ES2302490B1 - Freno de disco con sistema para control de la posicion de montaje de pastillas de freno y pastilla de freno. - Google Patents
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Abstract
Freno de disco con sistema para control de la
posición de montaje de pastillas de freno y pastilla de freno,
comprendiendo las pastillas de freno en sus dos mitades unas
escotaduras (3) que determinan una correspondencia de encaje con
respectivas prominencias (4) definidas en los alojamientos (5) de
sujeción de las pastillas de freno, de modo que las escotaduras (3)
de las dos mitades de cada pastilla de freno delimitan espacios
cuyo volumen es equivalente, con dichas escotaduras (3) de las
mitades de la pastilla de freno situadas a distancias (S1 y S2)
diferentes respecto del eje central (6) de la pastilla y/o con una
configuración de las mismas diferente en, al menos, el borde
superior.
Description
Freno de disco con sistema para control de la
posición de montaje de pastillas de freno y pastilla de freno.
La presente invención está relacionada con los
frenos denominados de disco y en particular con el montaje de las
pastillas de este tipo de frenos, proponiendo un sistema que
permite controlar la posición de dichas pastillas para que queden
correctamente dispuestas en el montaje de aplicación.
Las pastillas de los frenos de disco constan de
una placa metálica de soporte, mediante la que se establece el
montaje sobre el alojamiento de sujeción de las pastillas de freno
en el freno, y un material de fricción fijado sobre la mencionada
placa metálica, de forma que en el montaje de aplicación de la
pastilla dicho material de fricción debe quedar enfrentado al
disco del freno, para presionar contra el mismo en la función del
frenado.
Esta posición de montaje de las pastillas de
freno es fundamental para que el freno cumpla su función, por lo
que, para evitar posibles errores de ese montaje, es conveniente
establecer medios que condicionen a la colocación de las pastillas
de freno en una posición que corresponda con la del correcto
montaje, sin que sea posible establecer el montaje en otra
posición.
En este sentido se han desarrollado diferentes
soluciones determinantes de la posición de las pastillas de freno,
mediante conformaciones recíprocas de encaje entre las pastillas y
el alojamiento de sujeción de las pastillas de incorporación
correspondiente.
Así, por ejemplo, la Patente EP 1 473 481
contempla una solución que se basa en una prominencia definida en
la zona central del alojamiento de sujeción de las pastillas y una
escotadura correspondiente definida en la zona central de las
pastillas, entre cuyas conformaciones determinan un acoplamiento de
encaje que se debe establecer para que las pastillas puedan ser
colocadas en el alojamiento de montaje correspondiente.
Esa misma Patente contempla también una solución
que se basa en una prominencia definida en una posición
descentrada en el alojamiento de sujeción de las pastillas del
freno y una escotadura correspondiente definida en una misma
posición descentrada en las pastillas.
La Patente DE 10 2005 019 255 contempla una
solución que se basa en dos prominencias definidas en posiciones
simétricas respecto del centro en el alojamiento de sujeción de las
pastillas del freno y sendas escotaduras definidas en las mismas
posiciones simétricas en las pastillas.
Y la Patente EP 1 632 692 contempla una solución
que se basa en una prominencia definida en una posición
descentrada en el alojamiento de sujeción de las pastillas del
freno y dos escotaduras definidas en unas correspondientes
posiciones descentradas simétricas en las pastillas.
También existen soluciones basadas en unos
chaflanes desiguales definidos en los extremos de las pastillas de
freno, en correspondencia con respectivos planos inclinados
definidos en los extremos del alojamiento de sujeción de las
pastillas del freno.
Todas estas soluciones adolecen de defectos que
afectan a la construcción de las pastillas de freno
correspondientes y/o a la efectividad del control de la posición
del montaje de las mismas, o bien afectan al comportamiento de las
pastillas en el freno de aplicación.
En efecto, las soluciones basadas en un encaje
de control del montaje definido en la zona media de las pastillas
de freno, o en dos encajes simétricos respecto de dicha zona
central, requieren que la escotadura o escotaduras de las pastillas
de freno se hallen definidas solo en la placa metálica de las
pastillas o solo en el material de fricción, sin que puedan ser
pasantes, para que el montaje de las pastillas solo se pueda hacer
en la posición correcta, es decir con el material de fricción
enfrentado al disco del freno. En este caso, si las escotaduras se
hallan definidas en el material de fricción, éstas van
desapareciendo a medida que se desgasta esa masa frenante, llegando
a no cumplir con la función del encaje de control del montaje.
En el caso de una escotadura descentrada en las
pastillas de freno, o de chaflanes desiguales en los extremos, la
masa de material de fricción de las pastillas resulta descompensada
respecto del eje central, dando lugar a vibraciones y que los
esfuerzos en el frenado no sean uniformes, de modo que las dos
pastillas que operan por un lado y otro del disco del freno no
actúan en paralelo, por lo que los desgastes que sufren son
irregulares, ya que el desgaste se produce en cada pastilla
progresivamente desde un extremo hasta el otro.
De acuerdo con la invención se propone un freno
a disco con un sistema que permite controlar con efectividad el
montaje de las pastillas de freno, sin afectar en nada al
comportamiento de las pastillas en el frenado de aplicación.
Este sistema objeto de la invención determina
dos escotaduras iguales definidas en posiciones no simétricas
respecto del eje central de las pastillas de freno, y en el
alojamiento de sujeción de las pastillas unas prominencias
correspondientes con dichas escotaduras de las pastillas.
Se obtiene de esta manera una disposición con la
que cada pastilla de freno solo puede incorporarse en el
alojamiento de sujeción de las pastillas de freno en la posición
que corresponde con el material de fricción enfrentado hacia el
disco del freno, no siendo posible el montaje por equivocación en
la posición inversa, ya que las escotaduras de la pastilla no
coinciden con las prominencias del alojamiento de sujeción de las
pastillas en esa posición inversa, debido a la asimetría de las
posiciones de dichas escotaduras y prominencias.
Con esta solución las escotaduras de la pastilla
de freno pueden además ser pasantes a través del material de
fricción y de la placa soporte metálica, sin que ello afecte al
control del posicionamiento del montaje.
Y por otro lado, con la disposición mencionada,
la masa de la pastilla de freno resulta equivalente en las dos
mitades que quedan a uno y otro lado del eje central de la
pastilla, con lo cual las fuerzas que actúan sobre la pastilla en
la acción del frenado resultan compensadas de manera uniforme a lo
largo de la pastilla, evitando con ello que se produzcan
vibraciones y la actuación de las dos pastillas del freno que
actúan en contraposición resulta paralela, con lo que el desgaste
de las pastillas es uniforme en toda la longitud de las mismas.
Por todo ello, dicho sistema objeto de la
invención resulta de unas características ciertamente ventajosas
para la función de control de la posición del montaje de las
pastillas de freno, adquiriendo vida propia y carácter preferente
respecto de los sistemas actualmente conocidos de dicha
función.
La figura 1 muestra una pastilla de freno
convencional sin sistema de control de la posición de montaje,
observándose la posición del centro de gravedad sobre el eje
central de la pastilla.
La figura 2 muestra una pastilla de freno con un
sistema convencional de control de la posición de montaje mediante
una escotadura descentrada, observándose el desplazamiento del
centro de gravedad de esta pastilla a una posición que queda fuera
del eje central de la pastilla.
La figura 3 es un esquema de la actuación de las
fuerzas (F) y momentos (M) en las pastillas de un freno provistas
con el sistema de control de la posición de montaje según lo
indicado en la figura anterior.
La figura 4 muestra una pastilla de freno, en
posición correlativa respecto del correspondiente alojamiento de
sujeción de las pastillas en el freno, con un sistema de control de
la posición de montaje de la pastilla según la invención.
La figura 5 es un esquema de la actuación de las
fuerzas (F) y momentos (M) en las pastillas de un freno provistas
con el sistema de control de la posición de montaje según la
invención.
Las figuras 6 y 7 muestran una pastilla de freno
con el sistema de control de la posición de montaje según la
invención, pero ahora con una variante en la realización práctica
de la pastilla.
El objeto de la invención se refiere a un
sistema de control destinado a determinar la posición de montaje
de las pastillas de freno en los frenos de disco, en la forma
correcta, impidiendo el montaje por equivocación con las pastillas
al revés, tanto nuevas como parcialmente desgastadas, (por ejemplo
cuando se efectúa una revisión).
Las pastillas de freno de los frenos de disco se
constituyen por una placa metálica (1) y una masa de material de
fricción (2) fijada sobre una de las caras de dicha placa (1), de
forma que mediante la placa metálica (1) se establece el montaje
sobre el correspondiente alojamiento de sujeción de las pastillas
de incorporación en el freno, debiendo quedar el material de
fricción (2) enfrentado al disco del freno para, mediante la
compresión sobre este disco, realizar la acción del frenado, la
cual se efectúa mediante dos pastillas de freno que actúan de
manera contrapuesta por ambos lados del disco.
Para la acción del frenado es necesario que las
pastillas de freno se hallen dispuestas con el material de fricción
(2) enfrentado hacia el disco del freno, por lo que para evitar
equivocaciones de montaje en una posición inversa, que supondría la
no actuación del freno, se prevé que las pastillas de freno vayan
provistas con soluciones que solo permitan el montaje en la
posición correcta, impidiéndolo en la posición inversa.
En este sentido, existen soluciones basadas en
escotaduras (3) definidas en las pastillas de freno y prominencias
correspondientes (4) en alojamiento (5) de sujeción de las
pastillas en el freno, de forma que entre dichas escotaduras (3) de
las pastillas de freno y las prominencias (4) del alojamiento (5)
de sujeción de las pastillas, determinan un encaje cuyo
acoplamiento se debe establecer para que la pastilla de freno
correspondiente pueda insertarse en el alojamiento de sujeción
(5).
Una solución al respecto es la determinación de
una escotadura (3) descentrada respecto del eje central (6) en la
pastilla de freno, como representa la figura 2, para encajar dicha
escotadura (3) con una prominencia del alojamiento (5) de sujeción
de las pastillas situada en la misma posición, de forma que la
pastilla de freno solo se puede montar en la posición que la
escotadura (3) corresponde con la prominencia del alojamiento (5)
de sujeción de las pastillas, ya que en la posición contraria,
dicha prominencia del alojamiento (5) de sujeción de las pastillas
impide que la pastilla de freno pueda encajarse en el alojamiento
(5) de montaje.
Con esta solución, el centro de gravedad (G1) de
la pastilla de freno queda desplazado de la posición (G) que
corresponde sobre el eje central (6) en una pastilla que no tiene
escotaduras (3), como la de la figura 1, de modo que, como
representa la figura 3, con la aplicación de momentos (M1 y M2)
iguales sobre las pastillas de un freno provistas con esa
escotadura (3) descentrada, en dichas pastillas resulta una
distribución de fuerzas específicas en la superficie (F1 y F2)
diferentes, lo que hace que se produzcan vibraciones y que los
esfuerzos en las dos pastillas del freno no sean paralelos,
ocasionando un desgaste no uniforme de las pastillas de freno, ya
que el desgaste resulta progresivo desde un extremo hacia el otro,
de manera contraria en ambas pastillas.
Según la invención, como se observa en la figura
4, las pastillas de freno se determinan con dos escotaduras (3)
iguales, definidas sobre ambas mitades de la pastilla y en
posiciones no simétricas respecto del eje central (6) de la misma,
es decir en unas posiciones situadas a distancias (S1) y (S2)
diferentes del eje central (6).
De este modo, la masa de las dos mitades de la
pastilla es equivalente, con lo que el centro de gravedad (G2) se
desplaza respecto del centro de gravedad (G) original,
manteniéndose en el eje central (6) de la pastilla.
En estas condiciones, conjugando dichas
escotaduras (3) de la pastilla de freno con unas prominencias (4)
en los alojamientos (5) de sujeción de las pastillas de freno,
situadas en posiciones asimétricas correspondientes con las de
dichas escotaduras (3) de la pastilla, ésta solo puede montarse en
la posición que coincidan las escotaduras (3) con las prominencias
(4) de los alojamientos (5) de sujeción de las pastillas de freno,
ya que si se intenta montar la pastilla en posición contraria, las
escotaduras (3) no coinciden con las prominencias (4) del
alojamiento (5) de sujeción de las pastillas, estableciéndose por
lo tanto un tope que impide el encaje de la pastilla en el
alojamiento (5) de sujeción de la pastilla de freno.
Las escotaduras (3) atraviesan, preferentemente,
todo el espesor de la pastilla de freno, en correspondencia con la
extensión de las prominencias (4). Se ha previsto, como una
variante de realización, que las escotaduras (3) puedan no ser
pasantes en todo el espesor de la pastilla de freno y que se
extiendan en el espesor del soporte metálico (1) y, además, en, al
menos, una longitud equivalente al espesor del desgaste previsto
del material de fricción (2).
La equivalencia de la masa de las mitades de la
pastilla, en este caso, ya que la reducción de la masa de material
es equivalente en ambas mitades, puesto que las escotaduras (3) son
iguales, hace que, como representa la figura 5, al aplicar momentos
(M1 y M2) iguales sobre las dos pastillas de un freno, las fuerzas
específicas en la superficie resultantes (F1 y F2) sobre las dos
pastillas sean también iguales, con lo que el reparto de esfuerzos
en las pastillas es equivalente hacia los extremos de las mismas,
de manera que las pastillas actúan de una forma paralela sobre el
disco del freno y el desgaste es uniforme en toda la longitud de
las pastillas.
Con esta solución de la invención, las
escotaduras (3) de las pastillas de freno pueden ser además
pasantes a través de la placa metálica (1) y del material de
fricción (2), favoreciendo así la fabricación de las pastillas, sin
que ello afecte al control de la posición de montaje. Esta
realización de las escotaduras (3) pasantes a través de todo el
espesor de las pastillas de freno, es preferente, en combinación
con la extensión de las prominencias (4) en toda la anchura de los
alojamientos (5) de sujeción de las pastillas de freno.
Las prominencias (4) en el alojamiento (5) de
sujeción de las pastillas de freno, pueden estar definidas en sus
paredes/planos con inclinaciones/chaflanes sin correspondencia
formal con las escotaduras (3) de las pastillas de freno; pero
también las paredes/planos laterales de las mencionadas
prominencias (4) del alojamiento de sujeción (5) de las pastillas de
freno, pueden tener inclinaciones definidas en correspondencia
formal con las escotaduras (3) de las pastillas de freno, para
realizar un guiado de éstas.
En la figura 6 se representa una variante de
realización práctica de la pastilla según la cual, el borde
superior de las escotaduras (3) es diferente, si bien las
escotaduras (3) siguen delimitando un espacio cuyo volumen es igual
en ambas mitades de la pastilla; de manera que se sigue manteniendo
invariable el concepto de que la masa de las dos mitades de la
pastilla es equivalente, con lo que el centro de gravedad (G2) se
desplaza respecto del centro de gravedad (G) original pero sigue
manteniéndose en el eje central (6) de la pastilla.
Con esta solución representada en la figura 6,
las distancias (S1) y (S2) pueden incluso ser iguales entre
si.
En la figura 7 se representa otra variante de
realización, según la cual la configuración de las dos escotaduras
(3) de ambas mitades es ahora diferente en todos sus bordes. De
nuevo se sigue manteniendo el concepto de que el volumen del
espacio delimitado por ambas escotaduras (3) es igual; de manera
que tanto en la realización representada en la figura 4, como en
las figuras 6 y 7, la masa de ambas mitades de la pastilla es
equivalente, lo que establece que las escotaduras (3) concentran el
centro de gravedad en el eje central (6) de la pastilla asegurando
así la reducción de vibraciones y de desgastes no uniformes del
material de fricción (2).
Al igual que en la solución representada en la
figura 6, las distancias (S1) y (S2) pueden ser diferentes o
incluso iguales entre si.
En todos los casos, la realización más sencilla
pasa porque las escotaduras (3) sean pasantes en todo el grosor
tanto de la placa metálica (1), como del material de fricción (2),
pero pudiera ser que las escotaduras (3) atravesaran la placa
metálica (1) y tan solo el espesor del material de fricción (2)
previsto para que no se desgaste en el uso de la pastilla.
Claims (13)
1. Freno de disco con sistema de control de la
posición de montaje de pastillas de freno, que se determina
mediante una correspondencia de encaje entre escotaduras (3)
definidas en ambas mitades de la pastilla de freno y prominencias
(4) existentes en los alojamientos (5) de sujeción de las pastillas
de freno, caracterizado porque las escotaduras (3) de cada
pastilla, que atraviesa, preferentemente, todo el espesor de la
pastilla, en correspondencia con las prominencias (4) que se
extienden en toda la anchura de los alojamientos (5), delimitan un
espacio cuyo volumen es equivalente entre ellas, de manera que la
pastilla presenta en sus dos mitades una masa equivalente, con la
particularidad de que tales escotaduras (3) se encuentran a
distancias (S1) y (S2) diferentes respecto del eje central (6) de
la pastilla y/o presentan entre si una configuración diferente en,
al menos, su borde superior.
2. Freno de disco con sistema de control de la
posición de montaje de pastillas de freno, de acuerdo con la
primera reivindicación, caracterizado porque las escotaduras
(3) de cada pastilla de freno son iguales, y se sitúan a distancias
(S1) y (S2) diferentes respecto del eje central (6), determinando
que el centro de gravedad (G2) se mantenga en dicho eje central
(6) de la pastilla.
3. Freno de disco con sistema de control de la
posición de montaje de pastillas de freno, de acuerdo con la
primera reivindicación, caracterizado porque las escotaduras
(3) de. cada pastilla de freno tienen conformados sus bordes de
forma que, al menos, los bordes superiores de tales escotaduras (3)
son diferentes entre sí; mientras que las distancias (S1) y (S2)
al eje central (6) pueden ser iguales o diferentes entre sí.
4. Freno de disco con sistema de control de la
posición de montaje de pastillas de freno, de acuerdo con las
reivindicaciones 1, 2 y 3, caracterizado porque, las
escotaduras (3) atraviesan, el espesor de la placa metálica (1) y
se extienden además en, al menos, una longitud equivalente al
espesor de desgaste del material de fricción (2) de la pastilla de
freno.
5. Freno de disco con sistema de control de la
posición de montaje de pastillas de freno, de acuerdo con las
reivindicaciones 1, 2 y 3, caracterizado porque las
paredes/planos laterales de las prominencias (4) sirven para guiar
la pastilla de freno.
6. Freno de disco con sistema de control de la
posición de montaje de pastillas de freno, de acuerdo con las
reivindicaciones 1, 2, 3 y 5, caracterizado porque las
paredes/planos laterales de las prominencias (4) tienen
inclinaciones definidas para guiar la pastilla de freno.
7. Freno de disco con sistema de control de la
posición de montaje de pastillas de freno, de acuerdo con las
reivindicaciones 1, 2, 3 y 5, caracterizado porque las
paredes/planos de las prominencias (4) tienen
inclinaciones/chaflanes definidos que no guían la pastilla de
freno.
8. Freno de disco con sistema de control de la
posición de montaje de pastillas de freno, de acuerdo con las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las pastillas
de freno tienen escotaduras (3) que concentran el centro de
gravedad (G2) en el eje central (6) de la pastilla de freno, lo
cual asegura la reducción de vibraciones y de desgastes no
uniformes del material de fricción.
9. Pastilla de freno para un freno de disco con
sistema de control de la posición de montaje, caracterizada
porque en su borde inferior presenta unas escotaduras (3) que
delimitan espacios cuyo volumen es equivalente en las escotaduras
(3) de ambas mitades de la pastilla, con una situación de dichas
escotaduras (3) a distancias (S1) y (S2) diferentes respecto del
eje central (6) de la pastilla y/o con una configuración de las
mismas diferente en, al menos, el borde supe-
rior.
rior.
10. Pastilla de freno para un freno de disco con
sistema de control de la posición de montaje, de acuerdo con la
novena reivindicación, caracterizada porque las escotaduras
(3) son pasantes en todo el espesor de la pastilla.
11. Pastilla de freno para un freno de disco con
sistema de control de la posición de montaje, de acuerdo con la
novena reivindicación, caracterizada porque las escotaduras
(3) atraviesan, el espesor de la placa metálica (1) y además se
extienden en, al menos, una longitud equivalente al espesor de
desgaste del material de fricción (2) de la pastilla.
12. Pastilla de freno para un freno de disco con
sistema de control de la posición de montaje, de acuerdo con la
novena reivindicación, caracterizada porque las escotaduras
(3) presentan una configuración tal que al menos sus bordes
superiores son diferentes, mientras que las respectivas distancias
(S1) y (S2) al eje central (6) de la pastilla, pueden ser iguales o
diferentes.
13. Pastilla de freno para un freno de disco con
sistema de control de la posición de montaje, de acuerdo con la
novena reivindicación, caracterizada porque las escotaduras
(3) determinan un centro de gravedad (62), que se mantiene en el
eje central (6) de la
pastilla.
pastilla.
Priority Applications (13)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200800698A ES2302490B1 (es) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | Freno de disco con sistema para control de la posicion de montaje de pastillas de freno y pastilla de freno. |
| RU2010141563/11A RU2010141563A (ru) | 2008-03-11 | 2009-03-10 | Дисковый тормоз с системой для проверки положения, в котором установлены тормозные накладки и тормозная накладка |
| PCT/ES2009/000128 WO2009112610A1 (es) | 2008-03-11 | 2009-03-10 | Freno de disco con sistema. para control de la posición de montaje de pastillas de freno y pastilla de freno |
| MX2010009938A MX2010009938A (es) | 2008-03-11 | 2009-03-10 | Freno de disco con sistema para control de la posicion de montaje de pastillas de freno y pastilla de freno. |
| AU2009224614A AU2009224614A1 (en) | 2008-03-11 | 2009-03-10 | Disc brake with system for checking the position in which brake pads are installed, and brake pad |
| CA2719821A CA2719821A1 (en) | 2008-03-11 | 2009-03-10 | Disc brake with system for checking the position in which brake pads are installed, and brake pad |
| BRPI0906152-5A BRPI0906152A2 (pt) | 2008-03-11 | 2009-03-10 | "freio a disco com sistema para controlar a posição de montagem das pastilhas de freio e respectiva pastilha de freio" |
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