FRENO DE RAMPA DE BOLAS.

Un freno de rampas de bolas (10) que comprende una caja (11), un actuador (70) rotativo selectivamente sobre un eje para producir la actuación del freno, una pluralidad de depresiones (76) orientadas circunferencialmente en dicho actuador y que se hacen progresivamente menos profundas en una primera dirección circunferencial, una pluralidad de depresiones (62) orientadas circunferencialmente en dicha caja adyacentes a dicho actuador, dichas depresiones de caja (62) haciéndose progresivamente menos profundas en una segunda dirección circunferencial, dichas depresiones (62, 76) en dicho actuador y en dicha caja teniendo cada una un primer ángulo de depresión y un segundo ángulo de depresión, siendo dicho primer ángulo mayor que dicho segundo ángulo, caracterizado porque el freno de rampas de bolas comprende además un conjunto de botón y rampa (142) que incluye una pluralidad de botones (144) asegurados en dicho actuador, y una pluralidad de rampas (152) soportadas por dicha caja, estando dichos botones (144) y dichas rampas (152) circunferencial y radialmente alineados de manera que se acoplan unos en otras

Este invento se refiere a un freno de rampas de bolas con un actuador rotativo. TÉCNICA BÁSICA Los frenos de pinza de rampas de bolas son un medio útil y conveniente de proporcionar una fuerza de freno. Generalmente tales frenos incluyen un actuador rotativo y una superficie estacionaria, cada uno de los cuales tiene depresiones que están separadas circunferencialmente alrededor de un eje, y que se hacen progresivamente más profundas en una dirección circunferencial. Dentro de estas depresiones están retenidas bolas de acero y cuando el actuador rotativo es hecho girar, las bolas ruedan gradualmente a lo largo de las depresiones alejándose del extremo más 10 profundo. Esto a su vez hace que el actuador rotativo se mueva axialmente alejándose de la superficie estacionaria aplicando con ello una fuerza de freno a un conjunto de discos. Estos frenos son relativamente sencillos de diseño porque no requieren complicados mecanismos hidráulicos. Así, los frenos son relativamente de funcionamiento seguro y fáciles de mantener y de accionar. No obstante, existen algunas deficiencias en los frenos de rampas de bolas de la técnica anterior. Una de tales deficiencias es la tendencia de los frenos de rampas de bolas al sobrecalentamiento. El conjunto de discos del freno de rampas de bolas contiene una pluralidad de discos estacionarios y una pluralidad de discos giratorios montados todos coaxialmente sobre un eje giratorio. Durante el funcionamiento normal, los discos están separados por una holgura que permite a los discos giratorios girar libremente entre los discos estacionarios. Cuando es accionado el freno, un momento del vehículo es convertido en calor por la fricción entre los discos giratorios y estacionarios dentro del 20 conjunto de discos. El calor es transferido a un fluido dentro de la cámara de freno, el cual típicamente es un aceite. Debido a la gran cantidad de calor producida, y a la falta de medios de refrigeración adecuados para el fluido dentro de la caja del freno, ha habido allí una tendencia para que el freno se sobrecaliente y, consecuentemente, pierda potencia de freno. Una solución al problema del sobrecalentamiento intentada anteriormente fue proporcionar un mayor volumen de lubricante dentro de la cámara de discos para aumentar la capacidad del lubricante para absorber calor. Sin embargo, el 25 volumen adicional de lubricante bajaba la eficiencia del freno de rampas de bolas. Otra deficiencia en los frenos de rampas de bolas de la técnica anterior se refiere a la fuerza de freno aplicada al conjunto de discos por el actuador rotativo. El ángulo de rampa de las depresiones dentro del actuador rotativo y de la superficie estacionaria está directamente relacionado con el tiempo de respuesta del freno así como a la ganancia mecánica generada por el actuador. En los frenos de rampas de bolas de la técnica anterior, está previsto típicamente un ángulo de 30 rampa pronunciado para disminuir la cantidad de rotación necesaria para acoplar el conjunto de discos. Este ángulo pronunciado, sin embargo, reduce la ganancia mecánica del actuador y baja la fuerza aplicada al conjunto de discos. Si se reduce el ángulo de rampa para aumentar la ganancia mecánica, entonces el ángulo de rampa poco inclinado aumenta la cantidad de rotación necesaria para acoplar el conjunto de discos, y por ello aumenta el tiempo de respuesta y el desplazamiento volumétrico requerido del freno. Todavía otra deficiencia en los frenos de rampas de bolas de la técnica anterior es la incapacidad para usar dos fluidos lubricantes diferentes dentro de la caja del freno sin contaminación entre ambos fluidos. Esta incapacidad es importante porque varios componentes del conjunto de freno pueden funcionar más eficientemente en presencia de fluidos diferentes. Por ejemplo, se admite ser beneficioso usar fluido de frenos DOT-3 o DOT-4 en un cilindro auxiliar del freno, mientras que 40 es preferible usar un aceite de base petróleo dentro del conjunto de discos. Los frenos de rampas de bolas de la técnica anterior no prevén un medio efectivo de usar ambos fluidos simultáneamente impidiendo la mezcla de los dos fluidos.   La publicación US 5106349 enseña una unidad diferencial que tiene un soporte de diferencial apoyado en una caja. La unidad incluye elementos de salida que son rotativos diferencialmente con relación al soporte y están conectados a los respectivos ejes de salida. La unidad incluye un conjunto de fricción con placas que puede ser cargado por un mecanismo actuador. La publicación US 6571928 se refiere a un mecanismo acoplable que incluye discos de rampas de bolas primero y segundo. El mecanismo de acoplamiento se usa para acoplar un embrague de fricción de un sistema vehículo motriz-tren. A la vista de estos problemas, es evidente que existe la necesidad de un freno de rampas de bolas que proporcione capacidades de refrigeración mejoradas, un sistema de actuación mejorado, y un método de separar cámaras llenas de fluido de manera que permita que sean utilizados múltiples fluidos. EXPOSICIÓN DEL INVENTO Es así un objeto de un aspecto del presente invento proporcionar un freno de rampas de bolas que tenga una respuesta rápida y una ganancia mecánica grande. 2 Es un objeto de otro aspecto del presente invento proporcionar un freno de rampas de bolas, como se indica arriba, que tenga la capacidad de usar fluidos diferentes dentro de un cilindro auxiliar y el interior del freno sin permitir la mezcla de los dos fluidos. Es un objeto de un aspecto adicional del presente invento proporcionar un freno con capacidades de refrigeración de fluido mejoradas aumentando con ello la eficiencia del freno. Estos y otros objetos del presente invento, así como las ventajas del mismo sobre las formas de la técnica anterior existentes, que resultarán evidentes de la descripción a seguir, se cumplen con las mejoras descritas y reivindicadas más adelante. Según un aspecto del presente invento, se proporciona un freno de rampas de bolas que comprende una caja, un 10 actuador rotativo selectivamente sobre un eje para producir la actuación del freno, una pluralidad de depresiones orientadas circunferencialmente en dicho actuador y que se hacen progresivamente menos profundas en una primera dirección circunferencial, una pluralidad de depresiones orientadas circunferencialmente en dicha caja adyacentes a dicho actuador, y un conjunto de botones y rampas que incluye una pluralidad de botones asegurados en dicho actuador, y una pluralidad de rampas soportadas por dicha caja, estando dichos botones y dichas rampas circunferencial y radialmente 15 alineados de manera que se acoplan unos en otras, haciéndose las citadas depresiones de la caja progresivamente menos profundas en una segunda dirección circunferencial, dichas depresiones en dicho actuador y en dicha caja teniendo cada una un primer ángulo de depresión y un segundo ángulo de depresión, siendo dicho primer ángulo mayor que dicho segundo ángulo. Según al menos un aspecto del presente invento, un freno de rampas de bolas incluye una caja que define una cámara 20 interior dentro de ella, y un actuador giratorio dentro de la cámara interior de la caja. Un cilindro está previsto y está adaptado para estar en comunicación de fluido con un mecanismo de actuación hidráulico. El cilindro tiene un taladro dentro de él con una abertura en un extremo, un pistón deslizante alojado dentro del taladro para definir una cámara de fluido, y una varilla de empuje accionada por el pistón y que se extiende a través de la abertura para accionar el actuador giratorio. Una junta está situada alrededor de la varilla de empuje y sobre la abertura, aislando la junta la cámara de fluido de la cámara interior de la caja. Según al menos un aspecto del presente invento, un freno de rampas de bolas incluye una caja, una cámara del conjunto de discos definida por la caja, un fluido de refrigeración dentro de la cámara del conjunto de discos, y una cámara de refrigeración definida por la caja y en comunicación de fluido con la cámara del conjunto de discos. Un conjunto de discos está situado dentro de la cámara del conjunto de discos e incluye una pluralidad de discos que giran sobre un eje de 30 rotación. El conjunto de discos genera fuerzas centrífugas cuando gira, haciendo con ello que el fluido de refrigeración dentro de la cámara del conjunto de discos fluya a través de la cámara de refrigeración.   Un ejemplar freno de rampas de bolas preferido según los conceptos del presente invento es mostrado a manera de ejemplo en los dibujos que se acompañan sin pretender mostrar todas las varias formas y modificaciones en que el invento podría ser realizado, siendo el invento medido por las reivindicaciones adjuntas y no por los detalles de la memoria descriptiva. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista lateral en alzado... [Seguir leyendo]

1. Un freno de rampas de bolas (10) que comprende una caja (11), un actuador (70) rotativo selectivamente sobre un eje para producir la actuación del freno, una pluralidad de depresiones (76) orientadas circunferencialmente en dicho actuador y que se hacen progresivamente menos profundas en una primera dirección circunferencial, una pluralidad de depresiones (62) orientadas circunferencialmente en dicha caja adyacentes a dicho actuador, dichas depresiones de caja 5 (62) haciéndose progresivamente menos profundas en una segunda dirección circunferencial, dichas depresiones (62, 76) en dicho actuador y en dicha caja teniendo cada una un primer ángulo de depresión y un segundo ángulo de depresión, siendo dicho primer ángulo mayor que dicho segundo ángulo, caracterizado porque el freno de rampas de bolas comprende además un conjunto de botón y rampa (142) que incluye una pluralidad de botones (144) asegurados en dicho actuador, y una pluralidad de rampas (152) soportadas por dicha caja, estando dichos botones (144) y dichas rampas 10 (152) circunferencial y radialmente alineados de manera que se acoplan unos en otras. 2. El freno de rampas de bolas (10) de la reivindicación 1, teniendo dichas depresiones (62, 76) en dicho actuador y en dicha caja una cabeza (64, 78) cada una, siendo dicha cabeza el punto de mayor depresión, estando cada una de dichas cabezas (64) en dichas depresiones (62) de la caja alineada circunferencialmente con una de dichas cabezas (78) en dicho actuador (70). 3. El freno de rampas de bolas de la reivindicación 2, siendo el citado primer ángulo de depresión adyacente a dichas cabezas (64, 78) de dichas depresiones en dicha caja y en dicho actuador. 4. El freno de rampas de bolas de la reivindicación 3, que comprende además una pluralidad de bolas (68) alojadas en y entre las citadas depresiones (62, 76) en dicho actuador y en dicha caja, estando dichas bolas (68) situadas en dichas 20 cabezas (64, 78) de dichas depresiones en dicho actuador y en dicha caja cuando dicho actuador está en una posición no accionada. 5. El freno de rampas de bolas de la reivindicación 4, que comprende además una jaula de bolas anular (112) situada entre dicho actuador (70) y dicha caja (60) y que tiene en ella una pluralidad de aberturas (114), alojando dichas aberturas a las citadas bolas (68) a través de ellas, y estando dicha jaula de bolas (112) adaptada para restringir el movimiento radial 25 de dichas bolas (68) e incluyendo un muelle (120) fijado a ella para cargar dichas bolas (68) en la citada segunda dirección circunferencial. 6. El freno de rampas de bolas de la reivindicación 1, incluyendo cada una de las citadas rampas (152) una primera superficie angular (154) y una segunda superficie angular (156), teniendo dicha primera superficie angular un ángulo más pronunciado que dicha segunda superficie angular, estando el citado botón (144) en contacto con dicha primera superficie 30 angular (154) de dicha rampa y estando la citada caja (60) en contacto con dicha segunda superficie angular (156) de dicha rampa (152) cuando el citado actuador está en una posición no accionada, produciendo las citadas bolas (68) y las citadas depresiones (62, 76) en dicho actuador y en dicha caja un espacio entre dicho botón (144) y dicha rampa (152) cuando dicho actuador (70) está en una posición totalmente accionada. 7. El freno de rampas de bolas de la reivindicación 1, que comprende además una cámara (215) del conjunto de discos 35 definida por la citada caja (211), un fluido de refrigeración en dicha cámara del conjunto de discos, una cámara de refrigeración (224) definida por dicha caja (211) y en comunicación de fluido con dicha cámara (215) del conjunto de discos; y un conjunto de discos (212) situado dentro de dicha cámara (215) del conjunto de discos y que incluye una pluralidad de discos (214) que giran sobre un eje de rotación, generando dicho conjunto de discos fuerzas centrífugas cuando gira, haciendo con ello al citado fluido de refrigeración dentro de dicha cámara (215) del conjunto de discos fluir a través de dicha cámara de refrigeración (224).   9     11   12   13   14     16   17   18   19     21   22