ES2240062T3 - Placa de freno, asi como metodo y aparato para la fabricacion de la misma. - Google Patents

Abstract

Placa de soporte de freno para soportar un material de fricción en un conjunto de freno, comprendiendo la placa: (a) una superficie (2) de contacto, y (b) una pluralidad de filas (6) paralelas de estructuras (3) de retención de una pieza formadas en la superficie (2) de contacto, comprendiendo cada estructura (3) de retención: (i) un elemento (4) sobresaliente que se prolonga hacia fuera desde la superficie de contacto para engancharse con el material de fricción; y (ii) una superficie (5) deprimida que linda con el elemento (4) sobresaliente, prolongándose la superficie (5) deprimida en la superficie (2) de contacto; con lo que la posición de las estructuras (3) de retención en las filas (6) comprende una configuración alterna entre filas (6) adyacentes; y con lo que la posición del elemento (4) sobresaliente y deprimido (5) de una estructura (3) de retención alterna entre filas (6) adyacentes.

Description

Placa de freno, así como método y aparato para la fabricación de la misma.

Campo técnico

Esta invención se refiere a frenos, y en particular a una placa de freno mejorada, así como a una pastilla de freno.

Técnica anterior

El número de vehículos a motor ha aumentado enormemente estos últimos años. Existe un interés en métodos para reducir el coste de fabricación de los frenos y las piezas de recambio tanto por parte de los fabricantes de vehículos de motor, como de los proveedores de piezas para frenos. Este uso incrementado ha conducido también a un aumento significativo en el servicio post-venta para recambios y reparación de frenos. Existe también una demanda creciente de frenos para vehículos de motor tales como aeroplanos, trenes, bicicletas, todos los vehículos todo-terreno y motocicletas.

Los frenos, tal y como se fabrican actualmente, combinan dos partes principales, concretamente, una placa (a menudo denominada placa porta-zapatas) y la zapata de freno. La placa está montada en un conjunto de freno, y puede formarse elaborando una placa con una variedad de salientes, taladros, u otros elementos para alojar y retener la zapata de freno. La necesidad de utilizar métodos de gran velocidad y bajo coste de fabricación conduce a menudo a irregularidades en la placa que pueden conllevar dificultades en la sujeción y/o retención de la zapata de freno en la placa durante el frenado, cuando la zapata de freno está en contacto con el rotor de freno que gira rápidamente, o incluso durante el manejo de la pre-instalación del conjunto de la pastilla de freno.

Existe una variedad de maneras conocidas de sujetar una zapata de freno a una placa. Una de estas maneras es sujetar la zapata de freno a la placa porta-zapatas utilizando remaches. Una desventaja del proceso de remachado es que crea una unión rígida entre la placa y la zapata de freno, que, como resultado de un impacto súbito, puede llevar a la rotura de la zapata de freno. Además, este proceso requiere a menudo uno o más pasos adicionales de fabricación con un incremento consiguiente del coste. Además, cuando la pastilla de freno se gasta a lo largo del tiempo, los remaches quedan al descubierto y friccionan contra el rotor de freno, provocando arañazos en el rotor que son costosos de reparar.

Otro método para montar la zapata de freno en la placa, desarrollado más recientemente, es utilizar un proceso de moldeo a presión para moldear la zapata de freno directamente en la placa. En este proceso, la zapata de freno puede prepararse mezclando los componentes de la zapata de freno en una preforma o torta. Para moldear la preforma de la zapata de freno en la placa se utiliza un sistema convencional de moldeo a presión. A menudo se aplica una capa de cemento o cola en la superficie de contacto de la placa para mejorar la adhesión entre la placa y la zapata de
freno.

A medida que se aplica presión al conjunto de moldeo, la preforma se calienta y comienza a fluir, rellenando el molde y cubriendo la superficie adecuada de la placa. En este proceso, se pretende que el material de la preforma fluya dentro y alrededor de los diversos componentes para mejorar la unión entre la placa y la zapata de freno.

La placa está sometida a una serie de fuerzas, tales como las sacudidas del vehículo en movimiento, así como la vibración debida al rotor y al ruido. El problema de los procedimientos y placas de la técnica anterior es que los componentes, tales como taladros y salientes, estampados en la placa a menudo proporcionaban un desplazamiento lateral y / o fuerza elástica insuficiente en la unión entre la zapata de freno y la placa. Cuando se estampaban componentes adicionales en la placa para aumentar la fuerza de la unión, se requerían pasos adicionales de fabricación, que se sumaban al coste.

Los componentes más comunes de la técnica anterior estampados en las placas son taladros circulares. Estos taladros proporcionan a menudo resultados insatisfactorios porque, durante el proceso de moldeo, la torta preforma no llena completamente todos los taladros, lo que a su vez conduce a una unión deficiente entre la placa y la preforma. Los rellenos incompletos de los taladros son claramente visibles, y a menudo dan lugar a preocupaciones sobre la calidad cuando los inspeccionan los compradores. Los rellenos incompletos de los taladros tienen también una apariencia estéticamente desagradable, lo que también puede hacerlos menos atractivos para los clientes. Por consiguiente, en las placas de la técnica anterior se convirtió en una práctica corriente llenar los rellenos incompletos de los taladros con masilla y pintar sobre ellos, tanto para esconder los resultados insatisfactorios del moldeo, como para mejorar la apariencia. Estos pasos adicionales de fabricación tienen la desventaja adicional de aumentar el coste de fabricación del disco de freno.

Además, los taladros estampados con los procedimientos de la técnica anterior reducen la resistencia de la estructura de la placa, y la hacen más vulnerable a las diferentes fuerzas que actúan sobre ella. Estas fuerzas pueden deformar la forma de la placa, conduciendo a un desgaste irregular de la placa de fricción, o pueden conducir a un fallo de la estructura de la placa.

Otro problema con las placas de freno es provocado por el calor generado por la fricción. Los valores de expansión y contracción de la placa son diferentes de los del material de fricción. El frenado genera calor, de manera que la placa y el material están expuestos a un calentamiento y enfriamiento frecuentes. Dado que los valores de la expansión y contracción difieren, puede existir una separación entre la placa y el material, en particular allí donde la placa es plana o tiene grandes áreas planas. Puede formarse entonces óxido entre la placa, lo que conduce al ruido y fallo del freno.

El documento US-A-4.799.579 describe una placa de soporte de freno para sostener un material de fricción en un conjunto de freno, en la que las estructuras de retención se disponen o bien en un diseño de línea recta o bien tienen una estructura de retención simétrica.

Por consiguiente, existe una necesidad de una placa porta-zapatas de freno para sostener un material de fricción en un conjunto de freno y una zapata de freno para utilizarla en un conjunto de freno que comprende dicha placa porta-zapatas de freno, la cual puede proporcionar una unión mejorada con la zapata de freno sin aumentar el coste de producción de la placa.

Sumario de la invención

Un objeto de la invención es proporcionar una placa que proporcione una unión mejorada entre ésta y la zapata de freno, así como un aumento de la resistencia de la estructura de la placa sin aumentar los costes de producción de la placa.

La solución de este objeto se da en las reivindicaciones 1 y 9.

Las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.

Las características adicionales de la invención se describirán o resultarán evidentes en el curso de la descripción detallada.

La invención incluye una placa para sostener un material de fricción en un conjunto de freno, comprendiendo la placa:

una superficie de contacto para sujetar el material de fricción a la placa;

una segunda superficie opuesta a la superficie de contacto;

una pluralidad de estructuras de retención formadas en la superficie de contacto, comprendiendo cada estructura de retención un elemento sobresaliente que se prolonga desde un punto entre la superficie de contacto y la segunda superficie, de manera que el elemento se prolonga hacia fuera desde la superficie de contacto para engancharse con el material de fricción. La estructura de retención comprende además una superficie deprimida que linda con el elemento sobresaliente, prolongándose la estructura deprimida en la superficie de contacto. La superficie de contacto puede ser curva o sustancialmente plana. El freno puede comprender un disco de freno o un tambor de freno. La placa comprende estructuras de retención integradas. Las estructuras de retención pueden formarse a partir de la placa, y preferiblemente pueden cortarse o hacerse incisiones en ellas. En una variante, el elemento sobresaliente puede ser una protuberancia. La protuberancia tiene, de manera optativa, una forma de gancho, de modo que un extremo distal del gancho señala hacia el lado opuesto de la depresión adyacente al gancho. Las estructuras de retención están dispuestas en una pluralidad de filas. Las filas son sustancialmente paralelas. Las filas pueden estar dispuestas útilmente de manera longitudinal.

La placa según la invención puede producirse mediante un método de fabricación de una placa de freno para asegurar un material de fricción a una superficie de contacto de la misma, comprendiendo el método el proporcionar:

una superficie de contacto para sujetar la zapata de freno a la placa;

una segunda superficie opuesta a la superficie de contacto;

una pluralidad de estructuras de retención formadas en la superficie de contacto, comprendiendo cada superficie de retención un elemento sobresaliente que se prolonga desde un punto entre la superficie de contacto y la segunda superficie, de manera que el elemento se prolonga hacia fuera de la superficie de contacto para engancharse con la zapata de freno.

En un método, las estructuras de retención se forman cortando la superficie de contacto. Alternativamente, las estructuras de retención se forman haciendo incisiones en la superficie de contacto, en otra variante, las estructuras de retención se forman cortando una pluralidad de filas de estructuras de retención en la superficie de contacto. Las filas están dispuestas de manera sustancialmente paralela y/o longitudinal.

En una realización, el corte se realiza mediante una pluralidad de cuchillas, de modo que cada cuchilla tiene un filo cortante y el filo tiene una pluralidad de dientes conectados al mismo. Preferiblemente, cada estructura de retención está realizada mediante un diente. Preferiblemente, cada diente corta un elemento sobresaliente de la superficie de contacto para formar una depresión adyacente. Preferiblemente, las cuchillas están dispuestas de manera longitudinal con respecto a la placa. Las cuchillas pueden ser sustancialmente paralelas. Preferiblemente, las cuchillas adyacentes se desplazan en direcciones opuestas. Preferiblemente, la pluralidad de cuchillas se desplaza paralelamente a la superficie de contacto antes de impactar con la placa. Preferiblemente, la pluralidad de cuchillas comienza a desplazarse paralelamente a la superficie de contacto al impactar con la placa. La placa puede estar estacionaria mientras es troquelada por las cuchillas. De manera optativa, las cuchillas se fijan en la dirección perpendicular de la superficie de contacto y la placa impacta contra las cuchillas.

Un aparato para fabricar una placa de freno, que tiene una pluralidad de estructuras de retención formadas en una superficie de contacto de la misma para retener un material de fricción, puede comprender:

un medio para cortar una pluralidad de estructuras de retención en la superficie de contacto, comprendiendo cada estructura de retención un elemento sobresaliente que se prolonga desde un punto entre la superficie de contacto y la segunda superficie, de manera que el elemento se prolonga hacia fuera de la superficie de contacto para engancharse con la zapata de freno, estando el medio de corte adaptado para desplazarse generalmente de manera paralela a la superficie de contacto para cortar las estructuras de retención;

un medio de conducción para hacer impactar el medio de corte contra la superficie de contacto de la placa para formar las estructuras de retención.

Preferiblemente, el medio de corte comprende una pluralidad de cuchillas, cada cuchilla con un filo cortante, de modo que el filo tiene una pluralidad de dientes conectados al mismo, cada diente adaptado para formar una estructura de la pluralidad de estructuras de retención al impactar con la superficie de contacto.

De manera optativa, el aparato comprende además:

al menos un elemento de conducción conectado de manera deslizante a al menos un lado de cada una de la pluralidad de cuchillas;

al menos un elemento deslizante conectado de manera deslizante al elemento de conducción;

Durante el impacto entre las cuchillas y la superficie de contacto, preferiblemente el elemento deslizante está adaptado para alejarse de la superficie de contacto: el elemento deslizante está adaptado para desplazar el elemento de conducción generalmente de manera paralela a la superficie de contacto, el elemento de conducción está adaptado para desplazar las cuchillas generalmente de manera paralela a la superficie de contacto.

El elemento deslizante puede tener una superficie de deslizamiento inclinada, de modo que la superficie de deslizamiento está adaptada para desplazar el elemento de conducción generalmente de manera paralela a la superficie de contacto al desplazarse el elemento deslizante. El al menos un elemento deslizante pueden ser dos elementos deslizantes, el al menos un elemento de conducción puede comprender un primer y un segundo elemento de conducción, y el al menos un lado de cada cuchilla puede comprender un primer lado y un segundo lado, de modo que el primer elemento de conducción está próximo al primer lado de al menos una cuchilla, y el segundo elemento conductor está próximo al segundo lado de las cuchillas restantes. El primer y segundo lado de las cuchillas alternas están preferiblemente próximos al primer y segundo elemento de conducción, respectivamente. Preferiblemente, las cuchillas adyacentes se desplazan en direcciones opuestas al impactar con la superficie de contacto. El aparato puede comprender además un medio de regreso para devolver las cuchillas a una posición inicial. De manera optativa, el medio de regreso es al menos un muelle sujeto a una primera y una segunda varilla de deslizamiento, estando situadas las varillas de deslizamiento dentro de una primera y una segunda ranura guía definidas próximas al primer y segundo lado de cada cuchilla. La pluralidad de cuchillas está dispuesta preferiblemente longitudinalmente con respecto a la placa. Preferiblemente, las cuchillas del aparato están sustancialmente paralelas entre sí.

Preferiblemente, el elemento deslizante y la pluralidad de cuchillas están adaptados para desplazarse generalmente de manera paralela a la superficie de contacto antes del impacto con la placa. Preferiblemente, la pluralidad de cuchillas está adaptada para desplazarse paralelamente a la superficie de contacto en el impacto con la placa. De manera optativa, la placa está estacionaria mientras las cuchillas la troquelan. De manera optativa, las cuchillas están fijas en la dirección perpendicular a la superficie de contacto, y la placa se conduce sobre las cuchillas. El medio de impacto comprende de manera optativa una prensa que tiene una parte superior móvil y una parte inferior estacionaria.

De manera optativa, el aparato también comprende:

una placa de base fijada a la parte superior de la prensa;

dos placas laterales fijadas a la placa base, en donde las placas laterales se proyectan hacia debajo de la misma;

un medio de posicionamiento para mantener las cuchillas próximas entre sí; estando el medio de posicionamiento conectado a las placas laterales;

un medio de regulación de fuerza para regular la fuerza del impacto de las cuchillas contra la superficie de contacto, teniendo el medio de regulación de fuerza una placa de presión generalmente paralela a la placa base y al menos un muelle dispuesto entre la placa base y la placa de presión, estando la placa de presión conectada a las cuchillas;

de modo que la primera y segunda varilla de deslizamiento están suspendidas desde la placa base. Preferiblemente, el primer y segundo elemento de deslizamiento impactan contra la parte inferior de la prensa antes de que las cuchillas impacten contra la superficie de contacto, provocando de este modo que las cuchillas se desplacen generalmente de manera paralela a la superficie de contacto antes de que las cuchillas impacten contra la superficie de contacto. Preferiblemente, el primer y segundo elemento de deslizamiento impactan contra la parte inferior de la prensa de manera sustancialmente simultánea, impactando las cuchillas contra la superficie de contacto y provocando de este modo que las cuchillas se desplacen de manera generalmente paralela a la superficie de contacto de manera sustancialmente simultánea con el impacto de las cuchillas contra la superficie de contacto.

Breve descripción de los dibujos

Para que la invención se entienda con más claridad, las realizaciones preferidas de la misma se describirán a continuación en detalle a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es una vista en perspectiva de una realización preferida de una placa según la presente invención;

la figura 2 es una vista en perspectiva de una realización preferida de un aparato para fabricar la placa según la invención;

la figura 3A es una vista en planta del aparato;

la figura 3B es una vista ampliada que muestra las cuchillas y dientes del aparato mostrado en la figura 3A;

la figura 4 es una vista en alzado del aparato con las placas laterales extraídas;

la figura 5A es una vista de corte transversal que muestra el aparato impactando contra la parte inferior de una prensa convencional;

la figura 5B es una vista de corte transversal que muestra las cuchillas comenzando a cortar una pieza en bruto;

la figura 5C es una vista de corte transversal que muestra las cuchillas completando el corte en una pieza en bruto;

la figura 5D es una vista de corte transversal que muestra el aparato impactando contra una prensa. El muelle está bajo la prensa. Puede utilizarse un muelle o muelle de nitrógeno.

la figura 6 es una vista en perspectiva de una realización preferida alternativa de una placa según la presente invención;

la figura 7 es una vista en perspectiva de una realización preferida de una cuchilla con filas de dientes desplazados para la fabricación de la placa porta- zapatas según la presente invención. La figura muestra una inserción que permite que uno o más dientes se inserten en la cuchilla de manera que puedan liberarse.

la figura 8A es una vista en planta desde arriba de una cuchilla;

la figura 8B es una vista en planta lateral de una cuchilla;

la figura 8C es una vista en planta desde arriba de una cuchilla;

la figura 8D es una vista en planta lateral de una cuchilla;

las figuras 9A y 9B son vistas en perspectiva de un pieza insertada de cuchilla que puede soltarse con un diente desplazado;

la figura 9C es una vista en perspectiva de una pieza insertada de cuchilla que puede soltarse.

Descripción detallada de la invención

La invención es una placa para sostener un material de fricción en un conjunto de freno. Preferiblemente, la placa comprende:

(a) una superficie de contacto para sujetar el material de fricción a la placa;

(b) una segunda superficie opuesta a la superficie de contacto;

(c) una pluralidad de estructuras de retención formadas en la superficie de contacto, comprendiendo cada estructura de retención un elemento sobresaliente que se prolonga desde un punto entre la superficie de contacto y la segunda superficie, de manera que el elemento se prolonga hacia fuera desde la superficie de contacto para engancharse con el material de fricción.

La estructura de retención comprende además una superficie deprimida que linda con el elemento sobresaliente, prolongándose la superficie deprimida en la superficie de contacto.

La placa de freno según la presente invención es útil en el campo de la fabricación de piezas del freno de vehículos. La placa es útil en frenos para cualquier vehículo motor, tales como coches, camiones, aeroplanos, trenes, bicicletas, todos los vehículos todo-terreno o motocicletas.

La figura 1 muestra una placa 1 de freno según una realización preferida de la presente invención. La placa 1 tiene una forma convencional y un grosor adecuado cualquiera (0,3175 - 1,27 cm), y preferiblemente se fabrica de metal o de un compuesto metálico adaptado para soportar los rigores de un sistema de freno convencional. Los taladros circulares mostrados en la placa no son necesarios y se incluyen sólo para fines ilustrativos. La placa de freno tiene una superficie 2 de contacto para moldear un material de fricción (no mostrado) mediante un proceso de moldeo convencional.

Cualquier número adecuado de estructuras 3 de retención están conectadas a la primera superficie de la placa de freno. Preferiblemente, las estructuras de retención están formadas de una pieza mediante troquelado de la placa de freno, tal como se describe posteriormente con más detalle. Cada una de las estructuras de retención incluye una protuberancia 4 que sobresale de la primera superficie, que está situada adyacente a una depresión 5 correspondiente definida en la superficie 2 de contacto. Preferiblemente, cada protuberancia se forma de una pieza recortando la protuberancia de la primera superficie de la placa de freno, lo que genera la depresión 5 correspondiente. El elemento sobresaliente se prolonga desde un punto entre la superficie de contacto y la segunda superficie 36 (en la figura 6, la segunda superficie está opuesta a la superficie de contacto y se presenta como la parte inferior plana de la superficie de la placa), de manera que el elemento se prolonga hacia fuera de la superficie de contacto para engancharse con el material de fricción. Preferiblemente, cada una de las protuberancias tiene una forma curva, que se curva hacia el lado opuesto de su depresión correspondiente.

Las estructuras 3 de retención están dispuestas preferiblemente en filas 6 sustancialmente paralelas dispuestas de manera longitudinal. Preferiblemente, la posición de la protuberancia 4 y de la depresión 5 es idéntica para cada fila, pero alternan con filas adyacentes, tal como se muestra en la figura 1. Preferiblemente, el número de filas es suficiente para cubrir sustancialmente toda el área de superficie de la placa 1 de freno para proporcionar la máxima fuerza de unión. La profundidad de las depresiones y la altura de las protuberancias depende de la fuerza de unión requerida para una aplicación particular. La figura 6 muestra una variante de la placa en la que existe un espacio aumentado entre las estructuras de cada fila. Las estructuras de retención en cada fila están más espaciadas que las de la figura 1.

La placa 1 según la presente invención no necesita cubrirse con ningún adhesivo para conseguir la fuerza de unión deseada con el material de fricción. Dado que la placa tiene un gran número de elementos sobresalientes, no habrá separación entre la placa y el material cuando la placa y el material están sometidos a calentamiento y enfriamiento frecuentes. La placa dura más y es más segura.

Para un disco de freno tal como el que se muestra en la figura 1, la altura de los elementos puede ser de manera preferida aproximadamente de 0,762 centímetros a 0,1905 centímetros por encima de la superficie de contacto. Preferiblemente, existen al menos aproximadamente 3 elementos sobresalientes por centímetro cuadrado. El paso horizontal (distancia entre cada elemento) entre elementos en la dirección de la formación de la pastilla preferiblemente puede oscilar entre 0,3048 y 0,635 centímetros. El paso entre filas es de manera preferida aproximadamente de 0,254 a 0,508 centímetros. La cobertura de elementos en la superficie de contacto es de manera preferida aproximadamente al menos del 65% para un disco de
freno.

Para un disco de freno tal como se muestra en la figura 6, la altura de los elementos puede ser de manera preferida de aproximadamente 0,762 centímetros a 0,1905 centímetros, y de manera más preferida de aproximadamente 0,1143 a 0,1524 centímetros sobre la superficie de contacto. De manera preferida, existen al menos aproximadamente 4,65 elementos por centímetro cuadrado. El paso horizontal entre elementos (distancia entre cada uno) en la dirección de formación de virutas puede oscilar preferiblemente entre 0,3048 y 0,635 centímetros y, de forma más preferiblemente, es de 0,1524. La cobertura de elementos en la superficie de contacto es de manera preferida al menos aproximadamente del 65% para un disco de freno.

El método de fabricación de la placa 1 de freno según la presente invención comprende la colocación de la placa de soportes en una superficie plana debajo de una prensa convencional y el troquelado de la superficie 2 de contacto de la placa de soporte con una serie de cuchillas 10 sustancialmente paralelas. Con referencia a la figura 2, las cuchillas están dispuestas preferiblemente de manera fundamentalmente paralela al eje longitudinal de la placa de soporte. Cada cuchilla tiene una pluralidad de dientes 11 preferiblemente idénticos definidos a lo largo de un filo cortante de la misma. Cada diente forma la depresión 5 y la protuberancia 4 de una estructura 3 de retención. La configuración de los dientes puede alternar de una fila a otra, de manera que una de cada dos filas tiene una configuración idéntica. En la figura 6, una cuchilla con dientes desplazados se utiliza preferiblemente para crear un diseño en tablero de ajedrez (patrón alternante de estructuras de retención) entre filas cortadas por la misma cuchilla.

La figura 2 muestra el aparato 12 para la fabricación de la placa de soporte según la presente invención. El aparato se monta en una prensa convencional de un modo adecuado cualquiera para troquelar la placa 1 de soporte, tal como se describe anterior-
mente.

Con referencia a las figuras 2-4, el aparato 12 incluye una placa 13 base de la cual están suspendidas dos placas 14 laterales mediante preferiblemente cuatro tornillos 15 convencionales. Preferiblemente, están suspendidas dos varillas 16 de deslizamiento transversales desde cuatro muelles de soporte (no mostrados) que están sujetos cada uno a uno de los tornillos en un extremo y a un extremo de la varilla de deslizamiento en el otro extremo. Las varillas de deslizamiento se fijan de manera deslizante a las cuchillas 10 mediante su disposición preferiblemente en ranuras 17 guía definidas en las cuchillas. Un medio de desvío, tal como, por ejemplo, dos muelles 18 de recuperación, se conectan a cada varilla de deslizamiento para desviar las varillas de deslizamiento la una hacia la otra. Una placa 19 de presión se dispone sobre los filos no cortantes de las cuchillas. Preferiblemente, una pluralidad de muelles 20 de ajuste se disponen entre la placa base y la placa de presión para separarlas. Dos alojamientos 21 de bloque se montan transversalmente en la placa base adyacente a los filos de las cuchillas. Un bloque 22 conductor se monta en cada alojamiento de bloque mediante un perno 23 corredizo que está dispuesto de manera sustancialmente paralela al eje longitudinal de las cuchillas. Un bloque 24 deslizante está montado de manera que puede deslizarse en cada alojamiento adyacente al bloque de conducción.

La figura 5A muestra la etapa inicial del funcionamiento del aparato 12. Una prensa convencional (no mostrada) conduce el aparato 12 sobre una placa 25 en bruto, de manera que el bloque 24 deslizante preferiblemente impacta contra la superficie inferior de la prensa 26 antes de que las cuchillas 10 impacten contra la pieza en bruto. El impacto contra la superficie inferior de la placa conduce el bloque de deslizamiento hacia arriba con respecto al bloque 22 de conducción, provocando que la superficie 27 deslizante del bloque deslizante ejerza una fuerza en el bloque de conducción sustancialmente paralela al eje longitudinal de las cuchillas. Esta fuerza provoca que cada bloque de conducción desplace cuchillas alternas a lo largo de su eje longitudinal. Dado que sólo cuchillas alternas entran en contacto con cada bloque de conducción antes del impacto, las cuchillas adyacentes se empujan en direcciones opuestas mediante cada uno de los bloques de conducción. Preferiblemente, las cuchillas se están desplazando antes de que la pieza en bruto entre en contacto con las
cuchillas.

Los dientes de las cuchillas pueden estar dispuestos a lo largo del eje longitudinal de la cuchilla, de manera que forman una fila única. Pueden existir partes donde no hay presente ningún diente, como en la figura 8D. Cada uno de los dientes tiene una superficie guía que es transversal al eje de la cuchilla. La superficie guía puede estar inclinada para determinar la forma de protuberancia de la misma manera que está inclinado un arado. Todos los dientes pueden tener un ángulo de inclinación similar o pueden
variar.

En una variante de cuchilla, los dientes están desplazados, preferiblemente de manera que los dientes están dispuestos en dos o más filas, tal como se muestra en la figura 9. De este modo, cada cuchilla corta filas de dientes a lo largo de dos ejes longitudinales (formando dos filas que son de manera preferida sustancialmente paralelas) para proporcionar una zapata de freno tal como se muestra en la figura 6.

Con referencia a las figuras 5B y 5C, el impacto de las cuchillas 10 contra la pieza 25 en bruto puede regularse mediante el medio de desvío, preferiblemente muelles 20 de ajuste (mostrados en la figura 2). Los muelles de ajuste permiten que el aparato 12 se monte en prensas que tienen diferentes especificaciones de fuerza. Los muelles de ajuste garantizan de manera efectiva que se ejerce una fuerza constante contra las cuchillas, independientemente de la fuerza aplicada por la prensa. En una variante, los muelles están situados bajo la placa, tal como se muestra en la figura 5D. A medida que las cuchillas se empujan hacia abajo en la pieza en bruto, deslizan también a lo largo de las varillas 16 de deslizamiento paralelamente a su eje longitudinal, de manera que las cuchillas adyacentes se desplazan en direcciones opuestas a medida que cortan. Estos movimientos simultáneos hacia abajo y deslizantes provocan que cada diente 11 de una cuchilla forme una estructura 3 de retención.

El aparato es capaz de completar una placa completa en un troquelado. Después de que la prensa se levante del aparato 12, el bloque 24 deslizante se devuelve a su posición inicial por la fuerza de gravedad, y las cuchillas 10 y el bloque 22 de conducción se devuelven a sus posiciones iniciales por medio de los muelles 19 de deslizamiento. Un experto en la técnica podría utilizar fácilmente las cuchillas para preparar placas de tambor de frenos.

Durante el proceso de moldeado y fijación del material de fricción en la placa, el material de preforma se ajusta en un molde y se presiona contra la placa. El material fluye dentro de cada una de las estructuras 3 de retención y las rodea para unirse a la placa 1. Las estructuras de retención proporcionan resistencia elástica mejorada, al mismo tiempo que proporcionan resistencia de desvío mejorada. Las resistencias elástica y de desvío pueden variarse cambiando la profundidad del corte (es decir, la depresión 5), lo que también aumenta la altura de la protuberancia 4. Estos resultados se consiguen utilizando un proceso de dos pasos, y sin la necesidad de componentes adicionales, tales como taladros, conduciendo a un tiempo reducido de fabricación y un ahorro significativo de coste.

La figura 5D muestra una variante del aparato en la que un muelle se monta en una bancada fija de prensa, de manera que el muelle está bajo la prensa. El muelle puede ser un muelle helicoidal convencional o un muelle de nitrógeno. Puede utilizarse cualquier otro medio de desvío adecuado. Una cuchilla de la invención se muestra en las figuras 7 y 8. En estas figuras, los dientes de cada cuchilla están alineados a lo largo de un eje definido por la cuchilla. No obstante, los dientes pueden estar desplazados para proporcionar una zapata de freno del tipo mostrado en la figura 6. La figura 7 muestra una cuchilla con dientes desplazados.

La figura 7 también muestra que la cuchilla puede realizarse con piezas insertadas que pueden soltarse. Los dientes rotos o romos pueden cambiarse fácilmente sin desechar la cuchilla. También puede utilizarse una pieza insertada en bruto sin ningún diente. De manera optativa, las piezas insertadas pueden estar permanentemente fijas en la cuchilla. Las figuras 8A y 8B muestran la cuchilla con dientes continuos. Las figuras 8C y 8D muestran la cuchilla que tiene una superficie en bruto donde no está presente ningún diente. La placa no presentará superficies de retención en los lugares en los que la cuchilla se presente en bruto. Las figuras 9A y 9B muestran dientes desplazados. La figura 9C muestra que los dientes desplazados tienen de manera preferida aproximadamente la misma altura sobre la cuchilla.

Puede apreciarse que la descripción anterior se refiere a la realización preferida sólo a modo de ejemplo. Muchas variantes de la invención serán obvias para los expertos en el campo, y tales variantes obvias están dentro del alcance de la invención, tal como se describe y reivindica, estén o no expresamente descritas.

Claims (9)

1. Placa de soporte de freno para soportar un material de fricción en un conjunto de freno, comprendiendo la placa:

(a) una superficie (2) de contacto, y

(b) una pluralidad de filas (6) paralelas de estructuras (3) de retención de una pieza formadas en la superficie (2) de contacto, comprendiendo cada estructura (3) de retención:

(i)

un elemento (4) sobresaliente que se prolonga hacia fuera desde la superficie de contacto para engancharse con el material de fricción; y

(ii)

una superficie (5) deprimida que linda con el elemento (4) sobresaliente, prolongándose la superficie (5) deprimida en la superficie (2) de contacto;

con lo que la posición de las estructuras (3) de retención en las filas (6) comprende una configuración alterna entre filas (6) adyacentes; y

con lo que la posición del elemento (4) sobresaliente y deprimido (5) de una estructura (3) de retención alterna entre filas (6) adyacentes.

2. Placa según la reivindicación 1, en la que la superficie de contacto es curva o sustancialmente plana.

3. Placa de la reivindicación 1 ó 2, en la que la placa comprende una placa de soporte del disco de freno.

4. Placa según la reivindicación 2, en la que la placa comprende una placa de soporte del tambor de freno.

5. Placa según las reivindicaciones 1 a 4, en la que las estructuras de retención se forman cortando la placa.

6. Placa según las reivindicaciones 1 a 4, en la que las estructuras de retención se forman haciendo incisiones en la placa.

7. Placa según las reivindicaciones 1 a 6, en la que el elemento sobresaliente tiene forma de una protuberancia que tiene una forma curva, curvándose la protuberancia hacia fuera de la superficie deprimida colindante.

8. Placa según las reivindicaciones 1 a 7, en la que la placa comprende una placa de metal o de un compuesto metálico.

9. Zapata de freno para utilizarse en un conjunto de freno, comprendiendo la zapata de freno:

(a) un material de fricción; y

(b) una placa de soporte de freno según las reivindicaciones 1 a 8.