ES2911382T3

ES2911382T3 - Pastilla de freno de disco, confeccionada en dependencia de la dirección de giro, para un freno de disco de pinza fija

Info

Publication number: ES2911382T3
Application number: ES19724399T
Authority: ES
Inventors: Herbert Dreher; Dietrich Golz; Frederic Zimnoch
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2018-05-09
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2022-05-19
Anticipated expiration: 2039-05-09
Also published as: CA3099200C; EP3791085A1; PL3791085T3; CN112105833B; MX2020011545A; CA3099200A1; JP7057447B2; KR20210005951A; WO2019215299A1; DE102019206736A1; KR102551458B1; JP2021522456A; BR112020021465A2; US20210231182A1; CN112105833A; DK3791085T3; EP3791085B1

Abstract

Pastilla de freno de disco (1) configurada en dependencia de la dirección de giro con una placa trasera (2) como soporte para un material de fricción (3) para la cooperación con un disco de freno giratorio (4) solapado por una carcasa de freno de disco de pinza fija (5) apoyada de forma resistente a la torsión y que aloja la pastilla de freno de disco (1), fabricándose la placa trasera (2) a partir de un material de chapa de acero plano en forma de tira asimétricamente con respecto a un eje central de forro de fricción (Y), fijándose el material de fricción (3) en gran parte de forma centrada, así como indirecta o directamente en un lado frontal (6) de la placa trasera (2) y con flancos de apoyo (7, 8) distales, así como dispuestos de forma transversalmente desplazada y configurados sin material de fricción, y estando el flanco de cojinete (7), situado por el lado de entrada en la dirección de giro preferida (V+), desplazado transversalmente de forma radial hacia el interior en relación con un eje de pistón K, y que dispone de un alojamiento de perno de retención a través de un dispositivo de sujeción con un agujero (9) para definir un cojinete fijo de forro de fricción A colocado de forma fija, y estando el flanco de cojinete (8) de la placa trasera (2), situado por el lado de salida, así como asignado de forma transversalmente desplazada radialmente hacia el exterior, equipado con un dispositivo contra la torsión configurado como un orificio de boca abierto por el borde (10) con una bolsa de recepción (11) como alojamiento de perno de guía, a fin de definir un cojinete libre de forro de fricción B colocado de forma fija, caracterizada por que el agujero (9) se configura como una ventana de arco con una altura definida h y con una anchura definida h, y disponiendo la ventana de arco fundamentalmente de un arco semicircular que, con un radio nominal previamente definido R, cubre dos superficies interiores cóncavas de ventana (12, 13) alineadas de forma fundamentalmente paralela entre sí, así como paralelamente al eje central de forro de fricción Y.

Description

DESCRIPCIÓN

Pastilla de freno de disco, confeccionada en dependencia de la dirección de giro, para un freno de disco de pinza fija

La invención se refiere a una pastilla de freno de disco asimétricamente mejorada y confeccionada en dependencia de la dirección de giro en una configuración de placas traseras para un freno de disco de pinza fija con forro parcial de vehículo de motor, así como a un uso preferido por pares de las mismas pastillas de freno de disco en un sistema de freno de disco de pinza fija configurado de forma debidamente adaptada, alojándose en la carcasa de freno de pinza fija convenientemente configurada dos pernos dispuestos paralelamente entre sí, así como con respecto a un eje de giro de rueda, con el fin de sujetar el forro de fricción de forma resistente a la torsión y de guiar el forro de fricción de forma paralelamente desplazable, y cooperando estos pernos con esta placa trasera de forro de fricción de forma dirigida para el apoyo de la fuerza o del par y/o para el guiado de acuerdo con los grados de libertad en el espacio.

Por el documento WO 2005/064188 A1 se conoce un freno de pinza fija de alto rendimiento que, en principio, se puede cargar igualmente para la marcha adelante, así como para la marcha atrás. El forro de fricción se fabrica simétricamente con respecto a un eje central del forro de fricción y se configura con una estructura en forma de Q. Con respecto a un eje central de forro de fricción, en la carcasa de freno de pinza fija se encuentra un cojinete de forro de fricción casi redundante configurado simétricamente una guía de perno de forro de fricción por medio de dos cojinetes de perno configurados de forma idéntica. Los dos cojinetes de perno se colocan a un nivel uniforme e idéntico en dirección radial y se disponen radialmente por debajo de un punto teórico de aplicación de la fuerza de fricción de forma aproximadamente alineada con un nivel de altura radialmente orientado de un eje de pistón de freno. En este caso, el flujo de fuerza de una transmisión de fuerza de retención en la carcasa del freno de pinza fija (es decir, la transmisión de fuerza perimetral del freno) se libera a través de la pared de perforación de la placa trasera perforada en el perno dispuesto respectivamente en el lado de entrada. El apoyo del momento de vuelco o del par de giro se proporciona a través de los dos pernos. Por consiguiente, como consecuencia del frenado después de un cambio de dirección del giro de la rueda siempre se produce un cambio de contacto con respecto a la transmisión de las fuerzas de frenado perimetrales, de manera que no esté presente ningún tipo de cojinete fijo. Durante el cambio, el respectivamente otro perno proporciona un bloqueo de giro para que el forro de fricción no gire y se desencaje. Este apoyo y guía del forro de fricción comprende dos ojetes/orificios de recepción dispuestos siempre de forma simétrica en una placa trasera de forro de fricción. El ajuste de este apoyo de forro de fricción se realiza de manera que las fuerzas perimetrales se transmitan respectivamente al perno del lado de entrada, con la consecuencia de que el cambio de carga en el flujo de fuerza conlleva un cambio de perno. Un comportamiento de cambio de carga sin ruido requiere una alta precisión y, por lo tanto, una estricta tolerancia dimensional con respecto al apoyo del forro de fricción, así como al guiado a través de los dos cojinetes de perno; una precisión especial con respecto a los componentes que participan en el flujo de fuerza como especialmente los pernos y ojetes insertados y ajustados con precisión como agujeros de recepción de perno en las placas traseras previstas. Una consecuencia de este ajuste mecánico preciso es la correspondiente carga de costes. Por otra parte, el mercado de los frenos de rueda suele favorecer las configuraciones de placas traseras de forro de fricción configuradas básicamente de forma simétrica, ya que éstas tienen un efecto fundamentalmente estético, pueden facilitar los procesos de mantenimiento de los frenos y permiten además una utilización racional de las tiras de chapa que reduce los desechos.

Por este motivo, el objetivo de la presente invención consiste principalmente en una propuesta novedosa para un apoyo de forro de fricción mejorado para un freno de disco de pinza fija con forro parcial de un vehículo de motor, evitando los problemas como NVH y ruidos de chasquido como consecuencia de un cambio en la dirección de giro y evitando los elevados costes de los componentes, así como evitando un costoso mecanizado de la carcasa. En principio, la presente invención se opone a una corriente principal confeccionada de forma totalmente simétrica y configurada independientemente de la dirección de giro, presentándose un apoyo sin redundancias independiente de la dirección de giro, definiéndose en resumen de forma simplificada una sujeción novedosa del forro de fricción alojada de forma asimétrica, así como una guía de forro de fricción que incluye una confección de placa trasera unida selectivamente en dependencia de la dirección de giro. La invención se basa por lo tanto en el principio de un cojinete fijo A definido de forma fija en combinación con un colectivo de requisitos especialmente orientado a la práctica que se basa en la suposición básica de que la mayor potencia de frenado WB siempre se requiere en la dirección de avance, es decir, en la dirección de giro preferida V+, mientras que una dirección de giro hacia atrás V- en el colectivo de cargas orientado a la práctica provoca un aporte de energía de frenado reducido WB. La invención incluye además una configuración novedosa del forro de fricción, así como especialmente el uso del forro de fricción por pares como recambio de piezas de desgaste ensambladas para su venta. Paralelamente se aporta además una propuesta relativa al sistema de freno de disco de pinza fija configurado de forma correspondientemente novedosa como componente de recepción ajustado convenientemente para los componentes del forro de fricción, y reivindicándose y documentándose igualmente un conjunto de sistema de freno según la invención junto con la revelación de la presente invención.

Según la invención, una pastilla de freno de disco 1 configurada en dependencia de la dirección de giro comprende una placa trasera 2 como soporte para un material de fricción 3 para la cooperación con un disco de freno giratorio 4 solapado por una carcasa de freno de disco de pinza fija fijada al vehículo, estando la placa trasera 2 fabricada a partir de un material de chapa de acero plano en forma de tira asimétricamente con respecto a un eje central de forro de fricción Y, estando el material de fricción 3 fijado en gran parte de forma centrada, así como indirecta o directamente en un lado frontal 6 de la placa trasera 2 y con flancos de apoyo 7, 8 diametralmente opuestos configurados sin material de fricción, y estando la placa trasera 2 conformada asimétricamente en relación con el eje central del forro de fricción Y. Esto se debe a que la placa trasera 2 posee en su flanco de apoyo 7, colocado en el lado de entrada con respecto a la dirección de giro preferida V+, un retenedor de fuerza de frenado fijo colocado de forma radialmente desplazada por debajo del eje del pistón de freno K con un agujero 9 que sirve para la recepción del perno de retención. Como consecuencia, por una parte, se define un cojinete de forro de fricción estacionario colocado de forma fija A. Según la invención, de este modo no se define ningún tipo de cambio de ubicación o cambio de perno para la transmisión de la fuerza de retención, incluso si la dirección de carga debe cambiar como consecuencia de un cambio de la dirección de giro/cambio de la dirección de marcha del vehículo. Por el lado de salida se encuentra en la placa trasera 2 un flanco de cojinete 8 dispuesto con sus elementos de guía/apoyos de par de giro/dispositivo de protección contra la torsión y desplazado transversalmente con respecto al eje de pistón K radialmente hacia fuera. Esta guía está presente como orificio de boca 10 abierto por el borde con una bolsa de recepción 11 para la recepción del perno de guía. Con esta medida se define por el lado de salida (en relación con la dirección de giro preferida V+) un cojinete libre de forro de fricción B de asignación fija. Por medio de su funcionalidad de sujeción y de guiado repartida según la invención de forma fija por los lados, la presente invención permite por primera vez una fabricación de componentes sorprendentemente sencilla una tolerancia dimensional. Además, se prescinde de un cambio o de una interrupción desventajosos en el flujo de fuerza como consecuencia del cambio de dirección de giro del apoyo de fuerza de retención. Dicho de otro modo, la presente invención define una configuración de cojinete fijo y de cojinete libre colocado estáticamente de forma fija sin interrupción del flujo de fuerza.

Tanto las relaciones funcionales, como también los detalles constructivos de las variantes especialmente preferidas o las formas de realización preferidas de la presente invención, se deducen de la descripción detallada a la vista del dibujo. En este sentido, el dibujo muestra en sus distintas figuras, en parte ilustrativas o elaboradas esquemáticamente, ampliadas o reducidas alternativamente en una amplia variedad de escalas, así como en las más diversas perspectivas o secciones, parcialmente en una configuración de diagrama general:

Figura 1a muestra esquemas de principio con el fin de ilustrar un dispositivo de sujeción confeccionado fijo mediante un cojinete fijo A por medio de un contacto de perno de retención diseñado de forma automáticamente desplazable • en un agujero 9 asignado de forma fija de una placa trasera 2 para diversas condiciones de funcionamiento del freno que cambian de forma variable, utilizando el ejemplo de una configuración preferida de un forro de fricción de pinza fija 1 diseñado según la invención en dependencia de la dirección de giro;

Figura 1b muestra una variante alternativa de cojinete fijo que comprende una variante de agujero de arco en forma de arco de tres cuartos de círculo;

Figura 2 un esquema de principio relativo a la forma, la posición y la situación de tolerancia dimensional, en el ejemplo de una configuración preferida de un forro de fricción de pinza fija 1 alojado según la invención en dependencia de la dirección de giro, con un cojinete fijo A asignado de forma fija que comprende un perno de retención 18 en forma de sección transversal circular y un agujero de arco redondo/ojete 9 configurado en forma de arco semicircular que están desplazados radialmente por debajo de un eje longitudinal de pistón K, así como con un cojinete libre B para un perno de guía 19 en forma de sección transversal circular que está desplazado en gran medida radialmente por encima del eje de pistón K;

Figura 3 un diagrama de principio con la comparación de distintos resultados de mediciones sobre eventos de ruido en combinación con una construcción básica del sistema/banco de pruebas y la variación responsable de la configuración del forro de fricción, comparándose un dispositivo de sujeción estándar ya conocido con un apoyo fijo de arco configurado preferiblemente según la invención;

Figura 4 una vista posterior de la placa trasera de una primera variante de forro de fricción preferida a escala reducida con un ángulo de incidencia a de aproximadamente 0° en la zona del orificio de boca 10;

Figura 5 el detalle V de la figura 4, pero ampliado, con un agujero de arco/ojete/ventana marcado en forma de arco semicircular 9 para la recepción de un perno de retención 18 en forma de sección transversal circular en una placa trasera de forro de fricción 2, para el apoyo fijo A;

Figura 6 el detalle VI de la figura 4, pero ampliado, con una bolsa de recepción separada de borde abierto 11 para la recepción de un perno de guía 19, para el apoyo libre B, y con un radio de canto R 1,3 aplicado por el lado trasero (compárese sección E en el borde lateral derecho);

Figura 7 un forro de fricción 1 con uso de la primera variante de placa trasera según la figura 4, pero en perspectiva;

Figura 8 una vista desde atrás de la placa trasera de una segunda variante de configuración de forro de fricción preferida a menor escala y con un ángulo de incidencia de aproximadamente a = 15° en la zona del orificio de boca 10;

Figura 9 el detalle IX de la figura 8, pero ampliado, con un agujero de arco/ojete/ventana marcado en forma de arco semicircular 9 para la recepción de un perno de retención 18 en una placa trasera de forro de fricción 2 como cojinete fijo A;

Figura 10 el detalle X de la Figura 8, pero ampliado, con una bolsa de recepción separada de borde abierto 11 para un perno de guía 19, para el apoyo libre B, y con un bisel de 0,5 x 30° aplicado por el lado trasero (compárese sección parcial E-E debajo de la figura 10); y

Figura 11 un forro de fricción 1 con uso de la segunda variante de placa trasera preferida como en la figura 4, pero en perspectiva.

La invención se explica a continuación principalmente tomando como punto esencial algunas variantes de diseño de forros de fricción posibles, a pesar de que todos los componentes o partes del freno adaptados e incluidos están incluidos en el ámbito de protección de la invención.

La atención se centra en la geometría de la placa trasera del forro de fricción fundamentalmente novedosa y separada asimétricamente. Con esta finalidad, una placa trasera 2 comprende un cojinete fijo A asignado de forma fija que está separado como un orificio de paso o agujero u ojete 9 cerrado por el borde en forma de ventana de arco con una altura definida h y una anchura definida b. El agujero 9 está adaptado para entrar en contacto de forma adecuada con los pernos de retención 18 con una sección transversal circular gradualmente más pequeña, colocándose por encima un arco redondo de forma diametralmente opuesta (principalmente verticalmente por encima en los dibujos) a un eje de giro de rueda M/eje de giro de disco de freno imaginario.

En una configuración más precisa, esta estructura de arco, concretamente el agujero 9 en el sentido de un agujero alargado, también puede deformarse o estar compuesto por varios segmentos de arco circular simples y por varias secciones rectas. También es posible imaginar una estructura compuesta por piezas geométricas o segmentos curvados con formas diferentes. En cualquier caso, las figuras ilustran por consiguiente una estructura perforada extendida a modo de agujero alargado, cuya altura h es al menos ligeramente mayor que su anchura b y estando la altura h dimensionada paralelamente al eje central de forro de fricción Y. El resultado es un perno de retención con forma de sección transversal circular 18 dirigido ortogonalmente a su dirección de flujo de fuerza de retención, es decir, puede alojarse transversalmente con un ligero juego en su alojamiento de agujero. De este modo es posible ventajosamente, por ejemplo, que los productos de desgaste o corrosión intercalados o también la suciedad como consecuencia del desplazamiento relativo mutuo sean eliminados automáticamente por medio de esta configuración de funcionamiento autolimpiante.

La ventana de arco preferiblemente formada dispone fundamentalmente de un arco redondo semicircular que, con un radio nominal predeterminado definido, cubre dos superficies interiores cóncavas de ventana 12, 13 alineadas fundamentalmente de forma paralela entre sí, de manera que el arco se vaya transformando respectivamente sin salientes en las superficies interiores cóncavas de ventana correspondientes 12, 13. En este caso se tolera el radio nominal doble al menos ligeramente sobredimensionado para que un perno de retención en forma de sección transversal circular 18 pueda seguir alojándose y montarse fácilmente en el agujero 9 con un ajuste de transición o con un poco juego. En una parte inferior del agujero 9, las dos superficies interiores cóncavas de ventana 12, 13 están unidas entre sí por medio de una base de ventana 14 configurada de forma fundamentalmente plana. La base de ventana 14 y el arco redondo semicircular se prevén de forma fundamentalmente opuesta. Cada base de ventana 14 se orienta fundamentalmente de forma ortogonal y transversal, es decir, perpendicularmente a sus superficies interiores cóncavas de ventana 12,13. Cabe la posibilidad de insertar, entre la base de ventana 14 y la superficie interior cóncava de ventana 12,13, respectivamente un arco de borde de cuarto de círculo con un radio circular definido, de manera que se evite una esquina o que un perno de retención en forma de sección transversal circular pueda ajustarse adecuadamente en la estructura perforada. En este caso, los radios de círculo implicados pueden presentar respectivamente diferentes dimensiones. Preferiblemente, el radio circular de los arcos de borde del cuarto de círculo se dimensiona fundamentalmente menor que la mitad del diámetro del perno de retención. Los diferentes radios evitan ventajosamente atascos o daños por corrosión. En otra configuración preferida de esta forma de realización preferida, los dos arcos de borde del cuarto de círculo se configuran con radios de dimensiones diferentes y se alinean uno frente a otro. Así es posible una adaptación recíproca especialmente orientada al rendimiento y al objetivo en el comportamiento a la solicitación por carga (reducción de la presión superficial) entre las superficies de contacto emparejadas y curvadas. En otra especificación adecuada para el rendimiento se propone además según la invención que un arco de borde de cuarto de círculo asignado por el lado de entrada disponga de un radio mayor que un arco de borde de cuarto de círculo asignado por el lado de salida. Como definición de medida límite inferior se recomienda que los radios de los arcos de borde de cuarto de círculo sean respectivamente más pequeños que el radio del arco semicircular. Por el contrario, la definición de medida límite superior consiste en que los radios de los dos arcos de borde de cuarto de círculo, calculados en total, deben corresponder aproximadamente al radio del arco semicircular que los cubre. Por ejemplo, un radio de un arco de borde de cuarto de círculo se dimensiona aproximadamente un 20% - 80% más pequeño en comparación con el radio del arco semicircular.

A continuación, se tratan más detalladamente las características del diseño del cojinete libre B en la zona del flanco de cojinete 8. En principio puede ser suficiente con un bloqueo de giro/parada del par comparativamente simple por medio de la placa trasera 2. Una configuración constructiva aquí preferida comprende un orificio de boca 10 abierto por el borde con una bolsa de recepción 11 y superficies de boca 15, 16 alineadas fundamentalmente de forma paralela, así como con una entalladura en el lado de la base como paso libre para el perno de guía 19. En este sentido, mediante la entalladura se garantiza que el flujo de fuerza a través del perno de guía 19 esté libre de fuerzas de retención dirigidas tangencialmente. Con otras palabras, el perno de guía 19 sólo transmite fuerzas transversales.

De este modo se garantiza que el perno de guía 19 quede liberado de cualquier tarea de sujeción y sirva exclusivamente para evitar que el forro de fricción 1 pueda retorcerse de forma incontrolada.

Para un dispositivo integral contra la elevación resulta conveniente que las superficies de boca 15, 16 del orificio de boca 10 estén alineadas por completo o al menos en gran medida paralelamente entre sí en la sección del alojamiento del perno de guía, así como que estén previstas de forma transversalmente desplazable y definida con un ángulo de incidencia a de entre aproximadamente 0° - ± 45°. Los ensayos también han demostrado que un ángulo de incidencia a = 15° puede permitir resultados especialmente favorables.

En el sentido de una mejor protección contra lesiones puede definirse además que los cantos perimetrales separados de la placa trasera 2, en todos los lados o selectivamente, y ya en la pieza bruta de la placa trasera o, sin embargo, al menos en la pieza acabada del forro de fricción, se configuren con preferencia mecánicamente en forma de artesa, rectificados, rotos, achaflanados de manera definida o redondeados. Especialmente, la ventana de arco o el orificio de boca 10 en el lado trasero 17 de la placa trasera 2 deberían estar dotados respectivamente de un diseño definido, ya sea mediante un canto perimetralmente semicircular y redondeado con un radio R o alternativamente mediante un canto biselado definido de al menos unos 0,5 x 30° o alternativamente mediante formas mixtas variadas de estas variantes, a fin de garantizar un montaje sin lesiones.

Finalmente, la invención define una pastilla de freno de disco de pinza fija 1 confeccionada en dependencia de la dirección de giro con una cadena de tolerancia especialmente reducida que se define exclusivamente a través de la suma o la resta de dos dimensiones nominales, incluidas la dimensión superior e inferior en el rango de las dimensiones directamente implicadas en el cojinete fijo A del lado del cojinete fijo, concretamente entre a) el diámetro del perno de retención D (incluidas sus respectivas tolerancias de dimensión AD) y b) el orificio de recepción del perno d en la placa trasera 2 (incluidas sus respectivas tolerancias de dimensión Ad), según la fórmula

Ad ± d AD ± D = AS ± S.

En este caso, la cadena de tolerancia se acorta según la invención mediante el cojinete fijo asignado de forma fija por un lado entre la placa trasera 2 y el perno de retención 18, no influyendo la distancia de perno proporcionada L entre el perno de retención 18 y el perno de guía 19 en la transmisión del flujo de fuerza de las fuerzas de retención en la carcasa de pinza fija 5.

En otra configuración ventajosa de la invención, para evitar confusiones puede definirse que el agujero 9 y el orificio de boca 10 tengan diámetros alternativamente diferentes o idénticamente dimensionados, presentando a su vez el perno de retención 18 y el perno de guía 19 asignados diámetros alternativamente adaptados, es decir, idénticos o dimensionados de forma diferente, de manera que sólo sea posible un emparejamiento de montaje mutuo correcto. Por ejemplo, sobre la base de las regularidades en arrastre de forma o en las formas de ajuste mutuamente adaptadas, puede excluirse automáticamente de forma constructiva que el perno de guía 19 se empareje erróneamente con el agujero 9 o también puede evitarse que el perno de retención 19 se combine erróneamente con el orificio de boca 10.

En la vista en planta, las medidas para la sujeción y para el guiado se disponen en la placa trasera 2 de manera que éstas se separen lateralmente de forma diametral entre sí y se coloquen de forma radialmente desplazada en relación con un eje de pistón K. Esta disposición puede implementarse de manera que haya un desplazamiento radial máximo entre los distintos puntos de apoyo.

La invención se refiere además a un freno de disco de pinza fija con una carcasa de pinza portapastillas 5 para el alojamiento de forma resistente a la torsión de al menos dos forros de freno de disco 1 dispuestos de manera que se apoyen y guíen de forma relativamente desplazable y paralela entre sí en la dirección de accionamiento y accionados respectivamente mediante pistones y colocados a ambos lados de las superficies de fricción de un disco de freno giratorio 4 dirigidas paralelamente unas a otras, previéndose la transmisión de la fuerza de frenado en la carcasa de pinza de freno 5, definida respectivamente de forma fija mediante un cojinete fijo A, y previéndose un cojinete libre de forro de fricción B, colocado con esta finalidad de forma fija, y estando además presente al menos un forro de fricción 1 que puede cumplir cualquier combinación de características según una o varias de las disposiciones descritas en detalle anteriormente.

Según la invención, resulta especialmente adecuado prever un juego de piezas de recambio de pastillas de freno de disco como un conjunto de montaje suelto y confeccionado en un embalaje exterior, estando presentes como componente parcial dos pastillas de freno de disco 1, realizadas de forma fundamentalmente simétrica una respecto a otra y confeccionadas en dependencia de la dirección de giro, que cumplen al menos una de las características anteriores o, alternativamente o en combinación, cualquier combinación de las mismas, y resultando este conjunto de montaje adecuado y destinado para servir para la nueva fabricación, la reparación y/o el mantenimiento, como especialmente para la reparación, de un freno de disco de pinza fija con forro parcial de un vehículo de motor antes descrito.

En la solución aquí propuesta para este problema, la placa trasera 2 representa un componente novedoso, central y prefabricado por separado de una pastilla de freno de disco 1. En este caso, la placa trasera 2 está separada de un material de chapa de acero plano en forma de tira y está prevista de forma definida con respecto a un eje central Y con un apoyo asignado asimétricamente y con una guía mediante pernos 18, 19. La placa trasera del forro de fricción 2 está separada asimétricamente con respecto a su propio eje central Y, como especialmente cortada con precisión o con láser, y sirve de soporte para una mezcla de material de fricción solidificado 3 que se aplica en gran medida de forma simétrica con respecto al eje central y que se fija en gran medida de forma central, así como indirecta o directamente en el lado frontal 6. La placa trasera 2 dispone además de flancos de apoyo 7, 8 desplazados de forma diametralmente opuesta y sin material de fricción que pueden configurar salientes pronunciados y asimétricos entre sí. Las características y los detalles pueden verse en la descripción por medio del dibujo.

Según la invención, la invención permite una concentración ventajosa en un cojinete fijo A, previéndose que un orificio de recepción de perno para la configuración de un cojinete fijo A en el soporte de forro (placa trasera) para el perno de retención que transmite la fuerza de frenado se dote de un contorno en forma de arco circular, como especialmente un contorno en forma de semicírculo, en la zona superior. En principio, como forma especial es posible una realización con un contorno en forma de semicírculo o también con un contorno de forma libre.

La situación de la holgura y el cálculo de la tolerancia entre la placa trasera y el perno de retención se "acortan" según la invención, ya que éstos sólo están influenciados por las dimensiones definidas en el cojinete fijo A por el lado del cojinete fijo entre a) el diámetro del perno de retención (incluida la tolerancia respectiva) y b) el orificio de recepción del perno en el soporte del forro de freno (incluida la tolerancia respectiva). Esto permite una tolerancia más general en una distancia/espacio de la longitud L entre el perno de retención y el perno de guía. Con otras palabras, una tolerancia en la distancia L entre el cojinete fijo A y el cojinete libre B no tiene ningún efecto especial en los resultados NVH (ruido de chirrido). Como consecuencia, una tolerancia más general en la longitud L permite un efecto muy ventajoso en los costes de fabricación (reducción de costes). Los cambios dimensionales inducidos térmicamente tampoco provocan ningún deterioro funcional. Según la invención, como fórmula de solución principal para el apoyo constructivo del forro de fricción se define la siguiente cadena de tolerancia definida de forma abreviada:

^A d ± d ± ^A D ± D = ^A S ± S

En una variante perfeccionada de la invención también se puede prever en el alojamiento de perno del cojinete fijo A la incorporación adicional de una curvatura en el alojamiento del perno de retención en el cuadrante inferior derecho entre aproximadamente las 3 horas y las 6 horas en un contorno arqueado o alternativamente semielíptico definido anteriormente. El "biselado" así creado permite una transición gradual y guiada con un cambio gradual de la dirección de la fuerza, por lo que contribuye a evitar un cambio brusco en el punto de contacto respectivo tras el cambio de las condiciones. Por consiguiente, el juego radial puede simplemente reducirse.

Según la invención, sólo el cálculo de la tolerancia del diámetro con respecto al cojinete A (cojinete fijo) influye en una situación de holgura entre la placa trasera 2 y el perno de guía de forro 19. Especialmente, una distancia L entre el perno de retención 18 y el perno de guía 19 (es decir, la distancia entre el cojinete fijo A y el cojinete libre B) es irrelevante para el cálculo de la tolerancia. Según la invención, los cambios dimensionales inducidos térmicamente tampoco influyen. Las ventajas favorables de la invención se obtienen gracias a que para la prevención del ruido NVH y del chasquido se puede conseguir una situación de holgura reducida a través de menores costes como consecuencia de una tolerancia específica, una precisión dimensional reducida de los componentes o un mecanizado más general de la carcasa. Después del cambio de la dirección de giro, el nuevo contorno permite una situación de contacto clara e inmediatamente adaptada en el cojinete fijo A entre un único perno de retención de forro y el alojamiento de perno asignado en el orificio del soporte de forro en el respectivo punto de contacto marcado individualmente (en dependencia de la carga de frenado) para la marcha adelante y la marcha atrás con una precisión dimensional más económica. No hay ningún contacto multipunto en la zona de carga relevante para la generación de ruido. Transición continua del punto de contacto al aumentarse o reducirse la carga ocasionada en el frenado y al cambiar la dirección de marcha. Estas transiciones continuas también mejoran el comportamiento del ruido de traqueteo durante el funcionamiento en carreteras en mal estado.

Por consiguiente, mediante una placa trasera 2 según la invención se demuestra un apoyo estáticamente determinado y al mismo tiempo orientado a la comodidad entre la pastilla de freno de disco 1 y el freno de disco de forro parcial del vehículo de motor de un modo especialmente simplificado, económico y también extremadamente ventajoso con un montaje pivotante.

El montaje incorrecto o la confusión quedan excluidos gracias a la codificación constructivamente integrada según el principio de poka yoke. Por ejemplo, en una configuración, el agujero 11 y el orificio de boca 13 presentan diámetros de dimensiones diferentes o idénticas, disponiendo a su vez los pernos de retención asignados 21 y los pernos de guía 22 de diámetros de dimensiones adaptadas e idénticas o diferentes.

Lista de referencias

WB Energía de frenado

V+ Dirección de giro hacia delante (dirección de giro preferida) V- Dirección de giro hacia atrás

A Cojinete fijo

B Cojinete libre

L Distancia

AL Tolerancia de distancia

D Diámetro de perno de retención

AD Tolerancia de diámetro del perno de retención

d Alojamiento del perno de retención

Ad Tolerancia de recepción del perno de retención

R Radio nominal

R X/r Radio

S Tolerancia

AS Desviación de tolerancia

Rad Dirección radial

Ax Dirección axial

T Dirección tangencial

K Eje de pistón

M Eje de giro de la rueda/(disco de freno)

Y Eje central del forro de fricción

• Punto de contacto

a Ángulo de incidencia [°]

h Altura

b Anchura

1 Pastilla de freno de disco (de vehículo de motor)

2 Placa trasera

3 Material de fricción

4 Disco de freno

5 Carcasa de freno de disco de pinza fija

6 Lado frontal

7 Flanco de cojinete

Flanco de cojinete

Agujero/Ojete

Orificio de boca abierto por el borde

Bolsa de recepción

Superficie interior cóncava de ventana Superficie interior cóncava de ventana

Base de ventana/Umbral

Superficie de boca

Lado trasero

Perno de soporte o de retención

Perno de apoyo del par de giro o perno de guía

Claims

REIVINDICACIONES

1. Pastilla de freno de disco (1) configurada en dependencia de la dirección de giro con una placa trasera (2) como soporte para un material de fricción (3) para la cooperación con un disco de freno giratorio (4) solapado por una carcasa de freno de disco de pinza fija (5) apoyada de forma resistente a la torsión y que aloja la pastilla de freno de disco (1), fabricándose la placa trasera (2) a partir de un material de chapa de acero plano en forma de tira asimétricamente con respecto a un eje central de forro de fricción (Y), fijándose el material de fricción (3) en gran parte de forma centrada, así como indirecta o directamente en un lado frontal (6) de la placa trasera (2) y con flancos de apoyo (7, 8) distales, así como dispuestos de forma transversalmente desplazada y configurados sin material de fricción, y estando el flanco de cojinete (7), situado por el lado de entrada en la dirección de giro preferida (V+), desplazado transversalmente de forma radial hacia el interior en relación con un eje de pistón K, y que dispone de un alojamiento de perno de retención a través de un dispositivo de sujeción con un agujero (9) para definir un cojinete fijo de forro de fricción A colocado de forma fija, y estando el flanco de cojinete (8) de la placa trasera (2), situado por el lado de salida, así como asignado de forma transversalmente desplazada radialmente hacia el exterior, equipado con un dispositivo contra la torsión configurado como un orificio de boca abierto por el borde (10) con una bolsa de recepción (11) como alojamiento de perno de guía, a fin de definir un cojinete libre de forro de fricción B colocado de forma fija, caracterizada por que el agujero (9) se configura como una ventana de arco con una altura definida h y con una anchura definida h, y disponiendo la ventana de arco fundamentalmente de un arco semicircular que, con un radio nominal previamente definido R, cubre dos superficies interiores cóncavas de ventana (12, 13) alineadas de forma fundamentalmente paralela entre sí, así como paralelamente al eje central de forro de fricción Y.

2. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según la reivindicación 1, caracterizada por que, para la configuración de una estructura de agujeros alargados alineada paralelamente al eje central del forro de fricción Y, la altura h de la ventana de arco se define como al menos ligeramente mayor que su anchura b.

3. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según una o varias de las reivindicaciones anteriores 1-2, caracterizada por que las dos superficies interiores cóncavas de ventana (12, 13) se unen entre sí por medio de una base de ventana (14) configurada de forma fundamentalmente plana y ortogonal al eje central del forro de fricción Y.

4. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según una o varias de las reivindicaciones anteriores 1-3, caracterizada por que la base de ventana (14) y el arco semicircular están previstos de forma fundamentalmente opuesta.

5. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según una o varias de las reivindicaciones anteriores 1-4, caracterizada por que la base de ventana (14) está prevista de forma fundamentalmente ortogonal a las superficies interiores cóncavas de ventana (12, 13).

6. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según una o varias de las reivindicaciones anteriores 1-5, caracterizada por que entre la base de ventana (14) y cada una de las superficies interiores cóncavas de ventana (12, 13) se inserta respectivamente un arco de borde de cuarto de círculo con un radio definido, dimensionándose un radio de círculo de los arcos de borde de cuarto de círculo de forma fundamentalmente menor que la mitad del diámetro del perno de retención D.

7. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según la reivindicación 6, caracterizada por que los dos arcos de borde del cuarto de círculo se configuran con radios de dimensiones diferentes, así como alineados de forma opuesta.

8. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según la reivindicación 6 o 7, caracterizada por que un arco de borde de cuarto de círculo asignado en el lado de entrada presenta un radio mayor que un arco de borde de cuarto de círculo asignado en el lado de salida.

9. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según una o varias de las reivindicaciones anteriores 1-8, caracterizada por que los radios de los arcos de borde de cuarto de círculo se dimensionan respectivamente más pequeños que el radio del arco semicircular.

10. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según la reivindicación 9, caracterizada por que los radios de los dos arcos de cuarto de círculo calculados en total corresponden aproximadamente al radio del arco semicircular que los cubre.

11. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según una o varias de las reivindicaciones anteriores 6-10, caracterizada por que un radio de un arco de borde de cuarto de círculo se dimensiona aproximadamente un 20% - 80% más pequeño en comparación con el radio del arco semicircular.

12. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según una o varias de las reivindicaciones anteriores 1-11, caracterizada por que el orificio de boca (10) abierto por el borde está definido por dos superficies de boca (15, 16) dispuestas y orientadas fundamentalmente de forma paralela entre sí.

13. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según una o varias de las reivindicaciones anteriores 1-12, caracterizada por que las superficies de boca (15, 16) se configuran en la placa trasera (2) con un ángulo de incidencia a de entre aproximadamente 0° - ± 45°.

14. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según la reivindicación 15, caracterizada por que el ángulo de incidencia a de una forma de realización preferida es especialmente a = 0 o a = 15°.

15. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según una o varias de las reivindicaciones anteriores 1-14, caracterizada por que el agujero (9) y/o el orificio de boca (10) en un lado trasero (17) de la placa trasera (2) se configuran respectivamente con un canto semicircular redondeado perimetral con un radio R de aproximadamente 1 mm o alternativamente con un canto roto mediante un bisel de aproximadamente 1 x 30° o con formas mixtas alternativamente pronunciadas de las configuraciones anteriores.

16. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según una o varias de las reivindicaciones anteriores 1-15, caracterizada por un dispositivo de sujeción de forro de fricción fijo por un lado en la dirección tangencial T que comprende un perno de retención (18) colocado por un lado, con renuncia a un cambio de contacto, y un alojamiento de perno de retención asignado por un lado, definiéndose la cadena de tolerancia formada exclusivamente mediante adición o sustracción de dos dimensiones nominales, incluyendo su dimensión superior e inferior en el rango de las dimensiones directamente implicadas en el lado del cojinete fijo en el cojinete fijo A, en concreto, entre a) el diámetro del perno de retención D (incluyendo sus respectivas tolerancias de dimensión AD) y b) el orificio de recepción de perno d en la placa trasera 1 (incluyendo sus respectivas tolerancias de dimensión Ad), según la fórmula

^A d ± d ^A D ± D = ^A S ± S.

17. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según la reivindicación 16, caracterizada por que la cadena de tolerancia en el apoyo se acorta al prescindir de la inclusión matemática de una distancia de perno (distancia L).

18. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que se define una codificación constructivamente en arrastre de forma para evitar un montaje erróneo inminente del forro de fricción, configurándose, por ejemplo, el agujero (9) y el orificio de boca (10) en la placa trasera (2) mediante diámetros alternativamente diferentes o idénticamente dimensionados, presentando a su vez los pernos de retención (18) y los pernos de guía (19), a emparejar correctamente, diámetros que coinciden inequívocamente, es decir, idénticos o de dimensiones diferentes, o por que a los flancos de cojinete (7, 8) pronunciados transversalmente desplazados de la placa trasera (2) se les asignan orificios de recepción muy especiales, cortados a medida individualmente, en la carcasa del freno de disco de pinza fija (5), de manera que el emparejamiento de montaje correcto sea posible exclusivamente mediante estos elementos codificados en arrastre de forma.

19. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por una placa trasera (2) que presenta flancos de cojinete (7, 8) alineados de forma lateralmente diametral y distal y dispuestos de forma transversalmente desplazada unos respecto a otros, así como en dirección radial R, con dos orificios de recepción de perno con formas completamente diferentes.

20. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según una o varias de las reivindicaciones anteriores 1-19, caracterizada por que los flancos de cojinete (7, 8) y/o los orificios de recepción de perno se prevén en la placa trasera (2) de forma desplazada entre sí con una distancia máxima L.

21. Pastilla de freno de disco (1) confeccionada en dependencia de la dirección de giro según una o varias de las reivindicaciones anteriores 1 -20, caracterizada por que se prevé un agujero (9) compuesto por un arco de tres cuartos de círculo y por un arco de borde de cuarto de círculo.

22. Freno de disco de pinza fija con forro parcial de vehículo de motor que comprende al menos una pastilla de freno de disco (1) según una de las reivindicaciones anteriores y una carcasa de freno de disco de pinza fija (5) para el apoyo resistente a la torsión y para el guiado de forma paralelamente desplazable de al menos dos pastillas de freno de disco (1) dispuestas de forma relativamente desplazable a lo largo de un eje de pistón K, así como accionadas respectivamente por un pistón, y colocadas a ambos lados, así como paralelamente a las superficies de fricción de un disco de freno giratorio (4), caracterizado por una transmisión de la fuerza de frenado a la carcasa del freno de disco de pinza fija (5) definida por un cojinete fijo A respectivamente de forma fija en el lado de entrada con respecto a una dirección de giro preferida V+, y que comprende un cojinete libre de forro de fricción B colocado de forma fija que, según las características de una o varias de las reivindicaciones anteriores 1-21, se dispone en el lado de salida con respecto a la dirección de giro preferida V+.

23. Juego de piezas de recambio de pastillas de freno de disco que comprende al menos dos pastillas de freno de disco (1) realizadas de forma fundamentalmente simétrica una respecto a otra y confeccionadas en dependencia de la dirección de giro según una o varias de las reivindicaciones anteriores 1 -21, caracterizado por el uso para la nueva producción, la reparación y/o el mantenimiento, como especialmente la reparación, de un freno de disco de pinza fija con forro parcial de vehículo de motor según las características de la reivindicación 22.