ES2935280T3 - Pinza de freno de un freno de disco y freno de disco - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a una pinza de freno, en particular una pinza deslizante, de un freno de disco de un vehículo utilitario, pinza de freno que comprende: una parte de aplicación de freno (23), que se extiende alrededor de un espacio de sujeción para alojar al menos un dispositivo de aplicación de freno ; un calibrador trasero (21); dos barras de unión (22), que discurren sustancialmente paralelas ya una distancia entre sí y conectan la parte de aplicación del freno (23) a la parte posterior de la pinza (21); una tapa de cierre, que cierra el espacio de sujeción; una interfaz (26) para montar una palanca de freno giratoria en el lado de la parte de aplicación del freno (23) que mira hacia el lado contrario de la cubierta de cierre, en el que: se forma una abertura de montaje (27) para insertar y quitar las pastillas de freno entre la parte de aplicación del freno (23), el dorso de la pinza (21) y los tirantes (22); (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Pinza de freno de un freno de disco y freno de disco
La presente invención hace referencia a una pinza de freno, en particular a una pinza deslizante, de un freno de disco de un vehículo comercial, según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un freno de disco.
Las pinzas de freno, conocidas por ejemplo por las solicitudes DE 102016 115176 A1, DE 102011 103963 B3 o DE10 2016 120 478 A1, como componentes de los frenos de disco, en particular aquellos para vehículos comerciales, se utilizan principalmente para alojar piezas funcionales que son necesarias para la operación de frenado.
Entre éstas principalmente se encuentra un dispositivo de aplicación con una unidad de barra roscada con pieza de presión que, durante un proceso de frenado, presiona un forro del freno montado en una placa portafreno, contra un disco de freno del freno de disco.
Durante este proceso, la unidad de barra roscada se mueve en dirección del disco. Tan pronto como el forro del lado de aplicación se encuentra en contacto con el disco de freno, mediante la fuerza opuesta producida la pinza de freno se desplaza de manera que un segundo forro del freno, dispuesto en el área de un dorso de la pinza, es empujado en dirección del disco de freno. Además, tan pronto como ese forro del freno del lado de reacción toca el disco, se genera un efecto de frenado.
La unidad de aplicación, además, para asegurar un juego constante entre los forros del freno y el disco de freno, se extiende más en dirección del disco de freno, a medida que aumenta el desgaste de los forros del freno.
La fuerza de aplicación requerida para un proceso de aplicación se genera mediante una palanca de freno montada de forma excéntrica con respecto a la unidad de barra roscada. La palanca de freno en sí misma habitualmente es accionada por un cilindro de aire comprimido que está fijado sobre un lado de una sección de aplicación de la pinza de freno que está apartado del disco de freno, donde esa sección de aplicación presenta un espacio de alojamiento para alojar al menos un dispositivo de aplicación que contiene la unidad de barra roscada antes mencionada.
La totalidad de la fuerza de aplicación es soportada por la pinza de freno. De este modo, la pinza de freno se deforma debido al flujo de fuerza que pasa por partes de la sección de aplicación, del dorso de la pinza y en particular por las barras de arrastre.
Las barras de arrastre, en función del espacio de construcción, deben realizarse con paredes delgadas y con una sección transversal reducida. Por ese motivo es necesario distribuir la concentración de las tensiones que se presentan durante un proceso de frenado, mediante una geometría adecuada de la pinza de freno, de manera que pueda garantizarse una vida útil prolongada de la pinza de freno.
Para el montaje de los componentes del dispositivo de aplicación en la sección de aplicación, el mismo está provisto de una abertura que se cierra mediante una placa de fondo después del montaje de los componentes.
El objeto de la presente invención consiste en mejorar una pinza de freno, de manera que se reduzcan más las tensiones que se presentan durante un proceso de frenado, para aumentar la vida útil de la pinza de freno y, al mismo tiempo, mantener una rigidez elevada para alcanzar el par de frenado requerido.
Dicho objeto se soluciona mediante una pinza de freno, en particular una pinza deslizante de un freno de disco de un vehículo comercial, con las características de la reivindicación 1.
El objeto se soluciona además mediante un freno de disco, en particular para un vehículo comercial, con las características de la reivindicación 4.
La pinza de freno según la invención presenta una sección de aplicación que rodea un espacio de alojamiento para alojar al menos un dispositivo de aplicación. La pinza de freno presenta además un dorso de la pinza y dos barras de arrastre que se extienden esencialmente de forma paralela y distanciadas una con respecto a otra, que conectan entre sí la sección de aplicación con el dorso de la pinza.
La pinza de freno presenta además una tapa de cierre que cierra el espacio de alojamiento, así como una interfaz para el montaje de una palanca de freno pivotante sobre el lado de la sección de aplicación apartado de la tapa de cierre.
Entre la sección de aplicación, el dorso de la pinza y las barras de arrastre está conformada una abertura de montaje para introducir y extraer forros del freno.
La relación de la longitud de la sección de aplicación con respecto a la suma de la longitud de la sección de aplicación y de una barra de arrastre se encuentra entre 0,4 y 0,3.
Mediante esa relación de longitudes en la cual, en comparación con las pinzas de freno conocidas por el estado del arte, las barras de arrastre están diseñadas más largas relativamente con respecto a la sección de aplicación, se posibilita una deformación mayor de las barras de arrastre durante un proceso de frenado, lo cual conduce a una reducción de las tensiones que se presentan en la pinza de freno.
El diseño más largo de las barras de arrastre, sin embargo, a partir de una relación de longitudes determinada, conduce a una reducción de la rigidez total de la pinza de freno, limitando así el rango de la relación óptima entre la longitud de la sección de aplicación y la suma de la longitud de la sección de aplicación y de la barra de arrastre. En las reivindicaciones dependientes se indican variantes de realización ventajosas de la invención.
Por falta de una variante de realización preferente, la relación de la longitud de la sección de aplicación con respecto a la suma de la longitud de la sección de aplicación y de una barra de arrastre se encuentra entre 0,38 y 0,36.
De esa relación resulta una reducción de la tensión óptima con una rigidez elevada, al mismo tiempo, de la pinza de freno.
Según otra variante de realización preferente, la interfaz para el montaje de la palanca de freno presenta un pasador cilíndrico.
El montaje de la palanca de freno, en las pinzas de freno conocidas por el estado del arte, habitualmente tiene lugar mediante un rodamiento de agujas, de manera que por medio del montaje de la palanca de freno mediante un pasador cilíndrico puede aumentarse el grosor de la pared con respecto a la interfaz, lo cual en conjunto acorta la longitud soporte total de la pinza de freno.
Otras ventajas de la pinza de freno según la invención residen en la posibilidad de poder utilizar material de fundición de alta resistencia, menos costoso, para la pinza de freno.
La vida útil más prolongada de la pinza de freno, alcanzada mediante la geometría según la invención, se alcanza sin material adicional para la fundición de la pinza de freno.
El freno de disco según la invención para un vehículo comercial presenta un disco de freno, una pinza de freno que se superpone al disco de freno, así como una placa portafreno que rodea el disco de freno. A ambos lados del disco de freno, en la placa portafreno, están montados forros del freno. El freno de disco presenta además un dispositivo de aplicación con el cual los forros del freno pueden presionarse contra el disco de freno, así como una palanca de freno montada en la pinza de freno. La pinza de freno está diseñada del modo antes descrito.
A continuación, ejemplos de ejecución preferentes se explican con mayor detalle mediante los siguientes dibujos. Muestran:
Figura 1 una vista superior esquemática de un freno de disco con pinza de freno, disco de freno y placa portafreno, según el estado del arte,
Figura 2 una vista en sección esquemática de la pinza de freno mostrada en la figura 1, según el estado del arte, con una representación de la relación de la longitud de la sección de aplicación con respecto a la suma de la longitud de la sección de aplicación y de una barra de arrastre de la pinza de frenado,
Figura 3 y figura 4 representaciones, correspondientes a las figuras 1 y 2, de un freno de disco y de una pinza de freno según una variante de ejecución preferente de la invención.
En la siguiente descripción de las figuras, los términos como arriba, abajo, hacia la izquierda, hacia la derecha, adelante, atrás, etc., se refieren exclusivamente a la representación y posición seleccionadas a modo de ejemplo en las respectivas figuras, de la pinza de freno, del disco de freno, de los forros del freno, de la sección de aplicación, del dorso de la pinza, de la barra de arrastre y similares. Esos términos no deben entenderse de forma limitativa, es decir que esas referencias pueden modificarse mediante posiciones de trabajo diferentes o el diseño con simetría especular, o similares.
En la figura 1, el símbolo de referencia 1 identifica un freno de disco, tal como es conocido en principio por el estado del arte.
El freno de disco 1 presenta un disco de freno 4, una pinza de freno 200 que se superpone al disco de freno 4, y una placa portafreno 3 que rodea el disco de freno 4. A ambos lados del disco de freno 4, en la placa portafreno 3, están montados forros del freno 5.
La pinza de freno 200 se compone esencialmente de un dorso de la pinza 210, de una sección de aplicación 230 que rodea un espacio de alojamiento para alojar al menos un dispositivo de aplicación, así como de dos barras de arrastre 220 que se extienden esencialmente de forma paralela y distanciadas una con respecto a otra, que conectan entre sí la sección de aplicación 230 con el dorso de la pinza 210.
Sobre el lado de la sección de aplicación 230 que se encuentra apartado del disco de freno 4 está conformada una interfaz 260 para el montaje de una palanca de freno pivotante que rota mediante un empujador que sobresale desde un cilindro de freno no representado aquí, durante el accionamiento del freno de disco.
La figura 3 muestra un freno de disco 1 según una variante de ejecución de la invención.
También este freno de disco 1 está estructurado esencialmente de forma similar al freno de disco descrito en la figura 1, con un disco de freno 4, una pinza de freno 2 que se superpone al disco de freno 4, una placa portafreno 3 que rodea el disco de freno 4, así como forros del freno 5 montados a ambos lados del disco de freno 4 en la placa portafreno 3, y un dispositivo de aplicación 6, con el cual los forros del freno 5 pueden presionarse contra el disco de freno 4, en una dirección x, paralelamente con respecto al eje de rotación del disco de freno 4.
Además, como puede apreciarse en las figuras 1 y 3, el espacio de alojamiento para alojar el dispositivo de aplicación 6 está cerrado mediante una tapa de cierre 25, hacia el forro del freno 5 del lado de aplicación, donde una parte de la unidad de aplicación, que está marcada aquí con el símbolo de referencia 6, en forma de una unidad de barra roscada, sobresale a través de una abertura en la tapa de cierre 25, 250, en dirección del forro del freno 5 del lado de aplicación.
Como muestra una comparación de las figuras 1 y 3, así como de las figuras 2 y 4 (las figuras 2 y 4 muestran respectivas vistas en sección de la pinza de freno mostradas en las figuras 1 y 3), en la pinza de freno 2 según las figuras 3 y 4 las barras de arrastre 22 están diseñadas más largas que las barras de arrastre 220 de la pinza de freno 200 conocida por el estado del arte.
En las figuras 2 y 4, el símbolo de referencia a1, a2 identifica la suma de la longitud de la sección de aplicación 23, 230 y de la barra de arrastre 22, 220, derecha en la imagen, mientras que la denominación d1 identifica la longitud de la sección de aplicación 230, y d2 identifica la longitud de la sección de aplicación 23.
Mientras que la relación de la longitud d2 de la sección de aplicación 23 con respecto a la suma a2 de la longitud de la sección de aplicación 23 y de una barra de arrastre 22 se encuentra entre 0,4 y 0,3, de modo especialmente preferente entre 0,38 y 0,36; la relación correspondiente en la pinza de freno conocida por el estado del arte se encuentra aproximadamente en 0,5, es decir que la longitud de la sección de aplicación 23 corresponde aproximadamente a la longitud de las barras de arrastre 220.
Mediante el alargamiento de las barras de arrastre y el acortamiento de la longitud de la sección de aplicación 23, asociado a ello, la deformación posible de las barras de arrastre 22 en el área de un borde 24 orientado hacia la abertura de montaje 27, se aumenta marcadamente en comparación con las barras de arrastre 220 de la pinza de freno 200 según el estado del arte, lo cual conduce a una reducción de las tensiones que se presentan dentro de la pinza de freno durante un proceso de frenado, reduciendo así el riesgo de formaciones de roturas dentro de la pinza de freno.
El agrandamiento de la abertura de montaje 27 de la pinza de freno, formada por la sección de aplicación 23, el dorso de la pinza 21 y las barras de arrastre 22, facilita además la introducción y la extracción de los forros del freno 5.
Como puede apreciarse además en una comparación de las figuras 2 y 4, el grosor de la pared w2 de la pinza de freno 2 está diseñado aumentado en el área de una interfaz 26 para el montaje de una palanca de freno, en comparación con el grosor de la pared w1 de la pinza de freno 200 conocida por el estado del arte, debido a lo cual igualmente está acortada la longitud soporte total de la pinza de freno, es decir, la suma a2 de la longitud de la sección de aplicación 23 y de la barra de arrastre 22.
La interfaz 26 para el montaje de una palanca de freno preferentemente presenta aquí un pasador cilindrico con un diámetro reducido. En las pinzas de freno conocidas por el estado del arte, en cambio, habitualmente se utilizan rodamientos de agujas con un diámetro grande que, debido al espacio de construcción limitado en el vehículo, requieren un grosor de la pared w1 más delgado de la interfaz de la pinza de freno 200 y, con ello, aumentan la longitud soporte total de la pinza de freno 200.
Lista de símbolos de referencia
1 Freno de disco
2 Pinza de freno
21 Dorso de la pinza
22 Barra de arrastre
23 Sección de aplicación
24 Borde
25 Tapa de cierre
26 Interfaz
27 Abertura de montaje
3 Placa portafreno
4 Disco de freno
5 Forro de freno
6 Dispositivo de aplicación
7 Dispositivo de reajuste
200 Pinza de freno
210 Dorso de la pinza
220 Barra de arrastre
230 Sección de aplicación
240 Borde
250 Tapa de cierre
260 Interfaz
270 Abertura de montaje
a1 Suma de la longitud de la sección de aplicación y de una barra de arrastre
a2 Suma de la longitud de la sección de aplicación y de una barra de arrastre
d1 Longitud de la sección de aplicación
d2 Longitud de la sección de aplicación
w1 Grosor de la pared de la interfaz
W2 Grosor de la pared de la interfaz

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Pinza de freno (2), en particular pinza deslizante, de un freno de disco (1) de un vehículo comercial, que presenta una sección de aplicación (23) que rodea un espacio de alojamiento para alojar al menos un dispositivo de aplicación (6), un dorso de la pinza (21), dos barras de arrastre (22) que se extienden esencialmente de forma paralela y distanciadas una con respecto a otra, que conectan entre sí la sección de aplicación (23) con el dorso de la pinza (21), una tapa de cierre (25) que cierra el espacio de alojamiento, una interfaz (26) para el montaje de una palanca de freno pivotante sobre el lado de la sección de aplicación (23) apartado de la tapa de cierre (25), donde entre la sección de aplicación (23), el dorso de la pinza (21) y las barras de arrastre (22) está conformada una abertura de montaje (27) para introducir y extraer forros del freno (5), caracterizada porque la relación de la longitud de la sección de aplicación (23) con respecto a la suma de la longitud de la sección de aplicación (23) y de una barra de arrastre (22) se encuentra entre 0,4 y 0,3.
2. Pinza de freno según la reivindicación 1, caracterizada porque la relación de la longitud de la sección de aplicación (23) con respecto a la suma de la longitud de la sección de aplicación (23) y de una barra de arrastre (22) se encuentra entre 0,38 y 0,36.
3. Pinza de freno según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la interfaz (26) para el montaje de la palanca de freno presenta un pasador cilíndrico.
4. Freno de disco (1), en particular para un vehículo comercial, que presenta
un disco de freno (4), una pinza de freno (2) que se superpone al disco de freno (4), una placa portafreno (3) que rodea el disco de freno (4), forros del freno (5) montados a ambos lados del disco de freno (4) en la placa portafreno (3), un dispositivo de aplicación (6), con el cual los forros del freno (5) pueden presionarse contra el disco de freno (4), una palanca de freno montada en la pinza de freno (2), caracterizado porque la pinza de freno (2) está diseñada según una de las reivindicaciones precedentes.
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