ES2366173T3 - Pastilla de freno para un freno de disco. - Google Patents

Pastilla de freno para un freno de disco. Download PDF

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ES2366173T3 ES09712216T ES09712216T ES2366173T3 ES 2366173 T3 ES2366173 T3 ES 2366173T3 ES 09712216 T ES09712216 T ES 09712216T ES 09712216 T ES09712216 T ES 09712216T ES 2366173 T3 ES2366173 T3 ES 2366173T3
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Abstract

Pastilla de freno para un freno de disco, en particular para un vehículo comercial, con un muelle de retención de la pastilla (3) diseñado en forma de arco, el cual puede ser desviado radialmente y, mediante una caperuza (4), puede ser fijado a una placa soporte de la pastilla (1) que soporta un pastilla de fricción (2), donde la caperuza (4) se encuentra diseñada como un componente separado y presenta una sección en forma de U en la sección transversal, cuya alma (8) que conecta las dos alas (9, 10) que se conducen paralelamente en ambos lados de la placa soporte de la pastilla (1) se encuentra situada adyacente al muelle de retención de la pastilla (3), caracterizado porque el muelle de retención de la pastilla (3) presenta una abertura a través de la cual se conduce un ala (9) de la caperuza (4).

Description

La presente invención hace referencia a una pastilla de freno para un freno de disco conforme al preámbulo de la reivindicación 1.
Una pastilla de freno semejante se conoce por la solicitud WO 2007/068464 A1. En principio, la pastilla de freno que se conoce a través de este documento presenta buenos resultados, donde como ventajas se destacan la seguridad mejorada por el hecho de que el muelle de retención de la pastilla no puede ser reutilizado, así como un mejoramiento de las características del muelle. En relación al estado del arte deben mencionarse además las solicitudes DE 40 20 287 A1, EP 232 303 B1, US 5 064 028 A, US 4 784 242 A y US 4 049 087 A.
Para un comportamiento óptimo del muelle, el muelle de retención de la pastilla debe presentar una anchura correspondiente que sea mayor que el grosor de la placa soporte de la pastilla, de manera que el muelle de retención de la pastilla sobresalga, al menos, de un lado de la placa soporte de la pastilla.
Para la sujeción de la caperuza en la placa soporte de la pastilla, una de las dos alas paralelas de la caperuza curvada en forma de U en una sección, se engancha de forma positiva en la placa soporte de la pastilla. Para guiar ambas alas lo más cerca posible de los lados asociados de la placa soporte de la pastilla, el muelle de retención de la pastilla se debe retraer en la zona de superposición con la caperuza hasta que su anchura corresponda aproximadamente al grosor de la placa soporte de la pastilla. Esto significa que el muelle de retención de la pastilla, en el área de superposición con la caperuza, es más estrecho que en el área de las dos alas del muelle que se encuentran a ambos lados.
Tal como se ha indicado, en el área retraída existe, entre otras cosas, el riesgo de una rotura por fatiga, dado que el muelle de retención de la pastilla condicionado por el funcionamiento, se expone a frecuentes desviaciones radiales, a saber, a alternaciones de carga.
Naturalmente, una durabilidad optimizada deseada de la pastilla de freno se opone a estas circunstancias, donde una alternación de carga de la pastilla de freno condicionada exclusivamente por lo mencionado conlleva costes adicionales considerables relativos a la provisión de una nueva pastilla de freno, a los costes de montaje y de desmontaje, así como a los costes por la indisponibilidad de servicio del vehículo.
Es objeto de la presente invención el perfeccionar una pastilla de freno de la clase conforme al género, de modo tal que con inversiones reducidas en cuanto al aspecto constructivo y de realización técnica se prolongue su durabilidad, así como en particular la durabilidad del muelle de retención de la pastilla.
Este objeto se alcanzará mediante una pastilla de freno con las características de la reivindicación 1.
Por consiguiente, mediante la presente invención existe la posibilidad de conformar el muelle de retención de la pastilla preferentemente también de forma invariable en cuanto a su anchura, debido a lo cual resulta, por un lado, una resistencia necesaria y suficiente a la rotura por fatiga también en el área de superposición con la caperuza y, por otro lado, las características del muelle se mantienen invariables esencialmente a lo largo de la longitud completa del muelle de retención de la pastilla, en una medida determinada y deseada, es decir que se evita esencialmente una modificación a través de la debilitación del material.
De acuerdo a un perfeccionamiento ventajoso de la presente invención, la abertura que se encuentra proporcionada en el muelle de retención de la pastilla se encuentra diseñada como una ranura longitudinal, cuya anchura corresponde aproximadamente al grosor de la chapa con la cual se realiza la caperuza, y su longitud corresponde aproximadamente a la anchura de la caperuza en el área atravesada. Asimismo, el muelle de retención de la pastilla se encuentra asegurado también contra un desplazamiento longitudinal.
De acuerdo a un perfeccionamiento ventajoso de la presente invenciónEuropean Patent no.1122848 in Spain (y/ref: BIP125248ESEP; o/ref. 1783/2011), la sección en forma de U de la caperuza, después de un montaje, por tanto después de una fijación en la placa soporte de la pastilla a través de un alma de unión que se extiende paralelamente con respecto al alma donde se encuentra situado el muelle de retención de la pastilla, se conforma creando una figura cerrada periféricamente, donde el extremo libre del alma de unión puede encontrarse unido mediante adhesión al ala asociada, preferentemente a través de una soldadura. Sin embargo, es posible pensar también en una unión positiva, donde por un lado se proporcionan los medios de enganche del ala y, por otro lado, el alma de unión.
Para la realización del alma de unión, la placa soporte de la pastilla presenta una abertura de paso que se encuentra dimensionada de modo tal que se excluya en gran medida un desplazamiento longitudinal del muelle de retención de
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la pastilla y de la caperuza que se encuentra fijada a éste, mientras que es posible un movimiento radial sin dificultades, correspondiente a la elevación del muelle.
Para ello puede proporcionarse una abertura rectangular o cuadrada que se conforma conjuntamente con la placa soporte de la pastilla durante el moldeado de dicha placa, o se troquela cuando la placa soporte de la pastilla se compone de una pieza preformada de chapa.
Las conformaciones ventajosas de la presente invención se indican en las reivindicaciones dependientes.
A continuación, se describe un ejemplo de ejecución de la presente invención mediante los dibujos añadidos.
Los dibujos muestran:
Figuras 1 a 3: una pastilla de freno conforme a la invención, respectivamente en vistas diferentes;
Figuras 4 y 5: un detalle de la pastilla de freno respectivamente en vistas en perspectiva;
Figuras 6a-c: diferentes ejemplos de ejecución de caperuzas de pastillas de freno;
Figura 7: una vista de otra pastilla de freno;
Figura 8: una placa soporte de la pastilla para la pastilla de freno de la figura 6; y
Figura 9: otra placa soporte de la pastilla.
En las figuras 1 a 3 se representa una pastilla de freno para un freno de disco, la cual, en su estructura básica, se compone de una placa soporte de la pastilla 1 preferentemente moldeada y una pastilla de fricción 2 que se encuentra fijada a dicha placa, la cual, en el caso de un frenado, entra en contacto con un disco de freno del freno de disco de manera tal que se produce una fricción.
En un borde longitudinal de la placa soporte de la pastilla 1 se encuentra fijado o bien, dispuesto/sujeto un muelle de retención de la pastilla 3 preferente de forma tal que no pueda ser separado, donde en ambos lados en las áreas del extremo opuestas del muelle de retención de la pastilla 3, se proporcionan ranuras 6 que pueden ser atravesadas por bridas 5 que se encuentran formadas en la placa soporte de la pastilla 1. El muelle de retención de la pastilla 3 se encuentra representado en detalle en la figura 4.
Para una unión que preferentemente no pueda ser separada entre el muelle de retención de la pastilla 3 y la placa soporte de la pastilla 1, se proporciona una caperuza 4 que particularmente en la figura 5 se muestra separada en detalle, la cual presenta una sección en forma de U en la sección transversal, con dos alas 9, 10 paralelas que se encuentran unidas entre sí a través de un alma 8.
Aproximadamente de forma simétrica entre las ranuras 6, en el muelle de retención de la pastilla 3 se proporciona una ranura longitudinal 7 a través de la cual se encuentra inserta el ala 9 que, al igual que el ala 9 que se encuentra situada de forma opuesta, se encuentra situada adyacente o aproximadamente adyacente a un lado ancho de la placa soporte de la pastilla 1.
Tal como se muestra claramente en la figura 3, el muelle de retención de la pastilla 3 es más ancho que el grosor de la placa soporte de la pastilla 1, de manera que el muelle de retención de la pastilla 3 se encuentra situado por encima en la dirección de la pastilla de fricción 2, mientras que su otro borde longitudinal se encuentra casi alineado con el lado posterior de la placa soporte de la pastilla 1.
En la figura 5 se muestra además que en el ala 9 se agrega un alma de unión 11 que se extiende paralelamente con respecto al alma 8 y la cual atraviesa una escotadura 12 proporcionada en la placa soporte de la pastilla 1 (figura 1) y, con la otra ala 10 forma una costura de unión 13 que, a modo de ejemplo, se puede realizar a través de una soldadura cuando la caperuza 4 se encuentra montada.
A través de esta unión por adhesión se descarta una separación libre de perturbaciones de la caperuza, de modo tal que se garantiza una sujeción segura del muelle de retención de la pastilla 3.
Asimismo, las alas se encuentran conformadas de forma trapezoidal en su proyección horizontal, donde el lado ancho se encuentra formado por el alma 8, mientras que el alma de unión 11 define el lado más estrecho.
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Para una conformación más sencilla de la caperuza 4 después de un montaje, es decir después de una colocación sobre el muelle de retención de la pastilla 3 y de la realización del ala de unión 11 a través de la escotadura 12, entre el alma 8 y el ala 10 se proporciona una disminución de la pared en forma de una escotadura 14 que se extiende de forma transversal con respecto a la dirección de flexión, de manera que el ala 10 pueda curvarse contra el alma 8 con una inversión reducida de fuerza.
Tal como ya se ha explicado, la ranura longitudinal 7 se encuentra preferentemente dispuesta de forma aproximadamente centrada con respecto a la extensión longitudinal del muelle de retención de la pastilla 3. De forma especialmente preferida, se encuentra dispuesta centrada de forma exacta. Asimismo, la ranura longitudinal en su longitud corresponde aproximadamente a la anchura B y al grosor D del lado 9 inserto, el cual, no obstante, no debe ser introducido aún en la ranura longitudinal 7.
De acuerdo a una ejecución (que no se encuentra representada aquí), las ranuras 6 que sirven en sus extremos para la guía del muelle de retención de la pastilla y la ranura longitudinal 7 se encuentran alineadas unas con otras. De forma preferente, sin embargo, la ranura longitudinal 7 y las ranuras 6, tal como se muestra en la figura 3 a modo de ejemplo, no se sitúan sobre una recta G.
De forma particularmente preferida, ambas ranuras 6 que sirven para la guía, en tanto se encuentran alineadas, mientras que la ranura longitudinal 7 se sitúa de forma paralelamente distanciada con respecto a la recta G, la cual atraviesa ambas ranuras 6, así como las une entre sí (figura 3).
De forma diferente a lo mostrado en la figura 3, la caperuza se puede montar también rotada en 180º en la pastilla, de manera que la escotadura 14 se encuentre orientada hacia el material soporte de la pastilla.
De forma aún más preferente, la anchura B1 del área del muelle de retención de la pastilla, la cual se sobrepone a la caperuza 4, es preferentemente mayor que la mitad de la anchura total B del muelle de retención de la pastilla, para garantizar una estabilidad suficiente de la disposición.
La recta G que une entre sí las ranuras 6, atraviesa por tanto el área sobrepuesta por la caperuza 4 del muelle de retención de la pastilla 3, lo cual garantiza una disposición estable particularmente ventajosa.
Las figuras 6a a 6c muestran variantes de caperuzas 4 que se diferencian unas de otras en particular con respecto a las escotaduras 14.
De acuerdo a la figura 6a, respectivamente, se completa una escotadura alargada 14 entre el alma 8 y el ala 10 a través de escotaduras del borde 15 que completan la escotadura 14, debido a lo cual el ala 10 puede ser flexionada nuevamente con una inversión reducida de fuerza con respecto al alma 8. Asimismo, se proporciona otra escotadura 14' entre el alma 8 y el ala 9, para facilitar también en esta área la flexión de la caperuza 4 en su fabricación.
De acuerdo a la figura 6b, de forma opuesta, respectivamente en el área de cada flexión, se proporcionan dos (o más) escotaduras 14, 14’ entre el alma 8 y ambas alas 9, 10 contiguas, las cuales después del curvado se ubican exactamente en el área de las respectivas líneas de flexión.
De acuerdo a la figura 6c se prevé que las escotaduras se encuentren diseñadas de forma contorneada, lo cual a su vez puede optimizar el comportamiento de flexión y de estabilidad. De este modo, las escotaduras pueden encontrarse diseñadas extendidas longitudinalmente (figura 6a) o, a modo de ejemplo, pueden formar principalmente un contorno en forma de W o de M (figura 6c) durante el troquelado antes de la flexión.
La flexión 7 muestra una vista lateral de otra pastilla de freno. La escotadura 12 se muestra con claridad, donde la misma se extiende radialmente en la placa soporte de la pastilla 1, de manera que es posible una desviación radial correspondiente de la caperuza en la escotadura 12 (por ejemplo, de más de 2 mm).
La placa soporte de la pastilla 1, respectivamente, observada por fuera de las bridas 5, se encuentra provista de escotaduras del borde periféricas 16 que se encuentran diseñadas de modo tal que en éstas enganchan los extremos apartados de la caperuza 4 del muelle de retención de la pastilla 3. Con ello, el muelle de retención de la pastilla no se sitúa en el área de sus extremos más externos apartados de la caperuza 4, sino que en áreas escalonadas o de flexión 17 entre las bridas 5 de la placa soporte de la pastilla 1, de manera que resulta un comportamiento del muelle particularmente ventajoso.
Las áreas escalonadas 17 son realizadas a través de una flexión correspondiente del muelle de retención de la pastilla 3. Dichas áreas se encuentran diseñadas de modo tal que el muelle de retención de la pastilla 3, partiendo de las áreas de contacto 19 en la placa soporte de la pastilla 1, se encuentran curvadas en primer lugar desde dicha placa 1 "hacia arriba" y después "hacia el exterior". De ello resulta un salto correspondiente en la línea característica
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del muelle, el cual, nuevamente de forma ventajosa, produce un efecto en cuanto a la estabilidad de la disposición y a su comportamiento durante el funcionamiento.
También resulta concebible conformar las ranuras 6 externas abiertas hacia el exterior en sus extremos apartados uno de otro. Por último, para guiar al muelle de retención de la pastilla 5 en sus extremos, podrían proporcionarse también otros medios en lugar de las ranuras 6 correspondientes y las bridas 5, si bien las bridas 5 y las escotaduras 6 se prefieren debido a la seguridad en cuanto al funcionamiento y a que son particularmente sencillas.
Debe considerarse aún que la escotadura 12 y la distancia entre el muelle de retención de la pastilla 3 y el borde circunferencial de la placa soporte de la pastilla en el área de la caperuza 4 se encuentran preferentemente dimensionadas de forma radial de modo tal que la caperuza 4 en la escotadura 12 no se sitúa en su borde inferior, es decir, en el extremo inferior de la escotadura 12 que se encuentra apartado al muelle de retención de la pastilla 3. Con ello, la caperuza 4, de forma preferente, radialmente junto con el muelle de retención de la pastilla 3 en la escotadura 12, pero no puede hacer tope en el borde inferior de la escotadura 12, lo cual a su vez se considera ventajoso en cuanto al comportamiento de la disposición.
Asimismo, en la vista lateral acorde a la figura 7, puede reconocerse también que la caperuza 4 se hace más angosta desde su área que rodea al muelle de retención de la pastilla 3 hacia la escotadura 12 y, preferentemente, se encuentra diseñada de forma trapezoidal.
De forma preferente, la caperuza 4 atraviesa el muelle de retención de la pastilla 3, puesto que ésta se encuentra sostenida también muy bien asegurada en la placa soporte de la pastilla con respecto a un desprendimiento y, preferentemente, se apoya en ésta última.
De forma alternativa, sin embargo, en una ejecución menos preferente, ésta podría engancharse también en muescas radiales sobre ambos lados de la placa soporte de la pastilla y no atravesar ésta completamente (lo cual no se encuentra representado).
Debe mencionarse aún que en la figura 8 se proporciona incluso una escotadura 20 en el borde circunferencial de la placa soporte de la pastilla 1, la cual, de forma preferente, sirve para el alojamiento de un sensor de desgaste conocido. Esta escotadura no se encuentra presente en la figura 9.
La longitud de la ranura longitudinal, preferentemente, se ubica entre 10 y 40 mm.
Lista de referencias 1 Placa soporte de la pastilla 2 Pastilla de fricción 3 Muelle de retención de la pastilla 4 Caperuza 5 Brida 6 Ranura 7 Ranura longitudinal 8 Alma 9 Ala 10 Ala 11 Alma de unión 12 Escotadura 13 Costura de unión 14 Escotadura (también 14’) 15 Escotadura del borde 16 Escotadura del borde periférica 17 Área de escalonamiento 18 19 Área de apoyo 20 Escotadura G Recta B, B1 Anchuras
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Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Pastilla de freno para un freno de disco, en particular para un vehículo comercial, con un muelle de retención de la pastilla (3) diseñado en forma de arco, el cual puede ser desviado radialmente y, mediante una caperuza (4), puede ser fijado a una placa soporte de la pastilla (1) que soporta un pastilla de fricción (2), donde la caperuza (4) se encuentra diseñada como un componente separado y presenta una sección en forma de U en la sección transversal, cuya alma (8) que conecta las dos alas (9, 10) que se conducen paralelamente en ambos lados de la placa soporte de la pastilla (1) se encuentra situada adyacente al muelle de retención de la pastilla (3), caracterizado porque el muelle de retención de la pastilla (3) presenta una abertura a través de la cual se conduce un ala (9) de la caperuza (4).
  2. 2.
    Pastilla de freno conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque la abertura se encuentra diseñada como una ranura longitudinal (7).
  3. 3.
    Pastilla de freno conforme a la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el muelle de retención de la pastilla (3) presenta la misma anchura a lo largo de toda su longitud.
  4. 4.
    Pastilla de freno conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la ranura longitudinal (7), se encuentra dispuesta aproximadamente centrada con respecto a la extensión longitudinal, en particular centrada de forma exacta.
  5. 5.
    Pastilla de freno conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la ranura longitudinal (7), en su longitud, corresponde aproximadamente a la anchura del ala (9) que se encuentra inserta.
  6. 6.
    Pastilla de freno conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la ranura longitudinal (7), en su anchura, corresponde aproximadamente al grosor del ala (9) que se encuentra inserta.
  7. 7.
    Pastilla de freno conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la ranura longitudinal (7), por un lado, y ambas ranuras (6), por otro lado, no se encuentran alineadas entre sí.
  8. 8.
    Pastilla de freno conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque de forma paralela con respecto al alma (8) se encuentra conformada un alma de unión (11) en un ala (9), la cual atraviesa una escotadura (12) proporcionada en la placa soporte de la pastilla (1).
  9. 9.
    Pastilla de freno conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el alma de unión
    (11) se encuentra unida de forma positiva o mediante adhesión a la otra ala (10).
  10. 10.
    Pastilla de freno conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos un borde de flexión entre el ala (9) y el alma (8) y/o entre el ala (10) y el alma (8), respectivamente presenta, al menos, una escotadura (14) o varias escotaduras (14, 14’).
  11. 11.
    Pastilla de freno conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, al menos, un borde de flexión entre el ala (9) y el alma (8) y/o entre el ala (10) y el alma (8), respectivamente presenta, al menos, una escotadura o varias escotaduras del borde.
  12. 12.
    Pastilla de freno conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, al menos, una escotadura (14) se extiende en la dirección del borde de flexión.
  13. 13.
    Pastilla de freno conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, al menos, una escotadura (14) presenta una forma de W.
  14. 14.
    Pastilla de freno conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la placa soporte de la pastilla (1), respectivamente extendiéndose desde la caperuza (4) y por fuera de las bridas (5), se encuentra provista de escotaduras del borde periféricas (16) que se encuentran diseñadas de modo tal que los extremos del muelle de retención de la pastilla que se encuentran apartados de la caperuza (4) se enganchen en dichas escotaduras del borde periféricas.
  15. 15.
    Pastilla de freno conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el muelle de retención de la pastilla no se encuentra en la placa soporte de la pastilla (1) en el área de sus extremos más externos que se encuentran apartados de la caperuza (4), sino que en áreas escalonadas o de flexión (17) entre las bridas (5) de la placa soporte de la pastilla (1).
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