ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ С ПРЕОБРАЗУЮЩИМ ДВИЖЕНИЕ ПАТРОНОМ Российский патент 2015 года по МПК F16D65/14 F16D55/226 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к дисковому тормозу, содержащему плавающую скобу, охватывающую тормозной диск, снабженную неподвижной колодкой и образующую цилиндр, в котором расположен тормозной поршень, снабженный подвижной колодкой и выдвигаемый для обжатия тормозного диска, причем:

• тормозной поршень приводится в действие гидравлическим приводом и стояночной тормозной системой, действующей на тормозной поршень посредством преобразующего движение патрона (преобразователя движения), который преобразует движение поворота расположенного на скобе рычага стояночного тормоза в поступательное движение тормозного поршня,

• цилиндр имеет переднюю часть, в которой расположен тормозной поршень, и заднюю часть, образующую гнездо, в котором расположен преобразующий движение патрон, имеющий осесимметричную форму и примыкающий к подвижной колодке и дну цилиндра,

• патрон герметично пропущен через осевое отверстие, выполненное в дне цилиндра, для соединения своего вала управления с рычагом стояночного тормоза.

Уровень техники

Подобный дисковый тормоз описан в публикации EP 1936227. Эта публикация относится, в частности, к способу сборки дискового тормоза, в частности, сборки преобразующего движение патрона, который преобразует вращательное движение рычага стояночного тормоза в поступательное движение тормозного поршня для выключения или выключения стояночного тормоза.

В известной конструкции задняя часть патрона содержит штифт, установленный в отверстии, выполненном в дне гнезда, предназначенного для установки патрона в цилиндре скобы тормоза. Эта конструкция относительно сложна в изготовлении и монтаже, а штифт при включении стояночного тормоза испытывает воздействие значительных крутящих усилий.

Задача изобретения

Задача, положенная в основу настоящего изобретения, заключается в том, чтобы упростить изготовление скобы тормоза, уменьшив количество деталей в составе преобразующего движение патрона, и сократить затраты на изготовление скобы.

Раскрытие изобретения и его преимущества

С этой целью предложен дисковый тормоз указанного выше типа, отличающийся тем, что:

А) преобразующий движение патрон (преобразователь движения) имеет:

А₁) заднюю часть, упирающуюся в дно гнезда цилиндра и включающую в себя:

- опору в виде втулки с буртиком, упирающимся в дно гнезда вокруг выполненного в дне сквозного отверстия, через которое частично проходит втулка, и

- вал управления, соединенный с рычагом стояночного тормоза и снабженный первым диском;

А₂) переднюю часть, упирающуюся в тормозной поршень, установленную с возможностью поступательного перемещения относительно цилиндра, но зафиксированную от проворачивания относительно него и включающую в себя:

- толкатель, снабженный вторым диском, взаимодействующим с первым диском вала управления посредством подвижных шариков, расположенных между наклонными поверхностями двух дисков, для преобразования относительного вращательного движения между двумя дисками в поступательное движение толкателя,

- обойму (кожух), удерживающую толкатель в цилиндре посредством пружинного держателя,

- возвратную пружину, расположенную между обоймой и толкателем для противодействия поступательному движению, создаваемому дисками и шариками;

Б) цилиндр в своей задней части, образующей гнездо для преобразующего движение патрона, имеет по меньшей мере один продольный паз, а толкатель имеет на своей периферии (боковой поверхности) продольный выступ, поперечное сечение которого соответствует поперечному сечению продольного паза, для взаимодействия с пазом и фиксации передней части патрона от проворачивания с обеспечением свободы ее поступательного перемещения.

Таким образом, удержание толкателя, т.е. подвижной гайки преобразователя движения, от проворачивания (фиксация от вращения) достигается непосредственно на скобе без необходимости применения промежуточных деталей, поскольку фиксация от вращения обеспечивается сопряжением продольного выступа или выступов, расположенных на передней части патрона, с продольным пазом или пазами, выполненными в гнезде патрона в скобе.

Соответственно, значительным преимуществом изобретения является исключение из конструкции задней обоймы патрона, а также штифта, устанавливаемого в отверстии в дне скобы для фиксации задней обоймы от проворачивания.

В соответствии с изобретением обойма задней части известного патрона заменена простой задней опорой с L-образным профилем в продольном сечении. Исключение обоймы задней части улучшает дренируемость контура тормозной системы, т.е. благоприятствует сливу тормозной жидкости, поскольку предлагаемый в изобретении преобразующий движение патрон не имеет деталей с замкнутыми полостями. Это упрощает изготовление обоймы и уменьшает длину цилиндра, или выемки, в скобе, в которой расположен патрон.

Изобретение также упрощает сборку патрона, которая проводится непосредственно в рамках технологического процесса сборки тормоза, исключая применение специального оборудования для получения патрона в сборе. Обойма уже не защелкивается на заднем корпусе патрона, что исключает риск образования задиров.

Наконец, изобретение может быть реализовано применительно к поршням или толкателям меньшего диаметра по сравнению с поршнями или толкателями, используемыми в настоящее время, при неизменных создаваемых ими усилиях.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения гнездо патрона в скобе имеет три продольных паза, а толкатель снабжен тремя продольными выступами (стержнями), причем продольные пазы равномерно распределены по окружности гнезда, т.е. расположены на равных угловых расстояниях друг от друга, а выступы расположены соответственно расположению пазов.

Эти три продольных паза во взаимодействии с тремя продольными выступами, имеющимися на толкателе патрона, отлично удерживают толкатель от проворачивания, одновременно позволяя избежать проблем, связанных со значительным крутящим моментом, который может быть приложен к толкателю посредством выполненного в виде шариковой передачи соединения между дисками. Эта отличная фиксация от проворачивания также благоприятствует обратному перемещению толкателя при выключении стояночного тормоза.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один продольный паз гнезда имеет контур поперечного сечения в форме дуги окружности, в частности в форме полуокружности, а продольный выступ на толкателе имеет контур поперечного сечения в форме дуги окружности, идентичной дуге окружности поперечного сечения паза. Пазы и выступы такой формы очень просты в изготовлении, в частности, что касается выполнения каждого паза методом механической обработки.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения продольный выступ выполнен в виде стержня, проходящего назад от второго диска и охватывающего заднюю часть патрона по меньшей мере на части ее осевой длины.

Длина продольного выступа, который, таким образом, в продолговатом исполнении представляет собой стержень (гребень), прежде всего при наличии нескольких продольных выступов, сформированных на толкателе, число которых предпочтительно равно трем, отлично обеспечивает направление перемещения толкателя, т.е. плавность его поступательного движения в пазах как направляющих, и фиксацию (от проворачивания) толкателя в скобе. Стержни, выступающие назад, позволяют уменьшить осевую длину преобразующего движение патрона, причем не в ущерб качеству направления перемещения толкателя, тем более потому, что стержни поддерживаются в окружаемом ими свободном пространстве как задней опорой, так и диском на валу управления патрона. В этих условиях даже воздействие на стержни значительного усилия не может выдавить стержни из их пазов, поскольку стержни удерживаются в пазах и заблокированы там благодаря наличию задней части патрона.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения гнездо патрона имеет уступ, выполненный для упора в него закраины обоймы, и окружной паз, выполненный под пружинный держатель.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения обойма представляет собой изделие, изготовленное из упругой стали, выполненное в целом конической формы и имеющее основание в форме короны, из которого выходят лепестки, соединенные с закраиной, и расположенные между ними промежуточные лепестки, сопрягаемые своими свободными концами с пружинным держателем.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения обойма представляет собой изделие, изготовленное из упругой стали, выполненное в целом конической формы и имеющее основание в виде кольца, из которого выходят лепестки, соединенные с закраиной, и промежуточные лепестки, имеющие свободные концы и сопрягаемые с пружинным держателем.

Такая обойма и ее взаимодействие, с одной стороны, с уступом, а с другой стороны, с окружным пазом, в котором располагается пружинный держатель, обеспечивают отличное стопорение преобразующего движение патрона в его гнезде за счет геометрического замыкания и жесткое крепление патрона к корпусу скобы. Этот стопор надежен и не может открыться самопроизвольно. Для его открытия потребуется специальный инструмент, такой как втулка, воздействующая на обойму конической формы для постепенного отжатия лепестков обоймы, что позволяет отвести разрезную закраину и освободить ее из паза. Установка осуществляется в тех же условиях путем выполнения действий в обратном порядке.

В целом дисковый тормоз, оснащенный таким преобразующим движение патроном, прост в изготовлении и сборке ввиду малого количества деталей. Изобретение обеспечивает отличное функционирование тормоза и гарантирует его надежность.

Краткое описание чертежей

Ниже настоящее изобретение рассматривается подробнее со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - схематический продольный разрез скобы тормоза, охватывающей тормозной диск, с тормозным поршнем, но без преобразующего движение патрона;

на фиг.2А и 2Б - два выполненных в различных ракурсах вида в перспективе преобразующего движение патрона;

на фиг.3 - вид в продольном разрезе цилиндра скобы тормоза и крепления преобразующего движение патрона, причем последний показан неразрезанным;

на фиг.4 - вид в перспективе толкателя;

на фиг.5 - покомпонентное изображение основных компонентов преобразующего движение патрона.

Осуществление изобретения

Для упрощения описания предлагаемого в изобретении дискового тормоза в качестве продольной ориентации принято осевое направление, проходящее вдоль оси х-х, показанной на фиг.1, причем слева на чертеже расположена передняя сторона, а справа - задняя сторона, так что тормозной поршень передней стороной обращен к своей тормозной колодке, а задней стороной - к гнезду в скобе. Аналогичным образом передняя часть преобразующего движение патрона расположена со стороны тормозного поршня, а задняя часть - со стороны дна его гнезда в скобе.

На фиг.1, 2А и 2Б изображен дисковый тормоз 1, связанный с гидроприводом тормозной системы и системой управления стояночным тормозом. Плавающая скоба 100 охватывает тормозной диск 2 и снабжена неподвижной колодкой 3 и подвижной колодкой 4, т.е. является опорой для этих колодок. Подвижная колодка перемещается тормозным поршнем 5, расположенным в цилиндре (или корпусе) 110 скобы 100. Цилиндр 110 ограничивает герметично изолированную камеру 111, подсоединенную посредством подвода 112 к контуру тормозной системы, на чертеже не показанному. В этой герметично изолированной камере 111 расположен преобразующий движение патрон 200 (фиг.2А, 2Б), упирающийся в дно 114 гнезда 113 в цилиндре скобы. Гнездо 113 является продолжением цилиндра 110 для тормозного поршня. В дне 114 гнезда выполнено отверстие 115, через которое герметично выведен конец патрона 200 (фиг.3) для обеспечивающего передачу движения соединения с рычагом 120 стояночного тормоза, который связан с органом управления стояночным тормозом и вращательное движение (поворот) которого преобразуется в поступательное перемещение, передаваемое на тормозной поршень 5.

Преобразующий движение патрон 200, показанный на фиг.2А-5, имеет заднюю часть 210 и переднюю часть 260.

Задняя часть 210 образована Т-образной в продольном сечении опорой 211, содержащей втулку 212 с буртиком 213. Втулка 212 расположена в отверстии 115, выполненном в дне 114 скобы 100, а ее буртик 213 опирается на поверхность дна 114, окружающую отверстие 115. Опора 211 снабжена уплотнительным кольцом 214, обеспечивающим уплотнение зазора между ней и отверстием 115, и в ней расположен вал 220 управления, образованный цилиндрической частью 221, оканчивающейся спереди первым диском 222. Цилиндрическая часть 221 проходит через втулку 212 опоры 211, выступая сзади скобы таким образом, чтобы на ней мог быть закреплен рычаг 120 стояночного тормоза. Диск 222 упирается в буртик 213 опоры 211. В передней поверхности диска 222 выполнены канавки переменной глубины, предназначенные для взаимодействия с шариками 230, которые установлены в обойме 231 и которые в тех же условиях взаимодействуют с толкателем 270, установленным с возможностью поступательного перемещения.

Передняя часть 260 преобразующего движение патрона 200 включает в себя толкатель 270, образованный втулкой 271, снабженной сзади вторым диском 272, в поверхности которого выполнены канавки 273 переменной глубины, дополняющие по своему расположению и форме канавки переменной глубины (не видимые) в первом диске 222 вала 220 управления. При качении шариков 230, число которых равно, например, трем, в соответствующих друг другу канавках диска 222 вала 220 управления и диска 272 толкателя 270 вращательное движение диска 222 вала 220 управления преобразуется в поступательное движение толкателя 270 посредством взаимодействия дополнительных наклонных поверхностей, образованных канавками, как это само по себе известно. Передняя часть 260 преобразующего движение патрона также включает в себя пружину 280 сжатия, установленную на цилиндрической втулке 271 толкателя и упирающуюся, с одной стороны, в диск 272 толкателя 270, а с другой стороны - в основание 291 обоймы 290, также установленной на втулке 271 толкателя 270.

Обойма 290 представляет собой изделие, изготовленное из упругой стали, выполненное в целом конической формы и имеющее спереди кольцо, образующее основание 291, из которого выходят лепестки 292, соединенные парами с двумя частями обращенной наружу разрезной закраины 293, и промежуточные лепестки 294, имеющие свободные концы. Пружинный держатель 201 установлен в обойме 290 вокруг лепестков 292, 294 и между ними, чтобы удерживать патрон 200 в его гнезде 113, выполненном в скобе 100. Для установки обоймы разрезную закраину 293 и пружинный держатель 201 известным образом сжимают посредством инструмента в виде втулки. Пружинный держатель 201 удерживает обойму 290, взаимодействуя со стенкой окружного паза 118, а разрезная закраина 293 помещается в гнездо 113 до упора в уступ 117 в скобе 100, как это предусмотрено процессом сборки, описанным в публикации EP 1936227, на которую выше приведена ссылка. Таким образом, патрон 200 удерживается в своем гнезде 113 от смещения в одном направлении за счет упора разрезной закраины 293 в уступ 117, а от смещения в противоположном направлении - пружинным держателем 201, зафиксированным в окружном пазу 118, так что свободу движения имеют только вал 220 управления и толкатель 270.

Толкатель 270 (фиг.4, 5) имеет один или несколько продольных выступов, которые в рассматриваемом примере выполнены в виде стержней 274, проходящих от диска 272 назад. Эти стержни 274 с полукруглым поперечным сечением вдвигаются в пазы 119 соответствующего поперечного сечения, выполненные в стенке гнезда 113 скобы 100 (фиг.3) в положениях, соответствующих расположению стержней. В предпочтительном исполнении имеется три стержня 274, расположенных на равных угловых расстояниях, т.е. равномерно распределенных в окружном направлении, вокруг оси x-x гнезда 113. Таким образом, толкатель 270 установлен в гнезде 113 с фиксацией от проворачивания, но с возможностью поступательного перемещения. Стержни 274 охватывают, или перекрывают, заднюю часть 210 патрона на уровне кромки диска 222 и буртика 213 опоры 211. Диск, образующий обойму 231, в которой размещены шарики, также удерживается (от радиального смещения) стержнями, что важно для изготовления сборочного узла, коим является преобразующий движение патрон, и значительно облегчает установку патрона в гнезде 113.

После установки патрона 200 вал 220 управления и его диск 222 имеют вращательную степень свободы, так что вращательное движение вала 220 управления приводит к повороту его диска 222 относительно диска 272, объединенного с толкателем 270, в результате чего толкателю 270 сообщается поступательное перемещение, передаваемое на тормозной поршень 5.

Толкатель 270 примыкает сзади к тормозному поршню 5 посредством не показанного на чертеже компенсатора износа тормозных колодок, расположенного в толкателе 270 и образующего гайку как элемент резьбовой пары, имеющий внутреннюю резьбу. Компенсация износа тормозных колодок осуществляется известным специалисту образом путем выдвижения гайки при отпущенном стояночном тормозе.

Патрон 200 состоит из малого числа деталей и представляет собой предварительно собранный узел, готовый к установке в выемку (гнездо) в скобе тормоза 100. Такая установка патрона не препятствует последующей установке тормозного поршня и не затрудняет ее, а также не нарушает впоследствии слив жидкости из контура тормозной системы.

Настоящее изобретение относится к области дисковых тормозных механизмов механических транспортных средств.

Перечень ссылочных обозначений

1 Дисковый тормоз 2 Тормозной диск 3 Неподвижная колодка 4 Подвижная колодка 5 Тормозной поршень 17 Окружной паз в гнезде 100 Скоба ПО Цилиндр 111 Поршневая камера 112 Подвод 113 Гнездо 114 Дно гнезда 115 Отверстие в дне гнезда 117 Уступ 118 Окружной паз 119 Продольный паз 120 Рычаг стояночного тормоза 200 Преобразующий движение патрон (преобразователь движения) 201 Пружинный держатель 210 Задняя часть патрона 211 Опора с Т-образным профилем в продольном сечении 212 Втулка 213 Буртик 214 Уплотнительное кольцо 220 Вал управления 221 Цилиндрическая часть 222 Первый диск 230 Шарики 231 Обойма, удерживающая шарики 260 Передняя часть патрона 270 Толкатель преобразующего движение патрона 271 Втулка 272 Второй диск 273 Канавки переменной глубины 274 Продольный выступ / стержень 275 Гайка 280 Пружина сжатия 290 Обойма 291 Основание 292 Лепесток 293 Разрезная закраина 294 Промежуточный лепесток

Изобретение относится к области автомобильного транспорта, в частности к дисковым тормозам транспортных средств. Дисковый тормоз содержит плавающую скобу, тормозной поршень, приводимым в действие посредством преобразующего движение патрона, задняя часть которого упирается в дно гнезда, выполненного в скобе под этот патрон, и включает в себя вал управления, проходящий через дно гнезда. Передняя часть патрона упирается в тормозной поршень. Патрон имеет толкатель, снабженный диском, взаимодействующим с диском вала управления посредством шариков, расположенных между дисками с возможностью качения по дорожкам, выполненным в виде наклонных поверхностей, для преобразования вращательного движения одного диска относительно другого в поступательное перемещение толкателя. Патрон удерживается в своем гнезде от смещения обоймой, упруго прижатой к стенке гнезда. Толкатель имеет продольные выступы, входящие в продольные пазы, выполненные в стенке гнезда, тем самым удерживая толкатель от проворачивания с обеспечением свободы его поступательного перемещения. Достигается упрощение изготовления скобы тормоза за счет уменьшения количества деталей в составе преобразующего движение патрона. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Дисковый тормоз, содержащий плавающую скобу (100), охватывающую тормозной диск (2), снабженную неподвижной колодкой (3) и образующую цилиндр (110), в котором расположен тормозной поршень (5), снабженный подвижной колодкой (4) и выдвигаемый для обжатия тормозного диска, причем:
- тормозной поршень (5) приводится в действие гидравлическим приводом и стояночной тормозной системой, действующей на тормозной поршень посредством преобразующего движение патрона (200), который преобразует движение поворота расположенного на скобе (100) рычага (120) стояночного тормоза в поступательное движение тормозного поршня (5),
- цилиндр (110) имеет переднюю часть, в которой расположен тормозной поршень (5), и заднюю часть, образующую гнездо (113), в котором расположен преобразующий движение патрон (200), имеющий осесимметричную форму и примыкающий к подвижной колодке (4) и дну цилиндра,
- патрон (200) герметично пропущен через осевое отверстие, выполненное в дне (114) цилиндра, для соединения своего вала управления с рычагом (120) стояночного тормоза,
отличающийся тем, что:
А) преобразующий движение патрон (200) имеет:
А₁) заднюю часть (210), упирающуюся в дно (114) гнезда (113) цилиндра и включающую в себя:
- опору (211) в виде втулки (212) с буртиком (213), упирающимся в дно гнезда (113) вокруг выполненного в дне сквозного отверстия (115), через которое частично проходит втулка (212), и
- вал (220) управления, соединенный с рычагом (120) стояночного тормоза и снабженный первым диском (222);
А₂) переднюю часть (260), упирающуюся в тормозной поршень (5), установленную с возможностью поступательного перемещения относительно цилиндра (110), но зафиксированную от проворачивания относительно него и включающую в себя:
- толкатель (270), снабженный вторым диском (272), взаимодействующим с первым диском (222) вала (220) управления посредством подвижных шариков (230), расположенных между наклонными поверхностями (273) двух дисков (222, 272), для преобразования относительного вращательного движения между двумя дисками (222, 272) в поступательное движение толкателя (270),
- обойму (290), удерживающую толкатель (270) в цилиндре (110) посредством пружинного держателя (210), и
- возвратную пружину (280), расположенную между обоймой и толкателем для противодействия поступательному движению, создаваемому дисками (222, 272) и шариками (230);
Б) цилиндр (110) в своей задней части, образующей гнездо (113) для преобразующего движение патрона (200), имеет по меньшей мере один продольный паз (119), а толкатель (270) имеет на своей периферии продольный выступ (274), поперечное сечение которого соответствует поперечному сечению продольного паза (119), для взаимодействия с пазом и фиксации передней части (260) патрона (200) от проворачивания с обеспечением свободы ее поступательного перемещения.

2. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что гнездо (113) патрона (200) в скобе (100) имеет три продольных паза (119), а толкатель (270) снабжен тремя продольными выступами (274), причем продольные пазы (119) равномерно распределены по окружности гнезда, а выступы (274) расположены соответственно расположению пазов (118).

3. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что продольный паз (119) гнезда (113) имеет контур поперечного сечения в форме дуги окружности, в частности в форме полуокружности, а продольный выступ (274) на толкателе (270) имеет контур поперечного сечения в форме дуги окружности, идентичной дуге окружности поперечного сечения паза (119).

4. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что продольный выступ (274) выполнен в виде стержня, проходящего назад от второго диска (272) и охватывающего заднюю часть (210) патрона по меньшей мере на части ее осевой длины.

5. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что гнездо (113) патрона (200) имеет уступ (117), выполненный для упора в него закраины (293) обоймы (290), и окружной паз (118), выполненный под пружинный держатель (201).

6. Дисковый тормоз по п.1, отличающийся тем, что обойма (290) представляет собой изделие, изготовленное из упругой стали, выполненное в целом конической формы и имеющее основание (291) в виде кольца, из которого выходят лепестки (292), соединенные с закраиной (293), и промежуточные лепестки (294), имеющие свободные концы и сопрягаемые с пружинным держателем (201).