ES2271698T3 - Freno de disco que comprende un porta-guarnicion. - Google Patents
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Abstract
Freno de disco, en particular pastilla de freno con un soporte de revestimiento (1) y un revestimiento de fricción (3), en cuyo caso al menos un perno (4) está colocado por encima del soporte de revestimiento (1) para la incorporación del revestimiento de fricción (3), caracterizado en que, el perno (4) penetra en el revestimiento de fricción (3), partiendo desde el soporte de revestimiento (1), desde aproximadamente el centro hasta aproximadamente la superficie del revestimiento (5), en cuyo caso el perno (4) está fabricado con un metal no ferroso, y el perno (4) se rebaja con el revestimiento de fricción (3) durante el funcionamiento del frenado.
Description
Freno de disco que comprende un
porta-guarnición.
El presente invento se refiere a un freno de
discos, en particular a una pastilla de freno con un soporte de
revestimiento y un revestimiento de fricción, en cuyo caso al menos
un perno está colocado por encima del soporte de revestimiento para
la incorporación del revestimiento de fricción, así como se refiere
también a un procedimiento sobre su fabricación.
Dichos frenos de disco con pastillas de freno se
conocen ya en la actualidad en múltiples formas y ejecuciones. Se
presentan por ejemplo en la EP-A 0 373 333 o a la DE
41 04 812 A1. El soporte del revestimiento de dichos frenos de
disco consiste de acero. Para el revestimiento existen múltiples
fórmulas, las cuales deberían minimizar ante todo el desgaste, y
mejorar la efectividad del frenado.
De la US 5,255,762 se conoce además una mordaza
de freno, en cuyo caso una tuerca está ubicada en el revestimiento
de fricción. Para unir el revestimiento de fricción con el soporte
de revestimiento se introduce un perno enroscado, el cual atraviesa
un orificio correspondiente en el soporte de revestimiento. En la US
5,558,186 y en la US 3,767,018 se presenta, por ejemplo, una unión
por remache entre el revestimiento de fricción y el soporte de
revestimiento por medio de remaches.
Un freno de discos conforme al género se conoce
de la DE-U-29804619.
El presente invento tiene como objetivo
desarrollar un freno de discos con pastillas de freno, así como
también un procedimiento para la fabricación de una pastilla de
freno que simplifique su fabricación y mejore sustancialmente su
calidad. Además, la compresibilidad del revestimiento de fricción
debería de ser mejorada y se debe de poder influir sobre la tensión
de la superficie del revestimiento. Además, los costes de producción
deberían mejorarse sustancialmente por medio de un procedimiento de
fabricación optimizado, teniendo al mismo tiempo una mayor firmeza
entre el perno y el soporte de revestimiento, incluso bajo
temperaturas elevadas y con diferentes vibraciones.
La consecución de dicho objetivo conlleva el
cumplimiento de las características de las reivindicaciones 1, 12 y
20.
En el presente invento resultó especialmente
ventajoso el hecho de elegir una longitud de perno que atraviese
completamente el revestimiento de fricción, en cuyo caso el perno
engrana preferiblemente hasta alcanzar la superficie del
revestimiento, o hasta la mitad del grosor del revestimiento. Sin
embargo, todas las posibilidades para la longitud de los pernos
deberían de estar también contempladas, las que se encuentren entre
la mitad del grosor del revestimiento hasta la superficie del
revestimiento.
Debido a que el perno está formado de un metal
no ferroso, preferiblemente de un latón blando, especialmente MS 60
(latón dúctil), dicho perno podría rebajarse con el disco de freno
con el revestimiento de fricción, sin que se vea perjudicado su
comportamiento en el frenado.
La realización de una longitud de perno que se
encuentre entre la mitad del grosor del revestimiento de fricción
hasta el grosor completo del revestimiento de fricción genera
especialmente una compresibilidad del revestimiento de fricción
sustancialmente mayor y más óptima, en cuyo caso se debe de poder
influir de este modo también sobre la tensión de la superficie del
revestimiento. Estos pernos tan largos evitan la formación durante
el frenado de ruidos no deseados, debido a la pastilla de freno
frente al disco de freno.
En este caso es especialmente importante que el
perno, expuesto a una temperatura muy elevada, consiga una unión
particularmente fuerte con el soporte del revestimiento. En el caso
del presente invento resultó especialmente ventajoso realizar el
perno como un perno en punta para la descarga de condensadores o con
arco para soldarlo, o bien unirlo de forma automatizada y de manera
fija con el soporte de revestimiento mediante la soldadura de
pernos por descarga de condensadores o soldadura de pernos con arco,
para crear una alta firmeza, o bien una unión entre el perno y el
soporte de revestimiento, independientemente de la temperatura y de
la vibración. La técnicas de soldadura de pernos por descarga de
condensadores o con arco podrían ser aplicadas con o sin gas de
protección inerte y garantizan una unión firme del perno, fabricado
de latón o metal no ferroso, con el soporte de revestimiento
preferiblemente de acero, incluso bajo temperaturas elevadas de la
pastilla de freno, y también con altas vibraciones propias del
revestimiento de fricción durante el frenado. Además, se podría
simplificar de este modo el proceso de producción y reducir los
gastos de fabricación.
Se ha considerado también en el marco del
presente invento, la soldadura de los pernos sobre el soporte del
revestimiento mediante una soldadura con láser de forma
automatizada. En este caso, el perno blando de latón será unido
firmemente con el soporte de revestimiento de acero o también de
titanio y garantizará así una unión de elevada firmeza, resistente
a las temperaturas e indiferente ante las vibraciones. Los tiempos
de producción podrán ser reducidos sustancialmente utilizando la
técnica de soldadura por láser automatizada. Este caso ha sido
considerado también en el marco del presente invento.
\newpage
Más ventajas, características y detalles del
presente invento pueden ser deducidos de la siguiente descripción
de ejemplos preferidos de realización, así como de los dibujos; los
cuales muestran en
Figura 1 una vista en sección transversal a
través de una pastilla de freno para un freno de discos;
Figura 2 una sección transversal esquemática a
través de otro ejemplo de ejecución de otra pastilla de freno para
un freno de discos.
Conforme a la figura 1 un freno de discos, que
aquí no ha sido representado con más detalle, se muestra de forma
transversal mediante una pastilla de freno R_{1}, el cual sería
presionado de manera radial contra el freno de disco mediante
tenacillas y pistones de freno, los cuales no han sido
representados. La pastilla de freno R_{1} consiste principalmente
de un soporte del revestimiento 1, sobre el cual está pegado un tal
llamado "underlayer" (subcapa) 2. El propio revestimiento de
fricción 3 está pegado, o bien firmemente unido por encima del
underlayer (subcapa) 2.
Se podría renunciar eventualmente al underlayer
(subcapa) 2, y el revestimiento de fricción 3 estaría pegado
entonces directamente encima del soporte del revestimiento 1.
En el caso del presente invento es de
fundamental importancia que al menos un perno 4.1 hasta 4.4 esté
firmemente unido con el soporte del revestimiento 1, especialmente
soldado firmemente a dicho soporte. En este caso el perno 4.1 hasta
4.4, tal y como ha sido representado también en la figura 2, está
fabricado de un material blando, especialmente latón blando,
preferiblemente MS 60 (latón dúctil) y se encuentra soldado
firmemente al soporte del revestimiento fabricado preferiblemente
de acero.
Si la pastilla de freno R_{1} o R_{2}, tal y
como ha sido representado en la figura 2, está constituida por un
soporte del revestimiento 1, por un underlayer (subcapa) 2, y a
continuación del mismo por el revestimiento de fricción 3, el perno
4.1 hasta 4.4 atraviesa entonces completamente el underlayer
(subcapa) 2.
Especialmente ventajoso resultó el hecho de
utilizar en el presente invento una longitud de perno L_{1},
véanse las figuras 1 y 2, que corresponda al menos a la mitad del
grosor D_{R} del revestimiento 3, más eventualmente el grosor
D_{U} del underlayer (subcapa) 2. La longitud mínima de perno
L_{1} ha de corresponder a la mitad del grosor D_{R} del
revestimiento de fricción 3 más el grosor D_{U} del underlayer
(subcapa) 2. La longitud de perno L_{2} del perno 4.2 ha de
corresponder al grosor completo D_{R} del revestimiento de
fricción 3 más eventualmente el grosor del underlayer (subcapa)
D_{U}.
El perno 4.2 atraviesa completamente el soporte
del revestimiento 1 hasta alcanzar la superficie del revestimiento
5. Debido a que el perno 4.2 está fabricado de un material más
blando que el propio revestimiento de fricción 3, o bien el disco
de freno, así como también el perno 4.4 (véase la figura 2), el cual
no es realizado de forma cilíndrica, sino de forma cónica
agrandada, se desgasta rebajándose junto con el revestimiento de
fricción 3.
Sin embargo, también está considerado dentro del
marco del presente invento, tal y como se indica en la figura 2,
formar una longitud de perno L_{3}, la cual se encuentre dentro
del margen de medio grosor D_{R} del revestimiento de fricción 3
y el grosor completo D_{R} del revestimiento de fricción 3, tal y
como ha sido demostrado, o bien indicado por medio del perno 4.3.
Si se elige entonces una longitud de perno L_{1} hasta L_{4},
la cual se encuentra dentro de estos márgenes, se obtienen varias
ventajas y posibilidades, como el influir positivamente sobre la
pastilla de freno R_{1}, R_{2}. Se puede influir sobre la
tensión de la superficie del revestimiento de la pastilla de freno
R_{1}, R_{2} especialmente a través de la elección del diámetro
M del perno 4.1 hasta 4.4, la forma del perno 4.1 hasta 4.4, y
especialmente mediante la longitud del perno L_{1} hasta L_{4}.
Además, de este modo se podría optimizar, o bien influir sobre la
compresibilidad del revestimiento de fricción mediante la elección
de la longitud de perno entre L_{1} hasta L_{4}.
Esto mejoraría especialmente de forma sustancial
la durabilidad así como también la resistencia térmica de la
pastilla de freno R_{1}, R_{2}.
Además resultó ventajoso el hecho de realizar el
perno 4.1 hasta 4.2 como un perno en punta para la descarga de
condensadores o con arco para incluir a éste en el proceso de
fabricación y soldarlo firmemente con el soporte del revestimiento
1 mediante las técnicas de soldadura de pernos por descarga de
condensador o con arco. De este modo se podrían optimizar
sustancialmente los procesos de fabricación, en cuyo caso la
durabilidad del mismo perno 4.1 hasta 4.2 fabricado de latón con el
soporte del revestimiento 1 podría ser también mejorada de forma
significativa, reduciendo los costes de producción al mismo tiempo
que se mejora la durabilidad.
Es por ello que resultó especialmente ventajoso
soldar firmemente el perno 4.1 hasta 4.2, fabricado de latón o una
aleación similar de metal blando no ferroso, al soporte del
revestimiento 1, utilizando las técnicas de soldadura de perno con
descarga de condensador o con arco.
Esta unión de soldadura entre el perno 4.1 hasta
4.4 y el soporte del revestimiento 1 es particularmente importante,
debido a que el revestimiento de fricción 3 estará expuesto no
solamente a altas temperaturas sino también a fuertes vibraciones.
Es por ello que se genera conforme al presente invento una unión de
soldadura óptima entre el perno 4.1 hasta 4.4 y el soporte del
revestimiento 1 a través del procedimiento de soldadura de perno
con descarga de condensador o con arco, con o sin gas de protección
inerte.
| 1 | Soporte de revestimiento | 34 | 67 | ||
| 2 | Underlayer (subcapa) | 35 | 68 | ||
| 3 | Revestimiento de fricción | 36 | 69 | ||
| 4 | Perno | 37 | 70 | ||
| 5 | Superficie de revestimiento | 38 | 71 | ||
| 6 | 39 | 72 | |||
| 7 | 40 | 73 | |||
| 8 | 41 | 74 | |||
| 9 | 42 | 75 | |||
| 10 | 43 | 76 | |||
| 11 | 44 | 77 | |||
| 12 | 45 | 78 | |||
| 13 | 46 | 79 | |||
| 14 | 47 | ||||
| 15 | 48 | R_{1} | Pastilla de freno | ||
| 16 | 49 | R_{2} | Pastilla de freno | ||
| 17 | 50 | ||||
| 18 | 51 | L_{1} | Longitud de perno | ||
| 19 | 52 | L_{2} | Longitud de perno | ||
| 20 | 53 | L_{3} | Longitud de perno | ||
| 21 | 54 | L_{4} | Longitud de perno | ||
| 22 | 55 | ||||
| 23 | 56 | D_{U} | Grosor del underlayer | ||
| 24 | 57 | D_{R} | Grosor del revestimiento | ||
| de fricción | |||||
| 25 | 58 | ||||
| 26 | 59 | M | Diámetro | ||
| 27 | 60 | ||||
| 28 | 61 | ||||
| 29 | 62 | ||||
| 30 | 63 | ||||
| 31 | 64 | ||||
| 32 | 65 | ||||
| 33 | 66 |
Claims (20)
1. Freno de disco, en particular
pastilla de freno con un soporte de revestimiento (1) y un
revestimiento de fricción (3), en cuyo caso al menos un perno (4)
está colocado por encima del soporte de revestimiento (1) para la
incorporación del revestimiento de fricción (3),
caracterizado en que,
el perno (4) penetra en el revestimiento de
fricción (3), partiendo desde el soporte de revestimiento (1),
desde aproximadamente el centro hasta aproximadamente la superficie
del revestimiento (5), en cuyo caso el perno (4) está fabricado con
un metal no ferroso, y el perno (4) se rebaja con el revestimiento
de fricción (3) durante el funcionamiento del frenado.
2. Freno de disco conforme a la
reivindicación 1, caracterizado en que el perno (4) atraviesa
completamente el revestimiento de fricción (3).
3. Freno de disco conforme a las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado en que el perno (4)
está soldado por encima del soporte del revestimiento (1).
4. Freno de disco conforme con al
menos una de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado en
que el perno (4) está fabricado de latón.
5. Freno de disco conforme con al
menos una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado en
que el perno (4) está fabricado de latón, MS 60 (latón dúctil).
6. Freno de disco conforme con al
menos una de las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado en que
el perno (4), fabricado de latón, está firmemente soldado al
soporte de revestimiento (1), especialmente mediante una soldadura
por láser.
7. Freno de disco conforme con al
menos una de las reivindicaciones 4 hasta 6, caracterizado en
que el perno (4) podría estar soldado sobre el soporte de
revestimiento (1) mediante una soldadura por láser, una soldadura
de pernos por descarga de condensadores, o por medio de una
soldadura de pernos con arco.
8. Freno de disco conforme a la
reivindicación 7, caracterizado en que el perno (4) está
soldado sobre el soporte de revestimiento (1) de forma automatizada
mediante una soldadura por láser, una soldadura de pernos por
descarga de condensadores, o una soldadura de pernos con arco, y en
que el perno (4) se ha realizado en punta para la descarga de
condensadores o de pernos con arco.
9. Freno de disco conforme con al
menos una de las reivindicaciones 1 hasta 8, caracterizado en
que entre el soporte de revestimiento (1) y el revestimiento de
fricción (3) está previsto un underlayer (subcapa) (2).
10. Freno de disco conforme con al menos
una de las reivindicaciones 1 hasta 9, caracterizado en que
el perno (4) presenta una longitud de perno (L_{1} hasta L_{4})
que se encuentra dentro del margen desde la mitad del grosor
D_{R} del revestimiento de fricción (3) hasta el total del grosor
D_{R} del revestimiento de fricción, para influir sobre la
tensión superficial del revestimiento y/o la compresibilidad del
revestimiento de fricción (3).
11. Freno de disco conforme con al menos
una de las reivindicaciones 1 hasta 10, caracterizado en que
el soporte de la cubierta (1) está formado por una placa de
metal.
12. Procedimiento para la colocación de un
perno (4) sobre un soporte de revestimiento (1) para frenos de
disco, en particular pastillas de freno, en cuyo caso el perno (4)
está fabricado de un material más blando mientras que el soporte de
revestimiento (1) está fabricado de un material más duro y el perno
(4) se encuentra unido al soporte de revestimiento (1)
caracterizado en que el perno (4), fabricado con un metal no
ferroso, está soldado sobre el soporte de revestimiento (1)
mediante una soldadura por láser, una soldadura de pernos por
descarga de condensadores, o una soldadura de pernos con arco, y en
que el perno (4) se rebaja con el revestimiento de fricción (3)
durante el procedimiento de frenado.
13. Procedimiento conforme a la
reivindicación 12, caracterizado en que el perno (4) está
soldado de forma automatizada por encima del soporte del
revestimiento (1).
14. Procedimiento conforme a la
reivindicación 12 ó 13, caracterizado en que el perno (4)
está fabricado como un perno en punta para la descarga de
condensadores o para la soldadura de pernos con arco, y ser soldado
sobre el soporte de revestimiento (1).
15. Procedimiento conforme con al menos una
de las reivindicaciones 12 hasta 14, caracterizado en que el
perno (4) está soldado de manera fija al soporte de revestimiento
(1) por medio de una soldadura de pernos por descarga de
condensadores o una soldadura de pernos con arco, con o sin el uso
de un gas de protección inerte.
16. Procedimiento conforme con al menos una
de las reivindicaciones 12 hasta 15, caracterizado en que se
elige una longitud (L_{1}) del perno (4), la cual corresponde al
menos a una mitad del grosor (D_{R}) del revestimiento de
fricción (3) hasta el grosor (D_{R}) completo del revestimiento de
fricción (3). El perno (4) está fabricado de latón, MS 60 (latón
dúctil).
17. Procedimiento conforme con al menos una
de las reivindicaciones 12 hasta 16, caracterizado en que
para la fabricación del perno (4) se utiliza latón blando,
especialmente MS 60 (latón dúctil), el cual es más blando que los
materiales del revestimiento de fricción (3) y/o de un disco de
freno.
18. Procedimiento conforme con al menos una
de las reivindicaciones 12 hasta 17, caracterizado en que a
través de la elección de la longitud y/o el diámetro (M) del perno
(4) se podría influir sobre la tensión superficial del
revestimiento y/o sobre la compresibilidad del revestimiento de
fricción.
19. Procedimiento conforme con al menos una
de las reivindicaciones 12 hasta 18, caracterizado en que el
perno (4) está soldado sobre el soporte de revestimiento (1) y
atraviesa completamente el underlayer (subcapa) (2), y en que posee
al menos una longitud de perno (L_{1} hasta L_{4}) que se
encuentra entre la mitad del grosor (D_{R}) hasta el grosor
completo (D_{R}) del revestimiento de fricción (3).
20. Utilización de un perno (4) para
soportes de revestimiento (1) para frenos de disco, en cuyo caso se
utiliza un material no ferroso para la fabricación del perno (4) y
se rebaja el perno (4) durante el frenado junto con el
revestimiento de fricción (3).
Applications Claiming Priority (4)
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| DE10257092 | 2002-12-05 | ||
| DE10257092 | 2002-12-05 | ||
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|---|---|
| ES2271698T3 true ES2271698T3 (es) | 2007-04-16 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES03812132T Expired - Lifetime ES2271698T3 (es) | 2002-12-05 | 2003-01-29 | Freno de disco que comprende un porta-guarnicion. |
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