ТОРМОЗНАЯ НАКЛАДКА ДЛЯ ДИСКОВОГО ТОРМОЗНОГО МЕХАНИЗМА С УКОРОЧЕННОЙ НАКЛАДКОЙ Российский патент 2013 года по МПК F16D65/97 

Изобретение относится к тормозной накладке для дискового тормозного механизма с укороченной накладкой, имеющей заднюю пластину, причем на передней стороне задней пластины неподвижно установлена фрикционная накладка, а на обратной стороне предусмотрена демпфирующая пластина, причем к основной части задней пластины примыкает в направлении окружности, по меньшей мере, один крюкообразный направляющий конец, имеющий выступ, так что деталь в области направляющего конца толще, чем деталь основной части, причем на направляющем конце имеется, по меньшей мере, одна плоскость прилегания по касательной в направлении окружности и на нем предусмотрена опорная поверхность для радиального опирания в радиальном направлении, причем демпфирующая пластина имеет, по меньшей мере, одну загнутую планку, которая в своей области нахождения на задней пластине прилегает к радиальной опорной поверхности.

В таком дисковом тормозном механизме суппорт дискового колесного тормозного механизма имеет вращающийся в осевом направлении диск, причем в суппорте дискового колесного тормозного механизма расположена, по меньшей мере, пара тормозных накладок с возможностью перемещения в осевом направлении. Диск тормозного механизма испытывает нагрузку от тормозных накладок, причем окружные и радиальные силы отводятся по тормозным накладкам в суппорт дискового колесного тормозного механизма, так как тормозные накладки расположены в направлении окружности за счет плоскостей прилегания, а в радиальном направлении - за счет опорных поверхностей в суппорте дискового тормозного механизма.

Из патента DE 19602037 А1 известна тормозная накладка с демпфирующей пластиной, причем между держателем суппорта дискового колесного тормозного механизма и тормозной накладкой помещена планка L-или U-образной формы для подавления шума. Благодаря этому соединение планки с демпфирующей пластиной получается относительно мягким и гибким, а поэтому чувствительным к вибрации. В такой конструкции при распределении тормозного давления в суппорте дискового колесного тормозного механизма тормозная накладка вместе с демпфирующей пластиной сжимается и сдвигается по оси. Так как планка неплотно прилегает к тормозной накладке и есть зазоры и неопределенный контакт с задней пластиной, появляется возможность создания на стадии сжатия между планкой и держателем эффекта движения рывками с движениями в микрометрической области. Это значит, что планка движется, осуществляя чередование движений сцепления и движений проскальзывания. Этот эффект можно перенести в держатель и присоединенные к нему компоненты и тем самым побудить систему совершать колебания. Смазывание поверхностей скольжения также не решает проблему этого феномена колебаний, так как смазка при обычной эксплуатации автомобиля при пробеге менее тысячи километров вымывается. Однако это известное конструктивное решение нельзя применить к тормозным накладкам, имеющим выступ на направляющем конце. Тормозные накладки с утолщением задней пластины применяют все больше по причине роста тенденции к утяжелению автомобилей, а также к снижению массы вследствие снижения выброса СO₂.

Из патента DE 102006052178 А1 известна подобная тормозная накладка с демпфирующей пластиной и утолщенным направляющим концом, причем на демпфирующей пластине находится, по меньшей мере, один тангенциальный отогнутый край, который охватывает тангенциальную боковую поверхность задней пластины и переходит в планку. Другими словами, тангенциальный отогнутый край обходит область выступа задней пластины. Такая демпфирующая пластина обнаруживает недостатки с точки зрения изготовления, управления, а также прочности.

Задачей изобретения является создание тормозной накладки с демпфирующей пластиной и утолщенными направляющими концами, причем недостатки уровня техники устранены. Кроме того, описан способ изготовления демпфирующей пластины для тормозной накладки.

Согласно изобретению задача решается за счет того, что демпфирующая пластина в основной части задней пластины предусмотрена с возможностью смещения по оси относительно области планки назад. Таким образом, можно применять известную из патента DE 19602037 А1 конструкцию демпфирующей пластины с L- или U-образной планкой также на тормозных накладках, имеющих выступ на направляющем конце.

Форма, наиболее оптимальная для придания прочности демпфирующей пластине, получается преимущественно в результате того, что к основной области демпфирующей пластины примыкает область изгиба, которая переходит в область планки.

Согласно выгодной форме выполнения изобретения, по меньшей мере, часть области планки демпфирующей пластины прилегает к плоскости выступа, параллельной задней пластине, благодаря чему подавляются колебания, вызывающие шум.

Преимущественно область изгиба после процесса гибки демпфирующей пластины выполнена в виде плоскости, скошенной относительно основной части и области планки, за счет чего прочность демпфирующей пластины можно опять улучшить.

Мешающих при управлении углов можно избежать за счет того, что область планки согласно еще одной выгодной форме выполнения изобретения предусмотрена скошенной на плоскости, находящейся напротив планки.

Жесткого и неподвижного присоединения демпфирующей пластины можно добиться в том случае, если участок планки будет прилегать к передней стороне задней пластины в области планки с предварительным натяжением. Устраняются микродвижения деталей, которые могут вызвать нежелательные шумы.

Задача решается, кроме того, с помощью способа изготовления демпфирующей пластины для тормозной накладки, причем тормозная накладка содержит заднюю пластину и фрикционную накладку, которая находится на передней стороне задней пластины, причем к основной части задней пластины примыкает в направлении окружности, по меньшей мере, один крюкообразный направляющий конец, имеющий выступ, так что деталь направляющего конца толще, чем деталь основной части, причем на демпфирующей пластине находится планка, выполненная за одно целое с ней, и способ включает в себя три этапа: вырубку еще не загнутой заготовки демпфирующей пластины из плоского стального листа, сгибание области изгиба, которая примыкает к основной части, так что демпфирующая пластина в основной части смещена по оси назад относительно области планки, которая примыкает к области изгиба, и отгибание планки, так что загнутая планка прилегает к радиальной опорной поверхности направляющего конца.

Предпочтительно участок планки сгибают с возможностью его прилегания к передней стороне задней пластины в области планки с предварительным натяжением.

Прочие подробности и преимущества изобретения представлены на чертежах на основании примера выполнения.

На чертежах представлено следующее:

Фиг.1 система управления дискового тормозного механизма с держателем и заявленной тормозной накладкой;

Фиг.2 вид в перспективе обратной стороны тормозной накладки с демпфирующей пластиной;

Фиг.3 вид еще не согнутой демпфирующей пластины фиг.1 и 2;

Фиг.4 вид в перспективе демпфирующей пластины после изгиба;

Фиг.5 вид сбоку демпфирующей пластины согласно фиг.3 и 4 после изгиба.

На фиг.1 представлен вид в перспективе тормозной накладки 1. Как показано на фиг.2, она установлена в системе управления 13 дискового тормозного механизма с укороченной накладкой 10 с помощью держателя 14 и зажима 15, имеющего направляющую глубокую выемку 16.

Тормозная накладка 1 имеет заднюю пластину 2, демпфирующую пластину 24 и фрикционную накладку 3, которая запрессовывается или приваривается на передней стороне 9 задней пластины 2. Держатель 14 захватывает зажимами 15 диск тормозного механизма, который здесь не представлен. Этот диск тормозного механизма выполнен с возможностью вращения вокруг оси вращения. При торможении диск тормозного механизма испытывает в осевом направлении с обеих сторон нагрузку от пары тормозных накладок 1. Как видно на фиг.2, при этом в направлении окружности 11 тормозные силы, действующие на тормозные накладки 1, по касательным к плоскостям прилегания держателя 17, 18 прилагаются в направляющих глубоких выемках 16 к держателю 14. Другие силы, например сила момента и сила тяжести, действующие относительно диска тормозного механизма в радиальном направлении 12, могут воздействовать по радиальным опорным поверхностям 19 на держатель 14.

Для этого основная часть 20 задней пластины 2, на которой находится фрикционная накладка 3, переходит в направлении окружности 11 с обеих сторон в крюкообразный направляющий конец 4. Он входит в направляющую глубокую выемку 16 зажима 15. Возможны также тормозные накладки только с одним крюкообразным направляющим концом 4, однако в представленном здесь примере выполнения исходили из тормозной накладки 1, симметричной в направлении окружности 11. Для прилегания тормозной накладки 1 по касательной к держателю в направлении окружности 11 на направляющем конце 4 предусмотрены две тангенциальные плоскости прилегания 5, 6, которые при торможении, перенося силы, контактируют с плоскостями прилегания держателя 17, 18. Видно, что обе плоскости прилегания 5, 6 на направляющем конце 4 не могут одновременно взаимодействовать. Когда направляющий конец 4, показанный на фиг.2, находится относительно направления вращения диска тормозного механизма на стороне выхода, то для этого направляющего конца 4 необходим нажим, так как тормозные силы отводятся по плоскости прилегания 5 и соответствующей плоскости прилегания держателя 17. Если направление вращения выбирается таким, что направляющий конец 4 находится относительно диска тормозного механизма на стороне входа, то нужно тяговое усилие, и силовой поток идет в держатель 14 по двум плоскостям - по плоскости прилегания 6 направляющего конца 4 и по соответствующей плоскости прилегания держателя 18 направляющей глубокой выемки 16. Силы, действующие в радиальном направлении, переносятся по опорным поверхностям 7 в направляющем конце 4 в радиальные опорные поверхности 19 держателя 14.

Между опорной поверхностью 7 и радиальной опорной поверхностью 19 держателя 14 в области для планки 25 задней пластины 2 на демпфирующей пластине 24 расположена планка 27, которая через изогнутую область изгиба 28 примыкает к основной части 26 демпфирующей пластины 24. Подробное описание формы выполнения демпфирующей пластины дано ниже.

Эта планка 27 служит, кроме прочего, для облегчения возможности перемещения тормозной накладки 1 в направляющей глубокой выемке 16. Поэтому в большинстве случаев ее изготовляют из материала с низким коэффициентом скольжения и сцепления или наносят на нее соответствующее покрытие. Для борьбы с образованием шумов планку 27 нужно очень жестко соединить с задней пластиной 2. Шумы, названные скрипом, возникают тогда, когда тормоз приводят в действие, тормозная накладка 1 перемещается в направляющей глубокой выемке 16, а планка 27 при этом осуществляет в направляющей глубокой выемке 16 постоянное чередование скольжения и сцепления. Это очень высокочастотное чередующееся движение переносится в держатель 14 и вызывает возникновение шумов. Если планка 27 как можно более жестко соединена с задней пластиной 2, возможности совершать движения у планки 27 ограничены, а амплитуды колебаний сведены к минимуму. Таким образом, наложение планки 27 на заднюю пластину 2 определено. Амплитуды относительных микродвижений сведены к такому минимуму, что не возникает больше проблем, связанных с появлением существенных шумов.

В частности на фиг.1 видно, что направляющий конец 4 задней пластины 2 имеет сформированный выступ 23 для усиления, а также одновременно для увеличения опорной поверхности и плоскости прилегания 5, 6, 7. Благодаря этому деталь D направляющего конца 4, по меньшей мере, частично, в частности на опорной поверхности 7, толще, чем деталь d основной части 20. Выступ 23 тянется при этом преимущественно по участку направляющего конца 4, на котором опорная поверхность 7 переходит в плоскость прилегания 6, и проходит по существу в виде закругления вокруг участка опорной поверхности 7 и плоскости прилегания 6. При этом речь идет об участке, на который во время торможения действует сильная нагрузка и на котором имеется только одно ограниченное опорное поперечное сечение задней пластины 2. Благодаря сформированному выступу 23 получается также усиление этого критического по прочности поперечного сечения. Для соответствующего воздействия на магнитный поток в задней пластине 2 между плоскостью 30 выступа 23, которая параллельна задней пластине 2, и неутолщенной областью направляющего конца 4 выполнен переход в виде скоса 32. В то же время выступ 23 сформирован на обратной стороне 8 задней пластины 2, которая (т.е. обратная сторона) повернута от фрикционной накладки 3. Таким образом, направление тормозной накладки качественно улучшается также при сильно запертой фрикционной накладке 3, так как в распоряжении постоянно имеется достаточно соразмерная опорная поверхность 7.

Выступ 23 сформирован на задней пластине 2 за одно целое с ней путем вытеснения материала. Для этого применяют технологически благоприятное сочетание способа деформации и способа точной вырезки или листовой холодной штамповки. При этом выбирают форму выступа 23, а также определяют контур задней пластины 2. Вообще заднюю пластину 2 изготавливают из необработанного фрагмента, полученного из плоского стального листа путем холодной штамповки или точной вырезки. Желаемую форму выступу 23 задают путем соответствующего формирования ответной выемки в контропоре или выталкивателе во время точной вырезки, изменения формы или предварительного холодной штамповки. Альтернативно можно сформировать выступ 23 с опорной поверхностью 7 и плоскостью прилегания 6 в процессе деформации, в частности в процессе обжима. Остаточный контур задней пластины 2, за исключением опорной поверхности 7 и плоскости прилегания 6, определяют в процессе последующей обработки методом точной вырезки или холодной штамповки. Типовая толщина детали D выступа 23 равна примерно 1,1-1,5-кратной толщине детали d основной части задней пластины.

Известные демпфирующие пластины для тормозных накладок 1 с описанными выше выступами 23 имеют, по меньшей мере, тангенциальный буртик, который окружает тангенциальную боковую поверхность задней пластины и переходит в планку. Таким образом, выступы 23 выдалбливают в демпфирующей пластине. Однако такое изготовление демпфирующей пластины является дорогостоящим и имеет недостатки, в частности в отношении управления и прочности демпфирующей пластины.

Изобретение помогает избежать эти недостатки, как это видно из последующего описания. Для этого на фиг.3 показана неизогнутая, первоначальная форма демпфирующей пластины 24, представленной на фиг.1 и 2. На фиг.4 показан вид в перспективе демпфирующей пластины 24 после ее изгиба. Кроме того, на фиг.5 представлен вид сбоку демпфирующей пластины 24 согласно фиг.3 и 4 после изгиба.

Как видно, в частности, на фиг.1, 4 и 5, демпфирующая пластина 24 предусмотрена в основной части 20 задней пластины 2 смещенной по оси назад относительно области планки 25. К уже описанной основной части 26 демпфирующей пластины 24 примыкает область изгиба 28, которая после изгиба демпфирующей пластины 24 выполнена в виде плоскости, которая скошена относительно основной части 26. Эта область изгиба 28 переходит в область 29, в которой находится планка 27. Благодаря такому выполнению демпфирующей пластины 24 получается форма, наиболее оптимальная с точки зрения прочности.

Показанный на фиг.5 фрагмент области 33 планки 27 при изготовлении отгибают таким образом, что она после монтажа демпфирующей пластины 24 на задней пластине 2 прилегает к передней стороне 9 задней пластины 2 в области планки 25 с предварительным натяжением. Благодаря этому достигается неподвижное и прочное соединение демпфирующей пластины 24 с задней пластиной 2, что исключает даже незначительные движения элементов, которые могут вызвать нежелательные шумы.

В то же время согласно фиг.1 область планки 29 демпфирующей пластины 24, по меньшей мере, частично прилегает к плоскости 30 выступа 23, которая (плоскость) расположена параллельно задней пластине 2, за счет чего также достигается подавление колебаний, вызывающих шумы.

Кроме того, область планки 29 на плоскости, находящейся напротив планки 27, предусмотрена скошенной в целях устранения углов, мешающих при управлении.

Процесс изготовления описанной выше демпфирующей пластины 24 включает в себя следующие этапы:

- вырубку еще не загнутой заготовки демпфирующей пластины 24 из плоского стального листа,

- сгибание области изгиба 28, которая примыкает к основной части 26, так что демпфирующая пластина 24 в основной части 26 смещена по оси назад относительно области планки 29, которая прилегает к области изгиба 28, и

- отгибание планки 27, так что загнутая планка 27 прилегает к радиальной опорной поверхности 7 направляющего конца 4.

На следующем этапе изгиба часть области 33 планки 27 загибают таким образом, что она (часть области 27) прилегает к передней стороне 9 задней пластины 2 в области планки 25 с предварительным натяжением.

Перечень позиций

1 тормозная накладка

2 задняя пластина

3 фрикционная накладка

4 направляющий конец

5 плоскость прилегания

6 плоскость прилегания

7 опорная поверхность

8 обратная сторона

9 передняя сторона

10 накладка для дискового тормозного механизма

11 направление окружности

12 радиальное направление

13 система управления

14 держатель

15 зажим

16 направляющая глубокая выемка

17 плоскость прилегания держателя

18 плоскость прилегания держателя

19 опорная поверхность держателя

20 основная часть

23 выступ

24 демпфирующая пластина

25 область планки

26 основная часть

27 планка

28 область изгиба

29 область планки

30 плоскость

31 плоскость

32 скос

33 фрагмент области

D толщина детали

d толщина детали

Изобретения относятся к области машиностроения, в частности к тормозным накладкам для дисковых тормозных механизмов транспортных средств. Тормозная накладка имеет заднюю пластину. На передней стороне задней пластины жестко установлена фрикционная накладка, а на обратной стороне предусмотрена демпфирующая пластина. К основной части задней пластины присоединен, в направлении окружности, крюкообразный направляющий конец. Направляющий конец имеет выступ. На направляющем конце предусмотрена опорная поверхность для радиального опирания в радиальном направлении. Демпфирующая пластина имеет загнутую планку, которая в области задней пластины прилегает к радиальной опорной поверхности. Демпфирующая пластина в основной части задней пластины аксиально смещена относительно области назад. Способ изготовления демпфирующей пластины для тормозной накладки заключается в вырубке еще не загнутой заготовки демпфирующей пластины из плоского стального листа. Затем производят сгибание области изгиба, примыкающей к основной части, так что демпфирующая пластина в основной части смещена по оси назад относительно области планки, которая прилегает к области изгиба. После чего отгибают планку, так что загнутая планка прилегает к радиальной опорной поверхности направляющего конца. Достигается обеспечение возможности более плотного прилегания пластины к элементам тормозной накладки и как следствие снижение вибрации пластины при работе тормоза. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Тормозная накладка (1) для дискового тормозного механизма с укороченной накладкой (10), имеющая заднюю пластину (2),
- причем на передней стороне (9) задней пластины (2) жестко установлена фрикционная накладка (3), а на обратной стороне (8) предусмотрена демпфирующая пластина (24),
- причем к основной части (20) задней пластины (2) присоединен в направлении окружности, по меньшей мере, один крюкообразный направляющий конец (4), имеющий выступ (23), так что толщина (D) направляющего конца (4) больше, чем толщина (d) основной части (20),
- и причем на направляющем конце (4) имеется, по меньшей мере, одна плоскость прилегания (6) для прилегания по касательной в направлении окружности,
- и на нем предусмотрена опорная поверхность (7) для радиального опирания в радиальном направлении,
- и причем демпфирующая пластина (24) имеет, по меньшей мере, загнутую планку (27), которая в области (25) задней пластины (2) прилегает к радиальной опорной поверхности (7), отличающаяся тем, что
- демпфирующая пластина (24) в основной части (20) задней пластины (2) аксиально смещена относительно области (25) назад.

2. Тормозная накладка по п.1, отличающаяся тем, что к основной части (26) демпфирующей пластины (24) примыкает область изгиба (28), которая переходит в область (29).

3. Тормозная накладка по п.2, отличающаяся тем, что область (29) планки демпфирующей пластины (24), по меньшей мере, частично прилегает к плоскости (30) выступа (23), которая параллельна задней пластине (2).

4. Тормозная накладка по п.2, отличающаяся тем, что область изгиба (28) после изгиба демпфирующей пластины (24) выполнена в виде плоскости (31), скошенной относительно основной части (26) и области (29).

5. Тормозная накладка по п.4, отличающаяся тем, что область (29) предусмотрена скошенной в области, находящейся напротив планки (27).

6. Тормозная накладка по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что часть области (33) планки (27) с предварительным натяжением прилегает к передней стороне (9) задней пластины (2) в области (25).

7. Способ изготовления демпфирующей пластины (24) для тормозной накладки (1) по п.1, в котором тормозная накладка (1) имеет заднюю пластину (2) и фрикционную накладку (3), которая находится на передней стороне (9) задней пластины (2), причем к основной части (20) задней пластины (2) примыкает в направлении окружности, по меньшей мере, один крюкообразный направляющий конец (4), имеющий выступ (23), так что толщина (D) направляющего конца (4) больше, чем толщина (d) основной части (20), и причем на демпфирующей пластине (24) выполнена за одно целое с ней планка (27), отличающийся следующими операциями:
- вырубка еще не загнутой заготовки демпфирующей пластины (24) из плоского стального листа,
- сгибание области изгиба (28), которая примыкает к основной части (26), так что демпфирующая пластина (24) в основной части (26) смещена по оси назад относительно области (29), которая прилегает к области изгиба (28), и
- отгибание планки (27), так что загнутая планка (27) прилегает к радиальной опорной поверхности (7) направляющего конца (4).

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что включает дополнительное отгибание, при котором частичную область (33) планки (27) отгибают, так что она (частичная область (33)) выполнена с возможностью прилегания с предварительным натяжением к передней стороне (9) задней пластины (2) в области (25).