ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЯ Российский патент 2012 года по МПК F16D55/227 

Изобретение относится к дисковому тормозу, в частности, для грузового автомобиля в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.

У такого вида дисковых тормозов, которые известны также под названием дисковых тормозов со сдвигаемым суппортом, суппорт тормозного механизма посредством соединительных элементов присоединен к расположенному со стороны транспортного средства щиту тормозного механизма.

При этом направляющие обычно посредством свинчивания соединены со щитом тормозного механизма, а с другой стороны проходят в подшипниках скольжения суппорта тормозного механизма таким образом, что становится возможным аксиальное смещение суппорта тормозного механизма относительно стационарного щита тормозного механизма. В то время как один из подшипников скольжения выполнен как фиксированный подшипник с незначительным скользящим люфтом, другой функционирует как плавающий подшипник, вследствие чего выравниваются, в частности, допуски на изготовление.

Наряду с направляющей фиксированный подшипник содержит плотно запрессованную в суппорт тормозного механизма направляющую втулку, предпочтительно из латуни, которая совместно с суппортом тормозного механизма со скольжением проведена по направляющей.

Так как безлюфтовая опора скольжения между направляющей и направляющей втулкой на практике, однако, может быть не осуществима, суппорт тормозного механизма в производственных условиях остается радиально подвижным на определенной периферии, так что в данном случае возникают многократные шумы, которые воспринимаются как помехи, прежде всего, в транспортных средствах, используемых для перевозки пассажиров.

Кроме того, из-за радиальной подвижности в фиксированном подшипнике может происходить вышибание направляющей втулки, в результате чего оказывается негативное воздействие на надежность эксплуатации всего дискового тормоза в целом.

Вне зависимости от типа подшипника скольжения фиксированный подшипник, с целью защиты от коррозии и загрязнений, должен быть герметизирован. Тем не менее, зачастую частицы загрязнений попадают, однако, между направляющей втулкой и направляющей, что, естественным образом, оказывает негативное воздействие на антифрикционные свойства, в частности, выполненной из латуни направляющей втулки.

Поэтому, в основе изобретения лежит задача усовершенствовать дисковый тормоз таким образом, чтобы с помощью незначительных конструктивных и технологических затрат улучшить устойчивость к износу и устойчивость к вибрации фиксированного подшипника.

Эта задача решается посредством дискового тормоза, охарактеризованного признаками пункта 1 формулы изобретения.

Дисковый тормоз согласно изобретению характеризуется, в частности, тем, что направляющая постоянно удерживается под легким предварительным напряжением по отношению к суппорту тормозного механизма. Вследствие этого, во-первых, предотвращается шум в направляющей, а во-вторых, без проблем могут быть выровнены допуски на изготовление во всем конструктивном узле в целом.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения предусмотрена необходимость изготовления и монтажа радиально эластично деформируемого участка направляющей в виде отдельного конструктивного элемента. При этом этот участок выполнен как амортизационный вкладыш, с металлической внутренней облицовкой, и служит в качестве основы для эластично деформируемого слоя, к примеру, резины, которая спрессована с этим металлическим вкладышем.

Суппорт тормозного механизма или его направляющая втулка с возможностью скольжения прилегает при этом в качестве подшипника скольжения к эластичному слою, причем прилагаемое усилие скольжения может регулироваться посредством выбора эластичного материала или же посредством определяющего усилие прижатия расчета параметров, в частности, диаметра.

При подведении соответствующего большого тормозного момента эластичный слой спрессовывается настолько, что подшипник скольжения на направляющей также и снаружи прилегает к эластичному слою. Повреждения слоя или вкладыша в целом при этом, разумеется, не происходит.

В предпочтительном варианте амортизационный вкладыш с аксиальным зазором располагается на направляющей.

Для легкого монтажа этого амортизационного вкладыша, так же как и для регулировки аксиального зазора на направляющей, предусмотрено круговое плечо, к которому одним торцом прилегает амортизационный вкладыш, в то время как гарантия от смещения амортизационного вкладыша достигается за счет присоединенного к другому торцу запорного кольца, которое с концевой стороны, а именно, на обращенном от тормозного диска конце направляющей, соединено с ним.

Обычно герметизация зоны подшипника скольжения на обращенном к тормозному диску конце направляющей производится посредством гофрированного кожуха, который закреплен с одной стороны на направляющей, а с другой стороны на суппорте тормозного механизма.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения амортизационный вкладыш в направлении радиального нагружения имеет прогрессивную амортизационную характеристику, которая предпочтительным образом различна на отдельных участках.

К тому же амортизационный вкладыш с внешней и/или с внутренней стороны может быть снабжен расположенными параллельно и на расстоянии друг от друга перемычками, которые образуют, соответственно, боковые ограничения для канавок, причем края перемычек входят в зоны прилегания, на которые опирается направляющая или которые прилегают к направляющей втулке.

По меньшей мере, часть перемычек может различаться по толщине, и/или по ширине, и/или расстоянием друг от друга. Перемычки могут проходить аксиально, по периферии или по диагонали.

При обусловленных эксплуатационными требованиями повышенных радиальных усилиях, которые возникают, к примеру, при езде на участках дороги с повреждениями, перемычки соответствующим образом сжимаются, так что амортизационный вкладыш резко приобретает жесткость. Вследствие этого возникает прогрессивная фаза, следствием которой является заметно улучшенная амортизационная характеристика, имеющая следствием тот факт, что и в этих случаях шум, возникающий при соударении направляющей втулки и направляющей, существенно снижается.

Это приводит также к повышению срока службы фиксированного подшипника, так как направляющая втулка и направляющая нагружаются в значительно меньшей степени.

В предпочтительном варианте внутренние канавки, которые, в зависимости от потребности и концепции, одинаковы или отличаются друг от друга по ширине, уже, чем канавки на внешней стороне. При соответствующем радиальном нагружении образованные посредством канавок внутренние перемычки могут деформироваться настолько, что образуют с канавками закрытую или в значительной степени закрытую поверхность в зоне действующих радиальных усилий.

Обычно канавки выполнены в поперченном сечении дугообразными, в то время как перемычки своими контактными поверхностями могут быть приведены в соответствие с изгибом направляющей втулки или направляющей.

Для дополнительной амортизации, то есть с целью предотвращения возникновения шумов в соответствии со следующим предпочтительным вариантом выполнения изобретения предусмотрено располагать в зоне гофрированного кожуха демпфирующее кольцо, которое на внутренней стороне гофрированного кожуха соединено с ним и охватывает направляющую.

Амортизационный вкладыш, так же как и демпфирующее кольцо, могут быть без проблем встроены в используемый дисковый тормоз, для чего должны быть заменены лишь направляющая и, как опция, внутренний гофрированный кожух. Это производится, предпочтительно, при смене тормозных накладок.

Как упоминалось выше, амортизационный вкладыш установлен с аксиальным зазором на направляющей. При этом зазор может определяться посредством регулировки запорного кольца, в зависимости от того, как оно позиционировано на направляющей.

В предпочтительном варианте выполнения аксиальный зазор амортизационного вкладыша соответствует половине воздушного люфта для постоянного обеспечения свободы хода тормозной накладки со стороны срабатывания.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы в последующих зависимых пунктах формулы изобретения.

Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - фрагмент дискового тормоза в соответствии с изобретением на виде сбоку в разрезе;

фиг.2 - фрагмент в соответствии с фиг.1 в частичном разрезе на виде сбоку;

фиг.3 - выносной элемент дискового тормоза на виде сверху;

фиг.4 - выносной элемент на виде сбоку;

фиг.5 - выносной элемент на виде сбоку в разрезе;

фиг.6 и 7 - соответственно, фрагмент выносного элемента в различных функциональных положениях.

На чертежах представлен фрагмент дискового тормоза, в частности, для грузового автомобиля, с включающим в себя не изображенный тормозной диск суппортом 1 тормозного механизма, который закреплен на щите 5 тормозного механизма посредством двух крепежных элементов с возможностью аксиального смещения относительно тормозного диска.

При этом крепежные элементы имеют, соответственно, по одной жестко соединенной со щитом 5 тормозного механизма направляющей 3, из которых для осуществления аксиального смещения суппорта 1 тормозного механизма, один установлен в подшипнике скольжения в виде плавающего подшипника, а другой в подшипнике скольжения в виде фиксированного подшипника. В примере выполнения изобретения представлена область фиксированного подшипника.

Фиг.1 демонстрирует указанный фрагмент дискового тормоза с неизношенной тормозной накладкой 6, которая состоит из несущей пластины 7 накладки и соединенной с ней фрикционной накладки 8, причем фрикционная накладка имеет свою максимальную толщину. На фиг.2, напротив, фрикционная накладка 8 изображена в полностью изношенном состоянии.

Направляющая 3 расположена в имеющем форму трубы приемном приспособлении суппорта 1 тормозного механизма, которое в качестве подшипника скольжения имеет выполненную из подходящего материала направляющую втулку 2, которая жестко соединена с суппортом 1 тормозного механизма и которая скользит по направляющей 3. Обычно направляющая 3 посредством винта 4 свинчена со щитом 5 тормозного механизма.

В соответствии с изобретением направляющая 3 представленного фиксированного подшипника имеет по внешней периферии участок, выполненный с возможностью радиальной эластичной деформации, который выполнен, к примеру, из амортизационного вкладыша 10.

Этот амортизационный вкладыш 10 выполнен в данном варианте из металлической втулки 11 в качестве носителя и из закрепленного на ней с внешней стороны эластичного слоя 12, к примеру, из спрессованной с металлической втулкой резины.

Амортизационный вкладыш 10 со стороны, обращенной от тормозной накладки 6, сдвинут на заплечик направляющей 3, который ограничен круговым плечом 13, к которому прилегает амортизационный вкладыш 10.

К свободному концу этого заплечика, к примеру, посредством привинчивания присоединено запорное кольцо 14, которое своим обращенным к амортизационному вкладышу 10 торцом также образует упорный выступ для амортизационного вкладыша 10. В предпочтительном варианте выполнения расстояние между плечом 13 и указанным торцом запорного кольца 14 немного больше, чем ширина амортизационного вкладыша 10, так что он проходит по направляющей 3 с аксиальным зазором. В предпочтительном варианте этот зазор соответствует половине воздушного люфта, то есть рабочего хода.

В процессе нормальной работы в тормозном режиме подшипник скольжения или направляющая втулка 2 скользит по эластичному слою 12. При восприятии больших тормозных моментов эластичный слой 12 деформируется, так что обычно устанавливается контакт между направляющей втулкой 2 и направляющей 3.

На фиг.2 слой 12 изображен не в разрезе, так что здесь можно увидеть его рабочую поверхность, снабженную смазочными канавками 16.

Амортизационный вкладыш 10, в силу свойств эластичного слоя 12 предотвращает шумы во время движения автомобиля, чему также способствует демпфирующее кольцо 15, которое, предпочтительно, также выполнено из эластичного материала.

Это демпфирующее кольцо 15 расположено на обращенной к тормозной накладке 6 концевой зоне направляющей 3, и в направлении тормозной накладки 6 заключено в гофрированный кожух 9, который обычно отгораживает направляющую втулку 2 от внутреннего пространства дискового тормоза и, который закреплен, с одной стороны, на направляющей 3, а, с другой стороны, на суппорте 1 тормозного механизма.

В то время как на фиг.1 при неизношенной тормозной накладке 6 гофрированный кожух 9 представлен в сжатом виде, на фиг.2, при изношенной тормозной накладке 6 он растянут в соответствии с ходом смещения суппорта 1 тормозного механизма.

На фиг.3-7 можно увидеть другой пример выполнения амортизационного вкладыша 10, имеющего на своей наружной рабочей поверхности множество равномерно распределенных, одинаковых по размеру канавок 17, которые аксиально расположены по всей длине амортизационного вкладыша 10 и, соответственно, ограничены перемычками 18, образующими поверхность для прилегания к направляющей втулке 2 (фиг.6 и 7).

Внутренняя сторона амортизационного вкладыша 10 также снабжена канавками, которые обозначены поз.19 и которые точно также аксиально располагаются по всей длине амортизационного вкладыша 10. Эти канавки 19 выполнены, к примеру, равными по ширине и с одинаковым зазором распределены по внутренней поверхности. Канавки 19 ограничиваются посредством перемычек 20, которые опираются на направляющую 3.

Внутренние канавки 19 расположены в зоне перекрытия внешних перемычек 18 и по своей ширине выдерживаются меньше, чем внешние канавки 17, их центральные оси располагаются в одной радиальной плоскости с центральными осями внешних канавок 17, так же как и внешние перемычки 18 своими центральными осями проходят в одной радиальной плоскости с центральными осями внутренних канавок 19.

На фиг.6 представлена позиция, в которой амортизационный вкладыш 10 радиально не нагружен. Можно видеть, что ширина дугообразных в поперечном сечении внутренних канавок 19 меньше, чем ширина таких же дугообразных внешних канавок 17, причем радиус кривизны внутренних канавок 19 и внешних канавок 17 одинаков, глубина же, напротив, различна, в результате чего имеет место различная ширина.

Так как, вследствие этого, толщина амортизационного вкладыша, который обычно может быть выполнен из эластомера, в зоне внешних перемычек 18 и внутренних канавок 19 больше, чем толщина в зоне внешних канавок 17 и внутренних перемычек 20, то это приводит к различным прогрессивным характеристикам, то есть к различной деформации амортизационного вкладыша 10, согласно изображению на фиг.7.

При этом вследствие действующих радиальных усилий амортизационный вкладыш 10 деформирован таким образом, что внутренние перемычки 20 и смежные внутренние канавки 19 образуют практически равномерно изогнутую поверхность.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в тормозных устройствах транспортных средств. Дисковый тормоз содержит суппорт тормозного механизма с тормозным диском. Суппорт выполнен с возможностью аксиального смещения относительно тормозного диска и закреплен на щите тормозного механизма посредством двух крепежных элементов. Крепежные элементы имеют по одной жестко соединенной со щитом тормозного механизма направляющей. Для осуществления аксиального смещения суппорта тормозного механизма один крепежный элемент расположен в подшипнике скольжения и выполнен в виде плавающего подшипника, а другой в подшипнике скольжения в виде фиксированного подшипника. Направляющая фиксированного подшипника по внешней периферии имеет выполненный с возможностью радиальной эластичной деформации участок, к которому частично прилегает соответствующий подшипник скольжения с предварительным натяжением. Достигается улучшение технических характеристик дискового тормоза за счет устойчивости к износу и к вибрации фиксированного подшипника дискового тормоза. 25 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Дисковый тормоз, в частности, для грузового автомобиля, содержащий суппорт (1) тормозного механизма с тормозным диском, который с возможностью аксиального смещения относительно тормозного диска закреплен на щите (5) тормозного механизма посредством двух крепежных элементов, причем крепежные элементы имеют соответственно по одной жестко соединенной со щитом (5) тормозного механизма направляющей (3), из которых для осуществления аксиального смещения суппорта (1) тормозного механизма один расположен в подшипнике скольжения в виде плавающего подшипника, а другой в подшипнике скольжения в виде фиксированного подшипника, отличающийся тем, что направляющая (3) фиксированного подшипника по внешней периферии имеет выполненный с возможностью радиальной эластичной деформации участок, к которому частично прилегает соответствующий подшипник скольжения с предварительным натяжением.

2. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что выполненный с возможностью эластичной деформации участок сформирован посредством амортизационного вкладыша (10).

3. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что выполненный с возможностью эластичной деформации участок или эластичный слой (12) выполнен из резины.

4. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что амортизационный вкладыш (10) проходит по заплечику направляющей (3).

5. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что заплечик направляющей (3) ограничен посредством кругового плеча (13).

6. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что плечо (13) образует смещаемый упорный выступ для амортизационной втулки (10).

7. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что амортизационная втулка (10) в направлении радиального нагружения имеет прогрессивную амортизационную характеристику.

8. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что прогрессивная амортизационная характеристика на отдельных участках различна.

9. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что амортизационная втулка (10) с внутренней и/или с внешней стороны имеет канавки (17, 19), которые с обеих сторон ограничены перемычками (18, 20).

10. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть перемычек (18, 20) различается по толщине, и/или по ширине, и/или расстоянием друг от друга.

11. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что перемычки (18, 20) проходят аксиально, по периферии или по диагонали.

12. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что канавки (17, 19) проходят по всей длине амортизационного элемента (10).

13. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что перемычки (18, 20) образуют плоскости прилегания для подшипника скольжения или направляющей (3).

14. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что внешние канавки (17) и внутренние канавки (19) расположены на одинаковом угловом расстоянии друг от друга.

15. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что внешние канавки (17) имеют одинаковую ширину и внутренние канавки (19) имеют одинаковую ширину.

16. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что центральная продольная ось каждой внешней перемычки (18) и центральная продольная ось соответствующей внутренней канавки (19) расположены в общей радиальной плоскости, при этом центральная продольная ось каждой внешней канавки (17) и центральная продольная ось соответствующей внутренней перегородки (20) расположены в общей радиальной плоскости.

17. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что внутренние канавки (19) имеют ширину, меньшую, чем ширина внешних канавок (17).

18. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что внешние канавки (17) и/или внутренние канавки (19) в поперечном сечении выполнены дугообразными.

19. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что радиусы поперечного сечения внутренних канавок (19) и внешних канавок (17) одинаковы.

20. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что амортизационный вкладыш (10) в зоне внешних перемычек (18) и соответствующих внутренних канавок (19) имеет толщину, отличающуюся от толщины в зоне внешних канавок (17) и соответствующих внутренних перемычек (20).

21. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что на обращенном от тормозного диска конце направляющей (3) установлено запорное кольцо (14), один торец которого также образует смещаемый упорный выступ для амортизационного вкладыша (10).

22. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что расстояние между плечом (13) и обращенным к нему торцом запорного кольца (14) больше, чем ширина амортизационного вкладыша (10).

23. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что зазор, образованный за счет большего расстояния между плечом (13) и запорным кольцом (14), по отношению к ширине амортизационного вкладыша (10) соответствует в основном половине воздушного зазора.

24. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что в обращенной к тормозному диску концевой зоне направляющей (3) расположено демпфирующее кольцо (15), которое выполнено из демпфирующего материала, предпочтительно из эластичного материала.

25. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что демпфирующее кольцо (15) расположено во внутреннем пространстве гофрированного кожуха (9), который закреплен с одной стороны на направляющей (3), а с другой стороны на суппорте (1) тормозного механизма.

26. Дисковый тормоз по любому из пп.1-25, отличающийся тем, что расположенные с наружной стороны канавки амортизационного вкладыша (10) выполнены в виде смазочных канавок (16).