Freno de disco de un vehículo de motor y forro del freno.

Freno de disco de un vehículo de motor, en particular de un vehículo utilitario,

el cual presenta una pinza soporte (8) que se extiende sobre un disco de freno (5), con un soporte del freno (1) fijo del lado del vehículo, en donde es guiado al menos un forro del freno (4) provisto de una placa soporte del forro (42) y un forro de fricción (41) fijado a la misma, donde el soporte del freno (1) presenta zapatas de soporte (2, 3) que soportan la placa soporte del forro (42) del forro del freno (4) en el lado de entrada y en el lado de salida, en una dirección de rotación principal (HDR) del disco de freno (5), donde la zapata de soporte del lado de entrada (3) del soporte del freno (1) y la superficie de apoyo (422) contigua al mismo de la placa soporte del forro (42) se enganchan una con otra de forma positiva, caracterizado porque la zapata de soporte (2) del lado de salida se encuentra diseñada rebajada en comparación con la zapata de soporte (3) del lado de entrada.

Freno de disco de un vehículo de motor y forro del freno La presente invención hace referencia a un freno de disco de un vehículo de motor según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un forro de freno según el preámbulo de la reivindicación 14.

Los frenos de disco pertenecientes a este género se componen esencialmente de un disco de freno, de al menos uno, por lo general de dos, forros del freno, de una pinza soporte y de un soporte del freno.

Para garantizar un funcionamiento seguro del freno de disco es necesario guiar y fijar de modo fiable los forros del freno en la pinza soporte, así como el soporte del freno.

Para ello, el soporte del freno presenta respectivamente dos zapatas de soporte que se encuentran unidas una a la otra a través de una barra transversal y que están dispuestas una detrás de la otra en la dirección circunferencial del disco de freno, donde dichas mordazas delimitan lateralmente una cavidad del forro para el alojamiento de un forro del freno.

Los forros del freno están expuestos a una pluralidad de tensiones. De este modo, junto a una elevada tensión térmica durante un proceso de frenado, los forros del freno están expuestos también a una tensión mecánica elevada. De este modo, para los dos estados de funcionamiento, a) freno accionado y b) freno no accionado, resultan estados de carga diferentes.

Al accionar el freno, el forro de freno se expone a fuerzas de presión y a fuerzas transversales elevadas, donde el forro del freno debe cumplir la función de introducir las fuerzas transversales generadas en la superficie de fricción del forro del freno mediante la masa de fricción en una placa soporte del forro, y desde allí, en la pinza soporte, así como en el soporte del freno. Las fuerzas transversales que actúan sobre el forro del freno son absorbidas ante todo por la zapata de soporte del lado de salida, por tanto, por la zapata de soporte anterior en la dirección de rotación del disco de freno.

Además, el forro de freno debe transformar la fuerza de tracción generada por la pinza soporte en una fuerza de compresión distribuida del modo más uniforme posible sobre la superficie de fricción. Para ello, la fuerza de tracción generada por la pinza soporte, con la ayuda de la placa soporte del forro resistente a la flexión, puede convertirse en una carga de superficie.

Se considera problemático el hecho de que, debido a las condiciones limitadas del espacio de construcción, las caras estrechas del lado frontal que se sitúan de forma adyacente con respecto al soporte del freno, o las superficies de apoyo de la placa soporte del forro, no pueden impedir un movimiento de rotación del forro del freno durante un proceso de frenado. Dicho movimiento de rotación puede tener un efecto negativo sobre el juego del freno, es decir el paso libre entre el forro del freno y el disco de freno, así como sobre el comportamiento de desgaste de los forros del freno, en particular en forma de un desgaste diagonal, y el paso libre de los forros.

Por la solicitud GB 2 056 602 A se conoce un freno de disco con un forro de freno en donde la zapata de soporte del lado de entrada del soporte del freno del disco de freno presenta un saliente que se engancha en una ranura en la superficie de apoyo contigua de la placa soporte del forro para impedir un movimiento de rotación de ese tipo.

Para impedir dicho movimiento de rotación, por las solicitudes EP 0 641 949 A1 y EP 1 637 759 A1 se conoce también una placa de presión con un seguro contra rotación en forma de una base de apoyo que se extiende hacia abajo en una abertura de alojamiento en el soporte del freno, en el área del lado de salida de la placa de presión.

Es objeto de la presente invención perfeccionar un freno de disco de la clase perteneciente al género, de manera que se eviten en gran medida los efectos negativos antes descritos sobre el comportamiento durante el funcionamiento.

Este objeto se alcanzará a través de un freno de disco con las características de la reivindicación 1, así como a través de un forro de freno con las características de la reivindicación 14.

De acuerdo con la invención, la zapata de soporte del lado de salida, del soporte del freno, se encuentra diseñada rebajada en comparación con la zapata de soporte del lado de entrada, del soporte del freno. A través de ese diseño constructivo se evita un movimiento de rotación del forro de freno durante un proceso de frenado. En el forro del freno se produce un par de rotación definido alrededor de un eje Z paralelo con respecto al eje de rotación del disco de freno. A través de ese par de rotación se genera también una fuerza de apoyo del lado de entrada en la zapata de soporte, incluyendo también ese lado del soporte del freno en el flujo de fuerza durante un proceso de frenado.

Se denomina como zapata de soporte del lado de entrada la zapata de soporte posterior en una dirección de rotación principal del disco de freno, es decir de la dirección de rotación del disco de freno durante una marcha hacia delante del vehículo de motor.

En las reivindicaciones dependientes se indican variantes de ejecución ventajosas de la invención.

De acuerdo con una variante de ejecución, la zapata de soporte del lado de salida del soporte del freno y la superficie de apoyo contigua a éste, del soporte del freno, se encuentran diseñadas de manera que la placa soporte del forro puede realizar un movimiento pivotante del lado de salida, desde el soporte del freno, radialmente desde el eje de rotación del disco de freno, hacia el exterior. Gracias a ello, en el caso de un diseño constructivo del soporte del freno y de la placa soporte del forro para impedir un movimiento de rotación del forro del freno, se posibilita al mismo tiempo un montaje y un desmontaje sencillo del forro del freno. El montaje y el desmontaje del forro del freno en el soporte del freno pueden efectuarse de forma sencilla a través de un movimiento pivotante.

De modo correspondiente, se denomina como zapata de soporte del lado de salida la zapata de soporte anterior en una dirección de rotación principal del disco de freno, es decir de la dirección de rotación del disco de freno durante una marcha hacia delante del vehículo de motor.

La superficie de apoyo de la placa soporte del forro, contigua a la zapata de soporte del lado de entrada, del soporte del freno, según una variante de ejecución ventajosa, presenta una desviación que se engancha en un rebaje correspondiente a la desviación, en la zapata de soporte de entrada.

Además, la superficie de apoyo de la placa soporte del forro, contigua a la zapata de soporte del lado de salida, del soporte del freno, presenta una desviación que engancha al menos parcialmente la zapata de soporte desde arriba.

De acuerdo con otra variante de ejecución preferente, la placa soporte del forro se encuentra conformada de forma asimétrica a través del diseño de las respectivas desviaciones. Gracias a ello resultan además varias ventajas. De este modo, a través de la conducción que actúa en dirección radial, del forro del freno, se impide un efecto de rotación del forro del freno durante un proceso de frenado.

Además, a través de la asimetría existe la posibilidad de una disposición asimétrica de la masa de fricción del forro del freno, por ejemplo para compensar el desgaste diagonal de la masa de fricción.

Además, a través de la conformación asimétrica prácticamente se descarta una instalación errónea del forro del freno en el soporte del freno.

A continuación se explican en detalle ejemplos de ejecución de la invención, mediante los dibujos añadidos.

Las figuras muestran:

Figura 1: una vista superior lateral de un forro de freno sostenido en un soporte del freno, según el estado del arte;

Figura 2: una vista lateral de una primera variante de ejecución de un soporte del freno acorde a la invención, con el forro de freno instalado dentro;

Figura 3: una vista lateral del soporte del freno y del forro del freno de la figura 2 con el forro del freno girado para el montaje o el desmontaje;

Figura 4: una vista lateral del soporte del freno y del forro del freno de la figura 2 con una representación esquemática del disco del freno y fuerzas que actúan en distintos puntos del soporte del freno, así como del forro del freno;

Figura 5: una vista superior del soporte del freno y del forro del freno de la figura 2, con la representación de fuerzas activas en distintos puntos;

Figuras 6a, 6b, 6d y 6e: diferentes variantes de ejecución del diseño de un forro de freno acorde a la invención;

Figura 6c: una segunda variante de... [Seguir leyendo]

1. Freno de disco de un vehículo de motor, en particular de un vehículo utilitario, el cual presenta una pinza soporte

(8) que se extiende sobre un disco de freno (5) , con un soporte del freno (1) fijo del lado del vehículo, en donde es guiado al menos un forro del freno (4) provisto de una placa soporte del forro (42) y un forro de fricción (41) fijado a la misma, donde el soporte del freno (1) presenta zapatas de soporte (2, 3) que soportan la placa soporte del forro

(42) del forro del freno (4) en el lado de entrada y en el lado de salida, en una dirección de rotación principal (HDR) del disco de freno (5) , donde la zapata de soporte del lado de entrada (3) del soporte del freno (1) y la superficie de apoyo (422) contigua al mismo de la placa soporte del forro (42) se enganchan una con otra de forma positiva, caracterizado porque la zapata de soporte (2) del lado de salida se encuentra diseñada rebajada en comparación con la zapata de soporte (3) del lado de entrada.

2. Freno de disco según la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie de apoyo (422) de la placa soporte del forro (42) , contigua a la zapata de soporte (3) del lado de entrada del soporte del freno (1) , presenta una desviación (424) que con un rebaje (32) correspondiente a la desviación (424) se engancha en la zapata de soporte (3) del lado de entrada.

3. Freno de disco según la reivindicación 2, caracterizado porque el rebaje (32) se extiende como saliente en dirección de la dirección de rotación principal (HDR) del disco de freno (5) y es enganchado desde abajo, del lado de entrada, por la placa soporte del forro (42) , de manera que el forro del freno (4) no puede retirarse del soporte del freno (1) directamente de forma radial relativamente con respecto al punto central (C) del disco de freno.

4. Freno de disco según la reivindicación 3, caracterizado porque el rebaje (32) se extiende como saliente en dirección de la dirección de rotación principal (HDR) del disco de freno (5) y es enganchado solamente del lado de entrada por la placa soporte del forro (42) , de manera que el forro del freno (4) no puede retirarse del soporte del freno (1) directamente de forma radial relativamente con respecto al punto central (C) del disco de freno.

5. Freno de disco según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el forro del freno (4) es sostenido en el soporte del freno (1) de manera que al instalarlo o retirarlo es necesario un movimiento pivotante o un movimiento pivotante y radial combinado.

6. Freno de disco según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la desviación (424) de la superficie de apoyo (422) de la placa soporte del forro (42) , contigua a la zapata de soporte (3) del lado de entrada del soporte del freno (1) , está conformado de manera que el forro del freno (4) puede pivotar alrededor de un eje pivotante paralelo al eje de rotación (C) del disco de freno (5) , en contra de la dirección de rotación principal (HDR) del disco de freno (5) .

7. Freno de disco según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la zapata de soporte (2) del lado de salida del soporte del freno (1) y la superficie de apoyo (421) de la placa soporte del forro (42) contigua al mismo, están conformadas de manera que el forro del freno (4) puede pivotar alrededor de un eje pivotante paralelo al eje de rotación (C) del disco de freno (5) , en contra de la dirección de rotación principal del disco de freno (5) .

8. Freno de disco según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el eje pivotante, alrededor del que puede pivotar el forro del freno (4) , en el área de la superficie de apoyo (422) de la placa soporte del forro (42) , contigua a la zapata de soporte (3) del lado de entrada del soporte del freno (1) , se sitúa cerca de un área superior (33) de la zapata de soporte (3) del lado de entrada.

9. Freno de disco según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la superficie de apoyo (421) de la placa soporte del forro (42) , contigua a la zapata de soporte (2) del lado de salida del soporte del freno (1) , presenta una desviación (423) que engancha al menos parcialmente la zapata de soporte (2) desde arriba.

10. Freno de disco según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la zapata de soporte (2) del lado de salida se encuentra diseñada de forma asimétrica con respecto a la zapata de soporte (3) del lado de entrada, con relación a un eje de simetría a modo de un espejo que se extiende de forma centrada a través del forro del freno (4) y a través del eje de rotación (C) del disco de freno.

11. Freno de disco según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la placa soporte del forro

(42) se encuentra sin juego o casi sin juego en el soporte del freno (1) .

12. Freno de disco según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la zapata de soporte (3) del lado de entrada presenta una pieza superior (33) que se extiende sobre la desviación (424) en la superficie de apoyo (422) de la placa soporte del forro (42) , contigua a la zapata de soporte (3) del lado de entrada.

13. Freno de disco según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la longitud de las superficies de apoyo (21, 31) de la zapata de soporte (3) que encierran lateralmente de forma parcial el forro del freno (4) asciende a la mitad de la altura hB de la placa soporte del forro (42) .

14. Forro de freno (4) de un freno de disco según una de las reivindicaciones precedentes, con una placa soporte del

forro (42) y un forro de fricción (41) fijado sobre la misma, donde la placa soporte del forro (42) presenta superficies de apoyo laterales (421, 422) para el apoyo en paredes internas laterales en las zapatas de soporte (3) del soporte del freno (1) , donde al menos en una de las superficies de apoyo laterales (421, 422) se proporciona una desviación (423, 424) para la fijación positiva en una de las paredes internas laterales de las zapatas de soporte (3) del soporte del freno (1) , caracterizado porque la desviación (424) del lado de entrada está diseñada como un saliente que sobresale desde la superficie de apoyo lateral (422) .

15. Forro de freno según la reivindicación 14, caracterizado porque la desviación (424) está diseñada como un saliente trapezoidal, en particular rectangular.

16. Forro de freno según una de las reivindicaciones precedentes 14 a 15, caracterizado porque la desviación (424) está diseñada de una pieza con la placa soporte del forro (42) .

17. Forro de freno según una de las reivindicaciones precedentes 14 a 15, caracterizado porque la desviación (424) está diseñada de modo que puede montarse en la placa soporte del forro (42) .

18. Forro de freno según una de las reivindicaciones precedentes 14 a 17, caracterizado porque la desviación (424) del lado de entrada está diseñada cerca de un lado inferior (427) de la placa soporte del forro (42) .

19. Forro de freno según una de las reivindicaciones precedentes 14 a 18, caracterizado porque la desviación (423) 20 del lado de salida está diseñada cerca de un lado superior (428) de la placa soporte del forro (42) .

20. Forro de freno según una de las reivindicaciones precedentes 14 a 19, caracterizado porque la placa soporte del forro (42) se encuentra conformada de forma asimétrica a través de las desviaciones (423, 424) .