ITMI20090098A1

ITMI20090098A1 - BRUSH FOR BRAKE DISC AND BRAKING SYSTEM

Info

Publication number: ITMI20090098A1
Application number: IT000098A
Authority: IT
Inventors: Mario Enzler
Original assignee: Mario Enzler
Priority date: 2009-01-28
Filing date: 2009-01-28
Publication date: 2010-07-29

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo: Description of the industrial invention entitled:

"Nottolino per disco freno e sistema frenante.” "Pawl for brake disc and braking system."

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Campo dell’invenzione Field of the invention

La presente invenzione riguarda un nottolino per disco freno, in particolare per motocicli. The present invention relates to a pawl for a brake disc, in particular for motorcycles.

TECNICA ANTERIORE FRONT TECHNIQUE

Nel campo degli impianti frenanti a disco, in particolare per motocicli sono diffusi i dischi freno di tipo detto flottante. Questo tipo di disco è fissato ad un mozzo mediante una serie di nottolini nel seguente modo: il disco, lungo il perimetro interno presenta una serie di rientranze, in genere di forma semicircolare con la apertura rivolta verso il centro del disco e della ruota. Le rientranze possono essere ricavate su proiezioni che si dipartono dal bordo interno della pista frenante verso il centro, oppure sul bordo interno del disco in una porzione non interessata dal contatto con le pastiglie. Anche il mozzo presenta una serie di rientranze semicircolari sul bordo esterno, per esempio su una serie di proiezioni radiali, con la apertura rivolta verso l’esterno e sostanzialmente disposte complanarmente alle rientranze del disco, e reciprocamente affacciate ad esse, in modo da formare un anello circolare. Nella sede circolare che si viene a formare è infilato un nottolino avente un corpo cilindrico, tale da occupare entrambe le rientranze semicircolari. Essendo le rientranze semicircolari distribuite uniformemente lungo tutta la circonferenza in numero sufficiente, in genere in modo da usare almeno tre nottolini, questo sistema impedisce lo spostamento reciproco tra mozzo e disco nel senso tangenziale e permette di trasmettere la coppia tra questi due elementi tramite i nottolini. I nottolini possono essere in numero maggiore, da quattro a sei o anche di più, a seconda delle esigenze. Per impedire lo sfilamento dei nottolini e mantenere in posizione il disco sul mozzo, i nottolini presentano una testa più larga del corpo centrale, a forma di flangia, di solito rivolta verso l'esterno della ruota. Dalla parte opposta il corpo centrale presenta una sporgenza atta a formare un labbro sporgente per ribattitura. In genere, prima della ribattitura vengono inserite sul corpo centrale una rondella ed una rondella elastica, per bloccare il disco. In the field of disc braking systems, in particular for motorcycles, brake discs of the so-called floating type are widespread. This type of disc is fixed to a hub by means of a series of pawls in the following way: the disc, along the internal perimeter has a series of recesses, generally of a semicircular shape with the opening facing the center of the disc and of the wheel. The recesses can be obtained on projections that depart from the inner edge of the braking track towards the center, or on the inner edge of the disc in a portion not affected by contact with the pads. The hub also has a series of semicircular recesses on the outer edge, for example on a series of radial projections, with the opening facing outwards and substantially arranged coplanar with the recesses of the disc, and mutually facing them, so as to form a circular ring. A pawl having a cylindrical body, such as to occupy both semicircular recesses, is inserted into the circular seat that is formed. Since the semicircular recesses are uniformly distributed along the entire circumference in sufficient number, generally in order to use at least three pawls, this system prevents the reciprocal displacement between hub and disc in the tangential direction and allows the torque to be transmitted between these two elements through the pawls. . The pawls can be in greater number, from four to six or even more, depending on the needs. To prevent the pawls from slipping out and keep the disc in position on the hub, the pawls have a head that is wider than the central body, in the form of a flange, usually facing the outside of the wheel. On the opposite side, the central body has a projection adapted to form a protruding lip by riveting. In general, before the riveting, a washer and an elastic washer are inserted on the central body to lock the disc.

Questo tipo di sistema frenante presenta il vantaggio della semplicità costruttiva e di un ridotto ingombro, oltre al fatto che il disco flottante ha la possibilità di un minimo movimento assiale che ne permette un perfetto autocentraggio tra le ganasce del freno. Questo garantisce anche una notevole stabilità nelle frenate in curva. Inoltre è facile la sostituzione del disco e la manutenzione. This type of braking system has the advantage of constructive simplicity and reduced overall dimensions, in addition to the fact that the floating disc has the possibility of a minimum axial movement which allows perfect self-centering between the brake shoes. This also guarantees considerable stability when braking when cornering. In addition, disc replacement and maintenance are easy.

Per contro, data la forma cilindrica del corpo centrale dei nottolini un minimo gioco tra essa e le rientranze, la pressione sui bordi delle rientranze, quando viene trasmessa una coppia tra il disco ed il mozzo, è concentrata sugli spigoli estremi di esse; il fenomeno è aggravato . Questo può costituire un problema, specialmente se il mozzo, come spesso accade, è in alluminio o lega diversa dall'acciaio, dotata di minore durezza, e quindi soggetta a possibile deformazione i caso di sforzo mal distribuito. Inoltre, la forza centrifuga tende a spingere i nottolini verso l’esterno, distribuendo il gioco verso le rientranze del mozzo, peggiorando quindi la distribuzione dello sforzo su di esse, mentre un miglioramento si potrebbe avere dalla parte del disco, che tuttavia è in genere in acciaio e risentirebbe del problema citato assai meno del mozzo. On the other hand, given the cylindrical shape of the central body of the pawls, a minimum play between it and the recesses, the pressure on the edges of the recesses, when a torque is transmitted between the disc and the hub, is concentrated on the extreme edges of the same; the phenomenon is aggravated. This can be a problem, especially if the hub, as often happens, is made of aluminum or an alloy other than steel, with a lower hardness, and therefore subject to possible deformation in the case of poorly distributed stress. Furthermore, the centrifugal force tends to push the pawls outwards, distributing the play towards the recesses in the hub, thus worsening the distribution of the effort on them, while an improvement could be had on the part of the disc, which however is generally in steel and would suffer from the aforementioned problem much less than the hub.

SOMMARIO SUMMARY

I problemi sopra esposti sono ora stati risolti mediante un nottolino per disco freno di tipo flottante, in particolare per motocicli, avente un corpo centrale delimitato da una parete laterale sostanzialmente parallela ad un asse longitudinale di detto nottolino, detto corpo centrale avente sezione trasversale diversa da circolare, una prima estremità avente una porzione sporgente, in direzione traversale a detto asse, rispetto a detta parete laterale, una seconda estremità che presenta mezzi per il bloccaggio del nottolino in una sede apposita. Preferibilmente, detta seconda estremità è atta a formare, preferibilmente mediante ribattitura, un labbro sporgente, atto a trattenere almeno una rondella infilata nel nottolino. The above problems have now been solved by means of a pawl for a floating type brake disc, in particular for motorcycles, having a central body delimited by a side wall substantially parallel to a longitudinal axis of said pawl, said central body having a cross section different from circular, a first end having a projecting portion, in a direction transversal to said axis, with respect to said side wall, a second end having means for locking the pawl in a suitable seat. Preferably, said second end is adapted to form, preferably by riveting, a protruding lip, able to retain at least one washer inserted in the pawl.

Secondo un aspetto preferito, il corpo centrale ha sezione trasversale in parte rettangolare, più preferibilmente in parte formante una sezione semicircolare ed una parte poligonale, preferibilmente quadrata o rettangolare. According to a preferred aspect, the central body has a partly rectangular cross section, more preferably partly forming a semicircular section and a polygonal part, preferably square or rectangular.

L’invenzione riguarda anche un sistema frenante a disco di tipo flottante comprendente un mozzo avente, lungo un bordo esterno, rientranze rivolte radialmente verso l’esterno, di forma diversa da semicircolare, preferibilmente poligonale, più preferibilmente quadrata o rettangolare, atte ad impegnarsi con la parte a sezione diversa dalla semicircolare di corpo centrale di un nottolino come sopra descritto. The invention also relates to a floating-type disc braking system comprising a hub having, along an outer edge, recesses facing radially outwards, of a shape other than semicircular, preferably polygonal, more preferably square or rectangular, suitable for engaging with the section part different from the semicircular part of the central body of a pawl as described above.

Il nottolino è preferibilmente ottenuto per sinterizzazione, preferibilmente di polveri a base di ferro, per esempio in acciaio. The pawl is preferably obtained by sintering, preferably of iron-based powders, for example in steel.

Secondo un aspetto dell’invenzione, detto sistema comprende un disco freno avente rientranze, lungo un bordo interno e rivolte verso l’interno, atte ad impegnare una parte di corpo centrale di un nottolino come sopra descritto ed una pluralità di nottolini come sopra descritto, ciascuno alloggiato nella sede ricavata da una rientranza di detto disco ed una di detto mozzo, e con la seconda estremità ribattuta per formare una sporgenza in modo da impedirne lo sfilamento da detta sede. According to an aspect of the invention, said system comprises a brake disc having recesses, along an inner edge and facing inwards, suitable for engaging a central body part of a pawl as described above and a plurality of pawls as described above, each housed in the seat obtained from a recess of said disc and one of said hub, and with the second end riveted to form a protrusion so as to prevent it from slipping out of said seat.

L’invenzione riguarda anche un metodo di costruzione del sistema frenante. The invention also concerns a method of constructing the braking system.

ELENCO DELLE FIGURE LIST OF FIGURES

La presente invenzione verrà ora illustrata mediante la descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, fornite a puro titolo di esempio, con l’ausilio delle figure allegate che rappresentano un nottolino secondo l’invenzione, di cui: The present invention will now be illustrated by means of the detailed description of preferred but not exclusive embodiments, provided purely by way of example, with the aid of the attached figures representing a pawl according to the invention, of which:

la figura 1 rappresenta schematicamente una vista prospettica; Figure 1 schematically represents a perspective view;

la figura 2 rappresenta schematicamente una vista frontale, dalla parte di detta seconda estremità del nottolino; Figure 2 schematically represents a front view, from the side of said second end of the pawl;

la figura 3 rappresenta schematicamente una vista laterale; Figure 3 schematically represents a side view;

la figura 4 rappresenta schematicamente una vista laterale in sezione secondo il piano IV-IV di figura 3; Figure 4 schematically represents a sectional side view along the plane IV-IV of Figure 3;

la figura 5 rappresenta schematicamente una diversa vista prospettica. Figure 5 schematically represents a different perspective view.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT

Con riferimento alle figure, il nottolino presenta un corpo centrale 1, con una parete laterale 3 sostanzialmente parallela ad un asse longitudinale del nottolino, una prima estremità 5 avente una porzione 2, eccedente in sezione trasversale quella del corpo centrale, porzione che può costituire sostanzialmente una flangia, non necessariamente circolare. La seconda estremità 4 è atta ad essere ribattuta per formare un labbro atto a trattenere una rondella contro il nottolino, in modo da evitarne lo sfilamento. La seconda estremità ha preferibilmente forma cilindrica, sulla quale possa essere infilata una rondella di tipo normale ed una rondella elastica. Ribattendo la porzione eccedente le rondelle, dopo che il nottolino sia stato posizionato nella sede, si eviterà che questo venga sfilato, similmente a quanto avviene già con dischi flottanti. Generalmente, ma non necessariamente questo avviene dalla parte del disco rivolta verso la ruota. Se opportuno, la seconda estremità può presentare una parte cilindrica di diametro maggiore rispetto a quella atta ad essere deformata per ribattitura, posta fra quest’ultima ed il corpo centrale. Essa è destinata ad accogliere le rondelle, che avranno diametro interno corrispondente. Si crea così uno scalino, che permette di avere una ribattitura più facilmente riproducibile come risultati dimensionali. Tuttavia è possibile anche che le rondelle siano infilate direttamente sulla parte da ribattere, in maniera analoga a quanto avviene di consueto, esistendo nottolini di diverso tipo. With reference to the figures, the pawl has a central body 1, with a side wall 3 substantially parallel to a longitudinal axis of the pawl, a first end 5 having a portion 2, exceeding in cross section that of the central body, a portion which can substantially constitute a flange, not necessarily circular. The second end 4 is adapted to be riveted to form a lip capable of retaining a washer against the pawl, so as to prevent its slipping. The second end preferably has a cylindrical shape, on which a normal type washer and an elastic washer can be inserted. By striking back the portion exceeding the washers, after the pawl has been positioned in the seat, this will prevent it from being pulled out, similarly to what already happens with floating discs. Generally, but not necessarily, this occurs on the side of the disc facing the wheel. If appropriate, the second end may have a cylindrical part with a larger diameter than that capable of being deformed by re-hammering, placed between the latter and the central body. It is designed to accommodate the washers, which will have a corresponding internal diameter. In this way a step is created, which allows for a more easily reproducible re-typing as dimensional results. However, it is also possible that the washers are inserted directly on the part to be riveted, in a similar way to what happens usually, as there are pawls of different types.

In alternativa, la seconda estremità può presentare altri mezzi per trattenere il nottolino, per esempio un alloggiamento per anello Sieger o altro sistema noto, ma la ribattitura resta il sistema preferito. Alternatively, the second end may have other means for retaining the pawl, for example a housing for a Sieger ring or other known system, but riveting remains the preferred system.

Secondo un aspetto preferito dell’invenzione, il corpo centrale presenta una prima parte 6 in cui la parete laterale 3 ha sezione semicircolare, formando una superficie semicilindrica, ed una seconda parte 7 in cui la parete ha sezione diversa dalla semicircolare, preferibilmente poligonale, per esempio rettangolare, in modo che la superficie 3 in corrispondenza formi un a superficie prismatica, i cui spigoli 8 sono preferibilmente arrotondati in maniera opportuna. La parte a sezione diversa dalla semicilindrica è atta ad impegnare la porzione di sede delimitata dalla rientranza ricavata sul mozzo, mentre quella semicilindrica la scanalatura ricavata sul disco. Pertanto le scanalature hanno forma corrispondente. In particolare, nel mozzo si avrà migliore distribuzione dello sforzo lungo la parete del nottolino ed il perimetro della scanalatura, per esempio lungo il lato 9, evitando gli inconvenienti sopra esposti. È stato trovato invece vantaggioso che la parte rivolta verso il disco sia cilindrica. In tal modo si possono utilizzare dischi di tipo già esistente. Inoltre, il disco è in genere in acciaio o ghisa, per cui non presenta gli inconvenienti legati al mozzo ed è assai più facile ed economico ricavare una scanalatura semicircolare, mentre una forma diversa presenterebbe problemi di vario tipo. According to a preferred aspect of the invention, the central body has a first part 6 in which the side wall 3 has a semicircular section, forming a semicylindrical surface, and a second part 7 in which the wall has a section different from the semicircular, preferably polygonal, for rectangular example, so that the surface 3 in correspondence forms a prismatic surface, the edges 8 of which are preferably rounded in an appropriate manner. The part having a section different from the semi-cylindrical part is adapted to engage the portion of the seat delimited by the recess made on the hub, while the semi-cylindrical part is able to engage the groove made on the disc. Therefore the grooves have a corresponding shape. In particular, in the hub there will be a better distribution of the effort along the wall of the pawl and the perimeter of the groove, for example along the side 9, avoiding the above mentioned drawbacks. On the other hand, it has been found advantageous for the part facing the disc to be cylindrical. In this way it is possible to use discs of an already existing type. Furthermore, the disc is generally made of steel or cast iron, so it does not have the drawbacks associated with the hub and it is much easier and cheaper to obtain a semicircular groove, while a different shape would present various problems.

Preferibilmente, il nottolino secondo la presente invenzione è ricavato per sinterizzazione di polveri di materiali opportuni, preferibilmente a base di NI, Fe, eventualmente Cu o loro leghe. In tal modo la forma necessaria può essere ottenuta in modo economico. La tecnica della sinterizzazione per ottenere componenti delle più diverse è di per sé nota, per cui non sono necessarie ulteriori delucidazioni. È comunque possibile ottenere il nottolino mediante microfusione o lavorazione meccanica o qualsiasi altra tecnica nota, se desiderato. Preferably, the pawl according to the present invention is obtained by sintering powders of suitable materials, preferably based on NI, Fe, optionally Cu or their alloys. In this way the necessary shape can be obtained in an economical way. The sintering technique to obtain components of the most diverse is known per se, so no further elucidations are necessary. It is however possible to obtain the pawl by casting or mechanical processing or any other known technique, if desired.

Le varie parti, in particolare il corpo centrale possono essere piene o cave e possono essere presenti più cavità, come nel caso rappresentato, se questo rende più facile l’ottenimento della conformazione desiderata ed in base a caratteristiche di resistenza richieste. The various parts, in particular the central body, can be solid or hollow and there may be more cavities, as in the case shown, if this makes it easier to obtain the desired conformation and based on the required strength characteristics.

Una ulteriore caratteristica dei nottolini secondo la presente invenzione è che non possono ruotare nella sede, una volata montati, per cui presentano sempre lo stesso orientamento rispetto alla direzione radiale del disco. Si può tenerne conto se si desidera provvederli di loghi o decorazioni o forme particolari, in particolare sulla superficie visibile della prima estremità. A further characteristic of the pawls according to the present invention is that they cannot rotate in the seat, a muzzle mounted, so they always have the same orientation with respect to the radial direction of the disc. This can be taken into account if you want to provide them with logos or decorations or particular shapes, in particular on the visible surface of the first end.

Claims

CLAIMS 1. Pawl for floating-type brake discs, in particular for motorcycles, having a central body (1) delimited by a side wall (3) substantially parallel to a longitudinal axis of said pawl, said central body having a cross section other than circular, a first end (5) having a projecting portion (9), in the direction transversal to said axis, with respect to said side wall, a second end (4) which has means for locking the pawl in a suitable seat.

Pawl according to claim 1, wherein said second end is adapted to form, preferably by riveting, a protruding lip, adapted to retain a washer inserted in the pawl.

Pawl according to claim 1 or 2, wherein the central body has a partly rectangular cross section, more preferably partly forming a semicircular section (6) and partly polygonal (7), preferably square or rectangular.

4. Pawl according to any preceding claim, in sintered material.

5. Floating disc braking system comprising a hub having, along an outer edge, recesses facing radially outwards, of a shape other than semicircular, suitable for engaging with the part having a section different from the semicircular part of the central body of a pawl according to any preceding claim.

6. Floating disc brake system according to claim 4 comprising a brake disc having recesses, along an inner edge and facing inwards, adapted to engage a central body part of a pawl as described above and a plurality of pawls as described above, each housed in the seat obtained from a recess of said disc and one of said hub mutually facing each other, and with the second end riveted to form a protrusion so as to prevent it from slipping out of said seat.

7. Braking system according to claim 5, comprising a non-elastic washer and an elastic washer interposed between said second riveted end and the brake disc.

8. Braking system according to any claim from 4 to 6, in which said shape other than semicircular is preferably polygonal, in particular square or rectangular.

9. Braking system according to claim 5, 6 or 7, wherein the recesses on said disc are substantially semicircular.

10. Method of constructing a braking system according to any of claims 4 to 8, comprising the reciprocal positioning of a hub having, along an outer edge, radially outward-facing recesses, of a shape other than semicircular, adapted to engage with the part with a section other than the semicircular central body of a pawl according to any one of claims 1 to 3 and of a brake disc having recesses, along an inner edge and facing inwards, suitable for engaging a central body part of a pawl such as described above, so as to create, between the recesses of the hub and of the brake disc, a plurality of seats having a shape other than circular; the introduction, in said seats of pawls according to any of claims 1 to 3; the riveting of the second end of each pawl.

11. Method according to claim 9, comprising, before riveting, the introduction on the pawl of a non-elastic and an elastic washer.