ES2339857T3 - Dispositivo de frenado de vehiculo automovil que comprende medios elasticos de almacenaje de energia de apriete. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (10) de frenado para una vehículo automóvil, del tipo que comprende un elemento móvil (12) unido a una rueda del vehículo y un elemento estático (20a) del vehículo que está controlado entre una posición no apretada en la que no está en contacto con el elemento móvil (12) y una posición de apriete en la cual se aprieta de manera continua contra el elemento móvil (12) para inmovilizar el vehículo en estacionamiento, retrocediendo el elemento estático(20a) elásticamente hacia su posición no apretada, del tipo en el que los desplazamientos del elemento estático (20a) están controlados por un elemento de control que, en un estado activado, empuja al elemento estático (20a) hacia su posición de apriete, caracterizado porque comprende medios elásticos pretensados (44) de almacenaje de energía de apriete que se interponen entre el elemento de control y el elemento estático (20a) para comprimirse elásticamente entre el elemento de control y el elemento estático (20a) cuando el elemento de control empuja al elemento estático (20a) hacia su posición de apriete para mantener al elemento estático (20a) activado contra el elemento móvil (12) en caso de desapriete de los elementos estático (20a) y móvil (12) provocado por el enfriamiento de éstos.
Description
Dispositivo de frenado de vehículo automóvil que
comprende medios elástico de almacenaje de energía de apriete.
La invención se refiere a un dispositivo de
frenado para un vehículo automóvil.
La invención se refiere más particularmente a un
dispositivo de frenado para un vehículo automóvil, del tipo que
comprende un elemento móvil unido a una rueda del vehículo y un
elemento estático del vehículo que es controlado entre una posición
no apretada en la que no se pone en contacto con el elemento móvil y
una posición de apriete en la que se aprieta de manera continua
contra el elemento para inmovilizar el vehículo cuando se encuentra
estacionado, retrocediendo elásticamente el elemento estático hacia
su posición no apretada, del tipo en el que los desplazamientos del
elemento estático están controlados por un elemento de control que,
en un estado activado, empuja al elemento estático hacia su posición
de apriete.
Se conocen numerosos dispositivos de frenado de
este tipo, particularmente frenos de disco o frenos de tambor. Por
ejemplo, en el caso de un freno de disco, el elemento estático está
constituido por un forro de fricción que porta un estribo y el
elemento móvil está constituido por un disco que está unido al rotar
a una rueda del vehículo.
Un dispositivo de frenado de este tipo puede
funcionar alternativamente de acuerdo con una configuración de
"freno de servicio" según la cual se utiliza para ralentizar el
movimiento de rotación de la rueda asociada y eventualmente para
inmovilizar está última, o de acuerdo con una configuración de
"freno de estacionamiento" se utiliza para mantener la rueda
inmóvil.
Cuando el conductor del vehículo activa el
elemento de control asociado, que está constituido, por ejemplo,
por una palanca de freno de estacionamiento, se aplica una presión
de apriete en el forro de fricción que está activado de manera
continua contra el disco. La presión de apriete aplicada en el forro
de fricción es al menos igual a una presión de adhe-
rencia de manera que el vehículo se inmoviliza cuando está estacionado por adherencia del forro de fricción al disco.
rencia de manera que el vehículo se inmoviliza cuando está estacionado por adherencia del forro de fricción al disco.
Puede ocurrir que los forros de fricción se
calienten cuando se activa el freno de estacionamiento. Este
fenómeno se produce particularmente cuando dichos forros de
fricción se utilizan también para ralentizar el vehículo en el modo
freno de servicio.
Para esta utilización en configuración de freno
de servicio, los desplazamientos del forro de fricción se controlan
por un segundo control hidráulico. Cuando la configuración del freno
de servicio es estable, la rotación del disco se ralentiza debido
al rozamiento de los forros de fricción contra el disco. El
rozamiento provoca entonces el calentamiento de los forros de
fricción.
O, los forros de fricción se dilatan por efecto
del calor. Cuando la configuración de estacionamiento es estable,
el elemento de control aplica la presión de adherencia sobre los
forros de fricción mientras que éstos también están generalmente
calientes. Cuando el freno de estacionamiento permanece activado
mucho tiempo, caso que se produce con frecuencia, los forros de
fricción se enfrían contrayéndose y recuperan entonces su volumen
inicial.
Por tanto, la presión del forro de fricción
sobre el elemento móvil disminuye sensiblemente. La presión ejercida
por el forro de fricción sobre el disco puede hacerse inferior a la
presión de adherencia necesaria para asegurar una perfecta
inmovilización del vehículo. Este problema es mucho más crítico
cuando el vehículo está estacionado en una pendiente
pronunciada.
La desconexión de los forros de fricción puede
producir, de esta manera, el desplazamiento involuntario del
vehículo estacionado. Este fenómeno también se conoce con el nombre
de "rolll-away".
Ya se conoce del estado de la técnica proponer
dispositivos de frenado cuyo elemento de control se activa por la
tracción de un cable. Cuando el cable está suficientemente tenso
puede deformarse elásticamente durante la tracción mientras que la
funda que rodea el cable se deforma durante la compresión. Por
tanto, durante la retracción de los forros de fricción, la energía
de la deformación elástica almacenada en el cable puede compensar
la pérdida de presión de apriete debida al enfriamiento del forro de
fricción.
Sin embargo puede ocurrir que el cable no esté
lo suficientemente tenso y que haya demasiada energía elástica
almacenada para compensar la pérdida de presión de apriete del forro
de fricción contra el disco.
Además, cuando el freno de estacionamiento no
está accionado por medio de un cable sino, por ejemplo, por un
control eléctrico, no existe ningún elemento que pueda almacenar la
energía de apriete excepto el estribo del freno.
Con objeto de resolver este problema, el
documento US-A-3 866 721 propone un
dispositivo de frenado del tipo descrito anteriormente que
comprende medios elásticos de almacenaje de energía de apriete que
se interponen entre el elemento de control y el elemento estático
de manera que se comprimen elásticamente entre el elemento de
control y el elemento estático cuando el elemento de control empuja
al elemento elástico hacia su posición de apriete para mantener el
elemento estático activado contra el elemento móvil en caso de
desapriete de los elementos estático y móvil provocada por el
enfriamiento de estos.
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De acuerdo con la invención los medios elásticos
de almacenaje de energía de apriete están pretensados.
De acuerdo con otras características de la
invención:
- El elemento móvil está constituido por un
disco solidario en rotación a la rueda asociada del vehículo, el
elemento estático está constituido por un forro de fricción que está
montado de manera deslizante de acuerdo con una dirección axial
paralela al eje de la rueda entre su posición de reposo y su
posición de apriete, y el elemento estático comprende un pistón
deslizante axialmente que está interpuesto entre el elemento de
control y el forro de fricción,
- los medios elásticos de almacenaje de energía
de apriete están interpuestos axialmente entre el pistón y el forro
de fricción,
- los medios elásticos de almacenaje de energía
de apriete están interpuestos axialmente entre el elemento de
control y el pistón,
- el dispositivo comprende un freno de servicio
que puede controlar el desplazamiento del forro de fricción hacia
su posición de apriete independientemente del elemento de control
sin provocar la compresión de los medios elásticos de almacenaje de
energía de apriete,
- el dispositivo comprende un dispositivo de
compensación de desgaste del forro de fricción que está interpuesto
entre el elemento de control y el forro de fricción,
- los medios elásticos de almacenaje de energía
de apriete comprenden un apilamiento de arandelas de tipo
Belleville,
- los medios elásticos de almacenaje de energía
de apriete comprenden un resorte deformable de acuerdo con una
dirección de orientación axial,
- los medios elásticos de almacenaje de energía
de apriete comprenden un elemento que está constituido por un
material elastomérico deformable elásticamente.
A través de la lectura de la siguiente
descripción detallada aparecerán otras características y ventajas de
la invención en la que para su compresión se describirán dibujos
adjuntos, entre los que:
- la figura 1 es una vista lateral que
representa un dispositivo de frenado del tipo de freno de disco que
comprende un estribo que está controlado por un elemento de
accionamiento;
- la figura 2 es una vista en sección axial de
un dispositivo realizado de acuerdo con las enseñanzas de la
invención que representa el elemento de accionamiento del
dispositivo de frenado de la figura 1 en una posición no apretada
de los forros de fricción con respecto al disco; y
- la figura 3 es una vista análoga a la de la
figura 2 que representa el dispositivo de frenado de una posición
de apriete de los forros de fricción sobre el disco;
- la figura 4 es una vista de perfil axial de
una variante de un dispositivo realizado de acuerdo con las
enseñanzas de la invención.
Se adoptará de modo no limitativo una
orientación axial indicada en la figura 1 por la flecha "A" que
se dirige desde atrás hacia delante.
En la figura 1 se ha representado un dispositivo
10 de frenado de vehículo automóvil constituido por un freno de
disco. De manera conocida, el dispositivo 10 comprende un disco 12
cuyo eje "B" está orientado axialmente. El disco 12 está unido
en rotación a una rueda (no representada) también de eje
"B".
Un estribo 14, que está montado solidario a un
elemento de suspensión de la rueda, recubre el disco 12 sobre una
parte de su circunferencia. El estribo 14 lleva cojinetes 16a de
freno y 16b constituidos cada uno por un soporte respectivo 18a,
18b y un forro de fricción asociado 20a, 20b que, bajo el efecto de
un dispositivo 22 de accionamiento del estribo 14, están destinados
a apretar axialmente, uno hacia la dirección del otro contra dos
superficies anulares opuestas 24a, 24b del disco 12 para ralentizar
la rotación relativa del disco con respecto al estribo
eventualmente para inmovilizar el disco 12 en rotación alrededor de
su eje "B".
El conductor del vehículo es susceptible de
determinar selectivamente una configuración del dispositivo, de
freno de servicio, o una configuración del dispositivo, de freno de
estacionamiento.
De una manera no limitativa de la invención, el
estribo 14 que se ha representado en la figura 1 está constituido
por un estribo denominado flotante, es decir está montado de manera
deslizante de acuerdo con una dirección axial respecto a la
estructura del vehículo. De esta manera, bajo el efecto del
dispositivo 22 de accionamiento, el forro 20a de fricción del
primer cojinete 16a de freno que está representado a la derecha en
la figura 1, se aplica contra la superficie anular 24a del disco
12.
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Después, apoyándose sobre el primer cojinete 16a
de freno, el estribo 14 se desliza por detrás, es decir hacia la
derecha de la figura 1, para aplicar el forro 20b de fricción del
segundo cojinete de freno 16b contra la superficie 24b del disco
12.
En el ejemplo de realización que se ha
representado en las figuras 2 y 3, el dispositivo 22 de
accionamiento que provoca el apriete de los cojinetes 16a y 16b de
fricción comprende un pistón 26 que está montado de manera
deslizante axialmente respecto a un cilindro 28 formado en el cuerpo
29 del estribo 14. Una superficie 29 del extremo delantero del
pistón 26, a la izquierda en la figura 9, lleva el cojinete 16a de
fricción.
El pistón 26 está montado de manera deslizante
entre una posición trasera no apretada del cojinete 16a que se ha
representado en la figura 2 y una posición delantera de apriete del
cojinete 16a contra el disco 12 que está presentado en la figura
3.
De acuerdo con una configuración de freno de
servicio, el pistón 26 es empujado hidráulicamente hacia su posición
de apriete mientras que en modo de freno de estacionamiento, el
pistón 26 es empujado mecánicamente hacia su posición de
apriete.
Por tanto, el cilindro 28 comprende una cámara
30 de presión que contiene un líquido de freno. La cámara 30 de
presión se comunica por medio de un orificio 32 con un circuito del
líquido de freno (no representado). La presión del líquido de freno
aumenta bajo el efecto de la acción de un control hidráulico que
puede accionar el conductor para ralentizar el vehículo cuando éste
último circula.
En el modo de realización preferido de la
invención, el líquido utilizado para accionar el dispositivo 10
está constituido por un líquido de freno, pero está disposición no
limita la invención.
El dispositivo 10 de frenado también se ha
concebido para movilizar el vehículo bajo el efecto de un segundo
control de freno de estacionamiento que puede accionar el
conductor.
A este efecto, el dispositivo 22 de
accionamiento comprende una varilla 34 de empuje de eje "C" que
está montada de manera deslizante axialmente en el cilindro 28
entre una primera posición trasera como se representa en la figura
2 y una segunda posición delantera de apriete, como se representa
hacia la derecha de la figura 3, en la que provoca el
desplazamiento del pistón 26 hacia su posición de apriete.
Un primer extremo 36 de la varilla 34, a la
derecha en las figuras 2 y 3, está unido a un elemento de control
(no representado) que puede activarse el conductor para una
utilización de acuerdo con una configuración de freno de
estacionamiento. Este elemento de control provoca el deslizamiento
del pistón 26 hacia su posición delantera de apriete. Podrá
tratarse de manera no limitativa de un sistema en rampa denominado
también "ball in ramp". Un dispositivo de este tipo se
describe por ejemplo en el documento
FR-A-2.829.543.
En una posición retrasada no apretada del pistón
26, el cabezal delantero 38 de la varilla 34 está situado en frente
de un soporte de apoyo interno 60 del pistón 26. A tal efecto, el
cabezal delantero 38 tiene por ejemplo forma troncocónica y es
complementario al soporte de apoyo interno 60 del pistón 26.
En posición de apriete del pistón 26, el cabezal
38 de la varilla 34 empuja al cojinete 16 de fricción hacia su
posición de apriete.
Medios de retorno elásticos 39, por ejemplo,
arandelas de tipo "Belleville", se disponen en el extremo 36
de la varilla 34 para devolver a esta última a su posición no
apretada.
Se sabe que, la varilla 34 comprende un
dispositivo de compensación de desgaste de los forros 20 de fricción
para mantener constante el juego "J" que existe, en posición
no apretada, entre el forro 20a de fricción y la superficie 24a del
disco 12. A tal efecto, la varilla 34 está dividida en una parte
roscada cilíndrica delantera 40 recibida en una parte trasera 42
tubular taladrada. La parte trasera 42 es solidaria al extremo
trasero 36 de la varilla 34.
La parte roscada cilíndrica delantera 40 también
se usa para a girar automáticamente, a través de medios no
representados, en la parte trasera 42 taladrada para estirar
globalmente la varilla 34 en función de la compensación de desgaste
del forro 20 de fricción.
De acuerdo con las enseñanzas de la invención,
el dispositivo 10 de frenado comprende medios elásticos 44 de
almacenaje de la energía de apriete que están interpuestos entre el
elemento de control y el cojinete 16a de fricción para almacenar
una parte de la fuerza de presión aplicada en el cojinete 16a de
fricción en forma de deformación elástica durante el funcionamiento
en modo freno de estacionamiento.
A tal efecto, el cabezal 38 de la varilla está
montado de manera deslizante respecto a la varilla 34 de acuerdo al
eje "C" por medio de un mango 46 que se extiende axialmente
hacia atrás a partir del cabezal 38. La superficie del extremo
delantero 48 de la parte roscada cilíndrica delantera 40 de la
varilla 34 comprende un orificio guía 50 de eje orientado
axialmente en el que el mango 46 está montado de manera
deslizante.
El extremo trasero del mango lleva un retén 52,
realizado por ejemplo en forma de un tapón de rosca, que se usa
para limitar en los dos sentidos el deslizamiento del cabezal 38 por
la parte roscada cilíndrica delantera 40 por cooperación con una
superficie trasera 54 y una superficie delantera 56 de una cavidad
57 interna de la parte delantera en la que desemboca el orificio de
guía 50.
Arandelas 44 de tipo "Belleville" están
apiladas unas contra otras y ensartadas alrededor del mango 46 en
el exterior de la parte 40 de manera que se intercalan entre una
superficie del extremo delantero 40 de la parte delantera 40 y una
superficie trasera 58 del cabezal 38.
Las arandelas 44 de tipo "Belleville"
constituyen aquí los medios elásticos de almacenaje de la energía de
apriete.
De acuerdo con otras variantes no representadas
de la invención, las arandelas 44 de tipo Belleville pueden
sustituirse o completarse por un resorte de pestaña de eje "C"
y/o un elemento constituido de un material elastomérico y
deformable elásticamente de acuerdo con la dirección axial "C".
En la variante, como se representa en la figura 4, el cabezal 38
comprende una garganta circular de eje C para favorecer la
deformación elástica durante el apriete del freno de
estacionamiento.
El cabezal 38 desempeña así la función de medios
elásticos 44 de almacenaje de energía de apriete.
De acuerdo con otro modo de realización de la
invención (no representada), los medios elásticos 44 están
dispuestos entre el retén 52 que lleva el mango 46 y el fondo 54 de
la cavidad 47.
Durante el funcionamiento del dispositivo 10 de
frenado de acuerdo con la configuración de frenado de
estacionamiento, el conductor acciona el elemento de control que
empuja la varilla 34 axialmente hacia adelante. El cabezal 38 de la
varilla 34 se pone entonces en contacto con el apoyo interno 60 del
pistón 26.
El movimiento del cabezal 38 hacia adelante se
para axialmente por contacto con el apoyo interno 60 del pistón 26.
La varilla 34 comienza entonces a deslizarse hacia adelante respecto
al cabezal 38 comprimiendo las arandelas 44 de tipo Belleville.
Cuando la superficie trasera 54 de la cavidad 47
se pone en contacto con el retén 52, el cabezal 38 es de nuevo
empujado hacia adelante por la parte delantera roscada 40. El pistón
26 se empuja a sí mismo entonces hacia su posición de apriete del
forro de fricción 26a contra el disco 12.
El pistón 26 llega entonces a su posición de
apriete en la que permanece por el elemento de control.
Por tanto, en caso de retracción de los forros
20 de fricción y 20b, la energía elástica almacenada en las
arandelas Belleville 44 permiten que el forro 20a de fricción
permanezca empotrado contra el disco 12.
Los medios elásticos 44 de almacenaje de energía
de apriete pueden intercalarse entre dos elementos cualesquiera de
la cadena de elementos mecánicos que transmiten la presión de empuje
desde el elemento de control hasta el forro 20a de fricción.
Por tanto, de acuerdo con una variante no
representada, los medios elásticos de almacenaje de energía de
apriete pueden interponerse axialmente entre el elemento de control
y el pistón 26.
Ventajosamente, los medios de almacenaje de
energía se disponen únicamente en la cadena de elementos mecánicos
de apriete por el elemento de control de manera que dichos medios no
están solicitados en la configuración de freno de servicio y no
modifican por tanto el funcionamiento del freno de servicio. En
otras palabras, no hay aumento de la absorción del líquido de freno
de servicio durante un frenado por los medios 44 de almacenaje de
energía de apriete.
Los medios elásticos 44 están pretensados.
Ventajosamente, la rigidez de los medios elásticos 44 de almacenaje
de energía de apriete es sensiblemente igual a la rigidez del
estribo de freno. Por ejemplo, la rigidez de los medios elásticos
está comprendida entre 0,8 y 0,9 veces la rigidez del estribo.
El elemento de control del freno de
estacionamiento del dispositivo de frenado se activa ventajosamente
por una presión hidráulica generada por una bomba hidráulica con
gatillo en posición de apriete de los forros de fricción.
La invención propone por tanto un dispositivo de
frenado que permite asegurar un apriete simple y eficaz de un freno
de estacionamiento.
Claims (9)
1. Dispositivo (10) de frenado para una vehículo
automóvil, del tipo que comprende un elemento móvil (12) unido a
una rueda del vehículo y un elemento estático (20a) del vehículo que
está controlado entre una posición no apretada en la que no está en
contacto con el elemento móvil (12) y una posición de apriete en la
cual se aprieta de manera continua contra el elemento móvil (12)
para inmovilizar el vehículo en estacionamiento, retrocediendo el
elemento estático(20a) elásticamente hacia su posición no
apretada, del tipo en el que los desplazamientos del elemento
estático (20a) están controlados por un elemento de control que, en
un estado activado, empuja al elemento estático (20a) hacia su
posición de apriete,
caracterizado porque comprende medios
elásticos pretensados (44) de almacenaje de energía de apriete que
se interponen entre el elemento de control y el elemento estático
(20a) para comprimirse elásticamente entre el elemento de control y
el elemento estático (20a) cuando el elemento de control empuja al
elemento estático (20a) hacia su posición de apriete para mantener
al elemento estático (20a) activado contra el elemento móvil (12)
en caso de desapriete de los elementos estático (20a) y móvil (12)
provocado por el enfriamiento de éstos.
2. Dispositivo (10) de acuerdo con la
reivindicación anterior, caracterizado porque el elemento
móvil (12) está constituido por un disco solidario en rotación a la
rueda asociada del vehículo, por que el elemento estático (20a)
está constituido por un forro de fricción que está montado de manera
deslizante de acuerdo con una dirección axial paralela al eje (B)
de la rueda entre su posición de reposo y su posición de apriete, y
por que el elemento estático (20a) comprende un pistón (26)
axialmente deslizante que está interpuesto entre el elemento de
control y el forro (20a) de fricción.
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
anterior, caracterizado porque los medios elásticos (44) de
almacenaje de energía de apriete están interpuestos axialmente entre
el pistón (26) y el forro (20a) de fricción.
4. Dispositivo (10) de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque los medios elásticos
(44) de almacenaje de energía de apriete están interpuestos
axialmente entre el elemento de control y el pistón (26).
5. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque comprende
un freno de servicio que puede controlar el desplazamiento del forro
(20a) de fricción hacia su posición de apriete independientemente
del elemento de control sin provocar la compresión de los medios
elásticos (44) de almacenaje de energía de apriete.
6. Dispositivo (10) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado
porque comprende un dispositivo de compensación de desgaste (40,
42) del forro (20a) de fricción que está interpuesto entre el
elemento de control y el forro (20a) de fricción.
7. Dispositivo (10) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque los medios elásticos (44) de almacenaje de energía de
apriete comprenden un apilamiento de arandelas de tipo
Belleville.
8. Dispositivo (10) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque los medios elásticos (44) de almacenaje de energía de
apriete comprenden un resorte deformable de acuerdo con una
dirección (C) de orientación axial.
9. Dispositivo (10) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque los medios elásticos (44) de almacenaje de energía de
apriete comprenden un elemento que está constituido por un material
elastomérico elásticamente deformable.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0311790A FR2860850B1 (fr) | 2003-10-08 | 2003-10-08 | Dispositif de feinage de vehicule automobile comportant des moyens elastiques de stockage d'energie de serrage |
| FR0311790 | 2003-10-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2339857T3 true ES2339857T3 (es) | 2010-05-26 |
Family
ID=34307517
Family Applications (1)
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| ES04023752T Active ES2339857T3 (es) | 2003-10-08 | 2004-10-06 | Dispositivo de frenado de vehiculo automovil que comprende medios elasticos de almacenaje de energia de apriete. |
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| DE (1) | DE602004025434D1 (es) |
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| FR (1) | FR2860850B1 (es) |
| PL (1) | PL1522756T3 (es) |
| PT (1) | PT1522756E (es) |
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