РАДИАЛЬНАЯ ПРУЖИНА ДЛЯ ТОРМОЗНОЙ КОЛОДКИ ДИСКОВОГО ТОРМОЗА, А ТАКЖЕ ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА И ТОРМОЗ, ОСНАЩЕННЫЕ ТАКИМИ РАДИАЛЬНЫМИ ПРУЖИНАМИ Российский патент 2017 года по МПК F16D55/226 F16D65/97 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к радиальной пружине для тормозной колодки дискового тормоза, надеваемой на ушко тормозной колодки поперек последней, выполненной из ленты пружинной стали и имеющей лапки для крепления на ушке тормозной колодки и опорный участок для скольжения по нижней поверхности паза в лапе суппорта.

Изобретение также относится к тормозным колодкам и дисковым тормозам, снабженным такими радиальными пружинами.

Уровень техники

Такие пружины известны из патента EP 2072850. Однако описанные в этой публикации пружины относительно громоздки, а их скольжение в пазу суппорта не всегда является одинаково плавным в двух направлениях перемещения, совершаемого тормозной колодкой при торможении и при возврате в исходное положение после торможения.

Задача изобретения

В основу настоящего изобретения была положена задача усовершенствования пружины, направляющей движение ушка тормозной колодки в пазу лапы суппорта, для облегчения установки таких пружин на ушках и установки тормозной колодки в суппорте, а также задача улучшения гибкости (универсальности) направляющего механизма и неизменности его характеристик, в частности достижения повышенной чувствительности, необходимой для возврата тормозной колодки в положение, в котором она выведена из контакта с тормозным диском, без необходимости значительного перемещения тормозной колодки, которое отрицательно сказалось бы на быстродействии тормоза.

Раскрытие изобретения и его преимущества

Для решения этой задачи предложена направляющая пружина описанного выше типа, отличающаяся тем, что она имеет участок, выполненный в форме зажима для охвата ушка тормозной колодки и продолжающийся опорной петлей, образующей полозок, способный скользить в пазу суппорта, причем зажим имеет неподвижную прямую лапку с отогнутой наружу оконечностью, способную прижиматься к боковой поверхности ушка и продолжающуюся образующим дно зажима участком, а затем подвижной лапкой, примыкающей к дну зажима посредством упругого шарнира и сокращающей просвет зажима, причем опорная петля, образующая полозок, оканчивается загнутым участком и посредством двойного изгиба примыкает к подвижной лапке с возможностью упругого охватывания дна зажима и расположения ее загнутого участка напротив прямой лапки, причем полозок образует рычаг, который, упруго прижимаясь к дну зажима, увеличивает просвет зажима.

Такая форма радиальной пружины в части, касающейся как зажима, так и петли, значительно упрощает установку зажима на ушке тормозной колодки, а затем и введение ушка, снабженного этой радиальной пружиной, в паз, имеющийся в лапе суппорта. После того как радиальная пружина установлена, ее форма обеспечивает хорошее прижатие верхней поверхности ушка к внешней радиальной поверхности паза в лапе суппорта и одновременно способствует сохранению ушком, а следовательно и тормозной колодкой, параллельных положений, т.е. препятствует перекашиванию тормозной колодки, во время ее перемещения при торможении и возврата в конце торможения.

Большая площадь направляющей поверхности, обеспечиваемая полозком, уменьшает трение и обеспечивает легкость скольжения тормозной колодки при торможении и отпускании тормоза.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения дно зажима выполнено волнистым и состоит из первого изгиба, вогнутого относительно внутренней поверхности зажима, за которым следует выпуклость, образующая вершину, за которой следует изгиб, образующий сочленение с подвижной лапкой, причем вершина представляет собой поверхность упора зажима в нижнюю поверхность ушка.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения подвижная лапка имеет Z-образную форму, включающую в себя изгиб, соединяющий лапку с дном зажима, и изгиб, соединяющий другую оконечность подвижной лапки с прямым участком, который, в свою очередь, примыкает к другому изгибу петли.

Эта Z-образная форма подвижной лапки способствует плотному сопряжению зажима с ушком тормозной колодки, также улучшает устойчивость крепления зажима на ушке во время совершения тормозной колодкой перемещений относительно лапы суппорта.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения второй изгиб опорной петли образует направляющий выступ в передней части радиальной пружины, установленной на ушке тормозной колодки, для облегчения введения снабженного радиальной пружиной ушка тормозной колодки в паз лапы суппорта.

Второй изгиб образует сильно искривленный участок, препятствующий заеданию ушка тормозной колодки при его введении в паз лапы суппорта.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения тормозная колодка опорной петли имеет искривленную форму с большим радиусом кривизны.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения первый изгиб имеет радиус кривизны, примерно вдвое больший радиуса изгиба, соединяющего дно и прямую лапку зажима, и радиуса изгиба, соединяющего подвижную лапку с дном зажима, а второй изгиб имеет радиус, примерно вдвое больший радиуса первого изгиба петли.

Наконец, как было указано выше, настоящее изобретение относится к тормозным колодкам, снабженным такими радиальными пружинами на каждом из своих ушек, и к дисковому тормозу, тормозные колодки которого снабжены такими радиальными пружинами.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение рассматривается ниже на примере варианта выполнения предлагаемой в изобретении направляющей пружины для тормозной колодки, причем описание осуществления изобретения поясняется прилагаемыми чертежами, на которых показано:

на фиг. 1 - вид спереди суппорта дискового тормоза, на котором показана часть тормозной колодки, установленной своими ушками, в пазах лапы суппорта посредством радиальной пружины,

на фиг. 2 - аксонометрическое изображение предлагаемой в изобретении радиальной пружины в ее разжатом состоянии,

на фиг. 3 - вид сбоку предлагаемой в изобретении радиальной пружины тормозной колодки,

на фиг. 4 - схематическое изображение, на котором показана предлагаемая в изобретении радиальная пружина, закрепленная на ушке тормозной колодки и прижатая к нижней поверхности паза в суппорте тормоза.

Осуществление изобретения

В соответствии с фиг. 1 изобретение относится к дисковому тормозу, причем на чертеже схематически показана та часть тормоза, к которой относится изобретение.

Дисковый тормоз включает в себя тормозной диск 1 и суппорт 2 со скобой, образованный двумя параллельными лапами 20, имеющими сильно уплощенную U-образную форму и соединенными поперечинами 21. В оконечности каждой лапы 20 имеется направляющий паз 22, ориентированный в осевом направлении и снабженный направляющим элементом 4, причем в каждом пазу помещается ушко 31 тормозной колодки 3, снабженное радиальной пружиной 5.

Тормозные колодки 3 состоят из основы 30 для тормозной накладки, снабженной двумя ушками 31, которые служат для ее крепления в лапах 20 суппорта 2, и собственно тормозной накладки 32, закрепленной на основе 30 и предназначенной для прижатия к поверхности диска 1. Две тормозные колодки 3 перемещаются в осевом направлении, перпендикулярном плоскости чертежа на фиг. 1, обжимая тормозной диск и приводя к торможению. Во время этого перемещения при торможении и обратного перемещения в исходное положение тормозные колодки 3 движутся в пазах 22 лап 20 суппорта, прижимаемые к верхней поверхности паза 22 и направляемые радиальной пружиной 5. Радиальная пружина 5 в целом ориентирована в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа на фиг. 1.

На фиг. 1 тормозной диск расположен параллельно плоскости чертежа, а ось тормозного диска 1 проходит перпендикулярно плоскости чертежа.

На фиг. 2 приведено аксонометрическое изображение предлагаемой в изобретении радиальной пружины 5, устанавливаемой на ушке 31 тормозной колодки, показанной на фиг. 1, чтобы удерживать ушко 31 в пазу 22 и обеспечивать возможность ее скольжения в этом пазу при приведении тормоза в действие.

Радиальная пружина 5 выполнена из ленты пружинной стали, изогнутой с различными радиусами кривизны с образованием зажима 51, и надевается на ушко 31 тормозной колодки снизу поперек последней. К зажиму 51 примыкает петля 52, используемая в качестве опоры, поддерживающей тормозную колодку и направляющей ее ушко в пазу 22 суппорта. Эта петля 52 также облегчает надевание пружины 5 на ушко 31 и последующую установку тормозной колодки 3 в каждый из двух пазов 22 суппорта 2.

Для наглядности описания на фиг. 3 обозначены две образующих ортогональную систему координат перпендикулярных друг другу оси, а именно горизонтальная ось (Z) и вертикальная ось (Y).

Плоскость, определяемая этими осями, по существу соответствует ориентации пружины 5, когда та установлена на ушке тормозной колодки, при условии, что радиальное направление, т.е. направление, проходящее через ось тормозного диска, соответствует направлению (Y), а осевое направление (Z) проходит параллельно оси тормозного диска, а значит перпендикулярно тормозной колодке (фиг. 1). Тормозная колодка расположена параллельно поверхности тормозного диска, а ушко тормозной колодки, расположенное на каждом ее конце, выступает в направлении, перпендикулярном плоскости YZ.

В соответствии с ориентацией, показанной на фиг. 1, внешняя сторона тормозного диска расположена выше по оси (+Y), а центр тормозного диска расположен ниже внутренней стороны (-Y) в направлении оси (Y).

Как показано на фиг. 3, радиальная пружина 5, изготовленная из гнутой ленты пружинной стали, состоит из первой части, образующей зажим 51, вводимый в сопряжение с ушком тормозной колодки, и продолжающейся опорной петлей 52, образующей полозок и пружинящий рычаг.

Зажим 51 образован лапкой 511, которая условно названа неподвижной лапкой. Он выполнен прямым, проходит параллельно оси OY и оканчивается отогнутым наружу концом 511a.

Неподвижная лапка 511 соединяется изгибом 512a с волнистым участком 512, образующим вершину 512b и представляющим собой дно, или основание, зажима 51. Волнистый участок 512 на другом конце продолжается изгибом 512c, переходящим в подвижную лапку 513, имеющую в целом Z-образную форму. Эта подвижная лапка 513 соединяется с дном 512 посредством шарнира, реализованного в материале изгиба 512c. Ввиду своей Z-образной формы лапка 513 сокращает, или перекрывает, просвет 514 зажима 51, имеющий размер D, измеряемый относительно оси OY, привязанной к неподвижной лапке 511.

Верхний участок подвижной лапки 513 соединяется посредством изгиба 513a с петлей 52, начинающейся первым прямым участком 521, продолжающейся плавным, широким изгибом 522, затем участком 523, имеющим очень большой радиус кривизны, и оканчивающейся загнутым участком 524, который проходит примерно перпендикулярно участку 523 и соединяется с его оконечностью посредством изгиба 523a.

Эта сложная форма петли 52 позволяет ей выполнять различные важные функции при установке тормозной колодки и при ее перемещении в процессе торможения. В результате, поскольку радиальная пружина выполнена из ленты пружинной стали, имеющей по всей длине одинаковую толщину, упругость/жесткость сочленений или шарниров, образованных изгибами между различными участками, зависит от радиуса кривизны, причем в случае большего радиуса кривизны упругость, как правило, больше, чем в случае меньшего радиуса кривизны.

В подобном варианте выполнения пружины, использующем изгибы с различными радиусами кривизны, по меньшей мере пропорционально, участок 523 может функционировать в качестве полозка, направляющего движение ушка 31 тормозной колодки во время скольжения по нижней поверхности 22a паза 22, причем эта нижняя поверхность 22a может принадлежать непосредственно пазу, выполненному в лапе суппорта, или может быть образована промежуточной деталью, по которой скользит полозок 523.

Петля 52 также служит для того, чтобы приподнимать ушко 31, поджимая его к верхней (или внешней радиальной) стороне 22b паза (фиг. 1, фиг. 4) и позиционировать его относительно этой опорной поверхности за счет взаимодействия упругости широкого, или плавного, изгиба 522 и более узкого, или резкого, изгиба 513a. Петля 52 также создает упруго сочлененный рычаг, который в конце своего полного поворота слегка увеличивает просвет 514 зажима 551 и облегчает установку зажима 51 на ушке 31, не ухудшая плотности обжатия ушка лапками зажима 51 и, таким образом, исключая возникновение люфта в этих местах в процессе эксплуатации.

Установке зажима на ушке способствует отогнутый наружу конец 511a лапки 511.

На фиг. 4 показан разрез ушка 31 тормозной колодки, снабженного радиальной пружиной 5, упирающейся в поверхность 22a паза 22 таким образом, что верхняя поверхность ушка 31 прижата к верхней поверхности 22b. На этом чертеже наглядно показано, что ушко 31 зажато между прямой лапкой 511, вершиной 512b нижнего участка (дна) 512 и Z-образным изгибом 513a лапки 513, локально прилегающим к другой боковой поверхности ушка 31.

На фиг. 4 также показана закругленная форма петли 52, изгиб 522 которой облегчает введение и направление перемещения ушка 31 тормозной колодки, снабженного пружиной 5, при установке тормозной колодки между поверхностями 22a, 22b паза 22.

В общем и целом, предлагаемая в изобретении радиальная пружина 5 значительно улучшает условия сборки.

В качестве примера ниже приведены приблизительные значения радиусов кривизны для различных изгибов:

На каждое из двух ушек тормозной колодки установлена описанная выше радиальная пружина 5, и поскольку один дисковый тормоз содержит две тормозные колодки, дисковый тормоз, таким образом, снабжен четырьмя радиальными пружинами.

Изобретение относится к дисковым тормозам для механических транспортных средств.

Перечень номеров позиций

1 Тормозной диск

2 Суппорт

20 Лапа

21 Опора

22 Паз в лапе суппорта

22a Нижняя поверхность паза

22b Верхняя поверхность паза

3 Тормозная колодка

30 Основа для тормозной накладки

31 Ушко

32 Тормозная накладка

4 Направляющий элемент

5 Радиальная пружина 51 Зажим

511 Неподвижная лапка

511a Отогнутый наружу конец

512 Волнистый участок /дно зажима

512a Изгиб

512b Вершина волнистого участка

512c Изгиб

513 Z-образная подвижная лапка

513a Изгиб

52 Опорная петля

521 Первая прямая лапка

522 Изгиб

523 Рычаг, образующий полозок

523a Изгиб

524 Загнутый участок

Группа изобретений относится к области автомобильного транспорта. Радиальная пружина состоит из зажима и опорной петли. Зажим образован прямой лапкой, волнистым дном и Z-образной лапкой и продолжается петлей, примыкающей к зажиму посредством изгиба и продолжающейся изгибом с большим радиусом кривизны, переходящим в полозок, оканчивающийся загнутым участком, ориентированным почти под прямым углом к оконечности полозка. Тормозная колодка дискового тормоза на каждом своем ушке имеет радиальную пружину. Дисковый тормоз снабжен двумя тормозными колодками. Достигается улучшение гибкости (универсальности) направляющего механизма и неизменности его характеристик, в частности повышение чувствительности, необходимой для возврата тормозной колодки в положение, в котором она выведена из контакта с тормозным диском, без необходимости значительного перемещения тормозной колодки, которое отрицательно сказалось бы на быстродействии тормоза. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Радиальная пружина для тормозной колодки дискового тормоза, надеваемая на ушко (31) тормозной колодки (3) поперек последней, выполненная из ленты пружинной стали и имеющая лапки для крепления на ушке и опорный участок для скольжения по нижней поверхности (22а) паза (22) лапы (20) суппорта (2), отличающаяся тем, что она имеет участок, выполненный в форме зажима (51) для охвата ушка (31) тормозной колодки и продолжающийся опорной петлей (52), образующей полозок, способный скользить в пазу (22) суппорта, причем зажим (51) имеет неподвижную прямую лапку (511) с отогнутой наружу оконечностью (511а), способную прижиматься к боковой поверхности ушка (31) и продолжающуюся образующим дно зажима участком (512), а затем подвижной лапкой (513), примыкающей к дну зажима посредством упругого шарнира (512с) и сокращающей просвет (514) зажима (51), причем опорная петля (52), образующая полозок (523), оканчивается загнутым участком (524) и посредством двойного изгиба (513а, 522) примыкает к подвижной лапке (513) с возможностью упругого охватывания дна (512) зажима и расположения ее загнутого участка (524) напротив прямой лапки (511), причем полозок (523) образует рычаг, который, упруго прижимаясь к дну зажима, увеличивает просвет (514) зажима (51).

2. Радиальная пружина по п. 1, отличающаяся тем, что дно (512) зажима (51) выполнено волнистым и состоит из первого изгиба (512а), вогнутого относительно внутренней поверхности зажима (51), за которым следует выпуклость, образующая вершину (512b), за которой следует изгиб (512с), образующий сочленение с подвижной лапкой (513), причем вершина (512b) представляет собой поверхность упора зажима в нижнюю поверхность ушка (31).

3. Радиальная пружина по п. 1, отличающаяся тем, что подвижная лапка (513) имеет Z-образную форму, включающую в себя изгиб (512с), соединяющий лапку (513) с дном (512) зажима, и изгиб (513а), соединяющий другую оконечность подвижной лапки (513) с прямым участком (521), который, в свою очередь, примыкает к другому изгибу (522) петли (52).

4. Радиальная пружина по п. 1, отличающаяся тем, что второй изгиб (522) опорной петли (52) образует направляющий выступ в передней части радиальной пружины, установленной на ушке (31) тормозной колодки, для облегчения введения снабженного радиальной пружиной ушка тормозной колодки в паз (22) лапы (20) суппорта.

5. Радиальная пружина по п. 1, отличающаяся тем, что полозок (523) опорной петли (52) имеет искривленную форму с большим радиусом кривизны.

6. Радиальная пружина по п. 1, отличающаяся тем, что первый изгиб (513а) имеет радиус (R3) кривизны, примерно вдвое больший радиуса (R1) изгиба (512а), соединяющего дно и прямую лапку (511) зажима (51), и радиуса (R2) изгиба (512с), соединяющего подвижную лапку (513) с дном (512), а второй изгиб (522) имеет радиус (R4), примерно вдвое больший радиуса первого изгиба (513а) петли (52).

7. Тормозная колодка дискового тормоза, отличающаяся тем, что она на каждом своем ушке имеет радиальную пружину по любому из пп. 1-6, содержащую участок, выполненный в форме зажима (51) для охвата ушка (31) тормозной колодки и продолжающийся опорной петлей (52), образующей полозок, способный скользить в пазу (22) суппорта, причем зажим (51) имеет неподвижную прямую лапку (511) с отогнутой наружу оконечностью (511а), способную прижиматься к боковой поверхности ушка (31) и продолжающуюся образующим дно зажима участком (512), а затем подвижной лапкой (513), примыкающей к дну зажима посредством упругого шарнира (512с) и сокращающей просвет (514) зажима (51), причем опорная петля (52), образующая полозок (523), оканчивается загнутым участком (524) и посредством двойного изгиба (513а, 522) примыкает к подвижной лапке (513) с возможностью упругого охватывания дна (512) зажима и расположения ее загнутого участка (524) напротив прямой лапки (511), причем полозок (523) образует рычаг, который, упруго прижимаясь к дну зажима, увеличивает просвет (514) зажима (51).

8. Дисковый тормоз, отличающийся тем, что он снабжен двумя тормозными колодками (3), каждое ушко (31) которых снабжено радиальной пружиной по любому из пп. 1-6.