BRPI0606449B1

BRPI0606449B1 - Freio a disco do tipo pontual

Info

Publication number: BRPI0606449B1
Application number: BRPI0606449-3A
Authority: BR
Inventors: Reuter Manfred; Balz Jürgen; Petri Ralph; Salzmann Sebastian; Eser Dirk
Original assignee: Continental Teves Ag & Co. Ohg
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2018-04-17
Also published as: CN101107456B; KR101249104B1; JP2008527281A; KR20070095348A; DE102005046804A1; JP5149016B2; BRPI0606449A2; CN101107456A; WO2006077227A1; EP1841980A1; US20080110703A1; US7905334B2; RU2431068C2; RU2007131365A; EP1841980B1

Abstract

freio a disco do tipo pontual. a presente invenção refere-se a um freio a disco do tipo pontual (1) com um alojamento (2), compreendendo uma ponte de alojamento (3), com pelo menos uma perna de alojamento (6), tendo uma unidade de atuação (4, 5) compreendendo uma unidade de atuação (5) e um componente (4), móvel ao longo de um eixo de movimento (13). proporciona-se ainda pelo menos uma sapata de freio (21), que é disposta no componente (4) e é suportada deslizantemente em pelo menos um suporte (27, 28). a sapata de freio (21) é apertada com o suporte (27, 28) contra uma superfície de contato (15, 16) por meio de uma mola de retenção (14). um objetivo da invenção é descrever um freio a disco do tipo pontual com uma mola de retenção, que apresenta um procedimento de liberação aperfeiçoado das sapatas de freio. de acordo com a invenção, esse objetivo é alcançado pelo fato de que a superfície de contato (15, 16) da mola de retenção (14) é disposta antiparalela ao eixo de movimento (13). desse modo, não apenas uma força de pré-carga fr é produzida, mas também um componente de força fx normal a ela, que auxilia no movimento de retração da sapata de freio (21) do disco de freio, aperfeiçoando desse modo o procedimento de liberação.

Description

(54) Título: FREIO A DISCO DO TIPO PONTUAL (51) Int.CI.: F16D 65/092; F16D 65/097; F16D 55/02 (30) Prioridade Unionista: 18/01/2005 DE 10 2005 002 414.9, 30/09/2005 DE 10 2005 046 804.7 (73) Titular(es): CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG (72) Inventor(es): MANFRED REUTER; JÜRGEN BALZ; RALPH PETRI; SEBASTIAN SALZMANN; DIRK ESER δ

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para FREIO A

DISCO DO TIPO PONTUAL.

A presente invenção refere-se a um freio a disco do tipo pontual, em particular para um veículo motorizado, com um alojamento compreendendo uma ponte de alojamento, uma primeira perna de alojamento tendo uma unidade de atuação e uma segunda perna de alojamento, externa. Nessa disposição, cada uma das sapatas de freio com revestimento de freio e contraplaca, agindo em um disco de freio, é colocada nas superfícies internas das pernas do alojamento. O alojamento e as sapatas de freio são montados deslizantemente em um suporte de montagem no veículo, na direção de um eixo de movimento da unidade de atuação. Além disso, uma mola de fixação é proporcionada no lado da unidade de atuação, entre uma superfície de contato na ponte do alojamento e a sapata de freio, a dita mola précarregando a sapata de freio em relação ao suporte de montagem e a superfície de contato, para impedir que a sapata de freio trepide no suporte de montagem.

O pedido de patente DE 25 58 141 A1 descreve um freio a disco do tipo pontual, que inclui uma unidade de pistão e cilindro, como a unidade de atuação. Quando o freio é operado, o pistão se movimenta para fora do cilindro e empurra a sapata de freio no lado do pistão contra o disco de freio, até que ele faça contato com ele. Então, a unidade de pistão e cilindro e a perna do alojamento no lado do pistão, respectivamente, se movimentam para longe do disco de freio e puxam a perna do alojamento oposta na direção do lado do disco nela. Por conseguinte, a outra sapata de freio é também comprimida contra o disco de freio, e ambas as sapatas de freio exercem uma força normal no disco de freio. Quando o freio é liberado, a pressão hidráulica não prevalece na unidade de pistão e cilindro, e as sapatas de freio não exercem mais força normal no disco de freio. No entanto, ainda exercem pressão no disco de freio e, induzidos por atrito, produzem um torque de freio residual, o denominado momento residual. Além disso, as almofadas são carregadas termicamente a um maior grau, porque nenhum fluxo de ar se desenvolve entre a almofada e o disco, e a almofada e o disco não ficam desacopladas termicamente.

Em vista do que foi mencionado acima, um objetivo da invenção é descrever um freio a disco do tipo pontual com uma mola de fixação, que apresenta um melhor procedimento de liberação das sapatas de freio, o que significa que o momento residual é reduzido e, além disso, a almofada e o disco ficam desacoplados termicamente.

De acordo com a invenção, esse objetivo é alcançado pelo fato de que a superfície de contato da mola de retenção na ponte do alojamento é disposta antiparalela ao eixo de movimento, ao longo da qual o componente móvel da unidade de atuação se movimenta. Desse modo, não apenas uma força de pré-carga radial é produzida, que comprime a sapata de freio contra o suporte de montagem, mas também um componente de força normal a ela. Esse fato auxilia o movimento de retração da sapata de freio e do componente móvel da unidade de atuação para longe do disco de freio e aperfeiçoa o procedimento de liberação, porque um pequeno ponto de ar se desenvolve entre a sapata de freio e o disco de freio.

Uma concretização favorável da invenção descreve que um ângulo a, superior a 0°, é proporcionado entre a superfície de contato e o eixo de movimento, e o ângulo α se estende em um plano definido pelo eixo de movimento e por um vetor de força da força da mola resultante Fr. O resultado é que a mola, além da força de pré-carga radial Fr, produz um componente de força axial F_x em paralelo ao eixo de movimento, que retorna o pistão e a sapata de freio no lado do pistão para as suas posições iniciais e, desse modo, aperfeiçoa a operação de liberação.

Mostrou-se que o componente de força F_x, que é paralelo ao eixo de movimento, age particularmente eficazmente com relação ao procedimento de liberação, quando o ângulo α é superior a aproximadamente 1,5°.

Em uma concretização especíalmente favorável da invenção, o ângulo α é limitado a uma área de aproximadamente 1,5° a 11°. Quando o ângulo a excede 11°, a força de pré-carga radial F_R da sapata de freio vai diminuir, em favor do componente de força F_x, que é paralelo ao eixo de

movimento a um grau tal que não resulta nenhum desempenho operacional desfavorável dela.

Devido à combinação de materiais da mola de retenção e da ponte do alojamento e por causa das condições ambientais na aplicação, a área de contato entre a mola de retenção e a superfície de contato é exposta a uma grande corrosão. Portanto, está provado ser particularmente favorável quando pelo menos uma pequena área de contato em forma de ponto é proporcionada entre a mola de retenção e a superfície de contato na ponte do alojamento, para minimizar o elemento de corrosão e, desse modo, reduzir a corrosão.

Para propiciar a produção em baixo custo do freio a disco descrito acima, a superfície de contato e a ponte do alojamento têm um desenho integral. Os custos de produção adicionais não são computados, pelo fato de que a superfície de contato e a ponte do alojamento são produzidas em uma operação de fundição.

Em outra concretização favorável da invenção, a superfície de contato e a ponte do alojamento têm um desenho de partes múltiplas. Podese, desse modo, garantir que, com uma seleção de material adequada, o desgaste e/ou a corrosão da superfície de contato e da mola podem ser retardados, quando são usados materiais especialmente duros e/ou inibidores de corrosão.

Além do mais, vantagens no que diz respeito aos custos de produção são alcançados, quando molas de arame ou em folha são usadas como molas de retenção, porque podem ser produzidas em grande escala em condições favoráveis, devido ao tipo de construção mais simples delas.

Outras vantagens da invenção ficam evidentes, especialmente quando do uso de unidades de atuação eletromecânicas. Uma vez que apenas uma direção de movimentação ativa é, na maior parte das vezes, possível em uma unidade de atuação hidráulica, não há absolutamente qualquer força de retração hidráulica para o pistão e a sapata de freio, com o resultado que o componente da força de retração axial Fx da força da mola Ff é de grande importância, com relação às funções do freio. O componente da forΜ ça Fx se torna especialmente necessário, no caso de atuação eletromecânica, quando a unidade de atuação falha e não é mais capaz de retirar a sapata de freio.

Outros detalhes da invenção podem ser tirados dos desenhos por meio da descrição.

Nos desenhos em anexo:

a figura 1 é uma primeira concretização da invenção em uma seção transversal por um freio a disco do tipo pontual, tomada ao longo da linha ll - II;

a figura 2 é outra vista da concretização mencionada acima, ao longo da linha de interseção I -1; e a figura 3 é uma vista em perspectiva de um freio a disco do tipo pontual de acordo com uma outra concretização, na qual as superfícies de contato são configuradas como peças incorporadas.

As figuras 1 e 2 representam uma primeira concretização de um freio a disco do tipo pontual 1 em duas vistas seccionais. O freio a disco do tipo pontual 1 compreende um alojamento 2, que é composto de uma primeira perna de alojamento 6, uma ponte de alojamento 3 e uma segunda perna de alojamento 7, que fica na parte externa com relação ao alojamento. Nessa concretização, uma unidade de pistão e cilindro 4, 5 é proporcionada na primeira perna do alojamento 6, e uma contraplaca 8 de uma sapata de freio 21, com revestimento de freio 9, entra em contato com o pistão 4 e é fixada nele. Outra sapata de freio 22 é proporcionada na perna do alojamento externa 7, com a contraplaca 19 e o revestimento de freio 11. As sapatas de freio 21, 22 agem em partes de um disco de freio (não mostrado). O alojamento 2 e as sapatas de freio 21, 22 e as suas contraplacas 8, 10, respectivamente, são montados deslizantemente nos dois braços 27, 28 de um suporte de montagem 12 em paralelo com o eixo de movimento 13 da unidade de pistão e cilindro 4, 5. O alojamento 2, com a perna do alojamento 6 no lado do pistão 6, é assentado em dois pinos 20, 25 aparafusados no suporte de montagem 12. Uma mola 26 puxa a perna do alojamento externa 7 para os braços 27, 28 do suporte de montagem (Figura 3), com o que a sapata de

freio 22 é apertada entre os braços 27, 28 do retentor 12 e da ponte do alojamento 3. De modo similar, a sapata de freio 21, com a contraplaca 8, é também suportada deslizantemente nos braços 27, 28 do suporte de montagem 12. Para impedir ruído de vibração, o aperto da sapata de freio 21, entre os braços 27, 28 e a ponte do alojamento 3, é produzido pela mola de retenção 14. A mola 14 é, nessa concretização, fixada em uma acomodação 29 na contraplaca 8 da sapata de freio 21, e comprime os dois braços de mola 30, 31 contra duas superfícies de contato 15, 16. Quando isso ocorre, apenas um contato de forma pontual 17, 32 é constituído entre os braços de mola 30, 31 e as superfícies de contato 15,16, para minimizar o elemento de corrosão, que se desenvolve. As superfícies de contato 15, 16 são inclinadas a um ângulo a com relação ao eixo de movimento 13 da unidade de pistão e cilindro 4, 5, com o ângulo α se estendendo em um plano que é definido na acomodação pelo eixo de movimento 13 e por um vetor de força da força de mola resultante Ff. Uma força de pré-carga Fr, que age perpendicular aos braços 27, 28 do suporte de montagem 12, resulta, assim, da força da mola Ff. Além disso, um componente de força axial F_x, que é paralelo ao eixo de movimento 13, é obtido, que age no pistão 4 e na sapata de freio 21. Devese notar que o suporte de montagem 12 é proporcionado também diretamente na suspensão da roda ou no apoio de mola de um veículo, formando uma parte componente com ele.

As concretizações também viáveis são as que apenas uma superfície de contato ou várias superfícies de contato são proporcionadas na ponte do alojamento 3. A mola de retenção é então requerida ser configurada de acordo em uma tal maneira que desenvolve, em interação com uma ou mais superfícies de contato, um componente de força axial F_x da força de mola Ff, que é paralelo ao eixo de movimento 13 da unidade de pistão e cilindro 4, 5. É exclusivamente significativo na configuração de uma ou mais superfícies de contato que eias sejam inclinadas a um determinado ângulo a, relativo ao eixo de movimento 13, agindo, desse modo, como uma ou mais inclinações de deslizamento axial, com o ângulo α estendendo-se em um plano, que é definido pelo eixo de movimento 13 e por um vetor de força

da força de mola Ff resultante.

A figura 3 mostra uma vista em perspectiva de um freio a disco do tipo pontual 1 de acordo com uma outra concretização, na qual as superfícies de contato 15, 16 são constituídas como peças incorporadas 18, 19. Para melhor visão da disposição, exceto para a contraplaca no lado do pistão 8, ambas as sapatas de freio não são mostradas. Fica, desse modo, evidente de que maneira o alojamento 2, com a perna de alojamento 6, é presa deslocadamente no suporte de montagem 12, por meio dos pinos 20 e 25, e as sapatas de freio são apertadas entre as superfícies de contato 15, 16 da ponte do alojamento 3 e dos braços 27, 28 do suporte de montagem 12. Apenas a contraplaca 8, que entra em contato com os braços 27, 28, é ilustrada na figura 3, representativa da sapata de freio 21 como um todo. Fixa na acomodação 29 da contraplaca 6, fica uma mola 14, que suporta a contraplaca 8 com ambos os braços de mola 30, 31, em relação às superfícies de contato 15, 16 ou das peças incorporadas 18, 19, respectivamente, apertando-a com os braços 27, 28 do suporte de montagem 12. As peças incorporadas 18, 19 são aparafusadas na ponte do alojamento por meio dos parafusos 23, 24. No entanto, outras provisões de fixação, tal como por meio de acoplamento positivo e por atrito e por ligação molecular, ou quaisquer outras conexões, são também viáveis, sem que se afaste do espírito da invenção. É apenas relevante nesse caso que as superfícies de contato sejam formadas de componentes separados, que promovem um componente de força axial Fx, em interação com a mola de retenção 14.

A função do freio a disco do tipo pontual 1 é descrita a seguir. As sapatas de freio 21, 22 são dispostas entre o alojamento 2 e o suporte de montagem 12, e uma mola de retenção 14 pré-carrega a sapata de freio no lado do pistão 21, relativa às superfície de contato 15, 16, pressionando-a contra os braços 27, 28 do suporte de montagem 12, para impedir ruído de trepidação. Devido ao ângulo α da superfície de contato 15, 16, um componente de força axial Fx, estando em paralelo com o eixo de movimento 13, resulta da força de mola F_f da mola de retenção 14, relativa à força de précarga radial Fr. Quando o freio é aplicado, desenvolve-se pressão hidráulica //γ na unidade de pistão e cilindro 4, 5, deslocando o pistão 4 para fora do cilindro 5. A sapata de freio 21 é, desse modo, feita movimentar-se na direção do disco de freio, até que seu revestimento 9 entre em contato com ele.

Consequentemente, a unidade de pistão e cilindro 4, 5 da perna de aloja5 mento no lado do pistão 6, respectivamente, se movimenta para longe do disco de freio e puxa a perna de alojamento oposta 7 pela ponte do alojamento 3, na direção do lado do disco de freio nela. Por conseguinte, a outra sapata de freio 22 é também comprimida contra o disco de freio, e ambas as sapatas de freio 21, 22 exercem uma força normal nas partes das superfí10 cies de contato do disco de freio. Quando o freio é liberado, pressão não é mais aplicada na unidade de pistão e cilindro 4, 5, e o componente axial Fx da força de mola Ff, estando em paralelo com o eixo de movimento 13, desloca o pistão 4 e a sapata de freio 21 para longe do disco de freio, até as suas posições iniciais. Garante-se, desse modo, que a sapata de freio 21 não vai deslizar no disco de freio, após a operação de freagem, evitando, desse modo, um momento residual de freagem desfavorável Desse modo, o procedimento de liberação do freio é significativamente aperfeiçoado.

Listagem de referência

- freio a disco do tipo pontual

- alojamento

- ponte do alojamento

4 - pistão

- cilindro

- primeira perna do alojamento interna

- segunda perna do alojamento externa

- contraplaca

9 - revestimento do freio

- contraplaca

- revestimento do freio

- suporte de montagem

- eixo de movimento

14 - mola de retenção

- superfície de contato

- área de contato de forma pontual

- peça incorporada

19 - peça incorporada

- pino

- sapata de freio

- parafuso

24 - parafuso

- pino

- mola

- braço do suporte de montagem 12

29 - acomodação

- braço de mola

- área de contato de forma pontual α - ângulo

Ff - força de mola resultante na acomodação 29

Fr - força de pré-carga radial

Fx - componente axial da força de mola Ff

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Freio a disco do tipo pontual (1) com um alojamento (2), compreendendo uma ponte de alojamento (3), com pelo menos uma perna de alojamento (6), tendo uma unidade de atuação (4, 5) compreendendo uma

5 unidade de atuação (5) e um componente (4), móvel ao longo de um eixo de movimento (13), com pelo menos uma sapata de freio (21), que é disposta no componente (4) e é suportada deslizantemente em pelo menos um suporte (27, 28), com uma mola de retenção (14), que gera uma força de précarga Fr, entre a sapata de freio (21) e pelo menos uma superfície de conta10 to (15, 16) na ponte de alojamento (3), apertando, desse modo, a sapata de freio (21) com o suporte (27, 28), caracterizado pelo fato de que a superfície de contato (15, 16) da mola de retenção (14) é disposta antiparalela ao eixo de movimento (13).
2. Freio a disco do tipo pontual de acordo com a reivindicação 1,

15 caracterizado pelo fato de que um ângulo a, entre a superfície de contato (15, 16) e o eixo de movimento (13), é superior a 0°, e o ângulo α se estende em um plano definido pelo eixo de movimento (13) e por um vetor de força da força de mola Ff resultante.
3. Freio a disco do tipo pontual de acordo com a reivindicação 1

20 ou 2, caracterizado pelo fato de que o ângulo α é superior a aproximadamente 1,5°.
4. Freio a disco do tipo pontual de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o ângulo α monta a aproximadamente 1,
5° a 11°.

25 5. Freio a disco do tipo pontual de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma superfície de contato (17, 32), entre a mola de retenção (14) e a superfície de contato (15, 16), na ponte de alojamento (3), tem uma forma similar a um ponto.
6. Freio a disco do tipo pontual de acordo com a reivindicação 1,

30 caracterizado pelo fato de que a superfície de contato (15, 16) e a ponte de alojamento (3) têm um desenho integral.
7. Freio a disco do tipo pontual de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície de contato (15, 16) e a ponte de alojamento (13) têm um desenho muttiparte, e que a superfície de contato (15, 16) é proporcionada por pelo menos uma peça incorporada (18, 19).
8. Freio a disco do tipo pontua) de acordo com a reivindicação 1, 5 caracterizado pelo fato de que a mola de retenção (14) é configurada como uma mola de arame ou uma mola em folha.
9. Freio a disco do tipo pontual de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de atuação (4, 5) é principal mente baseada em um princípio de funcionamento hidráulico ou eletromecânico.

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