidez del alojamiento se consigue con una sola extensión axial, que se extiende a lo largo de la pared lateral descrita, aunque puede conseguirse una rigidez adicional por medio de una segunda extensión axial, que se extiende desde la pared lateral opuesta y en conexión con cada una de las paredes finales y contiguamente al borde radialmente interior de la zapata o zapatas de freno en ese lado del rotor. El aumento de rigidez proporcionado por la segunda extensión axial es inferior al proporcionado por la primera extensión axial, porque los segundos medios de montaje ya contribuyen con algo de rigidez a esa pared lateral del alojamiento.

La extensión axial, o cada una de ellas, puede tener cualquier configuración adecuada pero, preferiblemente, cada una de ellas tiene una configuración generalmente cuadrada o rectangular.

En una disposición preferida, los primeros medios de montaje son miembros de montaje que se extienden desde el alojamiento para enganchar con cada uno de los bordes laterales de cada zapata de freno, y siendo el enganche tal que limita sustancialmente el movimiento de cada zapata de freno en una dirección que no sea la dirección que se acerca o aleja del rotor. Al menos uno de los miembros de montaje aplicado sobre cada zapata de freno es extraíble del alojamiento para facilitar la extracción de una zapata de freno del alojamiento.

En otra disposición preferida, hay montadas dos o más zapatas de freno en el alojamiento en cada lado del rotor. En esta disposición hay asociado un pistón con cada zapata de freno y se disponen suficientes miembros de montaje para la aplicación de los bordes laterales de cada zapata de freno. En una disposición preferida como esa, se dispone una pareja de zapatas de freno contiguas entre sí en cada lado del rotor y, en esta disposición, se disponen tres miembros de montaje, uno para ser aplicado sobre cada uno de los bordes laterales exteriores de cada zapata de freno y el tercero para ser aplicado sobre los bordes laterales de las zapatas de freno que son contiguas. En esta disposición, el miembro central o tercer miembro de montaje puede ser extraíble, por lo que la extracción solamente de ese miembro puede facilitar la extracción de la pareja de zapatas de freno del alojamiento. Es decir, la disposición puede ser tal que al extraer el miembro central o tercer miembro de montaje, se elimina la restricción contra el movimiento de las zapatas de freno por los miembros de montaje, de manera que pueden extraerse las zapatas de freno.

En otra disposición, se disponen tres zapatas de freno contiguas entre sí en cada lado del rotor. Consecuentemente, pueden disponerse cuatro miembros de montaje, uno en cada extremo de las zapatas de freno contiguas y otro dispuesto entre cada uno de los dos pares de bordes laterales contiguos. En esta disposición, los miembros de montaje dispuestos entre los dos pares de bordes laterales contiguos pueden ser extraídos para retirar cada una de las tres zapatas de freno.

Podrá apreciarse que puede disponerse cualquier número de zapatas de freno y miembros de montaje asociados y que, para la extracción de las zapatas, normalmente se requerirá retirar los miembros de montaje dispuestos entre bordes laterales contiguos de zapatas de freno contiguas, para la extracción de las zapatas de freno. Sin embargo, alternativamente, cada uno de los miembros de montaje puede ser extraíble, y esto puede ser deseable no solamente para proporcionar la flexibilidad por la cual puedan ser extraídos los miembros de montaje, sino también para hacer máximo el número de piezas similares en la pinza.

En una disposición alternativa, algunos de los miembros de montaje pueden estar fijos contra la extracción y, por ejemplo, uno o más de los miembros de montaje pueden estar hechos en fundición conjunta como parte del alojamiento. Alternativamente, esos miembros pueden estar dispuestos como un ajuste de fricción en las aberturas formadas en el alojamiento. El número de miembros de montaje fijos está, sin embargo, limitado por el requisito de la extracción de la zapata de freno.

En una disposición preferida, uno o más de los miembros de montaje son recibidos mediante rosca en una abertura del alojamiento. Preferiblemente, la abertura se extiende totalmente a través del alojamiento, de manera que el miembro es roscado en la abertura desde el exterior del alojamiento, facilitando así la extracción del miembro desde el exterior. El miembro o cada miembro puede estar formado por tanto como un vástago roscado o similar, con una cabeza expuesta hacia el exterior que incluye una configuración adecuada para encajar en una herramienta de accionamiento adecuada, tal como una llave inglesa.

Los miembros de montaje pueden ser aplicados sobre los bordes laterales de las zapatas de freno de cualquier manera adecuada para limitar el movimiento de la zapata de freno como se requiere. En un modo de realización preferido, la placa de apoyo de las zapatas de freno incluyen una ranura o hendidura formada en un borde lateral, y el miembro de montaje tiene una superficie exterior para encajar cómodamente en esa superficie ranurada o de hendidura. La ranura o hendidura pueden tener cualquier forma adecuada, por ejemplo cóncava, mientras que el miembro de montaje, al menos en la región de la placa de soporte, puede ser de sección transversal circular. En esta disposición, la ranura o hendidura pueden ser de un radio ligeramente mayor que el del miembro de montaje para un ajuste cómodo alrededor del miembro de montaje. Sin embargo, la ranura o hendidura pueden tener otras formas.

El enganche entre el miembro de montaje y la zapata de freno puede ser el opuesto al que se ha descrito anteriormente, de manera que el miembro de montaje incluya una protuberancia que se ajuste cómodamente en la ranura o hendidura.

Los miembros de montaje pueden extenderse desde el alojamiento para mantener el enganche con las zapatas de freno durante el movimiento de las mismas embragadas con el rotor. Ese movimiento será mínimo cuando el revestimiento de fricción de la zapata de freno es nuevo y será máximo cuando el revestimiento de fricción se ha desgastado. La cantidad de movimiento variará pero, típicamente, el movimiento máximo cuando el revestimiento de fricción se ha desgastado será del orden de 2 a 3 mm.

Las zapatas de freno son, preferiblemente, de tamaño idéntico para hacer mínimas las piezas que son diferentes. Las zapatas de freno son, típicamente, de una construcción generalmente rectangular o cuadrada y, si se emplean múltiples zapatas de freno en cada lado del rotor tienen, preferiblemente, una longitud combinada aproximadamente igual a la de una sola zapata de freno. El número de zapatas de freno puede variar como se ha descrito anteriormente, y se ha concebido una configuración que incluye una pinza de seis zapatas de freno (tres zapatas de freno en cada lado del rotor), para las ruedas delanteras de un vehículo y una pinza de cuatro zapatas de freno para las ruedas traseras del mismo. Es posible disponer de números diferentes de zapatas de freno en cada lado del rotor si se desea, por ejemplo una sola zapata de freno tradicional en un lado y una pareja de zapatas en el otro. La invención no está por tanto restringida a un número par de zapatas de freno.

La disposición de la pinza de la invención incluye, preferiblemente, medios tensores para tensar las zapatas de freno contra el movimiento de traqueteo y, para eso, puede emplearse un resorte ligero para tensar las zapatas de freno de manera que queden enganchadas con los miembros de montaje para evitar el traqueteo. La fuerza tensora requerida para esto puede ser sustancialmente inferior a la del resorte empleado en la técnica anterior descrita anteriormente, porque tiene una finalidad muy diferente y no se requiere que resista la carga sustancial de la pinza de la técnica anterior durante el frenado.

En un modo de realización alternativo, se dispone una pinza de freno de disco de pistones opuestos, en la cual al alojamiento de la pinza está configurado para montar una pluralidad de zapatas de freno sobre cada uno de los lados opuestos de un rotor, y hay asociado un pistón con cada zapata de freno. Las paredes finales y laterales del alojamiento definen una abertura, y la pinza incluye una barra que se extiende a través de dicha abertura, transversal a las paredes laterales, para aumentar la rigidez del alojamiento contra la flexión hacia fuera de las paredes laterales durante el frenado, siendo extraíbles las zapatas de freno del alojamiento a través de la abertura después de la barra, cuando la pinza está instalada alrededor de un rotor.

El anterior modo de realización es ventajoso por la provisión tanto de la pluralidad de zapatas de freno sobre cada lado del rotor, como por la barra transversal que atraviesa la abertura del alojamiento. En la técnica anterior, no podía utilizarse una barra transversal con una sola zapata de freno dispuesta en cada lado del rotor, porque la barra impedía retirar las zapatas de freno de la pinza a través de la abertura. Sin embargo, las zapatas de freno de menor longitud paralelas al plano del rotor, pueden ser retiradas a través del alojamiento en cada lado de la barra.

Puede haber más de una sola barra transversal si las dimensiones relativas de la abertura y de las zapatas de freno lo permiten. En una pinza de seis zapatas de freno, la longitud del alojamiento en el plano del rotor puede ser mayor que en una pinza de cuatro zapatas de freno, y en una pinza de seis zapatas de freno puede emplearse una pareja de barras transversales, mientras que en una pinza de cuatro zapatas de freno puede emplearse una sola barra.

En otro modo de realización preferido, las paredes laterales del alojamiento incluyen unos huecos de pistón para acomodar cada uno de los pistones, y cada uno de los huecos de pistón tiene el mismo diámetro, y la extensión axial y cada pistón tienen el mismo diámetro y longitud, de manera que durante el frenado se aplica igual presión a cada zapata de freno.

En el modo de realización anterior, pueden reducirse los costes de la pinza al hacer idénticas las configuraciones del pistón, en lugar de hacerlas diferentes. Tal configuración no hubiera sido deseable anteriormente, porque el revestimiento de fricción se desgastaría con un perfil en disminución, como se ha descrito anteriormente. Sin embargo, al emplear una pluralidad de zapatas de freno en cada lado del rotor, la longitud acortada de cada zapata de freno en la dirección de rotación del rotor, significa que aunque el revestimiento de fricción de cada zapata se seguirá desgastando con un perfil en disminución, la extensión del desgaste en disminución será menor. Consecuentemente, el revestimiento de fricción se desgastará de manera más uniforme y por tanto tendrá una vida superior.

Los dibujos adjuntos muestran un ejemplo de modo de realización de la invención de la clase anterior. La particularidad de estos dibujos y de la descripción asociada no invalida la generalidad de la amplia descripción precedente de la invención.

La figura 1 es una vista en perspectiva de una pinza de freno de disco de acuerdo con la invención.

La figura 2 es una vista en planta de la pinza de freno de disco de la figura 1.

La figura 3 muestra una disposición interna de la pinza de freno de disco.

La figura 4 es una vista en perspectiva de la pinza de freno de disco de la figura 1 que muestra las pastillas de freno y los pasadores de montaje retirados.

La figura 5 es una vista en sección transversal a través de la disposición de las pastillas de una pinza de freno de disco de dos zapatas de freno.

La figura 6 es una vista en sección transversal tomada a través de VI - VI en la figura 2.

La figura 7 es una vista de la ilustración de la figura 5 ilustrando los pistones y los huecos de los
pistones.

La figura 1 muestra una pinza de freno de disco de acuerdo con la invención como se ha descrito anteriormente. La pinza 10 de freno de disco incluye un alojamiento 11 que define una pareja de paredes laterales paralelas 12 y 13 y una pareja de paredes finales 14 y 15 que se extienden transversalmente a las paredes laterales 12 y 13 y están conectadas a ellas. El alojamiento 11 tiene una configuración generalmente rectangular en una vista en planta y, típicamente, serían hechas en fundición con un metal adecuado, tal como hierro o aluminio. El alojamiento sería mecanizado después como fuera necesario.

Las paredes laterales 12 y 13 y las paredes finales 14 y 15 definen una abertura 16 en el alojamiento 11. La abertura 16 es de una configuración generalmente rectangular y las superficies internas de la abertura definida por las paredes laterales 12 y 13 son mecanizadas para montar una pluralidad de zapatas de freno 17 contra ellas. En la figura 1, hay montadas tres zapatas de freno 17 en cada pared lateral 12 y 13, y cada zapata de freno consiste en una placa metálica 18 de apoyo y un revestimiento 19 de fricción. Aunque estas piezas de las zapatas de freno pueden verse en la figura 1, están mejor ilustradas en la figura 2.

Las zapatas 17 de freno están montadas dentro del alojamiento 11 de una manera particular, por medio de los miembros de montaje que están claramente ilustrados en las figuras 3 y 4. Haciendo referencia a la figura 3, se ilustran las zapatas de freno de las figuras 1 y 2, y puede observarse que éstas están alineadas lateralmente y que un conjunto de tres zapatas de freno está separado del otro conjunto de tres zapatas de freno. Esa separación es para acomodar un rotor de freno de disco que no está ilustrado en ninguno de los dibujos, pero que estaría dispuesto entre los conjuntos de zapatas de freno, de manera que las zapatas de freno pueden ser desplazadas para embragar con el rotor y aplicar un efecto de frenado.

Los miembros de montaje ilustrados en la figura 3 consisten en una pluralidad de pasadores roscados 20 que incluyen una cabeza 21 que incorpora un rebaje hexagonal 22 para la recepción de una herramienta de accionamiento con una forma complementaria, una parte 23 de vástago roscado y una parte 24 de vástago no roscado. La parte roscada 23 tiene un diámetro mayor que la parte 24 de vástago y, por tanto, se define un escalón 25 en la unión entre las respectivas partes 23 y 24.

Haciendo referencia a la figura 4, cada una de las zapatas de freno 17 tiene una configuración generalmente rectangular, con un borde radialmente interno 26, un borde radialmente externo 27 y unos bordes laterales 28 y 29. Las zapatas de freno 17 no son estrictamente rectangulares, como puede observarse en la figura 4, ya que el borde interno 26 está formado por tres superficies planas, el borde externo 27 es curvado y los bordes laterales 28 y 29 están angulados ligeramente hacia el interior. La configuración de zapata de freno puede ser de cualquier manera adecuada, tal como la ilustrada o de cualquier otra forma que se requiera.

Como es evidente en las figuras 3 y 4, los bordes laterales 28 y 29 incluyen, cada uno de ellos, una ranura o hendidura 30 que es en parte circular, mientras que el revestimiento de fricción incluye también una ranura o hendidura 31 coaxialmente alineada con la hendidura 30. El radio de cada una de las hendiduras 30 y 31 es ligeramente mayor que el radio de la parte 24 de vástago de los pasadores 20, de manera que las hendiduras 30 y 31 se ajustan cómodamente alrededor de las partes 24 de vástago. Como se ilustra en la figura 3, la parte 24 de vástago de cada uno de los pasadores 20 de montaje está dispuesta en cada una de las hendiduras 30 y 31 de cada zapata 17 de freno. Debe quedar claro que la disposición ilustrada en la figura 3 permitirá que cada una de las zapatas de freno se desplace axialmente con respecto a la parte 24 de vástago de cada uno de los pasadores 20 de montaje, pero que queden sustancialmente restringidas contra el movimiento transversal a la extensión axial de la parte 24 de vástago. Así, por medio de la disposición ilustrada, puede conseguirse el movimiento de cada una de las zapatas 17 de freno para facilitar el embrague del revestimiento 19 de fricción de cada zapata 17 de freno con el rotor (no ilustrado) del freno de disco, dispuesto entre los conjuntos de zapatas de freno, pero restringiendo el movimiento de las zapatas de freno en otras direcciones. Esta disposición se ilustra también en la figura 5, aunque la disposición de la figura 5 está relacionada con un conjunto que incluye solamente una pareja de zapatas de freno dispuestas en cada lado del rotor. A este respecto, una pinza de freno de disco de acuerdo con la invención puede tener cualquier número de zapatas de freno dispuestas en cada lado del rotor y, por tanto, la figura 5 es ilustrativa de una disposición alternativa que, por otra parte, funciona de una manera muy similar a las disposiciones de las figuras 1 a 4.

En la disposición de la figura 5, las zapatas 32 de freno son de la misma construcción y dimensiones que las zapatas 17 de freno de las figuras anteriores. Consecuentemente, no es necesario describirlas con más detalle. De igual forma, los miembros 33 de montaje tienen, cada uno de ellos, la misma construcción que los pasadores 20 de montaje de las figuras anteriores. De nuevo, es por tanto innecesario describir con más detalle estos miembros. La figura 5 muestra el cómodo acoplamiento de encaje entre la superficie exterior de los miembros 33 de montaje y las ranuras o hendiduras formadas en cada una de las zapatas 32 de freno. Se observará fácilmente en esta vista que las zapatas están restringidas contra el movimiento de rotación, o contra el movimiento de elevación pero, como se ha explicado anteriormente, las zapatas de freno pueden desplazarse axialmente con respecto a los miembros 33 de montaje.

Haciendo referencia a la figura 4, las zapatas 17 de freno pueden estar montadas dentro del alojamiento 11, situando cada zapata de freno contra la superficie mecanizada de la pared lateral e insertando cada pasador 20 de montaje encajándolo roscadamente en el alojamiento 11. Para eso, la figura 4 muestra las aberturas 34 mecanizadas en el alojamiento 11, y al cual se aplica una rosca para el encaje roscado con la parte roscada 23 de vástago de cada pasador 20 de montaje. Con esta disposición, los pasadores 20 de montaje pueden ser retirados fácilmente cuando hay que retirar una o más de las zapatas 17 de freno, aunque podrá apreciarse que no es necesario retirar cada uno de los pasadores 20 de montaje y, con referencia a la figura 5, el pasador central 33 de montaje puede ser retirado para facilitar la extracción de cada una de las zapatas 32 de freno, sin requerir también la extracción de los otros dos pasadores 33 de montaje. En la disposición de la figura 4, para retirar cada una de las tres zapatas 17 de freno de una pared lateral del alojamiento 20, pueden retirarse los dos pasadores 20 de montaje, que se ilustran retirados, de las aberturas 34, sin necesidad de retirar también la otra pareja de pasadores 20 de montaje dispuestos fuera de la pareja de pasadores centrales. Es aceptable, por tanto, que la pareja exterior de pasadores 20 de montaje quede permanentemente fijada dentro del alojamiento 11, o que estén formados integradamente con él, en lugar de ser un pasador independiente que esté fijo en el alojamiento. En una alternativa, los pasadores pueden tener un ajuste de fricción dentro de una abertura formada en el alojamiento 11, con la intención de que puedan permanecer como una parte permanente de ese alojamiento, o las partes 24 de vástago de los pasadores 20 de montaje pueden estar formados mediante la fundición de una protuberancia que se extienda desde la superficie mecanizada de las paredes laterales 12 y 13, en lugar de ser un pasador instalable independiente.

Se requiere que la extensión de los pasadores 20 de montaje en la abertura 16 del alojamiento 11 sea suficiente para que cada una de las pastillas de freno pueda desplazarse axialmente para embragar con el rotor, y aún así siga manteniendo el enganche con la parte 24 de vástago. La figura 6 representa una vista en sección transversal tomada a través de VI - VI de la figura 2, y muestra claramente los pasadores 20 de montaje recibidos y sujetos dentro de las aberturas 34, mientras que la parte 24 de vástago no roscado se extiende en la abertura 16 encajando con los bordes laterales de las zapatas 17 de freno. También está claro en la figura 6 que la parte 24 de vástago se extiende alrededor del doble del espesor axial de las placas 18 de soporte, de manera que se facilita el movimiento de la zapata de freno hacia un rotor dispuesto entre las zapatas 17 de freno, sin una desconexión entre las zapatas 17 de freno y las partes 24 de vástago. Se podrá apreciar que, a medida que se desgastan los revestimientos 19 de fricción, las zapatas 17 de freno harán un recorrido a mayor distancia para embragar con el rotor, y ésta es la razón de proporcionar una extensión axial significativa de las partes 24 de vástago.

Volviendo a las figuras 1 y 2, las barras 35 se extienden transversalmente a través de la abertura 16, generalmente paralelas a las paredes finales 14 y 15 y transversalmente al plano del rotor y a las paredes laterales 12 y 13. Las barras 35 están formadas con una fundición integrada con el alojamiento 11, aunque podrían estar, alternativamente, conectadas como componentes independientes. Como está ilustrado, las barras están separadas en incrementos iguales entre sí, y desde las paredes finales 14 y 15. No existe un requisito estricto para esta separación, aunque también significa que las barras 35 están alineadas con la pareja central de pasadores 20 de montaje.

Las barras 35 aumentan la rigidez del alojamiento 11 en condiciones de frenado y aguantan la flexión de las paredes laterales 12 y 13 en tales condiciones. Sin embargo, la provisión de las barras 35, como está ilustrado, facilita también la inserción o extracción de zapatas individuales 17 de freno al retirar el número requerido de pasadores 20 de montaje. Por tanto, la pinza 10 no necesita ser retirada totalmente del conjunto de rueda de un vehículo en el cual está instalada, para retirar una o más de las zapatas 17 de freno. En lugar de eso, es un asunto relativamente fácil la extracción del número requerido de pasadores 20 de montaje y la extracción posterior, a través de la abertura 16, del número requerido de zapatas 17 de freno. La figura 4 es ilustrativa de este método, en el cual dos de los pasadores 20 de montaje se ilustran retirados del alojamiento 11, para facilitar la extracción completa de tres de las zapatas 17 de freno.

Haciendo referencia a la figura 6, se aplica un mecanismo adicional de rigidez a la pinza 10, para aumentar la rigidez total de la pinza. En la figura 6, se ilustra la barra 35 pero, además de esto, la pared lateral 12 incluye una primera extensión axial 36 que se extiende desde la superficie mecanizada 37 de la pared lateral 12, axialmente hacia el rotor o la pared lateral opuesta 13. Para obtener el beneficio de la rigidez, la extensión axial 36 se extiende en conexión con la pared final 14 de forma completa y en conexión con la pared final 15. Así, la extensión axial es efectivamente un reborde que se forma a lo largo de la longitud interna total de la pared lateral 12.

Para reforzar aún más la rigidez del alojamiento, una segunda extensión axial 38 se extiende desde la superficie mecanizada 39 de la pared lateral 13. Esa extensión axial se extiende axialmente hacia dentro y completamente entre las respectivas paredes laterales 14 y 15. La provisión de la extensión axial 38 no es tan importante como la extensión opuesta 36, porque la pared lateral es ya rígida en una cierta medida por la provisión de una articulación 40 de montaje que sirve para montar el alojamiento 11 en el conjunto de rueda. La articulación 40 puede adoptar cualquier forma adecuada para conseguir el requisito de su montaje. Por ejemplo, y haciendo referencia a la figura 5, la articulación es una extensión radial de la pared lateral 13 e incluye una abertura 41 para recibir un tornillo de fijación (no ilustrado). Sin embargo, puede emplearse cualquier medio de montaje o disposición adecuada para montar el alojamiento en el conjunto de rueda.

Las zapatas 17 o 32 de freno son desplazadas hacia un rotor de disco de freno, generalmente por unos pistones hidráulicos y, como se ha descrito anteriormente, el uso de múltiples zapatas de freno como se ha ilustrado en cada una de las figuras anteriores, permite que los pistones y sus huecos de pistón asociados sean de las mismas dimensiones en toda la pinza. La figura 7 representa esta disposición, en la cual los pistones 42 y sus huecos 43 asociados son de dimensiones idénticas. Esta disposición seguirá trayendo consigo un desgaste en disminución de cada revestimiento de fricción de las zapatas de freno, pero debido a que las zapatas de freno tienen una longitud reducida en la dirección de rotación del rotor, el grado de desgaste en disminución de cada zapata de freno será inferior al desgaste en disminución de una sola zapata de freno.

Se podrá apreciar que las figuras muestran un alojamiento de una sola pieza, o sea una construcción de alojamiento monobloque aunque, alternativamente, el alojamiento podría estar fundido y mecanizado en dos piezas y después ser atornilladas o conectadas las piezas conjuntamente de alguna otra manera. Debe apreciarse también que la pinza 10 no muestra un resorte de tensión aplicado sobre las zapatas 17 o 32 de freno; sin embargo, se concibe que tal resorte estuviera incluido como un dispositivo anti-traqueteo, para empujar las zapatas de freno para que realicen una conexión firme con cada uno de los pasadores 20 de montaje. El resorte podría actuar sobre cada uno de los bordes 26 o 27 de las zapatas de freno y podría disponerse un solo resorte para ser aplicado sobre todas las zapatas de freno de la pinza 10, o bien todas las zapatas de freno montadas sobre un lado de la pinza 10, o bien una sola zapata de freno en cada una. El resorte podrá adoptar una diversidad de formas diferentes, aunque se concibe como un resorte de ballesta.

Claims (23)

1. Una pinza (10) de freno de disco de pistones opuestos, que incluye un alojamiento (11) de pinza configurado para montar las zapatas (17) de freno sobre cada uno de los lados opuestos de un rotor que, durante el uso, está dispuesto entre dichas zapatas (17) de freno, teniendo cada una de dichas zapatas (17) de freno unos bordes radialmente internos (26) y externos (27) cuando están montadas en dicho alojamiento (11) de pinza, y bordes laterales (28, 29) que se extienden entre ellos, un pistón (42) asociado con cada una de dichas zapatas (17) de freno y que funcionan durante su utilización desplazando la respectiva zapata (17) de freno hacia el rotor para embragar con él y efectuar el frenado, primeros medios (20) de montaje para montar dichas zapatas de freno dentro de dicho alojamiento, y segundos medios (40) de montaje para montar dicha pinza (10) en un conjunto de rueda, extendiéndose dichos segundos medios de montaje desde dicho alojamiento (11) de pinza en un lado del rotor, incluyendo dicho alojamiento (11) de pinza unas paredes laterales (12, 13) que se extienden generalmente en planos paralelos al plano del rotor y en lados opuestos del plano del rotor que acomoda dichos pistones (42), y unas paredes finales (14, 15) que se extienden transversalmente a dichas paredes laterales (12, 13) y están conectadas entre ellas, caracterizada porque una extensión axial (36) se extiende axialmente desde una primera pared de dichas paredes laterales (12) hacia el rotor, desde una posición contigua a dicho borde radialmente interior (26) de dicha zapata de freno y totalmente a lo largo de dicha primera pared lateral (12), para conectarse con cada una de dichas paredes finales (14, 15) y estando dispuesta dicha primera pared lateral (12) sobre un lado del rotor opuesto al de los segundos medios (40) de montaje.

2. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos según la reivindicación 1, incluyendo además dicho alojamiento (11) de pinza una segunda extensión axial (38) que se extiende axialmente hacia dicho rotor, contiguamente a dicho borde radialmente interno (26) de dicha zapata de freno y totalmente a lo largo de dicha pared lateral (13), para conectarse con cada una de dichas paredes finales (14, 15) y dispuesta en el mismo lado del rotor que dichos segundos medios (40) de montaje.

3. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según la reivindicación 2, teniendo dicha extensión axial (36, 38) una sección transversal axial generalmente cuadrada o rectangular.

4. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, comprendiendo dichos primeros medios (20) de montaje unos miembros de montaje que se extienden desde dichas paredes laterales de dicho alojamiento (11) de pinza, hacia dicho rotor, y que están previstas para el acoplamiento con cada uno de dichos bordes laterales (28, 29) de cada una de dichas zapatas (17) de freno y siendo el acoplamiento tal que limita sustancialmente el movimiento de cada una de dichas zapatas (17) de freno en una dirección distinta a la de acercamiento o alejamiento del rotor, siendo extraíble al menos uno de dichos miembros (20) de montaje desde dicho alojamiento (11) de pinza, para facilitar la extracción de dicha zapata (17) de freno desde dicho alojamiento.

5. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según la reivindicación 4, en la que al menos dos de dichas zapatas (17) de freno están montadas contiguamente entre sí en dicho alojamiento (11) de pinza sobre cada lado del rotor.

6. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según la reivindicación 4 o 5, en la que una pareja de dichas zapatas (17) de freno está montada en dicho alojamiento (11) de pinza sobre cada lado del rotor, y hay dispuestos tres de dichos miembros (20) de montaje sobre cada lado del rotor para montar dicha pareja de dichas zapatas (17) de freno, estando situados dos de dichos miembros (20) de montaje de manera que se acoplan a la parte exterior de dichos bordes laterales (28, 29) de cada una de dicha pareja de zapatas (17) de freno, y estando situado el tercero de dichos miembros (20) de montaje de manera que se acopla con la parte interior de dichos bordes laterales (28, 29) de dicha pareja de dichas zapatas (17) de freno que están contiguas.

7. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según la reivindicación 6, en la que dicho tercer miembro (20) de montaje es extraíble.

8. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos según la reivindicación 5, en la que tres de dichas zapatas (17) de freno están montadas sobre dicho alojamiento (11) de pinza sobre cada lado del rotor, comprendiendo una pareja de zapatas externas (17) de freno y una zapata central (17) de freno, y hay dispuestos cuatro de dichos miembros (20) de montaje sobre cada lado del rotor para montar dichas zapatas (17) de freno, estando situados dos de dichos miembros (20) de montaje de manera que se acoplan con la parte exterior de dichos bordes laterales (28, 29) de cada una de dichas zapatas externas (17) de freno, y estando situados otros dos de dichos miembros (20) de montaje de manera que se acoplan respectivamente con cada uno de dichos bordes laterales (28, 29) de dicha zapata central (17) de freno y con dichos bordes laterales interiores contiguos (28, 29) de dichas zapatas externas de freno.

9. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según la reivindicación 8, en la que dichos miembros adicionales (20) de montaje, que están situados de manera que se acoplan con dichos bordes laterales (28, 29) de dicha zapata central de freno son, cada uno de ellos, extraíbles.

10. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, en la que cada uno de dichos miembros (20) de montaje es extraíble.

11. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, en la que los miembros (20) de montaje, que están dispuestos entre bordes laterales contiguos de zapatas de freno contiguas, son extraíbles.

12. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 11, en la que dichos miembros de montaje están formados como pasadores (20).

13. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 12, en la que uno o más de dichos miembros (20) de montaje están recibidos mediante rosca en una o más aberturas formadas en dicho alojamiento (11) de la pinza.

14. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según la reivindicación 13, en la que dichas aberturas (34) se extienden a través del alojamiento (11) de la pinza de manera que dicho miembro (20) de montaje puede estar roscados en una posición y ser retirado desde el exterior de dicho alojamiento (11).

15. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según la reivindicación 14, incluyendo dicho miembro roscado (20) una cabeza (21) configurada para acoplarse con una herramienta de accionamiento desde el exterior de dicho alojamiento.

16. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 15, en la que dichas zapatas (17) de freno incluyen una ranura (31) formada en cada uno de dichos bordes laterales, y dichos miembros de montaje tienen una superficie exterior para encajar cómodamente en dicha ranura.

17. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según la reivindicación 16, en la que dichas ranuras (31) tienen una forma cóncava.

18. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según la reivindicación 17, en la que dichos miembros de montaje están formados como pasadores (20) que tienen una sección transversal generalmente circular, y dichas ranuras (31) definen una superficie interna cóncava generalmente curvada, complementaria a la forma de la superficie exterior de dicho miembro (20) de montaje recibido dentro de dichas ranuras (31).

19. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 15, en la que dichas zapatas (17) de freno incluyen una protuberancia que se extiende desde cada borde lateral y dichos miembros de montaje incluyen una ranura para acomodar dicha protuberancia.

20. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según la reivindicación 1, incluyendo dicha pinza dos o más zapatas (17) de freno montadas sobre cada lado del rotor, y definiendo dichas paredes finales (14, 15) y laterales (12, 13), de dicho alojamiento (11) de pinza, una abertura (16), al menos una barra (35) que se extiende a través de dicha abertura (16), transversal a dichas paredes laterales (12, 13) para incrementar la rigidez de dicho alojamiento (11) de la pinza, contra la flexión hacia fuera de dichas paredes laterales (12, 13) durante el frenado, siendo extraíbles dichas zapatas (17) de freno de dicho alojamiento (11) de la pinza, a través de dicha abertura (16) después de haber pasado a dicha barra (35), cuando dicha pinza (10) está instalada alrededor de un rotor.

21. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según la reivindicación 20, incluyendo dicha pinza una pareja de barras transversales (35) que están separadas en el plano del rotor para extenderse, cada una de ellas, a través de dicha abertura (16).

22. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según la reivindicación 20 o 21, estando formadas dichas barras (35) integradamente con dicho alojamiento (11) de la pinza.

23. Una pinza de freno de disco de pistones opuestos, según la reivindicación 1, en la que dichas paredes laterales (12, 13) del alojamiento incluyen unos huecos (43) de pistón para acomodar cada uno de dichos pistones (42), teniendo cada uno de dichos huecos (43) de pistones el mismo diámetro y extensión axial, y teniendo cada uno de dichos pistones (42) el mismo diámetro y longitud, de manera que, durante el frenado, se aplica una presión igual a cada una de dichas zapatas de freno.