СУППОРТ ДИСКОВОГО ТОРМОЗА Российский патент 1999 года по МПК F16D65/16 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к суппорту дискового тормоза, содержащему корпус, который располагается так, что охватывает тормозной диск транспортного средства, крышку, прикрепленную к корпусу, две упорных втулки, которые подсоединены к держателю тормозной колодки, снабженному тормозной колодкой для обеспечивающего торможение зацепления с тормозным диском, и которые подвижны в корпусе в осевом направлении на расстоянии друг от друга, поперечину, связывающую две упорные втулки, и рычаг, служащий для передачи силы торможения от тормозного цилиндра, прикрепленного к суппорту, к поперечине.

Этот тип суппорта дискового тормоза предназначен главным образом для дорожных транспортных средств, но с таким же успехом может быть использован для рельсовых транспортных средств.

Предпосылки создания изобретения.

Известные конструкции суппортов этого типа, предназначенные для дискового тормоза, показаны, например, в европейских патентах EP-A-0569031 и EP-B-0291071. В обеих из этих конструкций передача усилия от рычага к поперечине происходит достаточно сложно. Это означает, что такие суппорты дисковых тормозов сравнительно дорого стоят и достаточно уязвимы.

Сущность изобретения.

Менее сложная, более дешевая и более надежная конструкция согласно настоящему изобретению получается за счет того, что опорные кулачки, параллельные поперечине, жестко подсоединены к внутренней стороне крышки, и что рычаг, помимо плеча, предназначенного для приведения в действие тормозным цилиндром, содержит криволинейный клин, внутренняя цилиндрическая поверхность которого находится в зацеплении с наружными цилиндрическими поверхностями опорных кулачков, а наружная цилиндрическая поверхность, радиус которой больше, чем у внутренней цилиндрической поверхности, находится в зацеплении с внутренней цилиндрической поверхностью поперечины.

Предпочтительно, чтобы способом, который сам по себе известен, игольчатые подшипники располагались, с одной стороны, между внутренней цилиндрической поверхностью криволинейного клина и наружными цилиндрическими поверхностями опорных кулачков, и, с другой стороны, между наружной цилиндрической поверхностью криволинейного клина и внутренней цилиндрической поверхностью поперечины.

Регулировочный механизм, необходимый для этого типа суппорта дискового тормоза, может быть расположен в разных местах, причем типичные примеры такого механизма можно найти в публикациях двух ранее упомянутых патентов.

Согласно настоящему изобретению регулировочный механизм расположен на шлицевом валу, с обеспечением возможности вращения установленном в опорных кулачках. Соответственно, регулировочный механизм расположен в неподвижной части суппорта с получением преимуществ, которые с этим связаны.

Предпочтительно, чтобы регулировочный механизм при этом располагался между двумя опорными кулачками.

Регулировочный механизм, используемый в предлагаемом суппорте дискового тормоза, содержит корпус, регулировочную пружину, которая своей внешней периферией входит в зацепление с внутреннней поверхностью корпуса, приводное кольцо, подсоединенное к регулировочной пружине посредством ее радиального удлинения в углубление в регулировочном кольце, ступицу, подсоединенную к шлицевому валу посредством внутренних шлицев, и пружину одностороннего действия, соединенную с приводным кольцом посредством радиального удлинения и расположенную на соосных цилиндрических поверхностях приводного кольца и ступицы.

Корпус регулятора предпочтительно соединен с внутренней цилиндрической поверхностью криволинейного клина посредством пальца или чего-либо подобного, идущего от поверхности в канавку корпуса.

При этом контрольное расстояние или размер А регулятора образуется за счет того, что диаметр пальца меньше периферийного размера канавки, либо за счет того, что удлинение пружины регулятора имеет меньший периферийный размер, чем углубление приводного кольца.

Согласно измененному варианту осуществления конструкции корпус регулятора оснащен шестернями с наружным зацеплением, находящимися в зацеплении с зубчатым колесом, с обеспечением возможности вращения установленным в крышке, при этом зубчатое колесо, в свою очередь, находится в зацеплении с внутренним зубчатым сегментом в дугообразной вилке рычага. Посредством этой конструкции можно получить более высокое передаточное отношение и таким образом обеспечить более быстрое выбирание чрезмерного зазора.

В таком механизме контрольное расстояние или размер А образуется за счет того, что удлинение пружины регулятора имеют меньший периферийный размер, чем углубление приводного кольца.

В обеих этих конструкциях регулятора каждый конец шлицевого вала соединен с регулировочным валом внутренним шлицевым соединением и с упорной втулкой посредством косозубых шестерен, при этом упорная втулка с возможностью вращения соединена с держателем колодки и посредством резьбовой нарезки - с поперечиной.

Согласно изобретению крышка и поперечина могут упруго соединяться посредством винтов, проходящих через отверстия в поперечине и крепящихся к крышке, при этом работающая на сжатие пружина располагается между головкой каждого винта и втулкой под пружину, опирающейся о поперечину.

Посредством этой конструкции обеспечивается сила возврата для поперечины и соответственно для упорных втулок, одна крышка и остальная часть механизма также удерживается совместно друг с другом в виде узла даже при отсутствии корпуса, который соответствующим образом может быть изготовлен отдельно.

Краткое описание чертежей.

Ниже изобретение будет описано более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 представлено сечение суппорта дискового тормоза согласно изобретению (по линии I-I на фиг. 2);
на фиг. 2 представлено сечение суппорта по линии II-II на фиг. 1;
на фиг. 3 представлен вид в плане рычага суппорта согласно изобретению;
на фиг. 4 представлен боковой вид вышеупомянутого рычага;
на фиг. 5 представлен вид в плане (на двух уровнях) подсборки суппорта согласно изобретению, включающей в себя рычаг, показанный на фиг. 3 и 4;
на фиг. 6 представлен увеличенный вид центральной части согласно фиг. 2 для более четкой иллюстрации регулировочной части суппорта;
на фиг. 7 представлен вид в плане, частично в сечении, корпуса регулятора с его содержимым;
на фиг. 8 представлен боковой вид в сечении, соответствующий фиг. 1, но в большем масштабе, на котором показан измененный вариант конструкции;
на фиг. 9 представлено сечение, соответствующее фиг. 6, изменяемого варианта конструкции согласно фиг. 8.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения.

Суппорт дискового тормоза, предпочтительно предназначенный для использования на тяжелых машинах, движущихся по автодорогам, показан на фиг. 1 и 2. Как хорошо известно в этой отрасли, суппорт этого типа монтируется под рамой транспортного средства с охватом тормозного диска (не показан) на вращаемой оси транспортного средства.

Основными компонентами суппорта дискового тормоза являются корпус 1 и крышка 2, которые прикреплены друг к другу посредством винтов 3. К крышке 2 прикреплен тормозной цилиндр 4, которым обычно является пневматический тормозной цилиндр, предназначенный для передачи суппорту силы торможения. На фиг. 1 тормозной цилиндр 4 показан лишь штрихпунктирными линиями.

Способом, который будет описан, сила торможения от тормозного цилиндра 4 передается к тормозной колодке 5, входящей в зацепление с тормозным диском (не показан). Возникающая при торможении сила реакции воспринимается подобной тормозной колодкой ( не показана), прикрепленной к корпусу 1 с другой стороны тормозного диска (не показан), что хорошо известно в этой отрасли.

Тормозная колодка 5 прикреплена к держателю 6 колодки, который, в свою очередь, через тепловой экран 7 прикреплен к двум упорным пластинам 81. К этим упорным пластинам 81 с возможностью вращения прикреплены упорные втулки 8, которые таким образом обладают возможностью вращения и осевого перемещения в корпусе 1. Две упорные втулки 8 снабжены наружной резьбовой нарезкой, а поперечина 9, имеющая две расточки 10 (фиг. 5) с внутренней резьбовой нарезкой, прикреплена к этим упорным втулкам 8; три детали 8 и 9 образуют узел для передачи силы торможения. Поперечина 9 выполнена с выступом 9', входящим в зацепление с соответствующим углублением в корпусе 1 для направления поперечины 9.

Сдерживающие или возвратные пружины 11 расположены между корпусом 1 или скорее крышкой 2 и поперечиной 9 следующим образом. Поперечина 9 на двух своих концах выполнена с расточками 12. Винты 13, окружаемые пружинами 11, свободно проходят через эти расточки 12. Винты 13 крепятся в соответствующих отверстиях в крышке 2. Каждая пружина 11 располагается между головкой винта 13 и донным концом втулки 14, которая своим другим концом опирается о плечо поперечины 9. Благодаря описанному устройству со сдерживающими пружинами возможна поставка механизма в виде узла, включающего в себя сдерживающие пружины, несмотря на то, что, сдерживающая сила действует между поперечиной 9 и корпусом 1. Устройство будет действовать так, чтобы удерживать крышку 2 и остальную часть механизма совместно друг с другом также и при отсутствии корпуса 1.

Между каждой упорной пластиной 81 и корпусом 1 расположена гофрированная мембрана 15, служащая для предотвращения попадания загрязнений в механизм, находящийся внутри корпуса 1. Каждая гофрированная мембрана 15 крепится к упорной пластине 81 при изготовлении механизма, в то время как ее крепление к корпусу 1 при выполняемом позднее монтаже на транспортное средство изготовитель может осуществлять посредством чашки 16, запрессовываемой на свое место упорной пластиной 81.

Сила торможения от поршневого штока (не показан) тормозного цилиндра 4 передается к механизму, главным образом к поперечине 9, посредством рычага 17. Рычаг 17 по существу состоит из плеча 18, отходящего от того, что можно было бы назвать криволинейным клином 19, имеющим цилиндрические поверхности, находящиеся в зацеплении с соответствующими цилиндрическими поверхностями поперечины 9 и опорных кулачков 20. Каждый из этих опорных кулачков 20 посредством скоса опирается на крышку 2 и подсоединен к ней посредством пальца 21, так что он может рассматриваться как часть крышки 2.

Как будет очевидно из нижеуказанного, имеется два опорных кулачка 20, при этом регулировочный механизм 28 расположен между ними.

Внутренняя цилиндрическая поверхность 19' криволинейного клина 19 взаимодействует с опорными кулачками 20, в то время как наружная цилиндрическая поверхность 19'', имеющая больший радиус, чем внутренняя цилиндрическая поверхность 19', взаимодействует с поперечиной 9.

Центры этих двух цилиндрических поверхностей 19' и 19'' смещены относительно друг друга, что особенно хорошо видно на фиг. 4, где центр, наружной цилиндрической поверхности 19'' находится выше центра внутренней цилиндрической поверхности 19''.

Внутренние игольчатые подшипники 22 с внутренними обоймами 23 располагаются между внутренней цилиндрической поверхностью 19' и опорными кулачками 20. Подобным же образом наружные игольчатые подшипники 24 с наружными обоймами 25 располагаются между наружной цилиндрической поверхностью 19'' и поперечиной 9. Каждая наружная обойма 25 удерживается в закаленной вставке 25', удерживаемой в надлежащем месте пальцем 25'', установленным в поперечине 9 (фиг. 5 и 6). Назначение этих игольчатых подшипников заключается в обеспечении высокоэффективного зацепления между криволинейным клином 19 и взаимосвязанными с ним криволинейными поверхностями.

Когда рычаг 17 перемещается из занимаемого им положения справа на фиг. 1, которое показано сплошными линиями, в положение слева на фиг. 1, показанное пунктирными линиями, криволинейный клин 19 будет принудительно подаваться между опорными кулачками 20 и поперечиной 9, и будет толкать последнюю влево, если смотреть на фигуру, выполняя торможение через упорную втулку 8. Рычаг 17 для придания ему аксиального направления выполнен с наружным выступом 26, находящимся между двумя вставками 25'. Кроме того, соответственно во внутренней цилиндрической поверхности 19' и наружной цилиндрической поверхности 19'' находятся нижние пальцы 27, которые предназначены для придания кругового направления обоймам соответственно 23 и 25.

Ниже будет описана регулировочная функция суппорта дискового тормоза согласно изобретению. Регулировочный механизм 28 расположен между опорными кулачками 20 и наиболее четко показан на фиг. 6 и 7. Однако устройство в целом вначале будет описано со ссылкой на фиг. 2.

Описываемый регулировочный механизм 28 расположен на шлицевом валу 29, который проходит через регулировочный механизм 28 и свободно через опорные кулачки 20. Каждый из концов шлицевого вала 29 оснащен косозубой шестерней 30, находящейся в зацеплении с соответствующей косозубой шестерней 31 на щлицевом регулировочном валу 32, который находится в зацеплении с внутренними шлицами, выполненными в каждой упорной втулке 8. Посредством поворота шлицевого вала 29 регулировочным механизмом 28 способом, который описан ниже, регулировочные валы 32 будут синхронно повернуты для обеспечения поворота упорных втулок 8 в поперечине 9 и их перемещения вперед для компенсации износа тормозной колодки 5.

Как наиболее четко видно на фиг. 7, регулировочный механизм 28 имеет корпус 33. Этот корпус 33 расположен между двумя опорными кулачками 20, а также в соответствующем углублении крышки 2, что видно из фиг. 6. Корпус регулятора имеет канавку 33' для пальца 34 (фиг. 6), закрепленного в криволинейном клине 19 и образующего средство для передачи движения корпусу 33 регулятора.

Корпус 33 регулятора содержит следующие описанные ниже элементы: регулировочную пружину 35, направляющую втулку 36, пружину 37 одностороннего действия, приводное кольцо 38, ступицу 39 и стопорное кольцо 40, находящееся в конце корпуса 33 регулятора и предназначенное для удерживания всех других деталей в корпусе совместно друг с другом.

Регулировочная или фрикционная пружина 35 имеет наружный диаметр, который несколько больше внутреннего диаметра корпуса 33 и находится с ним в зацеплении, обеспечивающем трение. На одном конце она снабжена радиальным удлинением 35', входящим в зацепление с соответствующим углублением 38' приводного кольца 38. Контрольное расстояние или размер A, регулятора может быть образован либо за счет того, канавка 33' имеет больший периферийный размер, чем диаметр пальца 34, либо того, что углубление 38' в приводном кольце 38 имеет больший периферийный размер, чем удлинение 35' регулировочной пружины. Радиальное удлинение пружины одностороннего действия или стопорной пружины 37 прикреплено к приводному кольцу 38, при этом два или три витка этой пружины могут находиться в жестком зацеплении с приводным кольцом, с тем чтобы содействовать передаче усилия, в то время как остальные витки пружины 37 могут входить в зацепление со ступицей 39 регулятора при взаимном вращении в одном направлении - направлении приведения в действие. Назначение направляющей втулки 36, находящейся между двумя пружинами 35 и 37, заключается в том, чтобы придать им направление и таким образом способствовать получению точной функции сцепления. Ступица 39 регулятора посредством шлицев находится в зацеплении со шлицевым валом 29 (фиг. 6).

В течение хода выполнения торможения, то есть когда рычаг 17 перемещается влево согласно фиг. 1 посредством тормозного цилиндра 4 и криволинейный клин 19 толкает поперечину 9 (и взаимосвязанные с ней части) влево согласно фиг. 1, вначале будет пересечено контрольное расстояние или размер А, определенный в любом из двух вышеупомянутых мест. При продолжении хода торможения регулировочная пружина 35 будет находиться в зацеплении с корпусом 33 посредством сил трения и будет поворачивать упорные втулки 8 для уменьшения зазора, если зазор между тормозной колодкой и тормозным диском чрезмерен по отношению к установленному контрольному расстоянию, до тех пор, пока не будет создана сила противодействия, а следовательно, и крутящий момент, когда тормозная колодка входит в зацепление с тормозным диском. Передача усилия в течение регулирования происходит посредством пружины 35 одностороннего действия, осуществляющей приводное воздействие между приводным кольцом 38 и ступицей 39 регулятора. Когда тормозная колодка находится в зацеплении с тормозным диском, крутящий момент таков, что между корпусом 33 и регулировочной пружиной 35 будет происходить проскальзывание.

В течение хода освобождения не происходит передача крутящего момента пружиной 37 одностороннего действия между приводным кольцом 38 и ступицей 39 регулятора. Если зазор между тормозными колодками и тормозным диском был чрезмерен и часть этого чрезмерного зазора выбрана посредством небольшого поворота упорной втулки 8 относительно поперечины 9, это новое относительное положение будет сохранено в течение хода освобождения.

На фиг. 8 и 9 представлена измененная конструкция регулировочного механизма. На этих фигурах приведены только те позиционные номера, которые относятся к деталям, упомянутым ниже и/или отличающимся от первого варианта осуществления конструкции, показанного на предшествующих фигурах.

В варианте конструкции согласно фиг. 8 и 9 движение от криволинейного клина 19 к корпусу 33 регулятора выполняется не так, как в предыдущем варианте. Вместо этого рычаг 17 оснащен дугообразной вилкой 17', имеющей внутренний цилиндрический зубчатый сегмент 17'', концентричный с опорными кулачками 20. Корпус 33 оснащен шестернями с внешним зацеплением, а зубчатое колесо 41, находящееся в зацеплении с шестеренным сегментом 17'' и с корпусом 33 регулятора, установлено в крышке 2 с обеспечением возможности вращения. Для получения желаемого результата в случае этого измененного варианта конструкции содержимое корпуса 33 может быть тем же самым, что и в первом варианте, но с обратным направлением.

Посредством этой конструкции можно получить более высокое передаточное отношение, а следовательно, и быстрее выбрать излишний зазор.

Суппорт дискового тормоза содержит корпус, располагаемый так, что он охватывает тормозной диск транспортного средства, крышку, прикрепленную к корпусу. Суппорт содержит также две упорные втулки, которые подсоединены к тормозной колодке и подвижны в осевом направлении в корпусе, поперечину, связывающую две упорные втулки, и рычаг для передачи силы торможения от тормозного цилиндра. Тормозной цилиндр прикреплен к поперечине суппорта, который снабжен опорными кулачками параллельными поперечине и которые жестко подсоединены к внутренней стороне крышки. Рычаг имеет криволинейный клин с двумя цилиндрическими поверхностями, находящимися в зацеплении с соответствующими цилиндрическими поверхностями соответственно опорных кулачков и поперечины. Регулировочный механизм расположен на шлицевом валу, установленном в опорных кулачках, с возможностью вращения. Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, состоит в упрощении, удешевлении и увеличении надежности конструкции суппорта. 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Суппорт дискового тормоза, содержащий корпус (1), расположенный так, что охватывает тормозной диск транспортного средства, крышку (2), прикрепленную к корпусу, две упорных втулки (8), которые подсоединены к держателю (6) тормозной колодки, снабженному тормозной колодкой (5) для обеспечивающего торможение зацепления с тормозным диском, и которые подвижны в осевом направлении в корпусе на расстоянии друг от друга, поперечину (9), связывающую две упорные втулки, и рычаг (17) для передачи силы торможения от тормозного цилиндра (4), прикрепленного к суппорту, к поперечине, отличающийся тем, что опорные кулачки (20), параллельные поперечине (9), жестко подсоединены к внутренней стороне крышки (2), и тем, что рычаг (17), помимо плеча (18) для приведения в действие тормозным цилиндром (4), содержит криволинейный клин (19), имеющий внутреннюю цилиндрическую поверхность (19') в зацеплении с наружными цилиндрическими поверхностями опорных кулачков, и наружную цилиндрическую поверхность (19''), радиус которой больше, чем у внутренней цилиндрической поверхности, в зацеплении с внутренней цилиндрической поверхностью поперечины. 2. Суппорт по п.1, отличающийся тем, что игольчатые подшипники (22, 24) расположены между, с одной стороны, внутренней цилиндрической поверхностью (19') криволинейного клина (19) и наружными цилиндрическими поверхностями опорных кулачков (20) и, с другой стороны, наружной цилиндрической поверхностью (19'') криволинейного клина и внутренней цилиндрической поверхностью поперечины (9). 3. Суппорт по п.1, отличающийся тем, что регулировочный механизм (28) расположен на шлицевом валу (29), с обеспечением возможности вращения установленном в опорных кулачках (20). 4. Суппорт по п.3, отличающийся тем, что регулировочный механизм (28) расположен между двумя опорными кулачками (20). 5. Суппорт по п.3, отличающийся тем, что регулировочный механизм (28) содержит корпус (33), регулировочную пружину (35) с ее внешней периферией в зацеплении с внутренней поверхностью корпуса регулятора, приводное кольцо (38), подсоединенное к регулировочной пружине посредством ее радиального удлинения (35') в углубление (38') приводного кольца, ступицу (39) регулятора, подсоединенную к шлицевому валу (29) посредством внутренних шлицев, и пружину (37) одностороннего действия, подсоединенную к приводному кольцу посредством радиального удлинения и расположенную на соосных цилиндрических поверхностях приводного кольца и ступицы регулятора. 6. Суппорт по п.5, отличающийся тем, что корпус (33) регулятора подсоединен к внутренней цилиндрической поверхности (19') криволинейного клина (19) посредством пальца (34), идущего от поверхности в канавку (33') корпуса. 7. Суппорт по п.5, отличающийся тем, что контрольное расстояние или размер А регулятора образован тем, что палец (34) имеет меньший диаметр, чем периферийный размер канавки (33'), либо тем, что удлинение (35') пружины регулятора имеет меньший периферийный размер, чем углубление (38') приводного кольца. 8. Суппорт по п.5, отличающийся тем, что корпус (33) регулятора снабжен шестернями с внешним зацеплением, находящимся в зацеплении с зубчатым колесом (41), с возможностью вращения установленным в крышке (2), при этом зубчатое колесо (41), в свою очередь, находится в зацеплении с внутренним зубчатым сегментом (17''), находящемся в дугообразной вилке (17') рычага (17). 9. Суппорт по п.8, отличающийся тем, что контрольное расстояние или размер А для регулятора образованы тем, что удлинение (35') пружины регулятора имеет меньший размер по периферии, чем углубление (38') приводного кольца. 10. Суппорт по п.3, отличающийся тем, что каждый конец шлицевого вала (29) соединен с регулировочным валом (35) внутренним шлицевым соединением и с упорной втулкой (8) посредством косозубых шестерен (30, 31), и тем, что упорная втулка с обеспечением вращения подсоединена к держателю (6) тормозной колодки и посредством резьбовой нарезки соединена с поперечиной (9). 11. Суппорт по п.1, отличающийся тем, что крышка (2) и поперечина (9) упруго соединены посредством винтов (13), проходящих через отверстия (12) в поперечине и крепящихся к крышке, при этом работающая на сжатие пружина (11) расположена между головкой каждого винта и втулкой (14), опирающейся о поперечину.