PT1918606E - Travão de disco - Google Patents

Description

1 DESCRIÇÃO "TRAVÃO DE DISCO" A presente invenção refere-se a um travao de disco, em particular para um veiculo automóvel.

Um travão de disco compreende dois patins, colocados de um lado e do outro de um disco, solidário em rotação com uma roda do veiculo, e apertados sobre as faces do disco para desenvolver um binário de travagem por meio de uma pressão hidráulica desenvolvida num circuito de travagem comandado pelo condutor atuando sobre um pedal de travão.

Em geral, os patins são guiados por um estribo, que está ligado, por uma montagem deslizante segundo o eixo de rotação do disco, a uma chapa fixa. 0 estribo compreende um cilindro cego, no qual um êmbolo que recebe a pressão hidráulica do circuito de travagem é impelido apoiado sobre o verso de um patim. A montagem deslizante do estribo permite repartir igualmente as forças de travagem sobre os dois patins.

Uma junta anelar, de secção retangular, é ajustada numa ranhura do cilindro e compreende uma face mantida em pressão sobre o êmbolo para realizar uma estanquicidade ao fluido hidráulico que atua sobre o êmbolo. A largura da ranhura é superior à da junta, de forma a deixar uma folga axial entre a junta e a ranhura para facilitar a montagem e permitir absorver variações dimensionais provenientes, por exemplo, da compressão da junta, de tolerâncias de fabricação ou de uma dilatação da 2 junta devida ao aquecimento ou à sua impregnação pelo liquido presente.

Numa forma de realização conhecida, a ranhura tem, em secção, uma forma que se alarga na direção do eixo, para bloquear, tanto quanto possível, a parte periférica exterior da junta, permitindo ao mesmo tempo à sua parte periférica interna deslocar-se axialmente, acompanhando o êmbolo. Deste modo, para uma pequena deslocação do êmbolo, realizada aquando de uma travagem, num curso, por exemplo, da ordem de 0,5 milímetros, a face da junta em contacto com o êmbolo é arrastada por atrito sobre o êmbolo e a junta sofre uma deformação elástica.

Quando o condutor afrouxa a sua ação sobre o pedal do travão, a junta, ao retomar a sua forma, arrasta o êmbolo, que é solicitado para trás, o que permite descolar os patins do disco e evitar assim uma travagem residual, que provoca um desgaste das guarnições de fricção.

No entanto, os coeficientes de atrito da junta sobre o êmbolo e sobre o fundo da ranhura são difíceis de regular e o funcionamento pode diferir em alguns casos. Nomeadamente, aquando de uma solicitação do êmbolo sobre um curso mais extenso, por exemplo, sob a ação de um impulso do disco que sofre esforços laterais numa curva, a junta pode deslocar-se axialmente na sua ranhura e recuar com o êmbolo no limite da folga axial. 0 funcionamento do sistema é então perturbado, aquando da travagem seguinte a junta desloca-se com o êmbolo e já não assegura a função de solicitação elástica e a sensação no pedal pode ser modificada, o que é desagradável para o condutor. 3 0 Documento FR 2182284 A mostra um travão de disco com funções de solicitação e anti-recuo do conjunto junta-ranhura . A invenção tem por objetivo, nomeadamente, evitar estes inconvenientes por meio de uma solução simples, eficaz e económica, que permite manter controlada a posição da junta na ranhura. A invenção propõe, para este efeito, um travão de disco, compreendendo um macaco hidráulico de aperto de patins guiados por um estribo e uma junta anelar alojada, com uma folga axial, numa ranhura do cilindro do macaco, para assegurar uma estanquicidade entre o êmbolo do macaco e o cilindro, caraterizado pelo fato de compreender um meio de bloqueio axial da junta na ranhura, em que este meio bloqueia a junta para trás e permite a sua deslocação para a frente, em direcção ao disco de travão.

Uma vantagem do travão de acordo com a invenção é o facto de permitir uma montagem fácil da junta, graças à presença da folga axial, permitindo o mesmo tempo um funcionamento constante, graças à imobilização axial da junta.

De acordo com um modo preferido de realização da invenção, o meio de bloqueio axial é uma saliência anelar continua, realizada no fundo da ranhura.

De acordo com um modo particular de realização, a saliência anelar é uma nervura que forma uma ponta voltada para a frente e que penetra na matéria elástica comprimida da junta. 4

De acordo com um outro modo particular de realização, a saliência anelar é uma separação, que liga uma parte anterior do fundo da ranhura, que tem um diâmetro superior, e uma parte posterior, que tem um diâmetro inferior. 0 fundo da ranhura pode compreender sucessivamente, segundo o eixo, várias saliências anelares, que asseguram o bloqueio da junta.

Estas saliências anelares podem ser formadas por uma sucessão regular de entalhes, tendo cada um uma ponta voltada para a frente. A invenção será melhor compreendida, e surgirão mais claramente outras caraterísticas e vantagens, com a leitura da descrição que se segue, dada a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais: - as figuras la e lb representam uma vista em corte de uma junta anelar montada numa ranhura, de acordo com a técnica anterior, em duas posições; - as figuras 2a e 2b representam uma vista em corte de uma junta anelar montada numa ranhura, de acordo com a invenção; - as figuras 3a e 3b representam uma variante de realização; - a figura 4 representa curvas de esforço de afundamento de um êmbolo.

As figuras la e lb representam, em duas posições diferentes, uma junta 10, vista em corte segundo um plano que passa pelo eixo do cilindro de um macaco de um estribo de travagem 14. A junta 10 tem, em secção, uma forma globalmente retangular e é inserida numa ranhura 12 de 5 secção complementar, realizada numa cavidade do estribo 14, que forma um cilindro de guia para um êmbolo 16. A ranhura 12 compreende faces laterais, anterior 20 e posterior 22, situadas axialmente de um lado e do outro da junta 10 para realizar a sua guia e a sua manutenção em posição, estando a face anterior 20 do lado do disco e estando a face posterior 22 do lado oposto ao disco. Na posição la, é criada uma folga lateral J entre a junta 10 e a face posterior 22. A junta 10 apoia-se sobre o fundo da ranhura 28, para exercer, por meio da sua face voltada para o eixo do cilindro, uma pressão sobre o êmbolo 16 deslizante axialmente, o que assegura a estanquicidade ao fluido hidráulico de comando. A face anterior 20 compreende, à entrada da ranhura, um chanfro anelar 24, que deixa um afastamento entre o estribo 14 e o êmbolo 16, sendo formado um outro chanfro 26 na face posterior 22. A seta F na figura la indica o sentido da deslocação do êmbolo 16 para o aperto dos patins sobre o disco, sob a ação de uma pressão hidráulica comandada pelo condutor. A parte 30 da junta 10, apoiada sobre o êmbolo 16, é arrastada para a frente sobre o êmbolo, deformando-se axialmente, e penetra no afastamento formado pelo chanfro 24. A junta é retida pela face anterior 20 da ranhura 12, podendo aparecer ao longo da face anterior 20 uma pequena folga J0, devida a um ligeiro basculamento da junta. O curso do êmbolo 16, aquando de uma travagem normal, está compreendido geralmente entre 0,2 e 0,5 milímetros, e 6 permite anular as folgas entre os patins e o disco e absorver as elasticidades dos diferentes elementos. Quando o condutor afrouxa a pressão, a junta 10 recupera a forma e solicita para trás o êmbolo 16, que é restituído à posição de partida no sentido da seta F'. 0 fundo da ranhura 28 é troncocónico e levemente inclinado em relação ao eixo, afastando-se do lado anterior do macaco. Este declive da ordem de 7o facilita uma manutenção da junta 10 apoiada sobre a face anterior 20, sendo a junta menos comprimida deste lado.

Além disso, as dimensões da junta são concebidas de forma que a pressão seja mais intensa sobre o fundo da ranhura 28 do que sobre o êmbolo 16, de modo a favorecer o deslizamento da junta mais sobre este último do que sobre o fundo da ranhura.

Em certas condições de funcionamento, por exemplo, aquando de um pequeno deslocamento axial do disco, devido a forças laterais que se exercem sobre o veículo ao descrever as curvas, o êmbolo 16 pode ser impelido para trás pelo disco, deformando-se para trás a aparte 30 da junta 10 em contacto com o êmbolo 16, e penetrando no espaço formado pelo chanfro 26, como está representado na figura lb.

Os coeficientes de atrito da junta sobre o fundo da ranhura e sobre o êmbolo são difíceis de controlar e, apesar das precauções tomadas para manter a junta em posição, o êmbolo 16 pode arrastar para trás a junta 10, que se descola da face anterior 20 com a formação de uma folga J2, diminuindo a folga posterior J para se tornar em J1. 7 0 funcionamento, aquando das travagens seguintes, é então perturbado, deslocando-se o conjunto da junta 10 para a frente na travagem, de forma que a solicitação para trás do êmbolo se exerce mal e pode induzir uma fricção residual do patim sobre o disco. Além disso, as sensações no pedal também podem ser modificadas, o que é desconfortável para o condutor.

As figuras 2a e 2b representam um primeiro dispositivo de bloqueio axial de acordo com a invenção, estando o êmbolo 16 em posição avançada e em posição recuada, respetivamente. O fundo 28 da ranhura 12 compreende uma nervura anelar 40 de secção constante, continua em torno do eixo do êmbolo 16, e que compreende do lado da frente uma face radial, e do lado de trás uma face troncocónica com um declive fraco.

Esta nervura compreende uma aresta de topo, que forma uma ponta voltada para a frente e que penetra na matéria elástica da junta 10 comprimida no fundo da ranhura, estando esta ponta orientada de forma que a junta possa avançar por deslizamento para a frente do macaco, sem poder recuar, à maneira de um roquete. Isto permite à junta 10, aquando das primeiras manobras do travão, depois da montagem do conjunto, vir encostar-se sobre a face anterior 20 da ranhura e impede o recuo da junta a seguir. A junta 10 trabalha então em boas condições, não se pode deslocar e a folga J permanece constante, deforma-se de forma elástica seguindo as deslocações do êmbolo 16 para os pequenos movimentos e assegura uma solicitação eficaz de recuo do êmbolo. 8

Numa variante, poder-se-iam realizar várias nervuras anelares sucessivas, regularmente espaçadas segundo o eixo, para realizar um melhor engate da junta.

As figuras 3a e 3b mostram um segundo dispositivo de bloqueio axial de acordo com a invenção. 0 fundo 28 da ranhura 12 compreende uma separação 50 anelar e continua, que compreende uma face anelar radial sensivelmente plana, que liga uma parte anterior 52 do fundo da ranhura, que tem um diâmetro superior, e uma parte posterior 54, que tem um diâmetro inferior.

Esta separação 50 compreende uma aresta de topo, que penetra na matéria elástica da junta 10 e que, tal como para o primeiro dispositivo, está orientada de maneira a permitir uma deslocação da junta 10 para a face anterior 20 . A figura 4 representa curvas de esforço de deslocação de um êmbolo 16, tendo em abcissas a deslocação do êmbolo em milímetros, e em ordenadas o esforço aplicado sobre este êmbolo, em Newton. A curva 60 corresponde à técnica anterior e a curva 70 a um dispositivo de acordo com a invenção. A curva 60 compreende uma primeira parte ascendente 62, que representa a deformação elástica regular da junta durante a subida de pressão, ao longo de um curso de cerca de 0,5 milímetros, e em seguida uma série de picos 66 ao longo de um curso de cerca de 2 milímetros e com uma variação muito grande do esforço, de cerca de 40 Newtons, realizando-se a deslocação da junta na ranhura com uma sucessão de engates e desengates, que originam um rangido. A curva 60 compreende em seguida uma parte plana, em que a junta está 9 apoiada sobre a face anterior da ranhura e o êmbolo desliza normalmente na junta.

Em seguida, no final da travagem, o esforço anula-se em 64 e a junta recupera a forma, provocando um recuo do êmbolo ao longo de um curso de retorno de cerca de 0,4 milímetros. A curva 70 compreende uma primeira parte ascendente 72, correspondente à deformação elástica da junta, de forma regular, durante o aumento de pressão, ao longo de um curso de cerca de 0,5 milímetros. Em seguida a curva torna-se globalmente plana, ao longo de um curso de cerca de 2 milímetros, deslizando o êmbolo normalmente em relação à junta, sem vibrações.

No final da travagem, o esforço anula-se em 74 e a junta recupera a forma, provocando um recuo do êmbolo ao longo de um curso de retorno de cerca de 0,4 milímetros.

Numa variante de realização, poder-se-iam realizar uma ou mais nervuras salientes sobre a face da junta que está apoiada sobre o fundo da ranhura, e uma ou mais ranhuras correspondentes no fundo da ranhura, para assegurar o bloqueio axial da junta na ranhura.

Lisboa, 18 de Novembro de 2011

Claims (6)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Travão de disco, em particular para um veiculo automóvel, compreendendo patins guiados por um estribo (14) e uma junta anelar (10) alojada, com uma folga axial J), numa ranhura (28) de um cilindro de um macaco de travagem, para assegurar uma estanquicidade entre o êmbolo (16) do macaco e o cilindro, caraterizado por compreender um meio de bloqueio axial (40, 50) da junta (10) na ranhura (28), em que este meio bloqueia a junta para trás e permite a sua deslocação para a frente, em direcção ao disco de travão.

2. Travão de disco, de acordo com a reivindicação 1, caraterizado por o meio de bloqueio axial (40, 50) compreender uma nervura anelar realizada saliente sobre o fundo da ranhura (28).

3. Travão de disco, de acordo com a reivindicação 2, caraterizado por a nervura anelar (40) compreender uma aresta de topo voltada para a frente e que penetra na matéria da junta (10).

4. Travão de disco, de acordo com as reivindicações 2 ou 3, caraterizado por a nervura anelar ser formada por uma separação (50), que liga uma parte anterior do fundo da ranhura, que tem um diâmetro superior (52), e uma parte posterior (54), que tem um diâmetro inferior (54) .

5. Travão de disco, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caraterizado por o fundo da ranhura (28) 2 compreender várias nervuras anelares de bloqueio da junta (10).

6. Travão de disco, de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caraterizado por o fundo da ranhura (28) ser uma superfície troncocónica, cujo diâmetro em torno do eixo aumenta na direcção do disco de travão. Lisboa, 18 de Novembro de 2011