СНАБЖЕННЫЙ СТОПОРНЫМ ЯЗЫЧКОМ НАПРАВЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ТОРМОЗНОЙ КОЛОДКИ ДИСКОВОГО ТОРМОЗА И ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ С ТАКИМИ НАПРАВЛЯЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ Российский патент 2017 года по МПК F16D65/97 F16D55/226 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к направляющему элементу для тормозной колодки, устанавливаемой в суппорте дискового тормоза, имеющем две лапы, которые соединены двумя поперечинами и каждая из которых имеет на двух своих концах в основном прямоугольный в поперечном сечении осевой паз, ограниченный дном (основанием), нижней поверхностью и верхней поверхностью и расположенный под выступом, причем направляющий элемент изготовлен из полосы пружинной стали, изогнутой для фиксации на выступе и в пазу лапы суппорта и для размещения в направляющем элементе соответствующего ушка тормозной колодки с возможностью его осевого скольжения и с обеспечением направления тормозной колодки с опорой в пазу.

Такой направляющий элемент тормозной колодки, устанавливаемый в пазу суппорта дискового тормоза, облегчает перемещение тормозной колодки при торможении, исключая часто возникающий при этом шум.

Изобретение также относится к дисковому тормозу, снабженному такими сборочными единицами.

Уровень техники

У транспортного средства, снабженного дисковыми тормозами, каждое тормозное колесо имеет тормозной диск, жестко соединенный с колесом, и тормозные колодки, установленные на шасси транспортного средства и затормаживающие тормозной диск за счет трения. Дисковый тормоз содержит суппорт со скобой, причем с каждой стороны тормозного диска расположена U-образная лапа суппорта, в которой установлена тормозная колодка, имеющая возможность перемещения, перпендикулярного плоскости тормозного диска и направляемого за счет размещения двух ушек (выступающих установочных концов) тормозной колодки в пазах лап суппорта.

При торможении тормозной диск стремится сместить прижимаемые к нему тормозные колодки в тангенциальном направлении тормозного диска, т.е. в направлении, проходящем примерно параллельно касательной к тормозному диску, и ушки упираются, порой резко, в дно (основание) направляющих их перемещение пазов, что приводит к возникновению дребезжащего или стучащего шума. Для демпфирования стука ушек в своих пазах, а соответственно, и для уменьшения связанного с этим стуком шума, между каждым ушком тормозной колодки и поверхностями соответствующего паза в лапе суппорта предусмотрена пружина, за счет деформации которой достигается демпфирование стука тормозной колодки и форма которой приспособлена к восприятию силы, действующей со стороны тормозной колодки во время ее тангенциального смещения.

Кроме того, тормозная колодка должна обладать возможностью осевого перемещения за счет скольжения ее ушек в удерживающей колодку пружине, совмещающей функцию направляющего элемента с функцией упругого элемента.

После установки тормозной колодки направляющая система деформируется как следствие геометрических отклонений и упругости пружины, что приводит к изменению упругости/жесткости пружины, оказывающему влияние на образование шума во время торможения.

Такие направляющие элементы для тормозных колодок дисковых тормозов уже известны из публикаций WO 01/031223 и FR 0709124.

Задача изобретения

В основу настоящего изобретения была положена задача усовершенствования таких направляющих элементов для дисковых тормозов с целью повышения их эффективности.

Раскрытие изобретения и его преимущества

С этой целью предложен направляющий элемент описанного выше типа, отличающийся тем, что он имеет основу, т.е. основную, образующую направляющее гнездо часть, выполненную для установки в паз лапы суппорта по существу П-образной в поперечном сечении и имеющую внешнюю радиальную поверхность, вводимую в сопряжение с верхней поверхностью паза, примыкающее к ней дно, вводимое в сопряжение с дном паза, и примыкающую к дну внутреннюю радиальную поверхность, причем к основе направляющего элемента примыкают внешняя опорная поверхность, вводимая в сопряжение с лобовой поверхностью выступа лапы суппорта и имеющая два язычка, образующих боковые ограничители, выдающиеся с обеих сторон указанного выступа, и внутренняя опорная поверхность, вводимая в сопряжение с внутренней лобовой поверхностью лапы суппорта и обращенная к расположенной под ушком нижней торцевой поверхности тормозной колодки, причем внутренняя радиальная поверхность снабжена стопорным язычком для упора в нижнюю поверхность паза и сцепления с ней.

Предлагаемый в изобретении направляющий элемент отлично крепится на лапе суппорта как за счет его фиксации на выступе, так и за счет его зацепления в пазу лапы суппорта посредством стопорного язычка. П-образная форма основы направляющего элемента обеспечивает хороший направляющий контакт со вспомогательной или радиальной пружиной, которой снабжено каждое ушко тормозной колодки и которая способствует не только повышению чувствительности перемещения тормозной колодки при торможении, но и, прежде всего, отводу тормозной колодки от поверхности тормозного диска в конце торможения.

Подъем внутренней радиальной поверхности основы направляющего элемента относительно нижней поверхности паза, достигаемый в результате упора выступающего стопорного язычка в нижнюю поверхность, создает пружинящий эффект, поднимающий основу направляющего элемента и прижимающий ее к верхней поверхности паза. При таком прижатии основы направляющего элемента также поджимается ушко тормозной колодки. Тем самым в этой области упруго компенсируется возможный люфт.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения стопорный язычок образован охватывающим его вырезом, выполненным в зоне угла, образующего изгиб в месте соединения дна и внутренней радиальной поверхности, таким образом, что стопорный язычок после выполнения выреза самопроизвольно выдается за внутреннюю радиальную поверхность. В этом варианте выполнения стопорного язычка отжатие внутренней радиальной поверхности направляющего элемента стопорным язычком выгодно достигается за счет упругости, создаваемой изгибом материала в нижнем углу основы направляющего элемента.

В еще одном, особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения, стопорный язычок проходит примерно под углом 45° к внутренней радиальной поверхности.

Уравновешенность установленного в пазу направляющего элемента достигается, в частности, за счет того, что вырезанный стопорный язычок выступает с возможностью его упругой деформации из дна за внутреннюю радиальную поверхность основы направляющего элемента по существу посредине осевой длины полосы, из которой изготовлен направляющий элемент, и в зоне угла, образующего изгиб между дном и внутренней радиальной поверхностью.

Сцепление стопорного язычка с нижней поверхностью паза улучшается за счет того, что стопорный язычок выполнен с кромкой, имеющей два закругленных (выпуклых) участка, расположенных с обеих сторон искривленного внутрь (вогнутого) участка.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения два боковых ограничителя выполнены в виде язычков, образованных вырезом во внешней лобовой опорной поверхности, выполненным по линии реза с большим радиусом закругления, и изгибом охватывающих вырез участков внешней лобовой опорной поверхности.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения изгиб между внутренней радиальной поверхностью и внутренней опорной поверхностью основы направляющего элемента имеет выполненный в нем продольный вырез, проходящий на большей части осевой длины изгиба, причем материал направляющего элемента, оставленный у концов выреза, образует изогнутые соединительные перемычки.

Благодаря такому выполнению соединения между внутренней радиальной поверхностью и внутренней опорной поверхностью, это соединение не обладает упругостью, и поэтому внутренняя опорная поверхность плотно прижимается к поверхности суппорта, находящейся за пределами паза.

Изобретение также относится к дисковому тормозу, снабженному описанными выше направляющими элементами.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение подробнее рассматривается ниже на примере варианта выполнения предлагаемого в изобретении направляющего элемента для тормозной колодки дискового тормоза, причем описание осуществления изобретения поясняется прилагаемыми чертежами, на которых показано:

на фиг. 1 - аксонометрическое изображение предлагаемого в изобретении направляющего элемента,

на фиг. 2 - вид сзади направляющего элемента, показанного на фиг. 1,

на фиг. 3 - вид направляющей пружины в разрезе вдоль линии А-А, обозначенной на фиг. 2,

на фиг. 3А - местный вид, соответствующий выносному элементу, показанному на фиг. 3,

на фиг. 4 - вид сбоку фрагмента лапы суппорта дискового тормоза, снабженного направляющим элементом и тормозной колодкой.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 показан предлагаемый в изобретении направляющий элемент 4 в не установленном в суппорте состоянии, причем такие характеристики ориентации его частей, как “радиальный”, “внутренний”, “внешний”, “нижний” и “верхний”, используются в соответствии с фиг. 4.

Направляющий элемент 4 изготовлен из полосы пружинной стали путем выполнения соответствующих формообразующих операций. Он имеет основу 40, выполненную П-образной в профиль с поперечным сечением в основном прямоугольной формы с образованными изгибами углами 40а, 40b и имеющую дно 41, которое с одной стороны, в нижнем углу, продолжается внутренней радиальной поверхностью 42, а с другой стороны - внешней радиальной поверхностью 43. К этой поверхности примыкает внешняя опорная поверхность 44, ограниченная сверху расположенными с двух сторон боковыми ограничительными язычками 46, выдающимися назад. Два ограничительных язычка 46 разделены вырезом 47, кромка которого в углах с обеих сторон сильно закруглена для сохранения общей жесткости ограничительных язычков 46 и для их соединения с поверхностью 44.

К внутренней радиальной поверхности 42 примыкает внутренняя опорная поверхность 45, причем соответствующий изгиб, в котором сходятся указанные поверхности, имеет выполненный в нем вырез 45а, проходящий на большей части длины изгиба, и материал направляющего элемента, оставленный у обоих концов выреза, образует только две изогнутые соединительные перемычки 45b.

Внутренняя радиальная поверхность 42 и дно 41 снабжены стопорным язычком 48, который образован вырезом в материале основы направляющего элемента, выполненным по существу посредине осевой длины направляющего элемента 4 таким образом, чтобы образовывать лучи угла 40b. Этот стопорный язычок 48 проходит вниз за внутреннюю радиальную поверхность 42 (в соответствии с ориентацией, показанной на фиг. 1), образуя стопорный элемент, сцепляющийся с нижней поверхностью 222 паза 22 (см. фиг. 4).

Для улучшения указанного сцепления передняя кромка стопорного язычка 48 имеет два выдающихся закругленных участка 481, разделенных искривленным внутрь, или вогнутым, участком 482.

На фиг. 2 приведен вид сзади (при взгляде на тыльную сторону) изображенного на фиг. 1 направляющего элемента 4, иллюстрирующий расположение двух боковых ограничительных язычков 46, форму стопорного язычка 48 и образующего его выреза, выполненного в дне 41 и внутренней радиальной поверхности 42 таким образом, чтобы стопорный язычок 48 мог распрямиться за счет своей упругости, что позволяет ему упираться в поверхность паза 22 и таким образом удерживать в пазу направляющий элемент 4.

На фиг. 3 в поперечном сечении изображен направляющий элемент 4 и различные его участки, при этом показаны прямоугольная форма основы 40 направляющего элемента и соединение внутренней радиальной поверхности 42 посредством изгиба 40b под прямым углом с дном 41 основы.

На приведенном на фиг. 3А местном виде, где в поперечном сечении показан фрагмент направляющего элемента 4 в зоне изгиба 40b дна 41, подчеркивается выступающая форма язычка 48, действующего в качестве создающего зацепление элемента. Язычок 48 проходит относительно поверхности 42 под углом, составляющим примерно от 30° до 50°, и в частности около 45°.

Изгиб язычков 46, изгиб между поверхностями 43 и 44 или изгиб между поверхностями 41 и 43 выполнены с очень малым радиусом кривизны, тогда как соединение между дном 41 и поверхностью 42 образовано более плавным изгибом, радиус кривизны которого относительно велик для придания упругости и подвижности внутренней радиальной поверхности 42, когда ушко 31 тормозной колодки давит на поверхность 42, поскольку ввиду выступания язычка 48 поверхность 42 обязательно приподнята, по меньшей мере локально, над нижней поверхностью 222.

На фиг. 4 приведен выполненный в увеличенном масштабе вид сбоку, на котором показано положение ушка 31 тормозной колодки 3, входящего в осевой паз 22 на одном конце лапы 20 суппорта 2. Паз 22 ограничен нижней радиальной поверхностью 222, дном 221 и верхней поверхностью 223. Верхняя поверхность 223 является частью выступа 25, на котором зафиксирован направляющий элемент 4. Паз другой лапы суппорта, на чертеже не показанной, также снабжен направляющим элементом 4. На этой фигуре наглядно показано выполнение и расположение направляющего элемента 4 таким образом, что его лобовая опорная поверхность 44 входит в сопряжение с лобовой поверхностью 251 выступа 25, два боковых ограничительных язычка 46 проходят по обе стороны выступа 25, а внутренняя опорная поверхность 45 входит в сопряжение с внутренней лобовой поверхностью 225 лапы 20, расположенной под ушком 31.

Назначение направляющих пружин 4 заключается в том, чтобы направлять перемещение тормозной колодки к тормозному диску при торможении, затем направлять перемещение тормозной колодки обратно в исходное положение с зазором от тормозного диска, а также демпфировать стук ушек о дно каждого паза 22 при взаимодействии тормозных колодок 3 с тормозным диском 1 во время торможения. Демпфирование стука тормозных колодок обеспечивается деформацией направляющих элементов 4 силами, действующими со стороны тормозных колодок 3.

Ушки 31, расположенные на двух концах тормозной колодки 3, скользят в направляющих пружинах 4 в осевом направлении, т.е. перпендикулярно плоскости чертежа на фиг. 4. Между ушком 31 и основной частью 40 направляющего элемента 4 может быть расположена радиальная пружина (на чертежах не показана).

Тормозной диск 1 обычно охватывается суппортом, имеющим две лапы 20, соединенные двумя поперечинами. Эти две лапы 20 проходят с обеих сторон тормозного диска 1, и каждая из них несет тормозную колодку. Тормозные колодки 3 на своих концах снабжены ушками 31 для их установки в пазах 22 каждой лапы посредством направляющих пружин 4, установленных в соответствующих пазах 22.

На фиг. 4 подробно показана ориентация элементов пружины 4 и паза 22.

Дно 221 имеет в целом радиальную ориентацию, т.е. проходит через ось тормозного диска, а нижняя поверхность 222 находится ближе к оси тормозного диска, чем верхняя поверхность 223. Термин “внутренний” синонимичен термину “нижний”, а термин “внешний” синонимичен термину “верхний”.

Таким образом, изобретение в целом относится к дисковым тормозам и к оборудованию механических транспортных средств.

Перечень номеров позиций

1 тормозной диск 2 суппорт 20 U-образная лапа суппорта 21 поперечина 22 паз 221 дно 222 нижняя поверхность 223 верхняя поверхность 224 внешняя лобовая поверхность

225 внутренняя лобовая поверхность 25 выступ 251 лобовая поверхность выступа 3 тормозная колодка 31 ушко 32 нижняя торцевая поверхность 4 направляющий элемент 40 основа 40a,b углы/изгибы 41 дно 42 внутренняя радиальная поверхность 43 внешняя радиальная поверхность 44 внешняя опорная поверхность 45 внутренняя опорная поверхность 45a продольный вырез 45b изогнутая соединительная перемычка 46 боковой язычок 47 вырез 48 стопорный язычок 481 закругленный участок кромки стопорного язычка 482 искривленный внутрь участок кромки стопорного язычка

Группа изобретений относится к области автомобильного транспорта. Направляющий элемент для тормозной колодки, устанавливаемой своими ушками в пазах лап суппорта, имеет основу, выполненную П-образной в поперечном сечении и имеющую внутреннюю радиальную поверхность, дно и внешнюю радиальную поверхность для установки в паз лапы суппорта. С внутренней стороны к основе направляющего элемента примыкает внутренняя опорная поверхность, вводимая в сопряжение с внутренней лобовой поверхностью лапы суппорта, а с внешней стороны - внешняя опорная поверхность, вводимая в сопряжение с лобовой поверхностью выступа, на котором зафиксирован направляющий элемент. Внешняя опорная поверхность изгибается и проходит в лобовую опорную поверхность. Основа направляющего элемента имеет стопорный язычок, выдающийся из нее наружу для зацепления в пазу. Достигается уменьшение шума и облегчение перемещения тормозной колодки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Направляющий элемент для тормозной колодки, устанавливаемой в суппорте дискового тормоза, имеющем две лапы (20), которые соединены двумя поперечинами и каждая из которых имеет на двух своих концах в основном прямоугольный в поперечном сечении осевой паз (22), ограниченный дном (221), нижней поверхностью (222) и верхней поверхностью (223) и расположенный под выступом (25), причем направляющий элемент (4) изготовлен из полосы пружинной стали, изогнутой для фиксации на выступе (25) и в пазу (22) лапы (20) суппорта и для размещения соответствующего ушка (31) тормозной колодки (3) с возможностью его осевого скольжения и с обеспечением направления тормозной колодки с опорой в пазу (22), отличающийся тем, что он имеет основу (40), выполненную по существу П-образной в поперечном сечении для установки в паз (22) лапы суппорта и имеющую внешнюю радиальную поверхность (43), вводимую в сопряжение с верхней поверхностью (223) паза (22), примыкающее к ней дно (41), вводимое в сопряжение с дном (221) паза (22), и примыкающую к дну внутреннюю радиальную поверхность (42), причем к основе (40) направляющего элемента примыкают:

- внешняя опорная поверхность (44), вводимая в сопряжение с лобовой поверхностью (251) выступа (25) лапы суппорта и имеющая два язычка (46), образующих боковые ограничители, выдающиеся с обеих сторон указанного выступа (25), и

- внутренняя опорная поверхность (45), вводимая в сопряжение с внутренней лобовой поверхностью (225) лапы (20) суппорта и обращенная к расположенной под ушком (31) нижней торцевой поверхности (32) тормозной колодки (3),

причем внутренняя радиальная поверхность (42) снабжена стопорным язычком (48) для упора в нижнюю поверхность (222) паза (22) и сцепления с ней.

2. Направляющий элемент по п. 1, отличающийся тем, что стопорный язычок (48) образован охватывающим его вырезом, выполненным в зоне угла (40b), образующего изгиб в месте соединения дна (41) и внутренней радиальной поверхности (42), таким образом, что стопорный язычок после выполнения выреза самопроизвольно выдается за внутреннюю радиальную поверхность.

3. Направляющий элемент по п. 2, отличающийся тем, что стопорный язычок (48) проходит примерно под углом 45° к внутренней радиальной поверхности (42).

4. Направляющий элемент по п. 1, отличающийся тем, что два боковых ограничителя (46) выполнены в виде язычков, образованных вырезом (47) во внешней лобовой опорной поверхности (44), выполненным по линии реза с большим радиусом закругления, и изгибом охватывающих вырез участков внешней лобовой опорной поверхности.

5. Направляющий элемент по п. 1, отличающийся тем, что вырезанный стопорный язычок (48) выступает с возможностью его упругой деформации из дна (41) за внутреннюю радиальную поверхность (42) основы (40) направляющего элемента по существу посредине осевой длины полосы, из которой изготовлен направляющий элемент, и в зоне угла (40а), образующего изгиб между дном (41) и внутренней радиальной поверхностью (42).

6. Направляющий элемент по п. 1, отличающийся тем, что стопорный язычок (48) выполнен с кромкой, имеющей два закругленных участка (481), расположенных с обеих сторон искривленного внутрь участка (482).

7. Направляющий элемент по п. 1, отличающийся тем, что изгиб между внутренней радиальной поверхностью (42) и внутренней опорной поверхностью (45) основы (40) направляющего элемента имеет выполненный в нем продольный вырез (45а), проходящий на большей части осевой длины изгиба, причем материал направляющего элемента, оставленный у концов выреза, образует изогнутые соединительные перемычки (45b).

8. Дисковый тормоз, содержащий направляющие элементы (4) для тормозных колодок (3), выполненные по одному из пп. 1-7, характеризующийся тем, что направляющий элемент имеет основу (40), выполненную по существу П-образной в поперечном сечении для установки в паз (22) лапы суппорта и имеющую внешнюю радиальную поверхность (43), сопряженную с верхней поверхностью (223) паза (22), примыкающее к ней дно (41), сопряженное с дном (221) паза (22), и примыкающую к дну внутреннюю радиальную поверхность (42), причем к основе (40) направляющего элемента примыкают внешняя опорная поверхность (44), сопряженная с лобовой поверхностью (251) выступа (25) лапы суппорта и имеющая два язычка (46), образующих боковые ограничители, выдающиеся с обеих сторон указанного выступа (25), и внутренняя опорная поверхность (45), сопряженная с внутренней лобовой поверхностью (225) лапы (20) суппорта и обращенная к расположенной под ушком (31) нижней торцевой поверхности (32) тормозной колодки (3), а внутренняя радиальная поверхность (42) снабжена стопорным язычком (48) для упора в нижнюю поверхность (222) паза (22) и сцепления с ней.