CONJUNTO DE FRENOS PARA VEHÍCULOS DE MOTOR Y PASTILLAS DE FRENO PARA EL MISMO.

Conjunto de frenos para vehículos de motor y pastillas de freno para el mismo. Campo de la invención La presente invención se refiere a un conjunto de frenos para vehículos de motor y similares, como se ha descrito por ejemplo en el documento EP-A-1217246. Más en detalle, la presente invención se refiere a un conjunto de frenos operado hidráulica o electro-hidráulicamente de alto rendimiento para automóviles y motocicletas, a los que el tratamiento que sigue hace referencia explícita, pero sin ninguna pérdida en general. Antecedentes de la invención Como se sabe, todos los vehículos y motocicletas de alto rendimiento actualmente en circulación están equipados con conjunto de frenos operado hidráulica o electro-hidráulicamente, que se componen básicamente de un disco de metal o de carbono y cerámica de espesor suficiente, que se fija integralmente a la rueda del vehículo y que es coaxial con el eje de giro de este de modo que pueda girar alrededor de dicho eje integrado en la misma rueda, una estructura de soporte rígido fijada solidariamente a la suspensión del vehículo de tal manera que se coloca a horcajadas sobre el disco de metal o carbono-cerámica sin entrar en contacto directo con este último, un par de pastillas de freno de un material con un alto coeficiente de fricción por deslizamiento, tradicionalmente conocidas como "pastillas", que se encuentran en la estructura de soporte rígido en posiciones simétricas a ambos lados del disco de modo que cada una está orientada hacia una cara correspondiente del disco cerca del borde exterior del disco y, por último, un conjunto de pistones hidráulicos de una sola acción que se coloca entre la estructura de soporte rígido y las dos pastillas de freno para empujar las dos pastillas contra el cuerpo del disco con el fin de disipar la energía cinética del vehículo por fricción, lo que provoca que el vehículo se detenga. Dado que la disipación de la energía cinética del vehículo por fricción provoca un rápido aumento de las temperaturas del disco y de las pastillas de freno, y dado que las temperaturas alcanzadas por estos componentes en los vehículos y motocicletas de alto rendimiento más recientes pueden superar con creces los 700ºC, ha surgido la necesidad, en los últimos años, de evitar que los pistones hidráulicos que empujan las pastillas contra el disco alcancen temperaturas que podrían causar que el aceite que estos contienen comience a hervir. Este fenómeno podría poner en peligro de forma irreparable el correcto funcionamiento del conjunto de frenos. Para evitar este riesgo, se han presentado durante los últimos conjuntos de frenos operados hidráulicamente años que están equipados con dos placas de aislamiento térmico de materiales compuestos, cada uno de los que se inserta entre una pastilla del conjunto de frenos y el pistón o pistones hidráulicos que empujan la misma pastilla contra el disco. Más detalladamente, las dos placas de aislamiento térmico de materiales compuestos se fijan en las caras posteriores de las dos pastillas de freno de modo que se colocan entre las mismas pastillas y las culatas de los pistones hidráulicos que empujan las pastillas contra el disco, y cada una de ellas se forma por una o más capas de alambres de metal apiladas oportunamente entretejidas con fibras de vidrio y/o fibras de carbono y/o fibras de aramida e incrustadas en una matriz de resina epoxi. Desafortunadamente, las pruebas experimentales realizadas en los nuevos conjuntos de frenos, no han dado los resultados esperados: las actuales placas de aislamiento térmico de materiales compuestos no pueden, de hecho, aislar completamente los pistones hidráulicos del calor generado por la fricción de las pastillas en la superficie del disco, y se limitan a reducir la velocidad a la que el aceite contenido en el interior del pistón hidráulico se calienta y alcanza el punto de ebullición. En otras palabras, si se utilizan durante períodos prolongados con un frenado particularmente fuerte, incluso los conjuntos de frenos equipados con placas de aislamiento térmico de materiales compuestos dejan de funcionar después de un breve período de tiempo, porque el aceite en los pistones hidráulicos no se puede enfriar lo suficiente entre las sucesivas maniobras de frenado, y alcanza su punto de ebullición. Descripción de la invención ES 2 367 337 T3 El objeto de la presente invención es el de representar un conjunto de frenos operado hidráulica o electrohidráulicamente para automóviles y motocicletas de alto rendimiento que sea inmune a los riesgos de ebullición del el aceite contenido en los pistones hidráulicos que empujan las pastillas contra el disco. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se representa un conjunto de frenos para vehículos de motor y similares tal como se expresa en la reivindicación 1 y preferiblemente, pero no necesariamente, en cualquiera de sus reivindicaciones dependientes. Adicionalmente, se representa un conjunto de pastillas de frenos para un conjunto de frenos para vehículos de motor y similares como se expresa en la reivindicación 8 y preferiblemente, pero no necesariamente, en cualquiera de sus reivindicaciones dependientes. 2 Breve descripción de los dibujos La presente invención se describirá ahora con referencia a los dibujos adjuntos, que ilustran una realización no limitante, en los que: La Figura 1 muestra una vista en perspectiva en despiece de un conjunto de frenos para vehículos de motor y similares, representado de acuerdo con los principios de la presente invención, La Figura 2 muestra una vista en perspectiva, con partes eliminadas para mayor claridad, de un detalle de un componente del conjunto de frenos para vehículos de motor y similares mostrado en la Figura 1, mientras que La Figura 3 es una vista frontal, con partes en sección y partes eliminadas para mayor claridad, de una variante de realización del conjunto de frenos mostrado en las figuras anteriores. Descripción detallada de las realizaciones preferidas ES 2 367 337 T3 Con referencia a la Figura 1, el número de referencia 1 indica, en su totalidad, un conjunto de frenos operado hidráulicamente para vehículos de motor y similares que encuentra una utilización particularmente ventajosa en automóviles y motocicletas de alto rendimiento. El conjunto de frenos 1 consta de un disco de metal o carbono-cerámica 2 con espesor adecuado, que es adecuado para fijarse integralmente a la rueda del vehículo (no mostrada) o, como alternativa, al cubo (no mostrado) que soporta la rueda del vehículo, de modo que se coloca coaxialmente al eje de giro A de la rueda y de modo que pueda girar alrededor de dicho eje A integrado en la misma rueda, y una estructura de soporte rígido 3 que se fija integralmente a la suspensión del vehículo (no mostrada) de tal manera que se colocada a horcajadas en el disco 2, pero sin entrar en contacto directo con este último. El conjunto de frenos 1 también está equipado con un par de pastillas de freno 4 de un material con un alto coeficiente de fricción por deslizamiento, tradicionalmente conocidas como "pastillas", que se montan de forma móvil sobre la estructura de soporte rígido 3, en lados opuestos del disco 2 en posiciones simétricas entre sí, de tal manera que las dos pastillas 4 están alineados entre sí y cada pastilla 4 está orientada hacia una cara respectiva del disco 2 cerca del borde exterior del disco, y un conjunto de pistones hidráulicos de una sola acción 5, que se alojan en la estructura de soporte rígido 3 detrás de ambas pastillas 4 y que, cuando funcionan, son capaces de empujar las dos pastillas 4 contra el cuerpo del disco 2 para hacer que las dos pastillas 4 rocen con la superficie del disco 2. Rozamiento que reduce progresivamente la velocidad de giro del disco 2, y la rueda del vehículo en la que está integrado, en torno al eje A, hasta que el vehículo se detenga completamente. Con referencia a la Figura 1, el conjunto de frenos 1 también se compone de dos placas de aislamiento térmico 6 de materiales compuestos, cada una de las que se inserta entre una pastilla 4 correspondiente y la culata o culatas 5a del pistón o pistones hidráulicos 5 que empujan las pastillas 4 contra el disco 2. Más en detalle, en el ejemplo mostrado, cada una de las dos placas de aislamiento térmico 6 se fija en la cara trasera 4a de una pastilla 4 correspondiente, de modo que se posiciona entre el cuerpo de la pastilla 4 y la culata o culatas 5a del pistón o pistones hidráulicos 5 que empujan las pastillas 4 contra el disco 2. El disco 2, la estructura de soporte rígido 3, 4 y las pastillas 4 de los pistones hidráulicos 5 son los componentes que son bien conocidos en el sector y por lo tanto no se describirán con más detalle. En cambio, en relación con las placas de aislamiento térmico 6, con referencia a la Figura 2, cada uno de... [Seguir leyendo]

1. Conjunto de frenos (1) para vehículos de motor y similares que comprende un cuerpo giratorio (2 y 2') que es parte integrante de una rueda del vehículo de tal manera que puede girar junto con la misma rueda alrededor del eje de giro (A) de la rueda, un estructura de soporte (3) fijada firmemente a la estructura del vehículo que soporta dicha rueda, para colocarse cerca de dicho cuerpo giratorio (2 y 2'), al menos una pastilla de freno (4) de un material con un alto coeficiente de fricción que se monta de forma móvil sobre dicha estructura de soporte (3) de tal manera que puede ponerse en contacto con la superficie de dicho cuerpo giratorio (2 y 2'), y medios de apoyo y con movimiento de accionamiento hidráulico (5 y 3b) capaces de empujar selectivamente dicha pastilla contra la superficie de dicho cuerpo giratorio ( 2 y 2'), comprendiendo también dicho conjunto de frenos (1) al menos una placa de aislamiento térmico (6) insertada entre dicha pastilla (4) y dichos medios de soporte y con movimiento de accionamiento hidráulico (5 y 3b) y caracterizado por que dicha placa de aislamiento térmico (6) tiene una estructura de múltiples capas que comprende dos capas externas (6a) de material compuesto y al menos una capa interna compacta (6b) de un material seleccionado del grupo de silicato compacto, papel de mica y papel de mica flogopita. 2. Conjunto de frenos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicha capa interna compacta (6b) se fabrica de aluminosilicato de potasio, en el que preferiblemente dicha capa interna compacta (6b) de aluminosilicato de potasio tiene una densidad entre 2,5 y 2,7 g/cm 3 , más preferiblemente dicha capa interna compacta (6b) de aluminosilicato de potasio tiene un peso molecular sustancialmente igual a 796,63 g/mol. 3. Conjunto de frenos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las dos capas externas (6a) de material compuesto se forman por una fibra seleccionada del grupo de fibra de carbono, fibra de carbono en base a brea, fibra de carbono en base a PAN, fibra de vidrio-E, fibra de vidrio-S, fibras de boro, fibras cerámicas, fibras de cuarzo y fibras de sílice alta, en el que, preferiblemente, dichas fibras son fibras tejidas o no tejidas, más preferiblemente la resina de unión polimérica que forma las dos capas externas (6a) de material compuesto es una resina seleccionada del grupo de la resina de unión de fenol-acrílico, resina fenólica, combinaciones en base a resina fenólica, resinas de poliimidas y resinas de silicona a altas temperaturas. 4. Conjunto de frenos de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que cada una de dichas capas externas (6a) de material compuesto comprende una malla o tela de fibra de carbono con una densidad superficial entre 150 y 250 g/m 2 . 5. Conjunto de frenos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha capa interna compacta (6b) de silicato tiene un espesor entre 0,1 y 1,5 milímetros. 6. Conjunto de frenos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que cada una de dichas capas externas (6a) de material compuesto tiene un espesor entre 0,1 y 3 milímetros. 7. Conjunto de frenos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho cuerpo giratorio (2 y 2') es un disco (2), y que dicha estructura de soporte (3) se coloca a horcajadas en dicho disco (2), equipándose también dicho conjunto de frenos (1) con dos pastillas (4), de un material con un alto coeficiente de fricción, que se encuentran en la estructura de soporte rígido (3) en lados opuestos del disco (2) en posiciones simétricas entre sí, comprendiendo en cambio dichos medios de apoyo y el movimiento de accionamiento hidráulico(5 y 3b) un conjunto de pistones hidráulicos (5) que se alojan en la estructura de soporte (3) detrás de al menos una de dichas pastillas (4) y son capaces, cuando se operan, de empujar esta/estas pastillas (4) contra el cuerpo de dicho disco (2). 8. Conjunto de pastillas de freno para el conjunto de frenos de la reivindicación 1 que comprende al menos una pastilla de freno (4) y al menos una placa de aislamiento térmico (6), caracterizado por que dicha placa de aislamiento térmico (6) tiene una estructura de múltiples capas que comprende dos capas externas (6a) de material compuesto y al menos una capa interna compacta (6b) de un material seleccionado del grupo de silicato compacto, papel de mica y papel de mica flogopita. 9. Conjunto de pastillas de freno de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que dicha capa interna compacta (6b) se fabrica de aluminosilicato de potasio, preferiblemente dicha capa interna compacta (6b) de aluminosilicato de potasio tiene una densidad entre 2,5 y 2,7 g/cm 3 , más preferiblemente dicho aluminosilicato de potasio tiene un peso molecular sustancialmente igual a 796,63 g/mol. 10. Conjunto de pastillas de freno de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, caracterizado por que las dos capas externas (6a) de material compuesto se forman por una fibra seleccionada del grupo de fibra de carbono, fibra de carbono en base a brea, fibra de carbono en base a PAN, fibra de vidrio-E, fibra de vidrio-S, fibras de boro, fibras cerámicas, fibras de cuarzo y fibras de sílice alta, ES 2 367 337 T3 en el que, preferiblemente, dichas fibras son fibras tejidas o no tejidas, más preferiblemente la resina de unión polimérica que forma las dos capas externas (6a) de material compuesto es una resina seleccionada del grupo de la resina de unión de fenol-acrílico, resina fenólica, combinaciones en base a resina fenólica, resinas de poliimidas y resinas de silicona a altas temperaturas. 11. Conjunto de pastillas de freno de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que cada una de dichas capas externas (6a) de material compuesto comprende una malla o tela de fibra de carbono con una densidad superficial entre 150 y 250 g/m 2 . 10 12. Conjunto de pastillas de freno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado por que dicha capa interna compacta (6b) de silicato tiene un espesor entre 0,1 y 1,5 milímetros. 13. Conjunto de pastillas de freno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado por que cada una de dichas capas externas (6a) de material compuesto tiene un espesor entre 0,1 y 3 milímetros. 6 ES 2 367 337 T3 7 ES 2 367 337 T3 8