ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗНОЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ КОММЕРЧЕСКОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2019 года по МПК F16D65/95 F16D65/92 F16D55/00 

Изобретение относится к дисковому тормозному механизму для коммерческого транспортного средства в соответствии с ограничительной частью п. 1 формулы.

Такие дисковые тормозные механизмы, называемые также тормозными механизмами с плавающим суппортом, достаточно известны. При этом тормозные колодки, состоящие каждая из несущей пластины и закрепленной на ней фрикционной накладки, вдвигаются в направлении оси тормозного диска в шахты неподвижно закрепленного на транспортном средстве тормозного щита.

При торможении, когда тормозные колодки прижимаются к тормозному диску, вследствие фрикционного замыкания между фрикционной накладкой соответствующей тормозной колодки и тормозным диском на тормозную колодку в направлении вращения тормозного диска действует крутящий момент, который воспринимается клыком тормозного щита с выходной стороны.

В результате этого в течение продолжительной эксплуатации тормозных колодок возникает их так называемый тангенциальный косой износ таким образом, что они в направлении главного торможения, т.е. при движении коммерческого транспортного средства передним ходом, с входной стороны изнашиваются сильнее, чем с выходной стороны.

Вследствие этого тормозные колодки, как только они в сильно изношенных зонах достигнут предела своего износа, следует заменить, тогда как в остальных зонах тормозной колодки или фрикционной накладки в распоряжении еще имеется полезный объем износа.

Разумеется, это идет вразрез с постоянно желаемой оптимизацией эксплуатационных расходов, в частности также потому, что коммерческие транспортные средства обычно оборудованы большим числом дисковых тормозных механизмов, каждому из которых слишком свойственна названная проблематика.

Из уровня техники известны, однако, дисковые тормозные механизмы, чьи тормозные колодки содержат создающие геометрическое замыкание элементы, которые входят в соответствующий тормозной щит, однако созданные ими геометрические замыкания не подходят для решения проблемы косого износа. В частности, тормозные колодки не удерживаются с геометрическим замыканием в обоих направлениях вращения тормозного диска.

Так, в DE 2138776 А раскрыт дисковый тормозной механизм, тормозные колодки которого отформованными с боков выступами установлены в направляющих пазах тормозного щита, причем при торможении выступ с входной стороны радиально опирается на верхнюю стенку направляющего паза без способности тормозного щита в этой зоне эффективно действовать для восприятия крутящего момента. Сопоставимая конструкция раскрыта в DE 2255678 А.

В основе изобретения лежит задача усовершенствования родового дискового тормозного механизма так, чтобы увеличить срок службы тормозных колодок и снизить эксплуатационные расходы.

Эта задача решается посредством дискового тормозного механизма, охарактеризованного признаками п. 1 формулы изобретения.

Предложенное выполнение дискового тормозного механизма, в частности взаимодействующих частей тормозного щита, с одной стороны, и тормозных колодок, с другой стороны, приводит к тому, что действующий при торможении, воздействующий на соответствующую тормозную колодку крутящий момент воздействует на зону тормозного щита с входной стороны, в частности на клык тормозного щита с входной стороны, так что тормозная колодка действует в качестве тягового органа.

Тормозная колодка за счет, по меньшей мере, одного геометрического замыкания с тормозным щитом, который, согласно изобретению, предусмотрен с входной стороны, натяжена в обоих направлениях вращения тормозного диска с тормозным щитом. Это значит, что воздействующий на тормозную колодку тормозной момент сначала воспринимается исключительно зоной тормозного щита с входной стороны, в частности здесь клыком тормозного щита.

В случае больших тормозных моментов, которые воздействуют на тормозные колодки в некоторой степени в качестве тормозного момента, клык тормозного щита с входной стороны может согнуться, а именно настолько, что тормозная колодка будет прилегать с выходной стороны к соответствующему клыку тормозного щита. В любом случае при таком восприятии крутящего момента исключен косой износ тормозной колодки.

Геометрическое замыкание между тормозной колодкой и тормозным щитом может осуществляться конструктивно по-разному.

Согласно одной идее изобретения, предусмотрено, что соответствующая несущая пластина колодки имеет на обращенной к основанию тормозного щита стороне выступ, который, если смотреть в направлении вращения тормозного диска, прилегает, по меньшей мере, к одной опорной поверхности тормозного щита, образованной расположенным на дне шахты для колодки бугорком. Можно также использовать в качестве дополнительной опорной поверхности соответствующий клык тормозного щита, так что выступ позиционирован между обеими опорными поверхностями и прилегает к ним.

Обе противоположные опорные поверхности, размещающие между собой соответствующий выступ тормозной колодки, расположены параллельно друг другу и выполнены с гладкой поверхностью, а также проходят по касательной к тормозному диску, так что тормозная колодка может вдвигаться радиально по отношению к тормозному диску.

Согласно изобретению, тормозная колодка, по меньшей мере, с входной стороны, опирается на тормозной щит в обоих направлениях вращения тормозного диска, однако опирание предусмотрено предпочтительно как с входной, так и с выходной стороны, так что тормозная колодка может быть выполнена зеркально-симметричной по отношению к радиальной средней оси. В зависимости от направления вращения тормозного диска, т.е. в зависимости от движения передним или задним ходом, входная и выходная стороны меняются. Другими словами, входная сторона при движении передним ходом становится выходной стороной, а при движении задним ходом наоборот.

В другом варианте предусмотрено, что опирание происходит за счет геометрического замыкания между тормозной колодкой и тормозным щитом, для чего предусмотрено захватообразное выполнение в обращенной к клыку тормозного щита краевой зоне несущей пластины колодки, имеющее приемный паз, в который вставлена подогнанная под его размер удерживающая цапфа клыка тормозного щита, благодаря чему также за счет этого достигнута фиксация тормозной колодки на клыке тормозного щита в обоих направлениях вращения тормозного диска.

Вместо захватообразного выполнения тормозной колодки и удерживающей цапфы клыка тормозного щита существует также возможность выполнить захватообразным клык тормозного щита и снабдить тормозную колодку удерживающей цапфой, входящей в образованный паз клыка тормозного щита.

В остальном, создающие геометрическое замыкание элементы или выполнения тормозной колодки расположены на несущей пластине колодки.

За счет зажима тормозной колодки в направлении вращения тормозного диска как с входной, так и с выходной стороны соответствующая тормозная колодка может выполнять функцию распорки, если одна из обеих шахт для колодок выполнена без распорки, соединяющей между собой клыки тормозного щита.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы.

Примеры осуществления изобретения описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых представлено следующее:

- фиг. 1: вид сверху на дисковый тормозной механизм в соответствии с уровнем техники;

- фиг. 2-23: пример осуществления изобретения в разных видах;

- фиг. 24: другой пример осуществления изобретения в разных видах.

На фиг. 1 изображен дисковый тормозной механизм в соответствии с уровнем техники с охватывающим сверху тормозной диск 4 тормозным суппортом 2, который установлен на неподвижном тормозном щите 3 с возможностью осевого перемещения по отношению к оси D тормозного диска 4.

В тормозном щите 3 с обеих сторон тормозного диска 4 расположены тормозные колодки 5, которые состоят соответственно из несущей пластины 6 и закрепленной на ней фрикционной накладки 7.

При этом тормозные колодки 5 позиционированы в шахте, ограниченной с обеих сторон клыками 8 тормозного щита.

На фиг. 2-21 и 24 в качестве подробности изображен тормозной щит 3, согласно изобретению, причем на фиг. 2а представлен фронтальный вид тормозного щита 3 с вставленной тормозной колодкой 5, а на фиг. 2b, 2с представлены увеличенные фрагменты А и В узла из фиг. 2а.

Видно, что, согласно изобретению, каждая тормозная колодка 5 удерживается на тормозном щите 3, по меньшей мере, с входной стороны, в данном примере также с выходной стороны, посредством геометрического замыкания в обоих направлениях х, у вращения тормозного диска 4.

Для этого тормозной щит 3 имеет в зоне клыков 8 на дне шахты для колодки отформованный бугорок 9, который на расстоянии от соответствующего клыка 8 выдается в направлении тормозной колодки 5.

Клыки 8 тормозного щита имеют на своей обращенной к тормозной колодке 5 стороне опорную поверхность 12, которая проходит по касательной по отношению к тормозному диску 4, и опорную поверхность 12, которая обращена к опорной поверхности 12 клыка 8 и проходит параллельно ей.

При этом сформирована выемка 11, в которую входит выступ 10 тормозной колодки 5, которая за счет бокового прилегания к обеим опорным поверхностям 12 клыка 8 и бугорка 9 удерживается в обоих направлениях вращения тормозного диска 4 за счет геометрического замыкания, причем опорные поверхности 12 в обоих направлениях х, у вращения тормозного диска 4 образуют контропору.

На фиг. 3, на которой изображен вид снизу тормозного щита 3, чьи приданные соответствующей шахте для колодки клыки 8 соединены между собой распоркой 13.

На фиг. 4 в перспективном виде изображен блок из тормозного щита 3 и тормозных колодок 5, причем здесь показан вид спереди, тогда как на фиг. 5 показан вид сзади, обращенный в установленном положении к ободу колеса коммерческого транспортного средства.

На фиг. 6 изображен вид сверху на тормозной щит 3 с вставленными тормозными колодками 5.

На фиг. 7-10 изображен тормозной щит 3 в качестве подробности в разных видах, причем его клыки 8 каждой шахты для колодки соединены между собой распоркой 13.

На фиг. 12-15 изображен тормозной щит 3 с вставленными тормозными колодками 5, у которого клыки 8 только одной шахты для колодки соединены распоркой 13, а клыки 8 другой шахты не соединены такой распоркой 13.

Вставленная тормозная колодка 5 выполняет функцию распорки 13, которая действует тогда как бы в смысле тяги, а именно за счет того, что тормозная колодка 5 с отформованным выступом 10 как с входной, так и с выходной стороны зажата между бугорками 9 и клыками 8.

На фиг. 12 изображен вид снизу тормозного щита 3, а на фиг. 11а – вид впереди с распоркой 13, причем передняя сторона в смонтированном положении дискового тормозного механизма или тормозного щита 3 образует обращенную от обода колеса сторону.

На фиг. 11b в увеличенном виде изображен фрагмент А, а на фиг. 11с – фрагмент В.

На фиг. 13 изображен вид из фиг. 11а в перспективе, а на фиг. 14 также в перспективе изображена задняя сторона тормозного щита 3 с вставленными тормозными колодками 5, которая, как упомянуто, обращена к ободу колеса, причем здесь хорошо видно отсутствие распорки 13 в зоне шахты для колодки.

На фиг. 15 изображен вид сверху на тормозной щит 3.

На фиг. 16-21 отдельно изображен тормозной щит 3 из фиг. 11-15, причем на фиг. 16 изображена передняя сторона из фиг. 13, фиг. 17 изображен перспективный вид тормозного щита 3 с передней стороны, на фиг. 19 – перспективный вид с задней стороны. На фиг. 18 изображена обратная сторона тормозного щита 3 в соответствии с фиг. 14, на фиг. 20 изображен вид снизу тормозного щита 3, а на фиг. 21 – вид сверху на тормозной щит 3.

На фиг. 22а изображен вид спереди тормозной колодки 5 с несущей ее пластиной 6 и отформованными на ней выступами 10. На фиг. 22b тормозная колодка 5 изображена при виде сбоку.

На фиг. 23а изображен вид тормозной колодки 5 на фрикционную накладку 7, которая по сравнению с внешним контуром несущей пластины 6 колодки немного смещена назад. На фиг. 23b тормозная колодка 5 изображена при виде сбоку.

Другой пример осуществления изобретения изображен на фиг. 24. На фиг. 24а изображена вставленная в тормозной щит 3 тормозная колодка 5, причем для геометрического замыкания между тормозной колодкой 5 и тормозным щитом 3 на несущей пластине 6 колодки, как хорошо видно, в частности, на фиг. 24с, в противоположных, ограничивающих продольные стороны тормозной колодки 5 краевых зонах выполнены захваты 16 с пазом 17 каждый, в который входит обращенная от дна шахты для колодки, отформованная на клыке 8 тормозного щита удерживающая цапфа 15 таким образом, что тормозная колодка 5 удерживается в обоих направлениях вращения тормозного диска 4, а именно соответственно за счет одного из обоих геометрических замыканий.

На фиг. 24b в виде увеличенного фрагмента фиг. 24а изображено соединение тормозной колодки 5. При этом видно, как и на фиг. 24с, на которой тормозная колодка 5 изображена в качестве подробности, что на несущей пластине 6 колодки с противоположной захвату 16 стороны отформован уступ 14, который входит в подходящее к нему гнездо клыка 8 тормозного щита.

Дисковый тормозной механизм для коммерческого транспортного средства с охватывающим сверху тормозной диск (4) тормозным суппортом (2), который установлен на тормозном щите (3) со стороны транспортного средства с возможностью осевого перемещения, причем имеет с обеих сторон тормозного диска (4) по одной шахте для колодки, которая ограничена с входной и выходной сторон клыками (8) тормозного щита и в которой позиционирована содержащая несущую пластину (6) и закрепленную на ней фрикционную накладку (7) тормозная колодка (5), причем каждая тормозная колодка (5) при торможении, по меньшей мере, с входной стороны в направлении вращения тормозного диска (4) опирается на тормозной щит (3), в обращенной к дну шахты для колодки краевой зоне тормозная колодка (5) снабжена по меньшей мере одним выступающим уступом, который входит в выемку прилегающего клыка (8) тормозного щита, что позволит увеличить срок службы тормозных колодок и снизить эксплуатационные расходы. 9 з.п. ф-лы, 32 ил.

1. Дисковый тормозной механизм для коммерческого транспортного средства с охватывающим сверху тормозной диск (4) тормозным суппортом (2), который установлен на тормозном щите (3) со стороны транспортного средства с возможностью осевого перемещения, причем с обеих сторон тормозного диска (4) предусмотрено по одной шахте для колодки, которая ограничена с входной и выходной сторон клыками (8) тормозного щита и в которой позиционирована содержащая несущую пластину (6) и закрепленную на ней фрикционную накладку (7) тормозная колодка (5), причем каждая тормозная колодка (5) при торможении, по меньшей мере, с входной стороны в направлении вращения тормозного диска (4) опирается на тормозной щит (3), отличающийся тем, что в обращенной к дну шахты для колодки краевой зоне тормозная колодка (5) снабжена по меньшей мере одним выступающим уступом, который входит в выемку прилегающего клыка (8) тормозного щита.

2. Тормозной механизм по п. 1, отличающийся тем, что в зоне соответствующего клыка (8) тормозного щита с входной стороны на дне шахты для колодки отформован бугорок (9), к которому выступом (10) прилегает тормозная колодка (5).

3. Тормозной механизм по п. 1 или 2, отличающийся тем, что бугорок (9) образует с соответствующим клыком (8) тормозного щита выемку (11), в которую вставлен выступ (10) тормозной колодки (5).

4. Тормозной механизм по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что бугорок (9) и клык (8) тормозного щита имеют на обращенных друг к другу сторонах опорные поверхности (12), к которым прилегает выступ (10).

5. Тормозной механизм по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что опорные поверхности (12) проходят параллельно друг другу.

6. Тормозной механизм по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что опорные поверхности (12) проходят по касательной по отношению к тормозному диску (4).

7. Тормозной механизм по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что расстояние между опорными поверхностями (12) двух противоположных бугорков (9) одной шахты для колодки соответствует расстоянию в свету между выступами (10).

8. Тормозной механизм по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что расстояние в свету между опорными поверхностями (12) бугорка (9) и соответствующего клыка (8) тормозного щита равно или незначительно больше ширины вставленного выступа (10).

9. Тормозной механизм по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что клыки (8) тормозного щита только одной из двух шахт для колодок соединены между собой распоркой (13).

10. Тормозной механизм по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что тормозная колодка (5), по меньшей мере, в краевой зоне с входной стороны имеет захват (16) с пазом (17), в который входит удерживающая цапфа (15) соответствующего клыка (8) тормозного щита, или захват (8) тормозного щита выполнен на своем свободном конце в виде захвата (16) с пазом (17), в который входит удерживающая цапфа (15) тормозной колодки (5).