ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗНОЙ МЕХАНИЗМ С САМОУСИЛЕНИЕМ И ТОРМОЗНАЯ НАКЛАДКА Российский патент 2013 года по МПК F16D65/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к дисковому тормозному механизму с самоусилением в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения, а также к соответствующей тормозной накладке.

Уровень техники

Дисковые тормозные механизмы с самоусилением, известные, к примеру, из DE 102006036278 В3, требуют наличия воздействующих в процессе торможения на тормозную накладку аксиальных усилий для поддержания зажимного усилия, которое подается от электромеханического приводного механизма или от пневматически управляемого тормозного цилиндра через зажимающее устройство. Благодаря этому, приводной механизм может иметь существенно меньшие габариты.

Такое самоусиление достигается при помощи устройства самоусиления, которое является составной частью зажимающего устройства.

При этом в направляющей пластине закреплены подвижные в аксиальном направлении относительно тормозного диска нажимные плунжеры, которые в сочетании с тормозной накладкой со стороны зажима, обычно с несущим диском тормозной накладки, на котором располагается фрикционная накладка, или с нажимным диском тормозной накладки в качестве составной части тормозной накладки, образуют, соответственно, разжимную опору, для чего каждый нажимной плунжер с торцевой стороны имеет шарик опоры, который находится внутри углубления, снабженного в направлении периферии; тормозного диска изнутри вовне рампами с подъемом.

При торможении, то есть когда тормозная накладка с помощью зажимающего устройства прижимается к тормозному диску, тормозная накладка под действием сил трения в процессе прижима к тормозному диску перемещается в направлении его вращения, причем одновременно соответствующая рампа перемещается вдоль шарика опоры, с усилением воздействующего на тормозной диск аксиально-ориентированного тормозного усилия.

При отпуске тормозного механизма тормозная накладка посредством возвратной пружины перемещается в исходное положение, в котором разжимная опора практически не функционирует.

В процессе эксплуатации выявляются, однако, некоторые проблемы, так как разжимная опора, будучи не прикрытой, повергается далее атмосферным и метеорологическим воздействиям. Такое, так называемое «открытое функционирование» разжимной опоры приводит к сильным загрязнениям и коррозионным явлениям, что может иметь следствием полный выход из строя устройства самоусиления или, по меньшей мере, ограничение его работоспособности.

Раскрытие изобретения

В основе изобретения лежит задача усовершенствовать дисковый тормозной механизм с самоусилением и, соответственно, тормозную накладку в соответствии с оригинальной версией таким образом, чтобы ее эксплуатационная надежность была долговременным образом улучшена, и срок ее службы увеличен.

Эта задача решается посредством дискового тормозного механизма с признаками пункта 1 формулы изобретения и, соответственно, посредством тормозной накладки с признаками пункта 17 формулы изобретения.

Посредством герметизации разжимной опоры в нерабочем положении тормозного механизма, то есть когда, к примеру, шарик опоры находится в самом нижнем конечном; положении в углублении нажимного диска тормозной накладки, разжимная опора защищена от атмосферных и метеорологических воздействий настолько, что никакая влажность и никакие загрязнения не могут проникнуть в нее.

При этом обращенные друг к другу поверхности нажимного плунжера и нажимного диска тормозной накладки могут с уплотнением прилегать друг к другу в общей зоне перекрытия, причем посредством возвратной пружины, с помощью которой тормозная накладка выводится их положения торможения, нажимной диск тормозной накладки и, соответственно, тормозная накладка прижимается к нажимному плунжеру. В этом случае торцевые поверхности нажимного плунжера и поверхность прилегания; нажимного диска тормозной накладки образуют уплотнительную структуру.

Для выравнивания допусков в предпочтительном варианте на нажимном плунжере может быть предусмотрено уплотнительное кольцо, которое в исходном положении устройства самоусиления с уплотнением прилегает к нажимному диску тормозной; накладки и, соответственно, к тормозной накладке.

Чтобы удовлетворить механическим, и, в частности, термическим требованиям, такое уплотнительное кольцо изготовлено из термостойкого, однако, пластифицируемого: материала. К тому же, уплотнительное кольцо может быть выполнено из меди или термостойкого полимера.

Для дальнейшей защиты от коррозии, в соответствии с идеей изобретения, тела; качения разжимной опоры, то есть обычно шарики опоры, изготавливаются из нержавеющего и износостойкого материала. Кроме того, подходящими являются, к примеру, поддающиеся закалке легированные хромом и никелем стали, твердые сплавы или керамика.

Вкладыши для скользящих опор, в которые помещены тела качения, могут быть изготовлены из нержавеющего или оцинкованного стального листа.

Пункт 17 формулы изобретения демонстрирует тормозную накладку для дискового тормозного механизма, в частности тормозную накладку для дискового тормозного механизма с самоусилением, с нажимным диском тормозной накладки, на котором располагается фрикционная накладка, и которая имеет один или два следующих признака

а) и b): а) на нажимном диске тормозной накладки или на выполненном с возможностью установки на нажимном диске тормозной накладки другом диске, на обращенной от фрикционной накладки стороне выполнено, по меньшей мере, одно углубление, имеющее контур рампы, b) нажимной диск тормозной накладки или другой диск имеют на обращенной от фрикционной накладки стороне заплечик, с приемным элементом, в котором может удерживаться нажимной плунжер.

Таким образом, непосредственно в тормозную накладку интегрируются другие функциональные элементы, а именно, с одной стороны, по меньшей мере, один контур рампы для тела качения и, в качестве альтернативы - или в особо предпочтительном варианте в дополнение - фиксатор, по меньшей мере, для одного нажимного плунжера. В предпочтительном варианте под этим заплечиком понимается заплечик для среднего из трех нажимных плунжеров.

В соответствии с предпочтительным вариантом усовершенствования тормозной накладки в соответствии с изобретением рампы разжимной опоры помещены в отдельную вставку, которая соединена с нажимным диском тормозной накладки и, соответственно, с несущим диском тормозной накладки, к примеру, посредством сварки.

Вместо этого, рампы могут быть выполнены цельно с нажимным; диском тормозной накладки, и посредством подходящей дополнительной обработки в достаточной степени подготовлены в плане износостойкости и коррозионностойкости.

Такой цельный вариант осуществления может быть реализован особенно экономично и компактно.

Данный вариант осуществления изобретения дает также гарантию того, что соответствующие конструктивные элементы разжимной опоры при смене тормозных накладок не могут быть снова использованы.

Защиту разжимной опоры от метеорологических условий, прежде всего, от воздействующих на нее в процессе эксплуатации автомобиля водяных брызг, образует конструкция направляющей пластины в форме ванны, причем тормозная накладка и, соответственно, нажимной диск тормозной накладки частично находится внутри ванны.

Кромка в форме ванны перекрывает, таким образом, тормозную накладку, вследствие чего, в сочетании с чашеобразной формой направляющей пластины в зоне приемного элемента нажимного плунжера образуется лабиринтное уплотнение, которое работает и при торможении, то есть когда тормозная накладка в отношении нажимного плунжера и, соответственно, направляющей пластины через разжимную опору не задействована, и уплотнение между нажимным плунжером и нажимным диском тормозной накладки через уплотнительную структуру не предоставляется более в достаточной мере. Водяные брызги и потоки воды, благодаря имеющей форму ванны конструкции направляющей пластины, не могут проникнуть непосредственно в образованный между направляющей пластиной и нажимным диском тормозной накладки зазор.

Дополнительно или в альтернативном варианте в качестве защиты разжимной опоры на соответствующем шарике опоры может быть закреплено соответствующее уплотнение, которое выполнено таким образом, что герметизирует снаружи, во-первых, имеющее рампы углубление, а, во-вторых, зону опоры в нажимном плунжере, то есть упомянутый выше вкладыш для опоры.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения обозначены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Краткое описание чертежа

Пример осуществления изобретения описывается далее на основании приложенного чертежа.

Единственная фигура демонстрирует фрагмент дискового тормозного механизма в соответствии с изобретением в разрезе на виде сверху.

На фигуре 1 представлен дисковый тормозной механизм с самоусилением, с удерживаемой на стационарном суппорте 8 тормозного механизма скобой 1 дискового тормозного механизма, с тормозной накладкой 2 со стороны зажима и со стороны срабатывания, которые выполнены с возможностью прижима к диску тормозного механизма. В примере представлена лишь тормозная накладка 2 со стороны зажима.

Для зажима предусмотрено зажимное устройство в форме поворотного рычага 5 и тормозного плунжера 6, посредством которого тормозная накладка 2 может перемещаться в аксиальном направлении относительно поворотной оси диска тормозного механизма.

Далее предусмотрено устройство самоусиления, которое имеет разжимные опоры 10, с которыми соответствующим образом сопряжены нажимные плунжеры 4, и которые находятся в контакте с регулировочным устройством для обусловленной износом регулировки тормозной накладки 2.

Нажимные плунжеры 4 своей обращенной к тормозной накладке 2 концевой зоной удерживаются в направляющей пластине 9, которая выполнена с возможностью перемещения в суппорте 8 тормозного механизма в направлении зажима.

Каждая разжимная опора 10 имеет вставленный с торцевой стороны в соответствующем нажимном плунжере 4 и позиционированный там во вкладыше 13 для скользящей опоры шарик 12 опоры, который, с другой стороны, находится внутри полусферического углубления, боковая стенка которого выполнена в виде поднимающейся рампы 11.

При торможении, то есть когда посредством тормозного рычага 5 тормозная накладка 2 прижимается к тормозному диску, возникают касательные усилия, под действием которых тормозная накладка 2 смещается в направлении вращения тормозного диска, с изменением расстояния от тормозной накладки 2 до нажимного плунжера 4.

При отпуске тормозного механизма тормозная накладка 2 посредством возвратной пружины 7 переводится обратно в так называемое разжатое исходное положение, в котором шарик 12 опоры, практически не функционируя, находится в углублении тормозной накладки 2.

В этом положении, которое представлено на фигуре, нажимной плунжер 4 и нажимной диск 3 тормозной накладки 2 плотно прилегают друг к другу, включая разжимную опору 10.

Для выравнивания допусков в примере на обращенном к нажимному диску 3 тормозной накладки конце нажимного плунжера 4 расположено уплотнительное кольцо, которое в предпочтительном варианте выполнено из термостойкого, пластифицируемого материала, и которое с уплотнением прилегает к соответствующей поверхности нажимного диска 3 тормозной накладки.

В качестве альтернативы или в дополнение к этому, как в примере, на шарике 12 опоры располагается уплотнительное кольцо 23, посредством которого вкладыш 13 для скользящей опоры и разжимная опора 10 герметизированы по отношению к окружающей среде.

Для размещения содержащего рампы 11 углубления, это углубление может быть выполнено цельно с нажимным диском 3 тормозной накладки, как показано в примере осуществления в левой части фигуры. В качестве альтернативы имеется также возможность предусмотреть углубление в отдельной вставке 16, которая жестко соединена с нажимным диском 3 тормозной накладки.

Направляющая пластина 9 в зоне своего приемного элемента для нажимного плунжера имеет выпуклость, ориентированную противоположно тормозной накладке 2, в то время как на своей обращенной к тормозной накладке 2 стороне она снабжена круговой кромкой 15 в форме ванны, которая ограничивает имеющее форму ванны углубление направляющей пластины 9, в котором частично находится тормозная накладка 2 или нажимной диск 3 тормозной накладки.

Посредством кромки 15 в форме ванны действенным образом обеспечивается то обстоятельство, что и в случае отжима тормозной колодки 2 от нажимного плунжера 4 образующийся в процессе торможения между направляющей пластиной 9 и нажимным диском 3 тормозной накладки зазор защищен от водяных брызг.

Тормозной плунжер 6 своей соответствующей концевой зоной таким образом удерживается в снабженном задним вырезом 19 приемном элементе 18, что при обусловленном торможением поперечном смещении тормозной накладки 2 возможно отклонение, причем шарик 21, посредством которого тормозной плунжер 6 опирается на тормозной рычаг 5, функционирует как поворотная опора.

Приемный элемент 18 расположен в сформированном заплечике 17 нажимного диска 3 тормозной накладки, с воронкообразным отверстием 22 для вставки, через которое может вставляться тормозной плунжер 6.

Для аксиального стопорения в круговом пазу тормозного плунжера 6 расположено пружинящее кольцо 20, которое при вставке тормозного плунжера 6 в приемный элемент 18 сжимается, а после введения разжимается и прилегает к заднему вырезу 19.

Перечень ссылочных позиций

1 скоба дискового тормозного механизма

2 тормозная накладка

3 нажимной диск тормозной накладки

4 нажимной плунжер

5 тормозной рычаг

6 тормозной плунжер

7 возвратная пружина

8 суппорт тормозного механизма

9 направляющая пластина

10 разжимная опора

11 рампа

12 шарик опоры

13 вкладыш для скользящей опоры

14 уплотнительное кольцо

15 кромка в форме ванны

16 вставка

17 заплечик

18 приемный элемент

19 задний вырез

20 кольцо

21 шарик

22 отверстие для вставки

23 уплотнительное кольцо

Изобретения относятся к области машиностроения, в частности к дисковым тормозным механизмам. Дисковый тормозной механизм с самоусилением содержит удерживаемую на стационарном суппорте тормозного механизма скобу дискового тормозного механизма, с тормозными накладками, устройство самоусиления и выполненный с возможностью приведения в действие посредством тормозного рычага тормозной плунжер, с зажимающим устройством и с регулировочным устройством для регулировки износа тормозной накладки и/или тормозного диска. Устройство самоусиления имеет нажимной плунжер, который через разжимную опору с торцевой стороны прилегает к тормозной накладке со стороны зажима и который своей обращенной к тормозной накладке концевой зоной располагается в подвижно удерживаемой в суппорте тормозного механизма направляющей пластине. Разжимная опора в нерабочем положении устройства самоусиления окружена уплотнительной структурой. Тормозная накладка содержит углубление, имеющее контур рампы, а нажимной диск тормозной накладки или другой диск содержат на обращенной от фрикционной накладки стороне заплечик, с приемным элементом, выполненным с возможностью удерживания нажимного плунжера. Достигается повышение эксплуатационной надежности и увеличение срока службы. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Дисковый тормозной механизм с самоусилением,
a) с удерживаемой на стационарном суппорте (8) тормозного механизма скобой (1) дискового тормозного механизма, с тормозной накладкой (2) со стороны зажима и с тормозной накладкой (2) стороны срабатывания, которые выполнены с возможностью прижима к тормозному диску,
b) с устройством самоусиления и выполненный с возможностью приведения в действие посредством тормозного рычага (5) тормозной плунжер (6), присоединенный к нажимному диску (3) тормозной накладки, с зажимающим устройством и с регулировочным устройством для регулировки износа тормозной накладки и/или тормозного диска, причем
c) устройство самоусиления имеет, по меньшей мере, один нажимной плунжер (4), который через разжимную опору (10) с торцевой стороны прилегает к тормозной накладке (2) со стороны зажима и который своей обращенной к тормозной накладке (2) концевой зоной располагается в подвижно удерживаемой в суппорте (8) тормозного механизма направляющей пластине (9), отличающийся тем, что
d) разжимная опора (10) в нерабочем положении устройства самоусиления окружена уплотнительной структурой.

2. Дисковый тормозной механизм с самоусилением по п.1, отличающийся тем, что уплотнительная структура образована посредством герметичного прилегания торцевой стороны нажимного плунжера (4) к тормозной накладке (2).

3. Дисковый тормозной механизм с самоусилением по п.1 или 2, отличающийся тем, что на обращенной к тормозной накладке (2) концевой зоне нажимного плунжера (4) закреплено уплотнительное кольцо (14), прилегающее к тормозной накладке (2).

4. Дисковый тормозной механизм с самоусилением по п.3, отличающийся тем, что уплотнительное кольцо (14) выполнено из термостойкого, пластифицируемого материала.

5. Дисковый тормозной механизм с самоусилением по п.3, отличающийся тем, что уплотнительное кольцо (14) выполнено из меди или из термостойкого полимера.

6. Дисковый тормозной механизм с самоусилением по п.1, отличающийся тем, что образующие разжимную опору (10) конструктивные элементы изготовлены из коррозионно-стойкого и износостойкого материала.

7. Дисковый тормозной механизм с самоусилением по п.1, отличающийся тем, что разжимная опора (10) снабжена шариком (12) опоры, который в нажимном плунжере (4) помещен в закрепленный в нем вкладыш (13) для скользящей опоры и который выполнен из закаливаемой хромоникелевой стали, из твердого сплава или из керамики.

8. Дисковый тормозной механизм с самоусилением по п.7, отличающийся тем, что предусмотренное углубление для размещения шарика (12) опоры в тормозной накладке (2), боковые поверхности которого выполнены в виде рампы (11) с подъемом, расположено во вставке (16), соединенной с нажимным диском (3) тормозной накладки (2).

9. Дисковый тормозной механизм с самоусилением по п.8, отличающийся тем, что углубление, принимающее шарик (12) опоры, расположено в тормозной накладке нажимного диска.

10. Дисковый тормозной механизм с самоусилением по п.1, отличающийся тем, что направляющая пластина (9) на своей обращенной к тормозной накладке (2) стороне имеет кромку (15) в форме ванны, которая в раскрытом рабочем положении раздвижной опоры (10) перекрывает образованный между направляющей планкой (9) и тормозной накладкой (2) зазор.

11. Дисковый тормозной механизм с самоусилением по п.1, отличающийся тем, что уплотнительная структура образована посредством расположенного на шарике (12) опоры уплотнительного кольца (23).

12. Дисковый тормозной механизм с самоусилением по п.1 или 8, отличающийся тем, что нажимной диск (3) тормозной накладки имеет заплечик (17) с приемным элементом (18), внутри которого аксиально расположен тормозной плунжер (6).

13. Дисковый тормозной механизм с самоусилением по п.12, отличающийся тем, что приемный элемент (18) имеет задний вырез (19), в зацепление с которым входит кольцо (20) тормозного плунжера (6).

14. Дисковый тормозной механизм с самоусилением по п.13, отличающийся тем, что кольцо (20) выполнено как пружинное кольцо.

15. Дисковый тормозной механизм с самоусилением по п.13, отличающийся тем, что приемный элемент (18) имеет воронкообразное отверстие (22) для вставки.

16. Дисковый тормозной механизм с самоусилением по п.13, отличающийся тем, что пружинящее кольцо (20) расположено внутри кругового паза тормозного плунжера (6) с возможностью радиального перемещения.

17. Тормозная накладка для дискового тормозного механизма, в частности для дискового тормозного механизма с самоусилением, с нажимным диском (3) тормозной накладки, на котором расположена фрикционная накладка, отличающаяся тем, что:
a) на нажимном диске (3) тормозной накладки или на выполненном с возможностью установки на нажимном диске тормозной накладки другом диске, на обращенной от фрикционной накладки стороне выполнено, по меньшей мере, одно углубление, имеющее контур рампы,
b) нажимной диск (3) тормозной накладки или другой диск содержат на обращенной от фрикционной накладки стороне заплечик (17) с приемным элементом (18), выполненным с возможностью удерживания нажимного плунжера (6).

18. Тормозная накладка по п.17, отличающаяся тем, что боковые поверхности углубления выполнены в виде рампы (11) с подъемом.

19. Тормозная накладка по п.18, отличающаяся тем, что рампы образуют поверхности обкатки тел качения.

20. Тормозная накладка по п.17 или 18, отличающаяся тем, что углубление расположено в нажимном диске (3) тормозной накладки.

21. Тормозная накладка по п.17, отличающаяся тем, что углубление расположено во вставке (16), соединенной с нажимным диском (3) тормозной накладки.

22. Тормозная накладка по п.17, отличающаяся тем, что тормозной плунжер (6) выполнен с возможностью удерживания в приемном элементе (18) для аксиального стопорения.

23. Тормозная накладка по п.17, отличающаяся тем, что приемный элемент (18) на своей внутренней поверхности имеет, по меньшей мере, один задний вырез (19).

24. Тормозная накладка по п.17 или 23, отличающаяся тем, что приемный элемент (18) имеет воронкообразное отверстие (22) для вставки.