ES2910139A1

ES2910139A1 - Mecanismo de freno de disco con sistema de refrigeracion y de captacion de particulas derivadas de la friccion

Info

Publication number: ES2910139A1
Application number: ES202230163A
Authority: ES
Inventors: Ibanez Sebastian Garcia
Original assignee: Green Rk22 SL
Current assignee: Green Rk22 SL
Priority date: 2022-03-01
Filing date: 2022-03-01
Publication date: 2022-05-11
Anticipated expiration: 2042-03-01
Also published as: ES2910139B2

Abstract

Aparato de captación y filtración de partículas generadas por fricción y combustión en vehículos o máquinas industriales, caracterizado por comprender un sistema de aspiración de aire (2) que succiona aire, y con ello las partículas desprendidas en la fricción o integradas en los gases de combustión, desde los mecanismos y componentes que se considere del vehículo o de la máquina donde se generan dichas partículas a través de unos tubos de succión (8, 8'), y un sistema de filtrado que, con un líquido (9) y unos depósitos (4, 5, 6, 7) de filtrado por donde se hacen circular las partículas succionadas por el sistema de aspiración, actúa de pantalla filtrante reteniendo dichas partículas en la parte inferior de, al menos, un último deposito o recipiente de recogida (7).

Description

DESCRIPCIÓN

MECANISMO DE FRENO DE DISCO C ON SISTEMA DE REFRIGERACIÓN Y

DE CAPTACIÓN DE PARTÍCULAS DERIVADAS DE LA FRICCIÓN

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un mecanismo de freno de disco con sistema de refrigeración y de captación de partículas derivadas de la fricción, aportando, a la función a que se destina, ventajas y características, que se describen en detalle más adelante.

El objeto de la presente invención recae en el mecanismo de freno de disco, del tipo que comprende un disco metálico que gira solidario a la rueda de un vehículo sobre el que se ejerce presión a través de una pinza con pastillas de material de fricción accionada a través de un sistema hidráulico o neumático, que se distingue, esencialmente, por comprender un sistema de captación de las partículas derivadas de la fricción de dichas pastillas y conducirlas a un equipo de filtrado, evitando que sean expulsadas a la atmósfera, así como un sistema de refrigeración que, al menos, actúa a través del propio líquido del sistema de filtrado que recoge una fracción de las partículas de fricción y, preferentemente, también a través de la aportación de flujo de aire al disco.

CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria dedicada a la fabricación de accesorios y mecanismos para vehículos de motor, centrándose particularmente en el ámbito de los sistemas de frenado, y más concretamente los sistemas de frenos de disco.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como es sabido, los frenos de disco se componen de un disco rotor metálico, que gira solidario a la rueda del vehículo, sobre el que se ejerce presión a través de las pinzas de freno. Éstas tienen que llevar montadas unas pastillas de material de fricción. La presión que realizan las pinzas de freno, normalmente, se realiza mediante un sistema hidráulico. Las pastillas son las que ejercen presión contra la superficie del disco y generan la fuerza de frenado.

Pues bien, el principal problema técnico que la presente invención pretende resolver es la emisión a la atmósfera que genera el uso del freno derivado de las partículas de material de las pastillas de freno generado por la fricción de estas cada vez que se utilizan, y que, si bien pueden parecer poca cosa, si se tiene en cuenta el ingente número de vehículos que incorpora este tipo de mecanismo de freno y las innumerables veces que se activan, resulta que se están echando a la atmosfera que respiramos un número nada despreciable de partículas que, como es sobradamente sabido, son altamente perjudiciales para la salud y el medio ambiente.

Hasta ahora, en los mecanismos de freno de disco, la pinza de freno tiene una cavidad que escupe, por aerodinámica e inercia, las partículas de las pastillas de freno generadas por la fricción de estas con la superficie del disco, del tal manera que son lanzadas al aire por la parte delantera del sistema.

El objetivo de la presente invención es, pues, el desarrollo de un sistema que permita recoger dichas partículas y llevarlas a un sistema de filtrado y recogida, evitando que vayan a la atmosfera.

Al mismo tiempo un segundo objetivo de la invención es optimizar el sistema de frenado procurando una mejorada refrigeración de los elementos que lo forman aprovechando el propio sistema de captación de particular.

Por otra parte, y como referencia al estado actual de la técnica, cabe señalar que, al menos por parte del solicitante, se desconoce la existencia ningún otro mecanismo de freno de disco que presente unas características técnicas o estructurales iguales o semejantes a las que aquí se reivindica.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El mecanismo de freno de disco con sistema de refrigeración y de captación de partículas derivadas de la fricción que la invención propone se configura como la solución idónea a los objetivos anteriormente señalados, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y que lo distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente descripción.

Concretamente, el mecanismo que la invención propone, como se ha apuntado anteriormente, comprende, de manera convencional, un disco metálico rotatorio con una pinza provista de pastillas de material de fricción que, accionada a través de un sistema hidráulico, ejerce presión sobre el disco para detener su giro.

Y, a partir de dicha configuración ya conocida, el mecanismo objeto de la invención se distingue, esencialmente, por comprender, por un lado, un sistema de captación de las partículas derivadas de la fricción de las pastillas, en concreto y de preferencia, tanto las que son lanzadas directamente por inercia a través de las pinzas como las que recoge un sistema de succión insertado en canales practicados al efecto en las pastillas, siendo en ambos casos conducidas a un equipo de filtrado, evitando que sean expulsadas a la atmósfera, además de evitar que ocasionen mayor desgaste en la superficie del disco, y, por otro lado, un sistema de refrigeración del mecanismo que, a su vez, comprende, al menos, medios que actúan sobre las propias pinzas, a través del líquido que utiliza el sistema de filtrado para recoger las partículas de fricción, y que, por otra parte, de forma preferida, también comprende medios que actúan directamente sobre el disco a través de un tubo en forma de anillo que aporta flujo de aire en el mismo sentido de rotación del disco.

Para ello, y más concretamente, el mecanismo de freno de disco objeto de la invención, además del disco y pinza con pastillas de freno comprende, esencialmente, los siguientes elementos:

- Un receptáculo de captación y refrigeración que, acoplado sobre la cavidad del cuerpo externo de la pinza en que, por aerodinámica, se recogen las partículas derivadas de la fricción de las pastillas con el accionamiento del mecanismo, en el interior del cual, a través de respectivos conductos de entrada y salida, circula un flujo de líquido que, además de arrastrar las partículas de fricción, proporciona refrigeración a la pinza, al estar vinculado a un sistema de filtrado que bombea dicho líquido.

- Y, un tubo de succión de aire o más insertados en el borde de cada una de las pastillas, en coincidencia con la abertura al exterior de una cavidad o surco practicado a la superficie de contacto de dichas pastillas, tal que las partículas de fricción generadas, gracias a la fuerza de succión provocada por el sistema de filtrado a que se conecta dicho tubo por su extremo opuesto, son conducidas por dichos surcos hacia dicho tubo y hacia el sistema de filtrado.

Además, como se ha apuntado anteriormente, en una forma de realización preferida, el mecanismo de freno de disco de la invención comprende asimismo unos medios de refrigeración adicional del disco los cuales comprenden la incorporación de un tubo de aire, concretamente un tubo en forma de anillo que refrigera el disco de freno cuando este coge temperatura a baja velocidad,

Convencionalmente, el disco se refrigera por el propio aire. Así pues, cuando existe baja velocidad, el disco de freno se calienta, calentando a la vez todo el conjunto del mecanismo de frenada y perdiendo eficacia.

Con la existencia de este tubo de aire, se evita dicho calentamiento. En concreto, el tubo en forma de anillo que se incorpora aporta un flujo de aire en el sentido de rotación del disco, con lo cual se baja la temperatura del disco de freno y por idéntico funcionamiento del conjunto del embrague.

Así pues, en la forma preferida de la invención, el mecanismo dispone de una doble refrigeración, la que aporta el líquido que recoge las partículas en la pinza de freno, y la que aporta el aire del tubo en forma de anillo incorporado por el lado posterior del disco.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un plano en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

La figura número 1.- Muestra una vista en alzado de una representación esquemática de un ejemplo del mecanismo de freno de disco con sistema de refrigeración y de captación de partículas derivadas de la fricción objeto de la invención, apreciándose las principales partes y elementos que comprende, así como su disposición; y

la figura número 2.- Muestra una vista en planta inferior de la representación esquemática del mecanismo según la invención mostrado en la figura 1.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización no limitativa del mecanismo de freno de disco con sistema de refrigeración y de captación de partículas derivadas de la fricción de la invención, el cual comprende lo que se describe en detalle a continuación.

Así, tal como se observa en dichas figuras, el mecanismo (1) de la invención comprende, de modo conocido, un disco (2) metálico rotatorio con una pinza (3) de accionamiento a través de sistema hidráulico (11) provista de sendas pastillas (4) de material de fricción tal que, al accionarla, ejerce presión sobre el disco (2) para detener su giro movido por la rueda (no representada) a que está unido solidariamente.

Y, a partir de dicha configuración ya conocida, se distingue, esencialmente, por comprender:

- un sistema de captación de partículas derivadas de la fricción de las pastillas (4), cuando presionan sobre el disco (2) al accionar la pinza (3) en la frenada, que a su vez comprenden:

- unos medios de captación (5, 6) principal que, mediante circulación de un líquido, recogen las partículas lanzadas por inercia a través del cuerpo de pinza (3), y las conducen a un equipo de filtrado (7), y

- unos medios de captación (8, 9) adicional que, mediante succión por aspiración de aire, recogen las partículas generadas por las pastillas (4) de la propia superficie del disco (2) e igualmente las conducen al mismo u otro equipo de filtrado (7),

- y un sistema de refrigeración del mecanismo (1) que, a su vez, comprende, al menos, la circulación del líquido de dichos medios de captación (5, 6) principal actuando como refrigerante sobre la pinza (3).

De preferencia, los medios de captación (5, 6) principal que recogen las partículas lanzadas por inercia a través del cuerpo de pinza (3) y las conducen al equipo de filtrado (7) y que, al mismo tiempo, constituyen un sistema de refrigeración de la pinza (3) comprenden, esencialmente, un receptáculo (5) de captación y refrigeración que se incorpora al mecanismo de freno acoplado sobre la cavidad del cuerpo externo de la pinza (3) tal que, por aerodinámica, se recogen en su interior las partículas derivadas de la fricción de las pastillas (4) de freno penetrando en un sistema de circulación de líquido interno (6) que pasa a su través entre un conducto de entrada (6a) y uno de salida (6b) conectados a, al menos, un primer depósito (7a) del equipo de filtrado (7) que, a su vez, cuenta con, al menos, un sistema de bombeo (no mostrado) que provoca la circulación de dicho líquido, captando las partículas y proporcionando refrigeración a la pinza (3).

Y, de preferencia, los medios de captación (8, 9) adicional que recogen las partículas de fricción generadas por las pastillas (4) de la propia superficie del disco (2) e igualmente las conducen al equipo de filtrado (7), comprenden, al menos, un tubo de succión (8) acoplado en el borde de al menos una de las pastillas (4) de la pinza (3), en coincidencia con la abertura al exterior de un surco o serie de surcos (9) practicados en la superficie de dichas pastillas (4) que hace contacto con la superficie del disco (2), tal que las partículas de fricción generadas en la frenada, gracias a la fuerza de succión provocada por un elemento aspirador (no representado) previsto al efecto en el equipo de filtrado (7) a que se conecta dicho tubo de succión (8) por su extremo opuesto, son conducidas a través de los surcos (9) hacia dicho tubo de succión (8) y desde este conducidas a un segundo depósito (7b) del equipo de filtrado (7) que, como se ha expuesto anteriormente, puede ser el mismo u otro distinto.

Tal como se observa en la representación esquemática de la figura 2, de preferencia, el mecanismo comprende dos tubos de succión (8) acoplados al borde de cada una de las dos pastillas (4) con que cuenta la pinza (3) para presionar sobre el disco (2) por ambas caras del mismo.

Por otra parte, en una forma de realización preferida, el mecanismo (1) comprende además unos medios de refrigeración adicionales (10) que actúan directamente sobre el disco (2) aportando un flujo de aire que refrigera el disco cuando este coge temperatura a baja velocidad,

De preferencia, dichos medios de refrigeración adicionales (10) del disco (2) comprenden, al menos, un tubo en forma de anillo (10) que, acoplado a la parte posterior del disco (2), aporta un flujo de aire en el sentido de rotación del disco (2) desde un elemento compresor/soplador (7c) del mismo equipo de filtrado (7) u otro distinto al que está conectado.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan.

Claims

REIVINDICACIONES

1. - Mecanismo de freno de disco con sistema de refrigeración y de captación de partículas derivadas de la fricción y que, comprendiendo un disco (2) metálico rotatorio con una pinza (3) de accionamiento hidráulico provista de sendas pastillas (4) de material de fricción tal que, al accionarla, ejerce presión sobre el disco (2) para detener su giro movido por la rueda a que está unido solidariamente, está caracterizado por comprender:

- un sistema de captación de partículas derivadas de la fricción de las pastillas (4) que a su vez comprenden:

- unos medios de captación (8, 9) adicional que, mediante succión por aspiración de aire, recogen las partículas generadas por las pastillas (4) de la propia superficie del disco (2) e igualmente las conducen a un equipo de filtrado (7),

- y un sistema de refrigeración del mecanismo (1) que, a su vez, comprende, al menos, la circulación del líquido de los medios de captación (5, 6) principal actuando como refrigerante sobre la pinza (3).

2. - Mecanismo de freno de disco con sistema de refrigeración y de captación de partículas derivadas de la fricción, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de captación (5, 6) principal comprenden un receptáculo (5) de captación y refrigeración que se incorpora al mecanismo de freno acoplado sobre la cavidad del cuerpo externo de la pinza (3) tal que, por aerodinámica, se recogen en su interior las partículas derivadas de la fricción de las pastillas (4) de freno penetrando en un sistema de circulación de líquido interno (6) que pasa a su través entre un conducto de entrada (6a) y uno de salida (6b) y conectados а, al menos, un primer depósito (7a) del equipo de filtrado (7) que, a su vez, cuenta con, al menos, un sistema de bombeo que provoca la circulación de dicho líquido, captando las partículas y proporcionando refrigeración a la pinza (3).

3. - Mecanismo de freno de disco con sistema de refrigeración y de captación de partículas derivadas de la fricción, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los medios de captación (8, 9) adicional comprenden, al menos, un tubo de succión (8) acoplado en el borde de al menos una de las pastillas (4) de la pinza (3), en coincidencia con la abertura al exterior de un surco o serie de surcos (9) practicados en la superficie de dichas pastillas (4) que hace contacto con la superficie del disco (2), tal que las partículas de fricción generadas en la frenada, gracias a la fuerza de succión provocada por un elemento aspirador (de un equipo de filtrado (7) a que se conecta dicho tubo de succión (8) por su extremo opuesto, son conducidas a través de los surcos (9) hacia dicho tubo de succión (8) y desde este conducidas a un segundo depósito (7b) del equipo de filtrado (7).

4. - Mecanismo de freno de disco con sistema de refrigeración y de captación de partículas derivadas de la fricción, según la reivindicación 3, caracterizado porque comprende dos tubos de succión (8) acoplados al borde de cada una de las dos pastillas (4) con que cuenta la pinza (3) para presionar sobre el disco (2) por ambas caras del mismo.

5. - Mecanismo de freno de disco con sistema de refrigeración y de captación de partículas derivadas de la fricción, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende unos medios de refrigeración adicionales (10) que actúan directamente sobre el disco (2) aportando un flujo de aire.

б. - Mecanismo de freno de disco con sistema de refrigeración y de captación de partículas derivadas de la fricción, según la reivindicación 5, caracterizado porque los medios de refrigeración adicionales (10) del disco (2) comprenden, al menos, un tubo en forma de anillo (10) que, acoplado a la parte posterior del disco (2), aporta un flujo de aire en el sentido de rotación del disco (2) desde un elemento compresor/soplador (7c) de un equipo de filtrado (7).