ES2923330T3 - Métodos de fabricación de una placa de retención de pastillas de freno - Google Patents

Abstract

Se proporciona un método para fabricar una placa de retención de pastillas de freno y una placa de retención de pastillas de freno. El método incluye trastornar una superficie orientada hacia la pastilla de freno en la placa de retención para formar un primer conjunto de filas que tienen un canalón, o una característica negativa como una depresión en el plano principal, en la superficie de la placa de retención y una característica de diente en una primera. lado de la canaleta. La superficie de la placa de retención se recalca para formar un segundo conjunto de filas que tienen un canalón y un diente en el segundo lado del canalón. El segundo conjunto de filas es una sola fila. El segundo conjunto de filas se coloca adyacente o entre el primer conjunto de filas. Se usa una prensa mecánica para deformar el diente para formar una porción de base y una porción intermedia que se extiende sobre una porción del canalón. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Métodos de fabricación de una placa de retención de pastillas de freno

Referencia cruzada con solicitudes de patente relacionadas

La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud provisional de los Estados Unidos con número de serie 62/647.243, presentada el 23 de marzo de 2018.

Estado de la técnica

Un conjunto de freno de disco incluye, entre otras cosas, un par de pastillas de freno dispuestas en lados opuestos de un disco giratorio que está acoplado a una rueda. Las pastillas de freno están acopladas a pistones que empujan las pastillas de freno hacia lados opuestos del disco giratorio, que funciona para frenar la rueda, que normalmente está montada en un vehículo motorizado o similar.

La conexión de la pastilla de freno al pistón está sujeta a una fuerza de cizallamiento al frenar. La fuerza de cizallamiento tiende a hacer que la pastilla de freno se desprenda o se separe de la placa trasera. La placa trasera proporciona soporte para la pastilla de freno para proporcionar presiones de pastilla consistentes cuando la pastilla de freno entra en contacto con el rotor/disco de freno. Sin la placa trasera, la fricción causaría grietas por las cargas que no están distribuidas uniformemente. Una placa de retención puede tener elementos para resistir la fuerza de cizallamiento en la pastilla de freno para facilitar su funcionamiento.

La placa de retención puede adoptar muchas formas. Una placa de retención convencional comprende una placa generalmente metálica, tal como de acero, con púas metálicas formadas en la superficie de la placa metálica. Las púas metálicas generalmente se forman utilizando una herramienta para ranurar una superficie de la placa metálica. Las púas metálicas pueden ser generalmente rectas o curvas. Las púas metálicas, sin embargo, generalmente, se forman en una dirección singular o, como máximo, en filas que tienen direcciones alternativas, como se describe, por ejemplo, en el documento US-B-6431 331.

Sin bien son viables, las placas de retención dejan mucho que desear. Por tanto, contra estos antecedentes, se proporciona un método mejorado para fabricar una placa de retención de pastillas de freno.

Objeto de la invención

El presente Sumario se proporciona para introducir de manera simplificada una selección de conceptos que se describen de manera pormenorizada más adelante en la Descripción Detallada. Este Sumario y los Antecedentes anteriores, no pretenden identificar aspectos clave o aspectos esenciales de la materia objeto reivindicada. Es más, este Sumario no pretende ser utilizado como ayuda para determinar el alcance de la materia objeto reivindicada.

Se proporciona un método para fabricar una placa de retención de pastillas de freno. El método incluye la formación de un canal o un elemento negativo tal como una depresión en el plano primario, en la superficie de una placa metálica. El metal desplazado del canal forma un diente generalmente vertical que se eleva alrededor del canal. El diente generalmente forma un ángulo agudo con la base o suelo del canal, de manera que el diente se extiende sobre el canal. Se utiliza una prensa mecánica para deformar el diente para formar una porción intermedia que se extiende sobre una porción del canal. El canal tiene una anchura y una longitud. La porción intermedia se extiende sobre el canal en o proximal a un eje central que divide el canal en mitades aproximadamente iguales. En determinadas realizaciones, la placa metálica está formada con una pluralidad de canales dispuestos en una pluralidad de filas en donde cada uno de los canales tiene un primer lado y un segundo lado. La pluralidad de filas se puede agrupar como un conjunto de una o más filas de canales donde las filas de cada conjunto están formadas con el diente formado en el mismo lado. Los canales están formados, alternados, teniendo un conjunto de filas el diente formado en el primer lado y teniendo un conjunto de al menos una única fila el diente formado en el segundo lado.

Estos y otros aspectos del presente sistema y método resultarán evidentes después de considerar la Descripción detallada y las Figuras del presente documento.

Descripción de las figuras

Se describen realizaciones no limitativas y no exhaustivas de la presente invención, incluyendo la realización preferida, con referencia a las siguientes figuras, en donde números de referencia similares se refieren a partes similares en las diversas vistas a menos que se especifique lo contrario.

La figura 1 es una vista de una placa de retención compatible con la tecnología de la presente solicitud.

La figura 2 es un detalle de una porción de la placa de retención de la figura 1.

La figura 3 es una sección transversal esquemática de un detalle de la placa de retención de la figura 1.

La figura 4 es una sección transversal esquemática de un detalle de la placa de retención de la figura 1 después de alterar la superficie, pero antes del prensado.

La figura 5 es una vista isométrica, en perspectiva, de la placa de retención de la figura 1 antes del prensado. La figura 6 es una vista superior, isométrica, de la placa de retención de la figura 1 antes del prensado.

La figura 7 es una vista de perfil, isométrica, de la placa de retención de la figura 1 antes del prensado.

La figura 8 es una vista isométrica, en perspectiva, de la placa de retención de la figura 5 después del prensado. La figura 9 es una vista frontal, isométrica, de la placa de retención de la figura 8.

La figura 10 es una vista de perfil, isométrica, de la placa de retención de la figura 8.

La figura 11 es una vista superior, isométrica, de la placa de retención de la figura 8.

La figura 12 es una vista isométrica, en perspectiva, de la placa de retención compatible con la tecnología de la presente solicitud

La figura 13 es una vista frontal, isométrica, de la placa de retención de la figura 12.

La figura 14 es una vista de perfil, isométrica, de la placa de retención de la figura 12.

Descripción detallada de la invención

La tecnología de la presente solicitud se describirá a continuación de manera más detallada con referencia a las figuras adjuntas, que forman parte del presente documento y muestran, a modo de ilustración, ejemplos de realizaciones específicas. Estas realizaciones se divulgan con suficiente detalle para permitir que los expertos en la técnica pongan en práctica la tecnología de la presente solicitud.

La tecnología de la presente solicitud se describe con referencia específica a frenos de disco y a placas de retención asociadas a frenos de disco. Sin embargo, la tecnología que se describe en el presente documento se puede utilizar para otras placas donde se acopla un material compuesto a una placa metálica, y similares. Es más, la tecnología de la presente solicitud se describirá con relación a unos ejemplos de realización.

A continuación, con referencia a las figuras 1 y 2, se muestra una placa de retención 100 para una placa de retención de pastillas de freno (a veces simplemente placa de retención) compatible con la tecnología de la presente solicitud. La placa de retención 100 está formada de un metal, tal como acero o hierro. Si bien se describe con referencia a metales, la placa de retención 100 puede estar formada de otros materiales tales como, por ejemplo, resinas fenólicas o similares. La placa de retención 100 se ha formado mediante los métodos descritos en el presente documento. La placa de retención 100 comprende una pluralidad de filas 102 que tienen una pluralidad de elementos de retención 101. Cada uno de los elementos de retención 101 tiene una protuberancia de retención 103 y un canal 104. El canal 104 tiene un primer lado 106 y un segundo lado 108. Por lo general, se forman dos, tres, cuatro o cinco filas 102a con una pluralidad de protuberancias de retención 103 formadas en el primer lado 106, que puede considerarse como un primer conjunto de filas, seguido de una única fila 102b que tiene una pluralidad de protuberancias de retención 102 formadas en el segundo lado 108, que puede considerarse como un segundo conjunto de una fila. La única fila 102b estaría seguida de otro conjunto de filas 102a formadas con la pluralidad de protuberancias de retención 103 formadas en el primer lado 106, que puede considerarse como un tercer conjunto de filas o un segundo primer conjunto de filas, etc.

En la figura 3 se muestra una representación del elemento de retención 101. El elemento de retención comprende una protuberancia de retención 103 y un canal 104. La protuberancia de retención 103, ya esté formada en un primer lado 106 o en un segundo lado 108 como se muestra, generalmente, incluye una porción base vertical 110 y una porción intermedia horizontal 112, que se forma prensando un diente que se forma como se explica más adelante. La porción intermedia horizontal 112 puede denominarse tapa de tipo hongo.

La protuberancia de retención 103 se muestra en la figura 3, en una representación en sección transversal. La protuberancia de retención 103 se forma con la porción base vertical 110 que se extiende generalmente en vertical por encima de la superficie orientada hacia la pastilla de freno 116 de la placa de retención 100. La porción base 110 tiene una superficie orientada hacia el canal 118 que está inclinada con respecto a un canal 104 de manera que un suelo 122 del canal 104 forma un ángulo a, que generalmente es agudo, con la superficie orientada hacia el canal 118. El ángulo a es generalmente menor de 90 grados y mayor de 45 grados, aunque en determinadas realizaciones puede ser igual a cualquiera de los dos (45 < a < 90). La protuberancia de retención 103 además incluye una porción intermedia 112 que se extiende generalmente en horizontal por encima del canal 104. La porción intermedia 112 tiene una superficie orientada hacia el canal 124 generalmente plana por encima del canal 104. En determinadas realizaciones, la porción intermedia 112 puede extenderse tanto como aproximadamente de un cuarto a un tercio del canal 120 formando una cámara de captura 125 y una abertura 126. En otras palabras, la longitud de la porción intermedia 112 puede ser de hasta un 25 % o un 33 % de la longitud del canal. Por lo general, la porción intermedia tiene una longitud de entre aproximadamente 1,0 mm y 3,0 mm, aunque la longitud media normalmente está entre aproximadamente 1,5 mm y 2,5 mm. La abertura 126 coloca el área 128 de encima de la placa de retención 100 en comunicación fluídica con la cámara de captura 125. La pastilla de freno 130, que se muestra como una representación de partes fluidas en la figura 3, tiene una porción 132 (que puede denominarse pastilla de freno capturada 132) en la cámara de captura 124 y una porción restante 134 (que puede denominarse el grueso de la pastilla de freno 134) fuera y por encima de la porción intermedia 112.

Como se ha explicado anteriormente, se forman dos, tres, cuatro o cinco filas sucesivas 102a con una pluralidad de protuberancias de retención 103 formadas en el primer lado 106 seguidas de una única fila 102b que tiene una pluralidad de protuberancias de retención 103 formadas en el segundo lado 108. Se ha descubierto que proporcionando una única fila 102b entre cada tercera, cuarta o quita fila sucesiva con la pluralidad de filas 102a se aumenta la resistencia de cizallamiento en las direcciones X-Y-Z del material de fricción una vez acoplado a la placa de retención.

El proceso para crear cada uno de los elementos de retención 100 empieza proporcionando la placa de retención 100 con la superficie orientada hacia la pastilla de freno 116 generalmente plana y sin alterar. Un proceso, tal como un proceso de acanalado, crea el canal 104 alterando la superficie orientada hacia la pastilla de freno 116 de la placa de retención 100 hasta formar un elemento dentado 140 como se muestra en la figura 4. Por lo general, el canal 104 tiene una longitud de hasta aproximadamente 7-7,5 mm. La longitud del canal 104 generalmente depende del número de elementos de retención deseados en cualquier fila particular y de la longitud total de la placa de retención. El canal 104, proximal al elemento dentado 140 formado por el proceso de acanalado, tiene una anchura de 1,5-2,3 mm, aunque la anchura puede oscilar entre 0,5-2,5 o 3,0 mm en determinados casos. La anchura del canal 104 depende, en parte, de la herramienta utilizada para alterar o estriar la superficie. El elemento dentado 140 es una acumulación de material ranurado de la placa de retención para formar el canal 104. El elemento dentado 140 tiene una forma vagamente triangular debido al procedimiento con una superficie orientada hacia el canal 142 y una superficie no orientada hacia el canal 144 opuesta a la superficie orientada hacia el canal 142. La superficie orientada hacia el canal 142 y la superficie no orientada hacia el canal 144 convergen en un pico 146, que normalmente está redondeado, aunque en la figura se muestra puntiagudo. La superficie orientada hacia el canal 142 forma el ángulo a con el suelo 122 del canal 104. En determinadas realizaciones, la acumulación de material está controlada de manera que el pico 146 esté en o proximal a un eje central que divide el canal 104 en mitades aproximadamente iguales.

Después de la formación de la pluralidad de canales 104 con la pluralidad de elementos dentados 140 proximales a la pluralidad de canales 104, se baja una prensa (no mostrada) sobre la placa de retención 100. La superficie de la prensa entra en contacto con el pico 146 del elemento dentado 140 y aplica una fuerza en dirección descendente (en este caso, descendente significa una fuerza que comprime el elemento dentado). La inclinación del elemento dentado 140 en su conjunto y la inclinación de la superficie orientada hacia el canal 142 tiene como resultado que la fuerza aplicada por la prensa haga que el elemento dentado se doble por un punto de inflexión 148 a lo largo de la superficie 144. El diente 140 generalmente se dobla sobre el canal 104 en o cerca del eje central, lo que inicia la creación de la cámara de captura 124.

La prensa sigue aplicando presión y hace que el elemento dentado 140 se doble hasta que se forma la porción intermedia 112 junto con la porción base 114. Como se puede apreciar, la porción intermedia 112 se aplana y se extiende, sobre el canal 120. Como se ha explicado anteriormente, la porción intermedia 112 generalmente se extiende sobre una longitud sustancial del canal 104 para formar la cámara de captura 124.

Una vez creada la porción intermedia 112, se proporciona el material de fricción en polvo prensado en caliente en el lado de retención de la placa. Parte del polvo fluirá a través de la abertura 126 al interior de la cámara de captura 125. La prensa en caliente se aplica durante un tiempo suficiente (a temperatura y presión). El polvo fluido forma una pieza sólida que acopla la placa de retención y el material de fricción entre sí, solidificando, en parte, el material de fricción alrededor del elemento de retención. La formación de un material sólido puede requerir el uso de un horno de curado.

Las Figuras 5, 6 y 7 muestran vistas de la placa de retención 100 después de que la placa de retención haya sido ranurada para formar los canales 104 y el elemento dentado 140, pero antes de ser prensada. La figura 5 es una vista en perspectiva de la placa de retención 100 que muestra las filas 102a y 102b que tienen canales 104 y elementos dentados 140. Los canales 104 en las filas 102a tienen el elemento dentado 140 formado en el lado opuesto de los canales 104 en las filas 102b. La figura 6 muestra una vista en alzado superior de la placa de retención 100. Como se puede observar en la figura 6, los canales 104 óptimamente tienen una longitud L y una anchura W, aunque la longitud L y anchura W no son exactas debido al proceso de fabricación. El pico 146 del diente 140 está en o proximal al punto W/2 a lo largo de la anchura del canal 104 como se ha identificado anteriormente. La figura 7 es una vista en alzado de perfil de la placa de retención 100

Las figuras 8, 9, 10 y 11 muestran una vista de la placa de retención 100 después de que los elementos dentados 140 se hayan prensado para formar la porción base 110 y la porción intermedia 112. La figura 8 proporciona una vista en perspectiva de la placa de retención 100 con la pluralidad de filas 102 que tienen una pluralidad de elementos de retención 101. Cada uno de los elementos de retención 101 incluye una protuberancia de retención 103 y un canal 104. La figura 9 es una vista en alzado frontal y la figura 10 es una vista en alzado lateral de la placa de retención 100 que muestra las protuberancias de retención 103. La figura 11 proporciona una vista en alzado superior de la placa de retención 100 que tiene una pluralidad de filas 102. Como se observa mejor en la figura 11, los canales 104 generalmente tienen un eje central o eje longitudinal A. Tal y como están diseñadas, cada una de las protuberancias de retención 103 tiene una porción intermedia 112 que se extiende sobre el canal 104 en o proximal al eje central A. Por supuesto, debido a las tolerancias de fabricación, la porción intermedia 112 puede no estar exactamente en un eje central A.

Las figuras 12, 13 y 14 muestran vistas de otra placa de retención 100 después de la formación de las protuberancias de retención 103 a lo largo de los canales 104. Con referencia a la figura 14, se proporciona una vista en alzado de la placa de retención 100 que proporciona una vista longitudinal de la pluralidad de filas. Tal y como se puede observar, se ha formado un primer conjunto 1400 de filas 102a con las protuberancias de retención 103 formadas en un primer lado del canal. Se ha formado un segundo conjunto 1402 de una única fila 102b con la protuberancia de retención 103 formada en el segundo lado del canal.

Aunque la tecnología se ha descrito en un lenguaje que es específico para determinadas estructuras y materiales, se debe entender que la invención definida en las reivindicaciones adjuntas no está necesariamente limitada a las estructuras y materiales específicos descritos. En su lugar, los aspectos específicos se describen como formas de implementación de la invención reivindicada. Debido a que muchas realizaciones de la invención se pueden poner en práctica sin desviarse del alcance de la invención, la invención reside en las reivindicaciones que se adjuntan a continuación.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. - Un método de fabricación de elementos de retención en una placa de retención de pastillas de freno, que comprende

proporcionar una placa virgen, en donde la placa virgen comprende una superficie orientada hacia la pastilla de freno (116);

formar, en la superficie orientada hacia la pastilla de freno, una pluralidad de filas (102) en donde cada una de la pluralidad de filas comprende una pluralidad de elementos dentados (140) y una pluralidad de canales (104) correspondiente en donde cada canal de la pluralidad de canales comprende un primer lado (106) y un segundo lado (108), en donde la etapa de formación comprende:

alterar un primer conjunto (1400) de la pluralidad de filas formando cada uno de la pluralidad de elementos dentados en el primer lado de la pluralidad de canales correspondiente, en donde el primer conjunto de la pluralidad de filas comprende al menos dos filas sucesivas; y

alterar un segundo conjunto (1402) de la pluralidad de filas formando cada uno de la pluralidad de elementos dentados en el segundo lado de la pluralidad de canales correspondiente, en donde el segundo conjunto de la pluralidad de filas comprende una única fila que sucede al primer conjunto; y caracterizado por que la etapa de formación además comprende comprimir cada uno de la pluralidad de elementos dentados con una prensa, en donde cada uno de los elementos dentados se dobla por un punto de inflexión (148) para formar una porción base (110) que se extiende en vertical desde la superficie orientada hacia la pastilla de freno y una porción intermedia (112) que se extiende en horizontal sobre el canal, de manera que se forma una cámara de captura (125) entre la porción intermedia y el canal y la cámara de captura tiene una abertura (126) configurada para permitir que entre material en la cámara de captura.

2. El método de la reivindicación 1 que además comprende alterar un tercer conjunto de la pluralidad de filas (102a) formando cada uno de la pluralidad de elementos dentados en el primer lado de los canales correspondientes, en donde el tercer conjunto de la pluralidad de filas comprende al menos dos filas sucesivas y el segundo conjunto de la pluralidad de filas está situado entre el primer conjunto de la pluralidad de filas y el tercer conjunto de la pluralidad de filas.

3. El método de la reivindicación 1, en donde la porción intermedia se forma próxima a una línea central longitudinal del canal.

4. El método de la reivindicación 1, en donde cada uno de la pluralidad de canales correspondiente está formado con una longitud de no más de 7,5 mm.

5. El método de la reivindicación 1, en donde la porción intermedia tiene una longitud de no más de 3 mm aproximadamente.

6. El método de la reivindicación 4, en donde la porción intermedia tiene una longitud de aproximadamente 1/3 de la longitud del canal.

7. El método de la reivindicación 4, en donde la porción intermedia tiene una longitud de aproximadamente 1/4 de la longitud del canal.

8. El método de la reivindicación 1, en donde cada uno de la pluralidad de elementos dentados tiene una superficie orientada hacia el canal (118) sustancialmente recta que forma un ángulo (a) con un suelo de cada uno de la pluralidad de canales correspondiente.

9. El método de la reivindicación 8, en donde el ángulo es de entre 45 y 90 grados.

10. El método de la reivindicación 5, en donde la porción intermedia tiene una longitud de entre 1,5 y 2,5 mm.

11. Una placa de retención de pastillas de freno que comprende

una superficie orientada hacia la pastilla de freno (116);

al menos un primer conjunto (1400) de filas de elementos de retención (101), en donde el primer conjunto de filas comprende al menos dos filas sucesivas y en donde cada uno de los elementos de retención comprende un canal (104) que tiene un primer lado (106) y un segundo lado (108) y una protuberancia de retención (103) formada en el primer lado del canal, en donde la protuberancia de retención comprende una porción base; y al menos una única fila de elementos de retención que sucede al primer conjunto de filas de elementos de retención, en donde cada uno de los elementos de retención comprende un canal que tiene un primer lado y un segundo lado y una protuberancia de retención formada en el segundo lado del canal, en donde la protuberancia de retención comprende una porción base (110) que se extiende en vertical desde la superficie orientada hacia la pastilla de freno;

caracterizada por que la protuberancia de retención del primer conjunto de filas además comprende una porción intermedia (112) que se extiende en horizontal por encima del canal, y la protuberancia de retención del segundo conjunto de filas además comprende una porción intermedia que se extiende en horizontal por encima del canal.

12. La placa de retención de pastillas de freno de la reivindicación 11, en donde cada canal no tiene más de 7,5 mm de longitud.

13. La placa de retención de pastillas de freno de la reivindicación 12, en donde cada porción intermedia no es mayor de 3 mm.

14. La placa de retención de pastillas de freno de la reivindicación 12, en donde la porción intermedia es de entre 1,0 mm y 2,5 mm.

15. La placa de retención de pastillas de freno de la reivindicación 11, en donde la porción intermedia es de aproximadamente 1/4 a 1/3 de la longitud del canal.