УСТРОЙСТВО ТОРМОЗНОГО ДИСКА ДИСКОВЫХ ТОРМОЗОВ Российский патент 2016 года по МПК F16D65/12 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к устройству тормозного диска дисковых тормозов, например, сухопутных транспортных средств (легковых автомобилей, грузовых автомобилей, коммерческих автомобилей или прицепов), а также к способу изготовления устройства тормозного диска дисковых тормозов, также, в частности, для сухопутных транспортных средств.

Уровень техники

Устройства тормозного диска названного типа достаточно хорошо известны из уровня техники. Как правило, они имеют моноблочное исполнения, включающее фрикционное кольцо и соединительный переходник. Под фрикционным кольцом понимают при этом собственно тормозной диск, предназначенный для создания тормозного усилия за счет действия соответствующих тормозных колодок, а соединительный переходник предназначен, в свою очередь, для соединения фрикционного кольца со ступицей колеса и т.п. В известных вариантах осуществления фрикционное кольцо отливают на соединительном переходнике таким образом, что оно может растягиваться радиально и предотвращать таким образом зонтичное вздутие фрикционного кольца, например, под воздействием больших перепадов температур. В других вариантах выполнения между фрикционным кольцом и соединительным переходником размещают дополнительные соединительные элементы, на которых отливают фрикционное кольцо и соединительный переходник. Трудоемкий процесс изготовления обуславливает однако необходимость дополнительной обработки таких устройств тормозного диска, что вызывает опасность возникновения зазубрин в критических зонах. Кроме этого этот этап повышает стоимость изготовления, а изготовление таких устройств тормозного диска ограничено технологией отливочного производства вследствие повышенной сложности детали и необходимости обеспечения важных с точки зрения безопасности свойств.

Раскрытие изобретения

Таким образом, задачей данного изобретения является обеспечение устройства тормозного диска дисковых тормозов, в частности, сухопутных транспортных средств, а также способа изготовления устройства тормозного диска дисковых тормозов, которые повышают безопасность эксплуатации устройства тормозного диска и упрощают и удешевляют процесс его изготовления.

Эту задачу решают с помощью устройства тормозного диска дисковых тормозов, в частности, сухопутных транспортных средств согласно пункту 1 формулы изобретения и способа изготовления устройства тормозного диска дисковых тормозов, в частности, сухопутных транспортных средств с признаками согласно пункту 11 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы, в описании и в фигурах раскрыты другие преимущества и признаки изобретения.

В соответствии с изобретением устройство тормозного диска дисковых тормозов, в частности, сухопутных транспортных средств включает фрикционное кольцо, соединительный переходник для соединения со ступицей колеса, по меньшей мере, один соединительный элемент для соединения фрикционного кольца и соединительного переходника и, по меньшей мере, один контур с зоной, обращенной к фрикционному кольцу, и зоной, обращенной к соединительному переходнику, причем контур выполнен вдоль продольной оси и проходит через перпендикулярные оси вращения устройства тормозного диска уступы в фрикционном кольце и соединительном переходнике, причем соединительный элемент может быть переведен из первого во второе положение, причем в первом положении соединительный элемент выполнен с возможностью его размещения внутри контура, а во втором положении наружный диаметр соединительного элемента, по меньшей мере, местами перпендикулярно продольной оси увеличен по сравнению с первым положением таким образом, что соединительный элемент входит в геометрическое и\или силовое замыкание с зоной контура со стороны переходника. Устройство тормозного диска предназначено для размещения, в частности, на сухопутных транспортных средствах, например, на легковых, грузовых автомобилях, прицепах, поездах и т.п., но не ограничено только вышеназванным. В первую очередь особенно целесообразно его размещение на коммерческом транспорте. Устройство тормозного диска рассчитано на опосредованное или непосредственное крепление на колесе или ступице колеса и, таким образом, на вращение вместе с колесом. Для торможения колеса к фрикционному кольцу с двух сторон могут быть прижаты тормозные колодки, установленные в тормозном суппорте, охватывающем фрикционное кольцо. Фрикционное кольцо может быть выполнено предпочтительно в массиве (т.е. без вентиляционных каналов или пространства для циркуляции воздуха) или особенно предпочтительно в виде фрикционного кольца с внутренним вентилированием (с пространством для циркуляции воздуха или вентиляционными полостями). Кроме этого устройство тормозного диска предпочтительно включает соединительный переходник, предназначенный для крепления устройства тормозного диска на ступице колеса. Соединение может быть выполнено при этом опосредованно через промежуточные элементы или непосредственно к ступице колеса. Соединительный переходник может разумеется иметь чашеобразный отрезок, выполненный с возможностью соединения с колесом или ступицей колеса. Само соединение фрикционного кольца и соединительного переходника предпочтительно осуществлено посредством соединительного элемента. Соединительный элемент может быть предпочтительно выполнен в виде закрытого с одной стороны пустотелого пальца, причем предпочтительно радиальное размещение вокруг оси вращения от 8 до 12 соединительных элементов, особенно предпочтительно 10 соединительных элементов. Соединительные элементы расположены предпочтительно в плоскости, перпендикулярной оси вращения, причем они скомпонованы предпочтительно неравномерно, а особенно предпочтительна равномерная компоновка. Самым предпочтительным является их полностью равномерная компоновка концентрически и радиально к оси вращения. В других предпочтительных вариантах осуществления изобретения, по меньшей мере, один соединительный элемент может быть смещен относительно этой плоскости в направлении оси вращения. Кроме этого продольная ось, вдоль которой расположен соединительный элемент, проходит предпочтительно в радиальном направлении к оси вращения. Также предпочтительным является направление продольной оси под углом к оси вращения. Контур, в котором может быть расположен соединительный элемент, может быть образован зоной со стороны фрикционного кольца и зоной со стороны соединительного переходника. Проходящие перпендикулярно оси вращения уступы в зоне контура со стороны фрикционного кольца и в зоне контура со стороны соединительного переходника могут быть выполнены предпочтительно в виде продольных отверстий в направлении перпендикулярной оси вращения продольной оси. Разумеется, зона контура со стороны фрикционного кольца и зона контура со стороны соединительного переходника могут быть выполнены таким образом, что они не оказывают отрицательного воздействия, например, на функциональность торможения фрикционного кольца. Разумеется, количество и расположение контуров соответствует количеству и расположению соединительных элементов. Предпочтительно соединительный элемент может иметь два положения, причем первое положение обеспечивает возможность размещения соединительного элемента в контуре. Иначе говоря, соединительный элемент можно разместить в контуре вручную или с помощью соответствующего способа и/или соответствующего приспособления. Под воздействием внутреннего давления в соединительном элементе соединительный элемент или его внешняя геометрия может быть увеличена, что обеспечивает возможность геометрического и/или силового замыкания с контуром и перевод соединительного элемента во второе положение. Предпочтительными технологиями для этого является, например, способ формования высоким внутренним давлением или гидромеханическая глубокая вытяжка. Большим преимуществом этого процесса формования служит значительно более низкий уровень температуры, чем при отливочной технологии изготовления. Это снижает опасность отрицательного влияния на прилегающие или соседние детали в процессе изготовления устройства тормозного диска, например, из-за температурной деформации. Другое преимущество заключается в том, что нет необходимости отливки фрикционного кольца и соединительного переходника по периметру соединительного элемента, так как соединительный элемент благодаря наличию двух положений может быть помещен в выполненный во фрикционном кольце и в соединительном переходнике контур. Это обеспечивает возможность дополнительной свободы при выборе материала для изготовления фрикционного кольца и соединительного переходника, например, не литого материала. Предпочтительные варианты выполнения устройства тормозного диска могут подвергаться полной финишной обработке как до процесса формования соединительного элемента, так и после этого процесса. Предпочтительным материалом для соединительного элемента служит высокопрочная нержавеющая сталь, обладающая, с одной стороны, высокой антикоррозийностью, а, с другой стороны, высокой степенью деформации. Большим преимуществом является то, что фрикционное кольцо и соединительный переходник можно изготавливать отдельно и независимо друг от друга. Следствием этого является большое многообразие форм и материалов. Предпочтительно фрикционные кольца изготавливают из литого материала, а также из керамики и композитных материалов. Особенно предпочтительно изготовление фрикционных колец и/или соединительных переходников из высокопрочного чугуна (с шаровидным графитом).

Целесообразно выполнение поперечного сечения контура круглым и\или с неизменной геометрией по продольной оси. Предпочтительная геометрия выполнена с возможностью обеспечения геометрического и/или силового замыкания с соединительным элементом. Предпочтительной является также возможность выполнения поперечного сечения контура многогранным или остроконечным. Предпочтительно также выполнение контура неизменной геометрий по продольной оси или перпендикулярно оси вращения, или же только местами неизменной. Предпочтительными вариантами осуществления изобретения являются, например, выполнение с коническим расширением или сужением по продольной оси. Предпочтительным является также выполнение с переменным увеличением и/или уменьшением внутреннего диаметра контура вдоль продольной оси. Также предпочтительным является выполнение контура или зоны контура со стороны соединительного переходника и\или зоны контура со стороны фрикционного кольца с обеспечением свободного осевого сдвига соединительного элемента в соответствующей зоне контура во втором положении соединительного элемента. Таким образом, предпочтительным является геометрическое и/или силовое замыкание между соответствующей зоной контура и соединительным элементом, целенаправленно обеспеченное, например, расположенными перпендикулярно продольной оси зоны контура уступами в зоне контура.

Предпочтительным является ограничение контура вдоль продольной оси фрикционным кольцом и/или соединительным переходником таким образом, что соединительный элемент в первом положении не может быть больше сдвинут, по меньшей мере, в одном направлении продольной оси. Иначе говоря, уступ, образующий зону контура со стороны переходника или со стороны фрикционного кольца, имеет ограничения перпендикулярно оси вращения или вдоль продольной оси, которые препятствуют дальнейшему сдвигу соединительного элемента вдоль продольной оси. Кроме этого предпочтительным является выполнение в контуре перпендикулярно продольной оси дополнительного упора или стенки, к которым может прилегать соединительный элемент. В процессе формования целесообразна возможность опирания соединительного элемента на этот упор или стенку. Зона этого ограничителя или стенки может быть закрыта не полностью, а иметь отверстия, щели или шлицы, открытые наружу, например, также в вентиляционные каналы фрикционного кольца. Иными словами в предпочтительных вариантах осуществления изобретения предпочтительно наличие ограничителя только местами.

Кроме этого предпочтительно наличие в зоне контура со стороны фрикционного кольца и/или переходника, по меньшей мере, одного места с отверстием, причем это место выполнено в виде отверстия в фрикционном кольце и/или соединительном переходнике, сквозь которое соединительный элемент может быть проведен и размещен в контуре. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения зона контура со стороны переходника расширена по продольной оси в направлении оси вращения таким образом, что место отверстия может быть выполнено в направлении оси вращения и доступно с этого направления. Иначе говоря, место отверстия представляет собой такое удлинение зоны контура со стороны переходника в направлении оси вращения, которое делает зону контура со стороны переходника доступной с направления оси вращения. В других предпочтительных вариантах осуществления изобретения зона контура со стороны фрикционного кольца расширена наружу таким образом, что она может быть доступна в радиальном направлении извне. В альтернативном предпочтительном варианте осуществления изобретения во фрикционном кольце и/или соединительном переходнике может быть выполнено, по меньшей мере, одно место отверстия в направлении оси вращения и/или под углом к ней, например в виде проема, таким образом, что через него возможно размещение соединительного элемента в его первом положении.

В зоне контура со стороны фрикционного кольца и/или переходника целесообразно наличие, по меньшей мере, одной зоны доступа, выполненной в виде отверстия в фрикционном кольце и/или соединительном переходнике для подводки к контуру и/или соединительному элементу технологической среды и/или инструмента для возможности формования соединительного элемента.. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения зона контура со стороны фрикционного кольца удлинена в направлении оси вращения таким образом, что обеспечена возможность создания зоны доступа. Кроме этого предпочтительна возможность создания зоны доступа и зоне контура со стороны переходника или в фрикционном кольце. Решающее значение имеет возможность фиксации или размещения технологической среды и/или инструмента в контуре и/или на соединительном элементе.

Предпочтительно выполнение соединительного элемента в виде полого тела с, по меньшей мере, одним отверстием, доступным в первом положении соединительного элемента через зону доступа. Предпочтительно выполнение отверстия таким образом, чтобы была обеспечена возможность размещения инструмента и/или технологической среды для процесса формования соединительного элемента. Целесообразно такое размещение соединительного элемента в его первом положении в контуре, при котором был бы обеспечен доступ к отверстию в соединительном элементе через зону доступа контура.

Кроме этого предпочтительно выполнение соединительного элемента в виде цилиндрического полого тела вдоль продольной оси, закрытого с одной стороны. Кроме этого предпочтительно выполнение, по меньшей мере, на внешнем крае соединительного элемента фасок или соответствующих веерных лучей для возможности оптимального размещения внутри контура или исключения повреждения контура в процессе формования. Предпочтительно выполнение закрытой стороны соединительного элемента в виде стенки или дна перпендикулярно продольной оси. Кроме этого предпочтительно также шаровидное и/или заостренное внутрь полого тела выполнение этой стеночной зоны. В альтернативном предпочтительном варианте осуществления изобретения стеночная зона имеет различную толщину стенки. Преимуществом такого исполнения является то, что форма соединительного элемента повторяет геометрию контура. Преимуществом является также то, что выполнение открытой стороны соединительного элемента соответствует инструменту или технологической среде и обеспечивает возможность их простого размещения. Иначе говоря, по периметру отверстия соединительного элемента выполнены фаски для возможности ровного прилегания инструмента.

Кроме этого стенки соединительного элемента выполнены вдоль продольной оси местами с различной толщиной. Перепады толщины стенок по продольной оси могут быть выполнены в виде заходов, в частности, предпочтительно выполнение плавного перепада. Соединительный элемент может также иметь, по меньшей мере, местами различную толщину стенок в радиальном направлении. Толщина стенок, в свою очередь, предпочтительно соответствует параметрам процесса формования. Это означает, что при применении в процессе формования, например, более низкого давления стенки соединительного элемента могут или должны быть более тонким, чтобы обеспечить достаточную величину расширения в процессе формования. Кроме этого толщина стенок должна быть рассчитана таким образом, чтобы соединительный элемент входил в геометрическое и/или силовое замыкание с зоной контура со стороны переходника и/или фрикционного кольца с сохранением осевой подвижности деталей относительно друг друга. Таким образом, предпочтительна возможность регулирования геометрического и/или силового замыкания различной, по меньшей мере местами, толщиной стенок соединительного элемента по продольной оси. В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения толщина стенок соединительного элемента может быть выполнена, по меньшей мере местами, различной и в радиальном направлении. Понятно, что таким образом толщина стенок соединительного элемента может быть выполнена, по меньшей мере местами, различной в направлении продольной оси и/или в радиальном направлении. В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения соединительный элемент может быть изготовлен предпочтительно из металлокерамики, т.е. из материала, имеющего по продольной оси различные свойства, в частности, степени деформации. Принципиальное значение имеет то, что свойства материала или, в частности, сопротивление деформации в направлении продольной оси соединительного элемента и/или в радиальном направлении формируют различными для обеспечения возможности регулировки геометрического и/или силового замыкания. Таким образом, свойства материала могут также местами влиять на степень деформации и тем самым на геометрическое и/или силовое замыкание.

Преимуществом является такое размещение соединительного элемента в контуре, при котором толщина стенок соединительного элемента в зоне контура со стороны фрикционного кольца больше толщины стенок в зоне контура со стороны переходника. Различие в толщине стенок обуславливает, например, при равном внутреннем давлении меньшее расширение соединительного элемента в зоне контура со стороны фрикционного кольца, чем в зоне контура со стороны переходника. Таким образом можно целенаправленно и по месту регулировать вид и способ геометрического и/или силового замыкания соединительного элемента с контуром. Предпочтителен может быть также выбор определенной технологии для каждого соединительного элемента или его сочетания с контуром, что означает, например, что в контуре возможен осевой сдвиг между соединительным элементом и фрикционным кольцом, а у другого соединительного элемента устройства тормозного диска осевой сдвиг между соединительным элементом и соединительным переходником.

Целесообразно такое размещение соединительного элемента во втором положении в зоне контура со стороны фрикционного кольца и/или переходника, при котором соединительный элемент подвижен по продольной оси относительно фрикционного кольца или переходной втулки. Предпочтительный вариант осуществления изобретения обеспечивает возможность осевого сдвига соединительного элемента в зоне контура со стороны фрикционного кольца, что предотвращает зонтичное вздутие фрикционного кольца. Предпочтительной для этого является различная толщина стенок соединительного элемента вдоль продольной оси. Также предпочтительной является одинаковая толщина стенок соединительного элемента при различном выполнении диаметра и/или внутренней геометрии по продольной оси зоны контура со стороны переходника и/или фрикционного кольца. Иначе говоря, например, внутренний диаметр зоны контура со стороны фрикционного кольца может быть больше внутреннего диаметра зоны контура со стороны переходника. Предпочтительно выполнение внутреннего диаметра зоны контура со стороны переходника, например, таким, чтобы соединительный элемент в его первом положении мог бы быть впритык размещен в зоне контура со стороны переходника через зону отверстия, а соединительный элемент в зоне контура со стороны фрикционного кольца имел бы незначительный люфт перпендикулярно продольной оси. Иначе говоря, это обеспечивает во втором положении соединительного элемента в зоне контура со стороны фрикционного кольца более крепкое или отличающееся геометрическое и/или силовое замыкание между соединительным элементом и зоной контура со стороны фрикционного кольца, чем в зоне контура со стороны фрикционного кольца. Это может обеспечить возможность осевого сдвига соединительного элемента во втором положении в зоне контура со стороны фрикционного кольца. В других предпочтительных вариантах осуществления изобретения преимуществом может быть возможность подвижности соединительного элемента в контуре перпендикулярно продольной оси. Таким образом, предпочтительна регулировка геометрического и/или силового замыкания выбором диаметра и/или внутренней геометрии зоны контура со стороны переходника и/или фрикционного кольца (по продольной оси). В других предпочтительных вариантах осуществления изобретения соединительный элемент имеет, по меньшей мере, местами покрытие, которое может влиять на его подвижность в контуре в его втором положении.

Таким образом, предпочтительна регулировка геометрического и/или силового замыкания соединительного элемента с контуром в направлении продольной оси, а также в радиальном направлении за счет различной по продольной оси толщины стенок и/или различных свойств материала соединительного элемента (в частности в отношении сопротивления деформации) и/или различного по продольной оси диаметра и/или различной внутренней геометрии зоны контура со стороны фрикционного кольца и/или переходника. Возможна регулировка геометрического и/или силового замыкания в направлении продольной оси и/или по периметру или в радиальном направлении к соединительному элементу. Под «возможностью регулировки» при этом понимают, что возможно регулировать высоту и степень геометрического и/или силового замыкания, т.е. можно, например, регулировать наличие осевого и/или радиального люфта, иначе говоря, насколько «прочно» соединительный элемент помещен в контур. Толщина стенок и свойства материала влияют, в частности, на сопротивление деформации или формованию внутренним давлением, за счет чего можно регулировать геометрическое и/или силовое замыкание.

Целесообразно размещение фрикционного кольца и соединительного переходника относительно друг друга концентрически вокруг оси вращения, причем, одна зона контура со стороны фрикционного кольца и, по меньшей мере, одна зона контура со стороны переходника размещены соосно относительно друг друга, образуя общий контур, внутри которого возможно размещение соединительного элемента.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения контур по продольной оси не ограничен ни фрикционным кольцом, ни соединительным переходником. Иначе говоря, контур доступен тем самым перпендикулярно оси вращения с обеих сторон.

В альтернативном предпочтительном варианте контур включает, по меньшей мере, одну зону отверстия, размещенную в плоскости, главным образом перпендикулярной оси вращения или проходящей под углом или перпендикулярно оси вращения.

Предпочтительна возможность выполнения зоны доступа в виде зоны отверстия. Иначе говоря, отверстие выполнено таким образом, что оно может выполнять роль как зоны доступа, так и зоны отверстия.

Различная толщина стенок соединительного элемента противостоит внутреннему давлению в соединительном элементе таким образом, что увеличение диаметра соединительного элемента различно перпендикулярно продольной оси, при переходе во второе положение соединительного элемента по продольной оси. При этом даже бесконечно малое увеличение наружного диаметра соединительного элемента невозможно заметить невооруженным глазом.

Кроме этого изобретение включает способ изготовления устройства тормозного диска дисковых тормозов, в частности, сухопутных транспортных средств, с фрикционным кольцом, соединительным переходником и, по меньшей мере, одним соединительным элементом, включающий следующие этапы:

- изготовление фрикционного кольца и соединительного переходника, каждый из которых включают, по меньшей мере, одну зону контура со стороны фрикционного кольца и, по меньшей мере, одну зону контура со стороны переходника, причем обе зоны могут образовывать единый контур;

- изготовление соединительного элемента, находящегося в первом положении;

- формование, по меньшей мере, размещенного в или на контуре соединительного элемента во втором положении с использованием зоны доступа таким образом, что соединительный элемент входит в геометрическое и/или силовое замыкание с зоной контура со стороны фрикционного кольца и/или переходника, причем наружный диаметр соединительного элемента во втором положении, по меньшей мере, местами увеличен перпендикулярно продольной оси по сравнению с первым положением.

Предпочтительна регулировка геометрического и/или силового замыкания в направлении продольной оси за счет различной по продольной оси толщины стенок и/или различных свойств материала соединительного элемента и/или различного по продольной оси диаметра и/или различной внутренней геометрии зоны контура со стороны фрикционного кольца и/или переходника. Для процесса формования соединительного элемента предпочтителен способ формования высоким внутренним давлением или гидромеханическая глубокая вытяжка. Наружный диаметр соединительного элемента может быть при этом увеличен таким образом, что между контуром и соединительным элементом возможно осуществление геометрического и/или силового замыкания. При этом время проведения финишной обработки фрикционного кольца и/или соединительного переходника - до или после процесса формования, по меньшей мере, одного соединительного элемента - не имеет значения.

Кроме этого предпочтителен способ, включающий следующие дополнительные этапы:

- размещение фрикционного кольца и соединительного переходника в устройстве относительно друг друга с целью образования общего контура в направлении продольной оси;

- размещение и перемещение соединительного элемента в контур через зону отверстия, причем соединительный элемент размещают в контуре таким образом, чтобы толщина стенок соединительного элемента в зоне контура со стороны фрикционного кольца была больше, чем в зоне контура со стороны переходника.

В предпочтительном варианте способа размещение фрикционного кольца и соединительного переходника осуществляют перед размещением соединительного элемента.

Кроме этого предпочтителен способ, включающий следующие дополнительные этапы:

- размещение, по меньшей мере, одного соединительного элемента в зоне контура со стороны фрикционного кольца или в зоне контура со стороны переходника;

- размещение фрикционного кольца и соединительного переходника в устройстве таким образом, чтобы был образован, по меньшей мере, один общий контур по продольной оси;

- перемещение соединительного элемента в контур, причем соединительный элемент размещают на контуре таким образом, чтобы толщина стенок соединительного элемента в зоне контура со стороны фрикционного кольца была больше, чем в зоне контура со стороны переходника.

При этом предпочтительно размещение соединительного элемента в зоне контура со стороны фрикционного кольца или в зоне контура со стороны переходника таким образом, чтобы соответствующая зона контура полностью охватывала бы соединительный элемент. Это обеспечивает возможность центрирования фрикционного кольца или соединительного переходника относительно друг друга только после размещения соединительных элементов. При размещении соединительных элементов в зонах контура со стороны переходника их можно переместить зоны контура со стороны фрикционного кольца за счет центробежной силы, возникающей, например, при совместном повороте соединительного переходника и фрикционного кольца.

Кроме этого предпочтителен способ, включающий следующие дополнительные этапы:

- размещение соединительного элемента в зоне контура со стороны фрикционного кольца или в зоне контура со стороны переходника;

- размещение фрикционного кольца и соединительного переходника в устройстве таким образом относительно друг друга, чтобы поворотом фрикционного кольца и/или соединительного переходника был образован контур, причем соединительный элемент размещен в контуре таким образом, чтобы толщина стенок соединительного элемента в зоне контура со стороны фрикционного кольца была больше чем в зоне контура со стороны переходника, а расположение соединительного элемента происходило таким образом, чтобы исключить возможность проворачивания фрикционного кольца и соединительного переходника относительно друг друга.

Иначе говоря, образование контура происходит только проворачиванием фрикционного кольца и соединительного переходника и последующим перемещением соединительного элемента для создания геометрического и/или силового замыкания с соединительным элементом.

Перемещение соединительного элемента в названных способах осуществляют главным образом предпочтительно вручную и/или с помощью соответствующего приспособления.

Понятно, что все последующие признаки и преимущества устройства тормозного диска согласно изобретению могут быть также применены в способе изготовления устройства тормозного диска согласно изобретению.

Другие преимущества и признаки вытекают из последующего описания предпочтительных вариантов осуществления изготовления устройства тормозного диска согласно данному изобретению и ссылок на приложенные фигуры. При этом частные признаки отдельных вариантов осуществления изобретения могут быть скомбинированы в рамках изобретения.

Краткое описание чертежей

На фигурах чертежей показано:

На Фиг. 1а показан вид в разрезе одного из предпочтительных вариантов осуществления устройства тормозного диска в первом положении;

На Фиг. 1b показан вид в разрезе предпочтительного варианта осуществления устройства тормозного диска во втором положении;

На Фиг. 2 показан вид в разрезе другого предпочтительного варианта осуществления устройства тормозного диска;

На Фиг. 3 показаны проекция и местный разрез другого предпочтительного варианта осуществления устройства тормозного диска;

На Фиг. 4а показан вид в разрезе другого предпочтительного варианта осуществления устройства тормозного диска в первом положении;

На Фиг. 4b показан вид в разрезе другого предпочтительного варианта осуществления устройства тормозного диска во втором положении;

На Фиг. 5а показан вид в разрезе другого предпочтительного варианта осуществления устройства тормозного диска в первом положении;

На Фиг. 5b показан вид в разрезе другого предпочтительного варианта осуществления устройства тормозного диска во втором положении;

На Фиг. 6 показан вид в разрезе другого предпочтительного варианта осуществления устройства тормозного диска;

На Фиг. 7 показан вид в разрезе другого предпочтительного варианта осуществления устройства тормозного диска;

На Фиг. 8 показан вид в разрезе перпендикулярно к оси вращения другого предпочтительного варианта осуществления устройства тормозного диска;

Осуществление изобретения

На Фиг. 1а показан один из предпочтительных вариантов осуществления устройства тормозного диска согласно изобретению. Фрикционное кольцо 2 и соединительный переходник 4 выполнены или ориентированы концентрически вокруг оси R вращения и главным образом перпендикулярно этой оси. Зона 82 контура со стороны фрикционного кольца выполнена в виде уступа во фрикционном кольце 2. В предпочтительном варианте осуществления изобретения зона 84 контура со стороны переходника выполнена в виде сквозного отверстия в соединительном переходнике 4. Зона 84 контура со стороны переходника образует по продольной оси Z с зоной 82 контура со стороны фрикционного кольца контур 8. На Фиг. 1а изображена возможность позиционирования соединительного элемента 6 в его первом положении в предпочтительном варианте осуществления изобретения. Для помещения соединительного элемента 6 в это положение используют зону 86 отверстия.

На Фиг. 1b показано соответственно, что зона 86 отверстия выполняет одновременно функцию зоны 88 доступа. Соединительный элемент 6 обозначен на Фиг. 1b во втором положении. В отличие от Фиг. 1а четко видно, что соединительный элемент на Фиг. 1b помещен в контур 8 таким образом, что в отличие от Фиг. 1а отсутствует люфт между соединительным элементом 6 и контуром 8. Иначе говоря, на Фиг. 1b показано второе положение соединительного элемента 6, в котором он расширен в процессе формования таким образом, что соединительный элемент 6 входит в силовое и/или геометрическое замыкание с контуром 8.

На Фиг. 2 показан другой предпочтительный вариант осуществления устройства тормозного диска. Фрикционное кольцо 2 и соединительный переходник 4 расположены главным образом концентрически и главным образом перпендикулярно оси R вращения. Предпочтительный вариант осуществления устройства тормозного диска включает, как показано на Фиг. 2, вентилируемое фрикционное кольцо 2. Таким образом, предпочтительный вариант осуществления изобретения является дисковым тормозом с внутренней вентиляцией. Соединительный элемент 6 изображен в его втором положении. Он расположен в контуре 8, образованном зоной 82 контура со стороны фрикционного кольца и зоной 84 контура со стороны переходника. В предпочтительном варианте осуществления изобретения зона 86 отверстия не выполнена одновременно как зона 88 доступа. Зона 86 отверстия проходит соосно оси R вращения в соединительный переходник 4 и выполнена таким образом, что соединительный элемент 6 в его первом положении может быть заведен в контур 8. В отличие от этого зона 88 доступа выполнена в виде проходящего соосно оси R вращения проема во фрикционном кольце 2. Решающее значение для процесса формования соединительного элемента 6 имеет доступность отверстия соединительного элемента 6 через зону 88 доступа.

На Фиг. 3 показан другой предпочтительный вариант осуществления устройства тормозного диска. Показан фрагмент устройства тормозного диска в направлении оси R вращения и фрагмент зоны соединительного переходника 4 по оси А-А. Контур 8 или зона 82 контура со стороны фрикционного кольца и зона 84 контура со стороны переходника доступны в направлении оси R вращения. Зона 82 контура со стороны фрикционного кольца замкнута по оси R вращения в направлении наружного диаметра фрикционного кольца 2. Зона 84 контура со стороны переходника также ограничена по оси R вращения в направлении внутреннего диаметра соединительного переходника 4. Соединительный элемент 6 выполнен с возможностью размещения в его первом положении в контуре 8 над показанной в разрезе А-А зоной 86 отверстия. Предпочтительно размещение соединительного элемента 6 таким образом, чтобы отверстие соединительного элемента 6 было доступно через зону 88 доступа. В предпочтительном варианте осуществления изобретения зона 88 доступа и зона 86 отверстия выполнены одинаково. Разрез А-А показывает соединительный элемент 6 в его втором положении. При этом обеспечено геометрическое и/или силовое замыкание с контуром 8. Разрез А-А показывает, что соединительный элемент 6 и зона 82 контура со стороны фрикционного кольца и зона 84ра со стороны переходника, т.е. контур 8, должны быть рассчитаны относительно друг друга таким образом, чтобы была обеспечена возможность размещения соединительного элемента 6 в его первом положении в контуре 8 через зону 86 отверстия.

На Фиг. 4а показан другой предпочтительный вариант осуществления устройства тормозного диска. В предпочтительном варианте осуществления изобретения соединительный элемент 6 выполнен с возможностью радиального размещения в зоне 84 контура со стороны переходника исходя из наружного диаметра соединительного переходника 4. Иначе говоря, существует возможность состыковки, по меньшей мере, одного соединительного элемента 6, по меньшей мере, с одной зоной 84 контура со стороны переходника. Таким образом, другими словами, фрикционное кольцо 2 размещают относительно соединительного переходника 4 только после размещения соединительного элемента 6 в зоне 84 со стороны переходника. В предпочтительном варианте осуществления изобретения зона 86 отверстия зоны 82 контура со стороны фрикционного кольца выполнена таким образом, чтобы была обеспечена возможность размещения соединительного элемента 6 в зоне 86 отверстия по оси R вращения и его перемещения через эту зону 86 отверстия в зону 82 контура со стороны фрикционного кольца. В предпочтительном варианте осуществления изобретения это осуществляют поворотным движением фрикционного кольца 2 и/или соединительного переходника 4. Только перемещение соединительного элемента 6 в зону 82 контура со стороны фрикционного кольца полностью образует контур 8, предназначенный для геометрического и/или силового замыкания с соединительным элементом 6. Размещение соединительного элемента 6 в контуре 8 делает проворачивание фрикционного кольца 2 и соединительного переходника 4 относительно друг друга полностью невозможным или незначительно возможным.

На Фиг. 4b показано размещение соединительного элемента 6 во втором положении контура 8. Отверстие соединительного элемента 6 доступно через зону 88 контура. В других предпочтительных вариантах осуществления изобретения, по меньшей мере, одна зона 82 контура со стороны фрикционного кольца имеет геометрию показанной на Фиг. 4 зоны 84 контура со стороны переходника и наоборот.

На Фиг. 5 показан другой предпочтительный вариант осуществления устройства тормозного диска. В показанном варианте зона 84 контура со стороны переходника выполнена таким образом, что она может полностью охватить соединительный элемент 6 в его первом положении. Перед формованием соединительного элемента 6 его перемещают сначала в фрикционное кольцо, т.е. в зону 82 контура со стороны фрикционного кольца. Это показано на Фиг. 5b. Кроме этого обозначен также небольшой выступ 62, образованный соединительным элементом 6 в его втором положении между фрикционным кольцом 2 и соединительным переходником 4. Это предпочтительно предотвращает наряду с геометрическим и/или силовым замыкание соединительного элемента 6 с зоной контура 8 перемещение соединительного элемента 6 по продольной оси Z в дополнение к предотвращению геометрического и/или силового замыкания. В других предпочтительных вариантах осуществления изобретения, по меньшей мере, одна зона 82 контура со стороны фрикционного кольца имеет геометрию показанной на Фиг. 5 зоны 84 контура со стороны переходника и наоборот.

На Фиг. 6 показывает другой предпочтительный вариант осуществления устройства тормозного диска. У выполненного по предпочтительному варианту соединительного элемента 6 внутренний диаметр в зоне 82 контура со стороны фрикционного кольца меньше, чем зоне 84 контура со стороны переходника. Иначе говоря, толщина стенок соединительного элемента 6 в зоне 82 контура со стороны фрикционного кольца больше, чем в зоне 84 контура со стороны переходника. Преимуществом этого является образование соединительным элементом 6 в зоне 82 контура со стороны фрикционного кольца геометрического и/или силового замыкания, отличного от зоны 84 контура со стороны переходника. Это обеспечивает возможность радиальной подвижности фрикционного кольца 2 перпендикулярно оси R вращения относительно соединительного элемента 6, что обеспечивает возможность предотвращения зонтичного вздутия фрикционного кольца.

На Фиг. 7 показан другой предпочтительный вариант осуществления устройства тормозного диска. Показан соединительный элемент 6 в его первом положении. При этом четко видно, что зона 86 отверстия и зона 84 контура со стороны переходника выполнены точно по размерам пропускания или размещения соединительного элемента 6. В отличие от этого зона 82 контура со стороны фрикционного кольца имеет люфт. Это обеспечивает при переводе соединительного элемента 6 во второе положение, т.е. при увеличении наружного диаметра соединительного элемента 6 перпендикулярно продольной оси Z, создание в зоне контура со стороны фрикционного кольца менее выраженного геометрического и/или силового замыкания по сравнению с зоной 84 контура со стороны переходника. Тем самым обеспечена возможность создания соединительным элементом 6 с постоянной толщиной стенок по продольной оси Z различных видов геометрического и/или силового замыкания по периметру контура 8. Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения включают в том числе и комбинированное выполнение, т.е. выполнение соединительных элементов 6 с местами различной толщиной стенок в сочетании с контурами 8, как показано на Фиг. 7.

На Фиг. 8 показан другой предпочтительный вариант осуществления устройства тормозного диска. Форма соединительного переходника 4 выполнена в предпочтительном варианте точно по оси R вращения. Перпендикулярно или главным образом перпендикулярно оси R вращения проходит плоскость Е. Параллельно плоскости Е над соединительным элементом 6 в соединительном переходнике 4 расположено фрикционное кольцо 2. Соединительный элемент 6 размещают в соединительном переходнике 4 или во фрикционном кольце 2 через зону 86 отверстия, выполненную в виде проходящего радиально оси R вращения отверстия в фрикционном кольце 2. Указанная зона 86 отверстия выполняет также функцию зоны 88 доступа, через которую можно подводить к отверстию соединительного элемента 6 инструмент или рабочую среду для формования соединительного элемента 6.

Список ссылочных позиций:

2 фрикционное кольцо

4 соединительный переходник

6 соединительный элемент

62 выступ

8 контур

82 зона контура со стороны фрикционного кольца

84 зона контура со стороны переходника

86 зона отверстия

88 зона доступа

Z продольная ось

R ось вращения

Е плоскость

Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно к дискам для дискового тормоза. Тормозной диск содержит фрикционное кольцо, соединительный переходник, соединительный элемент и контур. Соединительный элемент соединяет фрикционное кольцо и соединительный переходник. Соединительный элемент выполнен с возможностью перевода из первого во второе положение и соединен геометрическим и/или силовым замыканием с зоной контура со стороны фрикционного кольца и/или зоной контура со стороны переходника. Геометрическое и/или силовое замыкание соединительного элемента с контуром выполнено с возможностью регулирования. Способ изготовления тормозного диска включает этапы изготовления фрикционного кольца и соединительного переходника, изготовления соединительного элемента, формования соединительного элемента. Наружный диаметр соединительного элемента во втором положении увеличивают по сравнению с первым положением перпендикулярно продольной оси. Достигается повышение безопасности эксплуатации и упрощение изготовления устройства. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство тормозного диска дисковых тормозов, в частности, сухопутных транспортных средств, содержащее:
фрикционное кольцо (2),
соединительный переходник (4) для присоединения устройства тормозного диска к ступице колеса,
по меньшей мере, один соединительный элемент (6) для соединения фрикционного кольца (2) и соединительного переходника (4) и,
по меньшей мере, один контур (8), содержащий зону (82) контура со стороны фрикционного кольца и зону (84) контура со стороны переходника, при этом контур выполнен вдоль продольной оси (Z) через уступы во фрикционном кольце (2) и соединительном переходнике (4), проходящие перпендикулярно к оси (R) вращения устройства тормозного диска,
причем соединительный элемент (6) выполнен с возможностью перевода из первого во второе положение,
причем соединительный элемент (6) выполнен в первом положении с возможностью размещения внутри контура (8), и
причем наружный диаметр соединительного элемента (6) во втором положении увеличен, по меньшей мере, местами перпендикулярно продольной оси (Z) по сравнению с первым положением таким образом, что соединительный элемент (6) соединен геометрическим и/или силовым замыканием с зоной (82) контура со стороны фрикционного кольца и/или зоной (84) контура со стороны переходника, и
в котором геометрическое и/или силовое замыкание соединительного элемента (6) с контуром (8) выполнено с возможностью регулирования с помощью различной по продольной оси (L) толщина стенок и/или различных свойств материала соединительного элемента (6) и/или различного по продольной оси (L) диаметра и/или различной внутренней геометрии зоны (82) контура со стороны фрикционного кольца и/или зоны (84) контура со стороны переходника.

2. Устройство тормозного диска по п. 1, в котором поперечное сечение контура (8) выполнено круглым и/или постоянным по продольной оси (Z).

3. Устройство тормозного диска по любому из пп. 1 и 2, в котором контур (8) ограничен фрикционным кольцом (2) и/или соединительным переходником (4) по продольной оси (Z) таким образом, что у соединительного элемента (6) в первом положении нет возможности для дальнейшего перемещения внутри контура (8), по меньшей мере, в направлении продольной оси (Z).

4. Устройство тормозного диска по любому из пп. 1 и 2, в котором зона (82) контура со стороны фрикционного кольца и/или зона (84) контура со стороны переходника включает, по меньшей мере, одну зону (86) отверстия, причем зона (86) отверстия выполнена в виде отверстия в фрикционном кольце (2) и/или в соединительном переходнике (4) таким образом, чтобы была обеспечена возможность перемещения соединительного элемента (6) в первом положении через это отверстие и размещения его в контуре (8).

5. Устройство тормозного диска по любому из пп. 1 и 2, в котором зона (82) контура со стороны фрикционного диска и/или зона (84) контура со стороны переходника включают, по меньшей мере, одну зону (88) доступа, причем зона (88) доступа выполнена в виде отверстия во фрикционном кольце (2) и/или в соединительном переходнике (4), выполненном для подведения рабочей среды и/или инструмента к контуру (8) и/или соединительному элементу (6), чтобы была обеспечена возможность формования соединительного элемента (6).

6. Устройство тормозного диска по любому из пп. 1 и 2, в котором соединительный элемент (6) выполнен в виде полого тела, по меньшей мере, с одним отверстием, причем доступ к отверстию в первом положении соединительного элемента (6) обеспечен через зону (88) доступа.

7. Устройство тормозного диска по любому из пп. 1 и 2, в котором соединительный элемент (6) выполнен в виде цилиндрического полого тела вдоль продольной оси (Z), закрытого с одной стороны.

8. Устройство тормозного диска по любому из пп. 1 и 2, в котором толщина стенок соединительного элемента (6) выполнена местами различной вдоль продольной оси (Z).

9. Устройство тормозного диска по п. 8, в котором соединительный элемент (6) размещен в контуре (8) таким образом, что толщина стенок соединительного элемента (6) в зоне (82) контура со стороны фрикционного кольца больше, чем в зоне (84) контура со стороны переходника.

10. Устройство тормозного диска по любому из пп. 1 и 2, в котором соединительный элемент (6) во втором положении расположен в зоне (82) контура со стороны фрикционного кольца или в зоне (84) контура со стороны переходника таким образом, что соединительный элемент (6) подвижен по продольной оси (Z) относительно фрикционного кольца (2) или соединительного переходника (4).

11. Способ изготовления устройства тормозного диска дисковых тормозов, в частности, сухопутных транспортных средств, содержащего фрикционное кольцо (2), соединительный переходник (4) и, по меньшей мере, один соединительный элемент (6), включающий следующие этапы:
изготовление фрикционного кольца (2) и соединительного переходника (4), причем фрикционное кольцо (2) и соединительный переходник (4) включают, по меньшей мере, одну зону (82) контура со стороны фрикционного кольца и, по меньшей мере, одну зону (84) контура со стороны переходника, которые выполнены с возможностью формирования общего контура (8),
изготовление соединительного элемента (6), расположенного в первом положении соединительного элемента (6),
формование, по меньшей мере, одного соединительного элемента (6), расположенного в контуре (8), во второе положение с использованием зоны (88) доступа таким образом, чтобы соединить соединительный элемент (6) с зоной (82) контура со стороны фрикционного кольца и/или зоной (84) контура со стороны переходника геометрическим и/или силовым замыканием, причем наружный диаметр соединительного элемента (6) во втором положении увеличивают по сравнению с первым положением, по меньшей мере, местами перпендикулярно продольной оси (Z).

12. Способ по п. 11, дополнительно включающий следующие этапы:
расположение фрикционного кольца (2) и соединительного переходника (4) в устройстве относительно друг друга таким образом, чтобы был образован, по меньшей мере, один общий контур (8), проходящий по продольной оси (Z),
расположение и перемещение соединительного элемента (6) в контур (8) через зону (86) отверстия, причем целесообразно размещение соединительного элемента (6) в контуре (8) таким образом, чтобы толщина стенок соединительного элемента (6) в зоне (84) контура со стороны переходника была больше, чем в зоне (82) контура со стороны фрикционного кольца.

13. Способ по п. 11, дополнительно включающий следующие этапы:
размещение, по меньшей мере, одного соединительного элемента (6) в зоне (82) контура со стороны фрикционного кольца или в зоне (84) контура со стороны переходника,
размещение фрикционного кольца (2) и соединительного переходника (4) в устройстве относительно друг друга таким образом, чтобы был образован, по меньшей мере, один общий контур (8), проходящий по продольной оси (Z),
перемещение соединительного элемента (6) в контур (8), причем целесообразно размещение соединительного элемента (6) в контуре (8) таким образом, чтобы толщина стенок соединительного элемента (6) в зоне (84) контура со стороны фрикционного кольца была больше, чем в зоне (82) контура со стороны переходника.

14. Способ по п. 11, дополнительно включающий следующие этапы:
размещение соединительного элемента (6) в зоне (82) контура со стороны фрикционного кольца или в зоне (84) контура со стороны переходника,
размещение фрикционного кольца (2) и соединительного переходника (4) в устройстве относительно друг друга таким образом, чтобы контур (8) был образован проворачиванием фрикционного кольца (2) и/или соединительного переходника (4), причем целесообразно размещение соединительного элемента (6) в контуре (8) таким образом, чтобы толщина стенок соединительного элемента (6) в зоне (84) контура со стороны фрикционного кольца была больше, чем в зоне (82) контура со стороны переходника, а соединительный элемент (6) размещают таким образом, чтобы исключить возможность проворачивания фрикционного кольца (2) и соединительного переходника (4) относительно друг друга.