ES2296969T3 - Pinza de freno de disco. - Google Patents

Abstract

Una pinza de freno de disco (10), que incluye un alojamiento (11) y un soporte de anclaje, que están conectados para su movimiento relativo durante el accionamiento del freno, teniendo dicho alojamiento una sección de puente para formar un puente, durante el uso, sobre un disco de freno (16), y un par de partes de montaje del freno que se extienden de forma sustancialmente perpendicular respecto a dicha sección de puente para su disposición durante el uso a cada lado de un disco de freno y para el montaje de unas pastillas de freno (14, 15) contra el mismo en las caras opuestas del disco, situadas frente a este, incluyendo además dicha pinza un accionador hidráulico del freno de servicio (13) y un accionador eléctrico del freno de estacionamiento (12), incluyendo cada uno de dichos accionadores unos medios de accionamiento para su accionamiento contra la parte posterior (23) de una primera de dicho par de pastillas de freno para desplazar esa pastilla alejándola de la parte de montaje respectiva hasta engranarla con una cara del disco (16), caracterizada porque las posiciones de accionamiento de dichos medios de accionamiento respectivos contra la parte posterior de dicha primera pastilla de freno están separadas la una de la otra.

Description

Pinza de freno de disco.

La presente invención se refiere a una pinza de freno de disco para un vehículo de motor tal como un coche o una moto, y en particular, la invención se refiere a una pinza que incluye funciones de freno tanto de servicio como de estacionamiento. Una pinza de este tipo, que puede funcionar en modos de frenado tanto de servicio como de estacionamiento, puede calificarse de "pinza integral de freno de disco", y en lo sucesivo, esa será la terminología usada para describir tal pinza a lo largo la presente memoria descriptiva.

En el pasado, se han ideado pinzas integrales de freno de disco, que han contado típicamente con un accionador hidráulico de freno de servicio que incluye un pistón de accionamiento hidráulico, y un accionamiento de freno de estacionamiento que actúa a través de un mecanismo adecuado para accionar el pistón en el modo de freno de estacionamiento manual. La disposición permite hacer funcionar el accionador hidráulico para desplazar el pistón hacia fuera de un cilindro de pistón en el que está dispuesto, para engranar una pastilla de freno de disco y para empujar la pastilla hasta engranar con el disco. Por medios conocidos, el engranaje de la pastilla de freno con el disco hace que una segunda pastilla de freno dispuesta en la cara opuesta del disco se desplace hasta engranar con esa cara del disco y de este modo el disco queda aprisionado entre las pastillas de freno, produciéndose un efecto de frenado.

En tales pinzas el accionador del freno de estacionamiento se puede hacer funcionar para producir el mismo movimiento de las pastillas de freno para aprisionar el disco y, en las disposiciones conocidas, el accionador del freno de estacionamiento se ha puesto en funcionamiento para desplazar el pistón del accionador hidráulico hasta engranarlo con la pastilla de freno respectiva. Para conseguir ese desplazamiento, el accionador del freno de estacionamiento se ha dispuesto dentro, o parcialmente dentro del cilindro en el se que aloja el pistón, para actuar sobre el pistón cuando se va a accionar el freno de estacionamiento. Este freno se conoce por el documento DE-A-4210828. En este tipo de disposición, la construcción de la pinza puede ser bastante complicada con el fin de albergar el accionador del freno de estacionamiento, en parte o completamente, dentro del cilindro del pistón y, en particular, la naturaleza complicada de la pinza surge en cierto medida debido a que el alojamiento del accionador del freno de estacionamiento en el cilindro del pistón introduce al menos una vía de escape adicional, aumentando así la probabilidad de escapes del cilindro del pistón. Debido a que existe la necesidad de lograr un sellado correcto frente al aumento en la probabilidad de escapes, esto siempre complica la construcción y la fiabilidad de la pinza.

En una disposición distinta, conocida por el solicitante, el accionador del freno de estacionamiento está dispuesto para actuar sobre el pistón, pero fuera del cilindro del pistón. Esta disposición aligera ventajosamente los dificultosos y complicados requisitos de sellado de las otras formas de pinzas integrales de freno de disco, pero la disposición sigue requiriendo una construcción complicada para volver a encaminar o dirigir de nuevo hacia el pistón la carga de accionamiento excéntrica que aparece en tal disposición, lo cual le resta utilidad y aumenta la posibilidad de fallo. La disposición carece de rigidez y, por tanto, la eficiencia del desplazamiento del accionador del freno de estacionamiento es escasa. Por consiguiente, existe la necesidad de un mayor desplazamiento de entrada para lograr el desplazamiento del pistón necesario para aplicar correctamente los frenos de estacionamiento. Además, el mayor desplazamiento necesario para aplicar los frenos de estacionamiento puede suponer que aumente el tiempo utilizado en la aplicación de los mismos.

Otra desventaja respecto a cada uno de los accionadores descritos anteriormente consiste en que el fallo de uno de los accionadores de freno, el de servicio o el de estacionamiento, puede afectar al otro. Esto puede suceder por una o más de un conjunto de razones diversas. Por ejemplo, si el pistón del accionador hidráulico se atasca, no se podrán utilizar los frenos de servicio ni los de estacionamiento. Así, los componentes compartidos de los accionadores pueden comprometer la integridad de la pinza.

Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar una pinza de freno de disco que pueda utilizarse en cada uno de los modos de frenado, el de servicio y el de estacionamiento, y que soluciona o al menos alivia los inconvenientes de la técnica anterior. Otro objeto más de la presente invención consiste en proporcionar una pinza de freno de disco de tipo integral, que tenga una complejidad reducida en comparación con las disposiciones de la técnica anterior.

Una pinza de freno de disco de acuerdo con la presente invención incluye un accionador hidráulico para el accionamiento del freno de servicio y un accionador eléctrico para el accionamiento del freno de estacionamiento, y está caracterizada porque cada uno de los accionadores incluye unos medios de accionamiento que están dispuestos para su accionamiento contra la parte posterior de una pastilla de freno de disco, estando separadas entre sí las posiciones de accionamiento.

Una pinza de freno de disco del tipo anterior se distingue de la de la técnica anterior porque el accionador eléctrico incluye unos medios de accionamiento dispuestos para su accionamiento contra la parte posterior de la pastilla de freno de disco, que está separada de los medios de accionamiento (normalmente, un pistón hidráulico) del accionador hidráulico. Así, no es necesario que el accionador eléctrico interaccione con el accionador hidráulico, de forma que penetre en el cilindro del pistón, ni es necesario que actúe sobre el pistón hidráulico, tanto dentro como fuera del cilindro del pistón. Por consiguiente, las dificultades en el sellado que se encuentran con las pinzas integrales de freno de disco no se observan en una pinza de acuerdo con la invención. Además, debido a que el accionador eléctrico puede funcionar sin interacción con los medios de accionamiento del accionador hidráulico, no se requiere la complicada conexión de la técnica anterior entre el pistón hidráulico y el accionador eléctrico, y la pinza puede tener una fiabilidad mejorada debido a que el fallo de uno de los accionadores, el de servicio o el de estacionamiento, no afecta al otro.

En una disposición preferida, una pinza de freno de disco de acuerdo con la presente invención incluye un alojamiento y un soporte de anclaje que están conectados para su movimiento relativo durante el accionamiento del freno. El alojamiento posee una sección de puente que, durante el uso, forma un puente entre un disco de freno, y un par de partes de montaje de la pastilla de freno que se extienden de forma sustancialmente perpendicular a la sección del puente para su disposición a cada lado del disco durante el uso. Puede haber una pastilla de freno montada en cada parte de montaje en una posición que quede situada frente a los lados opuestos del disco. La pinza incluye además un accionador hidráulico del freno de servicio y un accionador eléctrico del freno de estacionamiento, cada uno de los cuales incluye unos medios de accionamiento para su accionamiento contra la parte posterior de una de las dos pastillas de freno de disco, para desplazar esa pastilla alejándola de la parte de montaje respectiva y llevándola a engranar con un lado del disco. Tras el engranaje de la pastilla con el rotor, la otra de las dos pastillas se desplaza hacia el lado opuesto del disco a través del movimiento relativo entre el alojamiento y el soporte de anclaje, para aprisionar el disco y aplicar una carga de frenado.

En lo sucesivo, resultará conveniente describir los accionadores eléctrico e hidráulico incluyendo medios de accionamiento en forma de elementos de accionamiento y en relación con el accionador hidráulico, el elemento de accionamiento se describirá como un pistón que está dispuesto dentro de un cilindro. No obstante, debe observarse que los medios de accionamiento de cada accionador pueden tener cualquier forma adecuada para su accionamiento contra la cara posterior de la pastilla de freno de disco y, en particular, el accionador hidráulico puede incluir unos medios de accionamiento distintos de un pistón.

Una típica pinza de freno de disco de la técnica anterior puede incluir una disposición de pistón único o de doble pistón. Se pueden emplear más pistones, pero éstos se dan generalmente en vehículos de servicio pesado y, aunque tales pinzas están dentro del alcance de la invención, la invención se ha concebido para que pueda aplicarse principalmente a disposiciones de uno o dos pistones.

En una pinza de freno de disco de acuerdo con la invención, el pistón del accionador hidráulico engrana preferentemente en la parte posterior de una pastilla de freno de disco en una posición o a lo largo de una línea de acción para que el revestimiento de fricción sostenido por la pastilla y que está situado frente al disco aplique una presión sustancialmente uniforme al disco en toda la cara del revestimiento de fricción. Se prefiere que sea así para asegurar un desgaste uniforme del revestimiento de fricción, para maximizar su vida útil y para proporcionar la máxima eficacia de frenado. Esto se logra en una pinza de pistón único, mediante el engranaje del pistón en la parte posterior de la pastilla de freno de disco a través de una posición generalmente central de la pastilla, o a través de una zona central de la pastilla. La naturaleza central de este engranaje se debe a la construcción generalmente simétrica de las pastillas de freno. Sin embargo, el objetivo consiste en proporcionar un engranaje en la zona del centro de presión eficaz de la pastilla de freno para lograr un desgaste uniforme del revestimiento de fricción, que se encuentra típicamente en el centro o en la zona central de la pastilla de freno, pero que puede estar colocado en un lugar diferente dependiendo de la construcción de la pastilla de freno. Por el contrario, en una pinza de doble pistón, los pistones engranan generalmente en la parte posterior de la pastilla de forma simétrica a cada lado de una línea central entre los lados opuestos de la pastilla. Pero, de nuevo, es la presión central la que determina normalmente las posiciones respectivas de los dos pistones, para que cuando el centro se encuentre en una posición central o en una zona central de la pastilla de freno, la colocación simétrica de los pistones a cada lado de la línea central sea la apropiada. Sin embargo, la posición del pistón puede cambiar, si el centro de presión eficaz de la pastilla de freno no está alineado con la línea central entre los lados opuestos de la pastilla.

En una pinza de acuerdo con la invención que incluye un pistón único, el elemento de accionamiento del accionador eléctrico puede engranarse aceptablemente en la parte trasera de la pastilla de freno de disco a través de una línea de acción excéntrica respecto a línea de acción generalmente central del pistón del accionador hidráulico. Es decir, el elemento de accionamiento está descentrado circunferencial y/o radialmente respecto a la línea central del pistón. Así, la carga impuesta por el accionador eléctrico sobre la pastilla de freno es una carga excéntrica. La aceptabilidad de esa carga o engranaje excéntrico se debe a la naturaleza normalmente estática de la aplicación del freno de estacionamiento, en la que, normalmente, no hay movimiento relativo entre el revestimiento de fricción y la superficie de frenado. Así, no se produce, relativamente, ningún desgaste del revestimiento de fricción durante la aplicación del freno de estacionamiento, y, por consiguiente, no se provocará que el revestimiento se desgaste de modo no uniforme a pesar de aplicarse con una carga excéntrica, o al menos cualquier desgaste será insignificante respecto al que se produce durante el accionamiento del freno de servicio. A este respecto, la aplicación excéntrica de la carga de estacionamiento puede reducir la eficacia del freno de estacionamiento, pero a pesar de ello, cualquier reducción de este tipo en la eficacia puede atenuarse mediante la aplicación de una fuerza de accionamiento aumentada aplicada por el accionador eléctrico. No obstante, como ventaja, el elemento de accionamiento puede aplicar una carga a la pastilla de freno de disco que produzca una aplicación de un esfuerzo de flexión reducido a través de la sección de puente de la pinza. Esto puede lograrse mediante la aplicación de la carga en un punto más próximo al eje neutral de la pinza que el pistón. El radio de pinza eficaz y, por tanto, el par resultante aplicado por el elemento de accionamiento son también mayores por este motivo.

En una pinza de pistón único, el elemento de accionamiento del accionador del freno de estacionamiento está dispuesto preferentemente para tener una línea de acción paralela a la línea de acción del pistón hidráulico y, preferentemente, tan próxima a la línea de acción del pistón hidráulico como lo permita la construcción de la pinza, con el fin de minimizar la excentricidad de la carga del freno de estacionamiento y el volumen de la pinza.

Así, el elemento de accionamiento del accionador eléctrico está dispuesto preferentemente en una posición inmediatamente contigua al pistón hidráulico. En una pinza de doble pistón, el elemento de accionamiento eléctrico está dispuesto preferentemente entre los respectivos pistones. En esta disposición, el elemento de accionamiento del accionador eléctrico puede estar dispuesto ventajosamente para actuar a lo largo de una línea de acción situada en una posición sustancialmente central o no excéntrica de la parte posterior de la pastilla de freno de disco.

El accionador hidráulico de una pinza de acuerdo con la invención puede tener ventajosamente un funcionamiento y construcción idénticos o similares a los de los accionadores hidráulicos de la técnica anterior, a fin de incluir un pistón dispuesto en el interior de un cilindro, que puede desplazarse dentro de un cilindro bajo presión hidráulica para apoyarse sobre la cara posterior de una pastilla de freno de disco, para desplazar el revestimiento de fricción hasta engranarlo con un disco. La disposición incluye cualquier disposición adecuada de las conexiones hidráulicas y el sellado.

El accionador eléctrico de una pinza de acuerdo con la invención puede adoptar cualquier forma adecuada, y en una forma incluye un elemento de accionamiento que posee una parte de engranaje con la pastilla de freno de disco y unos medios para cooperar con los medios de accionamiento eléctrico separados de la parte de engranaje. El elemento de accionamiento puede tener la forma de un vástago alargado y puede estar dispuesto para su movimiento axial a lo largo de su eje longitudinal, mediante un movimiento rotatorio alrededor del mismo eje. En esta disposición, una parte la superficie externa del vástago puede estar formada con una rosca, por ejemplo una rosca macho, que se engrana con una rosca hembra fija complementaria, como la que puede estar formada en la parte interna de un conducto u orificio de la pinza que alberga el vástago, y la rotación del vástago mediante los medios de accionamiento eléctrico hace que se desplace axialmente dentro del orificio en virtud del engranaje roscado. Ese desplazamiento axial puede emplearse para desplazar la pastilla de freno de disco de la pinza haciéndola engranar y desengranar con el disco de freno.

En una disposición, los medios de accionamiento eléctrico pueden incluir un motor eléctrico que acciona un tornillo sin fin engranado en una relación de acoplamiento con un engranaje de tornillo sin fin, que a su vez está fijo respecto al vástago. El engranaje de tornillo sin fin puede estar fijado al vástago de cualquier manera adecuada, como por ejemplo mediante una conexión con chaveta. Mediante la anterior disposición, el accionamiento del tornillo sin fin mediante el motor eléctrico hace girar el engranaje de tornillo sin fin conectado al vástago, haciendo girar, de ese modo, al vástago alrededor de su eje longitudinal. La conexión roscada entre el vástago y la pinza es tal que convierte la rotación del vástago en un movimiento axial lineal en una dirección para desplazar la pastilla de freno de disco hasta engranarla con el disco. Esta disposición se puede emplear con una pinza tanto de pistón único como de doble pistón, o con pinzas que empleen tres o más pistones.

Una pinza de acuerdo con la invención puede incluir un segundo accionador eléctrico o más, según se requiera para aplicar correctamente el freno de estacionamiento de un vehículo. Por ejemplo, se pueden proporcionar dos accionadores eléctricos de freno de estacionamiento, o puede haber un único accionador eléctrico que incluya dos o más elementos de accionamiento. La provisión de más de un único accionador eléctrico o elemento de accionamiento puede basarse en las mismas o parecidas consideraciones que determinan la provisión de múltiples pistones hidráulicos.

Los medios de accionamiento eléctrico del accionador pueden ser consistir en un motor eléctrico, tal como se explica anteriormente, o pueden consistir en una de otras diversas formas. Por ejemplo, el accionador eléctrico puede incluir un dispositivo de transmisión para variar las características de velocidad y par del mismo. Típicamente, tal dispositivo de transmisión aplicado a un motor eléctrico reduciría la velocidad a la que funciona el motor y, por tanto, podría aumentar el par de salida. Tal dispositivo de transmisión puede adoptar la forma de una caja de cambios tal como una caja de cambios excéntrica, planetaria, recta, de tornillo sin fin, de rueda de tornillo sin fin, y si se adopta un accionamiento de tornillo del tipo descrito anteriormente, puede incluir cualquier forma adecuada de tornillos, tales como un tornillo de bolas, trapezoidal, tornillo de avance o perfiles de tornillo que sean asimétricos, tornillo armónico y un tornillo de rodillo. Además, la traslación lineal del elemento de accionamiento puede ser la descrita o puede ser superficial o radial de leva excéntrica, o de cremallera y piñón. El accionador eléctrico puede incluir además unas bieletas flexibles, tales como membranas de acero, para multiplicar la carga con una reducción en el desplazamiento. Se pueden emplear accionadores de dos etapas. Se observará que pueden existir alternativas muy diversas en relación con las construcciones y el funcionamiento del accionador eléctrico.

Los dibujos adjuntos muestran formas de realización ejemplares de la invención del tipo anterior. La particularidad de estos dibujos y la descripción relacionada no sustituye a la generalidad de la precedente descripción general de la invención.

La figura 1 es una vista en sección transversal de una pinza integral de freno de disco de pistón único de acuerdo con la invención.

La figura 2 es una vista en sección transversal de una pinza integral de freno de disco de doble pistón de acuerdo con la invención.

La pinza de freno de disco 10 que se muestra en la figura 1 no se muestra completamente, pero los componentes que no se muestran resultarían evidentes para un experto en la materia. Por ejemplo, en el alojamiento 11 no se muestra la sección de puente situada por encima del disco, ni el soporte de anclaje que conecta el alojamiento 11 con el conjunto de la rueda del vehículo. No obstante, la figura 1 ilustra las características que resultan relevantes para la invención y, en particular, la figura 1 muestra el alojamiento 11 albergando tanto un accionador eléctrico de freno de estacionamiento 12 como un accionador hidráulico de freno de servicio 13. Tal como se muestra, la pinza 10 incluye además un par de pastillas de freno de disco 14 y 15, que están dispuestas a ambos lados de un disco 16. Cada una de las pastillas 14 y 15 incluye un elemento de soporte 17 y un revestimiento de fricción 18. Cada una de las pastillas de freno de disco 14 y 15 están sostenidas de una manera conocida por el alojamiento 11 para su movimiento de alejamiento y acercamiento al rotor 16. En pocas palabras, la pastilla 14 se desplaza respecto al alojamiento 11 hacia una cara del disco 16, haciendo que se engrane con la misma, y posteriormente la pastilla 15 se desplaza con el alojamiento hasta quedar engranada con la otra cara del disco 16 para aprisionar el disco y para aplicar, de ese modo, una carga de frenado en el mismo. Los movimientos de las pastillas y el alojamiento son conocidos y, por lo tanto, no se requiere una explicación más amplia respecto a ese movimiento. El movimiento de las pastillas 14 y 15 alejándose del disco 16 cuando se interrumpe el accionamiento del freno de estacionamiento o de servicio se logra de una manera conocida e, igualmente, no es necesario describirlo más detalladamente.

El movimiento de la pastilla de freno de disco 14 hasta quedar engranada con el disco 16 se inicia mediante cualquiera de los accionadores eléctrico o hidráulico 12 ó 13. El accionador hidráulico 13 incluye un pistón 19 dispuesto en el interior de un cilindro 20 y la presión del fluido hidráulico aplicada a la parte posterior 21 del pistón resulta eficaz para desplazar el pistón hacia el disco 16. El fluido hidráulico entra en el cilindro 20 a través de una conexión hidráulica adecuada (que no se muestra), mientras que una junta de estanqueidad anular 22 impide los escapes de fluido del interior del cilindro 20. El pistón 19 se apoya contra la cara posterior 23 del elemento de soporte 17 de la pastilla de freno 14, sustancialmente a través del centro de la pastilla 14, entre los apoyos superior e inferior 17a del mismo (tal como se muestra en la figura 1) y entre unos extremos opuestos transversales del mismo (que no se muestran en la figura 1). Mediante esta disposición, se engrana el revestimiento de fricción 18 de la pastilla 14 con el disco bajo una presión sustancialmente uniforme a lo largo de toda su cara, y el revestimiento de fricción tenderá así a desgastarse uniformemente y a proporcionar la máxima eficacia de frenado. Tal como se explica anteriormente, cuando la pastilla 14 engrana en el disco 16, el posterior accionamiento hidráulico continuado desplaza el alojamiento 11 y la pastilla 15 hasta engranarlos con la cara opuesta del disco 16 para aprisionar el disco y producir el efecto de frenado requerido.

El accionador eléctrico 12 produce el mismo movimiento de desplazamiento de la pastilla de freno de disco que el accionador hidráulico 13, pero lo hace a través de un mecanismo diferente. El accionador eléctrico 12 incluye un elemento de accionamiento en forma de vástago alargado 24. El vástago 24 incluye un extremo o parte de engranaje de la pastilla de freno de disco 25, una parte con una rosca macho 26 y un chavetero 27. La parte con rosca macho 26 está en una relación de engranaje roscado con una rosca hembra complementaria 28, formada en la superficie interna de un orificio 29 en el alojamiento 11. El extremo de engranaje 25 está formado en un extremo de una parte sin rosca 30 del vástago 24 que tiene un diámetro más pequeño que el diámetro interno del orificio 29 a fin de definir un hueco G intermedio. El hueco G permite insertar una junta de estanqueidad 31 entre la superficie interna del orificio 29 y la superficie externa de la parte del vástago 30, para aislarlo contra la entrada de sustancias extrañas.

Conectado al vástago 24 mediante una chaveta, hay un engranaje de tornillo sin fin 33 que está dispuesto en una relación de engranaje con un tornillo sin fin 34. El tornillo sin fin 34 está accionado por un motor eléctrico 35 para accionar el engranaje de tornillo sin fin 33 y, así, hacer girar el vástago 24. En virtud del acoplamiento roscado entre la parte roscada del vástago 26 y la rosca del orificio 28, la rotación del vástago 24 en una dirección hace avanzar el vástago hacia el disco 16, y la rotación en la dirección inversa hace que el vástago 24 se retire alejándose del disco 16. Mediante este mecanismo, el extremo de engranaje 25 del vástago 24 puede ejercer una fuerza sobre la cara posterior 23 de la pastilla de freno 14 para desplazar la pastilla 14 hacia una cara del rotor 16 hasta que quede engranada con la misma. Así, el accionamiento eléctrico no está limitado a un motor eléctrico, sino que puede incluir un accionamiento eléctrico alternativo que incorpore, por ejemplo, un accionamiento de solenoide, o que incorpore un accionamiento piezoeléctrico.

A partir de la figura 1, resulta evidente que las respectivas líneas de acción de cada uno de los accionadores eléctrico e hidráulico 12 y 13 están separadas y son paralelas. Como se explica anteriormente, la línea de acción del pistón 19 atraviesa sustancialmente el centro de la pastilla 14 y, por lo tanto, necesariamente, el vástago 24 del accionador eléctrico 12 actúa a lo largo de una línea de acción excéntrica respecto a la del pistón 19. Por consiguiente, una carga aplicada por el vástago 24 en la cara posterior 23 de la pastilla 14 es una carga excéntrica que produce una carga no uniforme del revestimiento de fricción 18 de la pastilla 14 contra el disco 16. Sin embargo, esa carga excéntrica resulta aceptable, dado que normalmente no hay movimiento relativo entre el disco 16 y el revestimiento de fricción 18 que pudiera tender a desgastar el revestimiento de un modo no uniforme.

La pinza 10 puede estar dispuesta ventajosamente para proporcionar un esfuerzo de flexión reducido a través de la sección de puente de la pinza durante el accionamiento del freno de estacionamiento, mediante la colocación del vástago 24 en una posición más próxima al eje neutro de la sección de puente de la pinza que el pistón 19. El esfuerzo de flexión reducido es relativo a las pinzas de frenado de servicio/estacionamiento de la técnica anterior que se explican anteriormente, en las que el pistón es el componente de engranaje de la pastilla del disco de cada accionador.

La figura 2 es una vista en sección transversal de una pinza de freno de disco de doble pistón 40 de acuerdo con la invención. La pinza 40 incluye un alojamiento 41, que alberga el accionador hidráulico del freno de servicio y el accionador eléctrico del freno de estacionamiento. El accionador hidráulico incluye un par de pistones 42, cada uno de los cuales está dispuesto en un cilindro de pistón 43 respectivo, para su engranaje con la cara posterior 44 de una pastilla de freno de disco 45. En la forma de realización de la figura 2, la pinza 40 incluye otra pastilla de freno de disco (que no se muestra) dispuesta de forma separada y opuesta respecto a la pastilla 45, del mismo modo que se muestra en la figura 1. La pastilla 45 incluye un elemento de soporte del revestimiento de fricción 46 y un revestimiento de fricción 47 sostenido por el mismo.

La disposición del accionador hidráulico en la forma de realización de la figura 2 puede ser operativamente igual a la de la forma de realización de la figura 1. En otras palabras, además de tener dos pistones 42, el funcionamiento de los pistones y su disposición pueden ser los mismos que los que se muestran en la figura 1. Por consiguiente, se puede suponer que los demás detalles del accionador hidráulico de la figura 2, por ejemplo respecto a la disposición del sellado hidráulico, son iguales a los de la forma de realización de la figura 1.

La pinza 40 incluye un accionador eléctrico del freno de estacionamiento 48 que posee la misma construcción que el accionador eléctrico del freno de estacionamiento 12 de la figura 1. Es decir, incluye un vástago alargado 49 alojado en el interior de un orificio 50 formado en el alojamiento 41 y el vástago incluye una rosca formada en la superficie externa del mismo para engranarse de forma roscada con una rosca complementaria formada en la superficie interna del orificio 50. Un engranaje de tornillo sin fin 51 está unido al vástago 49 mediante una conexión con chaveta y el engranaje de tornillo sin fin se acciona mediante un tornillo sin fin 52, que a su vez se acciona mediante un motor eléctrico 53. El vástago 49 se puede mover a lo largo de su eje longitudinal.

La forma de realización de la figura 2 se diferencia de la de la forma de realización de la figura 1 por la línea de acción no excéntrica del accionador eléctrico 48. Es decir, el vástago 49 actúa sustancialmente a través del centro de la pastilla 45, mientras que el par de pistones 42 actúan simétricamente a cada lado del vástago 49. Así, aunque no se considera que la acción de carga excéntrica del accionador eléctrico del freno de estacionamiento de la forma de realización de la figura 1 posea efectos sustancialmente desfavorables, en una pinza de doble pistón se puede evitar tal carga excéntrica.

En la forma de realización de la figura 2 también se muestra una pastilla 54 dispuesta entre el extremo de engranaje 55 del vástago 49 y la cara posterior 44 del elemento de soporte del revestimiento de fricción 46. La pastilla 54 puede ser una pastilla de acero endurecido y su función consiste en distribuir la carga del vástago 49 en el elemento de soporte 46 mejor de lo que se haría con la disposición de carga puntual que se muestra en la figura 1. La pastilla 54 podría estar conectada al extremo de engranaje 55 o al elemento de soporte 46.

Claims (17)

1. Una pinza de freno de disco (10), que incluye un alojamiento (11) y un soporte de anclaje, que están conectados para su movimiento relativo durante el accionamiento del freno, teniendo dicho alojamiento una sección de puente para formar un puente, durante el uso, sobre un disco de freno (16), y un par de partes de montaje del freno que se extienden de forma sustancialmente perpendicular respecto a dicha sección de puente para su disposición durante el uso a cada lado de un disco de freno y para el montaje de unas pastillas de freno (14, 15) contra el mismo en las caras opuestas del disco, situadas frente a este, incluyendo además dicha pinza un accionador hidráulico del freno de servicio (13) y un accionador eléctrico del freno de estacionamiento (12), incluyendo cada uno de dichos accionadores unos medios de accionamiento para su accionamiento contra la parte posterior (23) de una primera de dicho par de pastillas de freno para desplazar esa pastilla alejándola de la parte de montaje respectiva hasta engranarla con una cara del disco (16), caracterizada porque las posiciones de accionamiento de dichos medios de accionamiento respectivos contra la parte posterior de dicha primera pastilla de freno están separadas la una de la otra.

2. Una pinza de freno de disco de acuerdo con la reivindicación 1, incluyendo cada uno de dichos accionadores hidráulico (13) y eléctrico (12) respectivos elementos de accionamiento hidráulicos (19) y eléctricos (24) que se encuentran dispuestos para engranarse en dicha parte posterior de dicha primera pastilla de freno en dichas posiciones separadas entre sí.

3. Una pinza de freno de disco de acuerdo con la reivindicación 2, incluyendo dicho accionador hidráulico un único elemento de accionamiento hidráulico (19), dispuesto para engranarse en dicha parte posterior (23) de dicha primera pastilla de freno en una posición que hace que el revestimiento de fricción de dicha pastilla de freno de disco aplique una presión sustancialmente uniforme al disco de freno por toda la cara del revestimiento.

4. Una pinza de freno de disco de acuerdo con la reivindicación 3, estando dicho único elemento de accionamiento hidráulico dispuesto para engranarse en dicha parte posterior de dicha primera pastilla de freno en la zona del centro de presión eficaz de dicha pastilla y estando dicho elemento de accionamiento eléctrico (24) dispuesto para engranarse en dicha parte posterior de dicha primera pastilla de freno de forma excéntrica respecto a dicho elemento de accionamiento hidráulico.

5. Una pinza de freno de disco de acuerdo con la reivindicación 3, estando dicho único elemento de accionamiento hidráulico dispuesto para engranarse en dicha parte posterior de dicha primera pastilla de freno en una posición generalmente central de dicha pastilla y estando dicho elemento de accionamiento eléctrico dispuesto para engranarse en dicha parte posterior (23) de dicha primera pastilla de freno de forma excéntrica respecto a dicho elemento de accionamiento hidráulico.

6. Una pinza de freno de disco de acuerdo con la reivindicación 5, estando dicho elemento de accionamiento eléctrico (24) dispuesto para engranarse en dicha parte posterior de dicha primera pastilla de freno más cerca de la sección del puente de dicha pinza que dicho elemento de accionamiento hidráulico.

7. Una pinza de freno de disco de acuerdo con la reivindicación 2, incluyendo dicho accionador hidráulico un par de elementos de accionamiento hidráulico (42), dispuestos de forma generalmente simétrica a cada lado de una posición generalmente central de dicha primera pastilla de freno, para engranarse en dicha parte posterior de dicha pastilla en posiciones que hacen que el revestimiento de fricción de dicha pastilla de freno aplique una presión sustancialmente uniforme al disco de freno por toda la cara del revestimiento, estando dicho elemento de accionamiento eléctrico dispuesto en una posición sustancialmente intermedia entre dicho par de elementos de accionamiento hidráulicos y sustancialmente central en dicha pastilla.

8. Una pinza de freno de disco de acuerdo con la reivindicación 2, que incluye tres o más elementos de accionamiento hidráulico dispuestos para engranar en dicha parte posterior (23) de dicha primera pastilla de freno y uno o más elementos de accionamiento eléctrico, estando dichos elementos de accionamiento hidráulico dispuestos para engranar en dicha parte posterior de dicha primera pastilla de freno en unas posiciones separadas de cada uno de dichos uno o más elementos de accionamiento eléctrico, o en cada posición de engranaje de los mismos.

9. Una pinza de freno de disco de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, siendo dicho elemento de accionamiento de dicho accionador hidráulico un pistón hidráulico.

10. Una pinza de freno de disco de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, siendo dicho elemento de accionamiento de dicho accionador eléctrico un vástago alargado que posee un eje longitudinal.

11. Una pinza de freno de disco de acuerdo con la reivindicación 10, teniendo dicho vástago una parte de engranaje con la pastilla de freno de disco y unos medios auxiliares para cooperar con unos medios de accionamiento eléctricos (35) separados de dicha parte de engranaje, cooperando dichos medios auxiliares con dichos medios de accionamiento eléctrico para desplazar dicho vástago acercándolo y alejándolo del disco de freno para el accionamiento y la liberación del freno de estacionamiento.

12. Una pinza de freno de disco de acuerdo con la reivindicación 11, pudiéndose hacer funcionar dichos medios de accionamiento eléctrico (35) para desplazar dicho vástago axialmente haciendo girar dicho vástago alrededor de su eje longitudinal.

13. Una pinza de freno de disco de acuerdo con la reivindicación 12, estando dicho vástago dispuesto al menos parcialmente en el interior de un orificio en dicho alojamiento y estando formada entre dicho vástago (24) y la pared de dicho orificio una rosca complementaria mediante la cual dicho vástago se encuentra en una relación de engranaje roscado con dicho orificio, y mediante la cual, la rotación de dicho vástago alrededor de dicho eje longitudinal provoca un desplazamiento axial de dicho vástago respecto a dicho orificio.

14. Una pinza de freno de disco de acuerdo con la reivindicación 13, adoptando dicho engranaje roscado entre dicho vástago (24) y dicho orificio la forma de un tornillo de bolas, un tornillo de bolas asimétrico, trapezoidal, tornillo de avance asimétrico, tornillo armónico o un tornillo de rodillo.

15. Una pinza de freno de disco de acuerdo con las reivindicaciones 11 a 14, incluyendo dichos medios auxiliares un engranaje de tornillo sin fin (33) fijado al vástago y que coopera con un tornillo sin fin (34) accionado mediante dichos medios de accionamiento eléctrico.

16. Una pinza de freno de disco de acuerdo con las reivindicaciones 11 a 15, incluyendo dichos medios de accionamiento eléctrico un dispositivo de transmisión para variar las características de velocidad y par del mismo.

17. Una pinza de freno de disco de acuerdo con las reivindicaciones 11 a 15, siendo dicho dispositivo de transmisión una caja de cambios dispuesta en un mecanismo de accionamiento que coopera con dichos medios auxiliares.