IT9021521A1 - FIXED CALIPER DISC BRAKE. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un freno a disco a pinza fissa, comprendente una pinza posta a cavaliere di un disco e fissata ad un elemento dell'autoveicolo, una coppia di pastiglie supportate dalla pinza da parti opposte del disco e munite di guarnizioni di attrito affacciate al disco con una superficie avente prefissata lunghezza in una direzione tangenziale al disco e prefissato baricentro, nonché mezzi prementi associati a ciascuna pastiglia per sollecitare la rispettiva guarnizione d'attrito contro il disco. The present invention refers to a fixed caliper disc brake, comprising a caliper positioned astride a disc and fixed to an element of the motor vehicle, a pair of pads supported by the caliper on opposite sides of the disc and equipped with friction linings. facing the disc with a surface having a predetermined length in a direction tangential to the disc and a predetermined center of gravity, as well as pressing means associated with each pad to urge the respective friction lining against the disc.
Nei freni a disco del tipo sopra specificato è stata riscontrata una usura irregolare delle guarnizioni di attrito: esse infatti non si usurano uniformemente nel senso della lunghezza, cioè tangenzialmente al disco. L'usura si manifesta in modo più marcato dalla parte della guarnizione d'attrito che si trova dalla parte in cui il disco impegna la pinza e in modo meno marcato dalla parte in cui il disco abbandona la pinza. In disc brakes of the type specified above, irregular wear of the friction linings has been found: in fact they do not wear uniformly along the length, ie tangentially to the disc. Wear manifests itself more markedly on the part of the friction lining which is on the part where the disc engages the caliper and less markedly on the part where the disc leaves the caliper.
In altre parole, la parte della guarnizione d'attrito che si trova a valle del baricentro si consuma di meno della parte che si trova a monte: ne risulta così che la guarnizione assume una forma inclinata, per così dire a fetta di salame. In other words, the part of the friction seal downstream from the center of gravity is consumed less than the part upstream: the result is that the seal assumes an inclined shape, so to speak a salami slice.
Ne segue l'inconveniente di una utilizzazione non completa del materiale della guarnizione di attrito e di una frenatura non pienamente soddisfacente. This leads to the drawback of incomplete use of the friction lining material and of not fully satisfactory braking.
Nel tentativo di ridurre tale inconveniente sono stati suggeriti mezzi prementi formati da pistoni aventi l'estremità. attiva che preme contro la pastiglia appropriatamente parzializzata ad esempio tramite una fresatura, così da impegnare la pastiglia più dalla parte dove è minore l'usura e meno dall'altra. Purtroppo però tale soluzione dà luogo ad un funzionamento non regolare del pistone il quale può muoversi nella sua sede anche fino al punto di orientarsi in modo tale da presentare la fresatura dalla parte opposta. In an attempt to reduce this drawback, pressing means formed by pistons having the ends have been suggested. active which presses against the appropriately partialized pad, for example by means of a milling, so as to engage the pad more on the side where there is less wear and less on the other. Unfortunately, however, this solution gives rise to an irregular operation of the piston which can move in its seat even up to the point of orienting itself in such a way as to present the milling on the opposite side.
Sono stati suggeriti mezzi prementi in cui su ciascuna pastiglia sono attivi due pistoni, distribuiti nel senso della lunghezza, dei quali quello posto dalla parte della guarnizione che accusa l'usura minore ha un diametro maggiore di quello posto dalla parte della guarnizione che accusa l'usura minore. Pressing means have been suggested in which two pistons are active on each pad, distributed along the length, of which the one placed on the side of the gasket showing the least wear has a larger diameter than that placed on the side of the gasket showing the least wear. less wear.
Tale soluzione ha portato a un'usura meglio distribuita, ma ha dato luogo ad un freno strutturalmente complesso e funzionalmente delicato, oltre che costoso. This solution has led to a better distributed wear, but has given rise to a structurally complex and functionally delicate, as well as expensive, brake.
E1 stato suggerito un unico pistone con sezione sostanzialmente inviluppante i due pistoni di diametro diverso sopra nominati, ossia con sezione conformata per così dire a pera. Anche questa soluzione ha dato luogo a qualche beneficio sulla uniformità dell'usura ma è risultata di assai costosa fabbricazione. A single piston has been suggested with a section substantially enveloping the two pistons of different diameters mentioned above, ie with a section shaped as it were pear-shaped. This solution also gave rise to some benefits on the uniformity of wear but it was very expensive to manufacture.
Il problema che sta alla base della presente invenzione è quello di escogitare un freno a disco del tipo specificato, il quale presenti caratteristiche strutturali e funzionali tali da superare i suddetti inconvenienti citati con riferimento alla tecnica nota. The problem underlying the present invention is that of devising a disc brake of the specified type, which has structural and functional characteristics such as to overcome the aforementioned drawbacks mentioned with reference to the known art.
Tale problema è risolto da un freno a disco del tipo specificato il quale si caratterizza per il fatto che i mezzi prementi di ciascuna pastiglia comprendono un unico pistone a sezione circolare con centro eccentrico rispetto a detto baricentro. This problem is solved by a disc brake of the specified type which is characterized by the fact that the pressing means of each pad comprise a single piston with a circular section with an eccentric center with respect to said center of gravity.
Sorprendentemente si è visto che il freno a disco secondo la presente caratteristica ha presentato una eccellente uniformità nell'usura della guarnizione attrito, insieme con una inusitata affidabilità di funzionamento . Surprisingly it has been found that the disc brake according to the present feature exhibited an excellent uniformity in the wear of the friction lining, together with an unusual operating reliability.
Ulteriori caratteristiche e i vantaggi del freno a disco secondo la presente' invenzione risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di un suo esempio di realizzazione, data a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle annesse figure, in cui: Further characteristics and advantages of the disc brake according to the present invention will result from the following description of an example of its embodiment, given by way of non-limiting example, with reference to the attached figures, in which:
- la.figura 1 rappresenta una vista in elevazione, in parziale sezione, di un freno secondo l'invenzione, fatta secondo la linea 1-1, e - figure 1 represents an elevation view, in partial section, of a brake according to the invention, taken along the line 1-1, and
- la figura 2 rappresenta una vista in pianta in parziale sezione, del freno a disco di figura 1, fatta secondo la linea II-II. Figure 2 is a partial sectional plan view of the disc brake of Figure 1, taken along the line II-II.
Con riferimento alle figure, con 1 è globalmente indicato un freno a disco a pinza fissa. With reference to the figures, 1 globally indicates a fixed caliper disc brake.
Il freno 1 comprende una pinza 2, la quale è posta a cavaliere di un disco 3. The brake 1 comprises a caliper 2, which is placed astride a disc 3.
Il disco 3, che ha un asse di rotazione x-x, ha una fascia di frenatura 4. Il disco 3 ruota nel senso della freccia F attorno all'asse X-X, nella normale marcia in avanti dell'autoveicolo, cosicché la fascia 4 passa attraverso alla pinza 2 nel senso della freccia G. The disc 3, which has an axis of rotation x-x, has a braking band 4. The disc 3 rotates in the direction of the arrow F around the axis X-X, in the normal forward travel of the motor vehicle, so that the band 4 passes through the caliper 2 in the direction of the arrow G.
Con t-t è indicata una direzione tangente al disco, sostanzialmente a metà altezza della fascia 4, mentre con r-r è indicata una direzione radiale al disco stesso, perpendicolare alla direzione t-t. In corrispondenza dell'incrocio di tali direzioni si trova la pinza 2. With t-t a direction tangent to the disk is indicated, substantially at half height of the band 4, while with r-r is indicated a direction radial to the disk itself, perpendicular to the direction t-t. Gripper 2 is located at the intersection of these directions.
La pinza 2 è munita di due occhioli 5 e 6 con i quali essa è fissata rigidamente, ad esempio tramite bulloni ad alta resistenza, ad un elemento dell'autoveicolo . The caliper 2 is provided with two eyelets 5 and 6 with which it is rigidly fixed, for example by means of high-strength bolts, to an element of the motor vehicle.
In virtù di ciò, il freno a disco 1 secondo la presente invenzione può sopportare elevate forze frenanti ed è particolarmente adatto ad equipaggiare autoveicoli ad elevate prestazioni. By virtue of this, the disc brake 1 according to the present invention can withstand high braking forces and is particularly suitable for equipping high-performance motor vehicles.
una coppia di pastiglie 7 e 8 sono supportate dalla pinza 2 da parti opposte della fascia 4 del disco 3 . a pair of pads 7 and 8 are supported by the caliper 2 on opposite sides of the band 4 of the disc 3.
Ciascuna pastiglia 7 (8) è munita di una rispettiva guarnizione di attrito 9 (10), rivolta verso il disco 3 ed affacciata alla fascia 4 con una rispettiva superficie 11 (12). Le superficie 11 e 12 sono, molto approssimativamente, di forma rettangolare, con un lato minore diretto radialmente all’incirca uguale all'altezza H della fascia, e con un lato maggiore diretto tangenzialmente, avente una lunghezza di prefissato valore L. Each pad 7 (8) is provided with a respective friction seal 9 (10), facing the disc 3 and facing the band 4 with a respective surface 11 (12). The surfaces 11 and 12 are very approximately rectangular in shape, with a smaller side radially directed approximately equal to the height H of the band, and with a larger side directly tangentially, having a length of a predetermined value L.
Le pastiglie 7 e 8 sono posizionate in modo che le rispettive superficie 11 e 12 delle guarnizioni di attrito hanno baricentro B posto in corrispondenza dell'incrocio delle direzioni t-t e r-r. The pads 7 and 8 are positioned so that the respective surfaces 11 and 12 of the friction linings have a center of gravity B placed at the intersection of the t-t and r-r directions.
Per sollecitare ciascuna pastiglia 7 (8) contro il disco 3 in occasione della frenatura sono associati a ciascuna pastiglia rispettivi mezzi prementi 13 (14). In order to urge each pad 7 (8) against the disc 3 during braking, respective pressing means 13 (14) are associated with each pad.
Ognuno dei mezzi prementi 13 (14) comprende un unico pistone idraulico 15 (16) convenzionalmente assoggettato all'azione di olio in pressione per impegnare con la sua estremità 15a (16a) rivolta verso la pastiglia la pastiglia stessa e premerla contro la fascia di frenatura del disco. Each of the pressing means 13 (14) comprises a single hydraulic piston 15 (16) conventionally subjected to the action of oil under pressure to engage the pad itself with its end 15a (16a) facing the pad and press it against the braking band of the disc.
E’ da notare che i pistoni 15 e 16 hanno sezione circolare, e che il centro della sezione, indicato con C, è eccentrico rispetto al baricentro B. In altre parole il centro C si 1 trova spostato rispetto al baricentro B e precisamente spostato a valle del baricentro B rispetto al senso di attraversamento della fascia 4 attraverso alla pinza ihdicato dalla freccia G. It should be noted that the pistons 15 and 16 have a circular section, and that the center of the section, indicated by C, is eccentric with respect to the center of gravity B. In other words, the center C is 1 displaced with respect to the center of gravity B and precisely displaced to downstream of the center of gravity B with respect to the direction of crossing of the band 4 through the caliper indicated by the arrow G.
La eccentricità, o distanza tra il centro C e il baricentro B,' è indicata con "e", e vale da 5% a 15% della lunghezza L. The eccentricity, or distance between the center C and the center of gravity B, 'is indicated with "e", and is worth from 5% to 15% of the length L.
I migliori risultati sono ottenuti con un valore di "e" di circa il 10% di L. The best results are obtained with an "e" value of about 10% of L.
Nel funzionamento del freno all'atto della frenatura, l'azione dei pistoni, esercitata sulle pastiglie con una risultante che passa per il centro C, dà luogo ad una maggior pressione sulla parte della superficie della guarnizione di attrito 9 e 10 che si trova a valle del baricentro B, e ad una minor pressione sulla parte a monte, conseguendo una migliorata distribuzione dell'usura lungo tutta la guarnizione nel senso della lunghezza. In the functioning of the brake during braking, the action of the pistons, exerted on the pads with a resultant passing through the center C, gives rise to a greater pressure on the part of the surface of the friction lining 9 and 10 which is at downstream of the center of gravity B, and at a lower pressure on the upstream part, achieving an improved distribution of wear along the entire length of the seal.
II principale vantaggio del freno a disco secondo la presente invenzione è che esso è risultato di inusitata affidabilità. Infatti esso è risultato strutturalmente semplicissimo, e di facile costruzione da parte di normali attrezzature . The main advantage of the disc brake according to the present invention is that it is the result of unusual reliability. In fact, it was structurally very simple, and easy to build by normal equipment.
Un ulteriore vantaggio del freno a disco secondo la presente ■invenzione è che esso è risultato anche di costo contenuto. A further advantage of the disc brake according to the present invention is that it has also resulted in a low cost.
Ovviamente al freno a disco sopra descritto un tecnico del· ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti, tutte peraltro contenute nell'ambito di protezione dell'invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni. Obviously, a person skilled in the art can make numerous modifications and variations to the disc brake described above, in order to meet contingent and specific needs, all of which are however contained within the scope of the invention as defined by the following claims.
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