ТОРМОЗ Российский патент 2015 года по МПК F16D65/22 F16D51/22 F16D125/28 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к тормозу, в частности к барабанному тормозу.

Уровень техники

Известны барабанные тормоза, у которых на тормозном щите установлены ведущая тормозная колодка и ведомая тормозная колодка. Тормозные колодки имеют дугообразную форму. Ведущая тормозная колодка установлена на тормозном щите посредством шкворня, и ведомая тормозная колодка установлена на тормозном щите посредством шкворня. На конце тормозных колодок, удаленном от шкворня, имеется S-образный кулачок, установленный на валу включения. Одна лапка S-образного кулачка зацепляется с ведущей тормозной колодкой, обычно через ролик, и другая лапка S-образного кулачка зацепляется с ведомой тормозной колодкой, обычно через ролик. Поворот вала включения заставляет S-образный кулачок раздвигать ролики ведущей и ведомой тормозных колодок, тем самым приводя поверхность трения ведущей и ведомой тормозных колодок в контакт с тормозным барабаном, тем самым тормозя тормозной барабан.

На транспортных средствах неиндивидуального пользования конец вала включения, удаленный от S-образного кулачка, приводится в действие приводом, обычно пневматическим приводом.

Пневматический привод и рычаг являются относительно громоздкими, и поэтому для этих компонентов необходимо предусматривать пространство.

Ось вала всегда параллельна оси вращения колеса (которая совпадает с осью вращения тормозного барабана). При этом периферическое и радиальное позиционирование S-образного кулачка обязательно определяет периферическое и радиальное позиционирование конца вала включения, удаленного от S-образного кулачка (поскольку ось вала лежит параллельно оси колеса). Таким образом, в отношении известных тормозов свобода выбора конструкции ограничена.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является создание тормоза, который можно легко использовать в конструкции транспортного средства, причем для различных компонентов тормоза присутствуют пространственные ограничения.

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением предлагается тормоз, содержащий тормозную колодку, которая может перемещаться между включенным положением и выключенным положением, и определяет ось вращения соответствующего тормозного барабана, вал включения, который может поворачиваться вокруг оси вала, и устройство включения, предназначенное для передачи поворота вала включения в перемещение тормозной колодки из выключенного положения во включенное положение, причем преимущественно ось вращения непараллельна оси вала.

При выполнении оси вала под углом относительно оси вращение колеса внутренний конец вала и, следовательно, соответствующие рычаг и воздушная камера могут располагаться иначе, нежели в том же радиальном и/или периферическом положении, что и устройство включения. Например, внутренний конец вала включения необязательно должен располагаться в том же радиальном и/или периферическом положении, что и S-образное кулачковое устройство включения или Z-образное кулачковое устройство включения.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается тормоз, содержащий тормозную колодку, имеющую дугообразную поверхность трения, определяющую ось колодки, причем тормозная колодка может перемещаться между включенным положением и выключенным положением, причем вал включения может поворачиваться вокруг оси вала, и устройство включения, предназначенное для передачи поворота вала в перемещение дугообразной тормозной колодки из выключенного положения во включенное положение, причем ось колодки непараллельна оси вала.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение описывается лишь как пример со ссылками на прилагаемые графические материалы, на которых

на фиг.1 приведен изометрический вид предлагаемого тормоза в выключенном положении,

фиг.2 представляет собой вид сбоку тормоза, показанного на фиг.1,

фиг.3 представляет собой вид сверху тормоза, показанного на фиг.1,

фиг.4 представляет собой вид сзади тормоза, показанного на фиг.1,

на фиг.5 приведен изометрический вид тормоза, показанного на фиг.1, во включенном положении,

фиг.6 представляет собой схематический вид сбоку второго варианта осуществления предлагаемого тормоза,

фиг.7 представляет собой вид сверху тормоза, показанного на фиг.6,

фиг.8 представляет собой вид сзади тормоза, показанного на фиг.6,

фиг.9 представляет собой вид сбоку третьего варианта осуществления предлагаемого тормоза, и

фиг.10 представляет собой вид сверху тормоза, показанного на фиг.9.

Осуществление изобретения

На фиг.1-5 показан тормоз 10, имеющий дугообразную тормозную колодку. В данном случае тормозная колодка является ведущей колодкой 12, имеющей переднюю кромку 14 и заднюю кромку 16. Ведущая колодка 12 установлена с возможностью поворота возле задней кромки на шкворне 18. Ведущая колодка 12 имеет фрикционный материал 20, приклеенный и/или приклепанный или иным образом прикрепленный к телу 22 колодки. Фрикционный материал имеет дугообразную поверхность трения 21. Возле передней кромки ведущей колодки имеется палец 24, на котором с возможностью поворота установлен цилиндрический ролик 26. Цилиндрический ролик 26, таким образом, поворачивается вокруг оси 25.

Ведущая колодка 12 является совершенно обычной и известной из уровня техники.

Шкворень 18 установлен на тормозном щите 30. Тормозной щит 30 жестко прикреплен к транспортному средству, обычно к концу оси соответствующего транспортного средства через отверстия 31. Таким образом, тормозной щит 30 имеет установочную сторону 32 тормоза и неустановочную сторону 34 тормоза на противоположной стороне колодки от установочной стороны. Обычно, когда тормозной щит установлен на соответствующее транспортное средство, установочная сторона 32 будет представлять собой внутреннюю сторону тормоза, а неустановочная сторона 34 представлять собой наружную сторону тормоза.

Вал включения 40 установлен с возможностью поворота в приливе 33 тормозного щита. Вал включения может поворачиваться вокруг оси S вала.

Тормозной барабан (не показан) установлен на ступице, связанной с колесом. Когда соответствующее транспортное средство движется в направлении вперед, колесо вращается против часовой стрелки, согласно виду на фиг.2. Колесо вращается вокруг оси D колеса, а тормозной барабан вращается вокруг оси А барабана, которая совпадает с осью D колеса. Ясно, что дугообразная поверхность трения 21 имеет ось С колодки, которая, когда колодка находится во включенном положении, совпадает с осью А барабана и осью D колеса.

Как можно видеть на фиг.4, ось S вала проходит под углом (отличным от нуля) относительно оси А барабана, в данном случае под углом 30°. Точка пересечения В оси S вала с осью А барабана лежит на неустановочной стороне 34 тормоза.

На конце 41 вала включения 40 установлен кулачок 42. Поворот в направлении против часовой стрелки вала включения 40 и, следовательно, поворот в направлении против часовой стрелки кулачка 42 (согласно виду на фиг.1) из положения, показанного на фиг.1, в положение, показанное на фиг.5, вызывает перемещение ведущей колодки 12 из выключенного положения, показанного на фиг.1, во включенное положение, показанное на фиг.5, осуществляя, таким образом, торможение. Как можно видеть при сравнении фиг.1 и 5, при перемещении между выключенным и включенным положениями ведущая колодка 12 поворачивается вокруг шкворня 18.

Когда кулачок поворачивается, он осуществляет линейный контакт с роликом 26. Таким образом, при повороте кулачка вокруг оси S вала, линейный контакт, который поверхность 43 кулачка осуществляет с роликом 26, представляется линией, параллельной оси А барабана.

Профили кулачка можно рассматривать как профиль рабочего выступа кулачка, приложенный к окружности основания.

В обычных тормозах, в которых ось вала кулачка параллельна оси колеса, окружность основания определяется цилиндром с профилем кулачка, приложенным к этой окружности цилиндрического основания. Однако в одном варианте осуществления настоящего изобретения окружность основания кулачка определяется конусом с приложенным соответствующим профилем рабочего выступа кулачка. В этом случае тормоз 10 дополнительно содержит ведомую колодку (не показана), установленную противоположно ведущей колодке. Вал включения 40 содержит и ведомый кулачок 44. При этом поворот вала включения будет вызывать прижатие как ведущей, так ведомой колодок к внутренней поверхности тормозного барабана.

Как уже упоминалось, точка пересечения В оси S вала и оси А барабана лежит на неустановочной стороне тормозной колодки. В других вариантах осуществления ось вала могла бы лежать под углом относительно оси барабана так, чтобы точка пересечения оси вала и оси барабана лежала на установочной стороне тормоза.

Как уже упоминалось, ось барабана проходит под углом 30° относительно оси вала. В других вариантах осуществления этот угол может варьироваться, например, ось барабана могла бы проходить под углом 5-30°, альтернативно 5-20°, альтернативно 5-15°.

Ось вала проходит под углом относительно плоскости Р, перпендикулярной оси вращения. Как показано на фиг.4, ось S вала проходит под углом 60° относительно оси А барабана. В других вариантах осуществления ось вала могла бы проходить под углом относительно плоскости, перпендикулярной оси барабана, 60-85°, алтернативно 70-85°, альтернативно 75-85°, и это касается также осей валов, которые пересекают ось барабана, а также осей валов, которые скошены относительно оси барабана (см. ниже).

Как уже упоминалось, линия контакта между ведущим кулачком 42 и колодкой (в этом случае роликом 26) параллельна оси барабана. В других вариантах осуществления линия контакта между кулачком и колодкой могла бы быть параллельной оси вала. В других вариантах осуществления линия контакта между поверхностью кулачка и колодкой могла бы быть непараллельной оси вала и непараллельной оси барабана.

Поверхность 27 ролика 26 является цилиндрической. В других вариантах осуществления поверхность ролика необязательно должна быть цилиндрической, в частности эта поверхность могла бы быть конической.

Как показано на фиг.2, ось 25, вокруг которой поворачивается ролик 26, параллельна оси А барабана. В других вариантах осуществления ось ролика, с которым взаимодействует кулачок, может быть параллельной оси вала включения;

альтернативно, она может быть непараллельной оси вала включения и непараллельной оси барабана.

Как уже упоминалось, ось барабана пересекает ось вала. В других вариантах осуществления ось барабана может быть непараллельной оси вала и может не пересекать ось вала; иными словами, ось барабана могла бы быть скошенной относительно оси вала (см. фиг.6-8 и описание ниже). Если ось барабана скошена относительно оси вала, есть точка на оси вала, которая является ближайшей к оси барабана. Эта точка может располагаться на неустановочной стороне тормоза; альтернативно эта точка может располагаться на установочной стороне тормоза.

Как уже упоминалось, известные тормоза имеют вал кулачка, поворотный вокруг оси, параллельной оси колеса. В других известных тормозах используется "Z-образный" кулачковый механизм. В случае Z-образного кулачка для управления ведущей и ведомой колодками используются относительно короткие толкатели. Настоящее изобретение может применяться и к тормозам, в которых используются Z-образные кулачковые механизмы.

На фиг.6-8 показан тормоз 110, содержащий ведущую колодку 112, имеющую переднюю кромку 114 и заднюю кромку 116. Показана также ведомая колодка 150, имеющая переднюю кромку 151 и заднюю кромку 152. Ведущая и ведомая колодки окружены тормозным барабаном 153. Ведущая и ведомая колодки установлены на тормозном щите 130. Вал включения 140 (показанный схематически на фиг.7 и 8) содержит устройство включения 160 в виде Z-образного кулачкового механизма. Z-образный кулачковый механизм содержит контурный конец 161 вала, имеющий карманы 162 и 163. Толкатели 164 и 165 установлены с возможностью скольжения в стаканах 166 и 167, установленных на тормозном щите 130. Каждый толкатель содержит карман 164А и 165А.

Один конец штока 168 толкателя сидит в кармане 162, а противоположный конец штока 168 толкателя сидит в кармане 164А. Один конец штока 169 толкателя сидит в кармане 163, а противоположный конец штока 169 толкателя сидит в кармане 165А.

Для торможения вал включения 140 поворачивается в направлении против часовой стрелки (согласно виду на фиг.6), тем самым заставляя шток 168 толкателя перемещать толкатель 164, который в свою очередь перемещает ведущую колодку 112 в зацепление с тормозным барабаном 153. Одновременно с этим шток 169 толкателя заставляет скользить толкатель 165, который в свою очередь перемещает ведомую колодку 150 в зацепление с тормозным барабаном 153.

Барабан вращается вокруг оси А. Оси С ведущей и ведомой колодок и ось D колеса совпадают с осью А барабана. Ось S вала скошена относительно оси А барабана. Это можно лучше всего увидеть на фиг.7 и 8. На фиг.7 наглядно показано, что ось S вала непараллельна оси А барабана. На фиг.8 наглядно показано, что ось S вала не пересечет ось А барабана. Точка Е - это точка на оси S вала, которая является ближайшей к оси А барабана, и это лучше всего видно при сравнении фиг.7 и 8. В этом случае точка Е лежит на средней точке барабана. В других вариантах осуществления точка Е могла бы быть на неустановочной стороне 134 тормоза; альтернативно точка Е могла бы быть на установочной стороне тормоза.

Фиг.7 представляет собой вид сверху тормоза; иными словами, фиг.7 представляет собой вид в направлении стрелки F на фиг.6, т.е. вдоль линии, соединяющей устройство включения 160 (т.е. Z-образный кулачковый механизм) с осью А барабана, причем эта линия перпендикулярна оси барабана. Как можно видеть на фиг.7, если смотреть в этом направлении, ось вала Н проходит под углом относительно оси А барабана (в этом случае приблизительно под углом 20°) к ведущей колодке. В альтернативных вариантах осуществления вал мог бы проходить под углом 5-30°, алтернативно 5-20°, алтернативно 5-15°, либо к ведущей колодке, либо к ведомой колодке, если смотреть фиг.7.

Фиг.8 представляет собой вид в направлении стрелки G, т.е., в направлении линии, перпендикулярной линии, соединяющей устройство включения 160 с осью А барабана (эта линия перпендикулярна оси барабана). Как можно видеть на фиг.8, если смотреть в этом направлении, ось S вала не проходит под углом относительно оси А барабана, хотя в других вариантах осуществления ось вала могла бы проходить под углом (если смотреть в этом направлении) так, чтобы точка Е (точка на оси S вала, ближайшая к оси А барабана) лежала на неустановочной стороне, алтернативно так, чтобы точка Е лежала на установочной стороне. Если смотреть в этом направлении, ось S может проходить под углом относительно оси барабана 5-30°, алтернативно 5-20°, алтернативно 5-15°.

Изобретение охватывает любой угол (в том числе 0°) между осью вала и осью барабана, если смотреть в направлении стрелки G, и любой угол (в том числе 0°) между осью вала и осью барабана, если смотреть в направлении стрелки F, если эти оси непараллельны.

На фиг.9 и 10 показан третий вариант осуществления предлагаемого тормоза 210, у которого элементы, выполняющие ту же функцию, что и элементы тормоза 10, обозначены позициями на 200 больше. Как можно видеть, ось S вала проходит под углом (отличным от нуля) относительно оси А барабана на виде на обеих фиг.9 и 10.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Тормоз содержит тормозную колодку, вал включения и устройство включения. Тормозная колодка может перемещаться между включенным положением и выключенным положением и определяет ось вращения соответствующего тормозного барабана. Вал включения может поворачиваться вокруг оси вала. Устройство включения предназначено для передачи поворота вала включения в перемещение тормозной колодки из выключенного положения во включенное положение, причем ось вращения непараллельна оси вала. Достигается упрощение и компактность устройства. 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Тормоз, содержащий тормозную колодку, которая может перемещаться между включенным положением и выключенным положением, и определяет ось вращения соответствующего тормозного барабана, вал включения, который может поворачиваться вокруг оси вала, и устройство включения, предназначенное для передачи поворота вала включения в перемещение тормозной колодки из выключенного положения во включенное положение, причем ось вращения непараллельна оси вала.

2. Тормоз по п.1, в котором указанная ось вала пересекает указанную ось вращения.

3. Тормоз по п.2, в котором тормозная колодка установлена на тормозном щите, расположенном на установочной стороне тормозной колодки, причем имеется и неустановочная сторона тормозной колодки, противоположная установочной стороне, и ось вала пересекает указанную ось вращения на указанной неустановочной стороне.

4. Тормоз по п.2, в котором тормозная колодка установлена на тормозном щите, расположенном на установочной стороне тормозной колодки, причем ось вала пересекает указанную ось вращения на указанной установочной стороне.

5. Тормоз по п.3 или 4, в котором ось вращения пересекает указанную ось вала под углом 5-30°, альтернативно 5-20°, альтернативно 5-15°.

6. Тормоз по п.1, в котором указанная ось вала не пересекает указанную ось вращения.

7. Тормоз по п.6, в котором тормозная колодка установлена на тормозном щите, расположенном на установочной стороне тормозной колодки, причем имеется и неустановочная сторона тормозной колодки, противоположная установочной стороне, и имеется точка на оси вала, ближайшая к оси вращения, причем указанная точка расположена на указанной неустановочной стороне.

8. Тормоз по п.6, в котором тормозная колодка установлена на тормозном щите, расположенном на установочной стороне тормозной колодки, причем имеется точка на оси вала, расположенная ближайшей к оси вращения, и указанная точка расположена на указанной установочной стороне.

9. Тормоз по одному из пп.6, 7 или 8, в котором ось вала проходит под углом относительно плоскости, перпендикулярной оси вращения, 5-30°, альтернативно 5-20°, альтернативно 5-15°.

10. Тормоз по п.1, в котором устройство включения представляет собой кулачок, закрепленный на валу включения.

11. Тормоз по п.10, в котором кулачок находится в линейном контакте с поверхностью тормозной колодки, причем указанный линейный контакт параллелен указанной оси вращения.

12. Тормоз по п.11, в котором указанная поверхность выполнена на ролике, главная ось которого параллельна указанной оси вращения.

13. Тормоз по п.10, в котором кулачок находится в линейном контакте с поверхностью тормозной колодки, причем указанный линейный контакт параллелен оси вала.

14. Тормоз по п.13, в котором указанная поверхность выполнена на ролике, главная ось которого параллельна оси вала.

15. Тормоз по п.10, в котором кулачок находится в линейном контакте с поверхностью тормозной колодки, причем указанный линейный контакт не параллелен оси вращения и не параллелен оси вала.

16. Тормоз по п.15, в котором указанная поверхность выполнена на ролике, главная ось которого не параллельна оси вращения и не параллельна оси вала.

17. Тормоз по п.1, в котором устройство включения представляет собой элемент, работающий на сжатие.

18. Тормоз по п.1, в котором предусмотрены дополнительная тормозная колодка, которая может перемещаться между включенным положением дополнительной тормозной колодки и выключенным положением дополнительной тормозной колодки, и дополнительное устройство включения, предназначенное для передачи поворота вала включения в перемещение дополнительной тормозной колодки из ее выключенного положения в ее включенное положение.