МНОГОДИСКОВЫЙ ФРИКЦИОННЫЙ ТОРМОЗ Российский патент 2008 года по МПК F16D55/40 

Описание патента на изобретение RU2334903C1

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции элементов ступенчатой планетарной коробки передач, которая может быть использована в автоматических трансмиссиях, управляемых с помощью электронного блока и гидравлики, и предназначенных для транспортных средств.

В состав автоматической трансмиссии входит, как правило, гидродинамический преобразователь крутящего момента (гидротрансформатор) и коробка передач планетарного типа, обеспечивающие изменение частоты вращения и крутящего момента на движителе. Коробка передач планетарного типа состоит из планетарных рядов и фрикционных элементов управления. Фрикционные элементы управления по своему назначению делятся на тормоза и муфты. Фрикционные муфты связывают элементы планетарного механизма между собой. Фрикционные тормоза связывают элементы планетарного механизма с картером коробки передач. Фрикционные муфты и тормоза, как правило, состоят из гидроцилиндра, поршня и фрикционных дисков. При подаче рабочей жидкости под давлением в гидроцилиндр поршень сжимает фрикционные диски между собой, таким образом, соединяя элементы, связанные с фрикционными дисками.

Использование коробок передач планетарного типа в автоматических трансмиссиях транспортных средств обусловлено возможностью получения компактной, удобной с точки зрения компоновки конструкции, легко вписывающейся в ограниченное габаритами кузова пространство. Использование фрикционного тормоза позволяет формировать большую площадь поверхности трения, тем самым, позволяя передавать большой крутящий момент.

Известен многодисковый фрикционный тормоз, включающий гидроцилиндр, фрикционные диски, поршень, установленный в гидроцилиндре, сжимающий фрикционные диски, пружину, возвращающую поршень в исходное положение (US 2005133316 A1, F16D 55/36, опубликована 23.06.2005 г.).

Недостатком данного многодискового тормоза является отсутствие устройства для надежной установки барабана на валу. Как правило, для фиксации барабана на валу применяются разрезные стопорные кольца. Скорость вращения звеньев планетарных коробок передач велика и возникающие силы инерции могут привести к раскрытию стопорных колец и, следовательно, к нарушению связи между валом и барабаном. Это повлечет за собой серьезные повреждения коробки передач.

Как правило, гидроцилиндры выполняются штампованными. В таких конструкциях выштамповка на гидроцилиндре поршня выполнена на внешнем диаметре гидроцилиндра. С точки зрения жесткости детали и удобства компоновки такое расположение выштамповки является недостатком конструкции.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по надежному связыванию барабана с валом, предотвращению раскрытия стопорных колец во время работы коробки передач. Другой технической задачей является получение конструкции с минимальными габаритами.

Указанный технический результат достигается тем, что многодисковый фрикционный тормоз включает гидроцилиндр, фрикционные диски, поршень, установленный в гидроцилиндре, сжимающий фрикционные диски, пружину, возвращающую поршень в исходное положение, гидроцилиндр состоит из первой кольцевой части, второй кольцевой части и связывающей их торцевой части, выштамповка на котором выполнена ближе к кольцевой части меньшего диаметра, фрикционные диски связаны с внешней шлицевой частью барабана, выполненной по внешней цилиндрической поверхности барабана, содержащего несквозную кольцевую предохранительную полость, выполненную в барабане, сквозные крепежные отверстия, выполненные в барабане соосно оси вращения барабана, и выполненную по внутренней цилиндрической поверхности барабана внутреннюю шлицевую часть барабана, связанную со шлицевой частью вала, выполненной по внешней цилиндрической поверхности вала, включающего первую и вторую радиальные канавки, выполненные на шлицевой части вала, в которые установлены первое и второе стопорные кольца таким образом, что барабан находится между стопорными кольцами и зафиксирован на валу от осевого перемещения, а предохранительная полость барабана радиально охватывает первое стопорное кольцо и предохранительное кольцо, выполненное ступенчатым, установленное в барабан по одну сторону от него таким образом, что одна из горизонтальных ступенчатых частей предохранительного кольца радиально охватывает второе стопорное кольцо, а одна из вертикальных ступенчатых поверхностей предохранительного кольца соприкасается с вертикальной поверхностью барабана, и отгибные лапки, проходящие сквозь крепежные отверстия на другую сторону барабана и соприкасающиеся с вертикальной поверхностью барабана таким образом, что предохранительное кольцо оказывается жестко связанным с барабаном.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Оснащение многодискового фрикционного тормоза предохранительной полостью и предохранительным кольцом позволяет обеспечить надежную связь вала с барабаном. А оснащение многодискового фрикционного тормоза гидроцилиндром с выштамповкой, выполненной на внутреннем диаметре гидроцилиндра, позволяет получить конструкцию, имеющую большую жесткость и меньшие габаритные размеры в осевом направлении.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата приведенной совокупностью признаков.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где

на фиг.1 - общий вид многодискового фрикционного тормоза;

фиг.2 - общий вид устройства фиксации барабана.

Согласно настоящему изобретению многодисковый фрикционный тормоз включает гидроцилиндр, фрикционные диски, поршень, установленный в гидроцилиндре, сжимающий фрикционные диски, пружину, возвращающую поршень в исходное положение, гидроцилиндр состоит из первой кольцевой части, второй кольцевой части и связывающей их торцевой части, выштамповка на котором выполнена ближе к кольцевой части меньшего диаметра, фрикционные диски связаны с внешней шлицевой частью барабана, выполненной по внешней цилиндрической поверхности барабана, содержащего несквозную кольцевую предохранительную полость, выполненную в барабане, сквозные крепежные отверстия, выполненные в барабане соосно оси вращения барабана, и выполненную по внутренней цилиндрической поверхности барабана внутреннюю шлицевую часть барабана, связанную со шлицевой частью вала, выполненной по внешней цилиндрической поверхности вала, включающего первую и вторую радиальные канавки, выполненные на шлицевой части вала, в которые установлены первое и второе стопорные кольца таким образом, что барабан находится между стопорными кольцами и зафиксирован на валу от осевого перемещения, а предохранительная полость барабана радиально охватывает первое стопорное кольцо и предохранительное кольцо, выполненное ступенчатым, установленное в барабан по одну сторону от него таким образом, что одна из горизонтальных ступенчатых частей предохранительного кольца радиально охватывает второе стопорное кольцо, а одна из вертикальных ступенчатых поверхностей предохранительного кольца соприкасается с вертикальной поверхностью барабана, и отгибные лапки, проходящие сквозь крепежные отверстия на другую сторону барабана и соприкасающиеся с вертикальной поверхностью барабана таким образом, что предохранительное кольцо оказывается жестко связанным с барабаном.

Ниже рассматривается пример конкретного исполнения многодискового фрикционного тормоза.

Фрикционный тормоз состоит из гидроцилиндра 3, поршня 8, возвратной пружины 24, стопорного кольца 26, фрикционных дисков 2, упорного диска 23, стопорного кольца 22, барабана 9, предохранительного кольца 20, вала 15, первого 18 и второго 19 стопорных колец.

Гидроцилиндр 3 состоит из первой кольцевой части 4, второй кольцевой части 5, торцевой части 6 и выполненной на гидроцилиндре выштамповки 7. Гидроцилиндр 3 установлен в картере 1 коробки передач и зафиксирован стопорным кольцом 26 от осевого перемещения в сторону, противоположную направлению движения поршня под действием давления рабочей жидкости. Поршень 8 расположен в гидроцилиндре 3 и имеет возможность продольного перемещения вдоль оси вращения. Возвратная пружина 24 одним концом упирается в поршень 8, а другим - в шайбу 25, упирающуюся, в свою очередь, в картер 1. Часть фрикционных дисков 2 связана с шлицевой частью 27 картера 1, оставшаяся часть фрикционных дисков 2 связана с внешней шлицевой частью 10 барабана 9. Внутренняя шлицевая часть 13 барабана 9 связана с шлицевой частью 14 вала 15. Первое стопорное кольцо 18 установлено в первую радиальную канавку 16 вала 15, второе стопорное кольцо 19 установлено во вторую радиальную канавку 17 вала 15 таким образом, что барабан 9 оказывается зафиксированным от осевого перемещения относительно вала 15. Предохранительная полость 11 барабана 9 радиально охватывает первое стопорное кольцо 18. Предохранительное кольцо 20 установлено в барабан 9. Одна из горизонтальных ступенчатых частей 29 предохранительного кольца 20 радиально охватывает второе стопорное кольцо 19. Одна из вертикальных ступенчатых частей 28 предохранительного кольца 20 соприкасается с вертикальной поверхностью барабана 9 по одну сторону от барабана, а отгибные лапки 21, проходя сквозь крепежные отверстия 12 барабана 9 на другую его сторону, соприкасаются с вертикальной поверхностью барабана 30 таким образом, что предохранительное кольцо 20 оказывается жестко связанным с барабаном 9.

Такое выполнение тормоза по сравнению с известными тормозами коробок передач типа ZF 6 HP-26, ZF 5 HP-30, AW TR-60SN позволяет получить конструкцию тормоза, обеспечивающего надежное связывание барабана с валом, предотвращающую раскрытие стопорных колец во время работы коробки передач. Другим техническим результатом является получение конструкции с минимальными габаритами.

Предлагаемая согласно изобретению муфта работает следующим образом.

При включении фрикционного тормоза масло под давлением через канал, выполненный в картере 1, и канал, выполненный в гидроцилиндре 3, подается в полость между поршнем 8 и гидроцилиндром 3. Поршень начинает двигаться в осевом направлении и начинает давить на фрикционные диски 2, которые, в свою очередь, давят на зафиксированный от осевого перемещения стопорным кольцом 22 и связанный с шлицевой частью 27 картера 1 упорный диск 23. Фрикционные диски 2 оказываются сжатыми, таким образом, картер 1 оказывается связанным с барабаном 9 и связанным с ним валом 15. При выключении муфты подача масла под давлением в полость между поршнем 8 и гидроцилиндром 3 прекращается и под действием возвратной пружины 24 поршень 8 начинает двигаться назад, вытесняя масло обратно в каналы картера 1.

Внутренняя шлицевая часть 13 барабана 9 связана со шлицевой частью 14 вала 15. Первое 18 и второе 19 стопорные кольца установлены по обе стороны барабана 9, для фиксирования барабана 9 на валу 15 от осевого перемещения. Предохранительная полость 11 барабана 9 радиально охватывает первое стопорное кольцо 18, одна из горизонтальных ступенчатых частей 29 предохранительного кольца 20 радиально охватывает второе стопорное кольцо 19, предотвращая раскрытие этих стопорных колец. Таким образом, барабан 9 надежно связан с валом 15.

Настоящее изобретение позволяет обеспечить надежную связь вала с барабаном. А оснащение многодискового фрикционного тормоза гидроцилиндром с выштамповкой, выполненной на внутреннем диаметре гидроцилиндра, позволяет получить конструкцию, имеющую большую жесткость и меньшие габаритные размеры в осевом направлении.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как для его реализации не требуется специальной новой технологии и специального оборудования, кроме тех, что используются в машиностроении в производстве редукторов, в том числе и планетарных.

Похожие патенты RU2334903C1

название год авторы номер документа
МНОГОДИСКОВАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА 2007
  • Гаев Сергей Викторович
  • Захаров Юрий Анатольевич
  • Печенкин Виктор Алексеевич
RU2383792C2
МНОГОДИСКОВАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА 2005
  • Нагайцев Максим Валерьевич
  • Харитонов Сергей Александрович
  • Лысков Александр Николаевич
  • Семенов Александр Владимирович
  • Палеев Дмитрий Николаевич
RU2294465C1
МНОГОДИСКОВАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА 2005
  • Нагайцев Максим Валерьевич
  • Харитонов Сергей Александрович
  • Лысков Александр Николаевич
  • Семенов Александр Владимирович
  • Палеев Дмитрий Николаевич
RU2308623C2
ГРУЗОВАЯ ЛЕБЕДКА 1996
  • Потапов В.А.
  • Тимин Ю.Ф.
RU2096309C1
Двойное сцепление трансмиссии 2022
  • Золотарев Дмитрий Николаевич
  • Мохов Павел Игоревич
  • Калимуллин Эмиль Рамилевич
  • Толстокоров Дмитрий Николаевич
RU2778713C1
УЗЕЛ ДВОЙНОГО СЦЕПЛЕНИЯ ТРАНСМИССИИ 2019
  • Мохов Павел Игоревич
  • Лихачёв Дмитрий Сергеевич
  • Калимуллин Эмиль Рамилевич
  • Абасов Эльнур Исмаилович
RU2714622C1
СЦЕПЛЯЮЩИЙ УЗЕЛ ТРАНСМИССИИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 2016
  • Лихачёв Дмитрий Сергеевич
  • Мохов Павел Игоревич
RU2637053C1
ЦЕНТРАЛЬНОЕ ОПОРНОЕ ЗВЕНО ДЛЯ ПЛАНЕТАРНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ 2005
  • Нагайцев Максим Валерьевич
  • Харитонов Сергей Александрович
  • Лысков Александр Николаевич
  • Семенов Александр Владимирович
  • Палеев Дмитрий Николаевич
  • Папандин Василий Михайлович
RU2313020C2
ДВОЙНАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА СЦЕПЛЕНИЯ 2019
  • Мохов Павел Игоревич
  • Лихачёв Дмитрий Сергеевич
RU2708963C1
БЕСФЛАТТЕРНАЯ МНОГОДИСКОВАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ВАЛОВ ПРИВОДА С ВОЗМОЖНОСТЬЮ РАЗНОНАПРАВЛЕННОГО ИХ ВРАЩЕНИЯ 2016
  • Добрецов Роман Юрьевич
  • Лозин Андрей Васильевич
  • Семенов Александр Георгиевич
RU2618661C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 334 903 C1

Реферат патента 2008 года МНОГОДИСКОВЫЙ ФРИКЦИОННЫЙ ТОРМОЗ

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения. Многодисковый тормоз включает гидроцилиндр, фрикционные диски, поршень, установленный в гидроцилиндре и сжимающий фрикционные диски, а также пружину, возвращающую поршень в исходное положение. Гидроцилиндр состоит из первой кольцевой части, второй кольцевой части и связывающей их торцевой части, выштамповка на гидроцилиндре выполнена ближе к кольцевой части меньшего диаметра. Фрикционные диски связаны с внешней шлицевой частью барабана, выполненной по внешней цилиндрической поверхности барабана. Барабан содержит несквозную кольцевую предохранительную полость, сквозные крепежные отверстия, выполненные в барабане соосно оси вращения барабана, и выполненную по внутренней цилиндрической поверхности барабана внутреннюю шлицевую часть, связанную со шлицевой частью вала. Шлицевая часть вала выполнена по внешней цилиндрической поверхности вала, включающего первую и вторую радиальные канавки, выполненные на шлицевой части вала, в которые установлены первое и второе стопорные кольца таким образом, что барабан находится между стопорными кольцами и зафиксирован на валу от осевого перемещения. Одна из горизонтальных ступенчатых частей предохранительного кольца радиально охватывает второе стопорное кольцо, а одна из вертикальных ступенчатых частей предохранительного кольца соприкасается с вертикальной поверхностью барабана. Отгибные лапки проходят сквозь крепежные отверстия на другую сторону барабана и соприкасаются с вертикальной поверхностью барабана таким образом, что предохранительное кольцо оказывается жестко связанным с барабаном. Достигается надежное связывание барабана с валом, предотвращение раскрытия стопорных колец во время работы коробки передач и уменьшение габаритов. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 334 903 C1

Многодисковый фрикционный тормоз, включающий гидроцилиндр, фрикционные диски, поршень, установленный в гидроцилиндре, сжимающий фрикционные диски, пружину, возвращающую поршень в исходное положение, отличающийся тем, что гидроцилиндр состоит из первой кольцевой части, второй кольцевой части и связывающей их торцевой части, выштамповка на гидроцилиндре выполнена ближе к кольцевой части меньшего диаметра, фрикционные диски связаны с внешней шлицевой частью барабана, выполненной по внешней цилиндрической поверхности барабана, содержащего несквозную кольцевую предохранительную полость, выполненную в барабане, сквозные крепежные отверстия, выполненные в барабане соосно оси вращения барабана, и выполненную по внутренней цилиндрической поверхности барабана внутреннюю шлицевую часть барабана, связанную со шлицевой частью вала, выполненной по внешней цилиндрической поверхности вала, включающего первую и вторую радиальные канавки, выполненные на шлицевой части вала, в которые установлены первое и второе стопорные кольца таким образом, что барабан находится между стопорными кольцами и зафиксирован на валу от осевого перемещения, а предохранительная полость барабана радиально охватывает первое стопорное кольцо, и предохранительное кольцо, выполненное ступенчатым, установленное в барабан по одну сторону от него таким образом, что одна из горизонтальных ступенчатых частей предохранительного кольца радиально охватывает второе стопорное кольцо, а одна из вертикальных ступенчатых частей предохранительного кольца соприкасается с вертикальной поверхностью барабана, при этом отгибные лапки проходят сквозь крепежные отверстия на другую сторону барабана и соприкасаются с вертикальной поверхностью барабана таким образом, что предохранительное кольцо оказывается жестко связанным с барабаном.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2334903C1

US 2005133316 А1, 23.06.2005
ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО МЕХАНИЧЕСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 2001
  • Воронин В.А.
  • Лумисте Е.Г.
  • Христофоров Е.Н.
RU2258162C2
US 2003079947 А1, 01.05.2003
Дисковый тормоз 1990
  • Беганский Станислав Александрович
  • Макеев Сергей Игоревич
SU1788363A1

RU 2 334 903 C1

Авторы

Харитонов Сергей Александрович

Семенов Александр Владимирович

Палеев Дмитрий Николаевич

Каменсков Вадим Юрьевич

Калинин Сергей Евгеньевич

Даты

2008-09-27Публикация

2007-03-30Подача