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ES2799426T3 - Freno de disco para un vehículo utilitario - Google Patents

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ES2799426T3 ES15778325T ES15778325T ES2799426T3 ES 2799426 T3 ES2799426 T3 ES 2799426T3 ES 15778325 T ES15778325 T ES 15778325T ES 15778325 T ES15778325 T ES 15778325T ES 2799426 T3 ES2799426 T3 ES 2799426T3
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Rudolf Fischer
Rudolf Kielbasa
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Abstract

Freno de disco para un vehículo utilitario, con una pinza de freno (2) que comprende un disco de freno, la cual se mantiene desplazable axialmente con respecto al disco de freno en un soporte de freno estacionario (1) sobre dos barras de guía (6) conectadas con el soporte de freno (1); en donde las barras de guía (6) se guían respectivamente en un cojinete de deslizamiento (8) que se mantiene en una perforación (12) en la pinza de freno (2) asegurado contra el desplazamiento; caracterizado porque al menos uno de los cojinetes de deslizamiento (8) consiste en al menos dos casquillos metálicos (9, 10) aplicados a la barra de guía (6) separados axialmente entre sí y en al menos un casquillo espaciador (11) colocado entre ellos; en donde los casquillos metálicos (9, 10) reposan del lado frontal en el casquillo espaciador (11).

Description

DESCRIPCIÓN
Freno de disco para un vehículo utilitario
La presente invención hace referencia a un freno de disco para un vehículo utilitario de acuerdo con el concepto general de la reivindicación 1.
Este tipo de freno de disco, también conocido con el término freno de disco de pinza flotante, la pinza de freno está conectada a través de elementos de fijación a un soporte de freno del lado del vehículo.
Para ello, las barras de guía se conectan, por ejemplo, atornillando al soporte del freno, que, por otro lado, se guían en los cojinetes de deslizamiento de la pinza de freno de tal manera que es posible un desplazamiento axial de la pinza de freno con respecto al soporte de freno estacionario en referencia a un disco de freno que se mantiene en un eje del vehículo protegido contra torsión.
Uno de los cojinetes de deslizamiento está diseñado como un cojinete fijo con un leve juego de deslizamiento y sirve esencialmente para la guía axial de la pinza de freno; en donde el juego del cojinete se mantiene lo más reducido posible.
En contraposición, el otro cojinete de deslizamiento conforma un cojinete flotante y, condicionado por su función, presenta un mayor juego interno del cojinete, ya que además de la guía axial, se deben considerar la compensación de tolerancia, así como la dilatación por la influencia térmica.
Como cojinete de deslizamiento del cojinete fijo se utiliza un casquillo de metal, que se mantiene asegurado contra desplazamientos por fricción en una perforación de la pinza de freno.
El casquillo de metal está compuesto de un metal no ferroso, por ejemplo, latón o bronce, o de un material compuesto, con un revestimiento externo de chapa de acero y un revestimiento interno que conforma la superficie de guía para la barra de guía, de un metal no ferroso típico de cojinete de deslizamiento que, por ejemplo, está conectado con el revestimiento externo por sinterización.
Para una funcionalidad permanente, también se introduce una pluralidad de copas en la superficie interna, es decir, en la superficie de guía del cojinete de deslizamiento, para el alojamiento de agentes lubricantes.
En resumen, el cojinete de deslizamiento sólo se puede realizar con esfuerzos considerable de material y fabricación, con los altos costes resultantes de ello, que entran en conflicto con las constantes demandas de minimización de costes.
De la solicitud DE 102007001 213 A1 se conoce un freno de disco, en el cual entre dos casquillos metálicos que funcionan como cojinetes de deslizamiento está dispuesto un dispositivo de reposición que sirve para el retorno de la pinza de freno a su posición inicial después de que se haya realizado la operación de frenado.
El objeto de la presente invención consiste en perfeccionar un freno de disco de la clase mencionada en la introducción, de modo que se pueda fabricar de manera más rentable con una fiabilidad funcional sin restricciones. Dicho objeto se resuelve mediante un freno de disco con las características de la reivindicación 1.
Mediante la invención, se reduce significativamente la proporción de material del cojinete de deslizamiento que cumple con la función de la guía con respecto a la barra de guía, de lo cual resultan ahorros notables de costes, ya que, como se describe respecto al estado del arte, el material proporcionado para la guía implica costes relativamente elevados de fabricación.
El ancho de los, al menos dos según la invención, cojinetes metálicos está adaptado al recorrido del desplazamiento de la pinza de freno, incluso con las pastillas de freno desgastadas, de tal manera que incluso en una posición de la pinza de freno desplazada al máximo con respecto a la barra de guía, garantiza una guía suficiente de la barra de guía.
Para ello, al mismo tiempo que se optimiza el uso de material, como está previsto de acuerdo con otro principio de la invención, el casquillo metálico orientado el soporte del freno es más corto que el casquillo metálico ubicado en oposición que define la zona de extremo del cojinete de deslizamiento.
El mismo está dimensionado de tal manera que, como ya se mencionó, la pinza de freno garantice una guía adecuada en la barra de guía, incluso en un desplazamiento máximo, es decir, con un desgaste completo admisible de la pastilla de freno.
El casquillo separador que mantiene la distancia entre los dos casquillos metálicos puede estar fabricado de un material más económico que los casquillos metálicos. Para ello, se ofrece, por ejemplo, un plástico que presente una rigidez inherente tal que se excluye una compresión en la dirección axial.
Ya que el casquillo separador cumple exclusivamente la función de mantener una distancia, en esencia no se tiene que mantener una tolerancia de diámetro; en donde el casquillo separador también se puede colocar con un juego con respecto a la barra de guía.
Por supuesto, también existe la posibilidad de fabricar el casquillo separador de un metal en lugar de un plástico adecuado, por ejemplo, de una chapa de acero económica o como una sección de un tubo.
En un perfeccionamiento según la invención, la perforación de la pinza de freno que recibe al cojinete de deslizamiento está diseñado como un orificio escalonado, con un diámetro menor en la zona orientada al soporte del freno; en donde dicha zona se corresponde en su profundidad aproximadamente a la longitud del casquillo metálico más corto insertado, que está adaptado en su diámetro externo al diámetro interior de la zona del diámetro más pequeño de la perforación de tal modo que resulta un asiento a presión.
En consecuencia, el casquillo metálico ubicado en oposición es mucho más grande en su diámetro externo, de modo que se excluye una inserción en la zona de menor diámetro.
De esta manera se asegura que el cojinete de deslizamiento se coloque siempre correctamente durante el montaje, es decir, del lado correcto en la perforación, de tal modo que se excluye un funcionamiento incorrecto por la ubicación del casquillo metálico más corto en la zona que debe asegurar una guía incluso en una posición de desplazamiento máximo de la pinza de freno con respecto a la barra de guía.
El montaje completo del cojinete de deslizamiento se realiza de tal manera que los dos casquillos metálicos y el casquillo separador colocado entre ellos se conectan a una herramienta de inserción, por ejemplo, un mandril, con el cual después el cojinete de deslizamiento se inserta en la perforación, el casquillo metálico más corto va primero. En una constricción de la perforación que, en su conjunto, sirve como tope para el cojinete de deslizamiento, el casquillo metálico más corto descansa en la posición final introducida; en donde el casquillo metálico presenta una inclinación de entrada circunferencial, preferentemente en forma de bisel, en su lado frontal opuesto al casquillo espaciador, para que pueda insertarse fácilmente en la perforación con menor diámetro.
Por supuesto, en lugar del mencionado bisel en el casquillo metálico más corto, como ayuda para la inserción, también se puede diseñar consecuentemente la perforación con un diámetro más pequeño en la zona del escalonado.
La invención descrita en referencia al cojinete fijo, por supuesto, también se puede utilizar en el otro cojinete de deslizamiento, el cojinete flotante, eventualmente, con la correspondiente modificación de los casquillos metálicos y/o del casquillo separador para considerar las diferentes funciones en comparación con un cojinete fijo.
Otras conformaciones ventajosas de la presente invención se caracterizan en las reivindicaciones relacionadas. A continuación se explica un ejemplo de ejecución de la presente invención de acuerdo con los dibujos incluidos. Las figuras muestran:
Figura 1: un freno de disco de acuerdo con el estado del arte, en una planta en vista esquemática.
Figuras 2 y 3: respectivamente, un corte longitudinal parcial a través del freno de disco según la línea M-M de la figura 1, en diferentes posiciones de funcionamiento.
En la figura 1 se muestra un freno de disco para un vehículo utilitario de acuerdo con el estado del arte, que presenta en su estructura básica una pinza de freno 2, que comprende un disco de freno 3, que está fijado contra la rotación en un eje del vehículo utilitario que no está representado.
La pinza de freno 2 está dispuesta en un soporte de freno 1, desplazable axialmente en referencia al disco de freno 3. Para ello, están proporcionados dos elementos de fijación, cada uno de los cuales presenta una barra de guía 6 que está conectada firmemente con el soporte del freno 1 y que está fijada al soporte del freno 1 mediante un tomillo 7 (figura 2). Un elemento de fijación está diseñado como un cojinete flotante 5 y el otro como un cojinete fijo 4; en donde este último está representado como detalle en las figuras 2 y 3.
Para el alojamiento de la barra de guía 6, es decir, para la guía axial de la pinza de freno 2, el cojinete fijo 4 presenta un cojinete de deslizamiento 8 que, conforme a la invención, consiste al menos en dos casquillos metálicos 9, 10 que están dispuestos separados entre sí en la dirección axial y al menos en un casquillo separador 11 colocado entre ellos, en cuyos lados frontales se apoya respectivamente uno de los casquillos metálicos 9, 10. En el ejemplo, los dos casquillo metálicos 9, 10 conforman las respectivas zonas de extremo del cojinete de deslizamiento 8.
Los casquillos metálicos 9, 10 consisten en un soporte que conforma el revestimiento externo, preferentemente, compuesto de acero, y en una capa fijada allí que conforma un revestimiento interno 14 de un material que es particularmente adecuado para la función de soporte deslizante, en particular, un metal no ferroso. Para minimizar la fricción por deslizamiento, como se puede observar muy claramente en la figura 3, del lado del revestimiento interno 14 orientado a la barra de guía 6, en el cual se apoya la barra de guía están proporcionadas copas de grasa 15 para el depósito de grasa lubricante.
El cojinete de deslizamiento 8 está insertado en una perforación 12 de la pinza de freno 1 y se mantiene allí bloqueado contra desplazamiento por fricción al menos en la zona de los casquillos metálicos 9, 10.
Dicha perforación 12 está realizada como un orificio escalonado, con una sección 13 con un diámetro menor que recibe el casquillo metálico 10 orientado al soporte del freno 1.
Este casquillo metálico 10 es en su diámetro externo y su longitud respectivamente más pequeño que el segundo casquillo metálico 9, que está dispuesto en oposición; en donde la perforación 12 está cerrada en esta zona por una tapa 18 que se sujeta por presión.
Como ayuda para el centrado y la inserción, el casquillo metálico más corto 10, es decir, el casquillo metálico que se orienta al soporte del freno 1, presenta un bisel 16 en el lado opuesto al casquillo separador 11 en la zona del borde externo.
En esta zona está fijado un fuelle 17 en la pinza de freno que, por otro lado, se sostiene en la barra de guía 6 y que cubre la superficie exterior de la barra de guía 6 que está expuesta con respecto al entorno, entre el soporte del freno 1 y la pinza de freno 2 como una junta de estanqueidad.
Mientras que la figura 2 muestra una posición de la pinza de freno 2 sobre la barra de guía 6, como se presenta cuando no se utiliza una pastilla de freno; la figura 3 ilustra una posición en la cual la pastilla de freno o su pastilla de fricción está en gran medida desgastada; en donde entonces la pinza de freno 2 se empuja lejos del soporte del freno 1, típico para un freno de disco de pinza deslizante.
En la Figura 3 se puede observar con claridad que incluso en esta posición, el casquillo metálico más largo 9 conforma una superficie de guía suficiente para la barra de guía 6.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Freno de disco para un vehículo utilitario, con una pinza de freno (2) que comprende un disco de freno, la cual se mantiene desplazable axialmente con respecto al disco de freno en un soporte de freno estacionario (1) sobre dos barras de guía (6) conectadas con el soporte de freno (1); en donde las barras de guía (6) se guían respectivamente en un cojinete de deslizamiento (8) que se mantiene en una perforación (12) en la pinza de freno (2) asegurado contra el desplazamiento; caracterizado porque al menos uno de los cojinetes de deslizamiento (8) consiste en al menos dos casquillos metálicos (9, 10) aplicados a la barra de guía (6) separados axialmente entre sí y en al menos un casquillo espaciador (11) colocado entre ellos; en donde los casquillos metálicos (9, 10) reposan del lado frontal en el casquillo espaciador (11).
2. Freno de disco según la reivindicación 1, caracterizada porque el casquillo separador (11) está conformado de metal o material plástico.
3. Freno de discos según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el casquillo separador (11) está fabricado como una sección tubular.
4. Freno de discos según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el casquillo separador (11) envuelve la barra guía (6) con un juego leve.
5. Freno de disco según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la perforación (12) está diseñada como un orificio escalonado con un diámetro menor en una sección (13) que está proporcionada del lado del orificio (12) orientada al soporte del freno (1).
6. Freno de disco según la reivindicación 5, caracterizado porque el casquillo metálico (10) montado en la sección (13) es más corto que el casquillo metálico ubicado en oposición (9).
7. Freno de disco según la reivindicación 6, caracterizado porque el diámetro externo del casquillo metálico más largo (9) es mayor que el diámetro de la sección (13) con un diámetro menor.
8. Freno de disco según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el casquillo separador (11) está compuesto de un material con estabilidad de forma en la dirección axial.
9. Freno de disco según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque la longitud del casquillo metálico más corto (10) corresponde aproximadamente a la profundidad de la sección (13) con un diámetro menor.
10. Freno de disco según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque el casquillo metálico más corto (10), en su lado orientado hacia el soporte del freno (1), está provisto de un bisel (16) en la zona del borde exterior.
11. Freno de disco según una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque el casquillo metálico más largo (9), que está dispuesto en la zona de extremo de la perforación (12) opuesta al soporte del freno (1), cubre al menos parcialmente la barra de guía (6), con contacto deslizante, en cada posición de funcionamiento.
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