ES2909339T3 - Sistema de retención de pastillas de un freno de disco de un vehículo a motor - Google Patents

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Abstract

Sistema de retención de pastillas de un freno de disco de un vehículo a motor, en particular, de un vehículo utilitario - una pinza de freno (1) que abarca un disco de freno; - un soporte de freno (1) que está fijo del lado del vehículo con brazos de soporte (2, 3) en el lado de entrada y de salida y con una parte de puente (4) que conecta los brazos del soporte (2, 3) entre sí; - al menos una pastilla de freno (5) provista de una placa de soporte de pastillas (51) y una pastilla de fricción fijada a la misma, que es guiada en un eje de pastilla (7) conformado por los brazos del soporte (2, 3) y la parte de puente (4); - en donde al menos uno de los brazos de soporte (2, 3) del soporte de freno (1) y la superficie de apoyo adyacente a la placa de soporte de pastillas (51) pueden fijarse entre sí con juego por complementariedad de forma; - en donde la, al menos una, pastilla de freno (5) está sostenida por presión de resorte en el eje de la pastilla (7) mediante un resorte de retención de la pastilla (6) conformado como resorte de lámina, que se extiende transversalmente a la dirección axial del disco de freno y puede desviarse radialmente en el pastilla de freno (5), de tal modo que, en el estado montado, el resorte de retención de la pastilla (6) presiona la pastilla de freno (5) alejándola de la parte de puente (4) del soporte del freno (1) sin juego contra los brazos del soporte (2, 3). - en donde el resorte de retención de la pastilla (6) está dispuesto en el eje de la pastilla (7) entre un lado de la pastilla de freno (5) orientado a la parte de puente (4) del soporte del freno (1) y la parte de puente (4) del soporte del freno (1), caracterizado porque - el, al menos un, resorte de retención de la pastilla (6) está sujeto en una cavidad (54) en el lado (57) de la placa de soporte de pastillas (51) de la pastilla de freno (5) opuesto a la parte del puente (4).

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de retención de pastillas de un freno de disco de un vehículo a motor
La presente invención hace referencia a un sistema de retención de pastillas para un freno de disco de un vehículo a motor, en particular, un vehículo utilitario de acuerdo con el concepto general de la reivindicación 1.
Este tipo de sistemas de retención de pastillas de frenos de disco se conocen en numerosas variantes de ejecución del estado del arte.
Las pastillas de freno por lo general se guían en el eje de la pastilla con un soporte de freno y se aseguran contra un estribo de retención de pastillas en una pinza de freno que abarca al soporte de freno mediante un resorte de retención de pastillas. El resorte de retención de la pastilla presiona la pastilla de freno contra el soporte de freno con una fuerza FF. Durante un proceso de frenado, la pastilla de freno se puede mover alrededor de un punto de pivote contra la fuerza elástica del resorte de retención de la pastilla como resultado del par M transmitido a la pastilla de freno; en donde el punto de pivote se encuentra aquí en la zona de un extremo superior del brazo de soporte del lado de salida del soporte del freno.
Debido a que el movimiento de la pastilla de freno puede provocar una transmisión de par a una pieza de presión de la pinza de freno y a un tubo roscado dispuesto sobre ella, la rotación de la pastilla de freno puede conducir a un ajuste de desgaste no deseado.
Para evitar un movimiento giratorio de este tipo de la pinza de freno, no resulta conveniente una retención por complementariedad de forma de la pastilla de freno en el eje de la pastilla de freno conformada por los brazos de soporte del soporte de freno y una pieza de puente del soporte de freno que conecta los brazos de soporte, ya que las tolerancias relacionadas con la fabricación de las pastillas de freno y el soporte de freno requieren un juego mínimo.
De las solicitudes US 6305 506 B1 y der FR 1492 833 A se conocen sistemas de retención de pastillas, en los cuales un resorte de retención de pastillas configurado como resorte de lámina está dispuesto en el eje de ajuste entre un lado de la pastilla de freno orientada a la parte del puente del soporte del freno y la parte del puente del soporte del freno; en donde el resorte de retención de la pastilla en el estado montado presiona la pastilla de freno por delante de la parte de puente del soporte de freno sin juego contra los brazos del soporte.
La solicitud DE 19953159 A1 revela un sistema de retención de pastillas en el cual, en lugar del resorte de lámina, aproximadamente en el centro de la parte del puente se fija un clip de la pastilla de freno que presiona la pastilla de freno hacia el exterior, es decir, en sentido contrario al puente.
De la solicitud EP 2213900 A1 se conoce un sistema de retención de pastillas, en el cual al lado de la pastilla de freno y al lado de la parte del puente se fijan resortes de retención de la pastilla que presionan la pastilla de freno hacia el exterior, es decir, alejándola del puente y axialmente, del disco de freno.
El objeto de la presente invención consiste en evitar de manera eficiente la rotación de la pastilla de freno descrita anteriormente durante un proceso de frenado.
Dicho objeto se resuelve mediante un sistema de retención de pastillas para un freno de disco de un vehículo a motor con las características de la reivindicación 1, así como, mediante un sistema de retención de pastillas para un freno de disco de un vehículo a motor con las características de la reivindicación 3.
Un sistema de retención de pastillas diseñado en este sentido según la reivindicación 1 se caracteriza principalmente porque el, al menos un, resorte de retención de pastillas está alojado en una cavidad en la placa de soporte de la pastilla de la pastilla de freno que se encuentra frente a la parte del puente.
Mediante la disposición de los resortes de retención de la pastilla de tal manera que no presionen la pastilla de freno en la dirección de la parte del puente del soporte de frenos, sino en la dirección opuesta, radialmente hacia afuera, la pastilla de freno es presionada directamente en el ajuste de forma entre la pastilla de freno y el brazo del soporte del freno con la fuerza FF, lo que significa que en el estado libre de fuerza, es decir, en un estado en el que no se presenta un proceso de frenado, la pastilla de freno está en contacto por complementariedad de forma con los brazos del soporte del freno radialmente hacia afuera; en donde al mismo tiempo está presente la tolerancia requerida para la instalación y extracción de la pastilla de freno del eje de la pastilla de freno o en el eje de la pastilla de freno y también está garantizada una compensación de expansión térmica requerida. Entonces, cuando se inicia un proceso de frenado, en función de las tolerancias sólo sería posible que la pastilla de freno se incline en la zona del brazo del soporte del lado de salida, lo que, sin embargo, es impedido por la fuerza de fricción FR que prevalece en el brazo del soporte del freno del lado de salida debido al contacto del lado de la pastilla del freno sobre el brazo del soporte del freno del lado de salida.
Debido al contacto de la pastilla de freno en el lado radialmente externo del ajuste de forma, el punto de rotación de la pastilla de freno se desplaza cuando se introduce el par debido a un proceso de frenado desde el brazo del soporte del lado de salida al brazo del soporte del lado de entrada, con lo cual se impide eficientemente un movimiento giratorio de la pastilla de freno en una dirección de rotación principal del disco de freno.
Según la variante de ejecución alternativa reivindicada en la reivindicación 3, el sistema de retención de pastillas está diseñado de tal manera que el resorte de retención de pastillas se apoya sobre un estribo de retención de pastillas fijado a la pinza de freno; en donde el resorte de retención de pastillas está diseñado como un resorte de tracción. También con esta disposición conforme a la invención, la pastilla de freno se puede sujetar por complementariedad de forma en la zona radialmente externa de los brazos del soporte, de modo que en caso de un freno, con esta disposición, también se evite eficazmente el efecto deseado de la restricción de rotación.
Las variantes de ejecución ventajosas de la presente invención son objeto de las reivindicaciones relacionadas. Según variantes de ejecución ventajosas del sistema de retención de pastillas según la reivindicación 3, el resorte de retención de pastillas está diseñado como resorte de lámina, resorte espiral, resorte de disco o incluso como resorte de torsión, todos los cuales pueden sujetar la pastilla de freno por complementariedad de forma en el estado libre de frenado en su lado radialmente externo de los brazos de soporte o de la pastilla de freno.
A continuación, se describen en detalle ejemplos de ejecución de la invención de acuerdo con los dibujos incluidos. Las figuras muestran:
Figura 1: una vista frontal de un sistema de retención de pastillas conocido del estado del arte.
Figura 2: una vista frontal de una primera variante de un sistema de retención de pastillas conforme a la invención. Figuras 3 a 7: otras vistas frontales de variantes de ejecución de un sistema de retención de pastillas no conforme a la invención.
En la descripción a continuación, los términos como arriba, abajo, a la izquierda, a la derecha, delante, detrás, y demás, se refieren exclusivamente a la representación elegida a modo de ejemplo en las respectivas figuras, y a la posición del sistema de retención, el soporte de frenos, el resorte de retención de pastillas y similares. Estos términos no se deben considerar como limitantes; o sea que estas referencias pueden modificarse por posiciones de trabajo diferentes o por el diseño con simetría en espejo, o similares.
En la figura 1 se muestra una vista frontal de un sistema de retención de pastillas de un freno de disco de un vehículo a motor conocido por el estado del arte. El sistema de retención de pastillas presenta un soporte de freno 1 con dos brazos de soporte 2, 3, que están conectados entre sí por una parte de puente 4 y juntos conforman un eje de pastilla 7 en el cual a ambos lados se puede colocar un disco de freno (aquí no mostrado) asociado con las pastillas de freno 5.
La pastilla de freno 5 propiamente dicha consta de una placa de pastilla de freno 51 y una pastilla de fricción (aquí no representada) orientada hacia el disco de freno 5.
Las pastillas de freno se mantienen en su lugar en el estado montado mediante un resorte de retención de pastillas 6 sostenido por presión resorte en el eje de la pastilla 7. El resorte de retención de pastillas 6 está unido allí a un estribo de retención de la pastilla 8 de la pinza de freno (aquí, no representado) y presiona la pastilla de freno 5 con la fuerza del resorte FF contra el soporte de freno 1 en dirección al puente de soporte 4.
Cuando ahora se inicia un proceso de frenado, la pastilla de freno se presiona contra el disco de freno, en donde una rotación del disco de freno en una dirección de rotación principal HDR se mueve contra la fuerza de resorte en el resorte de retención de la pastilla y alrededor de un punto de rotación D, que se encuentra en el extremo superior del brazo de soporte 2 en el lado de salida. Para evitar este movimiento de rotación, tampoco es suficiente un ajuste de forma de la pastilla de freno 5 con los brazos de soporte 2, 3 del soporte de freno 1, por ejemplo, conformando protuberancias laterales en la placa de soporte de pastillas 51 y correspondientes cavidades en los lados interiores de los brazos de soporte 2, 3 orientados a la pastilla de freno 5, ya que las tolerancias relacionadas con la fabricación de estos componentes requieren un juego mínimo.
La figura 2 muestra una primera variante de ejecución preferida de un sistema de retención de pastillas conforme a la invención de un vehículo a motor.
En contraste con el sistema de retención de pastillas que se muestra en la figura 1, el resorte de retención de pastillas está dispuesto de tal manera que en el estado montado, la pastilla de freno 5 se presiona hacia afuera desde la parte de puente 4 del soporte de freno 1 sin juego contra los brazos de soporte 2, 3.
En la variante de ejecución que se muestra en la figura 2, el resorte de retención de la pastilla está diseñado como un resorte de lámina que está sujetado centralmente en una cavidad 54 en el lado 57 de la placa de soporte de pastillas 51 de la pastilla de freno 5 opuesto a la parte del puente 4, preferentemente mediante un estribo de retención 61, que abarca el resorte de retención de pastillas 6 perpendicularmente con respecto a la extensión longitudinal. Las dos zonas extremas 62 del resorte de retención de la pastilla 6 están apoyadas en el lado superior de la parte del puente 4 orientada hacia la pastilla de freno y presionan así la pastilla de freno 5 con la fuerza FF con los salientes 52, 53 conformados en las superficies laterales 55, 56 de la placa de soporte de la pastilla 51 contra el borde radialmente externo de las cavidades 22, 32 en los lados interiores 21, 31 de los brazos de apoyo 2, 3 orientados hacia la pastilla de freno 5.
El espacio 71 que se crea al presionar la pastilla de freno 5 hacia arriba entre la parte inferior 57 de la pastilla de freno y la parte superior de la parte del puente 4 y entre la zona de las cavidades 22, 32 cerca de la parte del puente 4 y los salientes 52, 53 de la placa de soporte de pastillas 51 asegura la compensación de expansión térmica requerida para dicho sistema de retención de pastillas y la tolerancia requerida para instalar y extraer la pastilla de freno 5.
Una ventaja significativa resulta, sin embargo, porque mediante la elevación de la pastilla de freno de manera que la pastilla de freno 5 ahora se apoya radialmente en el exterior en las cavidades 22, 3, 2 de los brazos de soporte 2, 3 y por lo tanto, un par M que actúa durante un proceso de frenado desplaza el punto de rotación D1 desde el borde superior del brazo del soporte 2 del lado de salida hacia la zona de contacto del resalte 53 de la placa del soporte de la pastilla 51 con la cavidad 32 del brazo de soporte 3 del lado de entrada, de modo que la pastilla de freno 5 se inclinaría radialmente hacia el interior debido al par M introducido en el lado de salida de la pastilla de freno 5, lo que sin embargo se evita mediante un apoyo de la superficie lateral 55 de la pastilla de freno 5 ubicada en oposición al brazo de soporte 2 del lado de la salida en el lado interno 21 del brazo del soporte del lado de salida 2 orientado a la pastilla de freno 5. Debido a que estos dos lados 55 y 21 están en contacto entre sí, una fuerza de rozamiento FR contrarresta el momento M, evitando así de manera eficiente un movimiento giratorio de la pastilla de freno 5 durante un proceso de frenado.
En la variante de ejecución de un sistema de retención de pastillas no conforme a la invención que se muestra en la figura 3, el resorte de retención de la pastilla 6 también está diseñado como un resorte de disco, en donde las zonas extremas 62 del resorte de soporte de la pastilla 6 descansan sobre el lado inferior 57 de la pastilla de freno 5 y la zona central del resorte de retención de la pastilla configurado como resorte de lámina en la parte de puente 4. En la variante de ejecución del sistema de retención de pastillas no conforme a la invención que se muestra en la figura 3, el resorte de retención de pastillas está diseñado como resorte helicoidal; en donde para cada una de las pastillas de freno 5 están previstos preferentemente dos resortes helicoidales de este tipo, que presionan la pastilla de freno 5 hacia arriba contra la parte de puente 4 para que encaje con los brazos de soporte 2, 3 por complementariedad de forma.
En la variante de ejecución del sistema de retención de pastillas no conforme a la invención que se muestra en la figura 5, el resorte de retención de la pastilla 6 está diseñado en forma de dos resortes de disco que, como en la variante de ejecución que se muestra en la figura 4, cada uno presiona desde el lado inferior 57 de la pastilla de freno 5 cerca de su lado de entrada o cerca de su borde del lado de salida en el eje de pastillas 7 de la pastilla de freno contra el lado superior de la parte de puente 4 en el ajuste de forma con los brazos de soporte 2, 3.
Finalmente, en la figura 6 se muestra una variante de ejecución de un sistema de retención de pastillas no conforme a la invención, en la cual el resorte de retención de pastillas 6 está realizado como resorte de torsión, que está anclado en la parte de puente 4 y sujeta la pastilla de freno 5 en la posición elevada en un ajuste de forma con los brazos del soporte 2, 3.
También se propone una forma de ejecución conforme a la invención, en la cual el resorte de retención de la pastilla está diseñado como un resorte de tracción que se apoya sobre un estribo de retención de pastillas 8 fijado a la pinza de freno, tal como en el sistema de retención de pastillas según el estado del arte que se muestra en la figura 1. Lista de símbolos de referencia
1 Soporte de freno
2 Brazo de soporte
3 Brazo de soporte
4 Parte de puente
5 Pastilla de freno
6 Resorte de retención de pastilla
7 Eje de pastilla
8 Estribo de retención de pastilla
21 Lado
22 Cavidad
32 Cavidad
51 Placa de pastilla de freno
52 Resalte
53 Resalte
54 Cavidad
55 Superficie lateral
56 Superficie lateral
57 Lado inferior
61 Estribo de retención
62 Zona de extremo del estribo de retención 71 Espacio
D Punto de rotación
D1 Punto de rotación
FF Fuerza
FR Fuerza de rozamiento
HDR Dirección principal de rotación
M Par

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de retención de pastillas de un freno de disco de un vehículo a motor, en particular, de un vehículo utilitario
- una pinza de freno (1) que abarca un disco de freno;
- un soporte de freno (1) que está fijo del lado del vehículo con brazos de soporte (2, 3) en el lado de entrada y de salida y con una parte de puente (4) que conecta los brazos del soporte (2, 3) entre sí;
- al menos una pastilla de freno (5) provista de una placa de soporte de pastillas (51) y una pastilla de fricción fijada a la misma, que es guiada en un eje de pastilla (7) conformado por los brazos del soporte (2, 3) y la parte de puente (4);
- en donde al menos uno de los brazos de soporte (2, 3) del soporte de freno (1) y la superficie de apoyo adyacente a la placa de soporte de pastillas (51) pueden fijarse entre sí con juego por complementariedad de forma;
- en donde la, al menos una, pastilla de freno (5) está sostenida por presión de resorte en el eje de la pastilla (7) mediante un resorte de retención de la pastilla (6) conformado como resorte de lámina, que se extiende transversalmente a la dirección axial del disco de freno y puede desviarse radialmente en el pastilla de freno (5), de tal modo que, en el estado montado, el resorte de retención de la pastilla (6) presiona la pastilla de freno (5) alejándola de la parte de puente (4) del soporte del freno (1) sin juego contra los brazos del soporte (2, 3).
- en donde el resorte de retención de la pastilla (6) está dispuesto en el eje de la pastilla (7) entre un lado de la pastilla de freno (5) orientado a la parte de puente (4) del soporte del freno (1) y la parte de puente (4) del soporte del freno (1), caracterizado porque
- el, al menos un, resorte de retención de la pastilla (6) está sujeto en una cavidad (54) en el lado (57) de la placa de soporte de pastillas (51) de la pastilla de freno (5) opuesto a la parte del puente (4).
2. Sistema de retención de pastillas según la reivindicación 1, caracterizado porque el resorte de retención de pastillas (6) presenta un estribo de retención (61) que abarca el resorte de retención de pastillas (6) perpendicularmente a su extensión longitudinal y con el cual se sujeta el resorte de retención de almohadillas (6) en la cavidad (54).
3. Sistema de retención de pastillas de un freno de disco de un vehículo a motor, en particular, de un vehículo utilitario que presenta:
- una pinza de freno (1) que abarca un disco de freno;
- un soporte de freno (1) que está fijo del lado del vehículo con brazos de soporte (2, 3) en el lado de entrada y de salida y con una parte de puente (4) que conecta los brazos del soporte (2, 3) entre sí, - al menos una pastilla de freno (5) provista de una placa de soporte de pastillas (51) y una pastilla de fricción fijada a la misma, que es guiada en un eje de pastilla (7) conformado por los brazos del soporte (2, 3) y la parte de puente (4);
- en donde al menos uno de los brazos de soporte (2, 3) del soporte de freno (1) y la superficie de apoyo adyacente a la placa de soporte de pastillas (51) pueden fijarse entre sí con juego por complementariedad de forma;
- en donde la, al menos una, pastilla de freno (5) está sostenida por presión de resorte en el eje de la pastilla (7) mediante un resorte de retención de la pastilla (6) que se extiende transversalmente a la dirección axial del disco de freno y puede desviarse radialmente en el pastilla de freno (5), de tal modo que, en el estado montado, el resorte de retención de la pastilla (6) presiona la pastilla de freno (5) alejándola de la parte de puente (4) del soporte del freno (1) sin juego contra los brazos del soporte (2, 3). caracterizado porque
- el resorte de retención de la pastilla (6) está diseñado como un resorte de tracción que se apoya sobre un estribo de retención de la pastilla (8) fijado a la pinza de freno (1).
4. Sistema de retención de pastillas según la reivindicación 3, caracterizado porque el resorte de retención de pastillas (6) está diseñado como un resorte de lámina.
5. Sistema de retención de pastillas según la reivindicación 3, caracterizado porque el resorte de retención de pastillas (6) está diseñado como resorte helicoidal.
6. Sistema de retención de pastillas según la reivindicación 3, caracterizado porque el resorte de retención de pastillas (6) está diseñado como resorte de disco.
7. Sistema de retención de pastillas según la reivindicación 3, caracterizado porque el resorte de retención de pastillas (6) está diseñado como resorte de torsión.
8. Sistema de retención de pastillas según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las superficies de apoyo de la placa de soporte de pastillas (51) adyacentes a los brazos de soporte (2, 3) del soporte del freno (1) presentan salientes (52, 53) que se extienden hacia los respectivos destalonado (22, 32) en los lados internos de los brazos del soporte (2, 3) orientados hacia la placa de soporte de pastillas (51).
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