ITFI990004A1

ITFI990004A1 - A TOOL TO BE USED IN THE REPLACEMENT OF BRAKE PADS DISC TO PUT THE CONTROL PISTONS INTO THEIR SEAT

Info

Publication number: ITFI990004A1
Application number: IT1999FI000004A
Authority: IT
Inventors: Mauro Menicalli
Original assignee: Mauro Menicalli
Priority date: 1999-01-08
Filing date: 1999-01-08
Publication date: 2000-07-08
Also published as: EP1020255A2; IT1309993B1; ITFI990004A0; EP1020255A3

Description

"Un attrezzo da utilizzare nella sostituzione delle pastiglie di freni a disco, per fare rientrare nella propria sede i pistoni di comando delle pastiglie" "A tool to be used when replacing disc brake pads, to make the pad control pistons return to their seats"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Le pinze dei freni a disco in uso per gli autoveicoli, comprendono generalmente due pastiglie di attrito disposte da parti opposte a sfiorare le facce di un disco di frenatura e facilmente sostituibili mediante estrazione ed inserimento radiale rispetto al disco del freno. Tali pinze possono essere fisse o flottanti, ossia libere di muoversi ortogonalmente alle facce del disco; nel primo caso per ciascuna pastiglia è previsto un rispettivo cilindretto-pistone idraulico di comando per serrarla contro il disco all'atto della frenata, mentre nel secondo caso è sufficiente un solo cilindropistone per azionare contemporaneamente entrambe le pastiglie. Inoltre la pinza di un freno, oltre che per il comando idraulico della frenata, può essere prevista anche per un comando manuale tramite una tiranteria munita di cavetti e leve di rinvio; in tal caso la pinza è del tipo flottante e comprende un noto dispositivo di recupero del gioco mediante il quale l'assetto di detta tiranteria non è influenzato dall'usura delle pastiglie; tale dispositivo, con la sostituzione delle pastiglie, deve essere riportato a zero ruotando di alcuni giri sul proprio asse il pistone di comando delle pastiglie. The disc brake calipers used for motor vehicles generally comprise two friction pads arranged on opposite sides to touch the faces of a braking disc and can be easily replaced by removing and inserting radially with respect to the brake disc. These grippers can be fixed or floating, ie free to move orthogonally to the faces of the disc; in the first case a respective hydraulic control cylinder-piston is provided for each pad to clamp it against the disc during braking, while in the second case a single piston cylinder is sufficient to actuate both pads at the same time. Furthermore, the caliper of a brake, as well as for the hydraulic control of the braking, can also be provided for a manual control by means of a linkage equipped with cables and return levers; in this case the caliper is of the floating type and comprises a known clearance recovery device by means of which the arrangement of said linkage is not affected by the wear of the pads; this device, with the replacement of the pads, must be brought back to zero by rotating the pad control piston a few turns on its axis.

Le pastiglie con il funzionamento si usurano assottigliandosi, e devono essere sostituite periodicamente. Tale operazione può essere eseguita senza smontare la pinza del freno dal veicolo, purché si siano fatti rientrare il od i pistoni di comando delle pastiglie nella loro sede, altrimenti lo spazio esistente non consente di inserire le pastiglie nuove fra i rispettivi pistoni ed il disco. The pads with operation wear and become thinner, and must be replaced periodically. This operation can be performed without removing the brake caliper from the vehicle, provided that the pad control pistons have been retracted into their seat, otherwise the existing space does not allow the new pads to be inserted between the respective pistons and the disc.

La presente invenzione si riferisce ad un attrezzo da utilizzare nella sostituzione delle pastiglie di freni a disco di autoveicoli per fare rientrare nella loro sede il od i pistoni di comando delle pastiglie senza smontare la pinza relativa. Per tale compito si utilizzano in genere attrezzi muniti di almeno un elemento divaricatore assottigliato atto ad essere inserito fra la faccia frontale del pistone da far retrocedere ed il disco del freno e di un sistema di azionamento manuale, a leva od a vite, di detto elemento divaricatore. Tali attrezzi conosciuti generalmente sono poco pratici, perché richiedono l'impegno di entrambe le mani dell'operatore che spesso si trova in una posizione disagiata di lavoro e che ha bisogno di almeno una mano libera per presentare ed introdurre in sede le pastiglie nuove. Inoltre, specie nell'impiego con freni muniti del sistema di recupero del gioco per il comando manuale del freno, tali attrezzi poco si adattano ai vari tipi di autoveicoli, anche di costruttori diversi, esistenti in circolazione. The present invention relates to a tool to be used in the replacement of disc brake pads of motor vehicles to make the pad control pistons return in their seat without disassembling the relative caliper. For this purpose, tools are generally used equipped with at least one thinned spreader element able to be inserted between the front face of the piston to be retracted and the brake disc and with a manual actuation system, lever or screw, of said element. retractor. These known tools are generally not very practical, because they require the engagement of both hands of the operator who is often in an uncomfortable working position and who needs at least one free hand to present and introduce the new pads in place. Moreover, especially when used with brakes equipped with the clearance recovery system for manual brake control, these tools are not very suitable for the various types of motor vehicles, even of different manufacturers, existing in circulation.

L'attrezzo secondo l'invenzione comprende una coppia di elementi divaricatori assottigliati, atti ad essere inseriti da parti opposte del disco contro la superficie frontale dei pistoni di comando delle pastiglie. Tali elementi divaricatori sono solidali rispettivamente con il pistone e con il cilindro di un martinetto pneumatico, e sono previsti mezzi di guida atti a mantenere gli elementi stessi affacciati uno rispetto all'altro in una stessa posizione angolare reciproca. The tool according to the invention comprises a pair of thinned spreader elements, adapted to be inserted on opposite sides of the disc against the front surface of the pad control pistons. These spreading elements are integral respectively with the piston and with the cylinder of a pneumatic jack, and guide means are provided which are adapted to keep the elements facing each other in the same reciprocal angular position.

Preferibilmente il cilindro del martinetto, all'estremità di uscita dello stelo, è munito di una boccola a basso attrito per facilitare lo scorrimento dello stelo anche in presenza di uno sforzo disassato rispetto allo stelo, detta boccola potendo essere ad esempio del tipo a sfere a scorrimento assiale. Convenientemente la boccola è inserita in un manicotto applicato a detta estremità del cilindro, e l'elemento divaricatore solidale col cilindro è in effetti fissato a detto manicotto. Preferably the cylinder of the jack, at the outlet end of the rod, is equipped with a low friction bushing to facilitate the sliding of the rod even in the presence of an offset stress with respect to the rod, said bushing being able to be, for example, of the ball type. axial sliding. Conveniently, the bush is inserted in a sleeve applied to said end of the cylinder, and the retractor element integral with the cylinder is actually fixed to said sleeve.

Detti mezzi di guida possono comprendere una scanalatura ricavata nell'elemento solidale col cilindro, ed un'asta fissata ad un'estremità all'elemento divaricatore solidale con lo stelo, l'asta essendo sviluppata parallelamente all'asse dello stelo ed inserita scorrevolmente in detta scanalatura. Said guiding means can comprise a groove formed in the element integral with the cylinder, and a rod fixed at one end to the retractor element integral with the rod, the rod being developed parallel to the axis of the rod and slidably inserted in said rod. groove.

In una forma di attuazione preferita, l'attrezzo comprende una valvola a due vie ed una valvola di scarico rispettivamente per l'azionamento del martinetto e per eliminare la pressione all'interno di esso, in modo da consentire di adattare la distanza reciproca degli elementi assottigliati al tipo di freno da ripristinare senza dover vincere una pressione eventualmente esistente nel martinetto. In a preferred embodiment, the tool comprises a two-way valve and an exhaust valve for actuating the jack and for eliminating the pressure inside it, respectively, so as to allow the mutual distance of the elements to be adapted. thinned to the type of brake to be restored without having to overcome any pressure that may exist in the jack.

In una possibile forma di attuazione, per realizzare l'attrezzo compatto, il cilindro del martinetto funge da impugnatura e le dette valvole sono solidali al cilindro stesso e sono munite di pulsanti o leve di azionamento disposte a portata delle dita della mano che impugna l'attrezzo, così da poterlo manovrare con una sola mano. In a possible embodiment, to make the compact tool, the cylinder of the jack acts as a handle and the said valves are integral with the cylinder itself and are equipped with operating buttons or levers placed within reach of the fingers of the hand that holds the tool, so that it can be maneuvered with one hand.

Per una pinza munita di sistema di recupero del gioco per il comando manuale del freno, l'attrezzo può comprendere un piattello girevole, imperniato ad un elemento divaricatore, ad esempio quello solidale con lo stelo del martinetto, atto ad accoppiarsi frontalmente con scanalature della faccia del pistone di comando da far rientrare nella propria sede, in una operazione preliminare prima di inserire nella sede la nuova pastiglia. Tale piattèllo preferibilmente è asportabile, per il caso in cui l'attrezzo venga utilizzato con pinze prive di comando manuale. Il piattello presenta una dentatura periferica per 1'inserimento di una chiave atta a far ruotare il piattello e con esso anche il detto pistone sul proprio asse, ricaricando così il sistema di recupero del gioco. Preferibilmente la superficie del piattello destinata a venire in contatto con il pistone del freno è rivestita di uno strato di gomma o di altro materiale resiliente atto a far presa con la faccia scanalata del pistone, in modo da adattarsi alla configurazione di tale faccia anche per freni di modello diverso. For a caliper equipped with a play recovery system for manual brake control, the tool can comprise a rotating plate, hinged to a retractor element, for example the one integral with the piston rod, able to couple frontally with grooves on the face of the control piston to be retracted into its seat, in a preliminary operation before inserting the new pad into its seat. This plate is preferably removable, for the case in which the tool is used with pliers without manual control. The plate has a peripheral toothing for the insertion of a key adapted to rotate the plate and with it also the said piston on its own axis, thus reloading the play recovery system. Preferably, the surface of the plate intended to come into contact with the brake piston is coated with a layer of rubber or other resilient material suitable for gripping the grooved face of the piston, so as to adapt to the configuration of this face also for brakes. of different model.

Il trovato sarà meglio compreso seguendo la descrizione e l'unito disegno, il quale mostra una esemplificazione non limitativa del trovato stesso. Nel disegno: la The invention will be better understood by following the description and the attached drawing, which shows a non-limiting example of the invention itself. In the drawing: the

Fig.l mostra una vista dell'attrezzo sezionato secondo un piano assiale; la Fig. 1 shows a view of the tool sectioned according to an axial plane; there

Fig.2 mostra una vista parziale dell'attrezzo secondo le frecce II-II della Fig.l; e la Fig.2 shows a partial view of the tool according to the arrows II-II of Fig.1; and the

Fig.3 mostra una vista laterale di una chiave di manovra per l'attrezzo di Fig.l. Fig.3 shows a side view of a wrench for the tool of Fig.l.

Nella Fig.l è rappresentato un freno a disco di un autoveicolo comprendente una pinza 1 che, mediante pastiglie di attrito 3, 5 (a tratto indicativo), coopera con un disco 7 solidale con la ruota di un autoveicolo. Le pastiglie 3, 5 sono alloggiate in rispettive cave 1A, 1B della pinza e nella cava 1A si apre un cilindretto, ricavato nella pinza stessa, munito di pistone 9 per azionare direttamente la pastiglia 3 ed indirettamente la pastiglia 5 (essendo la pinza libera di traslare secondo l'asse del pistone 9), per serrare da parti opposte il disco 7 mediante le pastiglie 3, 5 stesse quando viene azionato il comando del freno. Figure 1 shows a disc brake of a motor vehicle comprising a caliper 1 which, by means of friction pads 3, 5 (with indicative stroke), cooperates with a disc 7 integral with the wheel of a motor vehicle. The pads 3, 5 are housed in respective slots 1A, 1B of the caliper and in the slot 1A opens a cylinder, obtained in the caliper itself, equipped with piston 9 to directly actuate the pad 3 and indirectly the pad 5 (since the caliper is free to translating according to the axis of the piston 9), to clamp the disc 7 on opposite sides by means of the pads 3, 5 themselves when the brake control is operated.

Nella parte a tratto continuo della Fig.l il freno è rappresentato in una fase di manutenzione, con le pastiglie asportate in quanto usurate. A causa dell'usura, le pastiglie si assottigliano costringendo il pistone 9 a fuoriuscire dal rispettivo cilindretto, tanto più quanto maggiore è tale usura. Il pistone così aggettante con la faccia 9A a filo del fondo 3A della pastiglia usurata asportata, ostacola l'introduzione delle pastiglie nuove, che presentano uno spessore maggiore di quelle usurate che sono state smontate. Il pistone deve pertanto essere fatto rientrare nel proprio cilindretto mediante una spinta applicata sulla faccia 9A dello stesso. Tuttavia, senza smontare la pinza dal veicolo, il pistone si presenta inaccessibile alle mani dell'operatore, dato l'esiguità dei passaggi esistenti fra la pinza 1 ed il disco 7. In the continuous line part of Fig.1 the brake is shown in a maintenance phase, with the pads removed as they are worn. Due to wear, the pads become thinner, forcing the piston 9 to come out of the respective cylinder, the more so the greater this wear. The piston thus projecting with the face 9A flush with the bottom 3A of the removed worn pad, hinders the introduction of the new pads, which are thicker than the worn ones that have been removed. The piston must therefore be made to re-enter its own cylinder by means of a thrust applied on the face 9A of the same. However, without removing the caliper from the vehicle, the piston is inaccessible to the operator's hands, given the small number of passages existing between the caliper 1 and the disc 7.

L'attrezzo secondo l'invenzione comprende una coppia di elementi divaricatori assottigliati 11, 13 (Fig.l) atti ad essere inseriti fra il disco 7 e la superficie frontale 9A del pistone, ciascuno da parti opposte del disco. Detti elementi divaricatori 11, 13 presentano estensioni 11A e 13A sufficientemente sottili da poter essere introdotte da parti opposte del disco nei passaggi fra disco 7 e pinza 1 e sono di lunghezza sufficiente a raggiungere la superficie frontale del o dei pistoni di comando delle pastiglie per freni di diversi modelli utilizzati dagli autoveicoli in commercio. The tool according to the invention comprises a pair of thinned spreading elements 11, 13 (Fig. 1) adapted to be inserted between the disc 7 and the front surface 9A of the piston, each on opposite sides of the disc. Said retractor elements 11, 13 have extensions 11A and 13A sufficiently thin to be introduced from opposite sides of the disc into the passages between disc 7 and caliper 1 and are of sufficient length to reach the front surface of the brake pad control piston or pistons. of different models used by motor vehicles on the market.

Gli elementi 11, 13 sono solidali rispettivamente con il pistone 15 e con il cilindro 17 di un martinetto pneumatico 19. In particolare l'elemento 11 è fissato mediante una vite 21 allo stelo 23 del pistone 15 del martinetto, mentre l'elemento 13 è fissato mediante viti 25 ad una faccia di un manicotto 27 applicato mediante una filettatura ad una estremità del cilindro 17. Nel manicotto 27 è inserita una boccola 29 a sfere a scorrimento assiale entro la quale può scorrere con minimo attrito lo stelo 23 del martinetto 19. In tal modo è assicurato lo scorrimento del pistone 15 del martinetto anche in presenza di carichi concentrati all'estremità di detti elementi divaricatori 11, 13, e quindi fortemente disassati. In un foro dell'elemento 11 dalla parte opposta dell'espansione 11A, è fissata di testa un'asta rettilinea 11B che si sviluppa parallelamente all'asse del martinetto. Tale asta è alloggiata in una scanalatura 13B dell'altro elemento divaricatore 13, in modo che - nella corsa del pistone 15 e dello stelo 23 del martinetto 19 - gli elementi divaricatori 11, 13 restano affacciati fra loro senza possibilità di una rotazione relativa attorno all'asse del martinetto. The elements 11, 13 are integral respectively with the piston 15 and with the cylinder 17 of a pneumatic jack 19. In particular, the element 11 is fixed by means of a screw 21 to the rod 23 of the piston 15 of the jack, while the element 13 is fixed by means of screws 25 to one face of a sleeve 27 applied by means of a thread to one end of the cylinder 17. An axial sliding ball bush 29 is inserted into the sleeve 27 within which the rod 23 of the jack 19 can slide with minimum friction. In this way, the sliding of the piston 15 of the jack is ensured even in the presence of concentrated loads at the ends of said spreading elements 11, 13, and therefore strongly offset. In a hole of the element 11 on the opposite side of the expansion 11A, a straight rod 11B is fixed at the end, which extends parallel to the axis of the jack. This rod is housed in a groove 13B of the other retractor element 13, so that - in the stroke of the piston 15 and the rod 23 of the jack 19 - the retractor elements 11, 13 remain facing each other without the possibility of relative rotation around the rod. axis of the jack.

Il martinetto 19 - all'estremità del cilindro 17 opposta a quella portante il manicotto 27 - presenta una testata 31 alla quale, mediante un tubetto 33, affluisce aria compressa. La testata 31 comprende una valvola a due vie (on-off), non mostrata nel disegno, che può essere azionata mediante una maniglia 35 per alimentare aria compressa al martinetto, ed una valvola di scarico 37 azionabile mediante un pulsante 39, per mettere il martinetto in comunicazione con l'ambiente, consentendo di estrarre o far rientrare lo stelo 23 per piazzare gli elementi divaricatori il, 13 ad una distanza reciproca conveniente. Per l'impiego, l'attrezzo può essere impugnato con una sola mano afferrando il cilindro 17 del martinetto, con la maniglia 35 ed il pulsante 39 che restano a portata delle dita di tale mano per l'azionamento del martinetto. The jack 19 - at the end of the cylinder 17 opposite to that carrying the sleeve 27 - has a head 31 to which, by means of a tube 33, compressed air flows. The head 31 comprises a two-way valve (on-off), not shown in the drawing, which can be operated by means of a handle 35 to supply compressed air to the jack, and an exhaust valve 37 which can be activated by means of a button 39, to put the jack in communication with the environment, allowing the stem 23 to be extracted or retracted to place the retractor elements 11, 13 at a convenient mutual distance. For use, the tool can be gripped with one hand by gripping the cylinder 17 of the jack, with the handle 35 and the button 39 remaining within reach of the fingers of this hand for operating the jack.

Come accennato, nel caso di manutenzione di freni a disco muniti del noto dispositivo di recupero del gioco per il comando manuale del freno, oltre al rientro del pistone del freno è necessario ruotare su se stesso per alcuni giri il pistone stesso per riportare il dispositivo di recupero del gioco in assetto compatibile con la dimensione assiale della pastiglia nuova non usurata. A tale scopo il pistone 9 presenta la faccia 9A scanalata per consentire l'impegno di un cacciavite o di altro attrezzo atto a ruotare il pistone sul proprio asse; tale operazione tuttavia normalmente richiede lo smontaggio della pinza dal veicolo. Per evitare tale inconveniente, l'attrezzo secondo l'invenzione comprende un piattello 41 che è imperniato mediante un proprio perno assiale 42 - in modo girevole secondo un asse X-X parallelo all'asse del martinetto - all'elemento divaricatore 11 solidale con lo stelo 23 del martinetto. Il piattello 41 è munito di denti periferici 43 atti ad essere azionati mediante una chiave 45 per far ruotare il piattello, come operazione preliminare. La superficie 41A del piattello destinata a venire in contatto con il pistone del freno è rivestita di uno strato di gomma o di altro materiale resiliente atto a far presa con la faccia scanalata del pistone, adattandosi così automaticamente a conformazioni diverse della faccia del pistone, a seconda dei modelli di freno su cui operare. Il perno 42 è solidale al piattello e presenta una gola per un anello o-ring in gomma od altro materiale simile atto a fare un leggero attrito nel foro dell'elemento 11, consentendo la rotazione relativa. In tal modo il piattello 41 può restare estemporaneamente unito all'elemento 11 durante la manipolazione dell'attrezzo ed è facilmente separabile dall'elemento 11 quando l'attrezzo venga utilizzato per pinze prive di comando manuale. As mentioned, in the case of maintenance of disc brakes equipped with the known clearance recovery device for manual brake control, in addition to the retraction of the brake piston, it is necessary to rotate the piston on itself for a few turns to bring the brake device back. clearance recovery in trim compatible with the axial dimension of the new, not worn pad. For this purpose the piston 9 has a grooved face 9A to allow the engagement of a screwdriver or other tool adapted to rotate the piston on its own axis; however, this operation normally requires disassembly of the caliper from the vehicle. To avoid this drawback, the tool according to the invention comprises a plate 41 which is hinged by means of its own axial pin 42 - in a way that can rotate along an axis X-X parallel to the axis of the jack - to the spreader element 11 integral with the stem 23 of the jack. The plate 41 is provided with peripheral teeth 43 adapted to be operated by means of a key 45 to rotate the plate, as a preliminary operation. The surface 41A of the plate intended to come into contact with the brake piston is coated with a layer of rubber or other resilient material suitable for gripping the grooved face of the piston, thus automatically adapting to different conformations of the piston face, to depending on the brake models to be operated on. The pin 42 is integral with the plate and has a groove for an o-ring made of rubber or other similar material capable of making a slight friction in the hole of the element 11, allowing relative rotation. In this way the plate 41 can remain extemporaneously joined to the element 11 during the manipulation of the tool and is easily separable from the element 11 when the tool is used for grippers without manual control.

E' inteso che il disegno non mostra che una esemplificazione data solo quale dimostrazione pratica del trovato, potendo esso trovato variare nelle forme e disposizioni senza peraltro uscire dall'ambito del concetto che informa il trovato stesso. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni accluse ha lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni con riferimento alla descrizione, e non limita l'ambito della protezione rappresentata dalle rivendicazioni. It is understood that the drawing shows only an exemplification given only as a practical demonstration of the invention, since it can be found to vary in forms and arrangements without however departing from the scope of the concept that informs the invention itself. The presence of any reference numbers in the attached claims has the purpose of facilitating the reading of the claims with reference to the description, and does not limit the scope of protection represented by the claims.

Claims

CLAIMS 1) A tool to be used in the replacement of automotive disc brake pads to make the pad control piston (s) retract without disassembling the relative caliper and comprising a pair of thinned spreader elements suitable to be inserted between the disc and the surface front of the pistons themselves, each on opposite sides of the disc, characterized by the fact that said elements (11, 13) are integral respectively with the piston (15) and with the cylinder (17) of a pneumatic jack (19) and that means are provided guide guides (11B, 13B) adapted to keep the elements (11, 13) themselves facing each other in the same reciprocal angular position.

2) Tool as per claim 1, characterized by the fact that the cylinder (17) of the jack, at the output end of the rod (23), is equipped with a low friction bushing (29) to facilitate the sliding of the rod even in presence of an offset effort with respect to the stem.

3) Tool as per claim 2, characterized in that said bush (29) is of the axial sliding ball type, is inserted in a sleeve (27) applied to said end of the cylinder, and that the spreader element (13) integral with the cylinder it is actually fixed to said sleeve (27).

4) Tool according to claims 1 to 3, characterized in that said guide means comprise a groove (13B) obtained in the element integral with the cylinder, and a rod (11B) fixed at one end to the spreader element (11 ) integral with the rod (23) of the jack, the rod (11B) being developed parallel to the axis of the rod and slidingly inserted in said groove (13B).

5) Tool according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a two-way valve and an exhaust valve (37) for actuating the jack and for eliminating the pressure inside it, respectively.

6) Tool as per claim 5, characterized by the fact that said valves are integral with the cylinder (17) and are equipped with operating buttons (39) or levers (35) placed within reach of the fingers of the hand that holds the tool, grasped by means of the cylinder (17) itself.

7) Tool according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a rotating plate (41) hinged to one of the retractor elements (11, 13), able to couple frontally with the grooved surface of the piston (9) to be retracted in a disc brake caliper (1) equipped with the clearance recovery system for manual brake control, said plate (41) being equipped with peripheral teeth (43) for the insertion of a key (45) suitable for rotate the plate (41) and with it the piston (9) on its axis.

8) Tool as per claim 7, characterized by the fact that the plate (41) is hinged to the element 11 by means of a pin 42 equipped with a groove for an o-ring (45) able to generate a slight friction in the housing hole in the element (11), for an easy removal of the plate itself.

9) Tool as per claim 7 or 8, characterized in that the surface (41A) of the plate intended to come into contact with the brake piston (9) is coated with a layer of rubber or other resilient material suitable for gripping with the grooved face (9A) of the piston.

10) A tool to be used when replacing disc brake pads to make the pad control pistons return to their seat; all as described above and represented by way of example in the attached drawing.