IT201600079656A1

IT201600079656A1 - Disco freno.

Info

Publication number: IT201600079656A1
Application number: IT102016000079656A
Authority: IT
Inventors: Massimo Betto; Giuseppe Lisciani
Original assignee: Grimeca S R L
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2018-01-28

Description

“DISCO FRENO”

La presente invenzione ha per oggetto un disco freno.

In particolare, il disco freno della presente trattazione è di preferibile impiego per cicli o motocicli a due o più ruote, senza per questo perdere in generalità.

Come noto dallo stato della tecnica, la fascia frenante di un disco freno è soggetta ad un elevato riscaldamento nella fase di frenata ed è particolarmente sensibile alla dilatazione termica per via del suo spessore, che è da considerarsi ridotto in relazione alla notevole estensione della sua superficie.

Tale riscaldamento può indurre deformazioni della fascia frenante sia nella direzione radiale sia nella direzione assiale del disco, creando notevoli scompensi nella meccanica della frenata.

Per ovviare a tali problematiche, evidenti soprattutto negli impianti di motocicli ad elevate prestazioni e per uso sportivo, si ricorre ai cosiddetti dischi freno “flottanti” o “semi-flottanti” usualmente costituiti da un supporto interno, una fascia frenante esterna ed un sistema di fissaggio elastico del supporto con la fascia frenante che permette un movimento relativo, o disallineamento, della fascia frenante rispetto al supporto nella direzione radiale oppure nella direzione assiale oppure in entrambe le direzioni. I dischi freno “flottanti” o “semi-flottanti” sono tuttavia componenti meccanici ad elevati costi produttivi che si giustificano eventualmente solo per particolari applicazioni.

In questo contesto, è sentita l’esigenza di provvedere un disco frenante monolitico comprendente una fascia frenante, un elemento di supporto della fascia frenante ed almeno una porzione di collegamento dell’elemento di supporto con la fascia frenante.

La fascia frenante, l’elemento di supporto e la porzione di collegamento essendo un pezzo meccanico unico, dal momento che derivano dalla lavorazione di un unico pezzo meccanico grezzo.

La fascia frenante presenta due facce di estremità la cui distanza definisce lo spessore assiale della fascia frenante stessa,

L'elemento di supporto presenta due facce di estremità la cui distanza definisce lo spessore assiale deir'elemento di supporto.

La porzione di collegamento presenta rispettive facce di estremità la cui distanza definisce lo spessore assiale della razza stessa.

La porzione di collegamento presenta una o più porzioni incavate, in particolare interne e/o superficiali, realizzate almeno secondo una direzione radiale e assiale di sviluppo del disco. Ciascuna porzione incavata presenta una rispettiva profondità assiale definita lungo la direzione assiale di sviluppo del disco e lo spessore assiale medio della porzione di collegamento essendo definito come valore pari alla distanza tra le facce di estremità della porzione di collegamento, o spessore assiale, alla quale viene sottratta la profondità assiale di almeno una porzione incavata, in particolare interna o superficiale.

Vantaggiosamente, le porzioni incavate realizzate sulla porzione di collegamento dell’elemento di supporto con la fascia frenante conferiscono a ciascuna alla porzione di collegamento una rigidezza inferiore che determina una distribuzione omogenea dello stato tensionale originato dal momento torcente di frenata in quanto la porzione di collegamento della fascia frenante e del supporto interno agisce come vincolo cedevole, permettendo un movimento relativo, o disallineamento, della fascia frenante rispetto al supporto nella direzione radiale oppure nella direzione assiale oppure in entrambe le direzioni.

Le caratteristiche del disco freno in oggetto risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di preferite forme realizzative, illustrate a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno, in cui:

- la figura 1 illustra una prima forma realizzativa di disco freno secondo la presente invenzione in una vista prospettica schematica;

- la figura 2 illustra in scala maggiorata un dettaglio del disco freno di figura 1 e con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

- la figura 3 illustra una seconda forma realizzativa del disco freno secondo la presente invenzione in una vista prospettica schematica;

- la figura 4 illustra in scala maggiorata un dettaglio del disco freno di figura 3 con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

- la figura 5 illustra una variante della seconda forma realizzativa del disco freno di figura 3 in una vista prospettica schematica;

- la figura 6 illustra in scala maggiorata un dettaglio del disco freno di figura 5 con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

- la figura 7 illustra una terza forma realizzativa del disco freno secondo la presente invenzione in una vista prospettica schematica;

- la figura 8 illustra in scala maggiorata un dettaglio del disco freno di figura 7 con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

- la figura 9 illustra una quarta forma realizzativa del disco freno secondo la presente invenzione in una vista prospettica schematica;

- la figura 10 illustra in scala maggiorata un dettaglio del disco freno di figura 9 con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

- la figura 11 illustra una variante del disco freno di figura 9 in una vista prospettica schematica;

- la figura 12 illustra in scala maggiorata un dettaglio del disco freno di figura 11 con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

- la figura 13 illustra una variante del disco freno di figura 11 in una vista schematica in pianta;

- la figura 14 illustra una quinta forma realizzativa del disco freno secondo la presente invenzione in una vista prospettica schematica;

- la figura 15 illustra in scala maggiorata un dettaglio del disco freno di figura 14 con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

- la figura 16 illustra in pianta una prima variante del disco freno di figura 14;

- la figura 17 illustra in pianta una seconda variante del disco freno di figura 14.

Con riferimento alle figure annesse, con il riferimento numerico 1 è indicato un disco freno monolitico secondo la presente invenzione.

Il disco freno 1 oggetto della presente invenzione è applicabile preferibilmente a veicoli come cicli o motocicli, veicoli a tre o quattro ruote, ATV, kart, ultraleggeri e veicoli di vario genere.

Il disco freno 1 è un organo rotante attorno ad un proprio asse 1a principale di rotazione.

Con riferimento alle figure allegate si osservi che, a titolo esemplificativo, con il riferimento 1 b si è voluta indicare una delle direzioni di sviluppo radiale del disco freno 1 e con il riferimento 1 c si è voluta indicare una delle direzioni di sviluppo circonferenziale 1 c del disco freno 1.

II disco freno 1 comprende una fascia frenante 2, un elemento di supporto 3 della fascia frenante 2 ed almeno una porzione di collegamento 4 dell’elemento di supporto 3 con la fascia frenante 2.

Secondo la presente invenzione, la fascia frenante 2, l’elemento di supporto 3 e la porzione di collegamento 4 sono un pezzo meccanico unico, cioè derivano dalla lavorazione di un unico pezzo meccanico grezzo.

La fascia frenante 2 del disco freno 1 è una fascia anulare avente uno spessore definito dalla distanza delle facce di estremità 2a e 2b, preferibilmente parallele, definenti le zone di contatto con organi di attrito (non illustrati) per la frenata o per la trasmissione di una coppia per attrito.

Le facce di estremità 2a e 2b della fascia frenante 2 sono preferibilmente perpendicolari all’asse di rotazione 1a del disco freno 1.

Lo spessore della fascia frenante 2 è determinato lungo una direzione di sviluppo assiale del disco freno 1 , in particolare lungo una direzione parallela all’asse 1 a principale di rotazione.

L'elemento di supporto 3 è configurato per calettarsi, centralmente, al mozzo di un organo rotante oppure ad una ruota del veicolo (ciclo o motociclo o veicolo di altro genere non illustrato).

L'elemento di supporto 3 presenta due facce di estremità 3a e 3b.

Preferibilmente, le due facce di estremità 3a e 3b sono parallele.

Le facce di estremità 3a e 3b dell’elemento di supporto 3 sono preferibilmente perpendicolari all’asse di rotazione 1a del disco freno 1. L'elemento di supporto 3 presenta uno spessore definito dalla distanza delle facce di estremità 3a e 3b.

Tale spessore dell'elemento di supporto 3 è determinato lungo una direzione di sviluppo assiale del disco freno 1 , in particolare lungo una direzione parallela all’asse 1a principale di rotazione.

La porzione di collegamento 4 presenta rispettive facce di estremità 4a e 4b tra loro parallele.

Le facce di estremità 4a e 4b sono preferibilmente perpendicolari all’asse di rotazione 1 a del disco freno 1.

La porzione di collegamento 4 presenta uno spessore definito dalla distanza delle facce di estremità 4a e 4b.

Tale spessore della porzione di collegamento 4 è determinato lungo una direzione di sviluppo assiale del disco freno 1 , in particolare lungo una direzione parallela all’asse 1a principale di rotazione.

Preferibilmente, le facce di estremità 4a e 4b della porzione di collegamento 4 sono complanari oppure parallele alle rispettive facce di estremità 3a e 3b dell’elemento di supporto 3 ed alle rispettive facce di estremità 2a e 2b della fascia frenante 2.

Con riferimento alla forma realizzativa di disco freno 1 illustrato in figura 14, la porzione di collegamento 4 è una porzione del disco freno 1 che si sviluppa con continuità, o senza interruzioni, secondo una direzione radiale 1b e circonferenziale 1c del disco freno 1 dall’elemento di supporto 3 alla fascia frenante 2.

Con riferimento alle forme realizzative di disco freno 1 delle figure 1 , 3, 5, 7, 9, 11 , 13, 16, 17, esso presenta una pluralità di porzioni di collegamento 4, denominate di seguito razze 4, dell’elemento di supporto 3 con la fascia frenante 2.

Tali porzioni di collegamento o razze 4 sono definite da una pluralità di fori o asole 8, preferibilmente passanti, disposti sul disco 1 tra l’elemento di supporto 3 e la fascia frenante 2.

Ciascun foro o asola 8 definisce le facce perimetrali 4c e 4d di rispettive razze 4, in particolare le facce perimetrali 4c e 4d di due razze 4 tar loro adiacenti.

Ciascun foro o asola 8 definisce rispettive porzioni di bordi perimetrali della fascia frenante 2 e dell’elemento di supporto 3 congiungenti le facce perimetrali 4c e 4d di una rispettiva razza 4.

Con riferimento a ciascuna razza 4 del disco freno 1 , le facce perimetrali 4c e 4d di due fori o asole 8 consecutivi definiscono l’estensione circonferenziale della razza 4 stessa.

Tali facce perimetrali 4c e 4d si estendono secondo rispettive direzioni di sviluppo radiale 1 b del disco freno 1.

Ciascuna razza 4 del disco freno 1 può presentare un’asola o foro 7, preferibilmente passante, ricavata in una rispettiva porzione interna della razza 4, in particolare compresa tra le rispettive facce perimetrali 4c, 4d. Secondo la presente invenzione, lo spessore della porzione di collegamento o razza 4 risulta inferiore rispetto allo spessore dell’elemento di supporto 3 e/o della fascia frenante 2.

Secondo la presente invenzione e secondo la prima forma realizzativa di disco freno 1 illustrato nelle figure 1 e 2, ciascuna razza 4 presenta una o più porzioni incavate 5 interne sviluppantesi secondo una direzione radiale 1 b ed assiale 1 a del disco freno 1.

Le porzioni incavate 5 interne si sviluppano almeno in parte lungo una direzione circonferenziale 1 c del disco freno 1.

Con il termine porzione incavata 5 interna si vuole intendere una porzione cava realizzata entro lo spessore assiale della razza 4, tra le rispettive facce di estremità 4a e 4b, facce di estremità 4a e 4b escluse.

La porzione incavata 5 interna presenta una rispettiva profondità assiale definita lungo la direzione di sviluppo assiale del disco freno 1 , in particolare lungo una direzione parallela all’asse 1a principale di rotazione. La porzione incavata 5 interna presenta una rispettiva estensione radiale definita lungo una rispettiva direzione di sviluppo radiale 1b del disco freno 1.

Preferibilmente secondo tale forma realizzativa, la conformazione della porzione incavata 5 interna è di tipo lamellare.

Con riferimento a ciascuna razza 4, la porzione incavata 5 interna si sviluppa a partire da una rispettiva faccia perimetrale 4c, 4d della razza 4 stessa.

La porzione incavata 5 interna presenta una rispettiva estensione circonferenziale definita lungo una direzione di sviluppo circonferenziale del disco freno 1.

In particolare, secondo tale forma realizzativa, ciascuna porzione incavata 5 si sviluppa a partire da una rispettiva faccia perimetrale 4c, 4d della razza e risulta cieca all’interno della razza 4 stessa.

Preferibilmente, ciascuna porzione incavata 5 interna si sviluppa internamente alla razza 4 fino in corrispondenza della zona di mezzeria della razza 4.

In altre parole, in tale forma realizzativa, la porzione incavata 5 interna non risulta passante da una faccia perimetrale 4c, 4d all’altra di una rispettiva razza 4.

Secondo la prima forma realizzativa di disco freno 1, ciascuna razza 1 presenta una pluralità di porzioni incavate 5 interne realizzate entro lo spessore assiale della razza 4 compreso tra le rispettive facce di estremità 4a e 4b, facce di estremità 4a e 4b escluse.

Preferibilmente, tali porzioni incavate 5 interne sono realizzate in maniera tale da risultare l’una sfalsata all’altra.

In altre parole, con riferimento alle facce perimetrale 4c, 4d di una rispettiva razza 4, le porzioni incavate 5 interne si sviluppano alternativamente a partire da una faccia perimetrale 4c e dall’altra 4d.

Con riferimento a ciascuna razza 4, le porzioni incavate 5 interne sono disposte ad una rispettiva distanza l’una rispetto all’altra, con riferimento alla direzione di sviluppo assiale della razza 4, in particolare parallela all’asse di rotazione 1a del disco freno 1.

Nel caso illustrato nella presente trattazione, ciascuna razza 4 presenta tre porzione incavate 5 interne, due delle quali si sviluppano a partire dalla medesima faccia perimetrale 4c, e la restante porzione incavata 5 si sviluppa a partire dall’altra faccia perimetrale 4d.

Tale porzione incavata 5 interna risulta disposta in una posizione intermedia rispetto alle due porzioni incavate 5 che si sviluppano dalla medesima faccia perimetrale 4c.

Vantaggiosamente, le porzioni incavate 5 interne inducono una capacità di flessione elastica delle razze 4 che consente un ridotto disallineamento tra fascia frenante 2 ed elemento di supporto 3, disallineamento parallelo rispetto al piano di giacitura delle porzioni incavate 5 interne oppure angolare oppure combinato.

La capacità di flessione elastica delle razze 4 del disco freno 1 è determinata secondo la presente invenzione dall’alleggerimento della razza 4 dato dalla conseguente asportazione di materiale della porzione incavata 5 interna.

L’una o più porzione incavate 5 interne sono configurate per definire uno spessore assiale medio di una rispettiva razza 4 inferiore rispetto allo spessore assiale, della fascia frenante 2 e/o dell’elemento di supporto 3. Lo spessore assiale medio della razza 4 secondo la prima forma realizzativa è definito come valore pari alla distanza tra le facce di estremità 4a, 4b di una rispettiva razza 4 alla quale viene sottratto la profondità assiale di una o più porzioni incavate 5 interne.

Con riferimento alla seconda forma realizzativa e relativa variante di disco freno 1 illustrato nelle figure da 3 a 6, ciascuna razza 4 presenta una o più porzioni incavate 6 superficiali, sviluppantesi secondo una direzione radiale 1b ed assiale 1a del disco freno 1, realizzata in corrispondenza di una rispettiva faccia di estremità 4a, 4b.

Le porzioni incavate 6 superficiali si sviluppano almeno in parte lungo una direzione circonferenziale 1 c del disco freno 1.

La porzione incavata 6 superficiale presenta uno spessore assiale definito lungo la direzione di sviluppo assiale del disco freno 1 , in particolare lungo una direzione parallela all’asse 1a principale di rotazione.

Preferibilmente, secondo la seconda forma realizzativa, ciascuna faccia di estremità 4a, 4b di una rispettiva razza 4 presenta una porzione incavata 6 superficiale.

La porzione incavata 6 superficiale è una porzione ribassata rispetto alla corrispondente faccia di estremità 4a, 4b della razza 4 sulla quale è realizzata, definendo una corrispondente profondità assiale.

Tale spessore della porzione incavata 6 superficiale è determinato lungo una direzione di sviluppo assiale del disco freno 1 , in particolare lungo una direzione parallela all’asse 1a principale di rotazione.

La porzione incavata 6 superficiale si sviluppa a partire da una delle facce perimetrali 4c, 4d della rispettiva razza 4.

La porzione incavata 6 superficiale presenta una rispettiva estensione circonferenziale definita lungo una direzione di sviluppo circonferenziale del disco freno 1.

Preferibilmente, la porzione incavata 6 superficiale si sviluppa fino alla zona di mezzeria della razza 4.

Alternativamente, secondo una variante non illustrata, la porzione incavata 6 superficiale si sviluppa da una faccia perimetrale 4c, 4d di una rispettiva razza 4 all’altra.

La porzione incavata 6 superficiale presenta una rispettiva estensione radiale definita lungo una rispettiva direzione di sviluppo radiale 1b del disco freno 1.

Preferibilmente, secondo tale forma realizzativa, la conformazione della porzione incavata 6 superficiale è di tipo lamellare.

Preferibilmente, secondo tale forma realizzativa, ciascuna razza 4 comprende almeno una porzione incavata 5 interna realizzata entro lo spessore assiale definito dalle rispettive facce di estremità 4a e 4b, facce di estremità 4a, 4b escluse.

Secondo la presente invenzione e secondo la seconda forma realizzativa di disco freno 1 illustrata nelle figure da 3 a 6, ciascuna razza 4 presenta una o più porzioni incavate 5 interne sviluppantesi secondo una direzione radiale 1 b ed assiale 1 a del disco freno 1.

Alternativamente, secondo una variante non illustrata, la porzione incavata 5 interna si sviluppa da una faccia perimetrale 4c, 4d di una rispettiva razza 4 all’altra.

Preferibilmente, secondo tale forma realizzativa, la conformazione della porzione incavata 5 interna è di tipo lamellare.

Preferibilmente, con riferimento a ciascuna razza 4, l’una o più porzioni incavate 5 interne e l’una o più porzioni incavate 6 superficiali sono realizzate in maniera tale da risultare l’una sfalsata all’altra.

In altre parole, con riferimento alle facce perimetrali 4c, 4d di una rispettiva razza 4, l’una o più porzioni incavate 5 interne e l’una o più porzioni incavate 6 superficiali si sviluppano alternativamente a partire da una faccia perimetrale 4c e dall’altra 4d.

Con riferimento a ciascuna razza 4, l’una o più porzioni incavate 5 interne sono disposte ad una rispettiva distanza dall’una o più porzioni incavate 6 superficiali, con riferimento alla direzione di sviluppo assiale della razza 4, in particolare parallela all’asse di rotazione 1a del disco freno 1.

In particolare, considerando un’unica porzione incavata 5 interna essa risulta disposta in una posizione preferibilmente intermedia rispetto alle due porzioni incavate 6 superficiali realizzate in corrispondenza di una rispettiva faccia di estremità 4a, 4b.

Nel caso illustrato nella presente trattazione, ciascuna razza 4 presenta le porzioni incavate 6 superficiali delle facce di estremità 4a,4b sviluppantisi dalla medesima faccia perimetrale 4c, e la porzione incavata 5 interna sviluppantesi a partire dall’altra faccia perimetrale 4d.

In altre parole, con riferimento a ciascuna razza 4, la porzione incavata 5 interna e la porzione incavata 6 superficiale si sviluppano a partire da rispettive facce perimetrali 4c, 4d differenti tra loro.

Con riferimento alla seconda forma realizzativa illustrata nelle figure 3 e 4, almeno due razze 4 adiacenti e consecutive presentano le porzioni incavate 6 superficiali disposte tra loro affacciate ed almeno due razze 4 adiacenti e consecutive presentano le porzioni incavate 5 interne disposte tra loro affacciate.

Vantaggiosamente, tale disposizione consente di montare il disco freno 1 indifferentemente sul lato destro o sul lato sinistro del mozzo di un organo rotante oppure della ruota del veicolo.

Con riferimento alla variante della seconda forma realizzativa illustrata nelle figure 5 e 6, le porzioni incavate 6 superficiali di una razza 4 risultano affacciate alla porzione incavata 5 interna della razza 4 ad essa adiacente e consecutiva.

Tale disposizione consente di montare il disco freno 1 su un unico lato, destro o sinistro, del mozzo di un organo rotante oppure della ruota del veicolo.

Si osservi inoltre che la seconda forma realizzativa del disco freno 1 , e la sua variante, sono preferibili alla prima forma realizzativa qualora lo spessore del disco freno 1 sia ridotto.

Secondo la seconda forma realizzativa e relativa variante, lo spessore assiale medio della razza 4 è definito come valore pari alla distanza tra le facce di estremità 4a, 4b di una rispettiva razza 4 alla quale viene sottratto la profondità assiale di una o più porzioni incavate 5 interne e di una o più porzioni incavate 6 superficiali.

Con riferimento alla terza forma realizzativa di disco freno 1 illustrata nelle figure 7 e 8, ciascuna razza 4 presenta almeno una porzione incavata 5 interna realizzata entro lo spessore assiale della razza 4 compreso tra le rispettive facce di estremità 4a e 4b, facce di estremità 4a e 4b escluse. Tale porzione incavata 5 interna risulta passante da una faccia perimetrale 4c,4d all’altra di una rispettiva razza 4.

Secondo la presente invenzione e secondo la terza forma realizzativa di disco freno 1 illustrato nelle figure 7 e 8, ciascuna razza 4 presenta una o più porzioni incavate 5 interne sviluppantesi secondo una direzione radiale 1 b ed assiale 1 a del disco freno 1.

Con riferimento a ciascuna razza 4, la porzione incavata 5 interna si sviluppa a partire da una rispettiva faccia perimetrale 4c, 4d all’altra.

In altre parole, in tale forma realizzativa, la porzione incavata 5 interna risulta passante da una faccia perimetrale 4c, 4d all’altra di una rispettiva razza 4.

Con riferimento al disco freno 1 della variante della terza forma realizzativa, ciascuna razza 4 presenta un’asola o foro 7, preferibilmente passante, ricavata in una rispettiva porzione interna della razza 4 stessa. La porzione incavata 5 interna di ciascuna razza 4 risulta passante ed in comunicazione con la rispettiva asola o foro 7.

Secondo la terza forma realizzativa lo spessore assiale medio della razza 4 è definito come valore pari alla distanza tra le facce di estremità 4a, 4b di una rispettiva razza 4 alla quale viene sottratta la profondità assiale di una o più porzioni incavate 5 interne.

Si osservi inoltre che con riferimento alla prima, seconda e terza forma realizzativa ed eventuali varianti, come illustrato nelle figure da 1 a 8, le porzioni incavate interne 5 e/o superficiali 6 si sviluppano secondo una direzione radiale del disco 1.

In altre parole, lo sviluppo secondo una direzione radiale 1b del disco 1 definisce la larghezza della porzione incavata interna 5 e/o superficiale 6. In particolare, le porzioni incavate interne 5 e/o superficiali 6 si sviluppano almeno in parte lungo l’estensione radiale di una rispettiva razza 4.

Nelle forme realizzative illustrate, le porzioni incavate interne 5 e/o superficiali 6 si sviluppano lungo l’intera estensione radiale di una rispettiva razza 4.

Nelle forme realizzative illustrate, le porzioni incavate interne 5 e/o superficiali 6 si sviluppano almeno in parte secondo una direzione circonferenziale del disco 1.

In particolare, le porzioni incavate interne 5 della terza forma realizzativa di disco freno 1 si sviluppano lungo l’intera estensione circonferenziale di una rispettiva razza 4.

Con riferimento alla quarta forma realizzativa e relativa variante del disco freno 1 illustrato nelle figure da 9 a 12, ciascuna razza 4 presenta almeno una porzione incavata 6 superficiale estendentesi in maniera circonferenziale lungo una faccia di estremità 4a ed almeno una porzione incavata 6 superficiale estendentesi in maniera circonferenziale lungo l’altra faccia di estremità 4b.

Secondo tale forma realizzativa, le porzioni incavate 6 superficiali sono realizzate alternativamente in corrispondenza di una faccia di estremità 4a e dell’altra faccia di estremità 4b, secondo una direzione di sviluppo radiale 1b del disco 1.

In altre parole, l’una o più porzioni incavate 6 superficiali realizzate in corrispondenza di una faccia di estremità 4a sono sfalsate rispetto dell’una o più porzioni incavate 6 superficiali realizzate in corrispondenza dell’altra faccia di estremità 4b, con riferimento alla direzione di sviluppo radiale 1b del disco l .

La disposizione sfalsata delle porzioni incavate 6 superficiali con riferimento alle facce di estremità 4a e 4b conferisce a ciascuna razza 4 un profilo ondulato secondo una direzione di sviluppo radiale 1b del disco 1.

Con riferimento alle facce di estremità 4a, 4b di una rispettiva razza 4, le porzioni incavate 6 superficiali si sviluppano da una faccia perimetrale 4c, 4d all’altra, secondo una direzione di sviluppo circonferenziale 1c del disco 1.

In altre parole, ciascuna porzione incavata 6 superficiale si sviluppa lungo l’intera estensione circonferenziale di ciascuna razza 4.

Preferibilmente, ciascuna razza 4 presenta almeno due porzioni incavate 6 superficiali estendentisi in maniera circonferenziale lungo una faccia di estremità 4a ed almeno due porzioni incavate 6 superficiali estendentisi in maniera circonferenziale lungo l’altra faccia di estremità 4a.

Con riferimento a ciascuna razza 4, le porzioni incavate 6 superficiali sono disposte ad una rispettiva distanza l’una rispetto all’altra, con riferimento alla direzione di sviluppo radiale 1 b del disco 1.

Secondo la quarta forma realizzativa, le porzioni incavate 6 superficiali sono sotto forma di gole che conferiscono a ciascuna razza 4 una conformazione a “soffietto”.

La porzione incavata 6 superficiale è una porzione ribassata rispetto alla corrispondente faccia di estremità 4a, 4b della razza 4 sulla quale è realizzata, definendo una corrispondente profondità assiale, in particolare lungo una direzione parallela all’asse 1a principale di rotazione.

Vantaggiosamente, la capacità di flessione elastica delle razze 4 presentanti tali porzione incavate 6 superficiali circonferenziali permette un ridotto disallineamento, radiale oppure angolare oppure combinato, tra fascia frenante 2 ed elemento di supporto 3.

Con riferimento alla variante della quarta forma realizzativa illustrata nelle figure 11 e 12, ciascuna razza 4 presenta un’asola o foro 7, preferibilmente passante, ricavato in una rispettiva porzione interna della razza 4.

Tale variante risulta vantaggiosa qualora debba essere calibrata la capacità di flessione elastica delle razze 4 senza pregiudicare la rigidezza flesso-torsionale del disco freno 1.

Con riferimento alla quarta forma realizzativa e relativa variante, lo spessore assiale medio della razza 4 è definito come valore pari alla distanza tra le facce di estremità 4a, 4b di una rispettiva razza 4 alla quale viene sottratta la profondità assiale della porzione incavata 6 superficiale. Con riferimento alla quarta forma realizzativa e relativa variante, ciascuna razza 4 può presentare uno spessore variabile e preferibilmente decrescente secondo una direzione radiale 1b di sviluppo del disco 1 dall’elemento di supporto 3 verso la fascia frenante 2.

Lo spessore variabile è definito dalla variazione di profondità delle porzioni incavate 6 superficiali, preferibilmente crescenti secondo una direzione radiale di sviluppo del disco 1 dall’elemento di supporto 3 verso la fascia frenante 2.

Vantaggiosamente, tale variazione di spessore consente di ottenere una maggiore flessibilità della razza 4 a parità di stato tensionale, determinato dai carichi agenti sul disco freno 1.

Si osservi che, con riferimento alla quarta forma realizzativa del disco freno 1 e la relativa variante, ciascuna porzione incavata 6 superficiale si sviluppa secondo un andamento curvilineo, come illustrato nelle figure da 9 a 12.

Con riferimento alla figura 13, la forma realizzativa alternativa della variante della quarta forma realizzativa di disco freno 1 , si caratterizza in quanto ciascuna porzione incavata 6 superficiale si sviluppa secondo un andamento rettilineo.

Nel complesso, le porzioni incavate 6 superficiale ad andamento rettilineo che si sviluppano alla medesima distanza dall’asse 1a di rotazione del disco freno 1 definiscono uno sviluppo poligonale secondo una direzione circonferenziale 1 c del disco freno 1.

Con riferimento alla quarta forma realizzativa del disco freno 1 e la relativa variante, ciascuna razza 4 presenta una pluralità di porzioni incavate 6 superficiali realizzate su una faccia 4a di estremità, in particolare tre, ed una pluralità di porzioni incavate 6 superficiali realizzate sull’altra faccia 4b di estremità, in particolare tre, preferibilmente di pari numero.

Con riferimento a ciascuna faccia di estremità 4a e 4b ed a ciascuna razza 4, ciascuna porzione incavata 6 superficiale è disposta ad una rispettiva distanza dall’asse 1a principale di rotazione.

Nel complesso, le razze 4 del disco freno 1 presentano rispettive porzioni incavate 6 superficiali disposte alla medesima distanza dall’asse 1a principale di rotazione.

Con riferimento alla quinta forma realizzativa di disco freno 1 illustrato nelle figure 14 e 15, il disco freno 1 presenta almeno una porzione incavata 6 superficiale disposta lungo una faccia di estremità 4a della porzione di collegamento 4 ed almeno una porzione incavata 6 superficiale disposta lungo l’altra faccia di estremità 4b della porzione di collegamento 4.

Con riferimento a ciascuna delle facce di estremità 4a, 4b della porzione di collegamento 4, il disco freno 1 presenta un’unica porzione incavata 6 superficiale sviluppantesi secondo le direzioni circonferenziale 1c e radiale 1 b del disco freno 1.

Tale porzione incavata 6 superficiale presenta una conformazione a spirale il cui punto centrale è in corrispondenza dell’asse 1a di rotazione del disco freno 1.

Le spira della porzione incavata 6 superficiale avente il diametro minimo è disposta in prossimità dell’elemento di supporto 3 e la spira avente il diametro massimo è disposta in prossimità della fascia frenante 2.

Ciascuna porzione incavata 6 superficiale si sviluppa secondo una assiale 1 a del disco freno 1.

La porzione incavata 6 superficiale realizzata in corrispondenza di una faccia di estremità 4a è sfalsata rispetto alla porzione incavata 6 superficiale realizzata in corrispondenza dell’altra faccia di estremità 4b. Preferibilmente, la conformazione a spirale della porzioni incavate 6 superficiali di una delle faccia di estremità 4a è equiversa all’altra.

Alternativamente, la conformazione a spirale della porzioni incavate 6 superficiali di una delle faccia di estremità 4a è controversa all’altra.

La disposizione sfalsata delle porzioni incavate 6 superficiali con riferimento alle facce di estremità 4a e 4b conferisce alla porzione di collegamento 4 un profilo ondulato secondo una direzione di sviluppo radiale 1 b del disco freno 1 , come visibile in figura 15.

La variante della quinta forma realizzativa di figura 16, è caratterizzata dalla presenza di una pluralità di fori o asole 8, preferibilmente passanti, definenti una pluralità di razze 4 di collegamento dell’elemento di supporto con la fascia frenante 2.

Con riferimento alla variante di figura 17, il disco freno 1 presenta una pluralità di fori o asole 8, preferibilmente passanti, definenti una pluralità di razze 4 di collegamento dell’elemento di supporto con la fascia frenante 2. Ciascuna razza 4 presenta un’asola o foro 7, preferibilmente passante, ricavata in una rispettiva porzione interna della razza 4.

Secondo le varianti delle figure 16 e 17, ciascuna razza 4 presenta una pluralità di porzioni incavate 6 superficiali estendentisi in maniera circonferenziale lungo una faccia di estremità 4a ed una pluralità di porzioni incavate 6 superficiali estendentisi in maniera circonferenziale lungo l’altra faccia di estremità 4b.

Le porzioni incavate 6 superficiali realizzate in corrispondenza di una faccia di estremità 4a risultano sfalsate rispetto dell’una o più porzioni incavate 6 superficiali realizzate in corrispondenza dell’altra faccia di estremità 4b.

La disposizione sfalsata delle porzioni incavate 6 superficiali con riferimento alle facce di estremità 4a e 4b conferisce a ciascuna razza 4 un profilo ondulato secondo una direzione di sviluppo radiale 1b del disco freno 1.

Con riferimento a ciascuna razza 4, le porzioni incavate 6 superficiali sono disposte ad una rispettiva distanza l’una rispetto all’altra, con riferimento alla direzione di sviluppo radiale 1 b del disco freno 1 , in particolare rispetto all’asse di rotazione 1 a del disco freno 1.

In particolare, con riferimento a ciascuna faccia di estremità 4a e 4b, le porzioni incavate 6 superficiali di ciascuna razza 4 risultano porzioni o tratti di uno sviluppo a spirale avente come centro l’asse di rotazione 1a del disco freno 1.

Con riferimento alla quinta forma realizzativa di disco freno 1 e relative varianti, la porzione incavata 6 superficiale è una porzione ribassata rispetto alla corrispondente faccia di estremità 4a, 4b della porzione di collegamento 4 o razza 4 sulla quale è realizzata, definendo una corrispondente profondità assiale.

Lo spessore assiale medio della porzione di collegamento 4 o razza 4 è definito come valore pari alla distanza tra le facce di estremità 4a, 4b di una rispettiva razza 4 alla quale viene sottratta la profondità assiale della porzione incavata 6 superficiale.

La porzione di collegamento 4 o razza 4 può presentare uno spessore variabile e preferibilmente decrescente secondo una direzione radiale 1b di sviluppo del disco 1 dall’elemento di supporto 3 verso la fascia frenante 2.

Lo spessore variabile è definito dalla variazione di profondità delle porzioni incavate 6 superficiali, preferibilmente crescenti secondo una direzione radiale 1b di sviluppo del disco 1 dall’elemento di supporto 3 verso la fascia frenante 2.

Con riferimento alla quinta forma realizzativa di disco freno 1 e relative varianti, ciascuna porzione incavata 6 superficiale si sviluppa secondo un andamento curvilineo.

Alternativamente, ciascuna porzione incavata 6 superficiale si sviluppa secondo un andamento rettilineo.

Con riferimento alla quarta e quinta forma realizzativa del disco freno 1 e relative varianti, ciascuna porzione incavata 6 superficiale si estende lungo una direzione di sviluppo radiale 1 b del disco 1.

In altre parole, lo sviluppo secondo una direzione radiale 1b del disco 1 definisce la larghezza della porzione incavata 6 superficiale.

Ciascuna porzione incavata 6 superficiale può presentare una larghezza variabile, in particolare crescente, secondo una direzione radiale 1b di sviluppo del disco 1 dall’elemento di supporto 3 verso la fascia frenante 2. Con riferimento allo spessore delle porzioni incavate interne 5 o superficiali 6, esso è preferibilmente variabile da un valore almeno pari ad un terzo dello spessore assiale del disco freno 1 ad un valore almeno pari alla metà dello spessore assiale del disco freno 1.

Il disco freno 1 secondo la presente invenzione consente di ottenere una capacità di assestamento durante la frenata senza ricorrere ad un sistema di fissaggio elastico dei dischi “flottanti” o “semi-flottanti”, riducendo in tal modo il numero di componenti necessari e, con esso, il costo del disco e delle relative attrezzature necessarie alla sua produzione.

La geometria delle porzioni incavate 5, 6 interne e/o superficiali realizzate sulle razze 4 ed, eventualmente, delle asole o fori 7 conferiscono al disco freno 1 secondo la presente invenzione caratteristiche di disallineamento parallelo o angolare o combinato.

Il disco freno 1 secondo la presente invenzione può essere istallato senza necessità di modifica deirimpianto frenante originario di un rispettivo veicolo.

II disco freno 1 secondo la presente invenzione è caratterizzato da una maggiore capacità di dispersione dell’energia termica dovuta alla frenata sia per la maggiore superficie di scambio termico determinata dalle incavature sia per effetto della ventilazione prodotta dalla geometria delle incavature stesse, specie quando queste ultime sono passanti.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Disco freno monolitico comprendente una fascia frenante (2), un elemento di supporto (3) della fascia frenante (2) ed almeno una porzione di collegamento (4) dell’elemento di supporto (3) con la fascia frenante (2); la fascia frenante (2), l’elemento di supporto (3) e la porzione di collegamento (4) essendo un pezzo meccanico unico, dal momento che derivano dalla lavorazione di un unico pezzo meccanico grezzo; la fascia frenante (2) presenta due facce di estremità (2a,2b) la cui distanza definisce lo spessore assiale della fascia frenante (2) stessa; l'elemento di supporto (3) presenta due facce di estremità (3a,3b) la cui distanza definisce lo spessore assiale deir'elemento di supporto (3); la porzione di collegamento (4) presenta rispettive facce di estremità (4a,4b) la cui distanza definisce lo spessore assiale della razza (4) stessa; caratterizzato dal fatto che la porzione di collegamento (4) presenta una o più porzioni incavate (5,6), in particolare interne e/o superficiali, realizzate almeno secondo una direzione radiale e assiale di sviluppo del disco (1); ciascuna porzione incavata (5,6) presentando una rispettiva profondità assiale definita lungo la direzione assiale di sviluppo del disco (1); lo spessore assiale medio della porzione di collegamento (4) essendo definito come valore pari alla distanza tra le facce di estremità (4a, 4b) della porzione di collegamento (4), o spessore assiale, alla quale viene sottratta la profondità assiale di almeno una porzione incavata (5,6), in particolare interna o superficiale.
2. Disco freno secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che la porzione di collegamento (4) presenta una o più porzioni incavate (5,6), in particolare interne e/o superficiali, realizzate almeno secondo una direzione circonferenziale di sviluppo del disco (1).
3. Disco freno secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto di presentare una pluralità di fori o asole (8), preferibilmente passanti, definenti una pluralità di porzioni di collegamento (4), o razze (4), dell’elemento di supporto (3) con la fascia frenante (2).
4. Disco freno secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che ciascuna razza (4) presenta un’asola o foro (7), preferibilmente passante, ricavata in una rispettiva porzione interna della razza (4).
5. Disco freno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna porzione incavata (5,6) si sviluppa a partire da una delle facce perimetrali (4c,4d) di una rispettiva razza (4) oppure si sviluppa da una faccia perimetrale (4c,4d) all’altra.
6. Disco freno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna razza (4) presenta almeno una porzione incavata (5) interna realizzata entro lo spessore assiale della razza (4) compreso tra le facce di estremità (4a,4b) della razza (4), facce di estremità (4a,4b) escluse.
7. Disco freno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che con riferimento a ciascuna razza (4), le porzioni incavate (5) interne si sviluppano alternativamente a partire da una faccia perimetrale (4c) e dall’altra (4d) e sono disposte ad una rispettiva distanza l’una rispetto all’altra, con riferimento alla direzione di sviluppo assiale del disco (1).
8. Disco freno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna razza (4) comprende almeno una porzione incavata (5) interna realizzata entro lo spessore assiale compreso tra le rispettive facce di estremità (4a,4b), facce di estremità (4a,4b) escluse, ed almeno una porzione incavata (6) superficiale realizzata su una delle superfici di estremità (4a,4b).
9. Disco freno secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che, con riferimento a ciascuna razza (4), l’una o più porzioni incavate (5) interne e l’una o più porzioni incavate (6) superficiali si sviluppano alternativamente a partire da una faccia perimetrale (4c) e dall’altra (4d); l’una o più porzioni incavate (5) interne sono disposte ad una rispettiva distanza dall’una o più porzioni incavate (6) superficiali, con riferimento alla direzione di sviluppo assiale del disco (1).
10. Disco freno secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che almeno una porzione incavata (6) superficiale di una razza (4) risulta affacciata ad almeno una porzione incavata (5) interna della razza (4) ad essa adiacente e consecutiva.
11. Disco freno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 10, caratterizzato dal fatto che almeno due razze (4) consecutive presentano le rispettive porzioni incavate (6) superficiali disposte tra loro affacciate ed almeno due razze (4) adiacenti e consecutive presentano le rispettive porzioni incavate (5) interne disposte tra loro affacciate.
12. Disco freno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le porzioni incavate interne (5) e/o superficiali (6) si sviluppano almeno in parte lungo l’estensione radiale ed almeno in parte lungo l’estensione circonferenziale della rispettiva razza (4).
13. Disco freno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto di presentare almeno una porzione incavata (6) superficiale una faccia di estremità (4a) della porzione di collegamento (4) ed almeno una porzione incavata (6) superficiale lungo l’altra faccia di estremità (4b) della porzione di collegamento (4); con riferimento alla direzione di sviluppo radiale del disco (1), le porzioni incavate (6) superficiali sono disposte ad una rispettiva distanza l’una rispetto all’altra.
14. Disco freno secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che, con riferimento a ciascuna delle facce di estremità (4a, 4b) della porzione di collegamento (4), il disco freno (1) presenta un’unica porzione incavata (6) superficiale sviluppantesi secondo la direzione circonferenziale e radiale del disco freno (1); tale porzione incavata (6) superficiale presenta una conformazione a spirale il cui punto centrale è in corrispondenza dell’asse (1a) di rotazione del disco freno (1); la porzione incavata (6) superficiale realizzata in corrispondenza di una faccia di estremità (4a) è sfalsata rispetto alla porzione incavata (6) superficiale realizzata in corrispondenza dell’altra faccia di estremità (4b).
15. Disco freno secondo la rivendicazione 13 o 14, caratterizzato dal fatto che ciascuna porzione incavata (6) superficiale si sviluppa da una faccia perimetrale (4c,4d) all’altra di ciascuna razza (4).
16. Disco freno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 15, caratterizzato dal fatto che la porzione incavata (6) superficiale è sotto forma di gola sviluppantesi secondo un andamento curvilineo o rettilineo.
17. Disco freno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 16, caratterizzato dal fatto che la porzione incavata (6) superficiale presenta una profondità e/o larghezza variabile, in particolare crescente, secondo una direzione radiale di sviluppo del disco (1) dall’elemento di supporto (3) verso la fascia frenante (2).
18. Disco freno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la porzione di collegamento (4) o razza (4) presenta uno spessore variabile, in particolare decrescente, secondo una direzione radiale di sviluppo del disco (1) dall’elemento di supporto (3) verso la fascia frenante (2).