КОЛОДОЧНЫЙ ТОРМОЗ Российский патент 1998 года по МПК F16D51/50 

Изобретение относится к приводимым в действие механическим образом колодочным тормозам, при этом механическое управление представляет собой вспомогательное средство для приведения в действие колодочного тормоза, который уже имеет основной тормозной двигатель, например гидравлический. В этом случае механическое управление может представлять стояночный тормоз или тормоз экстренного торможения.

Как известно, колодочные тормоза включают опорную плиту, на которой установлены с возможностью скольжения две колодки, состоящие каждая из пластины и обода, снабженного на противоположной барабану стороне лицевой поверхностью с фрикционными облицовками, способными фрикционно взаимодействовать с барабаном посредством гидравлического приводного устройства, действуя на первый конец пластин колодок, распорную деталь с переменной длиной, определяющей расстояние между колодками и расположенную поблизости от гидравлического приводного устройства, при этом второй конец пластин колодок упирается в опорный элемент, надежно прикрепленный к опорной плите. Пружина прижимает колодки к распорной детали, когда тормозной двигатель не приведен в действие.

Механический приводной рычаг прикреплен шарнирно одним своим концом к пластине одной из колодок, при этом в промежуточной точке, близкой к этому соединению, он включает прорезь, выполненную таким образом, что она взаимодействует с распорной деталью переменной длины, в результате чего колодки под давлением расходятся друг от друга под действием троса управления, прикрепленного к другому концу рычага.

Подобное расположение гидравлического и механического приводов, известное в данной области под названием расположения "с плавающими тормозными колодками", ввиду отсутствия анкерного устройства дисков колодок на опорном элементе, надежно прикрепленном к опорной плите, требует использования механического привода для обеспечения очень большого усилия срабатывания.

Известны другие приспособления тормозных колодок, например, под названием "двойная усилительная колодка", которые не имеют опорного элемента между концами дисков колодок, прикрепленными шарнирно друг к другу. Такие тормозные колодки отличаются большой эффективностью, но не обладает надежной стабильностью и износ фрикционных обкладок очень несбалансирован.

Патент EP-A-0,419,171 описывает колодочный тормоз, сочетающий оба упомянутых приспособления, где тормоз представляет собой дизайн плавающей колодки при гидравлическом приводе и дизайн двойного усилителя при механическом приводе. Однако в этом колодочном тормозе механические усилия распределены неравномерно между колодками и, более того, величина хода механического управляющего устройства изменяется в зависимости от состояния колодочного тормоза.

Следовательно, в основу изобретения положена задача создания колодочного тормоза, соединяющего в себе преимущества обоих типов указанных выше приспособлений без существующих в этой системе недостатков.

Задача решается с помощью механического приводного устройства, действующего между одной из колодок и первым концом передающего усилие устройства, установленного с возможностью скольжения на другой колодке, при этом второй конец передающего усилия устройства упирается в распорную деталь переменной длины и механическое приводное устройство располагается вблизи упорного элемента между вторыми концами пластин колодок.

На фиг. 1 показан колодочный тормоз, выполненный в соответствии с настоящим изобретением; поперечный разрез; на фиг. 2 - передающее усилие устройство, используемое в колодочном тормозе; на фиг. 3 - вариант механического приводного устройства на фиг. 1; на фиг. 4 - то же другой вариант выполнения.

Колодочный тормоз (фиг. 1) включает опорную плиту 10, представляющую собой почти ровный диск. Плита 10 выполнена таким образом, что она жестко крепится к неподвижной части транспортного средства, например к осевому фланцу (не показан).

Тормозные колодки 12 и 14 устанавливаются с возможностью скольжения посредством диска опорной плиты 10 с помощью обычных механизмов (не показаны). Каждая из колодок 12 и 14 включает почти ровную пластину 12a, 14a, к которой крепится обод 12b, 14b, имеющий форму круговой дуги, имеющей на ее внешней лицевой поверхности фрикционную обкладку 16 и 18 соответственно.

Колодки 12 и 14 располагаются на опорной плите 10 таким образом, что внешние покрытия обкладок 16 и 18 находятся на окружности, ось которой совпадает с осью опорной плиты 10. Так, облицовки 16 и 18 могут соприкасаться с внутренней поверхностью колодочного тормоза 20, схватывающего обе колодки и частично представленного на фиг. 1 пунктирной линией. Барабан 20 расположен концентрически относительно обкладок 16 и 18 и крепится неподвижно к вращающейся части, например колесу транспортного средства (не показано).

Управляемый гидравлическим образом тормозной двигатель 22 неподвижно прикрепляется к опорной плите 10 между двумя первыми соседними концами колодок 12 и 14. Этот тормозной двигатель 22 снабжен поршнями 24 и 26, которые движутся в противоположном направлении и нажимают на соответствующий конец диска 12a, 14a каждой колодки, когда тормозной двигатель приводится в действие. Опорный блок 28, также прикрепленный неподвижно к опорной плите 10, размещается между двумя другими соседними концами колодок 12 и 14 таким образом, что соответствующие концы дисков 12a и 14a этих колодок обычно упираются в этот блок.

Пружина 30 натяжения крепится между концами дисков колодок, где располагается тормозной двигатель 22, в непосредственной близости к последнему с тем, чтобы приблизить эти концы друг к другу, когда двигатель не включен. Напротив, другие два конца колодок 12 и 14 удерживаются таким образом, чтобы они могли упираться в опорный блок 28 с помощью пружины 32 натяжения, расположенный между соответствующими концами дисков колодок, в непосредственной близости от этого блока.

Предположим, колодочный тормоз 12 вращается в направлении, указанном стрелкой A на фиг. 1, когда транспортное средство движется вперед, тогда колодки 12 и 14 могут различаться тем, что колодка 12 упирается в опорный блок 28 в тот момент, когда она фрикционно взаимодействует с барабаном, тогда как колодка 14 упирается в поршень 26 тормозного двигателя 22 при тех же самых условиях. С учетом этого отличия колодки 12 и 14 соответственно названы "первичной тормозной колодкой" и "вторичной тормозной колодкой".

Колодочный тормоз (фиг. 1), кроме того, включает распорную деталь 40, расположенную между колодками 12 и 14 рядом с тормозным двигателем 22 и почти параллельно оси последнего.

Распорная деталь 40 имеет переменную длину и снабжена автоматическим подгоночным средством, позволяющим увеличивать длину известным образом по мере износа фрикционных обкладок 16 и 18.

Для этой цели распорная деталь 40 включает два конечных элемента 40a и 40b, в которых выполняются соответственно зубец, куда входит пластина колодки 12, и зубец, куда входит пластина колодки 14.

Вырезы, выполненные у распорной детали 40 по внутреннему краю пластин каждой из колодок 12 и 14, позволяют удерживать распорную деталь на месте.

Механическое приводное устройство 50 располагается в области опорного блока 28, т. е. поблизости от соседних концов колодок 12 и 14. В представленном на фиг. 1 примере оно представляет собой устройство с соединительными звеньями, причем первое соединительное звено 52 крепится таким образом, чтобы оно могло вращаться вокруг оси 54 на пластине 12a колодки 12 и вокруг оси 56 на рычаге 58 управления, при этом один ее конец предназначен для закрепления на нем троса управления (не показан).

На рычаге 58 также вращающимся образом крепится на оси 60 второе соединительное звено 62, вращающееся вокруг оси 64 на устройстве 66 для передачи усилия. Представленное отдельно на фиг. 2 устройство 66 для передачи усилия выполнено из гладкого, обычно серповидного элемента с закругленными концами 66a и 66b. Один из этих концов 66a снабжен вращающимся соединением, образованным соединительным звеном 62, тогда как другой конец имеет зубец 68, в нижнюю часть которого входит конечная часть 40b распорной детали 40.

Устройство 66 установлено с возможностью скольжения по колодке 14. Например, устройство 66 может содержать продолговатые прорези 70 и 72, выполненные в непараллельных направлениях, а штифты 74 и 76 могут быть прикреплены к пластине колодки 14 и входить в прорези 70 и 72.

Наконец, концы пружины 36 натяжения закрепляются соответственно на пластине вторичной тормозной колодки 14 и на конечном элементе 40b таким образом, чтобы обеспечить постоянный контакт между нижней частью зубца 68, выполненного в конце устройства 66, и нижней частью соответствующего зубца, выполненного в конечном элементе 40b. Напротив, конечный элемент 40a прижимается к пластине колодки 12 посредством пружины 38 натяжения, концы которой упираются в пластину колодки 12 и в конечный элемент 40a.

Тормоз действует следующим образом.

В состоянии покоя различные элементы тормоза занимают изображенные на фиг. 2 положения.

Когда тормоз действует гидравлически, давление рабочего тормозного цилиндра 22 прижимает колодки 12 и 14 к поверхностям опорного блока 28, обеспечивая фрикционный контакт обкладок 16 и 18 с барабаном 20. Если возникает необходимость замены изношенных элементов во фрикционных обкладках при таком варианте исполнения, распорная деталь 40 удлиняется автоматически, при этом ее конечные элементы 40a и 40b продолжают соприкасаться с пластинами 12a и 14a соответственно, а расстояние между концами колодок 12 и 14 в результате этого в состоянии покоя увеличивается по сравнению с расстоянием, которое было до приведения в действие тормозного двигателя 22.

Когда тормоз действует механически, приводной рычаг 58 прижимается влево, как это показано на фиг. 1, в направлении стрелки таким образом, что соединительные звенья 52 и 62 раздвигают оси 54 и 64 вращения друг от друга. Соединительное звено 52 действует на колодку 12, прижимая последнюю к барабану 20, тогда как соединительное звено 62 действует на устройство 66, заставляя его скользить по колодке 14. Результатом такого скольжения является приложение к штифтам 74 и 76 радиального усилия, прижимающего колодку 14 к барабану 20, тогда как конец 66b устройства 66 действует на конечный элемент 40b распорной детали 40, и передаваемого конечной частью 40a к пластине 12a колодки 12.

Следовательно, можно ясно видеть, что колодочный тормоз соединяет в себе преимущества плавающей тормозной колодки, если он действует от гидравлического привода, и преимущества тормоза двойного усиления, если он действует механически для стояночного тормоза или экстренного торможения. Действительно, высокая тормозная стабильность достигается при гидравлическом приводе, а высокая эффективность гарантируется механическим приводом, используемым предположительно в более редких случаях.

Фиг. 3 и 4 представляют различные варианты выполнения механического приводного устройства колодочного тормоза. На фиг. 3 подобное устройство 90 включает первый эксцентрический зубчатый сектор 92, вращающийся вокруг оси 54 на пластине 12a колодки 12, и второй эксцентрический зубчатый сектор 94, вращающийся вокруг оси 64 на передающем усилие устройстве 66. Рычаг 58 управления надежно крепится к одному из зубчатых секторов, например к сектору 92. Совершенно ясно, что приведение в действие этого рычага 58 будет раздвигать оси 54 и 64 друг от друга, как это описано выше, при идентичной операции.

На фиг. 4 механическое приводное устройство 80 содержит кулачок 82, надежно прикрепленный к рычагу 58 управления.

Кулачок 82 образован симметричными спирально закрученными элементами 84 и 86, взаимодействующими с первым роликом 54', установленным с возможностью вращения на оси 54 пластины 12a колодки 12, и с вторым роликом 64', установленным с возможностью вращения на оси 64 передающего усилие устройства 66. Как уже описывалось, в результате приведения в действие рычага 58 оси 54 и 64 вращения будут отодвигаться друг от друга.

Другие преимущества вытекают из особой конструкции колодочного тормоза, выполненного согласно изобретению. Так, когда оснащенное таким тормозом транспортное средство неподвижно при действии гидравлического привода, пластины колодок 12 и 14 плотно прижаты к опорному блоку 28. Следовательно, действующее на приводной рычаг усилие не будет использовано для отделения колодок 12 и 14 от опорного блока 28, но послужит для внесения различных элементов тормоза в его конфигурацию таким образом, что если нет гидравлического давления в тормозном двигателе 22, колодки 12 и 14 остаются в позиции их фрикционного сцепления с барабаном 20.

кроме того, так как механический привод 50 расположен рядом с опорным элементом 28, чьи поверхности служат в качестве опоры для положения в этой точке колодок 12 и 14, обкладки 16 и 18 которых в этой точке испытывают лишь незначительное изнашивающее усилие, приводной шаг рычага 58 и, следовательно, прикрепленного к нему троса управления останется по существу постоянным, несмотря на износ фрикционных обкладок.

Изобретение относится к колодочному тормозу, включающему опорную плиту 10, на которой установлены с возможностью скольжения две колодки 12, 14, каждая из которых имеет пластину 12а, 14а и обод 12в, 14в, его лицевая поверхность, противоположная барабану 20, снабжена фрикционной обкладкой 16, 18, способной фрикционно сцепляться с барабаном 20 посредством гидравлического приводного устройства 22, действующего на первый конец пластины 12а, 14а колодок 12, 14, прокладку 40 переменной длины, определяющую расстояние между колодками 12, 14 и расположенную вблизи от гидравлического приводного устройства, при этом второй конец пластин колодок упирается в опорный элемент 28, надежно прикрепленный к опорной плите 10. Тормоз включает механическое приводное устройство 50, действующее между одной из колодок 12 и первым концом 66а передающего усилие устройства 66, закрепленного скользящим образом на другой колодке. 4 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Колодочный тормоз, содержащий опорную плиту (10), на которой установлены с возможностью скольжения две колодки (12, 14), каждая из которых имеет пластину (12а, 14а) и обод (12в, 14в), лицевая поверхность которого, противоположная барабану (20), имеет фрикционную обкладку (16, 18), фрикционно взаимодействующую с барабаном (20) посредством гидравлического приводного устройства (22), оказывая усилие на первый конец пластин (12а, 14а) колодок (12, 14), распорную деталь (40) переменной длины, определяющую расстоянию между колодками (12, 14) и расположенную вблизи гидравлического приводного устройства (22), при этом второй конец пластин колодок упирается в опорный элемент (28), прикрепленный к опорной плите (10), отличающийся тем, что он дополнительно содержит механическое приводное устройство (50, 90, 80), действующее между одной (12) из колодок и первым концом (66а) передающего усилие устройства (66), закрепленного с возможностью скольжения на другой (14) колодке, при этом второй конец (66в) передающего усилие устройства (66) упирается в распорную деталь (40) переменной длины, и тем, что механическое приводное устройство (50, 90, 80) расположено вблизи опорного элемента (28) между вторыми концами пластин (12а, 14а) колодок (12, 14). 2. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что передающее усилие устройство (66) установлено с возможностью скольжения по пластине колодки (14) благодаря штифтам, выполненным на одном из элементов (14а, 66) и установленным в продолговатых прорезях (70, 72), выполненных в другом элементе (66, 14а). 3. Тормоз по п.1, отличающийся тем, что механическое приводное устройство (50) представляет собой устройство с соединительными звеньями, причем первое соединительное звено (52) крепится так, чтобы оно могло вращаться вокруг оси (54) на пластине (12а) колодки (12), а второе соединительное звено (62) могло вращаться вокруг оси (64) на передающем усилие устройстве (66), при этом первое и второе соединительное звено (52, 62) установлены с возможностью вращения вокруг оси (56, 60) на рычаге (58) управления. 4. Тормоз по п.1, отличающийся тем, что механическое приводное устройство (90) включает первый эксцентрический зубчатый сектор (92), вращающийся вокруг оси (54) на пластине (12а) колодки (12), и второй эксцентрический зубчатый сектор (94), вращающийся вокруг оси на передающем усилие устройстве (66), при этом один из эксцентрических зубчатых секторов (92) надежно крепится к рычагу (58) управления. 5. Тормоз по п.1, отличающийся тем, что механическое приводное устройство (80) включает кулачок (82), надежно прикрепленный к приводному рычагу (58), при этом кулачок (82) содержит симметричные спирально закрученные элементы (84, 86), взаимодействующие с первым роликом (54'), вращающимся вокруг оси (54) на пластине (12а) колодки (12), и вторым роликом (64'), вращающимся вокруг оси (64) на передающем усилие устройстве (66).