ES2622090T3

ES2622090T3 - Disco de freno con perfil irregular y freno que comprende este disco

Info

Publication number: ES2622090T3
Application number: ES06001084.0T
Authority: ES
Inventors: Bruno Greppi; Cesare Brioschi
Original assignee: Sunstar Logistic Singapore Pte Ltd
Current assignee: Sunstar Logistic Singapore Pte Ltd
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2017-07-05
Anticipated expiration: 2026-01-19
Also published as: US7552805B2; EP1683983B1; JP2006207817A; US20060163015A1; ITMI20050099A1; EP1683983A1

Abstract

Disco de freno de un freno de una rueda de vehículos previsto para estar fijo a la rueda que vaya a frenarse y que comprende una pista de frenado anular (40, 50) prevista para cooperar con pastillas (19) del freno para realizar el frenado de la rueda, a lo largo de un borde (12, 22) de la pista de frenado del disco existiendo una pluralidad de muescas (15, 25), con al menos una muesca que tiene una distancia angular desde la muesca adyacente sucesiva que es diferente de la distancia angular de la misma desde la muesca adyacente anterior, formando de este modo una secuencia aperiódica de muescas en la que la distancia angular máxima entre las dos muescas adyacentes (15, 25) es de 60°, caracterizado por que dicha secuencia aperiódica de muescas separadas en intervalos irregulares se repite de forma periódica a lo largo del borde del disco en un intervalo regular definido por un ángulo central de 120° o 180°.

Description

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DESCRIPCION

Disco de freno con perfil irregular y freno que comprende este disco

La presente invencion esta relacionada con un disco de freno para usarse en frenos de disco previstos para fabricar ruedas de frenos de vehnculos, por ejemplo en el campo de las motocicletas.

Mas en general, la invencion se refiere a un freno de disco para ruedas de vehnculos.

El problema del ruido de los frenos de disco se ha conocido desde hace algun tiempo, en particular en el campo de las motocicletas. El ruido se debe al roce del disco contra las pastillas de freno, y en particular al rozamiento de la periferia externa del disco del freno contra la parte externa de la pastilla de freno.

Los sistemas adoptados para resolver el problema incluyen proponer hacer discontinuo el perfil externo del disco, dandole una forma ondulada tal como formar concavidades en el borde del disco y reducir parcialmente el silbato producido.

Sin embargo, en discos de este tipo, el perfil del borde tiene un patron fuertemente periodico con una concavidad regularmente espaciada a lo largo de la periferia de la pista de frenado. Esta caractenstica comprende los problemas de vibracion del disco, ya que la tension marcadamente periodica impartida al disco a una frecuencia espedfica mediante la accion de frenado de la pastilla puede generar resonancia mecanica en el cuerpo del disco. De hecho, la resonancia que se desencadena (especialmente en discos de grandes dimensiones proporcionados con aligeramiento) aumenta aun mas el ruido del frenado, sin resolver el problema original.

El documento JP 10-30664 divulga un disco de freno en el que una pluralidad de proyecciones y huecos alternos estan dispuestos de forma irregular a lo largo del borde del disco.

El documento US 6.131.707 divulga un rotor de freno autoventilado fabricado de dos placas de friccion separadas entre sf y un sistema de refrigeracion interna, en el que algunos cortes estan dispuestos de forma asimetrica a lo largo del borde de cada placa para eliminar las propiedades simetricas del rotor.

El objeto general de la presente invencion es superar los inconvenientes mencionados anteriormente, proporcionando un disco del freno que permita que se limite el ruido del frenado y que impida los fenomenos de resonancia mecanica del disco.

En vista de este objeto, se ha decidido fabricar, de acuerdo con la invencion, un disco de freno de un freno de una rueda de vehnculos previsto para estar fijo a la rueda que vaya a frenarse y que comprende las caractensticas mencionadas en la reivindicacion 1.

Con el fin de hacer mas claros los principios innovadores de la presente invencion y las ventajas de la misma sobre la tecnica anterior, un modo de realizacion posible se divulgara a continuacion con la ayuda de los dibujos adjuntos a modo de ejemplo no limitativo. En los dibujos:

- la figura 1 muestra un modo de realizacion de un disco del freno de acuerdo con la invencion,

- la figura 2 muestra un modo de realizacion adicional de un disco de acuerdo con la invencion,

- la figura 3 muestra otro modo de realizacion de un disco, que no forma parte de la invencion.

Con referencia a las figuras, en la figura 1, se muestra un disco del freno 11 que va a usarse en un freno de disco para ruedas de vehnculos, por ejemplo en el campo del motociclismo.

El disco del freno 11 esta previsto para estar fijo a la rueda que vaya a frenarse (no mostrado en la figura) y es adecuado para cooperar con las superficies de friccion de un par de pastillas de freno del freno 19 (que se muestran de forma esquematica con una lmea discontinua) para llevar a cabo el frenado.

En particular, las pastillas 19 actuan sobre una banda anular del disco que forma la pista de frenado 40; de forma ventajosa, las pastillas 19 estan colocadas en relacion con el disco de tal manera que se forma la pista 40 a lo largo del borde externo 12 del disco 11.

El disco 11 tiene una forma anular que tiene un borde interno 13 en el cual existen asientos 14 previstos para recibir elementos de restriccion conocidos (por ejemplo, remaches de conexion) que son necesarios para la fijacion del disco en el buje de la rueda. Podnan existir nueve asientos 14 y podnan estar espaciados de forma regular a lo largo del penmetro interno del disco de acuerdo con lo que se muestra en la figura.

En un borde de la pista de frenado 40, se obtiene una pluralidad de muescas 15. De forma ventajosa, en el modo de realizacion ejemplificado en la figura 1, las muescas 15 forman una serie de concavidades a lo largo del borde externo de la pista de frenado anular 40 del disco y, de hecho, se obtienen en el borde externo 12 del disco.

Las muescas 15, ademas de realizar funciones de aligeramiento conocidas, contribuyen a la disminucion del ruido

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del frenado al hacer discontinuo el roce del borde externo 12 del disco con las partes externas de las pastillas de freno 19.

De acuerdo con la invencion, al menos una muesca 15 tiene una distancia angular desde la muesca adyacente sucesiva que difiere de la distancia de la misma desde la muesca adyacente anterior.

En el modo de realizacion mostrado en la figura 1, las muescas 15 se suceden entre sf de tal manera que dan al perfil del borde un patron aperiodico de acuerdo con el angulo en el centro del disco a lo largo de un intervalo angular igual a 120°. En el ejemplo ilustrado en la figura, la secuencia aperiodica de muescas en un intervalo de 120° se repite con un patron similar en los dos intervalos angulares sucesivos de 120°.

Los perfiles externos de los discos de la tecnica anterior teman muescas que estaban espaciadas de forma regular a lo largo de la periferia con un patron altamente periodico, de modo que, como ya se ha mencionado, se genero resonancia mecanica en el disco . Al fabricar el patron del perfil del disco aperiodico, este fenomeno se neutraliza, reduciendo la resonancia mecanica, las vibraciones y, por lo tanto, tambien el ruido del frenado. La gran aperiodicidad del patron del perfil de disco de acuerdo con la invencion permite, de hecho, variar y diversificar la frecuencia de la tension mecanica impuesta en el disco por las pastillas de freno, a la misma velocidad de vefnculo de motor. El espectro armonico diferente obtenido de este modo a traves de la tension al sistema mecanico del "disco" impide los fenomenos de resonancia, como ocunia en contraste con los discos de la tecnica anterior.

Las muescas 15, en un modo de realizacion de la invencion, tienen la misma forma y las distancias angulares entre los pares de las muescas adyacentes 15 son todas diferentes entre sf dentro de un intervalo de 120°.

De acuerdo con lo que se muestra en la figura, un par de muescas adyacentes puede tener una distancia angular definida por el angulo en el centro "a" igual a 28°, se alcanza la sucesiva mediante un angulo en el centro "b" igual a 26°, luego 24° y 22°, hasta un angulo "c" de 20°. Estas cinco distancias angulares entre los pares de muescas ocupan un intervalo de 120°. Como ya se ha indicado, en el intervalo sucesivo de 120°, la secuencia aperiodica de las distancias angulares se repite de una forma similar al intervalo ya divulgado.

De forma ventajosa, entre dos muescas adyacentes, el perfil del borde sigue el patron circular de la circunferencia maxima del disco.

Cabna destacar que las muescas 15 tienen una concavidad en forma de arco circular.

En el modo de realizacion en la figura 2, el disco 21 tiene una forma anular, de manera similar al disco de la figura anterior, con un borde interno 23 y con un borde externo 22. El borde externo 22 del disco (y de la pista de frenado 50) tiene una secuencia de muescas 25 que son de forma angular, sin un arco circular como en el caso anterior.

De acuerdo con lo que se muestra en la figura, las muescas se suceden entre sf de tal manera que dan al borde externo del disco un patron aperiodico para un intervalo angular igual a 180°. En el intervalo sucesivo de 180°, el patron del perfil de borde se repite de una manera similar al del intervalo anterior de 180°.

Al desplazarse 180° en sentido horario, las distancias entre los pares adyacentes de las muescas 25 son, en secuencia, de 33,75°, 32,25°, 30,75°, 29,25°, 27,75° y 26,25°.

La figura 3 muestra un modo de realizacion adicional del disco, que no forma parte de la invencion. El disco 31 tiene una serie de muescas 35 y 36 en un borde de la pista de frenado 60 (obtenida en el borde externo del disco, de manera similar a los modos de realizacion anteriores). Las muescas 35 tienen una forma de arco circular y las muescas 36 tienen una forma angular. Las muescas 35 y 36 se alternan entre sf a lo largo del penmetro del disco. En este caso, todos los pares adyacentes de muescas tienen distancias que son diferentes entre sf, de modo que el patron del perfil del borde externo del disco es aperiodico a lo largo de un intervalo de 360° (en otras palabras, no existe ninguna periodicidad a lo largo de cualquiera de los bordes). Las distancias angulares entre los pares de muescas adyacentes disminuyen, desplazandose en sentido horario alrededor del disco desde 30°, hasta 29°, hasta 28° y asf sucesivamente hasta 15°.

Cabna destacar que, de forma ventajosa, una muesca en el borde del disco tiene un tamano que realiza un angulo en el centro comprendido entre 10° y 40°, preferentemente igual a aproximadamente 15°. La distancia angular entre las muescas adyacentes, de forma ventajosa, podna estar comprendida entre un mmimo de 10° y un maximo de 60°.

En este punto, esta claro como se han logrado los objetos predefinidos. De hecho, se proporciona un disco del freno que permite limitar el ruido de frenado y la resonancia mecanica del disco durante el frenado. Ademas, la presencia de las muescas permite que el disco absorba de una manera optima las tensiones termicas debidas al frenado, evitando de este modo la deformacion de la direccion axial en relacion con el disco.

Naturalmente, la divulgacion anterior de un modo de realizacion que aplica los principios innovadores de la presente invencion se proporciona a modo de ejemplo de estos principios innovadores y no debe, por lo tanto, considerarse limitativa del alcance de la invencion reivindicada en el presente documento.

Por ejemplo, las muescas pueden tener formas diferentes de las divulgadas.

El disco podna estar tambien fijo a la rueda que vaya a frenarse a lo largo de su periferia externa y la pista de frenado podna obtenerse en el borde interno del disco. En este caso, las muescas podnan obtenerse en el borde interno de la pista de frenado.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Disco de freno de un freno de una rueda de vehnculos previsto para estar fijo a la rueda que vaya a frenarse y que comprende una pista de frenado anular (40, 50) prevista para cooperar con pastillas (19) del freno para realizar el frenado de la rueda, a lo largo de un borde (12, 22) de la pista de frenado del disco existiendo una pluralidad de muescas (15, 25), con al menos una muesca que tiene una distancia angular desde la muesca adyacente sucesiva que es diferente de la distancia angular de la misma desde la muesca adyacente anterior, formando de este modo una secuencia aperiodica de muescas en la que la distancia angular maxima entre las dos muescas adyacentes (15, 25) es de 60°, caracterizado por que dicha secuencia aperiodica de muescas separadas en intervalos irregulares se repite de forma periodica a lo largo del borde del disco en un intervalo regular definido por un angulo central de 120° o 180°.
2. Disco de freno de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que las muescas (15, 25) se obtienen en el borde externo del disco.
3. Disco de freno de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado por que entre las dos muescas sucesivas (15, 25) el perfil del borde del disco sigue el patron de la circunferencia maxima del disco.
4. Disco de freno de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que dichas muescas (15, 25) tienen la misma forma.
5. Disco de freno de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que las distancias angulares entre dos muescas sucesivas (15, 25) son todas diferentes entre sf ya que vanan las muescas seleccionadas.
6. Disco de freno de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la distancia angular minima entre dos muescas sucesivas (15, 25) es de 10°.
7. Disco de freno de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que cada muesca tiene un tamano angular que forma un angulo central que es mayor que 10°.
8. Disco de freno de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que cada muesca tiene un tamano angular que forma un angulo central que es menor que 40°.
9. Disco de freno de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la distancia entre las dos muescas adyacentes (15, 25) es una funcion monotona del angulo en el centro del disco.
10. Disco de freno de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que una muesca (15) tiene una forma de arco circular.
11. Disco de freno de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que una muesca (25) tiene una forma angular.
12. Disco de freno de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que tiene una forma anular y por que a lo largo de su borde interno tiene medios de conexion (14) para conectar al buje de la rueda que vaya a frenarse.
13. Freno de disco para ruedas de vehfculos que comprende un disco de freno (11, 21) acoplado con la rueda que vaya a frenarse y pastillas (19) adecuadas para actuar sobre una pista de frenado anular (40, 50) del disco para lograr el frenado, caracterizado por que el disco se fabrica de acuerdo con cualquier reivindicacion precedente.