IT202000021220A1 - BRAKING SYSTEM AND METHOD - Google Patents
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Description
Descrizione dell?invenzione industriale dal titolo: Description of the industrial invention entitled:
? Sistema di frenatura e metodo ? ? Braking system and method ?
DESCRIZIONE DESCRIPTION
[0001]. Campo dell?invenzione [0001]. Field of invention
[0002]. L?invenzione concerne il dominio tecnico dei sistemi frenanti per veicoli. [0002]. The invention concerns the technical domain of braking systems for vehicles.
[0003]. Forma oggetto della presente invenzione un assieme di frenatura. [0003]. The object of the present invention is a braking assembly.
[0004]. In particolare, la presente invenzione riguarda un assieme di frenatura comprendente un dispositivo di frenatura ad attrito. [0004]. In particular, the present invention relates to a braking assembly comprising a friction braking device.
[0005]. La presente invenzione si riferisce altres? ad un metodo di frenatura. [0005]. The present invention also refers to a braking method.
[0006]. Stato della tecnica [0006]. State of the art
[0007]. Noti veicoli a motore montano tipicamente impianti di frenatura ad attrito, come ad esempio freni a disco o freni a tamburo, in cui l?azione di frenatura ? determinata da materiale d?attrito che si attesta contro una superficie di frenatura opportunamente prevista ad esso affacciata. Anche su veicoli non motorizzati sono spesso montati impianti di frenatura ad attrito, come ad esempio freni a disco, freni a tamburo e freni a pattino. [0007]. Known motor vehicles are typically fitted with friction braking systems, such as for example disc brakes or drum brakes, in which the braking action is ? determined by friction material which abuts against a braking surface suitably provided facing it. Even non-motorized vehicles often have friction braking systems, such as disc brakes, drum brakes and rim brakes.
[0008]. I noti impianti di frenatura ad attrito sono tipicamente muniti di un condotto di azionamento idraulico che trasmette il comando di frenatura da una leva di comando all?organo di frenatura ad attrito. [0008]. Known friction braking systems are typically provided with a hydraulic actuation conduit which transmits the braking command from a control lever to the friction braking member.
[0009]. Ad esempio, nel caso di motocicli, viene associato al manubrio un cilindro comunicante con un serbatoio contenente il fluido freni e che riceve un pistone azionato dalla leva di comando del freno, determinando lo spostamento del fluido freni nel condotto di azionamento in risposta al comando di frenatura, o richiesta di frenatura, esercitato dal conducente. [0009]. For example, in the case of motorcycles, a cylinder communicating with a reservoir containing the brake fluid and which receives a piston actuated by the brake control lever is associated with the handlebar, causing the movement of the brake fluid in the actuation duct in response to the brake command. braking, or braking request, exerted by the driver.
[0010]. Nel caso di noti impianti di freno a tamburo, ganasce o ceppi di freno a tamburo montano materiale d?attrito destinato ad attestarsi contro una superficie di frenatura del tamburo, che tipicamente ? una superficie curva, solidale alla ruota e rivolta internamente verso l?asse di rotazione della ruota, oppure esternamente. Mezzi di spinta sono tipicamente previsti per portare in battuta il materiale d?attrito contro la superficie di frenatura. Molle di richiamo possono essere previste per determinare l?allontanamento del materiale d?attrito dalla superficie di frenatura al cessare del comando, o richiesta, di frenatura. [0010]. In the case of known drum brake systems, drum brake shoes or blocks are fitted with friction material intended to abut against a braking surface of the drum, which typically is? a curved surface, integral with the wheel and facing inwards towards the axis of rotation of the wheel, or outwards. Pushing means are typically provided for bringing the friction material into contact with the braking surface. Return springs can be provided to determine the removal of the friction material from the braking surface when the braking command or request ceases.
[0011]. Diversamente, nel caso di noti impianti di freno a disco, una pinza freno ? tipicamente posta a cavaliere del margine libero di un disco freno rotante con la ruota e comprende una coppia di contrapposte pastiglie di frizione destinate a serrarsi contro due opposte superfici di frenatura del disco, determinando l?azione di frenatura ad attrito. Mezzi di spinta, quali ad esempio un gruppo cilindro-pistone, sono previsti nel corpo della pinza per spingere le pastiglie contro le superfici di frenatura. Guarnizioni elastiche possono essere previste tra il pistone e il cilindro per recuperare una certa corsa assiale del pistone rispetto al cilindro. Molle di richiamo possono essere previste tra la pinza e le pastiglie per allontanarle dal disco al cessare del comando, o richiesta, di frenatura. [0011]. Otherwise, in the case of known disc brake systems, a brake caliper ? typically placed astride the free edge of a brake disc rotating with the wheel and comprises a pair of opposing friction pads intended to lock against two opposite braking surfaces of the disc, determining the friction braking action. Pushing means, such as for example a cylinder-piston unit, are provided in the body of the caliper to push the pads against the braking surfaces. Elastic seals can be provided between the piston and the cylinder to recover a certain axial stroke of the piston with respect to the cylinder. Return springs can be provided between the caliper and the pads to move them away from the disc when the braking command or request ceases.
[0012]. Generalmente, il condotto di azionamento idraulico termina all?organo di frenatura, ad esempio sfocia nel cilindro del gruppo cilindro pistone dei mezzi di spinta delle pastiglie freno. Alternativamente, il condotto di azionamento idraulico termina in corrispondenza di un trasduttore che trasforma il segnale di pressione idraulica in un segnale di corrente di azionamento di una pinza freno elettro-attuata, ad esempio, ove i mezzi di spinta sono solitamente costituiti da un organo vite-chiocciola. [0012]. Generally, the hydraulic actuation duct ends at the braking member, for example it flows into the cylinder of the piston cylinder group of the brake pad thrust means. Alternatively, the hydraulic actuation duct ends in correspondence with a transducer which transforms the hydraulic pressure signal into an actuation current signal of an electro-actuated brake caliper, for example, where the thrust means usually consist of a screw member -snail.
[0013]. Tali noti impianti frenanti, seppur soddisfacenti sotto molti punti di vista, non sono affatto privi di inconvenienti. Infatti, nel caso in cui il veicolo avanzi su una superficie sconnessa non ? infrequente assistere ad un fenomeno di oscillazione delle ruote del veicolo rispetto ad un asse sostanzialmente verticale di ciascuna ruota. [0013]. Although these known braking systems are satisfactory from many points of view, they are by no means free from drawbacks. In fact, if the vehicle moves on a bumpy surface it is not? it is infrequent to witness a phenomenon of oscillation of the wheels of the vehicle with respect to a substantially vertical axis of each wheel.
[0014]. Ad esempio, nel caso di un motoveicolo queste oscillazioni generano uno ?sbacchettamento? della ruota anteriore che pu? compromettere la risposta dell?impianto frenante, alla stregua di quanto accadde nelle prove libere del venerd? del Gran Premio MotoGP? del Giappone del 2019 alla moto del pilota Marquez (fonti: https://motomatters.com/analysis/2014/10/10/2014_motegi_friday_round_up_hard_braking.html; [0014]. For example, in the case of a motor vehicle these oscillations generate a ?slapping? of the front wheel that can? compromise the response of the braking system, like what happened in the free practice on Friday? of the MotoGP Grand Prix? of Japan in 2019 to the bike of the rider Marquez (sources: https://motomatters.com/analysis/2014/10/10/2014_motegi_friday_round_up_hard_braking.html;
https://www.gpone.com/it/2014101015051/Marquez-a-260-allora-senza-freni.html). https://www.gpone.com/it/2014101015051/Marquez-a-260-allora-senza-freni.html).
[0015]. In quella situazione, le oscillazioni della ruota anteriore rispetto ad un asse sostanzialmente verticale hanno determinato un effetto di accelerazione centrifuga sulle contrapposte pastiglie freno associate alla ruota anteriore, in quanto le pastiglie sono tipicamente montate scorrevolmente al corpo della pinza. Le pastiglie freno a loro volta hanno spinto con il loro rispettivo dorso sulle teste dei pistoni dei mezzi di spinta, arretrandoli all?interno del rispettivo cilindro vincendo la resistenza del fluido freni, e quindi allontanandoli dal dorso delle pastiglie freno rispettivamente ad essi affacciate. [0015]. In that situation, the oscillations of the front wheel with respect to a substantially vertical axis have caused a centrifugal acceleration effect on the opposite brake pads associated with the front wheel, since the pads are typically slidably mounted to the body of the caliper. The brake pads in turn have pushed with their respective backs on the heads of the pistons of the pushing means, withdrawing them inside the respective cylinder overcoming the resistance of the brake fluid, and therefore moving them away from the backs of the brake pads respectively facing them.
[0016]. Potrebbe anche essersi verificato in una siffatta situazione che il disco freno stesso, oscillando marcatamente, abbia spinto alternativamente in allontanamento reciproco le contrapposte pastiglie freno, sommandosi alla spinta centrifuga, accentuando il fenomeno di arretramento dei pistoni. [0016]. It could also have occurred in such a situation that the brake disc itself, oscillating markedly, alternately pushed the opposing brake pads away from each other, adding up to the centrifugal thrust, accentuating the phenomenon of retraction of the pistons.
[0017]. Un tale allontanamento della testa del pistone dal dorso della pastiglia freno ? altamente indesiderabile perch? non consente una pronta risposta dell?organo di frenatura ad una richiesta di frenatura, rendendo precaria la sicurezza del conducente, ad esempio un pilota nel caso di veicoli da gara. Quando un tale fenomeno si verifica su strade aperte al traffico comporta un elevato rischio in termini di sicurezza stradale. [0017]. Such a distance of the piston head from the back of the brake pad? highly undesirable why? it does not allow a prompt response of the braking device to a braking request, making the safety of the driver, for example a pilot in the case of racing vehicles, precarious. When such a phenomenon occurs on roads open to traffic, it involves a high risk in terms of road safety.
[0018]. In particolare, a livello dei mezzi di spinta degli organi di frenatura, si genera una certa corsa a vuoto assiale del pistone all?interno del cilindro. In altri termini, si forma una certa distanza tra la testa del pistone e il dorso della pastiglia freno. Quando il conducente richiede la frenata azionando la leva di comando, il fluido freni trasmette un?azione di spinta al pistone, che avanza nel cilindro pur senza per questo giungere a premere sul dorso della pastiglia freno. Allo scopo di esercitare l?azione frenatura ? quindi necessario in tale situazione ripetere la richiesta di frenatura anche svariate volte: in questo modo ad ogni richiesta di frenatura il pistone avanza nel cilindro sino ad arrivare prima nella posizione di contatto con la pastiglia freno ad esso affacciata e poi in condizioni di esercitare l?azione di spinta assiale sulla pastiglia verso il disco. [0018]. In particular, at the level of the thrust means of the braking members, a certain axial idle stroke of the piston is generated inside the cylinder. In other words, there is a certain gap between the piston head and the back of the brake pad. When the driver requests braking by operating the control lever, the brake fluid transmits a thrust action to the piston, which advances in the cylinder without thereby coming to press on the back of the brake pad. In order to exercise the braking action? it is therefore necessary in this situation to repeat the braking request even several times: in this way, with each braking request, the piston advances in the cylinder until it first reaches the position of contact with the brake pad facing it and then in conditions of exerting the? axial thrust action on the pad towards the disc.
[0019]. Quando le pastiglie freno sono usurate la situazione sopra descritta subisce un ulteriore peggioramento. Il materiale d?attrito infatti risulta assottigliato e pertanto la corsa richiesta al pistone dei mezzi di spinta ? maggiore rispetto a quando ad esempio la pastiglia ? nuova. Quindi, ? fondamentale che una pastiglia freno, quando in condizione usurata, stia in una posizione di riposo o di riferimento che ? pi? vicina alla superficie di frenatura del disco rispetto a quando in condizioni di pastiglia non-usurata, pur mantenendo una certa minima distanza dal disco allo scopo di evitare l?insorgere di una frenata residua quando non viene richiesta dal conducente alcuna frenata. [0019]. When the brake pads are worn, the situation described above worsens further. In fact, the friction material is thinned and therefore the stroke required for the piston of the thrust means? greater than when, for example, the tablet ? new. So, ? essential that a brake pad, when in a worn condition, is in a position of rest or reference that ? more close to the braking surface of the disc compared to when the pad is not worn, while maintaining a certain minimum distance from the disc in order to avoid the onset of residual braking when no braking is requested by the driver.
[0020]. Tuttavia, il fenomeno di oscillazione sopra descritto, determinando un allontanamento delle pastiglie freno dal disco in senso assiale, ossia parallelamente all?asse di rotazione del disco, pu? attestare il dorso di ciascuna pastiglia contro la parete della pinza freno che definisce la sede che riceve la pastiglia, innescando al contempo rumorosit? derivanti dagli impatti ripetuti tra il dorso della pastiglia e la sede, ad esempio una tasca, ricavata nel corpo della pinza freno. Si genera pertanto una corsa a vuoto anche della pastiglia freno. In particolare, da tale posizione attestata contro la pinza freno, la pastiglia se usurata non ? in grado di raggiungere la superficie di frenatura del disco freno in risposta ad un singolo comando o una singola richiesta di frenatura, ma al contrario richiede un treno di richieste di frenatura, analogamente a quanto sopra descritto con riferimento al pistone. Tipicamente, la distanza desiderata tra la superficie frenante e la pastiglia ? definita in fase di dimensionamento dell?impianto frenante. [0020]. However, the oscillation phenomenon described above, by causing the brake pads to move away from the disc in an axial direction, i.e. parallel to the axis of rotation of the disc, can abut the back of each pad against the wall of the brake caliper which defines the seat that receives the pad, triggering at the same time noisiness? deriving from repeated impacts between the back of the pad and the seat, for example a pocket, obtained in the body of the brake caliper. This also generates an idle stroke of the brake pad. In particular, from this position abutting against the brake caliper, if the pad is worn, it is not? able to reach the braking surface of the brake disc in response to a single command or a single braking request, but on the contrary requires a train of braking requests, similarly to what has been described above with reference to the piston. Typically, the desired distance between the braking surface and the pad? defined in the sizing phase of the braking system.
[0021]. Nel caso di veicoli da gara o veicoli a elevate prestazioni, tale situazione indesiderabile pu? culminare in gravi incidenti per l?impossibilit? oggettiva di eseguire una pronta frenata a velocit? di avanzamento molto elevate. [0021]. In the case of racing vehicles or high performance vehicles, such an undesirable situation can culminate in serious accidents for? impossibility? objective to perform a prompt braking at speed? very high progress.
[0022]. Anche sugli autoveicoli si pu? assistere a simili fenomeni oscillatori di ciascuna ruota sterzante rispetto agli organi di frenatura, ad esempio rispetto al corpo della/e pinza/e freno associata/e ad una ruota anteriore sterzante. [0022]. Even on cars you can? witness similar oscillatory phenomena of each steered wheel with respect to the braking members, for example with respect to the body of the brake caliper/s associated with a steered front wheel.
[0023]. ? dunque sentita l?esigenza di fornire una soluzione in grado di rendere pi? sicura l?azione di frenatura anche qualora un veicolo proceda o abbia proceduto su una superficie di avanzamento sconnessa. [0023]. ? therefore felt the? need to provide a solution able to make more? the braking action is safe even if a vehicle is proceeding or has proceeded on a bumpy road surface.
[0024]. Soluzione [0024]. Solution
[0025]. Uno scopo della presente invenzione ? quello di ovviare agli inconvenienti lamentati con riferimento allo stato della tecnica, e fornire una soluzione all?esigenza di provvedere una sicurezza migliorata in fase di frenata di un veicolo. [0025]. An object of the present invention ? that of obviating the drawbacks complained of with reference to the state of the art, and providing a solution to the need to provide improved safety when braking a vehicle.
[0026]. Questo ed altri scopi vengono raggiunti con un assieme secondo la rivendicazione 1 nonch? con un metodo secondo la rivendicazione 8. [0026]. This and other objects are achieved with an assembly according to claim 1 as well as with a method according to claim 8.
[0027]. Alcune forme di realizzazione vantaggiose sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti. [0027]. Some advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
[0028]. Grazie alle soluzioni proposte, si permette di riportare in una corretta posizione di riposo il materiale d?attrito di una pastiglia freno, nonch? di una ganascia di freno a tamburo e/o di un pattino di un freno a pattino, a valle di una perturbazione che ne abbia determinato lo spostamento in allontanamento da una affacciabile superficie di frenatura. [0028]. Thanks to the proposed solutions, it is possible to bring the friction material of a brake pad back to a correct rest position, as well as of a drum brake shoe and/or of a pad of a pad brake, downstream of a perturbation which has caused its displacement away from a facing braking surface.
[0029]. Grazie alle soluzioni proposte, si permette di eseguire un controllo ad anello retroazionato sulla posizione reciproca del materiale d?attrito e della superficie di frenatura ad esso affacciabile. [0029]. Thanks to the proposed solutions, it is possible to carry out a feedback loop control on the reciprocal position of the friction material and the braking surface facing it.
[0030]. Un assieme di frenatura secondo la presente invenzione ? particolarmente adatto, ma non univocamente destinato, per applicazioni su una o pi? ruote sterzanti di un veicolo. [0030]. A braking assembly according to the present invention ? particularly suitable, but not uniquely intended, for applications on one or more? steering wheels of a vehicle.
[0031]. Figure [0031]. Figures
[0032]. Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?assieme e del metodo secondo l?invenzione appariranno dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti di realizzazione, dati a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle annesse figure, nelle quali: [0032]. Further characteristics and advantages of the assembly and of the method according to the invention will appear from the following description of preferred embodiments thereof, given by way of non-limiting example, with reference to the attached figures, in which:
[0033]. ? la figura 1 ? uno schema di un sistema di frenatura di tipo noto; [0033]. ? figure 1 ? a diagram of a known type of braking system;
[0034]. ? la figura 2 ? uno schema di un assieme di frenatura, secondo una forma di realizzazione dell?invenzione; [0034]. ? figure 2 ? a schematic of a braking assembly, according to an embodiment of the invention;
[0035]. ? la figura 3 ? uno schema che mostra in sezione una porzione di un assieme di frenatura, secondo una forma di realizzazione; [0035]. ? figure 3 ? a diagram showing in section a portion of a brake assembly, according to one embodiment;
[0036]. ? la figura 4 ? uno schema che mostra in sezione una porzione di un assieme di frenatura, secondo una forma di realizzazione; [0036]. ? figure 4 ? a diagram showing in section a portion of a brake assembly, according to one embodiment;
[0037]. ? la figura 5 mostra schematicamente un assieme di frenatura, secondo una forma di realizzazione; [0037]. ? figure 5 schematically shows a braking assembly, according to an embodiment;
[0038]. ? la figura 6 mostra schematicamente una porzione di un veicolo, secondo una forma di realizzazione. [0038]. ? figure 6 schematically shows a portion of a vehicle, according to an embodiment.
[0039]. Descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione [0039]. Detailed description of some embodiments
[0040]. In accordo con una forma generale di realizzazione, ? previsto un assieme di frenatura 1 per almeno una ruota di veicolo 2. Di preferenza, l?almeno una ruota di veicolo 2 ? una ruota sterzante 2 di un veicolo. [0040]. In accordance with a general embodiment, ? a braking assembly 1 is provided for at least one vehicle wheel 2. Preferably, the at least one vehicle wheel 2 ? a steering wheel 2 of a vehicle.
[0041]. L?assieme di frenatura 1 comprende almeno un dispositivo di frenatura ad attrito 4 comprendente materiale d?attrito 5, adatto ad attestarsi contro una superficie di frenatura 6 affacciabile al dispositivo di frenatura ad attrito 4 per esercitare un?azione di frenatura sull?almeno una ruota sterzante 2. [0041]. The braking assembly 1 comprises at least one friction braking device 4 comprising friction material 5, suitable for abutting against a braking surface 6 facing the friction braking device 4 to exert a braking action on at least one steering wheel 2.
[0042]. L?assieme di frenatura 1 comprende inoltre mezzi di spinta 7 per attestare detto materiale d?attrito 5 contro l?affacciabile superficie di frenatura 6. In accordo con una forma di realizzazione, detti mezzi di spinta 7 comprendono un gruppo cilindro-pistone. [0042]. The braking assembly 1 also comprises thrust means 7 for abutting said friction material 5 against the facing braking surface 6. In accordance with one embodiment, said thrust means 7 comprise a cylinder-piston group.
[0043]. Un esempio di un sistema di frenatura noto 101 ? mostrato schematicamente in figura 1, ove mezzi di spinta noti 107 sono adatti ad attestare materiale d?attrito noto 105 contro una affacciabile superficie di frenatura nota 106, ed in cui perturbazioni possono allontanare il materiale d?attrito noto 105 dalla superficie di frenatura 106 di una certa distanza 111. [0043]. An example of a known braking system 101 ? shown schematically in figure 1, where known thrust means 107 are suitable for abutting known friction material 105 against a known braking surface 106, and where perturbations can move the known friction material 105 away from the braking surface 106 of a certain distance 111.
[0044]. In accordo con una forma di realizzazione, il dispositivo di frenatura ad attrito 4 comprende una pinza di freno a disco, adatta a porsi a cavaliere del margine libero di un disco 20 di freno a disco avente almeno una superficie di frenatura 6, in cui il materiale d?attrito 5 ? previsto su almeno una piastrina di una pastiglia freno. Di preferenza, mezzi di spinta 7, ad esempio almeno un gruppo cilindro-pistone sono previsti nel corpo del dispositivo di frenatura 4, ad esempio una pinza 18 di freno a disco, allo scopo di esercitare un?azione di spinta sul materiale d?attrito 5, direttamente o indirettamente, ad esempio mediante interposizione di una piastrina di pastiglia freno. Di preferenza ed in maniera in s? nota, il materiale d?attrito 5 ? montato su una piastrina di supporto 14 formando una pastiglia freno 15 e i mezzi di spinta 7 sono progettati per esercitare un?azione di spinta sul materiale d?attrito 5 andando in battuta sul dorso 14? della piastrina di supporto 14 della pastiglia freno 15. L?azione di spinta ? di preferenza diretta sostanzialmente parallela all?asse di rotazione della ruota di veicolo 2, e all?asse di rotazione del disco 20 di freno a disco associato al dispositivo di frenatura ad attrito 4. [0044]. In accordance with one embodiment, the friction braking device 4 comprises a disc brake caliper, adapted to straddle the free edge of a disc brake disc 20 having at least one braking surface 6, wherein the friction material 5 ? provided on at least one plate of a brake pad. Preferably, thrust means 7, for example at least one cylinder-piston group, are provided in the body of the braking device 4, for example a disc brake caliper 18, in order to exert a thrust action on the friction material 5, directly or indirectly, for example by interposing a brake pad plate. Preferably and in a way in itself? note, the friction material 5 ? mounted on a support plate 14 forming a brake pad 15 and the thrust means 7 are designed to exert a thrust action on the friction material 5 abutting on the back 14? of the support plate 14 of the brake pad 15. The thrust action ? preferably directed substantially parallel to the rotation axis of the vehicle wheel 2, and to the rotation axis of the disc brake disc 20 associated with the friction braking device 4.
[0045]. In accordo con una forma di realizzazione, il dispositivo di frenatura ad attrito 4 comprende almeno una ganascia di freno a tamburo avente materiale d?attrito 5, e la superficie di frenatura 6 ? prevista su un tamburo di freno a tamburo. Mezzi di spinta 7 sono previsti per attestare il materiale d?attrito 5 contro la superficie di frenatura 6. Di preferenza, l?azione di spinta ? diretta in direzione radiale rispetto alla ruota di veicolo 2, ossia in direzione sostanzialmente ortogonale rispetto all?asse di rotazione della ruota di veicolo 2. [0045]. In accordance with one embodiment, the friction braking device 4 comprises at least one drum brake shoe having friction material 5, and the braking surface 6 ? provided on a drum brake drum. Pushing means 7 are provided for abutting the friction material 5 against the braking surface 6. Preferably, the pushing action is? directed in a radial direction with respect to the vehicle wheel 2, i.e. in a substantially orthogonal direction with respect to the rotation axis of the vehicle wheel 2.
[0046]. Detto assieme di frenatura 1 comprende inoltre almeno un dispositivo di rilevamento 8, adatto ad acquisire informazione sulla distanza 11 del materiale d?attrito 5 dall?affacciabile superficie di frenatura 6. Il dispositivo di rilevamento 8 comprende di preferenza almeno un sensore. [0046]. Said braking assembly 1 further comprises at least one detection device 8, suitable for acquiring information on the distance 11 of the friction material 5 from the facing braking surface 6. The detection device 8 preferably comprises at least one sensor.
[0047]. Il materiale d?attrito 5 pu? formare una superficie libera 5? di materiale d?attrito 5, di preferenza corrugata, destinata ad attestarsi contro la superficie di frenatura 6, e la distanza 11 viene valutata tra la superficie libera 5? del materiale d?attrito 5 e la superficie di frenatura 6 ad esso affacciabile. [0047]. The friction material 5 can? form a free surface 5? of friction material 5, preferably corrugated, intended to abut against the braking surface 6, and the distance 11 is evaluated between the free surface 5? of the friction material 5 and the braking surface 6 facing it.
[0048]. Vantaggiosamente, detto assieme di frenatura 1 comprende inoltre un dispositivo automatico di recupero della posizione desiderata 9, adatto a movimentare il materiale d?attrito 5 in avvicinamento all?affacciabile superficie di frenatura 6. [0048]. Advantageously, said braking assembly 1 also comprises an automatic device for recovering the desired position 9, suitable for moving the friction material 5 towards the facing braking surface 6.
[0049]. Con ulteriore vantaggio, detto assieme di frenatura 1 comprende inoltre un dispositivo di controllo 10, ad esempio comprendente un dispositivo di controllo elettronico 10, adatto ad elaborare l?informazione sulla distanza 11 del materiale d?attrito 5 dalla superficie di frenatura 6 rilevata dal dispositivo di rilevamento 8 per trasmettere segnali di comando a detto dispositivo automatico di recupero della posizione desiderata 9. [0049]. With a further advantage, said braking assembly 1 also comprises a control device 10, for example comprising an electronic control device 10, suitable for processing the information on the distance 11 of the friction material 5 from the braking surface 6 detected by the device detection device 8 to transmit command signals to said automatic recovery device of the desired position 9.
[0050]. In accordo con una forma preferita di realizzazione, detto dispositivo di controllo 10 ? un dispositivo di controllo elettronico 10. [0050]. In accordance with a preferred embodiment, said control device 10 ? an electronic control device 10.
[0051]. In accordo con una forma di realizzazione, detto dispositivo di controllo 10 ? un dispositivo di controllo meccanico. [0051]. In accordance with one embodiment, said control device 10 ? a mechanical control device.
[0052]. In accordo con una forma di realizzazione, detto dispositivo di controllo 10 ? un dispositivo di controllo elettro-meccanico. [0052]. In accordance with one embodiment, said control device 10 ? an electro-mechanical control device.
[0053]. Ad esempio detto dispositivo di controllo 10 comprende una valvola di pilotaggio. [0053]. For example said control device 10 comprises a pilot valve.
[0054]. Grazie alla previsione congiunta di detto dispositivo di recupero della posizione desiderata 9 e di detto dispositivo di controllo 10, quando la distanza 11 del materiale d?attrito 5 dalla superficie di frenatura 6 ? superiore ad un valore massimo predeterminabile, il dispositivo di recupero della posizione desiderata 9 esercita automaticamente un?azione di spinta sul materiale d?attrito 5, allo scopo di ridurre la distanza 11 del materiale d?attrito dalla superficie di frenatura 6. [0054]. Thanks to the joint provision of said device for recovering the desired position 9 and of said control device 10, when the distance 11 of the friction material 5 from the braking surface 6 is? higher than a predeterminable maximum value, the device for recovering the desired position 9 automatically exerts a thrust action on the friction material 5, in order to reduce the distance 11 of the friction material from the braking surface 6.
[0055]. Si permette pertanto di realizzare un controllo ad anello retroazionato sulla distanza 11 tra materiale d?attrito 5 e affacciata superficie di frenatura 6, evitando al contempo di generare una indesiderabile azione di frenatura residua al cessare del comando di frenatura. [0055]. It is therefore possible to carry out a feedback loop control over the distance 11 between the friction material 5 and the facing braking surface 6, while at the same time avoiding generating an undesirable residual braking action when the braking command ceases.
[0056]. Il comando di frenatura ? di preferenza esercitato da un conducente del veicolo 3 manualmente agendo su una interfaccia di comando 13, ad esempio una leva di comando operativamente connessa ad una pompa freno 12 o similari. [0056]. The brake command? preferably exercised by a driver of the vehicle 3 manually by acting on a control interface 13, for example a control lever operatively connected to a master cylinder 12 or the like.
[0057]. Quando in condizioni di esercizio, il materiale d?attrito 5 pu? essere usurato, e pertanto assottigliato, e ad esempio nel caso in cui una perturbazione determini l?anomalo allontanamento del materiale d?attrito 5 dall?affacciata superficie di frenatura 6, il dispositivo di rilevamento 8 segnala al controllore 10 questa anomalia, ed il controllore 10 attiva il dispositivo di recupero della posizione desiderata 9 automaticamente, ossia senza bisogno di alcun intervento da parte del conducente del veicolo. [0057]. When in operating conditions, the friction material 5 can? be worn, and therefore thinned, and for example in the case in which a perturbation causes the anomalous removal of the friction material 5 from the facing braking surface 6, the detection device 8 signals this anomaly to the controller 10, and the controller 10 activates the device for recovering the desired position 9 automatically, i.e. without the need for any intervention by the driver of the vehicle.
[0058]. In accordo con una forma preferita di realizzazione, il dispositivo di frenatura ad attrito 4 comprende una pinza 18 di freno a disco disposa a cavaliere del margine libero di un disco 20 di freno a disco, i mezzi di spinta 7 comprendono almeno un gruppo-cilindro pistone adatto ad esercitare un?azione di spinta in direzione parallela all?asse di rotazione del disco di freno a disco per attestare il materiale d?attrito 5 previsto su almeno una pastiglia freno 15 contro almeno un?affacciabile superficie di frenatura 6 del disco 20 di freno a disco, in cui il dispositivo di rilevamento 8 acquisisce informazione sulla distanza 11 in direzione parallela all?asse di rotazione del disco 20 tra il materiale d?attrito 5 e la superficie di frenatura 6 ad esso affacciata. [0058]. In accordance with a preferred embodiment, the friction braking device 4 comprises a disc brake caliper 18 arranged astride the free edge of a disc brake disc 20, the thrust means 7 comprise at least one cylinder unit piston suitable for exerting a thrust action in a direction parallel to the axis of rotation of the disc brake disc to abut the friction material 5 provided on at least one brake pad 15 against at least one facing braking surface 6 of the disc 20 of disc brake, in which the detection device 8 acquires information on the distance 11 in the direction parallel to the axis of rotation of the disc 20 between the friction material 5 and the braking surface 6 facing it.
[0059]. L?informazione sulla distanza 11 acquisita dal dispositivo di rilevamento 8 pu? essere una misura della distanza 11 tra materiale d?attrito 5 e superficie di frenatura 6 ad esso affacciata. [0059]. The information on the distance 11 acquired by the detection device 8 can be a measure of the distance 11 between the friction material 5 and the braking surface 6 facing it.
[0060]. L?informazione sulla distanza 11 acquisita dal dispositivo di rilevamento 8 pu? essere una rilevazione della presenza o dell?assenza del materiale d?attrito 5 in una predefinibile posizione rispetto alla superficie di frenatura 6. [0060]. The information on the distance 11 acquired by the detection device 8 can be a detection of the presence or absence of the friction material 5 in a predefinable position with respect to the braking surface 6.
[0061]. In accordo con una forma di realizzazione, il dispositivo di rilevamento 8 ed il dispositivo automatico di recupero della posizione desiderata 9 sono entrambi operativamente connessi al dispositivo di controllo 10, come ad esempio mostrato in figura 2. [0061]. In accordance with an embodiment, the detection device 8 and the automatic recovery device of the desired position 9 are both operatively connected to the control device 10, as for example shown in figure 2.
[0062]. In accordo con una forma di realizzazione, il dispositivo di rilevamento 8 comprende almeno un sensore. L?almeno un sensore del dispositivo di rilevamento 8 pu? essere un sensore di presenza. L?almeno un sensore del dispositivo di rilevamento 8 pu? essere un sensore di posizione. L?almeno un sensore del dispositivo di rilevamento 8 pu? essere una cella di carico operativamente connessa ad una leva o altro elemento di rilevamento per rilevare il carico esercitato dal materiale d?attrito 5 in direzione della superficie di frenatura 6 in una predeterminabile posizione. L?almeno un sensore del dispositivo di rilevamento 8 pu? essere un sensore ottico. L?almeno un sensore del dispositivo di rilevamento 8 pu? essere un sensore di tracking magnetico. In accordo con una forma di realizzazione, il sensore del dispositivo di rilevamento comprende un interrogatore a radio frequenza o RFID, ed un tag adatto a cooperare con detto interrogatore a radio frequenza ad esempio posto annegato nel materiale d?attrito. [0062]. In accordance with one embodiment, the sensing device 8 comprises at least one sensor. The at least one sensor of the detection device 8 pu? be a presence sensor. The at least one sensor of the detection device 8 pu? be a position sensor. The at least one sensor of the detection device 8 pu? be a load cell operatively connected to a lever or other detection element for detecting the load exerted by the friction material 5 in the direction of the braking surface 6 in a predeterminable position. The at least one sensor of the detection device 8 pu? be an optical sensor. The at least one sensor of the detection device 8 pu? be a magnetic tracking sensor. In accordance with an embodiment, the sensor of the detection device comprises a radio frequency or RFID interrogator, and a tag suitable for cooperating with said radio frequency interrogator, for example placed embedded in the friction material.
[0063]. In accordo con una forma di realizzazione, l?almeno un sensore ? adatto a rilevare informazione sulla posizione corrente del materiale d?attrito 5 e/o sulla presenza del materiale d?attrito 5 in prossimit? della superficie di frenatura 6. [0063]. According to one embodiment, the at least one sensor is suitable for detecting information on the current position of the friction material 5 and/or on the presence of the friction material 5 in the vicinity? of the braking surface 6.
[0064]. Detto almeno un sensore pu? essere posto sul corpo della pinza freno 18, ad esempio sul ponte di pinza del corpo della pinza freno atto a collegare tra loro due porzioni allungate del corpo della pinza freno 18 ponendosi in tal modo a cavaliere del disco di freno a disco 20. [0064]. Said at least one sensor pu? be placed on the body of the brake caliper 18, for example on the caliper bridge of the body of the brake caliper suitable for connecting two elongated portions of the body of the brake caliper 18, thus placing themselves astride the disc brake disc 20.
[0065]. Quando in condizioni di esercizio, pu? verificarsi che i mezzi di spinta 7 perdano temporaneamente il collegamento operativo di spinta sul materiale d?attrito 5. Come mostrato ad esempio in figura 4, nel caso in cui un pistone 17 di un gruppo cilindro-pistone venga ritratto nel corpo della pinza freno 18 distanziandosi dal dorso 14? della piastrina 14 della pastiglia freno 15 di una certa distanza 11? in direzione parallela all?asse di rotazione del disco 20 di freno a disco. Grazie ad un siffatto assieme di frenatura 1 si rende possibile recuperare la distanza 11? tra la testa 17? del pistone 17 e il dorso 14? della piastrina di supporto 14 della pastiglia freno 15. [0065]. When in working condition, pu? occur that the thrust means 7 temporarily lose the thrust operating connection on the friction material 5. As shown for example in figure 4, in the case in which a piston 17 of a cylinder-piston unit is retracted into the body of the brake caliper 18 moving away from the back 14? of the plate 14 of the brake pad 15 by a certain distance 11? in a direction parallel to the axis of rotation of the disc brake disc 20. Thanks to such a braking assembly 1, is it possible to recover the distance 11? between the head 17? of the piston 17 and the back 14? of the support plate 14 of the brake pad 15.
[0066]. In accordo con una forma preferita di realizzazione, il dispositivo di recupero della posizione desiderata 9 comprende un servocomando posto in serie con i mezzi di spinta 7. [0066]. In accordance with a preferred embodiment, the desired position recovery device 9 comprises a servo control placed in series with the thrust means 7.
[0067]. In accordo con una forma preferita di realizzazione, detto assieme di frenatura 1 comprende inoltre almeno un condotto 19, adatto a contenere fluido di lavoro, tra detto dispositivo di frenatura ad attrito 4 e detto dispositivo recupero 9, e di preferenza operativamente connesso ad entrambi, in cui il dispositivo di recupero 9 comprende una pompa per influenzare il fluido di lavoro all?interno di detto condotto 19, in cui di preferenza detta pompa ? una servopompa. La servopompa ? preferibilmente priva di serbatoio, in maniera tale da realizzare una risposta pronta, in altri termini essendo precaricata idraulicamente. [0067]. In accordance with a preferred embodiment, said braking assembly 1 further comprises at least one duct 19, suitable for containing working fluid, between said friction braking device 4 and said recovery device 9, and preferably operatively connected to both, wherein the recovery device 9 comprises a pump for influencing the working fluid inside said conduit 19, wherein preferably said pump is a servo pump. The servo pump? preferably without a tank, so as to achieve a prompt response, in other words being hydraulically preloaded.
[0068]. In accordo con una forma di realizzazione, il dispositivo di frenatura ad attrito 4 comprende un ulteriore tratto di condotto in comunicazione di fluido sia con detto condotto 19 sia con detti mezzi di spinta 7 del dispositivo di frenatura ad attrito 4, per attivare detti mezzi di spinta 7 idraulicamente, con il fluido di lavoro, ad esempio in un impianto di frenatura idraulicamente attuato. Alternativamente, in accordo con una forma di realizzazione, almeno un trasduttore ? previsto in comunicazione di fluido con detto condotto 19 ed in comunicazione operativa con detti mezzi di spinta 7 del dispositivo di frenatura ad attrito 4. Il trasduttore ? di preferenza adatto a trasformare un segnale idrostatico, ad esempio la pressione del fluido di lavoro, in un segnale elettrico e/o meccanico di attivazione di mezzi di spinta 7 ad esempio di un impianto di frenatura elettro-attuato. [0068]. In accordance with an embodiment, the friction braking device 4 comprises a further section of duct in fluid communication both with said duct 19 and with said thrust means 7 of the friction braking device 4, to activate said means of thrust 7 hydraulically, with the working fluid, for example in a hydraulically actuated braking system. Alternatively, in accordance with one embodiment, at least one transducer ? provided in fluid communication with said conduit 19 and in operative communication with said thrust means 7 of the friction braking device 4. The transducer ? preferably suitable for transforming a hydrostatic signal, for example the pressure of the working fluid, into an electrical and/or mechanical activation signal of thrust means 7, for example of an electro-actuated braking system.
[0069]. Di preferenza, detto dispositivo di recupero 9 comprende un motore, ad esempio un motore lineare o un motore passo-passo ad azionamento elettrico, associato a detta pompa e controllato dal dispositivo di controllo 10 per azionare automaticamente detta pompa del dispositivo di recupero 9 sulla base dell?informazione sulla distanza 11 rilevata dal dispositivo di rilevamento 8. [0069]. Preferably, said recovery device 9 comprises a motor, for example a linear motor or an electrically operated stepping motor, associated with said pump and controlled by the control device 10 to automatically operate said pump of the recovery device 9 on the basis of the information on the distance 11 detected by the detection device 8.
[0070]. In accordo con una forma di realizzazione, detto dispositivo di recupero 9 comprende una pompa centrifuga ad azionamento elettrico. [0070]. In accordance with one embodiment, said recovery device 9 comprises an electrically operated centrifugal pump.
[0071]. Grazie alla previsione di un siffatto assieme di frenatura 1, si permette di avanzare il materiale di attrito 5 di una predeterminabile corsa di compensazione in modo automatico per ridurre la distanza 11 ad un valore minimo predeterminabile e diverso da zero, evitando al contempo di esercitare un?azione di frenatura sulla ruota sterzante del veicolo 2. [0071]. Thanks to the provision of such a braking assembly 1, it is possible to advance the friction material 5 by a predeterminable compensation stroke in an automatic way to reduce the distance 11 to a minimum predeterminable value different from zero, avoiding at the same time exerting a ?braking action on the steering wheel of the vehicle 2.
[0072]. Ad esempio, ogni azionamento della servopompa del dispositivo di recupero 9 eroga uno shot di fluido di lavoro nel condotto 19 che spinge il materiale d?attrito 5 verso la superficie di frenatura 6 di una corsa minore del valore massimo predeterminabile della distanza 11. [0072]. For example, each actuation of the servo pump of the recovery device 9 delivers a shot of working fluid into the duct 19 which pushes the friction material 5 towards the braking surface 6 by a stroke smaller than the maximum predeterminable value of the distance 11.
[0073]. L?assieme 1 di preferenza comprende inoltre almeno una superficie di frenatura 6 affacciabile a detto materiale d?attrito 5 del dispositivo di frenatura ad attrito 4. [0073]. The assembly 1 preferably also comprises at least one braking surface 6 facing said friction material 5 of the friction braking device 4.
[0074]. In accordo con una forma generale di realizzazione, un impianto di frenatura ad attrito comprende almeno un assieme di frenatura 1 secondo una qualsiasi delle forme di realizzazione precedentemente descritte. [0074]. In accordance with a general embodiment, a friction braking system comprises at least one braking assembly 1 according to any of the previously described embodiments.
[0075]. Di seguito verr? descritto un metodo di frenatura. [0075]. Will come later? described a braking method.
[0076]. Il metodo di frenatura comprende la fase di acquisire ed elaborare informazione sulla distanza 11 tra il materiale d?attrito 5 di un dispositivo di frenatura ad attrito 4 e una affacciabile superficie di frenatura 6. Di preferenza questa fase comprende la fase di confrontare la distanza 11 rilevata con un valore predefinibile o calcolabile. [0076]. The braking method comprises the step of acquiring and processing information on the distance 11 between the friction material 5 of a friction braking device 4 and a facing braking surface 6. Preferably this step comprises the step of comparing the distance 11 detected with a predefinable or calculable value.
[0077]. Se la distanza 11 ? maggiore di un predeterminabile valore di soglia massimo, allora il metodo comprende la fase di ridurre la distanza 11 automaticamente. [0077]. If the distance 11 ? greater than a predeterminable maximum threshold value, then the method comprises the step of reducing the distance 11 automatically.
[0078]. In accordo con un possibile modo di operare, la fase di ridurre la distanza 11 automaticamente comprende la fase di movimentare fluido di lavoro verso detto dispositivo di frenatura ad attrito 4. [0078]. In accordance with a possible way of operating, the step of automatically reducing the distance 11 comprises the step of moving the working fluid towards said friction braking device 4.
[0079]. Grazie alle caratteristiche sopra descritte, previste congiuntamente o disgiuntamente tra loro in particolari forme di realizzazione, ? possibile ottenere i sopra menzionati vantaggi rispondendo alla sopra elencate esigenze, ed in particolare: [0079]. Thanks to the characteristics described above, jointly or severally provided in particular embodiments, ? possible to obtain the aforementioned advantages by responding to the above listed needs, and in particular:
[0080]. ? si permette una frenata pronta in qualsiasi condizione di esercizio; [0080]. ? prompt braking is possible in any operating condition;
[0081]. ? si permette di recuperare la distanza tra materiale d?attrito e superficie di frenatura ad esso affacciata automaticamente; [0081]. ? it makes it possible to recover the distance between the friction material and the braking surface facing it automatically;
[0082]. - si permette di recuperare la distanza tra la testa di un pistone di un gruppo cilindropistone di mezzi di spinta di una pinza di freno a disco ed il dorso della piastrina di supporto della pastiglia freno ad esso affacciata automaticamente; [0082]. - it is possible to recover the distance between the head of a piston of a cylinder-piston group of thrust means of a disc brake caliper and the back of the support plate of the brake pad which automatically faces it;
[0083]. - si fornisce un miglioramento della sicurezza stradale; [0083]. - an improvement in road safety is provided;
[0084]. ? si fornisce un miglioramento delle prestazioni di frenatura di veicoli da gara; [0084]. ? it provides an improvement in the braking performance of racing vehicles;
[0085]. ? ? fornito un sistema di sicurezza attiva. [0085]. ? ? provided an active safety system.
[0086]. Alle forme di realizzazione sopra descritte, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potr? apportare numerose modifiche, adattamenti e sostituzione di elementi con altri funzionalmente equivalenti, senza tuttavia uscire dall?ambito delle seguenti rivendicazioni. [0086]. In the embodiments described above, a person skilled in the art, in order to satisfy contingent and specific needs, will be able to make numerous modifications, adaptations and replacement of elements with other functionally equivalent ones, without however departing from the scope of the following claims.
ELENCO RIFERIMENTI REFERENCE LIST
1 Assieme di frenatura 1 Braking assembly
2 Ruota di veicolo 2 Vehicle wheel
3 Veicolo 3 Vehicle
4 Dispositivo di frenatura ad attrito 4 Friction braking device
5 Materiale d?attrito 5 Friction material
5? Superficie libera del materiale d?attrito 5? Free surface of the friction material
6 Superficie di frenatura 6 Braking surface
7 Mezzi di spinta 7 Means of thrust
8 Dispositivo di rilevamento 8 Sensing device
9 Dispositivo di recupero della posizione desiderata 10 Dispositivo di controllo, o controllore 9 Desired position recovery device 10 Control device, or controller
11 Distanza 11 Distance
11? Distanza 11? Distance
12 Pompa freno 12 Brake master cylinder
13 Leva di comando 13 Control lever
14 Piastrina di supporto della pastiglia freno 14 Brake pad support plate
14? Dorso della piastrina 14? Back of plate
15 Pastiglia freno 15 Brake pad
17 Pistone 17 Piston
17? Testa del pistone 17? Piston head
18 Corpo della pinza freno 18 Brake caliper body
19 Condotto 19 Conduit
101 Assieme dell?arte nota 101 Assembly of the known art
105 Materiale d?attrito dell?arte nota 105 Prior art friction material
106 Superficie di frenatura dell?arte nota 106 Prior art braking surface
107 Mezzi di spinta dell?arte nota 107 Pushing means of the prior art
111 Distanza dell?arte nota 111 Distance of the prior art
112 Pompa freno dell?arte nota 112 Brake master cylinder of the prior art
Claims (10)
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