ТОРМОЗНОЙ ДИСК Российский патент 2018 года по МПК F16D65/12 F16D69/02 

Настоящее изобретение относится к тормозному диску для дискового тормозного механизма автомобиля согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Тормозные диски для дисковых тормозных механизмов автомобилей известны и изготавливаются преимущественно из серого чугуна или сплавов на основе железа. Тормозной диск для повышения его износостойкости и/или для предотвращения или уменьшения его коррозии может иметь на своей поверхности покрытие, повышающее износостойкость и/или коррозионную стойкость. Часто таким покрытием снабжены только трущиеся поверхности тормозного диска и в некоторых случаях примыкающие к ним поверхности, причем последние снабжают покрытием в связи с тем, что ограничение зоны нанесения покрытия точно пределами трущихся поверхностей потребовало бы дополнительных затрат. По этой причине существует опасность распространения коррозии под покрытие, из-за чего тормозной диск будет корродировать под покрытием вплоть до его отслоения.

Трущиеся поверхности тормозного диска представляют собой имеющие форму кругового кольца участки его поверхности, к которым при торможении прижимаются фрикционные накладки тормозных колодок для торможения тормозного диска под действием силы трения.

Краткое изложение сущности изобретения

Предлагаемый в изобретении тормозной диск указанного в ограничительной части п. 1 формулы изобретения типа имеет покрытие на своих трущихся поверхностях, которое повышает износостойкость и/или коррозионную стойкость. Такое покрытие не обязательно должно заканчиваться на краях трущихся поверхностей, а может также покрывать примыкающие к ним участки поверхности. Во избежание проникновения коррозии под покрытие трущихся поверхностей согласно изобретению предусмотрено коррозионно--стойкое покрытие на тех поверхностях тормозного диска, которые граничат с его трущимися поверхностями, соответственно с их покрытием, которое не обязательно должно заканчиваться на краях трущихся поверхностей, а может также покрывать примыкающие к ним участки поверхности. Площадь, занимаемая коррозионно--стойким покрытием, может ограничиваться теми поверхностями, которые примыкают к трущимся поверхностям тормозного диска, однако оно может также присутствовать на большой площади или целиком покрывать тормозной диск. Коррозионно--стойкое покрытие на поверхностях, примыкающих к трущимся поверхностям тормозного диска, выполнено из материала, отличного от материала покрытия трущихся поверхностей, и может быть нанесено термическим или холодным способом, например химическим или гальваническим способом, либо лакированием. Помимо поверхностей, примыкающих к трущимся поверхностям радиально снаружи и изнутри, коррозионно--стойким покрытием снабжены также отверстия в тормозном диске, но в любом случае их края в местах перехода в трущиеся поверхности, а также снабжены канавки, прорези и иные аналогичные элементы в трущихся поверхностях тормозного диска, если только подобные отверстия, канавки или прорези не полностью покрыты покрытием, нанесенным на трущиеся поверхности тормозного диска, что может относиться прежде всего к канавкам. Предлагаемое в изобретении коррозионно--стойкое покрытие поверхностей тормозного диска, граничащее с повышающим износостойкость и/или коррозионную стойкость покрытием его трущихся поверхностей, предотвращает распространение под него коррозии, которая повреждает трущиеся поверхности и может привести к отслоению этого их покрытия.

В зависимых пунктах формулы изобретения представлены предпочтительные варианты выполнения тормозного диска, заявленного в п. 1 формулы изобретения.

В одном из таких предпочтительных вариантов покрытия взаимно перекрываются (п. 2) с целью надежно предотвратить проникновение коррозии в толщу тормозного диска.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере одного из вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:

на фиг. 1 - вид в аксонометрии предлагаемого в изобретении тормозного диска,

на фиг. 2 - увеличенный вид фрагмента тормозного диска в разрезе плоскостью II-II по фиг. 1 и

на фиг. 3 - аналогичный приведенному на фиг. 2 вид фрагмента предлагаемого в изобретении тормозного диска в модифицированном исполнении.

Описание варианта осуществления изобретения

Показанный на фиг. 1 тормозной диск 1 имеет круговое фрикционное кольцо 2 и выполненную за одно целое с ним и расположенную соосно ему стаканообразную ступицу 3. Фрикционное кольцо 2 образует собственно тормозной диск. Тормозной диск 1 выполнен вентилируемым с поступлением охлаждающего воздуха в его радиальные отверстия с внутренней стороны, а его фрикционное кольцо 2 выполнено двухстенным, т.е. состоящим из двух отдельных фрикционных колец. Наружные торцевые поверхности фрикционного кольца 2 образуют имеющие форму круговых колец трущиеся поверхности 4 тормозного диска 1. Такие трущиеся поверхности 4 тормозного диска 1 представляют собой те его поверхности, к которым при торможении прижимаются не показанные на чертеже фрикционные накладки тормозных колодок для торможения тормозного диска 1 под действием трения.

Тормозной диск 1 выполнен дырчатым, т.е. имеет отверстия 5, пронизывающие фрикционное кольцо 2.

Тормозной диск 1 выполнен из серого чугуна или из сплава на основе железа.

Трущиеся поверхности 4 тормозного диска 1 снабжены покрытием 6, повышающим износостойкость и коррозионную стойкость. Покрытие 6 представляет собой порошковое покрытие, нанесенное высокотемпературным распылением порошка, например, путем газопламенного или электродугового напыления. Покрытие 6 трущихся поверхностей 4 содержит карбиды, прежде всего карбиды металлов, например карбиды хрома или вольфрама, внедренные в матрицу, прежде всего металлическую матрицу, например, из никеля или кобальта. Повышающее износостойкость и коррозионную стойкость покрытие 6 трущихся поверхностей 4 может быть одно- или многослойным, а в рассматриваемом варианте оно, как следует из приведенного на фиг. 2 изображения, является двухслойным.

Покрытие 6 трущихся поверхностей 4 заканчивается не точно на их краях, а несколько занимает также примыкающие к ним поверхности тормозного диска 1. Краями трущихся поверхностей 4 являются их радиально наружные и внутренние окружные края, а также края отверстий 5. Трущиеся поверхности 4 в том случае, если на них имеются, например, канавки или прорези (не показаны), имеют края и в этих местах. Как показано на фиг. 2 на примере отверстия 5 в тормозном диске 1, покрытие 6 проходит за пределы трущейся поверхности 4, несколько продолжаясь вглубь отверстия 5. Сказанное соответственно относится и к другим краям трущихся поверхностей 4.

Помимо покрытия 6 трущихся поверхностей 4 тормозной диск 1 имеет еще одно - второе коррозионно-стойкое покрытие 7 на тех поверхностях, которые граничат с покрытием 6 трущихся поверхностей 4. В показанном на фиг. 2 варианте это второе покрытие 7 покрывает стенки отверстий 5 в тормозном диске 1. Такое второе покрытие 7 предусмотрено по меньшей мере на тех поверхностях тормозного диска 1, которые примыкают к покрытию 6 трущихся поверхностей 4, однако может также покрывать большие части этих поверхностей, примыкающих к покрытию трущихся поверхностей тормозного диска 1, или целиком его поверхности. Второе покрытие 7, которое присутствует не только в отверстиях 5, но и на всех краях покрытия 6 трущихся поверхностей 4, предотвращает проникновение коррозии под покрытие 6 трущихся поверхностей 4 на их краях. Во избежание проникновения коррозии вглубь тормозного диска покрытия 6, 7 взаимно перекрываются. В показанном на фиг. 2 варианте второе коррозионно-стойкое покрытие 7 покрывает также трущиеся поверхности 4 и нанесено на тормозной диск 1 под покрытием 6 трущихся поверхностей 4 в качестве подслоя или промежуточного слоя, например в качестве несущего слоя. От второго покрытия 7 не требуется наличие у него высокой износостойкости, однако требуется наличие достаточной механической прочности, если оно нанесено в качестве несущего слоя под покрытие 6. Поэтому в показанном на фиг. 2 варианте в качестве второго покрытия 7 на поверхности тормозного диска 1 термически нанесен либо химически или гальванически осажден слой коррозионно-стойкого металлического покрытия, например, из никеля или меди. Второе коррозионно-стойкое покрытие 7 находится, как уже указывалось выше, не только в отверстиях 5 в тормозном диске 1, но и на радиально наружной и внутренней окружных поверхностях его фрикционного кольца 2, соответственно в не показанных на чертеже канавках или прорезях, возможно предусмотренных на трущихся поверхностях 4.

В показанном на фиг. 3 варианте повышающее износостойкость и коррозионную стойкость покрытие 6 трущихся поверхностей 4 тормозного диска 1 также выполнено двухслойным. Однако в отличие от показанного на фиг. 2 варианта в показанном на фиг. 3 варианте второе коррозионно-стойкое покрытие 7 не покрывает трущиеся поверхности 4, а перекрывает покрытие 6 трущихся поверхностей 4 на их краях, например на краях отверстий 5 в тормозном диске 1, и заканчивается в этих местах. Второе покрытие 7, примыкающее к покрытию 6 трущихся поверхностей 4, находится также на других краях покрытия 6 трущихся поверхностей 4, например на их радиально наружных и внутренних краях (не показаны). Поскольку второе покрытие 7 в показанном на фиг. 3 варианте не подвергается воздействию никаких сколько-нибудь значительных механических нагрузок, от него не требуется наличие высокой механической прочности, и поэтому оно может быть образовано, например, лаком или полимером. Однако второе покрытие должно обладать достаточной теплостойкостью вплоть до температур, до которых тормозной диск 1 может нагреваться при работе.

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к дисковым тормозам. Тормозной диск для дискового тормозного механизма автомобиля выполнен из серого чугуна или сплава на основе железа и имеет фрикционное кольцо с трущимися поверхностями и отверстиями. Трущиеся поверхности снабжены повышающим износостойкость и/или коррозионную стойкость покрытием. Стенки отверстий снабжены коррозионно-стойким покрытием. Покрытия взаимно перекрываются. Достигается улучшение защиты от коррозии. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Тормозной диск для дискового тормозного механизма автомобиля, выполненный из серого чугуна или сплава на основе железа и имеющий фрикционное кольцо (2) с трущимися поверхностями (4) и отверстиями (5), при этом трущиеся поверхности (4) снабжены повышающим износостойкость и/или коррозионную стойкость покрытием (6), стенки отверстий (5) снабжены коррозионно-стойким покрытием (7) и на краях отверстий (5), образующих места перехода стенок этих отверстий (5) в трущиеся поверхности (4), указанные покрытия (6, 7) взаимно перекрываются.

2. Тормозной диск по п. 1, у которого коррозионно-стойкое покрытие (7) продолжается под повышающим износостойкость и/или коррозионную стойкость покрытием (6) трущихся поверхностей (4).

3. Тормозной диск по п. 1, у которого коррозионно-стойкое покрытие (7) перекрывает повышающее износостойкость и/или коррозионную стойкость покрытие (6) на краях отверстий и заканчивается в этих местах.

4. Тормозной диск по п. 1, у которого повышающее износостойкость и/или коррозионную стойкость покрытие (6) является многослойным.