МОДУЛЬНЫЙ ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ Российский патент 2007 года по МПК F16D55/224 

Область техники

Настоящее изобретение относится к дисковому тормозу и, в частности, к дисковому тормозу, имеющему плавающий или скользящий суппорт. Тормоз разработан для транспортных средств большой грузоподъемности, однако специалисту в данной области техники будет понятно, что тормоз, соответствующий настоящему изобретению, может быть применен в транспортном средстве любого типа.

Используемые в этом описании выражения "задний" и "передний", а также выражения, имеющие подобное же значение, относятся к нормальному положению тормозов. Таким образом, "передний" относится к стороне, обращенной к колесу транспортного средства, в то время как "задний" относится к стороне, обращенной к внутренней части транспортного средства.

Предшествующий уровень техники

Дисковые тормоза согласно предшествующему уровню техники, как правило, изготавливают в виде больших модулей, что приводит к сравнительно тяжелым деталям, которые могут быть громоздкими в изготовлении. Производство суппортов по предшествующему уровню техники часто включает станочную обработку в ограниченном пространстве, для которой должны использоваться специально разработанные инструменты. При сборке тормозной механизм часто вставляют в суппорт с тугой посадкой. Это означает, что тормозной механизм должен быть в той или иной степени наклонен и повернут, чтобы войти в желаемое пространство. Однако как механизм, так и суппорт являются сравнительно тяжелыми, поэтому сборочный персонал будет подвергаться достаточно большой нагрузке. Большие модули также имеют недостатки, касающиеся обслуживания и ремонта.

Сущность изобретения

В соответствии с настоящим изобретением тормозной механизм размещен в корпусе. Корпус может рассматриваться как опорное средство для крепления тормоза. Тормозной механизм размещен в пространстве корпуса, которое открыто в направлении одной стороны корпуса. Таким образом, внутренняя часть корпуса может быть обработана на станке с использованием стандартного инструмента. Кроме того, устанавливать тормоз внутри корпуса относительно легко.

Суппорт жестко и разъемно прикреплен к корпусу с образованием дискового тормоза. Суппорт прикреплен к корпусу посредством подходящего крепежного средства. Суппорт также может быть обработан на станке относительно простым образом с использованием стандартных инструментов. Предпочтительно, суппорт имеет такую конструкцию, которая позволяет обращаться с ним как с единым блоком, как при сборке, так и при транспортировке, хранении и т.д. Суппорт установлен на каретке, прикрепленной к транспортному средству.

Корпус и суппорт тормоза направляются направляющими пальцами, позволяющими им скользить во время торможения, что является обычным для дисковых тормозов, имеющих плавающий или скользящий суппорт. Для того чтобы задать точное направление и ослабить динамическую нагрузку на суппорт, должны быть использованы по меньшей мере три направляющих пальца. По меньшей мере один направляющий палец должен быть расположен на внешней стороне диска. Такое расположение направляющих будет благоприятным в отношении равномерного износа тормозных колодок. При сборке направляющие пальцы могут перемещаться в радиальном направлении по отношению к отверстиям в корпусе.

Кроме того, при ремонте обеспечена возможность для суппорта вместе с колодками, пружинами колодок, держателями колодок, индикатором износа и направляющими оставаться установленными на каретке, прикрепленной к транспортному средству. В этом случае направляющее средство будет выполнять функцию соединения между кареткой и суппортом.

Тормоз в соответствии с настоящим изобретением образован из множества отдельных блоков или модулей, которые собираются друг с другом простым образом. Модульная конструкция имеет много преимуществ, касающихся производства, эксплуатации и послепродажного обслуживания.

В производстве большие преимущества дает возможность сконструировать тормоз из нескольких модулей и таким образом иметь меньшие сборочные единицы. Существуют преимущества для литья, например, в возможности использования так называемого автоматического литейного оборудования, что дает экономические преимущества. Станочная обработка меньших блоков предпочтительна в том, что могут быть более легко получены различные поверхности и замкнутые объемы. Меньшие блоки дают меньший вес на сборочную единицу по сравнению с цельнолитым суппортом и ведут к упрощению станочной обработки и сборки. Меньшие блоки/модули дают преимущества в эксплуатации и послепродажном обслуживании, так как неисправная деталь или детали могут быть заменены, не затрагивая других модулей тормоза. Меньшие блоки дают возможность децентрализовать установку различных модулей, обеспечивая преимущества в логистике за счет того, что окончательная сборка может быть выполнена контролируемым образом, например, конечным заказчиком.

Использование тормоза, образованного из модулей, дает преимущество в том, что тормоз относительно легко может быть адаптирован для пространства, доступного в конкретном транспортном средстве. Таким образом, существует возможность просто модифицировать деталь, требующую адаптации, и не менять, например, полностью суппорт, что требует затрат как средств, так и времени. Также возможно изготавливать разные детали из разных материалов. Одна или несколько деталей могут быть изготовлены, например, из алюминия для снижения веса. Корпус и суппорт могут быть отлиты, но они также могут быть изготовлены любым подходящим способом.

В итоге тормоз, сконструированный в модульном виде в соответствии с настоящим изобретением, является гибким в отношении производства, типа используемых материалов, обслуживания и т.д.

Ввиду вышесказанного одной целью настоящего изобретения являлось создание тормоза, который сравнительно легко изготовить, собрать, обслуживать, ремонтировать, хранить и транспортировать.

Эта цель достигается посредством дискового тормоза для транспортного средства, содержащего корпус, причем этот корпус вмещает тормозной механизм. Суппорт разъемно прикреплен к корпусу. Тормоз образован из разных модулей, а корпус является опорным средством для крепления других модулей.

Другие цели и преимущества настоящего изобретения будут очевидны для специалиста в данной области техники при прочтении нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет далее более подробно описано со ссылкой на сопроводительные чертежи. На чертежах:

фиг.1 представляет покомпонентное изображение тормоза в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 - покомпонентное изображение тормоза по фиг.1 с противоположной стороны;

фиг.3 - вид в поперечном разрезе части тормоза по фиг.1 и 2;

фиг.4 - увеличенная часть детали по фиг.3;

фиг.5 - покомпонентное изображение тормоза в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.6 - вид в изометрии собранного тормоза по фиг.5;

фиг.7 - частично покомпонентное изображение в изометрии части тормоза по фиг.5 и 6.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Тормоз, соответствующий первому варианту осуществления изобретения, содержит корпус 1, который прикреплен к суппорту 2 посредством одного или нескольких болтов 3. В показанном примере представлено шесть болтов 3, но для специалиста в данной области техники понятно, что количество болтов может изменяться в зависимости от доступного пространства, ожидаемых нагрузок и т.д. Корпус 1 может рассматриваться как задняя часть, а суппорт 2 - как передняя. На практике корпус 1 является опорной частью для крепления других частей или модулей тормоза.

Корпус 1 вмещает тормозной механизм. Тормозной механизм как таковой может иметь много различных признаков, но так как он не является непосредственно частью настоящего изобретения, то он не будет здесь подробно описан. Корпус 1 имеет соединительную поверхность 15, к которой непосредственно или опосредованно прикреплен тормозной привод (не показан). Тормозной привод представляет собой, например, пневматический цилиндр. Тормозной привод воздействует на рычаг 16 тормозного механизма. Перемещение тормозного рычага 16 будет передаваться на пластину 13, воздействующую на держатели колодок или подобные части (не показаны).

Тормозной механизм установлен в корпусе 1 как единый блок. Крышка 18 механизма прикреплена к корпусу 1 при помощи крепежного средства. В показанном варианте осуществления изобретения крепежным средством являются винты, но для специалиста в данной области техники понятно, что могут быть использованы любые крепежные средства, обеспечивающие прочное крепление. Для защиты тормозного механизма наповерхности контакта между корпусом 1 и крышкой механизма установлено уплотнение 17. Уплотнение 17 размещено в канавке заданной формы, расположенной или на крышке 18, или на корпусе 1, либо частично на них обоих. Уплотнение 17 предварительно напряжено за счет того, что уплотнение 17 выполнено из эластичного материала и внешние размеры уплотнения 17 превышают внутренние размеры канавки. Так как крышка 17 прочно прикреплена к корпусу при помощи крепежного средства, уплотнение 17 находится в сжатом состоянии. При возможном сдвиге между крышкой 18 и корпусом 1 во время торможения уплотнение 17 разожмется и перекроет все образовавшиеся зазоры. Уплотнение 17 препятствует попаданию грязи и воды внутрь корпуса 1, наносящему вред тормозному механизму.

В отсутствие сжатого уплотнения 17 грязь и вода могли бы проникнуть внутрь, особенно в тяжелых режимах срабатывания тормоза и при использовании стояночного тормоза. Кроме того, тормозной механизм герметизирован между крышкой и регулировочными винтами посредством сильфонов. Сильфоны защищены от нагрева и внешнего воздействия посредством защитной пружины, которая может быть изготовлена из нержавеющего материала.

Таким образом, после установки тормозного механизма в корпусе 1 тормозной механизм и корпус 1 образуют отдельный блок или модуль. Поэтому при обслуживании можно заменять модуль новым модулем, чтобы снизить время простоя транспортного средства. Затем тормозной механизм старого модуля может быть отремонтирован, или может пройти техническое обслуживание на месте, или он может быть отослан специалисту, например изготовителю.

В корпусе 1 выполнены сквозные отверстия 4 для введения болтов 3, используемых для прикрепления суппорта 2 к корпусу 1. Кроме того, в корпусе выполнены сквозные проемы для размещения регулировочного средства и установочной рукоятки. Сквозной проем для установочной рукоятки герметизирован посредством радиального уплотнения, предотвращающего попадание грязи и воды в отсек, в котором установлен тормозной механизм. Установочная рукоятка и регулировочное средство являются стандартными частями тормозного механизма и не будут здесь описываться подробно.

Регулировочное средство содержит регулятор 9. Регулятор 9 имеет важное значение для функционирования тормоза. Регулятор 9 может быть механического, электрического, магнитного или комбинированного действия. Регулятор 9 размещен в расширении12. Расширение 12 доступно с задней стороны корпуса 1, что подразумевает возможность замены регулятора 9 без разборки тормоза.

Для защиты тормозного механизма от грязи, воды и тому подобного установлены колпачки 10, 11, закрывающие проемы, в которых помещены регулировочное средство и установочная рукоятка соответственно. Колпачки 10, 11 выполнены из эластичного или металлического материала. В показанном варианте осуществления изобретения колпачок 10, закрывающий регулировочное средство, прикреплен к корпусу посредством винтов. Таким образом, если нужно заменить регулятор 9, вначале снимается колпачок 10 после ослабления винтов, а затем регулятор 9 может быть извлечен и заменен новым регулятором 9. Далее колпачок 10 снова прикрепляется к корпусу 1 посредством винтов. Корпус 1 также имеет отверстия 8, в которые входят направляющие пальцы 6, установленные на выступах 14 суппорта 2. Суппорт 2 содержит два дополнительных направляющих пальца 7, размещенных в каретке 21. Таким образом, суппорт 2 соединен с кареткой 21 посредством двух дополнительных направляющих пальцев 7. Назначение направляющих пальцев 6, 7 заключается в том, чтобы позволить суппорту 2 совместно с корпусом 1 скользить при торможении, что общеизвестно из уровня техники. При установке суппорта 2 на корпусе 1 направляющие пальцы 6 могут смещаться в радиальном направлении по отношению к отверстиям 8 корпуса 1.

В соответствии с настоящим изобретением должны использоваться три или более направляющих пальца 6, 7. В показанном варианте осуществления изобретения использовано четыре направляющих пальца 6, 7. Конструкции с тремя и более направляющими пальцами 6, 7 обеспечивают жесткость и ослабление нагрузки на суппорт. Эффект ослабления нагрузки в основном проявляется для болтов 3, но также и для других частей тормоза, которые будут испытывать большую нагрузку при срабатывании тормоза. Эта конструкция обеспечит непрерывную передачу усилия с обратной стороны внешней тормозной колодки на суппорт 2 через каретку и далее на внутренние направляющие пальцы 6, соединенные с корпусом 1. Благодаря по меньшей мере трем направляющим пальцам 6, 7 тормоз будет иметь преимущества в точном направленном перемещении суппорта, что обеспечит равномерный износ тормозных колодок.

Направляющие пальцы 6, 7 могут быть изготовлены из нержавеющего материала, чтобы предотвратить их залипание, вызванное ржавчиной, особенно в длительные периоды стационарного или нечастогопользования тормозом, что может вызвать плохое срабатывание тормоза и неравномерный износ тормозных колодок.

В обычном режиме суппорт 2 должен охватывать один или более тормозных дисков и тормозных колодок (не показаны). Суппорт 2 содержит основную или переднюю часть со стороны, противоположной корпусу 1. Два выступа 14 проходят из основной части суппорта 2 в направлении корпуса 1. Перемычка 19 проходит между двумя выступами 14 суппорта. В суппорте 2 образован проем между основной частью, выступами 14 и перемычкой 19. Распорка 20 съемно прикреплена к суппорту 2. Распорка 20 проходит над проемом суппорта 2 и поддерживает держатели тормозных колодок (не показаны) при торможении. Кроме того, если снять распорку 20, то можно заменить изношенные тормозные колодки, просто подняв их сквозь проем в суппорте 2. В суппорте 2 выполнены резьбовые отверстия 5, в которые входят болты 3, используемые для прочного прикрепления суппорта 2 к корпусу 1.

Суппорт 2 подлежит установке на каретке 21, прикрепленной обычным образом к транспортному средству. Суппорт 2 будет скользить на каретке 21 при торможении. Каретка 21 образует еще один блок или модуль. При обслуживании, ремонте и т.д. обеспечена возможность для модуля или блока, сформированного из суппорта 2 совместно с колодками, пружинами колодок, держателями колодок, индикатором износа и направляющим средством, оставаться установленными на каретке 21, в то время как модуль, образованный корпусом 1, извлекается посредством вывинчивания болтов 3. Второй вариант осуществления настоящего изобретения показан на фиг.5-7. Согласно этому варианту осуществления изобретения суппорт 32 также прикреплен к корпусу 31 посредством болтов 33, в данном случае трех болтов 33. Тормоз согласно второму варианту осуществления изобретения во многих отношениях аналогичен тормозу согласно первому варианту осуществления изобретения, и идентичные части не будут подробно описываться еще раз.

Корпус 31 вмещает тормозной механизм в пространстве, открытом в направлении передней стороны корпуса 31. Как и в первом варианте осуществления изобретения, привод тормоза непосредственно или опосредованно соединен с тормозным механизмом через соединительную поверхность 45. Привод тормоза действует на рычаг 46 тормозного механизма. Перемещение тормозного рычага 46 будет передаваться механизмом на пластину 43, воздействующую на держатели 47 тормозных колодок или им подобные части.

Тормозной механизм установлен в виде единого блока в корпусе 31. Крышка 48 тормозного механизма прикреплена к корпусу 31 посредством крепежного средства. Таким же образом, как и в вышеизложенном примере, сжатое уплотнение расположено в канавке заданной формы, сформированной на крышке 48 и/или на корпусе 31.

Согласно этому второму варианту осуществления изобретения корпус 31 имеет также одно или несколько сквозных отверстий или проемов, в которые входят болты 33, направляющие пальцы 36, регулировочное средство и установочная рукоятка соответственно. Регулятор 39 регулировочного средства размещен в расширении 42 на задней стороне корпуса 31. Для защиты тормозного механизма предусмотрены колпачки 40, 41, закрывающие выходы отверстий, в которых расположены регулировочное средство и установочная рукоятка соответственно.

Корпус 31 имеет отверстия 38 для введения двух направляющих пальцев 36, расположенных на суппорте 32. Два дополнительных направляющих пальца 37 прикреплены к противоположной стороне суппорта 32 для взаимодействия с кареткой 51. Как указано выше, назначение направляющих пальцев 36, 37 заключается в том, чтобы позволить суппорту 32 скользить вместе с корпусом 31 при торможении. Суппорт 32 будет скользить на каретке 51. Чтобы обеспечить точное направленное перемещение, должны быть установлены по меньшей мере три направляющих пальца 36, 37. По меньшей мере один из направляющих пальцев 37 должен быть расположен на внешней стороне диска. При сборке направляющие пальцы 36 могут перемещаться в радиальном направлении относительно отверстий 38 в корпусе 31.

При сборке один конец распорки 50 вставляют в проем в корпусе 31, тогда как другой конец распорки 50 прикрепляют к суппорту 32 при помощи подходящего крепежного средства. Назначение распорки 50 заключается в содействии удерживанию на месте держателей 47 тормозных колодок при торможении.

Суппорт 32 имеет основную или переднюю часть и выступы 44, проходящие по направлению к корпусу 31. Корпус 31 прикреплен к торцам выступов 44. Суппорт 32 этого варианта осуществления изобретения не имеет перемычки. Проем, сходный с проемом в суппорте 2 первого варианта осуществления изобретения, образован основной частью суппорта 32, выступами 44 и передней стороной корпуса 31.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к дисковым тормозам, имеющим плавающий или скользящий суппорт. Дисковый тормоз содержит корпус для размещения в нем тормозного механизма и суппорт, разъемно прикрепленный к корпусу. Дисковый тормоз образован из различных модулей. Корпус является опорным средством для крепления других модулей. Один из модулей образован суппортом совместно с по меньшей мере тремя направляющими пальцами. Крышка тормозного механизма прочно прикреплена к корпусу. Уплотнение расположено и сжато при сборке между крышкой и корпусом. Техническим результатом является повышение технических характеристик дискового тормоза. 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Дисковый тормоз для транспортного средства, содержащий корпус (1, 31) для размещения в нем тормозного механизма и суппорт (2, 32), разъемно прикрепленный к корпусу (1, 31), отличающийся тем, что тормоз образован из различных модулей, при этом корпус (1, 31) является опорным средством для крепления других модулей, и один из модулей образован суппортом (2, 32) совместно с по меньшей мере тремя направляющими пальцами (6, 7, 36, 37), при этом крышка (18, 48) тормозного механизма прочно прикреплена к корпусу (1, 31), а уплотнение (17) расположено и сжато при сборке между крышкой (18, 48) и корпусом (1, 31).2. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что один модуль образован корпусом (1, 31), в котором размещен тормозной механизм, при этом тормозной механизм размещен в корпусе (1,31) как единый блок.3. Дисковый тормоз по п.1 или 2, отличающийся тем, что модуль, образованный суппортом (2, 32) и по меньшей мере тремя направляющими пальцами (6, 7, 36, 37), также включает держатели (47) тормозных колодок и индикаторы износа.4. Дисковый тормоз по п.3, отличающийся тем, что один модуль образован кареткой (21, 51), прикрепленной к транспортному средству, при этом суппорт (2, 32) опирается на каретку (21, 51) и соединен с кареткой (21, 51) посредством по меньшей мере двух направляющих пальцев (7, 37).5. Дисковый тормоз по п.1 или 2, отличающийся тем, что суппорт (2,32) прикреплен к корпусу (1, 31) при помощи крепежного средства (3, 33), при этом в корпусе (1, 31) выполнены сквозные отверстия (4) для введения крепежного средства (3, 33).6. Дисковый тормоз по п.1 или 2, отличающийся тем, что

уплотнение (17) расположено в канавке на крышке (18, 48) и/или на корпусе (1,

31).