ES2299897T3 - Freno de friccion electromecanico con amplificacion automatica de la fuerza. - Google Patents

Abstract

Freno de fricción electromecánico (10) con amplificación automática de la fuerza, con una guarnición de freno de fricción (14), con una instalación de activación electromecánica, con la que la guarnición de freno de fricción (14) se puede presionar para el frenado en la instalación de activación, con la que la guarnición de freno de fricción (14) se puede presionar para el frenado en un cuerpo de freno (16) a frenar, con un mecanismo de rampa, que se extiende en un ángulo con respecto al cuerpo de freno (16) y que apoya la guarnición de freno de fricción (14) durante la presión en el cuerpo de freno (16), en el que la guarnición de freno de fricción (14) está alojada de forma desplazable con cuerpos rodantes (28) en el mecanismo de rampa, en el que el mecanismo de rapa presenta al menos dos rampas (22, 26), en el que una primera rampa (229 está prevista en el lado de la guarnición de freno de fricción (14) que está alejado del cuerpo de freno (16) y tiene una primera banda de rodadura, que se extiende inclinada en el sentido de giro del cuerpo de freno (16), y en el que una segunda rampa (26) está colocada opuesta a la primera rampa (22), cuya banda de rodadura está inclinada de forma complementaria a la banda de rodadura de la primera rampa (22), en el que los cuerpos rodantes (28) ruedan sobre las bandas de rodadura de las rampas (22, 26), caracterizado porque el freno de fricción (10) presenta un control forzado (34; 38, 40, 42; 44, 46) para los cuerpos rodantes (28), que impide que los cuerpos rodantes (28) abandonen sus bandas de rodadura.

Description

Freno de fricción electromecánico con amplificación automática de la fuerza.

Estado de la técnica

La invención se refiere a un freno de fricción electromecánico con amplificación automática de la fuerza, con las características de preámbulo de la reivindicación 1.

Se conoce a partir de los documentos WO 03/071150 A1 o WO 03/056204 A1 un freno de fricción de este tipo. El freno de fricción conocido está configurado como freno de disco. Presenta una guarnición de freno de fricción, que puede ser presionada para el frenado con una instalación de activación electromecánica en un cuerpo de freno a frenar, en el que en el caso de un freno de disco, el cuerpo de freno es un disco de freno. La instalación de activación electromecánica del freno de fricción conocido presenta un motor eléctrico, un engranaje reductor y un engranaje helicoidal como engranaje de conversión de rotación/traslación. Con la instalación de activación se puede mover la guarnición de freno de fricción transversalmente y en un ángulo inclinado con respecto al disco de freno y de esta manera se puede presionar en éste. La estructura de la instalación de activación electromecánica se puede desviar de la estructura descrita.

Para la consecución de una amplificación automática de la fuerza, el freno de fricción conocido presenta un mecanismo de rampa con una rampa que se extiende en un ángulo con respecto al disco de freno, en la que se apoya la guarnición de freno de fricción durante la aplicación de la presión en el disco de freno. Si se presiona la guarnición de freno de fricción durante el frenado en el disco de freno giratorio, el disco de freno ejerce una fuerza de fricción sobre la guarnición de freno de fricción, que impulsa la guarnición de freno de fricción en la dirección de un intersticio en forma de cuña que se estrecha entre la rampa que sirve de apoyo para la guarnición de freno de fricción y el disco de freno. El apoyo de la guarnición de freno de fricción en la rampa del mecanismo de rampa, que se extiende inclinada con respecto al disco de freno, provoca una fuerza sobre la guarnición de freno de fricción con una componente de fuerza transversal al disco de freno. Esta componente de fuerza transversalmente al disco de freno es una fuerza de presión de apriete, que presiona la guarnición de freno de fricción en el disco de freno. La fuerza de presión de apriete provocada por el mecanismo de rampa eleva una fuerza de presión de apriete provocada por la instalación de activación electromecánica y eleva de esta manera una fuerza de frenado del freno de fricción. La elevación de la presión de apriete y de la fuerza de frenado se designa como amplificación automática de la fuerza.

Un ángulo, bajo el que se extiende la rampa del mecanismo de rampa con respecto al disco de freno, se puede modificar en el desarrollo de la rampa. Un caso especial o caso límite de un mecanismo de rampa es un mecanismo de cuña, en el que el ángulo, bajo el que se extiende la rampa con respecto al disco de freno, es constante sobre el desarrollo de la rampa. La rampa se designa en este caso como cuña. Se pueden prever varios mecanismos de rampa, que están dispuestos distribuidos sobre un lado trasero de la guarnición de freno de fricción que se aleja del disco de freno y que apoyan en común la guarnición de freno de fricción.

En el freno de fricción conocido, unas bolas o rodillos están previstos como cuerpos rodantes, sobre los que se apoya la guarnición de freno de fricción en la rampa y que reducen la fricción durante el deslizamiento de la guarnición de freno de fricción a lo largo de la rampa. Los cuerpos rodantes del freno de fricción conocido ruedan sobre bandas de rodaduras, que están realizadas sobre un lado trasero de la guarnición de freno de fricción alejado del disco de freno y en una placa de contra cojinete dirigida hacia la guarnición de freno de ficción. Las bandas de rodadura se extienden en la dirección de desplazamiento de la guarnición de freno de fricción y son más profundasen su centro longitudinal, reduciéndose su profundidad a partir del centro longitudinal en ambas direcciones. De esta manera, las bandas de rodadura forman la rampa o bien las rampas del mecanismo de rampa. Las bandas de rodadura están realizadas profundas en el lado trasero de la guarnición de freno de fricción y en la placa de contra cojinete, guían los cuerpos rodantes y sobre los cuerpos rodantes guían la guarnición de freno de fricción transversalmente a la dirección de desplazamiento.

El freno de fricción electromecánico con amplificación automática de la fuerza ha sido descrito en el presente caso con la ayuda de un freno de disco, porque se puede explicar gráficamente con la ayuda de un freno de disco, porque una parte predominante de los frenos de fricción de este tipo conocidos están realizados como frenos de disco y porque también el freno de fricción mencionado como estado de la técnica es un freno de disco. Con ello no se excluye la realización de la invención en otros tipos de construcción de frenos.

Si se desplaza en vaivén la guarnición de freno de fricción del disco de fricción conocido para frenar y liberar el freno, los cuerpos rodantes ruedan de una manera ideal sobre las bandas de rodadura y se encuentran en su posición original cuando también la guarnición de freno de fricción se encuentra de nuevo en su posición original. Esto se aplica en sentido estricto solamente en el caso de se pase por alta el desgaste de la guarnición de freno o en el caso de un freno de fricción con un reajuste del desgaste. No obstante, no se puede excluir que los cuerpos rodantes no sólo rueden sobre sus bandas de rodadura, sino que también se deslicen cuando se desplaza en vaivén la guarnición de freno de fricción. En este caso, los cuerpos rodantes no retornan ya a su posición de partida. En el caso de desplazamiento de vaivén múltiple de la guarnición de freno de fricción, los cuerpos rodantes pueden "emigrar" cada vez más fuera de su posición de partida.

Explicación y ventaja de la invención

El freno de fricción de acuerdo con la invención con las características de la reivindicación 1 presenta un control forzado para los cuerpos rodantes, que impide un deslizamiento de los cuerpos rodantes sobre las bandas de rodadura o al menos lo limita de tal manera que los cuerpos rodantes no abandonan sus bandas de rodadura. La invención impide que los cuerpos rodantes se puedan alejar discrecionalmente lejos de su posición de partida y provoca de una manera ventajosa que los cuerpos rodantes retornen a su posición de partida cuando la guarnición de freno de fricción es desplazada de retorno a su posición de partida. Se evita una "migración" lenta de los cuerpos rodantes hacia los extremos de sus bandas de rodadura o fuera de las bandas de rodadura en el caso de activación múltiple del freno de fricción.

Las reivindicaciones dependientes tienen como objeto configuraciones ventajosas y desarrollos de la invención indicada en la reivindicación 1.

Como posibilidad sencilla de un control forzado, la reivindicación 2 prevé un tope extremo para los cuerpos rodantes, que limita un recorrido de los cuerpos rodantes. Esta configuración de la invención es especialmente adecuada para frenos de fricción con amplificación automática de la fuerza en un solo sentido de giro del cuerpo de freno. Aquí se puede colocar el tope extremo o bien se pueden colocar dos topes extremos al final de la banda de rodadura o bien de las bandas de rodadura, de manera que el cuerpo rodante se mueve forzosamente de retorno a su posición de partida cuando la guarnición de freno de fricción es desplazada de retorno a su posición de partida. El cuerpo rodante adopta de esta manera por la fuerza al comienzo de cada activación del freno su posición de partida. Una ventaja es que el freno de fricción se suelta cuando el cuerpo rodante se mueve desde el tope extremo de retorno a su posición de partida. Por lo tanto, no actúan fuerzas de presión de apriete o en todo caso actúan fuerzas de presión de apriete reducidas, que dificultan un deslizamiento del cuerpo rodante sobre las bandas de rodadura para la reposición a la posición de partida. No obstante, se puede disponer un tope extremo también en otro lugar, por ejemplo en otro extremo de la banda de rodadura del cuerpo rodante. Es posible evidentemente un frenado también en el sentido de giro inverso del cuerpo de freno, pero sin amplificación automática de la fuerza o incluso con debilitamiento automático de la misma. El tope extremo no tiene que entrar en contacto directo con el cuerpo rodante, por ejemplo puede colaborar también con una jaula de cuerpos rodantes.

La reivindicación 4 prevé un movimiento forzado de los cuerpos rodantes con el desplazamiento de la guarnición de freno de fricción durante la activación del freno de fricción. Los cuerpos rodantes se mueven, por lo tanto, por ejemplo a la mitad de la velocidad y la mitad del recorrido que la guarnición de freno de fricción, como es el caso en un simple movimiento de rodadura sin deslizamiento. La posición respectiva de los cuerpos rodantes es forzada en esta configuración de la invención y se determina claramente a través de la posición de la guarnición de freno de fricción.

Una posibilidad de un control forzado de este tipo consiste, de acuerdo con la reivindicación 5, en prever una rueda dentada en el cuerpo rodante, que engrana con una cremallera en la guarnición de freno de fricción y/o en la rampa.

La reivindicación 7 prevé una jaula de cuerpos rodantes, que retienen todos o una parte de los cuerpos rodantes del freno de fricción a su distancia respectiva. La jaula de cuerpos rodantes, que tiene la misma función que una jaula de bolas de un cojinete de bolas, mueve los cuerpos rodantes de una manera forzada entre sí e impide un desplazamiento de uno o de cuerpos rodantes individuales frente a los otros cuerpos rodantes. En este caso es suficiente un control forzado de un cuerpo rodante para todos los cuerpos rodantes conectados con la jaula de cuerpos rodantes.

El control forzado puede intervenir directamente en uno o varios cuerpos rodantes. La reivindicación 8 se refiere a la posibilidad de que el control forzado incida en la jaula de cuerpos rodantes y mueva a través de ésta los cuerpos rodantes de una manera forzada indirecta. Esto se realiza, por ejemplo, por la rueda dentada, que engrana con la cremallera, en la jaula de cuerpos rodantes.

La reivindicación 9 prevé que al menos un cuerpo rodante guíe de una manera determinada estática la guarnición de freno de fricción transversalmente a su dirección de desplazamiento. En este caso, con la expresión transversalmente a la dirección de desplazamiento se entiende una conducción de la guarnición de freno de fricción en un plano paralelo a un disco de freno o radialmente a un eje de giro del disco de freno. Esta configuración evita un juego de la guarnición de freno de fricción transversalmente a su dirección de desplazamiento, en un plano paralelo al disco de freno. De la misma manera, se evita una coincidencia estática de alojamiento y guía de la guarnición de freno de fricción transversalmente a su dirección de desplazamiento, que puede conducir, en virtud de tolerancias de fabricación, tensiones mecánicas y a desgaste elevado. Esta configuración de la invención tiene la ventaja de que plantea requerimientos reducidos en tolerancias de fabricación.

Un desarrollo de acuerdo con la reivindicación 10 prevé que dos cuerpos rodantes guíen de una manera determinada estática la guarnición de freno de fricción transversalmente a su dirección de desplazamiento. De esta manera se impide, adicionalmente a la conducción libre de juego de la guarnición de fricción transversalmente a su dirección de desplazamiento, una rotación de la guarnición de freno de fricción alrededor de un eje imaginario, que atraviesa verticalmente la guarnición de freno de fricción. Un tercer cuerpo rodante y eventualmente otros cuerpos rodantes no presentan ninguna función de guía para la guarnición de freno de fricción transversalmente a su dirección de desplazamiento, para evitar una coincidencia estática de la guía transversal de la guarnición de freno de fricción, es decir, radialmente a su disco de freno.

Si los cuerpos rodantes, que guían de una manera determinada estática el cuerpo rodante transversalmente a su dirección de desplazamiento son bolas, la reivindicación 10 prevé un alojamiento de cuatro puntos de la guarnición de freno de fricción con las bolas. Con ello se entiende que las bolas se apoyan en cada ranura de bola en la que se encuentran en dos puntos a ambos lados de una línea media longitudinal imaginaria de la ranura de la bola en la ranura de la bola. Las bolas se apoyan, por lo tanto, en total, en cuatro puntos en las dos ranuras de las bolas. El apoyo de dos puntos deseado en cada ranura de la bola se puede conseguir a través de un redondeo de la ranura de la bola, que se desvía de la forma circular, o bien también por medio de una forma de prisma de las ranuras de las bolas.

Si se emplean como cuerpos rodantes rodillos cilíndricos o cónicos, éstos se disponen, de acuerdo con la reivindicación 12, con una inclinación transversalmente a la dirección de desplazamiento de la guarnición de freno de fricción, con el fin de conseguir la guía deseada determinada estáticamente de la guarnición de freno de fricción transversalmente a su dirección de desplazamiento.

Las configuraciones de la invención indicadas en las reivindicaciones 9 a 12 se pueden llevar a la práctica en común o de una manera independiente del control forzado, indicado en las reivindicaciones 1 a 8, de los cuerpos rodantes en un freno de fricción de acuerdo con la invención.

Dibujo

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de ejemplos de realización representados en el dibujo. En este caso:

La figura 1 muestra una representación esquemática en perspectiva de un freno de fricción electromecánico con amplificación automática de la fuerza.

Las figuras 2 a 8 muestran diferentes posibilidades de configuración de rodamientos de una guarnición del freno de fricción de la figura 1 de acuerdo con la invención.

Los dibujos deben entenderse como representaciones esquemáticas y simplificadas.

Descripción del ejemplo de realización

La figura 1 muestra de forma esquemática un freno de fricción electromecánico 10 con amplificación automática de la fuerza, que está realizado como freno de disco. El freno de fricción 10 presenta dos guarniciones de freno de fricción 12, 14, que están dispuestas a ambos lados de un disco de freno 16. Una de las dos guarniciones de freno de fricción 12 está fija, es decir, que encaja inmóvil en un asiento de freno 18. Esta guarnición de freno de fricción 12 se designará a continuación como guarnición fija de freno de fricción 12. Del asiento de freno 18 solamente se representa una parte que se encuentra en el dibujo debajo del disco de freno 16, porque una parte del asiento de freno 18, que se encuentra por encima del disco de freno 16, cubriría las partes esenciales del freno de fricción 10. El asiento de freno 18 solapa, como es habitual, el disco de freno 16 fuera de su extensión.

La otra guarnición de freno de fricción 14 es móvil en un sentido de giro y transversalmente al disco de freno 16. En el sentido de giro del disco de freno 16 significa que la guarnición de freno de fricción móvil 14 es giratoria alrededor de un eje imaginario, que coincide al menos aproximadamente con un eje de giro del disco de freno 16. En principio, también es posible una capacidad de desplazamiento de la guarnición de freno de fricción móvil 14 en una dirección de tangente o de secante con respecto al disco de freno 16. El movimiento de la guarnición de freno de fricción 14 para la activación del freno de fricción 10 se lleva a cabo con una instalación de activación electromecánica, que no se representa para una representación más clara. Tales instalaciones de activación son conocidas por el técnico en diferentes construcciones a partir del estado de la técnica, y puesto que no forman el objeto propiamente dicho de la invención, no se explican aquí en detalle.

La guarnición de freno de fricción 14 está conectada, como es habitual, de forma fija e inseparable con la placa de soporte de la guarnición de freno 20, que presenta sobre su lado trasero que está alejado del disco de freno 16 unas rampas 22, que se extienden en el sentido de giro del disco de freno 16, es decir, en la dirección de desplazamiento de la guarnición de freno de fricción 14. Sobre un lado delantero de una placa de contra cojinete 24, que está dirigid hacia el disco de freno 16, están dispuestas unas rampas 26 complementarias de las rampas 22 de la placa de soporte de la guarnición de freno 20, en las que se apoyan las rampas 22 de la guarnición de freno de fricción 14 sobre cuerpos rodantes 28. Los cuerpos rodantes 28 están dispuestos entre las rampas 22 de la guarnición de freno de fricción 14 y las rampas 26 de la placa de contra cojinete 24, y los cuerpos rodantes 28 ruedan sobre las rampas 22, 26. Los cuerpos rodantes 28 sirven para una reducción de la fricción. En la figura 1, los cuerpos rodantes son rodillos cilíndricos, pero también se pueden emplear rodillos cónicos, bolas u otros cuerpos rodantes.

La placa de contra cojinete 24 está dispuesta aproximadamente en coincidencia con la placa de soporte de la guarnición de freno 20 sobre su lado trasero alejado del disco de freno 16. En la figura 1, la placa de contra cojinete 24 se representa plegada hacia arriba para mostrar las rampas 22, 26 y los cuerpos rodantes 28. En realidad, la placa de contra cojinete 24 está dispuesta en paralelo a las guarniciones de freno de fricción 12, 14, al disco de freno 16 y a la placa de soporte de la guarnición de freno 20. La placa de contra cojinete 24 está dispuesta fijamente, es decir, inmóvil en la parte del asiento de freno 18 no representada, que solapa la placa de soporte de la guarnición de freno 20 sobre su lado trasero que está alejado del disco de freno 16. Esta parte no representada del asiento de freno 18 se encuentra en la figura 1 por encima del disco de freno 16 y por encima de la placa de soporte del disco de freno 20. El asiento de freno 18 está realizado, por decirlo así, como asiento flotante, es decir, que se puede desplazar transversalmente al disco de freno 16. Cuando se aplica presión a la guarnición de freno de fricción móvil 14 en el disco de freno 16, se desplaza el asiento de freno 18 transversalmente al disco de freno 16 y presiona la guarnición fija del freno de fricción 12 en el otro lado del disco de freno 16, de manera que el disco de freno 16 es frenado por las dos guarniciones de freno de fricción 12, 14.

Para la activación del freno de fricción 10 se desplaza la guarnición de freno de fricción móvil 14 en el sentido de giro del disco de freno 16. El sentido de giro del disco de freno 16 se representa en la figura 1 con la flecha 30 y la dirección de desplazamiento de la guarnición de freno de fricción 14 se representa con la flecha 32 sobre la placa de soporte de la guarnición de freno 20. Durante el movimiento de la guarnición de freno de fricción 14 en el sentido de giro 30 del disco de freno 16, los cuerpos rodantes 28 ruedan sobre las rampas 22, 26. En virtud de la subida de las rampas 2, 26 se mueve la guarnición de freno de fricción 14 durante el movimiento en el sentido de giro del disco de freno 16 transversalmente al disco de freno 16 y presiona en éste. El disco de freno 16 es frenado. El disco de freno giratorio 16 ejerce una fuerza de fricción en el sentido de giro sobre la guarnición de freno de fricción 14 presionada en el mismo, que impulsa la guarnición de freno de fricción 14 en el sentido de giro 30 del disco de freno y, por lo tanto, en su dirección de movimiento 32. A través del apoyo en las rampas 22, 26, la impulsión de la guarnición de freno de fricción 14 con la fuerza de fricción en el sentido de giro 30 del disco de freno 16 provoca una fuerza de apoyo con una componente transversalmente al disco de freno 16. Esta componente de fuerza transversalmente al disco de freno 16 forma una fuerza de presión de apriete, que presiona la guarnición de freno de fricción 14, adicionalmente a una fuerza de presión de apriete aplicada por la instalación de activación, en el disco de freno 16. De esta manera, se amplifica la fuerza de frenado del freno de fricción 10.

Las rampas 22, 26 se extienden en un ángulo de rampa habitualmente agudo con respecto al disco de freno 16. El ángulo de la rampa se puede modificar sobre el desarrollo de las rampas 22, 26, es decir, en su dirección longitudinal. En el caso de un ángulo de rampa constante sobre la longitud de las rampas 22, 26 se habla también de cuñas. Las rampas 22, 26 forman un mecanismo de rampa, que provoca la amplificación automática de la fuerza del freno de fricción 10.

En el ejemplo de realización representado, tres rampas 22 están dispuestas sobre la placa de soporte 20 de la guarnición de freno y tres rampas 26 complementarias están dispuestas sobre la placa de contra cojinete 24. Esto da como resultado un apoyo determinado estáticamente de la guarnición de freno de fricción 14. Es concebible un apoyo determinado estáticamente con más de tres parejas de rampas 22, 26. También son posibles menos de tres parejas de rampas 22, 26, cuando, por ejemplo, dos parejas de rampas se extienden sobre una anchura y una pareja de rampas se extiende
sobre una gran parte de la superficie de la placa de soporte de la guarnición de freno de fricción 20 (no se representa).

En el ejemplo de realización representado en la figura 1, las rampas 22, 26 se elevan solamente en un sentido de giro 30 del disco de freno 16, por lo que el freno de fricción 10 presenta una amplificación automática de la fuerza solamente para el sentido de giro del disco de freno 16 indicado con la flecha 30. En el sentido de giro opuesto del disco de freno 16, no tiene lugar ninguna amplificación automática de la fuerza. Para conseguir una amplificación automática de la fuerza también para el sentido de giro opuesto del disco de freno 16, se pueden prever rampas que se elevan en sentido opuesto (no se representan). Por medio de diferentes ángulos de rampas se pueden conseguir amplificaciones automáticas de la fuerza de diferente magnitud en los dos sentidos de giro del disco de freno 16, es decir, para avance y para retroceso.

Solamente en el caso ideal teórico, los cuerpos rodantes 28 realizan exclusivamente un movimiento de rodadura sobre las rampas 22, 26. Por lo tanto, en la práctica hay que contar con que los cuerpos rodantes 28, durante el movimiento de vaivén de la guarnición de freno de fricción 14 para la activación y liberación del freno de fricción 10, no ruedan exclusivamente, sino que también se deslizan sobre las rampas 22, 26. Esto puede conducir con el tiempo a una "migración" de los cuerpos rodantes 28, es decir, que después del movimiento de vaivén múltiple de la guarnición de freno de fricción 14, los cuerpos rodantes 28 no se encuentran ya en su posición de partida original al comienzo de las rampas 22, 26. Por lo tanto, la invención prevé un control forzado para los cuerpos rodantes 28, para los que se representan ejemplos de realización en las figuras 2 a 6 y se explican a continuación.

La figura 2 muestra un fragmento del freno de fricción 10 de la figura 1 en la zona de una pareja de rampas 22, 26. Se pueden ver fragmentos de la placa de soporte de la guarnición de freno 20 y de la placa de contra cojinete 24. Las rampas 22, 26 presentan en sus dos extremos unos topes extremos 34. Los topes extremos 34 forman un control forzado para los cuerpos rodantes 28 e impiden que los cuerpos rodantes 28 puedan abandonar las rampas 22, 26.

Otro ejemplo de realización de un control forzado de acuerdo con la invención se muestra en las figuras 3 y 4, mostrando la figura 3 una vista y la figura 4 una sección transversal de uno de los cuerpos rodantes 28. El cuerpo rodante 28 presenta en los dos extremos unos pivotes 36, sobre los que están colocadas ruedas dentadas 28 de forma giratoria. Las rampas 22, 26 sobre la placa de soporte de la guarnición de freno 20 y sobre la placa de contra cojinete 24 están provistas con cremalleras 40, 42, que se extienden a ambos lados de las rampas 22, 26 en paralelo a las rampas 22, 26 y con el mismo ángulo de rampa que las rampas 22, 26. Las ruedas dentadas 38 de los cuerpos rodantes 28 engranan con las cremalleras 40, 42. Las ruedas dentadas 38 que engranan con las cremalleras 40, 42 forman un control forzado de los cuerpos rodantes 28, que fuerzan un simple movimiento de rodadura de los cuerpos rodantes 28 sobre las rampas 22, 26 e impiden un deslizamiento.

De acuerdo con la invención, para cada cuerpo rodante 28 puede estar previsto un control forzado propio. Las figuras 5 y 6 muestran posibilidades para agrupar varios o todos los cuerpos rodantes 28 en grupos y a tal fin está previsto en cada caso un control forzado común. Las figuras 5 y 6 muestran una vista del lado trasero de la placa de soporte de la guarnición de freno 20 que está alejado del disco de freno 16, estando cubiertas y no visibles las rampas 22. A diferencia de la figura 1, en las figuras 5 y 6 están previstos en cada caso dos cuerpos rodantes 28. En el ejemplo de realización de la invención representado en la figura 5, el freno de fricción 10 presenta una jaula de cuerpos rodantes 44. En este caso, se trata de una pieza de chapa, que está configurada de una manera similar a una jaula de bolas de un cojinete de bolas y que tiene la misma función, a saber, retener los cuerpos rodantes 28 en su distancia y su posición. Los cuerpos rodantes 28 encajan de forma giratoria en escotaduras de la jaula de cuerpos rodantes 44, por lo que solamente se pueden mover en común. El control forzado se puede realiza, como se representa en las figuras 3 y 4, en uno o varios cuerpos rodantes 28, siendo suficiente, en virtud de la jaula de cuerpos rodantes 44, un control forzado en un cuerpo rodante 28. De una manera alternativa, en la figura 5 está prevista una rueda dentada 46 alojada de forma giratoria en la jaula de cuerpos rodantes 44, que engrana con cremalleras no visibles en la figura 5, como las cremalleras 40, 42 representadas en las figuras 3 y 4. También de esta manera se consigue un control forzado de todos los cuerpos rodantes 28.

En la figura 6, respectivamente, los dos cuerpos rodantes 28, que están dispuestos sobre una rampa 22, están reunidos con una jaula de cuerpos rodantes 44 en un grupo. El control forzado se lleva a cabo en cada jaula de cuerpos rodantes 44, como se describe con referencia a la figura 5, con cremalleras, que corresponden a las cremalleras 40, 42 representadas en las figuras 3 y 4. También aquí se consigue un control forzado de cada cuerpo rodante 28, que fuerza una rodadura de los cuerpos rodantes 28 sobre las rampas 22, 26 e impide un deslizamiento.

Para conducir la guarnición de freno de fricción 14 transversalmente a su dirección de desplazamiento, se conoce en el estado de la técnica utilizar como cuerpos rodantes 28 unas bolas que están colocadas en bandas de bolas en forma de ranura en la placa de soporte de la guarnición de freno 20 y en la placa de contra cojinete 24. Por medio de una profundidad mayor de las bandas de bolas en su centro y por medo de bandas de bolas que se aplanan hacia sus extremos, se consigue el efecto de rampa. También con rodillos cilíndricos o rodillos cónicos se puede conseguir la guía deseada de la guarnición de freno de fricción 14 transversalmente a su dirección de desplazamiento, cuando las bandas de rodadura en forma de rampas presentan bordes elevados, que guían los rodillos en sus lados frontales. Ambas posibilidades se publican en el documento WO 031056204 mencionado al principio. En el caso de utilización de dos o más cuerpos rodantes 28, tienen el inconveniente de una sobredeterminación estática de la conducción de la guarnición de freno de fricción móvil 14 transversalmente a su dirección de desplazamiento, es decir, radialmente a un eje de giro del disco de freno 16. Esto requiere una alta precisión de fabricación para conseguir tolerancias bajas y conduce a desgaste elevado.

Para la conducción de la guarnición de freno de fricción móvil 14 transversalmente a su dirección de desplazamiento, un ejemplo de realización de la invención presenta la guía de bolas representada en la figura 7 con una bola como cuerpo rodante 28. La bola 28 rueda en ranuras de bolas 48, que están realizadas en las rampas 22, 26 de la placa de soporte de la guarnición de freno 20 y de la placa de contra cojinete 24. En este caso, el cojinete de bolas está realizado, por decirlo así, como cojinete de cuatro puntos, es decir, que las ranuras de bolas 48 no presentan una sección transversal de forma circular sino una sección transversal, en la que las bolas 28 se apoyan en cada ranura de bolas 48 en dos lugares a ambos lados lateralmente junto a un centro longitudinal de las ranuras de bolas 48. Los puntos de apoyo se representan con círculos 50 en la figura 7. Las ranuras de bolas 48 pueden presentar, en lugar de la sección transversal curvada representada en la figura 7, pero no de forma circular, una forma de prisma (no representada). El soporte de cuatro puntos provoca una guía transversal exacta de la guarnición de freno de fricción 14 también en el caso de actuación de una fuerza transversal y plantea, además, requerimientos reducidos a una exactitud de la fabricación. Para evitar una sobredeterminación estática de la guía en dirección transversal, solamente dos de los cojinetes de rodadura, por ejemplo los cojinetes de rodadura radialmente interiores en la figura 1, dispuestos en los dos extremos de la placa de soporte de la guarnición de freno 20, presentan el soporte de cuatro puntos representado en la figura 7. Los terceros y eventualmente otros rodamientos pueden ser, por ejemplo, rodillos cilíndricos sin guía o con juego en dirección transversal.

Otro ejemplo de realización de una guía determinada estáticamente transversal a la dirección de desplazamiento de la guarnición de freno de fricción móvil 14 se muestra en la figura 8. La figura 8 muestra una sección a través de un cuerpo rodante 28 radialmente interior, dispuesto en el extremo de la placa de soporte de la guarnición de freno 20 y a través de un cuerpo rodante radialmente exterior, dispuesto en el centro de la placa de soporte de la guarnición de freno de fricción de la figura 1. Aquí se utilizan rodillos como cuerpos rodantes 28, que están dispuestos inclinados oblicuos. Los cuerpos rodantes 28 dispuestos en el exterior, es decir, el cuerpo rodante 28 que se encuentra en el centro en la figura 1, están inclinados oblicuos opuestos como los cuerpos rodantes interiores 28, para conseguir la guía deseada de la guarnición de freno de fricción móvil 14 transversalmente a su dirección de desplazamiento. También las rampas 22, 26 presentan la inclinación transversal. La inclinación transversal de los cuerpos rodantes 28 es diferente para mantener su solicitación en la misma magnitud. La inclinación del cuerpo rodante 28 individual, radialmente exterior, es mayor que la inclinación de los dos cuerpos rodantes radialmente interiores.

Claims (15)

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   1. Freno de fricción electromecánico (10) con amplificación automática de la fuerza, con una guarnición de freno de fricción (14), con una instalación de activación electromecánica, con la que la guarnición de freno de fricción (14) se puede presionar para el frenado en la instalación de activación, con la que la guarnición de freno de fricción (14) se puede presionar para el frenado en un cuerpo de freno (16) a frenar, con un mecanismo de rampa, que se extiende en un ángulo con respecto al cuerpo de freno (16) y que apoya la guarnición de freno de fricción (14) durante la presión en el cuerpo de freno (16), en el que la guarnición de freno de fricción (14) está alojada de forma desplazable con cuerpos rodantes (28) en el mecanismo de rampa, en el que el mecanismo de rapa presenta al menos dos rampas (22, 26), en el que una primera rampa (229 está prevista en el lado de la guarnición de freno de fricción (14) que está alejado del cuerpo de freno (16) y tiene una primera banda de rodadura, que se extiende inclinada en el sentido de giro del cuerpo de freno (16), y en el que una segunda rampa (26) está colocada opuesta a la primera rampa (22), cuya banda de rodadura está inclinada de forma complementaria a la banda de rodadura de la primera rampa (22), en el que los cuerpos rodantes (28) ruedan sobre las bandas de rodadura de las rampas (22, 26), caracterizado porque el freno de fricción (10) presenta un control forzado (34; 38, 40, 42; 44, 46) para los cuerpos rodantes (28), que impide que los cuerpos rodantes (28) abandonen sus bandas de rodadura.
2. 2. Freno de fricción de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el control forzado (38, 40, 42; 44, 46) impide un deslizamiento de los cuerpos rodantes (28).
3. 3. Freno de fricción de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el control forzado presenta un tope extremo (34) para los cuerpos rodantes, que limita el recorrido de los cuerpos rodantes (28).
4. 4. Freno de fricción de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el control forzado (3, 40, 42; 44, 46) mueve los cuerpos rodantes (28) de una manera forzada con un desplazamiento de la guarnición de freno de fricción (14).
5. 5. Freno de fricción de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque el control forzado presenta una rueda dentada (38; 46) que engrana con una cremallera (40, 42), en el que la rueda dentada (38; 46) está conectada o está fijada con un cuerpo rodante (28) y la cremallera (40, 42) está conectada o fijada con la guarnición de freno de fricción (14).
6. 6. Freno de fricción de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el control forzado presenta una rueda dentada (38; 46) que engrana con dos cremalleras (40, 42), en el que una cremallera (40, 42) está conectada con la guarnición de freno de fricción (14) y a otra está fijada.
7. 7. Freno de fricción de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los cuerpos rodantes (28) o un grupo de cuerpos rodantes (28) están conectados entre sí por medio de una jaula de cuerpos rodantes (44), que retiene los cuerpos rodantes (28) en su distancia mutua y en su posición.
8. 8. Freno de fricción de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el control forzado (46) incide en la jaula de cuerpos rodantes (44).
9. 9. Freno de fricción de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un cuerpo rodante (28) guía de forma determinada estáticamente la guarnición de freno de fricción (14) transversalmente a su dirección de desplazamiento.
10. 10. Freno de fricción de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque dos cuerpos rodantes (28) guían de forma determinadas estáticamente la guarnición de freno de fricción (14) transversalmente a su dirección de desplazamiento y porque otros cuerpos rodantes (28) no guían la guarnición de freno de fricción (14) transversalmente a su dirección de desplazamiento.
11. 11. Freno de fricción de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el cuerpo rodante (28) es una bola, que está guiada en dos ranuras de bolas (48) opuestas entre sí, y que se apoya en cada ranura de bolas (48) en dos puntos (50) a ambos lados de una línea profunda imaginaria de las ranuras de bolas (48).
12. 12. Freno de fricción de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el cuerpo rodante (28) es un rodillo, que está dispuesto con una inclinación transversalmente a una dirección de desplazamiento de la guarnición de freno de fricción (14).
13. 13. Freno de fricción de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque el freno de fricción (10) presenta al menos dos rodillos como cuerpos rodantes (28), cuyas inclinaciones están opuestas entre sí.
14. 14. Freno de fricción de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque el freno de fricción (10) presenta tres rodillos como cuerpos rodantes (28), que están dispuestos en esquinas de un triángulo imaginario, en el que las inclinaciones de rodillos radialmente interiores están opuestas a las inclinaciones de rodillos radialmente exteriores.
15. 15. Freno de fricción de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el freno de fricción (10) es un freno de disco de guarnición parcial.