MX2014009210A - Sistema de retencion de forro de freno de disco de vehiculo automotor. - Google Patents
Sistema de retencion de forro de freno de disco de vehiculo automotor.Info
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Abstract
La presente invención se relaciona con un sistema de retención de forro de un freno de disco de un vehículo automotor, en particular de un vehículo industrial, presentando una pinza de freno (1) que se tiende sobre un disco de freno, un portador de freno (1) fijado en su posición del lado del vehículo, el portador de freno referido teniendo espigas portadoras (2, 3) del lado de la entrada y del lado de la salida, y una parte de puente (4) que conecta las espigas portadoras (2, 3) entre sí, al menos un forro de freno (5) provisto de una placa portadora de forro (51) y un forro de fricción fijado a la misma y que es soportado en un alojamiento de forro (7) formado por las espigas portadoras (2, 3) y la parte de puente (4), pudiendo fijarse una sobre otra en unión positiva con juego al menos una de las espigas portadoras (2, 3) del portador de freno (1) y la superficie de apoyo de la placa portadora de forro (51) adyacente al mismo, estando sostenido el al menos único forro de freno (5) en el alojamiento de forro (7) bajo precarga elástica ejercida por medio de un muelle de retención de forro (6) que se extiende en forma transversal a la dirección del eje del disco de freno y que se puede desviar radialmente en el forro de freno (5), estando dispuesto el al menos único muelle de retención de forro (6) de modo tal que el muelle de retención de forro (6) en estado montado empuja sin juego el forro de freno (5) en dirección opuesta a la parte de puente (4) del portador de freno (1) contra las espigas portadoras (2, 3).
Description
SISTEMA DE RETENCIÓN DE FORRO DE FRENO DE DISCO DE VEHÍCULO
AUTOMOTOR DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se relaciona con un sistema de retención de forro de un freno de disco de un vehículo automotor, en particular de un vehículo industrial de acuerdo con el concepto general de la reivindicación 1.
Este tipo de sistemas de retención de forro de frenos de disco son conocidos del estado de la técnica en numerosas variantes de modalidad.
Los forros de freno se alojan en estos habitualmente en el alojamiento de forro de un portador de freno y se aseguran por medio de un muelle de retención de forro contra un arco de fijación del forro en una pinza de freno que se tiende sobre el portador de freno. El muelle de retención de forro ejerce para esto una presión sobre el forro de freno con una fuerza FF, dirigida contra el portador de freno. Durante el frenado, el forro de freno se desplaza en torno a un pivote a causa del par de fuerzas M transmitida al forro de freno contra la fuerza del muelle correspondiente al muelle de retención de forro, pudiéndose ubicar aquí el pivote en la zona de un extremo superior del espiga portadora del lado de la salida del portador de freno .
Puesto que se puede llegar a producir una
transmisión del par de fuerzas debido al movimiento del forro de freno sobre un elemento de presión de la pinza de freno y sobre un tubo roscado dispuesto allí, la rotación del forro de freno puede ocasionar un ajuste de desgaste indeseado .
Para impedir semejante movimiento de rotación de la pinza de freno, no es conducente ni siquiera una retención en unión positiva del forro de freno en el alojamiento del forro de freno formado por las espigas portadoras de la pinza de freno junto con una pieza de puente del portador de freno que conecta las espigas portadoras, puesto que tolerancias impuestas por la producción de los forros de freno y de la pinza de freno exigen un juego mínimo.
Es tarea de la presente invención impedir eficazmente la rotación del forro de freno, descrita precedentemente, durante el frenado.
Se resuelve esta tarea mediante un sistema de retención de forro de un freno de disco de un vehículo automotor mediante las características de la reivindicación 1.
Un sistema de retención de forro configurado en este sentido se caracteriza sobre todo porque se dispone al menos un muelle de retención de forro en el alojamiento de forro entre una cara del forro de freno que es orientada en
dirección a la parte de puente del portador de freno y la parte de puente del portador de freno, el muelle de retención de forro en estado montado ejerciendo una presión libre de juego sobre el forro de freno en dirección opuesta al puente del portador de freno contra las espigas portadoras .
Mediante la disposición del muelle de retención de forro de tal manera que el muelle de retención de forro ejerza presión sobre el forro de freno, no en la dirección de la parte de puente del portador de freno sino en forma radial hacia afuera en sentido opuesto, se empuja el forro de freno con la fuerza FF directamente a la unión positiva entre el forro de freno y el espiga de portador de freno, por lo cual en estado libre de fuerzas, es decir en un estado en el que no tiene lugar ningún evento de frenado, el forro de freno se ubica de un modo radial hacia afuera en unión positiva con las espigas del portador de freno, conservándose asimismo la tolerancia necesaria para desmontaje del forro de freno del alojamiento del forro de freno o bien para el montaje en el alojamiento del forro de freno, y estando asegurada también la compensación necesaria para la dilatación térmica. Si se inicia ahora un proceso de frenado, entonces solo seria posible, condicionado a la tolerancia, un vuelco del forro de freno en la zona del espiga portadora del lado de la salida, lo
cual no obstante se inhibe a causa de la fuerza de rozamiento FR dominante en el espiga de portador de freno del lado de salida gracias al apoyo de la cara del forro de freno en el espiga de portador de freno del lado de salida.
Gracias al apoyo del forro de freno en la cara radial externa de la unión positiva, el pivote del forro de freno se desplaza con la introducción de un par de fuerzas a causa de un evento de frenado desde el espiga portadora del lado de salida hasta el espiga portadora del lado de entrada, por lo que se logra impedir eficazmente un movimiento de rotación del forro de freno en la dirección de una de las direcciones principales de rotación del disco de freno.
Variantes ventajosas de modalidad de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con variantes ventajosas de modalidad, el muelle de retención de forro está realizado como muelle de hoja, como resorte helicoidal, muelle de disco o también como resorte de espiral respectivamente muelle de torsión, los cuales son capaces todos ellos de sostener el forro de freno en estado libre de frenado en unión positiva en su cara radial externa de las espigas portadoras o bien del forro de freno.
De acuerdo con una variante alternativa de modalidad, el sistema de retención de forro está realizado
de modo que el muelle de retención de forro está soportado en un arco de retención de forro fijada en la pinza de freno, estando el muelle de retención de forro realizado como muelle de tracción. También con esta disposición inventiva se puede mantener el forro de freno en la zona radial externa de las espigas portadoras en unión positiva, de modo que también con esta disposición se puede lograr eficazmente el efecto deseado de impedir la rotación en caso de un frenado.
A continuación se describen con mayor detalle ejemplos de modalidades de la invención mediante las figuras adjuntas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Se muestra:
Figura 1: una vista frontal de un sistema de retención de forro, conocido del estado de la técnica.
Figura 2: una vista frontal de una primera variante de modalidad de un sistema de retención de forro de acuerdo con la invención.
Figuras 3 a 6 : otras vistas frontales de variantes de modalidad de un sistema de retención de forro, de acuerdo con la invención.
EXPLICACIÓN DE LOS EJEMPLOS DE MODALIDAD
En la siguiente descripción de las figuras, los términos arriba, abajo, a izquierda, a derecha, delante,
detrás, etc. se refieren exclusivamente a la figura y la posición ejemplares del sistema de retención de forro, del portador de freno, del muelle de retención de forro y similares, elegidas en las figuras correspondientes. Estos términos no se deben entender en forma limitante, es decir, estas referencias pueden variar mediante posiciones diferentes de operación, mediante la disposición de simetría u otras.
En la figura 1 se muestra una vista frontal de un sistema de retención de forro de un freno de disco de un vehículo automotor, conocido del estado de la técnica. El sistema de retención de forro presenta una pinza de freno 1 con dos espigas portadoras 2, 3 que están unidas entre si mediante una parte de puente 4 y forman conjuntamente un alojamiento de forro 7 en la que los forros de freno 5 se pueden posicionar a ambos lados de un disco de freno (no mostrado) .
El forro de freno 5 mismo consta aquí de una placa portadora de forro 51 y un forro de fricción (no mostrado) orientado hacia el disco de freno 5.
Los forros de freno se mantienen aquí fijos en la posición de montaje mediante un muelle de retención de forro 6 bajo presión del muelle en el alojamiento de forro 7. El muelle de retención de forro 6 está fijo en ese sentido en un arco de retención de forro 8 de la pinza de
freno (no mostrada) y empuja el forro de freno 5 con la fuerza del muelle FF contra la pinza de freno 1 en la dirección de la parte de puente portador 4.
Si se inicia ahora una operación de frenado, el forro de freno es empujado contra el disco de freno, por lo que un forro d freno se mueve por la rotación del disco de freno en un sentido principal de rotación "HDR" en forma contraria a la fuerza del muelle en el muelle de retención de forro y en torno a un pivote D que se encuentra en el extremo superior del espiga portadora del lado de la salida 2. Para impedir este movimiento de rotación no basta ni siquiera una unión positiva del forro de freno 5 con las espigas portadoras 2, 3 de la pinza de freno 1, por ejemplo mediante la formación de protuberancias laterales en la placa portadora de forro 51 y las correspondientes escotaduras en las caras internas de las espigas portadoras 2, 3 orientadas en dirección al forro de freno 5, ya que las tolerancias de estos componentes, debidas al proceso de producción, exigen un juego mínimo.
En la Figura 2 se muestra una primera variante preferida de modalidad de un sistema de retención de forro de un vehículo de acuerdo con la invención.
En contraposición al sistema de retención de forro que se muestra en la Figura 1, el muelle de retención de forro se dispone de forma tal que éste empuja en el
estado montado el forro de freno 5 en dirección opuesta a la parte de puente 4 de la pinza de freno 1 sin juego contra las espigas portadoras 2, 3.
El muelle de retención de forro está construido en la variante de modalidad mostrada en la Figura 2 como muelle de hoja, el cual se retiene en forma céntrica en una escotadura 54 en la cara 57 de la placa portadora de forro 51 de forro de freno 5 opuesta a la parte de puente 4, preferentemente mediante una arco de retención 61 que abraza el muelle de retención de forro 6 perpendicularmente a su extensión longitudinal. Ambas zonas del extremo 62 del muelle de retención de forro 6 se apoyan en la cara superior de la parte de puente 4 orientadas hacia el forro de freno y empujan de este modo el forro de freno 5 con la fuerza FF mediante los resaltes 52, 53 formados en las superficies laterales 55, 56 de la placa portadora de forro 51 contra el borde de las escotaduras 22, 32, el cual se ubica radialmente afuera en las caras internas 21, 31 de las espigas portadoras 2, 3 orientadas hacia el forro de freno 5.
El hueco 71 entre la cara inferior 57 del forro de freno y la cara superior de la parte de puente 4 asi como entre la zona de las escotaduras 22, 32 próxima al puente 4 y los resaltes 52, 53 de la placa portadora de forro 51, el cual se produce al empujar el forro de freno 5
hacia arriba, asegura la compensación necesaria para la dilatación térmica en semejante sistema de retención de forro, asi como la tolerancia requerida para el montaje y desmontaje del forro de freno 5.
Una ventaja significativa resulta, sin embargo, del hecho que gracias al levantamiento del forro de freno de modo tal que el forro de freno 5 se apoye ahora más radialmente afuera en las escotaduras 22, 32 de las espigas portadoras 2, 3, y un par de fuerzas, M que actúa durante el proceso de frenado, desplazca el pivote DI del borde superior del espiga portadora 2 del lado de la salida hasta la zona de contacto del resalte 53 de la placa portadora de forro 51 con la escotadura 32 del espiga portadora 3 del lado de entrada, de manera que el forro de freno 5 se inclinaría radialmente adentro a causa del par de fuerzas M generada sobre la cara de la zona de salida del forro de freno 5, lo que, sin embargo, se impide al apoyarse la superficie lateral 55 del forro de freno 5, opuesta al espiga portadora 2 del lado de la salida, en la cara interna 21 del espiga portadora 2 del lado de la salida, orientada hacia el forro de freno 5. A causa del apoyo de estas dos caras 55 y 21 una en otra, la fuerza de rozamiento FR contrarresta el momento M, por lo que de este modo se impide eficazmente un movimiento de rotación del forro de freno 5 durante un proceso de frenado.
En la variante de modalidad del sistema de retención de forro de acuerdo con la invención mostrada en la Figura 3, el muelle de retención de forro 6 es configurado también como resorte de disco, estando en contacto las zonas del extremo 62 del muelle de retención de forro 6 en la cara inferior 57 del forro de freno 5 y apoyándose la zona central del muelle de retención de forro construido como muelle de hoja en la parte de puente 4.
En la variante de modalidad del sistema de retención de forro de acuerdo con la invención mostrada en la Figura 4, el muelle de retención de forro está construido como resorte helicoidal, estando previstos aquí para cada uno de los forros de freno 5 preferentemente dos de estos resortes helicoidales que empujan el forro de freno 5 hacia arriba contra la parte de puente 4 a la unión positiva con las espigas portadoras 2, 3.
En la variante de modalidad del sistema de retención de forro de acuerdo con la invención mostrada en la Figura 5, el muelle de retención de forro 6 está construido en forma de dos resortes de disco que, al igual que la variante de modalidad mostrada en la Figura 4, empujan en su caso desde la cara inferior 57 del forro de freno 5 el borde del lado de la entrada o bien del lado de la salida próximo a ella en el alojamiento de forro 7 del forro de freno contra la cara superior de la parte de
puente 4 a la unión positiva con las espigas portadoras 2, 3.
Finalmente, en la Figura 6 se muestra una variante de modalidad del sistema de retención de forro de acuerdo con la invención en el que el muelle de retención de forro 6 está construido como resorte de torsión que está anclado al puente 4 y que sostiene el forro de freno 5 en la posición elevada en unión positiva con las espigas portadoras 2, 3.
También es imaginable una variante de modalidad en la que el muelle de retención de forro está construido como muelle de tracción que se apoya en un arco de retención de forro 8 fijado en la pinza de freno, como se muestra en el sistema de retención de forro de acuerdo con el estado de la técnica expuesto en la Figura 1.
LISTA DE SIGNOS DE REFERENCIA
1 Portador de freno
2 Espiga portadora
3 Espiga portadora
4 Parte de puente
5 Forro de freno
6 Muelle de retención de forro
7 Alojamiento de forro
8 Arco de retención de forro
21 Cara
22 Escotadura
32 Escotadura
51 Placa de forro de freno
52 Resalte
53 Resalte
54 Escotadura
55 Superficie lateral
56 Superficie lateral
57 Cara inferior
61 Arco de retención
62 Zona de extremo del arco de retención
71 Hueco
D Pivote
DI Pivote
FF Fuerza
FR Fuerza de rozamiento
HDR Sentido principal de rotación
M Par de fuerzas
Claims (8)
1. Sistema de retención de forro de un freno de disco de un vehículo automotor, en particular de un vehículo industrial, comprendiendo - una pinza de freno que se tiende encima en un disco de freno, - una pinza de freno fija del lado del vehículo con espigas portadoras del lado de entrada y del lado de salida y una parte de puente que une las espigas portadoras entre sí, - al menos un forro de freno equipado con una placa portadora de forro y un forro de fricción fijado a la misma que es llevado a un alojamiento de forro formada por las espigas portadoras y la parte de puente, - pudiendo fijarse entre sí en unión positiva con juego al menos una de las espigas portadoras del portador de freno y las superficies de soporte, adyacentes a éstas, de la placa portadora de forro, - reteniéndose el al menos único forro de freno bajo precarga elástica en el alojamiento de forro por medio de un muelle de retención de forro que se extiende transversalmente a la dirección del eje del disco de freno y radialmente desviable en el forro de freno, caracterizado porque - el al menos único muelle de retención de forro está dispuesto de modo tal que el muelle de retención de forro en estado montado empuja el forro de freno en dirección opuesta a la parte de puente de la pinza de freno sin juego contra las espigas portadoras.
2. Sistema de retención de forro de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el al menos único muelle de retención de forro está dispuesto en el alojamiento de forro entre una cara del forro de freno opuesta a la parte de puente del portador de freno y la parte de puente del portador de freno.
3. Sistema de retención de forro de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el muelle de retención de forro está configurado como muelle de tracción que se apoya en un arco de retención de forro fijada en la pinza de freno.
4. Sistema de retención de forro de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el muelle de retención de forro está configurado como muelle de hoja.
5. Sistema de retención de forro de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes 1 a 3, caracterizado porque el muelle de retención de forro está configurado como resorte helicoidal.
6. Sistema de retención de forro de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes 1 a 3, caracterizado porque el muelle de retención de forro está configurado como resorte de disco.
7. Sistema de retención de forro de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes 1 a 3, caracterizado porque el muelle de retención de forro está configurado como muelle de torsión.
8. Sistema de retención de forro de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las superficies de soporte de la placa portadora de forro adyacentes a las espigas portadoras de portador de freno comprenden unos resaltes que se extienden en cada caso en socavados en las caras interiores de las espigas portadoras orientadas hacia la placa portadora de forro. RESUMEN La presente invención se relaciona con un sistema de retención de forro de un freno de disco de un vehículo automotor, en particular de un vehículo industrial, presentando una pinza de freno (1) que se tiende sobre un disco de freno, un portador de freno (1) fijado en su posición del lado del vehículo, el portador de freno referido teniendo espigas portadoras (2, 3) del lado de la entrada y del lado de la salida, y una parte de puente (4) que conecta las espigas portadoras (2, 3) entre sí, al menos un forro de freno (5) provisto de una placa portadora de forro (51) y un forro de fricción fijado a la misma y que es soportado en un alojamiento de forro (7) formado por las espigas portadoras (2, 3) y la parte de puente (4), pudiendo fijarse una sobre otra en unión positiva con juego al menos una de las espigas portadoras (2, 3) del portador de freno (1) y la superficie de apoyo de la placa portadora de forro (51) adyacente al mismo, estando sostenido el al menos único forro de freno (5) en el alojamiento de forro (7) bajo precarga elástica ejercida por medio de un muelle de retención de forro (6) que se extiende en forma transversal a la dirección del eje del disco de freno y que se puede desviar radialmente en el forro de freno (5), estando dispuesto el al menos único muelle de retención de forro (6) de modo tal que el muelle de retención de forro (6) en estado montado empuja sin juego el forro de freno (5) en dirección opuesta a la parte de puente (4) del portador de freno (1) contra las espigas portadoras (2, 3).
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