DISCO DE FRENO, EN PARTICULAR PARA FRENOS MAGNETICOS.

Disco de freno (9) con:

- un soporte (10) en forma de disco circular de material de fricción que presenta una abertura de paso central (13) y

- un anillo metálico (11,

11'') dispuesto de forma concéntrica en este soporte, caracterizado porque

- el anillo metálico (11, 11'') está prensado en el soporte (10)

Disco de freno, en particular para frenos magnéticos.

La presente invención se refiere a un disco de freno, y en particular a un disco de freno apropiado para frenos magnéticos, que debe usarse en vehículos por ejemplo como freno de parada de emergencia o como freno dinámico.

En los frenos de disco de vehículos convencionales, los discos de freno se componen usualmente de metal y están unidos apropiadamente de forma rígida al giro con la respectiva rueda que se ha de frenar. En función del efecto de frenado deseado, un disco de freno de este tipo se aprieta para frenar en mayor o menor medida entre dos guarniciones de fricción dispuestas de forma fija en el vehículo.

Por el documento DE 60 2005 000 056 T2 se conoce un disco de freno para vehículos sobre carriles que presenta un buje provisto de una placa de soporte. En la placa de soporte están dispuestas de forma anular dos placas de fricción de frenado que constituyen las superficies de contacto de fricción propiamente dichas. Las placas de fricción de frenado están unidas con la placa de soporte mediante elementos de unión apropiados como por ejemplo pernos roscados.

Por el documento DE 103 58 320 A1 se conocen cuerpos de fricción que presentan en general un soporte o una placa de soporte y por lo menos una guarnición de fricción dispuesta en aquella. Tanto el soporte como la, por lo menos una, guarnición de fricción en esta placa de soporte se componen de materiales de fricción fraguados en base a fibras de refuerzo, aglutinantes endurecibles por el calor y sustancias de carga convencionales, por lo que el cuerpo de fricción está configurado como una sola pieza. Los cuerpos de fricción de este tipo pueden emplearse como guarniciones de fricción de frenos, embragues o como otras guarniciones de fricción.

Por el documento DE 197 52 543 A1 se conoce un freno magnético configurado de forma biestable en el cual un disco de armadura, dispuesto de forma rígida al giro en la carcasa de freno magnético, está provisto de una guarnición de freno en forma de disco anular dispuesta de forma fija en este disco de armadura. En un eje a frenar de un accionamiento está fijado por presión y rígido al giro un disco de freno o de embrague. Para frenar o bloquear el accionamiento, la armadura del freno magnético se presiona contra el disco de acoplamiento, por lo que el accionamiento se frena y se bloquea debido a la unión por fricción entre la guarnición de freno anular, dispuesta de forma rígida al giro en el disco de armadura, y el disco de embrague.

Por el documento DE 10 2005 006 699 A1 se conoce un freno electromagnético con un imán permanente que puede emplearse cono freno de parada de emergencia o como freno dinámico para un accionamiento, por ejemplo un accionamiento eléctrico para una rueda de vehículo. Este freno magnético conocido presenta un cuerpo de freno con un imán permanente sujeto de forma rígida al giro mediante una placa de apoyo en el estator o en la carcasa del accionamiento. En un eje del accionamiento a frenar está dispuesta una armadura del freno magnético de forma rígida al giro mediante un casquillo provisto de una brida de tal manera que es axialmente desplazable entre una posición de frenado y una posición de desbloqueo.

El accionamiento se frena mediante contacto por fricción entre la armadura y una superficie frontal correspondiente del cuerpo de freno. En particular cuando este freno magnético conocido debe usarse como freno de parada de emergencia o como freno dinámico es conveniente proveer al cuerpo de freno en la zona de su superficie frontal de una guarnición de freno para reforzar el contacto por fricción entre el cuerpo de freno y la armadura. La armadura forma por lo tanto junto con el casquillo, que presenta una brida, un disco de freno dispuesto de forma rígida al giro en el eje a frenar contra el cual se presiona la guarnición de freno en el cuerpo de freno.

En el documento US 3,891,066 A se muestra un disco de freno con un cuerpo de fricción anular que presenta en su circunferencia exterior entalladuras con paredes achaflanadas. En estas entalladuras están insertados elementos de accionamiento metálicos de forma trapecial, remachados con anillos de soporte previstos para este fin de forma concéntrica en la circunferencia exterior del cuerpo de disco de freno. Los elementos de accionamiento están provistos a su vez de entalladuras en las cuales se introducen cuñas o chavetas previstas en una rueda para una unión rígida al giro con la rueda.

El objetivo de la invención consiste en proporcionar un disco de freno para un freno electromagnético que puede emplearse en particular como freno de parada de emergencia y/o como freno dinámico que con una masa reducida garantice una elevada fuerza de actuación entre los componentes de fricción debido a un campo magnético conectado.

Este objetivo se consigue mediante el disco de freno conforme a la reivindicación 1. Configuraciones ventajosas y perfeccionamientos de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes.

El disco de freno conforme a la invención presenta por lo tanto un soporte en forma de disco circular de material de fricción con una abertura de paso central en el cual está dispuesto de forma concéntrica un anillo metálico, estando el anillo metálico prensado en el soporte.

La invención abandona el principio convencional de frenos magnéticos de usar una armadura metálica o un disco de freno metálico e introducir, dado el caso, materiales de fricción entre la armadura y la contrasuperficie de fricción para aumentar la resistencia por fricción y emplea en vez de ello un soporte de material de fricción con un anillo metálico que puede reducirse por lo tanto a su función como armadura para conseguir una relación óptima entre la masa del disco de freno y la fuerza de atracción magnética entre la armadura y el cuerpo de freno magnético.

El disco de freno según la invención presenta además un buen comportamiento de amortiguación de vibraciones, gracias al empleo de un soporte de material de fricción, por lo que es posible evitar también ruidos innecesarios.

Sólo con el prensado del anillo metálico en unión geométrica en el soporte de material de fricción puede conseguirse una muy buena unión entre ambos materiales, por lo que el disco de freno según la invención alcanza una larga duración en servicio también durante la transmisión de las fuerzas de frenado requeridas con inclusión de los picos de impulsos de fuerza.

No obstante, también es posible que el anillo metálico esté sujeto en el soporte en unión material.

Asimismo, es posible perfeccionar aún más la fijación del anillo metálico en el soporte mediante uso de un agente de adherencia.

Con una selección apropiada de los medios para la sujeción del anillo metálico en el soporte en función del campo de aplicación y del tamaño del disco de freno se puede mejorar la duración en servicio junto con una elevada resistencia a cambios de carga del freno conforme a la invención de tal manera que el freno funcione durante por lo menos 10 millones de ciclos de conmutación sin que se produzca un fallo del disco de freno.

Para perfeccionar aún más en particular la unión geométrica entre el anillo metálico y el soporte de material de fricción para la absorción de fuerzas de cizallamiento que aparece en el plano de disco durante el frenado, conforme a la invención está previsto que el anillo metálico presente en su circunferencia interior una o varias prolongaciones de arrastre dirigidas radialmente hacia dentro, presentando preferentemente la prolongación o las prolongaciones de arrastre puntas ensanchadas en la vista en planta desde arriba para optimizar el flujo de fuerza.

Aunque es concebible una multiplicidad de formas muy diversas para mejorar la introducción de fuerza, se prefiere que las puntas ensanchadas de las prolongaciones de arrastre presenten en vista en planta desde arriba una forma de gota, círculo, elipse o polígono.

En otra forma de realización de la invención está previsto que el anillo metálico se componga de por lo menos un anillo interior y un anillo exterior unidos entre sí por medio de uno o varios nervios.

El anillo metálico del disco de freno según la invención, que cumple la función de una armadura de un freno magnético, se configura convenientemente conforme a la posición de los polos magnéticos del freno magnético. Para optimizar aún más la introducción de fuerza y la transmisión de fuerza durante cambios...

1. Disco de freno (9) con: