Freno de disco y árbol guía de freno de disco.

Freno de disco con una pinza de freno (2) apoyada en un portafrenos (1) con posibilidad de efectuar un desplazamiento longitudinal sobre un cojinete axial (6),

siendo parte del cojinete axial (6) un árbol guía (10) que presenta un tramo de apoyo cilíndrico (14), estando rodeado el árbol guía (10) de un fuelle (25) para sellar el cojinete axial (6), cuyo tramo de pliegues (35) puede tener una longitud variable entre una longitud comprimida y una longitud extendida, y porque uno de sus extremos va fijado hacia el portafrenos (1) y su otro extremo hacia la pinza de frenos (2) de modo sellado, estando dotado el fuelle (25) de un muelle reforzado (32) que asienta en una ranura anular (31) del árbol guía (10), para fijarlo sobre el árbol guía (10), caracterizado porque el árbol guía (10) presenta en un tramo longitudinal (40), cubierto al menos parcialmente por la longitud comprimida (L) del tramo de pliegues (35) que se encuentra entre la ranura anular (31) y el tramo de apoyo (14), un diámetro (D2) que es inferior al diámetro (D1) del tramo de apoyo cilíndrico (14).

Freno de disco y árbol guía de un freno de disco.

La invención se refiere a un freno de disco con una pinza de freno apoyada con posibilidad de desplazamiento longitudinal en un portafrenos por medio de un cojinete axial, donde forma parte del cojinete axial un árbol guía que presenta un tramo de apoyo cilíndrico que forma parte del cojinete axial, estando el árbol guía rodeado de un fuelle para sellar el cojinete axial, cuyo tramo de plisado puede variar en longitud entre una longitud comprimida y una longitud extendida, y uno de cuyos extremos va fijado respecto al portafrenos y su otro extremo va fijado sellado hacia la pinza del freno, estando dotado el fuelle de un reborde reforzado para fijarlo sobre el árbol guía que asienta en una garganta anular del árbol guía.

La invención se refiere además a un árbol guía para un cojinete axial de un freno de disco de vehículo, que a lo largo de su longitud está dotado de tramos longitudinales de diferentes diámetros, de los cuales un tramo longitudinal es un tramo de apoyo cilíndrico para el cojinete axial y otro tramo lleva una garganta anular para fijar el fuelle en el árbol guía.

En los frenos de disco para vehículos industriales, la pinza de freno realizada como pinza deslizante o pinza flotante se une al portafrenos fijo en el vehículo por medio de cojinetes axiales, con el fin de poder conducir así la pinza de freno con desplazamiento longitudinal respecto al portafrenos que mantiene una posición fija. Forman parte del cojinete axial los árboles guía que por uno de sus extremos están firmemente unidos al portafrenos mientras que por el otro lado van conducidos en cojinetes de fricción, con frecuencia en casquillos de cojinete deslizantes de la pinza de freno.

Para evitar que se ensucie el cojinete axial, la zona del árbol guía que se extiende entre el portafrenos y la pinza del freno está rodeada de un fuelle. Las dimensiones del fuelle están determinadas por sus partes circundantes y por su longitud máxima. Se consigue una longitud de construcción base reducida mediante un número reducido de pliegues. Es deseable que los pliegues tengan la máxima altura posible para poder alcanzar una longitud máxima grande sin tener que ejercer fuerzas de tracción sobre las fijaciones en los lados extremos. A este respecto se elige por lo general un diámetro de los bordes interiores de los pliegues que se corresponda con el diámetro exterior del árbol guía. El diámetro exterior de los pliegues viene especificado por la distancia de seguridad que ha de mantenerse respecto a los componentes metálicos del entorno, calentados por la energía de frenado. Los pliegues adosados al árbol guía forman prácticamente unos labios de sellado, con lo cual se forman entre pliegues continuos respectivamente unas cámaras selladas. Estas no crean ningún problema durante un movimiento lento de la pinza de freno, tal como sucede durante el reajuste del freno condicionado por el desgaste. Y es que la cantidad de aire encerrada en el fuelle se puede compensar durante una extensión o compresión lenta del fuelle, quizá por medio de un lento flujo por debajo de los bordes interiores de los pliegues y de los labios de sellado dispuestos en la zona de los extremos. Ahora bien, en el caso de un movimiento relativo rápido entre el portafrenos y la pinza del freno este equilibrado de presiones deja de estar garantizado. En particular si el portafrenos y la pinza del freno se juntan entre sí hasta hacer tope, lo que sucede durante el montaje de la pinza del freno, el aire acumulado entre los pliegues del fuelle no puede escapar con suficiente rapidez, con lo cual se produce un hinchamiento del fuelle unido a un riesgo de que se suelten las fijaciones. Si esto transcurre sin que se perciba, puede producirse durante el futuro funcionamiento del disco de frenos un daño del fuelle o faltas de estanqueidad. Este efecto es especialmente intenso si el fuelle se mueve dentro de la zona de su compresión casi completa. En este estado es cuando la variación de volumen entre los pliegues es mayor. A ello hay que añadir que al mismo tiempo los bordes interiores de los pliegues adoptan su diámetro menor y por lo tanto no presentan ninguna separación o una separación mínima con respecto al árbol guía.

Por el documento DE 33 09 420 A1 y por el GB 2 119 038 A se conocen cojinetes axiales para frenos de disco que están dotados de un tramo de apoyo de cierta longitud y donde para la fijación del fuelle en el árbol guía, el árbol guía está dotado de una garganta anular claramente profunda, dentro de la cual asienta con acoplamiento positivo un borde reforzado realizado en el extremo del tramo de fuelle. Para asegurar este acoplamiento positivo, la garganta anular presenta un diámetro que es claramente menor que el diámetro del tramo de apoyo cilíndrico directamente contiguo del árbol guía.

La invención tiene como objetivo evitar en un freno de disco así como en un árbol guía para un cojinete axial de un freno de disco el riesgo de que se dañe el fuelle que rodea al árbol guía, mejorando así en conjunto la seguridad de funcionamiento del freno de disco.

Para resolver este objetivo se propone un freno de disco con las características de la reivindicación 1. En este freno de disco, el árbol guía presenta en su tramo longitudinal cubierto al menos en parte por la longitud comprimida del tramo de fuelle que se encuentra entre la garganta anular y el tramo de apoyo, un diámetro que es menor que el diámetro del tramo de apoyo cilíndrico.

Para resolver el objetivo se propone además un árbol guía de un freno de disco que presenta las características de la reivindicación 11.

Al modificar una zona del diámetro del árbol guía que no requiere ninguna operación de fabricación adicional ya que en cualquier caso es necesario mecanizar el árbol guía, se impide que el fuelle se pueda hinchar y por lo tanto que resulte un montaje defectuoso o un daño del fuelle. En cambio, al dotar el árbol guía de un diámetro reducido en el tramo longitudinal cubierto al menos parcialmente por la longitud comprimida del fuelle, resulta posible que se produzca un equilibrado de presiones en el volumen de aire encerrado por el fuelle, con lo cual el fuelle puede cumplir sin limitaciones y de forma permanente la función que tiene asignada.

Con la realización conforme a la invención se propone que el diámetro interior del tramo de fuelle en su posición comprimida sea igual al diámetro del tramo de apoyo.

El tramo longitudinal de menor diámetro realizado en el árbol guía se obtiene preferentemente mediante una ranura periférica con un fondo de ranura cilíndrico. Una ranura de este tipo se puede realizar de forma sencilla según las técnicas de fabricación, tanto más cuanto que dentro del marco de mecanizado superficial de las superficies de deslizamiento del árbol guía se requiere en cualquier caso un proceso de mecanizado con arranque de viruta.

Para conseguir la máxima longitud posible del cojinete axial es ventajoso si con independencia de la posición axial de la pinza de freno existe siempre una separación axial entre el tramo longitudinal de diámetro reducido y el tramo longitudinal del tramo de apoyo que está en contacto deslizante.

Con otra realización se propone una junta secundaria dispuesta entre el tramo de pliegues y el cojinete axial. Esta comprende preferentemente un anillo de junta fijado en la pinza del freno con un labio de sellado que se extiende hacia el árbol guía. El labio de sellado tiene una extensión radial tal que, si bien puede apoyarse contra el tramo de apoyo cilíndrico, pero no contra el tramo longitudinal del tramo reducido. Esto permite que cuando la pinza de freno y el portafrenos están deslizados hasta quedar muy próximos entre sí, pueda haber un flujo por debajo de este labio de sellado y por lo tanto un escape del aire desde el volumen de aire que por lo demás está cerrado.

La junta secundaria debe mantener alejada la suciedad del cojinete axial si el fuelle está defectuoso. Hay que partir del hecho de que un defecto de los pliegues solamente aparece después de un cierto periodo de funcionamiento. Por este motivo existe alternativamente la posibilidad de situar el tramo longitudinal de diámetro reducido hasta aquella zona axial en la que se encuentra la junta secundaria al comienzo del tiempo de funcionamiento del freno de disco y de las pastillas de freno.

A continuación se describe mediante los dibujos un ejemplo de realización de la invención. Allí muestran:

la fig. 1 en... [Seguir leyendo]

1. Freno de disco con una pinza de freno (2) apoyada en un portafrenos (1) con posibilidad de efectuar un desplazamiento longitudinal sobre un cojinete axial (6) , siendo parte del cojinete axial (6) un árbol guía (10) que presenta un tramo de apoyo cilíndrico (14) , estando rodeado el árbol guía (10) de un fuelle (25) para sellar el cojinete axial (6) , cuyo tramo de pliegues (35) puede tener una longitud variable entre una longitud comprimida y una longitud extendida, y porque uno de sus extremos va fijado hacia el portafrenos (1) y su otro extremo hacia la pinza de frenos (2) de modo sellado, estando dotado el fuelle (25) de un muelle reforzado (32) que asienta en una ranura anular (31) del árbol guía (10) , para fijarlo sobre el árbol guía (10) , caracterizado porque el árbol guía (10) presenta en un tramo longitudinal (40) , cubierto al menos parcialmente por la longitud comprimida (L) del tramo de pliegues (35) que se encuentra entre la ranura anular (31) y el tramo de apoyo (14) , un diámetro (D2) que es inferior al diámetro (D1) del tramo de apoyo cilíndrico (14) .

2. Freno de disco según la reivindicación 1, caracterizado porque el diámetro interior del tramo de pliegues (35) es en su posición comprimida igual al diámetro (D1) del tramo de apoyo (14) .

3. Freno de disco según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el tramo longitudinal (40) de menor diámetro está formado por una ranura periférica con un fondo de ranura cilíndrico (42) .

4. freno de disco según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque con independencia de la posición axial de la pinza del freno hay siempre una separación axial entre el tramo longitudinal (40) de menor diámetro y el tramo longitudinal del tramo de apoyo cilíndrico (14) que está en contacto deslizante.

5. Freno de disco según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por estar una junta secundaria (50) dispuesta entre el tramo de pliegues (35) y el cojinete axial (6) .

6. Freno de disco según la reivindicación 5, caracterizado porque la junta secundaria (50) comprende un anillo de junta fijado en la pinza del freno (2) que está dotado de un labio de junta (51) que se extiende hacia el árbol guía (10) .

7. Freno de disco según la reivindicación 6, caracterizado porque en función de la posición axial de la pinza del freno, el labio de junta (51) se extiende, bien hacia el tramo de apoyo cilíndrico (14) o hacia el tramo longitudinal (40) de menor diámetro.

8. Freno de disco según la reivindicación 7, caracterizado por una extensión radial del labio de junta (51) tal que si bien esta puede apoyarse sobre el tramo de apoyo (14) pero no puede hacerlo sobre el tramo longitudinal (40) de menor diámetro.

9. Freno de disco según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la transición axial entre el tramo de apoyo (14) y el tramo longitudinal (40) de menor diámetro está realizado como chaflán (43) o como transición redondeada.

10. Freno de disco según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la transición entre el borde reforzado (32) y el primer pliegue (36) del tramo de pliegues (35) está realizado como articulación (37) , alrededor de la cual el primer pliegue (36) se puede levantar hasta alcanzar una posición perpendicular al eje del árbol.

11. Írbol guía (10) para un cojinete axial de un freno de disco de vehículo que a lo largo de su longitud está dotado de tramos de diferentes diámetros, de los cuales un tramo longitudinal es un tramo de apoyo cilíndrico (14) para el cojinete axial, y otro tramo es una ranura anular (31) para fijar un fuelle en el árbol guía (10) , caracterizado por otro tramo longitudinal cilíndrico (40) que se encuentra entre la ranura anular (31) y el tramo de apoyo (14) , presentando este otro tramo longitudinal cilíndrico (40) un diámetro (D2) que es inferior al diámetro (D1) en el tramo de apoyo (14) , y cuya longitud axial (L2) está entre una quinta parte y un tercio del diámetro (D1) del tramo de apoyo (14) .