ES2322105T3 - Freno de disco de pinza flotante. - Google Patents
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- F16D2055/0004—Parts or details of disc brakes
- F16D2055/0008—Brake supports
Abstract
Freno de disco de pinza flotante con un portafrenos (2) fijado a un eje del vehículo y una pinza de freno (3) conducida de forma móvil en aquél en la dirección del eje (R), que presenta un dispositivo de apriete (14), estando compuesta la guía de la pinza de freno de una espiga guía (22) que va fijada mediante un tornillo al portafrenos (2) y un casquillo guía (29) desplazable longitudinalmente sobre la espiga guía (22), estando el desplazamiento longitudinal de la pinza del freno (3) limitado por un tope (35), caracterizado porque la espiga guía (22) está dotada en su interior de un escalón (26) en el cual se apoya con su cabeza (25) el tornillo y porque la espiga guía (22) está dotada de una superficie frontal orientada hacia el portafrenos (2) que forma un tope (35).
Description
Freno de disco de pinza flotante.
La invención se refiere a un freno de disco de
pinza flotante conforme al preámbulo de la reivindicación 1. La
invención se refiere además a una espiga guía para la pinza del
freno de un freno de disco de pinza deslizante conforme al
preámbulo de la reivindicación 7.
Esta clase de frenos de disco según el principio
de pinza flotante se conocen por los documentos
FR-A-2 441 766, el DE 20 2005 005
798 U1 y el DE 10 2004 045 218 A1. El montaje del freno de disco se
efectúa empleando un portafrenos que está firmemente unido al
respectivo eje del vehículo. En el portafrenos puede estar realizado
ya un alojamiento de pastilla para una de las dos pastillas del
freno de disco. Atornilladas al portafrenos hay unas espigas guía
cilíndricas para el apoyo con movimiento deslizante de la pinza del
freno del freno de disco. Para ello, la pinza del freno o la
carcasa del freno están equipados con los correspondientes
casquillos guía. Para el empleo práctico es preciso que el asiento
deslizante compuesto por la espiga guía y el casquillo guía estén
protegidos contra la penetración de suciedad y polvo, para lo cual
se pueden emplear por ejemplo unos manguitos de sellado. Cuando se
tenga que realizar un desplazamiento importante de la pinza del
freno con respecto al portafrenos, por ejemplo durante trabajos de
mantenimiento en el freno o dentro del marco de la sustitución de
las pastillas de freno, puede llegar a producirse un levantamiento o
a la inversa un aplastamiento de los manguitos de sellado. Por este
motivo el portafrenos descrito en el documento DE 10 2004 045 218
A1 está dotado de unos topes que limitan el desplazamiento máximo de
la pinza del freno. El conformado adicional de estos topes es de
fabricación compleja y encarece por lo tanto el freno de disco.
El objetivo de la invención es por lo tanto
conseguir una limitación del recorrido de la pinza del freno con
medios sencillos y de fabricación económica.
Para resolver este objetivo, se propone un freno
de disco de pinza deslizante con las características indicadas en
la reivindicación 1 y una espiga guía para la pinza del freno de un
freno de disco de pinza deslizante con las características
indicadas en la reivindicación 7.
La disposición del tope que limita el
desplazamiento longitudinal de la pinza del freno en la espiga guía,
que en cualquier caso ya existe en un freno de pinza deslizante,
permite perfeccionar por medios sencillos y económicos la
limitación de recorrido. Dado que la espiga de guiado es una pieza
de torno, se puede dotar a ésta sin un aumento apreciable de gasto,
por ejemplo de una pestaña cuya superficie frontal orientada hacia
el portafrenos constituye entonces el tope.
Con la invención se propone además que la espiga
guía vaya enroscada en el portafrenos, y que la pestaña esté
conformada en la espiga guía en el extremo alejado del enroscamiento
de la espiga guía. Esto conduce a una posibilidad de fabricación
sencilla y por lo tanto económica para realizar el tope que limite
el movimiento longitudinal de la pinza del freno.
Con otra realización se propone que el orificio
del casquillo guía presente dos diámetros, donde un escalón entre
el primer y el segundo diámetro constituye un tope contrario que
limita el movimiento longitudinal.
Por último, en una realización se prevé por lo
menos un casquillo de cojinete entre la espiga guía y el casquillo
guía, extendiéndose el casquillo de cojinete sólo a lo largo de uno
de los dos diámetros del orificio de dos diámetros.
A continuación se describe un ejemplo de
realización de la invención sirviéndose de los correspondientes
dibujos. Estos muestran:
Figura 1 una representación en perspectiva de un
portafrenos y de una pinza de freno de un disco de frenos de pinza
flotante; no están representados ni el disco de freno ni las
pastillas del freno de disco dispuestas a ambos lados del disco de
freno en los alojamientos de pastilla;
Figura 2 los objetos según la Figura 1 en una
vista lateral mirando en la dirección del eje R;
Figura 3 una vista lateral de la pinza del freno
con el portafrenos dispuesto en su interior;
Figura 4a la zona IVa designada en la Figura 3
en una representación en sección ampliada, y
Figura 4b los objetos según la Figura 4a en el
caso de otra posición longitudinal de la pinza del freno.
Las Figuras muestran un freno de disco conforme
a la invención del tipo de pinza flotante. Se emplea principalmente
en los ejes no motorizados de vehículos de carga pesados, por
ejemplo como frenos de rueda en remolques o
semi-remolques de camión. Estos vehículos llevan
como eje unos tubos de eje pasantes en cuyos extremos y en las
manguetas allí dispuestas apoyan de forma giratoria los bujes de
rueda con los frenos de disco. En el tubo del eje o en la mangueta
va fijado de modo rígido un portafrenos 2, en el cual se encuentra a
su vez un asiento para la pinza de freno 3 dispuesta de modo
flotante.
Especialmente la Figura 2 permite reconocer la
correspondencia de estas piezas con el eje del vehículo 1,
realizado aquí como tubo cuadrado, el portafrenos 2 soldado al mismo
y la pinza de freno 3 guiada sobre el portafrenos. Para la fijación
rígida del portafrenos 2 en el tubo del eje del vehículo 1 hay un
cordón de soldadura 4 que se extiende a lo largo de un primer tramo
de cordón de soldadura horizontal, así como un segundo tramo de
cordón de soldadura perpendicular al anterior. Está representada en
particular una unión soldada continua. Sin embargo para evitar
puntas de tensión puede ser ventajoso interrumpir la soldadura, es
decir dar dos o tres cordones de soldadura 4 independientes. Además
el portafrenos 2 puede constar de dos partes de soporte
independientes, tal como se describe por ejemplo en el documento DE
10 2006 002 569.5.
Las Figuras 1 y 3 muestran el freno de disco sin
el eje del vehículo. El portafrenos 2 está fabricado como placa
plana, por ejemplo de acero fundido, pudiendo presentar por una o
ambas caras unos rebajes 5a, 5b para reducir el peso, o también
huecos. Alternativamente se puede fabricar el portafrenos 2 mediante
forja o fresado contorneado de una placa. También existe la
posibilidad de componer portafrenos a base de varias placas
estratificadas paralelas y correspondientemente más delgadas.
Una parte del portafrenos 2 es un alojamiento de
pastillas 9 para una pastilla de frenos del freno de discos. En los
ejemplos de realización que aquí se describen, el alojamiento de la
pastilla 9 para la interior de las dos pastillas de freno, está
realizada de una misma pieza directamente en el portafrenos 2. Por
lo tanto una de las pastillas de frenos se puede colocar en este
alojamiento de pastillas 9 desde el exterior y en dirección hacia
el eje 1. Para apoyar la pastilla de freno en el alojamiento de
pastillas 9 al frenar y al mismo tiempo conducirla de modo
desplazable en la dirección del eje R, existen en las superficies
interiores del alojamiento de la pastilla 9 las correspondientes
superficies de alojamiento o guiado. Esto incluye primeramente unas
superficies de guiado radiales 11 que transcurren paralelas entre
sí, así como unas superficies de guiado tangenciales 12 que se
extienden perpendicularmente respecto a las superficies de guiado
radiales 11. En los ejes P1 y P2 dispuestos a ambos lados del
alojamiento de pastilla 9 se encuentran elementos de alojamiento
para la fijación y guiado de la pinza del freno que abraza al disco
de freno del freno de discos. La fijación de la pinza de freno 3 en
el portafrenos 2 tiene lugar con movimiento deslizante paralelo a la
dirección del eje R, ya que el freno de disco descrito es un freno
de disco de pinza deslizante o flotante.
La pinza del freno 3 está dotada de un
dispositivo de apriete 14 hidráulico, neumático o eléctrico para
aproximar la pastilla de freno contra el disco de freno. La
interior de las dos pastillas de frenos está alojada y conducida en
el alojamiento de pastilla 9, ya descrito, del portafrenos 2. En
cambio la pastilla de frenos exterior va alojada y sujeta en un
alojamiento 10 de la pinza de frenos 3.
Para el apoyo flotante de la pinza de freno 3
sirven unos elementos de alojamiento que en forma de espigas guía
van fijadas en el portafrenos 2 en los ejes geométricos designados
por P1 y P2 (Figura 3). La disposición y realización de estas
espigas guía se explica a continuación sirviéndose de las Figuras 4a
y 4b, reproduciendo estas representaciones la zona IVa dibujada en
la Figura 3, en sección y de forma ampliada.
La espiga guía 22 (una segunda espiga guía de
forma similar se encuentra sobre el eje geométrico P1) va
atornillada contra aquella cara 23 del portafrenos que está alejado
del disco de frenos. La unión atornillada 24 consta de un tornillo
dispuesto en el interior de la espiga guía cilíndrica 22 que se
apoya con su cabeza 25 en un escalón interior 26 en la espiga guía
22, y que con su rosca encaja en la correspondiente rosca 27 del
portafrenos 2.
En las Figuras 4a y 4b está representado cómo se
apoya la espiga guía 22 con su superficie frontal directamente
contra la cara plana 23 del portafrenos 2. Igualmente es posible
dotar al portafrenos 2 en esta zona de un refundido plano contra el
cual se apoya entonces firmemente la cara frontal de la espiga guía
22.
El elemento guía complementario de la espiga
guía 22 es un orificio guía o casquillo guía 29. Tal como permiten
reconocer las Figuras 4a y 4b, éste forma una sola pieza con la
pinza del freno 3. El orificio 28 del casquillo guía 29 es pasante
pero está realizado con dos diámetros. El primer diámetro 21 del
orificio 28 pasa a su segundo diámetro 32, en un escalón 30 en
forma de superficie orientada axialmente, siendo el segundo diámetro
32 el que presenta el mayor diámetro de orificio.
Exclusivamente en la zona del primer escalón 31
del orificio 28 está situada en éste un primer casquillo guía 36 y
un segundo casquillo guía 37. Los casquillos guía 36, 37 forman
cojinetes deslizantes entre el casquillo guía 29 y la
correspondientes superficie exterior cilíndrica de la espiga guía
2.
En su extremo alejado de la unión atornillada
está conformado en la espiga guía 22 una pestaña 24 ensanchada
radialmente con respecto a la superficie de deslizamiento. En el
ejemplo de realización representado, la pestaña 34 está realizada
como breve tramo cilíndrico, cuyo diámetro es ligeramente menor que
el diámetro del orificio 28 en el segundo escalón 32.
La pestaña 34 de la espiga guía 22 forma un tope
35 orientado hacia la unión atornillada 24 que limita el
desplazamiento longitudinal de la pinza del freno 3 con respecto al
portafrenos 2. Para ello la Figura 4a muestra la situación para el
caso de que en el alojamiento de pastillas 9 del freno de discos
estén dispuestas pastillas de freno nuevas, sin desgaste. Entre la
pestaña 34 de la espiga guía 22 y el escalón 30 del casquillo guía
29 existe en este caso un espacio axial libre A. En cambio la Figura
4b muestra la situación al alcanzar la máxima carrera longitudinal
de la pinza del freno 3 con respecto al portafrenos 2. La pestaña 34
tropieza axialmente contra el tope opuesto en forma de escalón 30,
con lo cual queda bloqueado cualquier ulterior movimiento
longitudinal de la pinza del freno. En particular no puede llegar a
producirse ningún arranque o desprendimiento de la junta, por
ejemplo una junta de manguito entre la pinza del freno y el
portafrenos. La penetración de suciedades del otro lado se impide
por medio de un tapón 39 que va colocado en el orificio 28.
Como alternativa a la realización aquí descrita,
los casquillos de cojinete 36, 37 pueden estar distribuidos entre
los dos escalones 31 y 32 con diámetros correspondientemente
diferentes. En ese caso la espiga guía 22 presenta una pestaña 34
cilíndrica correspondientemente larga, cuya superficie envolvente
participa ella misma en el asiento.
- 1
- Eje del vehículo
- 2
- Portafrenos
- 3
- Pinza del freno
- 4
- Cordón de soldadura
- 5a
- Rebaje
- 5b
- Rebaje
- 9
- Alojamiento de la pastilla
- 10
- Soporte, alojamiento de la pastilla
- 11
- Superficie de guiado radial
- 12
- Superficie de guiado tangencial
- 14
- Dispositivo de aproximación
- 22
- Espiga guía
- 23
- Lado
- 24
- Unión atornillada
- 25
- Cabeza
- 26
- Escalón
- 27
- Rosca
- 28
- Orificio
- 29
- Casquillo guía
- 30
- Escalón
- 31
- Primer escalón del orificio
- 32
- Segundo escalón del orificio
- 34
- Pestaña
- 35
- Tope
- 36
- Casquillo de cojinete
- 37
- Casquillo de cojinete
- 39
- Tapón
\vskip1.000000\baselineskip
- A
- Espacio libre axial
- P1
- Eje geométrico
- P2
- Eje geométrico
- R
- Dirección del eje del vehículo
Claims (8)
1. Freno de disco de pinza flotante con un
portafrenos (2) fijado a un eje del vehículo y una pinza de freno
(3) conducida de forma móvil en aquél en la dirección del eje (R),
que presenta un dispositivo de apriete (14), estando compuesta la
guía de la pinza de freno de una espiga guía (22) que va fijada
mediante un tornillo al portafrenos (2) y un casquillo guía (29)
desplazable longitudinalmente sobre la espiga guía (22), estando el
desplazamiento longitudinal de la pinza del freno (3) limitado por
un tope (35),
caracterizado porque
la espiga guía (22) está dotada en su interior
de un escalón (26) en el cual se apoya con su cabeza (25) el
tornillo y porque la espiga guía (22) está dotada de una superficie
frontal orientada hacia el portafrenos (2) que forma un tope
(35).
2. Freno de disco de pinza flotante según la
reivindicación 1, caracterizado porque la espiga guía (22)
presenta una pestaña (34) cuya superficie frontal orientada hacia
el portafrenos (2) forma el tope (35).
3. Freno de disco de pinza flotante según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
orificio (28) del casquillo guía (29) es de dos diámetros, y donde
un escalón (30) entre el primer diámetro (31) y el segundo diámetro
(32) forma un tope contrario que limita el movimiento
longitudinal.
4. Freno de disco de pinza flotante según la
reivindicación 3, caracterizado por al menos un casquillo de
cojinete (36, 37) entre la espiga guía (22) y el casquillo guía
(29), extendiéndose el casquillo de cojinete (36, 37) sólo a lo
largo de uno de los dos diámetros (31, 32) del orificio de dos
diámetros (28).
5. Freno de disco de pinza flotante según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
pastilla de freno del freno de disco de pinza flotante situado en la
parte exterior va sujeta en la pinza del freno (3).
6. Freno de disco de pinza flotante según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
pastilla de frenos del freno de disco de pinza flotante situada en
la parte interior va sujeta en el portafrenos.
7. Espiga guía para la pinza del freno de un
freno de disco de pinza flotante según una de las reivindicaciones
anteriores, con una unión atornillada (24) dispuesta en un extremo
para la fijación de la espiga guía (22) en un portafrenos,
caracterizada por
- -
- una pestaña (34) conformada en la misma pieza de mayor diámetro con un tope (35) formado en ésta y orientado hacia la unión atornillada (24), y
- -
- un escalón (26) en el interior de la espiga guía (22) en el cual se apoya una cabeza (25) de la unión atornillada (24).
8. Espiga guía según la reivindicación 7,
caracterizada porque la pestaña (34) está situada en el otro
extremo de la espiga guía (22).
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