УЗЕЛ СОЕДИНИТЕЛЬНОГО ФЛАНЦА И ТОРМОЗНОГО ДИСКА Российский патент 2016 года по МПК F16D65/12 F16D65/847 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к сборке соединительного фланца с ободом колеса и тормозным диском.

В частности, настоящее изобретение относится к сборке соединительного фланца с ободом колеса и тормозным диском, например, для грузовых транспортных средств.

Уровень техники

Как известно, промышленные транспортные средства имеют опорные элементы ободов колес или ступицы, содержащие подшипники, которые являются достаточно жесткими для выдерживания высоких транспортных нагрузок.

Как правило, эти ступицы соединяются с осями или тяговыми осями или двигателями, которые обеспечивают свободное вращение подшипника и, таким образом, соединенного с ними обода колеса, или передачу крутящего момента.

В случае, когда эти ступицы используются в грузовых транспортных средствах, корпусные подшипники должны выдерживать даже очень высокие нагрузки. Несмотря на то, что трение между осью и ступицей ограничивается, благодаря использованию, например, роликоподшипников, в случае, когда воздействие, которое должно передаваться через подшипник, является весьма значительным, имеет место постоянное сильное нагревание подшипника и всех компонентов. Это тепло должно надлежащим образом рассеиваться для обеспечения надлежащего функционирования подшипников, помещенных в ступицу, и, таким образом, соединенного с ней диска для дискового тормоза.

Кроме того, приведенная в действие тормозная система обуславливает выделение тепла. Фактически, торможение транспортного средства преобразует, за счет трения между его компонентами, кинетическую энергию в тепловую энергию. То, что диск для дискового тормоза соединен с опорной ступицей обода колеса, обуславливает в случае повторного интенсивного торможения, например, в случае, когда транспортное средство должно двигаться под уклон на горном перевале, значительное повышение температуры диска для дискового тормоза, а также его участков, соединенных со ступицей, и, в частности, с подшипником, тем самым, вызывая еще более значительное нагревание подшипника, установленного в ступице. В случае, когда тормозной диск не охлаждается должным образом, это может препятствовать надлежащему функционированию не только диска, но и подшипника.

Таким образом, существует необходимость разработки и внедрения решения, которое обеспечит надлежащее охлаждение не только диска для дискового тормоза, но также и границы между диском для дискового тормоза и подшипником.

Известны решения, которые предлагают средства для прохождения охлаждающего воздуха через обод колеса, в частности, фланцевое соединение между ступицей и ободом колеса.

Например, в документе EP 1161385, SAF Holland GmbH, приводится описание монтажного устройства для колеса, которое содержит ступицу и фланец, имеющее участок сборки колеса, который должен присоединяться к колесу, и имеющее участок сборки ступицы, который должен присоединяться к ступице. Между участком сборки колеса и участком сборки ступицы предусмотрены вентиляционные каналы.

Это решение имеет существенные недостатки, поскольку оно позволяет охлаждающему воздуху проходить через отверстия ступицы и соединительного фланца обода за счет отвода тепла, вырабатываемого поверхностями торможения, в частности, поверхностью торможения, обращенной к ободу, но не способствует охлаждению тепла, вырабатываемого подшипником, или передаваемого подшипнику через барабан от тормозного диска.

Другие решения в отношении отверстий соединительного фланца ступицы и обода известны из документов US 3,952,820, SKF Nova А.В. и из документа US 5,921,633, Fag Automobiltechnik AG, однако, они имеют недостатки решения из документа EP 1161385.

Таким образом, существует необходимость в изготовлении дискового фланца в сборе для дискового тормоза, который обеспечит надлежащее охлаждение не только диска, но и подшипника, и, в частности, обеспечит надлежащее отведение охлаждающей жидкости.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить соединительный фланец для обода колеса и фланец и тормозной диск в сборе, что позволит устранить недостатки существующих конструкций, обеспечивая при этом надлежащее охлаждение подшипника и тормозного диска, а также решение, обеспечивающее простое внедрение и несложное техническое обслуживание и препятствующее непосредственному соединению тормозного диска с ободом колеса.

По общему варианту выполнения узел содержит фланец и диск. При этом вышеуказанный диск имеет тормозную ленту и барабан. Вышеуказанный барабан имеет наружную поверхность барабана. Вышеуказанный барабан пригоден для внутреннего размещения подшипника, так чтобы вышеуказанный диск был расположен между вышеуказанным подшипником и вышеуказанным фланцем. Фланец содержит внутреннее кольцо, соединенное с диском, и наружное кольцо, которое может быть соединено с ободом колеса. Вышеуказанный фланец также содержит промежуточный участок, который имеет сквозные отверстия фланца и ограничивается краем отверстия, который содержит самый внутренний краевой участок в радиальном направлении, т.е. ближайший к оси симметрии фланца и/или диска. Предпочтительно, по меньшей мере, один участок наружной поверхности барабана диска расположен радиально снаружи по отношению к краевому участку фланцевого отверстия, которое расположено наиболее радиально внутри.

По еще одному общему варианту выполнения узел содержит соединительный фланец для соединения обода колеса с тормозным диском. Вышеуказанный фланец содержит кольцевой элемент, продолжающийся вокруг оси симметрии. Вышеуказанный элемент содержит внутреннее кольцо, пригодное для соединения с тормозным диском и имеющее первую поверхность, продолжающуюся, по существу, радиально и обращенную к диску, а также вторую поверхность с противоположной стороны от диска. Вышеуказанное внутреннее кольцо содержит участок соединения с диском. Вышеуказанный элемент фланца также содержит наружное кольцо, пригодное для соединения с ободом колеса и имеющее третью поверхность, которая продолжается, по существу, радиально и обращена к диску, а также четвертую поверхность с противоположной стороны от диска, обращенную к ободу колеса. Вышеуказанное наружное кольцо содержит участок соединения с ободом. Вышеуказанный элемент фланца также содержит промежуточный соединительный участок между вышеуказанным внутренним кольцом и вышеуказанным наружным кольцом, при этом вышеуказанный промежуточный участок содержит некоторое количество фланцевых отверстий, которые распределены в окружном направлении. Каждое из вышеуказанных отверстий вышеуказанного некоторого количества отверстий имеет край отверстия, и каждое из вышеуказанных отверстий имеет радиальный внутренний участок, который ограничивает отверстие в направлении оси. Вышеуказанный узел также содержит диск для дискового тормоза, расположенный вокруг оси вращения. Вышеуказанный диск содержит тормозную ленту, которая продолжается вокруг вышеуказанной оси вращения и образует две противолежащие тормозные поверхности, пригодные для взаимодействия с колодками суппорта тормоза, расположенными с обеих сторон вышеуказанной тормозной ленты. Вышеуказанный диск также содержит барабан, который содержит соединительный фланец барабана, имеющий соединительный участок, пригодный для соединения барабана с установленным в нем подшипником. Вышеуказанный соединительный участок вышеуказанного соединительного фланца содержит поверхность, обращенную к подшипнику, и противолежащую поверхность, обращенную к фланцу, так чтобы вышеуказанный диск с его соединительным фланцем располагался между подшипником и соединительным фланцем и ободом колеса. Каждый барабан также содержит угловой или краевой участок, который расположен радиально снаружи соединительного участка. Вышеуказанный барабан также содержит тело барабана, которое соединяет вышеуказанный край с барабанной лентой и ограничивает наружное пространство снаружи барабана, например, пространство, содержащееся между барабаном и ободом барабана или снаружи обода колеса, а также обуславливает зазор между барабаном и установленным в нем подшипником. Этот зазор продолжается, по существу, в осевом направлении вдоль всего барабана до тех пор, пока он не достигнет вышеуказанного края. Предпочтительно, вышеуказанный край ограничивает, по меньшей мере, одно отверстие барабана, которое обеспечивает сообщение зазора между телом барабана и подшипником с наружной стороной барабана, а также с фланцевым отверстием. Вышеуказанное отверстие барабана имеет радиальный внутренний участок края отверстия барабана. Преимущественно, одно из вышеуказанных отверстий из вышеуказанного некоторого количества отверстий фланца имеет радиальный внутренний участок края отверстия, по существу, радиально выровненный или, по существу, на таком же расстоянии от оси симметрии относительно радиального внутреннего участка края отверстия барабана.

Благодаря наличию наружной поверхности барабана радиально снаружи по отношению к нижнему или радиальному внутреннему краю фланцевого отверстия, часть барабана может сообщаться с отверстием фланца для отвода охлаждающей жидкости, что обеспечивает охлаждение подшипника, а также охлаждение тормозного диска.

Кроме того, благодаря наличию барабана тормозного диска, на краю которого предусмотрено отверстие для отведения охлаждающей жидкости из зазора внутри барабана, который отделает ее от подшипника снаружи обода, проходя через фланцевое отверстие, имеется возможность надлежащим образом охлаждать также и внутреннюю сторону барабана и, тем самым, непосредственно также и подшипник, обеспечивая его непосредственное сообщение с наружной стороной обода колеса.

Кроме того, благодаря описанным решениям, существует возможность разборки колеса без отделения фланца от обода с целью легкой и быстрой возможной замены изношенного диска.

Кроме того, по варианту выполнения количество фланцевых отверстий равно количеству отверстий, предусмотренных на краю барабана, что уменьшает общее количество фланцевых отверстий и повышает их сопротивление напряжениям, которые возникают, например, в грузовых транспортных средствах. В то же время, такое решение обеспечивает получение фланца и, в частности, его внутреннего кольцо для соединения с диском меньшей массы и в то же время достаточно прочного, поскольку оно соединяется на большом протяжении или на соединительном участке с фланцем барабана и является тонким внутренним кольцом фланца с приемлемой прочностью, уменьшая при это массу узла в целом.

Благодаря предлагаемому решению, имеется возможность освободить тормозной диск от обода колеса и установить его между фланцем и подшипником, обеспечивая при этом надлежащую вентиляцию подшипника, что позволяет отводить охлаждающую жидкость из зазора между подшипником и диском непосредственно наружу колеса.

Эти и другие задачи решаются с помощью узла, описанного в п. 1 приложенной формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Различные варианты выполнения изобретения будут описаны ниже с помощью примеров выполнения, представленных только в виде неограничивающих примеров, со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

Фиг. 1 - аксонометрическое изображение в частичном разрезе узла, состоящего из диска для дискового тормоза, соединительного фланца для соединения диска с ободом, а также обода колеса в частичном разрезе для более наглядного изображения фланца диска;

Фиг. 2 - аксонометрическое изображение разреза узла из Фиг. 1;

Фиг. 3 - аксонометрическое изображение в частичном разрезе узла из Фиг. 1 с другой точки обзора;

Фиг. 4 - изображение в разобранном виде узла, состоящего из диска для дискового тормоза и соединительного фланца диска для соединения с ободом и подшипником, который может быть помещен внутрь барабана диска;

Фиг. 5 - вид спереди в частичном разрезе узла диска для дискового тормоза, соединенного с соединительным фланцем и ободом колеса;

Фиг. 6 - вид в разрезе узла из Фиг. 5;

Фиг. 7 - увеличенный фрагмент узла из Фиг. 6;

Фиг. 8 - аксонометрическое изображение соединительного фланца для соединения диска с ободом;

Фиг. 9 - вид спереди фланца из Фиг. 8;

Фиг. 10 - вид в разрезе фланца из Фиг. 8;

Фиг. 11 - аксонометрическое изображение диска для дискового тормоза;

Фиг. 12 - вид спереди диска из Фиг. 11;

Фиг. 13 - вид в разрезе диска из Фиг. 11.

Осуществление изобретения

Как показано на приложенных чертежах, по общему варианту выполнения узел содержит соединительный фланец или фланец 1 и диск или диск 3 для дискового тормоза.

По варианту выполнения диск 3 имеет тормозную ленту 22, пригодную для взаимодействия с суппортом дискового тормоза для прикладывания тормозного действия к транспортному средству. Вышеуказанный диск 3 также содержит барабан 25. Вышеуказанный барабан 25 имеет наружную поверхность 49 барабана. Вышеуказанный барабан 25 пригоден для размещения внутри вышеуказанного барабана подшипника 11, который пригоден для насадки на вал или ось транспортного средства.

По предпочтительному варианту выполнения вышеуказанный диск 3 расположен между подшипником и соединительным фланцем 1, и по варианту выполнения вышеуказанный диск может быть жестко соединен с подшипником с целью отсоединения соединительного фланца 1 без отсоединения диска от подшипника.

По варианту выполнения фланец 1 содержит внутреннее кольцо 5. Вышеуказанное внутреннее кольцо 5 соединено с диском 3. Вышеуказанный фланец 1 также содержит наружное кольцо 12, которое может быть соединено с ободом 2 колеса.

По предпочтительному варианту выполнения вышеуказанный соединительный фланец 1 также содержит промежуточный участок 18, который имеет сквозные фланцевые отверстия 19, т.е. которые могут обеспечивать сообщение одной стороны фланца с другой стороной фланца, т.е. пригодны для обеспечения сообщения внутренней стороны колеса с наружной стороной колеса. Вышеуказанные фланцевые отверстия 19 ограничены краем 20 отверстия, который содержит самый внутренний краевой участок 21 в радиальном направлении или ближайший краевой участок к оси X-X симметрии соединительного фланца 1.

По варианту выполнения вышеуказанный диск 3 является осесимметричным телом относительно оси Х-Х симметрии, которая предпочтительно совпадает с осью вращения вала или оси транспортного средства. По варианту выполнения вышеуказанный соединительный фланец 1 имеет осесимметричное тело относительно оси X-X симметрии, которая преимущественно совпадает с осью симметрии диска 3, которая совпадает с осью вращения вала или оси транспортного средства.

По предпочтительному варианту выполнения, по меньшей мере, один участок наружной поверхности 49 барабана диска 3 расположен радиально снаружи по отношению к краевому участку 21 фланцевого отверстия 19, которое расположено наиболее радиально внутри.

По общему варианту выполнения узел содержит соединительный фланец 1 для соединения обода 2 колеса с тормозным диском 3. Вышеуказанный фланец 1 содержит, в частности, кольцевой элемент 4, продолжающийся вокруг оси X-X симметрии.

По варианту выполнения вышеуказанный элемент 4 содержит внутреннее кольцо 5, пригодное для соединения с тормозным диском 3 и имеющее первую поверхность 6, продолжающуюся, по существу, радиально и обращенную к диску 3, а также вторую поверхность с противоположной стороны от диска 3. По варианту выполнения вышеуказанное внутреннее кольцо 5 содержит участок 8 соединения с диском.

По варианту выполнения вышеуказанное внутреннее кольцо 5 имеет некоторое количество сквозных отверстий 9, пригодных для размещения соединительных средств для соединения фланца 1 с диском 3, а также с подшипником 11, установленным в вышеуказанном диске 3.

По варианту выполнения вышеуказанный элемент 4 также содержит наружное кольцо 12, пригодное для соединения с ободом 2 колеса и имеющее третью поверхность 13, которая продолжается, по существу, радиально и обращена к диску 3, а также четвертую поверхность 14 с противоположной стороны от диска 3, обращенную к ободу 2 колеса.

По варианту выполнения вышеуказанное наружное кольцо 12 содержит участок 15 соединения с ободом. По варианту выполнения вышеуказанное наружное кольцо 12 также содержит некоторое количество сквозных отверстий 16, пригодных для размещения соединительных средств для соединения обода 2 кольца с фланцем 1.

По варианту выполнения вышеуказанный элемент 4 содержит промежуточный соединительный участок 18 между вышеуказанным внутренним кольцом 5 и вышеуказанным наружным кольцом 12. По варианту выполнения вышеуказанный промежуточный участок 18 содержит некоторое количество фланцевых отверстий 19. Вышеуказанные фланцевые отверстия 19 являются сквозными отверстиями, т.е. они обеспечивают сообщение одной стороны фланца с противоположной стороной фланца, другими словами, пригодны для обеспечения сообщения внутренней стороны колеса с наружной стороной колеса. Вышеуказанные фланцевые отверстия 19 предпочтительно, но необязательно распределены в окружном направлении вокруг вышеуказанной оси X-X.

По варианту выполнения каждое из вышеуказанных отверстий вышеуказанного некоторого количества отверстий 19 имеет край 20 отверстия. Каждое из вышеуказанных отверстий 19 содержит радиальный внутренний краевой участок 21, который ограничивает отверстие в направлении оси X-X.

По варианту выполнения вышеуказанный узел также содержит диск для дискового тормоза 3. Вышеуказанный диск 3 расположен вокруг оси X-X вращения и содержит тормозную ленту 22, которая продолжается вокруг вышеуказанной оси X-X вращения, и образует две противолежащие тормозные поверхности 23, 24, пригодные для взаимодействия с колодками суппорта тормоза, расположенными с обеих сторон вышеуказанной тормозной ленты.

По варианту выполнения вышеуказанный диск 3 определяет осевое направление X-X, совпадающее с вышеуказанной осью X-X вращения или параллельное этой оси. Вышеуказанный диск также определяет радиальное направление R-R, которое определяет радиальное наружное направление RE, продолжающееся от вышеуказанного осевого направления X-X, а также радиальное внутреннее направление RI, продолжающееся к вышеуказанному осевому направлению X-X, а также окружное направление T-T, перпендикулярное вышеуказанному осевому направлению X-X и вышеуказанному радиальному направлению R-R.

По варианту выполнения вышеуказанный диск 3 также содержит барабан 25. Вышеуказанный барабан содержит соединительный фланец 26 барабана, имеющий соединительный участок 27, пригодный для соединения барабана с подшипником 11.

По варианту выполнения вышеуказанный соединительный участок 27 вышеуказанного соединительного фланца 26 содержит поверхность 28, обращенную к подшипнику 11, и противолежащую поверхность 29, обращенную к фланцу 1.

По варианту выполнения вышеуказанный диск 3, например, снабжен соединительным фланцем 26 между вышеуказанным подшипником 11 и соединительным фланцем для соединения с ободом колеса.

По варианту выполнения вышеуказанный барабан 25 также содержит угловой или краевой участок или угол 30 барабана. По варианту выполнения вышеуказанный край или угол барабана является выступом, который продолжается радиально от оси X-X.

По варианту выполнения вышеуказанный барабан 25 также содержит тело 31 барабана, которое соединяет вышеуказанный выступ 30 с барабанной лентой 22.

По варианту выполнения вышеуказанное тело 31 барабана ограничивает наружное пространство 32, содержащееся между барабаном 25 и, например, ободом 2 колеса или снаружи обода 2 колеса.

По варианту выполнения тело 31 барабана пригодно для создания зазора 33 между самим телом барабана и установленным в нем подшипником 11. По варианту выполнения вышеуказанный зазор 33 продолжается в осевом направлении, например, в осевом направлении X-X, по существу, вдоль всего барабана 25, до тех пор, пока он не достигнет вышеуказанного края 30, так чтобы охлаждающая жидкость окружила весь подшипник 11.

По варианту выполнения вышеуказанный край 30 ограничивает, по меньшей мере, одно отверстие 34 барабана, которое обеспечивает сообщение зазора 33 между телом 31 барабана и подшипником 11 с наружной стороной 32 барабана, а также через фланцевое отверстие 19 с наружной стороной колеса. По варианту выполнения вышеуказанное отверстие 34 барабана имеет радиальный внутренний участок 36 края 35 отверстия 34 барабана.

По предпочтительному варианту выполнения, по меньшей мере, одно из вышеуказанных отверстий из вышеуказанного некоторого количества отверстий 19 фланца 1 имеет радиальный внутренний участок 21 края 20 отверстия, по существу, радиально выровненный или, по существу, на таком же расстоянии от оси X-X относительно радиального внутреннего участка 36 края 35 отверстия 34 барабана.

По варианту выполнения вышеуказанное отверстие 34 барабана принадлежит к некоторому количеству отверстий 34 барабана, например, к некоторому количеству отверстий 34 барабана, распределенных в окружном направлении вокруг вышеуказанной оси X-X.

По варианту выполнения вышеуказанное отверстие 34 барабана соединяется с каналом 37 барабана, имеющим, по меньшей мере, одну стенку 38, наклоненную относительно оси X-X. По варианту выполнения вышеуказанная наклонная стенка 38 является радиальной наружной стенкой канала 37 по отношению к оси X-X диска, образуя участок тела барабана в форме усеченного конуса.

Преимущественно, вышеуказанный канал, радиально расширяющийся и проходящий от зазора к отверстию 34 барабана во время вращения диска, создает центробежный эффект применительно к охлаждающей жидкости, которая окружает подшипник, тем самым, вызывая перемещение охлаждающей жидкости из зазора к отверстию барабана и далее через фланцевое отверстие к наружной стороне колеса.

По варианту выполнения вышеуказанный канал 37 имеет кольцевую форму, например, форму, которая является концентричной с вышеуказанной осью X-X.

По варианту выполнения вышеуказанное, по меньшей мере, одно отверстие 34 барабана образовано стенками 39, 40 отверстия, которые имеют на их радиальных наружных участках по отношению к оси X-X диска, по меньшей мере, одну наклонную секцию, которая образует питающий и соединительный канал, расположенный между зазором 33 и, по меньшей мере, одним отверстием 34. По варианту выполнения вышеуказанный канал радиально сужается, тем самым, создавая центробежный эффект применительно к охлаждающей жидкости, которая перемещается из зазора 33 к отверстию 34.

По варианту выполнения вышеуказанная наклонная секция 38 принадлежит к некоторому количеству наклонных секций 34 с целью образования канала, который продолжается от оси X-X вращения диска.

По варианту выполнения стенки 39, 40, ограничивающие вышеуказанное отверстие 34, имеют, по меньшей мере, одну вторую секцию 36 стенки радиального внутреннего участка, имеющую направление параллельное направлению оси X-X. По варианту выполнения вышеуказанная секция 36, параллельная осевому направлению, расположена напротив вышеуказанной наклонной секции с целью образования раструба отверстия 34 в направлении наружу диска со стенками, расходящимися друг от друга.

По варианту выполнения вышеуказанный диск используется в автотранспортных средствах, в частности, в грузовых автомобилях, имеющих чашеобразный барабан 25 и кольцевую тормозную ленту 22, которая продолжается к вышеуказанному барабану 25. По варианту выполнения вышеуказанный диск имеет кольцевой выступ 41 на наружной периферийной поверхности барабана, продолжающийся от вышеуказанного барабана, например, но необязательно, до вышеуказанного края 30.

По варианту выполнения в вышеуказанном кольцевом выступе 41 образован, по меньшей мере, один направляющий канал 37 для охлаждающей жидкости, который направляет вышеуказанную жидкость из вышеуказанного зазора 33 в пространство снаружи барабана 25, которое окружает наружную поверхность барабана.

По варианту выполнения вышеуказанный фланец 1 имеет ряд фланцевых отверстий 19, количество которых равно количеству отверстий 34 барабана. По варианту выполнения предусмотрены шесть вышеуказанных фланцевых отверстий 19 и шесть вышеуказанных отверстий 34 барабана.

По варианту выполнения вышеуказанные фланцевые отверстия 19 и вышеуказанные отверстия 34 барабана имеют радиальные внутренние участки 21, 36, выровненные друг с другом, по существу, на одной и той же цилиндрической поверхности и, по существу, расположенные на равном расстоянии от вышеуказанной оси X-X.

По варианту выполнения вышеуказанные фланцевые отверстия 19 и вышеуказанные отверстия 34 барабана имеют одинаковое окружное или тангенциальное удлинение в окружном направлении T-T.

По варианту выполнения вышеуказанный диск соединен с подшипником шпильками 50 для отделения фланца от диска, при этом диск остается жестко соединенным с подшипником.

По варианту выполнения фланец барабана имеет сквозные гнезда или сквозные отверстия, пригодные для размещения шпилек 50, которые могут выступать из вышеуказанного барабана внутрь барабана для соединения в резьбовых отверстиях, предусмотренных в подшипнике, например, но необязательно, в наружной ступице подшипника.

По варианту выполнения гнезда фланца барабана являются встроенными гнездами 51, пригодными для размещения винтов полностью или по способу «rollaway», так чтобы они не выходили из барабана, что исключает препятствование соединению барабана и соединительного фланца 1 с ободом 2.

По варианту выполнения вышеуказанный участок 8 соединения с диском вышеуказанного фланца 1 образует опорную поверхность 42, пригодную для размещения фланца 26 барабана.

По варианту выполнения вышеуказанный участок 8 соединения с диском ограничивается радиально и с внутренней стороны направляющим краем 43 для направления диска с целью направления и центрирования фланца 26 барабана, при этом направляющий край имеет, например, кольцевой выступ, образующий противодействующий направляющий внутренний край.

По варианту выполнения вышеуказанный участок 15 соединения с ободом вышеуказанного фланца 1 образует опорную поверхность 44 для обода, пригодную для размещения участка фланца 45 обода с целью его соединения с соединительным фланцем 1.

По варианту выполнения вышеуказанный участок 15 соединения с ободом ограничен радиально и с внутренней стороны краем 46 для взаимодействия с ободом с целью направления и центрирования фланца 45 обода, который, к примеру, имеет ненагруженные углы и выступ, обращенные к соединительному фланцу 1, и который пригоден для соединения, например, с соединительным фланцем 1, имеющим заданный допуск по плоскости, а также с противодействующим направляющим внутренним краем.

По варианту выполнения вышеуказанный узел также содержит обод 2 колеса. По варианту выполнения вышеуказанный обод 2 колеса содержит канал 48, пригодный для взаимодействия, например, с шиной. Вышеуказанный канал жестко соединен с фланцем 45 обода, пригодным для соединения вышеуказанного канала 48 с соединительным фланцем 1. По варианту выполнения вышеуказанный фланец 45 снабжен сквозными отверстиями 47 обода, которые могут отводить охлаждающую жидкость.

Ниже приводится описание способа сборки узла.

По варианту использования способ соединения узла фланец-диск с подшипником содержит следующие этапы:

- получение узла по одному из вариантов выполнения, описанных выше;

- установка диска для дискового тормоза 3 поверх подшипника 11 посредством вставления подшипника внутрь барабана 25 диска до тех пор, пока соединительный фланец 26 барабана диска не придет в контакт со ступицей подшипника 11;

- выравнивание гнезда 51 под шпильку 50 с резьбовым гнездом подшипника;

- установка, по меньшей мере, одной шпильки 50 и жесткое соединение диска с подшипником;

- установка соединительного фланца 1 для соединения диска с ободом посредством соединения внутреннего кольца 5 фланца с диском 3;

- жесткое соединение фланца с диском и с подшипником посредством вставления соединительных средств 10 для соединения фланца-диска-подшипника;

По варианту использования вышеуказанный способ также содержит следующий

этап:

- соединение обода 2 колеса с фланцем 1, и содержит следующие этапы:

- установка фланца 45 обода на наружное кольцо 12 соединительного фланца 1;

- жесткое соединение обода 2 и соединительного фланца 1 с помощью соединительных средств 17 для соединения обода и фланца.

По варианту использования вышеуказанный способ содержит этапы замены изношенного тормозного диска 3, и вышеуказанный способ содержит следующие этапы:

- предотвращение отсоединения обода 2 от соединительного фланца 1, и предотвращение отсоединения соединительных средств 10 для соединения фланца-диска-подшипника посредством отделения соединительного фланца 1 от диска 3;

- последующее отсоединение диска 3 от подшипника 11 посредством вывертывания шпилек 50;

- отведение изношенного диска 3 от подшипника.

Что касается предпочтительного решения применительно к внедрению описанных выше устройств, специалисты в этой области в целях выполнения конкретных требований могут выполнить ряд модификаций, усовершенствований и замен элементов другими функционально эквивалентными элементами без отклонения от объема приложенной ниже формулы изобретения.

Группа изобретений относится к автомобилестроению. Узел содержит фланец и диск, содержащий барабан. Барабан имеет наружную поверхность, при этом барабан пригоден для размещения подшипника внутри него. Диск размещен между подшипником и фланцем. Фланец содержит внутреннее кольцо, соединенное с диском, и наружное кольцо, которое соединено с ободом колеса. Фланец содержит промежуточный участок, имеющий фланцевые сквозные отверстия. Участок наружной поверхности барабана диска расположен радиально снаружи краевого участка фланцевого отверстия, расположенного наиболее радиально внутри. Способ соединения узла фланец-диск с подшипником заключается в соединении обода колеса с фланцем путем установки фланца обода на наружное кольцо соединительного фланца и жесткого соединения обода и соединительного фланца. Затем производят замену изношенного тормозного диска, предотвращая отсоединение обода от соединительного фланца, и предотвращают отсоединения соединительных средств для соединения фланца-диска-подшипника. После чего отсоединяют диск от подшипника. Достигается улучшение охлаждения диска и подшипника. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Узел, содержащий соединительный фланец (1) для соединения обода (2) колеса с тормозным диском (3); вышеуказанный фланец содержит:
- кольцевой элемент (4), продолжающийся вокруг оси (X-X) симметрии;
- вышеуказанный элемент (4) содержит внутреннее кольцо (5), пригодное для соединения с тормозным диском (3) и имеющее первую поверхность (6), продолжающуюся, по существу, радиально и обращенную к диску (3), и вторую поверхность (7) с противоположной стороны от диска (3);
- вышеуказанное внутреннее кольцо (5) содержит участок (8) соединения с диском;
- вышеуказанный элемент (4) содержит наружное кольцо (12), пригодное для соединения с ободом (2) колеса и имеющее третью поверхность (13), которая продолжается, по существу, радиально и обращена к диску (3), и четвертую поверхность (14) с противоположной стороны от диска (3), обращенную к ободу (2) колеса;
- вышеуказанное наружное кольцо (12) содержит участок (15) соединения с ободом;
- вышеуказанный элемент (4) содержит промежуточный соединительный участок (18) между вышеуказанным внутренним кольцом (5) и вышеуказанным наружным кольцом (12), при этом вышеуказанный промежуточный участок (18) содержит некоторое количество фланцевых отверстий (19), которые распределены в окружном направлении;
- каждое из вышеуказанных отверстий вышеуказанного некоторого количества отверстий (19) имеет край (20) отверстия, и каждое из вышеуказанных отверстий имеет радиальный внутренний участок (21), который ограничивает отверстие в направлении оси (X-X);
- вышеуказанный узел также содержит диск для дискового тормоза (3), расположенный вокруг оси (X-X) вращения;
вышеуказанный диск содержит:
- тормозную ленту (22), которая продолжается вокруг вышеуказанной оси (X-X) вращения и образует две противолежащие тормозные поверхности (23, 24), пригодные для взаимодействия с колодками суппорта тормоза, расположенными с обеих сторон вышеуказанной тормозной ленты;
- вышеуказанный диск (3) определяет осевое направление (X-X), совпадающее с вышеуказанной осью (X-X) вращения или параллельное этой оси, радиальное направление (R-R), которое определяет радиальное наружное направление (RE), продолжающееся от вышеуказанного осевого направления, а также радиальное внутреннее направление (RI), продолжающееся к вышеуказанному осевому направлению (X-X), а также окружное направление (T-T), перпендикулярное вышеуказанному осевому направлению (X-X) и вышеуказанному радиальному направлению (R-R);
- вышеуказанный диск также содержит барабан (25);
- вышеуказанный барабан содержит соединительный фланец (26) барабана, имеющий соединительный участок (27), пригодный для соединения барабана (25) с подшипником 11);
- вышеуказанный соединительный участок (27) вышеуказанного соединительного фланца (26) содержит поверхность (28), обращенную к подшипнику, и противолежащую поверхность (29), обращенную к фланцу (1);
- вышеуказанный диск (3) с соединительным фланцем (26) расположен между вышеуказанным подшипником (11) и соединительным фланцем (1) для соединения с ободом колеса;
- вышеуказанный барабан (25) также содержит угловой или краевой участок (30);
- вышеуказанный край (30) расположен радиально снаружи соединительного участка (27), пригодного для соединения барабана (25) с подшипником (11);
- вышеуказанный барабан (25) также содержит тело (31) барабана, которое соединяет вышеуказанный край (30) с тормозной лентой (22);
- вышеуказанное тело (31) барабана ограничивает наружное пространство (32), содержащееся между барабаном (25) и ободом (2) колеса или снаружи обода колеса;
- тело (31) барабана пригодно для создания зазора (33) между барабаном (25) и установленным в нем подшипником (11); вышеуказанный зазор (33) продолжается в осевом направлении, например, в осевом направлении (X-X), по существу, вдоль всего барабана (25), до тех пор, пока он не достигнет вышеуказанного края (30);
- вышеуказанный край (30) ограничивает, по меньшей мере, одно отверстие (34) барабана, которое обеспечивает сообщение зазора (33) между телом (31) барабана и подшипником (11) с наружной стороной (32) барабана;
- вышеуказанное отверстие (34) барабана имеет радиальный внутренний участок (36) края (35) отверстия (34) барабана;
- по меньшей мере, одно из вышеуказанных отверстий из вышеуказанного некоторого количества отверстий (19) фланца (1) имеет радиальный внутренний участок (21) края (20) отверстия, по существу, радиально выровненный или, по существу, на таком же расстоянии от оси (X-X) относительно радиального внутреннего участка (36) края (35) отверстия (34) барабана.

2. Узел по п. 1, в котором вышеуказанное отверстие (34) барабана принадлежит к некоторому количеству отверстий (34) барабана, например, к некотором количеству отверстий (34) барабана, распределенных в окружном направлении вокруг вышеуказанной оси (X-X), и/или в котором вышеуказанное отверстие (34) барабана соединяется с каналом (37) барабана, имеющим, по меньшей мере, одну стенку (38), наклоненную относительно оси (X-X); предпочтительно, но необязательно вышеуказанная наклонная стенка является радиальной по отношению к оси (X-X) диска, и/или в котором вышеуказанный канал (37) имеет кольцевую форму, например концентричную с вышеуказанной осью (X-X), и/или в которой, вышеуказанное, по меньшей мере, одно отверстие (34) барабана образовано стенками (39, 40) отверстия, которые имеют на их радиальных наружных участках по отношению к оси (X-X) диска, по меньшей мере, одну наклонную секцию, которая образует питающий и соединительный канал, расположенный между зазором (33) и, по меньшей мере, одним отверстием (34); вышеуказанный канал радиально расширяется, тем самым, создавая центробежный эффект применительно к охлаждающей жидкости, которая перемещается из зазора (33) к отверстию (34), и/или в котором вышеуказанная наклонная секция (38) принадлежит к некоторому количеству наклонных секций, имеющих увеличивающийся наклон, проходящий от зазора (33) к отверстию (34) для образования канала, который продолжается в сторону от оси (X-X) вращения диска, и/или в котором стенки (39, 40), ограничивающие вышеуказанное отверстие (34), имеют, по меньшей мере, одну вторую секцию (36) стенки радиального внутреннего участка, имеющую направление, параллельное направлению оси (X-X), и/или в котором вышеуказанная секция (36), параллельная осевому направлению, расположена напротив вышеуказанной наклонной секции с целью образования раструба отверстия в направлении наружу диска со стенками, расходящимися друг от друга.

3. Узел по п. 1, в котором вышеуказанный диск используется в автотранспортных средствах, в частности в грузовых автомобилях, имеющих чашеобразный барабан (25) и кольцевую тормозную ленту (22), которая продолжается от вышеуказанного барабана (25); в котором вышеуказанный диск имеет кольцевой выступ (41) на наружной периферийной поверхности барабана (25), продолжающийся от вышеуказанного барабана, и в котором в вышеуказанном кольцевом выступе (41) образован, по меньшей мере, один направляющий канал (37) для охлаждающей жидкости, который направляет вышеуказанную жидкость из вышеуказанного зазора (33) в пространство снаружи барабана (25), которое окружает наружную поверхность барабана.

4. Узел по п. 1, в котором вышеуказанный фланец (1) имеет ряд фланцевых отверстий (19), количество которых равно количеству отверстий (34) барабана, и в котором предусмотрены шесть вышеуказанных фланцевых отверстий (19) и шесть вышеуказанных отверстий (34) барабана, и в котором вышеуказанные фланцевые отверстия (19) и вышеуказанные отверстия (34) барабана имеют радиальные внутренние участки (21, 36), выровненные друг с другом на одной и той же цилиндрической поверхности и, по существу, расположенные на равном расстоянии от вышеуказанной оси (X-X), и/или в котором вышеуказанные фланцевые отверстия (19) и вышеуказанные отверстия (34) барабана имеют одинаковое окружное или тангенциальное удлинение в тангенциальном или окружном направлении (T-T), и/или в котором вышеуказанный узел содержит фланец (1), диск (3) и подшипник (11), и/или в котором вышеуказанный диск (3) соединен с подшипником (11), по меньшей мере, одной шпилькой (50), предпочтительно, но необязательно, двумя шпильками, размещенными в резьбовых гнездах корпуса подшипника, например, но необязательно, в наружной ступице подшипника, для отделения фланца от диска, при этом диск остается жестко соединенным с подшипником, и/или в котором вышеуказанная, по меньшей мере, одна шпилька (50) размещена во встроенном гнезде (51), предусмотренном в теле диска, например, в соединительном фланце для соединения с подшипником барабана, с целью вставления, по меньшей мере, одной шпильки в тело диска, препятствуя выступанию шпильки из диска и/или препятствуя помехам, которые могут создавать шпилька при соединении диска и фланца.

5. Узел по п. 1, в котором вышеуказанный участок (8) соединения с диском вышеуказанного фланца (1) образует опорную поверхность (42), пригодную для размещения фланца (26) барабана, и/или в котором вышеуказанный участок (8) соединения с диском ограничивается радиально с внутренней стороны направляющим краем (43) для направления диска с целью направления и центрирования фланца (26) барабана.

6. Узел по п. 1, в котором вышеуказанный участок (15) соединения с ободом вышеуказанного фланца (1) образует опорную поверхность (44) для обода, пригодную для размещения участка фланца (45) обода, и/или в котором вышеуказанный участок (15) соединения с ободом ограничен радиально с внутренней стороны краем (46) для взаимодействия с ободом с целью направления и центрирования фланца (45) обода.

7. Узел по п. 1, в котором вышеуказанный узел содержит обод (2) колеса, и/или в котором вышеуказанный обод (2) колеса содержит канал (48), пригодный для взаимодействия, например, с шиной, и фланец (45) обода, пригодный для соединения вышеуказанного канала (48) с фланцем (1), и/или в котором вышеуказанный фланец (45) обода снабжен сквозными отверстиями (47) обода, которые могут отводить охлаждающую жидкость.

8. Узел, содержащий фланец (1) и диск (3), в котором диск (3) имеет тормозную ленту (22) и барабан (25); вышеуказанный барабан имеет наружную поверхность (49) барабана, вышеуказанный барабан (25) пригоден для размещения внутри вышеуказанного барабана подшипника (11), вышеуказанный диск (3) расположен между подшипником (11) и соединительным фланцем (1); и в котором фланец (1) содержит внутреннее кольцо (5), соединенное с диском (3), и наружное кольцо (12), которое может быть соединено с ободом (2) колеса; вышеуказанный фланец (1) также содержит промежуточный участок (18), который имеет сквозные фланцевые отверстия (19), ограниченные краем (20) отверстия, и вышеуказанный край отверстия содержит самый внутренний краевой участок (21) в радиальном направлении, при этом, по меньшей мере, один участок наружной поверхности (49) барабана диска расположен радиально снаружи по отношению к краевому участку (21) фланцевого отверстия, которое расположено наиболее радиально внутри.

9. Узел по п. 8, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, одну из конструкций по пп. 1-7, и/или в котором вышеуказанный участок наружной поверхности (49) барабана, который расположен радиально снаружи радиального внутреннего краевого участка фланцевого отверстия (19), является наружной поверхностью края или угла (30) барабана и/или соединительного участка между фланцем (26) барабана и участком тела барабана, который соединяет вышеуказанный фланец барабана с тормозной лентой (22), и/или в котором вся наружная поверхность (49) барабана диска расположена радиально снаружи краевого участка (21) фланцевого отверстия, расположенного наиболее радиально внутри.

10. Способ соединения узла фланец-диск с подшипником, включающий следующие этапы:
- получение узла по одному из пп. 1-9;
- установка диска для дискового тормоза поверх подшипника посредством вставления подшипника внутрь барабана диска до тех пор, пока соединительный фланец барабана диска не придет в контакт со ступицей подшипника;
- выравнивание гнезда (51) под шпильку (50) и жесткое соединение диска с подшипником;
- установка соединительного фланца (1) для соединения диска с ободом посредством соединения внутреннего кольца (5) фланца с диском;
- жесткое соединение фланца с диском и с подшипником посредством вставления соединительных средств (10) для соединения фланца-диска-подшипника, и/или отличающийся тем, что вышеуказанный способ также содержит этап соединения обода колеса с фланцем, который содержит следующие этапы:
- установка фланца обода на наружное кольцо соединительного фланца (1);
- жесткое соединение обода и соединительного фланца (1) с помощью соединительных средств (17) для соединения обода и фланца, и/или отличающийся тем, что вышеуказанный способ содержит этапы замены изношенного тормозного диска (3), содержащие следующие этапы:
- предотвращение отсоединения обода (2) от соединительного фланца (1) и предотвращение отсоединения соединительных средств (10) для соединения фланца-диска-подшипника посредством отделения соединительного фланца (1) от диска (3);
- последующее отсоединение диска (3) от подшипника (11) посредством вывертывания шпилек (50);
- отведение изношенного диска (3) от подшипника.