Барабанный колодочный тормоз и тормозная колодка
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к барабанным тормозам. Барабанный тормоз содержит щит, тормозные колодки с фрикционными накладками, прижимное устройство и упругое возвратное устройство. Упругое возвратное устройство после торможения отводит от барабана тормозную колодку, которая перемещается со скольжением в радиальном направлении между двумя закрепленными на щите направляющими стенками. Прижимное устройство выполнено в виде рычага, соединенного со щитом шарниром. При этом возникающая при торможении сила реакции Fr приложена к прижимному рычагу, а тормозное усилие Ff приложено к тормозной колодке таким образом, что тормозное усилие Ff и сила реакции Fr действуют в двух разных точках тормоза. Тормозная колодка для барабанного колодочного тормоза имеет жесткое основание для фрикционной накладки, внешние концы которого образуют упоры, которыми тормозная колодка в окружном направлении упирается в направляющие стенки и перемещается по ним со скольжением в радиальном направлении. На внешней поверхности жесткого основания расположена прочно соединенная с основанием фрикционная накладка. Достигается упрощение замены колодок и стабильность тормозного момента. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.
Настоящее изобретение относится к барабанному колодочному тормозу, который имеет опорный тормозной диск или так называемый щит, на котором установлена по меньшей мере одна тормозная колодка с фрикционной накладкой, устройство для прижатия тормозной колодки к колесному тормозному барабану колесным тормозным цилиндром при повышении в нем давления в момент торможения и упругое возвратное устройство, которое отводит колодку от барабана при падении давления в колесном тормозном цилиндре.
Обычные барабанные колодочные тормоза имеют неподвижный или подвижный относительно щита с тормозными колодками упор, к которому крепится первый конец тормозной колодки, второй, противоположный первому, конец которой упирается в колесный тормозной цилиндр, тормозное усилие которого передается непосредственно на колодку, которая поворачивается относительно щита вокруг ее первого, соединенного с упором, конца.
Барабанные колодочные тормоза обладают определенными преимуществами перед дисковыми тормозами. Так, в частности, при одном и том же усилии торможения тормозной момент у барабанных колодочных тормозов больше, чем у дисковых тормозов. Кроме того, барабанные колодочные тормоза легче приспособить для работы в режиме "ручного" или "стояночного" тормоза. Именно по этим причинам барабанные колодочные тормоза все еще находят достаточно широкое применение, в частности для торможения задних колес автомобилей.
К недостаткам барабанных колодочных тормозов относится сложность и длительность замены тормозных колодок с изношенными фрикционными накладками, которая требует разборки и сборки всего тормоза. Кроме того, существующие барабанные колодочные тормоза обладают и еще одним недостатком, связанным с недостаточной стабильностью создаваемого ими тормозного момента.
При определенном распределении усилий, возникающих в барабанном колодочном тормозе во время торможения, тормозные колодки смещаются (скатываются) по внутренней поверхности барабана, что снижает стабильность тормозного момента, а следовательно, и устойчивость автомобиля во время его торможения.
В процессе торможения на колодку обычного барабанного колодочного тормоза действуют четыре силы: во-первых, сила, с которой колесный тормозной цилиндр воздействует на первый конец колодки, во-вторых, сила прижатия фрикционной накладки колодки к барабану, в-третьих, усилие торможения, действующее в точке контакта между вторым концом колодки и упором, и, в-четвертых, сила реакции, возникающая при торможении в точке контакта между вторым концом колодки и упором. Тот факт, что усилие торможения и сила реакции приложены к одной и той же точке колодки, является причиной возможного сдвига (скатывания) колодки по внутренней поверхности барабана и нестабильности тормозного момента тормоза.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать барабанный колодочный тормоз с более простой заменой колодок и большей стабильностью тормозного момента.
Предлагаемый в изобретении барабанный колодочный тормоз указанного в начале описания типа отличается тем, что тормозная колодка имеет возможность перемещения по существу в радиальном направлении в двух закрепленных на щите направляющих стенках, а устройство, через которое на тормозную колодку передается усилие колесного тормозного цилиндра, упирается во внутреннюю стенку колодки и нагружает ее по существу радиальным усилием.
В предлагаемом в изобретении барабанном колодочном тормозе усилие торможения и сила прижатия колодки к барабану приложены к тормозной колодке в разных точках.
Замена колодки с изношенной накладкой, которая в предлагаемом в изобретении тормозе не соединена с устройством, через которое на нее передается усилие колесного тормозного цилиндра, является легкой операцией, заключающейся в простом поступательном перемещении колодки.
Предлагаемый в изобретении барабанный колодочный тормоз имеет две расположенные диаметрально друг против друга тормозные колодки, каждая из которых имеет возможность со скольжением перемещаться по существу в радиальном направлении в соответствующей паре направляющих стенок, и два устройства, через каждое из которых на тормозную колодку передается усилие колесного тормозного цилиндра и каждое из которых воздействует на внутреннюю стенку колодки и нагружает ее по существу радиальным усилием.
Угол охвата каждой тормозной колодки не должен превышать 60°.
Каждая колодка состоит из жесткого основания, изготовленного, в частности, из металла, и фрикционной накладки, которая крепится к наружной поверхности основания. Концы жесткого основания колодки образуют упоры, которыми колодка в окружном направлении упирается в соответствующие направляющие стенки.
В предлагаемом в изобретении тормозе ось приложенного к тормозной колодке усилия не совпадает с осью возникающей при этом силы реакции.
Устройство, через которое на колодку передается усилие колесного тормозного цилиндра, можно выполнить в виде имеющего форму дуги выпуклой наружу кривой плоского рычага с двумя концами, один из которых шарнирно соединяется в определенной точке с тормозным щитом, а к другому прикладывается усилие, обычно создаваемое плунжером колесного тормозного цилиндра в направлении, при котором тормозная колодка прижимается к барабану, при этом рычаг своим наиболее удаленным от оси участком наружного края прижимается к внутренней стенке соответствующей колодки.
На наружном крае рычага можно выполнить выступ, вершиной которого рычаг прижимается к внутренней стенке соответствующей колодки. Такой выступ предпочтительно расположить приблизительно посредине между противоположными концами рычага. В предлагаемом в изобретении тормозе отношение плеч рычага лежит в пределах от 2 до 3.
Шарнир, через который рычаг соединяется с щитом, можно выполнить в виде расположенного на щите углубления с направляющей поверхностью, в которое входит скругленный конец рычага.
Упругое устройство, возвращающее колодки в исходное положение, можно выполнить в виде двух устройств, одно из которых возвращает в исходное положение рычаг, а второе устройство отводит колодку от барабана. Второе устройство, которое отводит колодку от барабана, можно выполнить в виде двух расположенных на концах колодки изготовленных из листовой пружинной стали держателей, которые соединяются с щитом и создают приложенные к колодке усилия, под действием которых колодка перемещается к оси тормоза.
Фрикционная накладка должна быть прочно соединена с жестким основанием колодки и предпочтительно выполнена в виде слоя литого фрикционного материала, которым покрыта внешняя сторона основания.
В одном из вариантов осуществления изобретения предлагаемый в нем барабанный колодочный тормоз имеет промежуточный рычаг, в центральной части которого расположен шарнир, которым промежуточный рычаг соединяется с прижимным рычагом, и который выполнен в виде дуги вогнутой кривой и прижимается своими концами к внутренней стороне соответствующей колодки. Предлагаемый в этом варианте барабанный колодочный тормоз может иметь два прижимных рычага, два промежуточных рычага и четыре колодки, расположенные симметрично по диаметру щита.
В настоящем изобретении предлагается также тормозная колодка для описанного выше барабанного колодочного тормоза, отличающаяся наличием жесткого основания с прочно соединенной с его наружной поверхностью фрикционной накладкой, внешние концы которого образуют упоры, которыми колодка в окружном направлении упирается в направляющие стенки, между которыми тормозная колодка может со скольжением перемещаться по существу в радиальном направлении.
В изобретении предлагается также барабанный колодочный тормоз, который содержит щит, на котором установлена по меньшей мере одна тормозная колодка с фрикционной накладкой, рычаг, через который во время торможения тормозная колодка прижимается к внутренней поверхности соединенного с колесом барабана, и упругое возвратное устройство, которое после торможения отводит тормозную колодку от барабана, и который отличается тем, что возникающая во время торможения сила реакции приложена к прижимному рычагу, а тормозное усилие приложено к тормозной колодке таким образом, что тормозное усилие и сила реакции действуют в разных точках тормоза.
Другие отличительные особенности предлагаемого в изобретении барабанного колодочного тормоза более подробно рассмотрены ниже на примере некоторых вариантов возможного осуществления изобретения со ссылкой на иллюстрирующие, но не ограничивающие объем изобретения чертежи, на которых показано:
на фиг.1a - упрощенный вид спереди известного барабанного колодочного тормоза, часть деталей которого показана в разрезе,
на фиг.1б - упрощенный вид спереди предлагаемого в изобретении барабанного колодочного тормоза, часть деталей которого показана в разрезе,
на фиг.2 - аксонометрическая проекция тормоза со снятым с колеса тормозным барабаном,
на фиг.3 - вид спереди части барабанного колодочного тормоза, предлагаемого в другом варианте осуществления изобретения,
на фиг.4 - один из вариантов возможного выполнения шарнира рычага,
на фиг.5 - один из возможных вариантов выполнения рычага и тормозной колодки в том месте, где рычаг прижимается к колодке, и
на фиг.6-8 - другие варианты выполнения рычага и тормозной колодки в том месте, где рычаг прижимается к колодке.
На фиг.1а показан известный барабанный колодочный тормоз 202 с опорным тормозным диском в виде так называемого щита 204, который крепится к неподвижной оси колеса, установленными на щите согнутыми по дуге окружности первой и второй тормозными колодками 210, 212, выпуклые стороны 214 которых выходят за наружный диаметр щита, а вогнутые стороны 216 расположены друг против друга, колесным тормозным цилиндром 215, который закреплен на щите 204 и расположен между первыми концами 218, 220 первой и второй тормозных колодок 210, 212, закрепленным на щите 204 упором 222, расположенным между вторыми концами 224, 226 первой и второй тормозных колодок и соединенным с колесом барабаном (не показан), у внутренней поверхности которого с зазором расположены выпуклые стороны 214 тормозных колодок 210, 212.
Первая и вторая тормозные колодки 210, 212 имеют, как известно, симметричную конструкцию, и поэтому приведенное ниже описание конструкции первой тормозной колодки в полной мере относится и к конструкции второй тормозной колодки 212.
Первая тормозная колодка 210 состоит из плоской пластины 228 серповидной формы, согнутой по окружности перпендикулярно радиусу щита 204 пластины 230, которая прочно соединена с внешним в радиальном направлении краем серповидной пластины 228, и расположенной на внешней поверхности согнутой пластины 230 накладки 231, которая при торможении прижимается к внутренней поверхности барабана.
Первая тормозная колодка 210 удерживается на щите в боковом направлении винтовой пружиной 232, которая закреплена на щите 204 перпендикулярно его плоскости и проходит через плоскую серповидную пластину 228 колодки, которая прижимается к двум соседним виткам пружины 232.
Вторые концы 224, 226 первой и второй колодок прижимаются к упору 222 соединяющим колодки устройством 234, выполненным частично в виде винтовой пружины.
Барабанный колодочный тормоз имеет также возвратное устройство 236, которое притягивает колодки друг к другу в направлении центральной части щита 204 и состоит из двух упругих элементов и распорной пластины 238, расположенной под колесным тормозным цилиндром параллельно его продольной оси X. Для компенсации износа фрикционных накладок тормозных колодок предназначено расположенное на распорной пластине разжимное устройство 240, конструкция которого хорошо известна и поэтому подробно не рассматривается. Соединенная с первой и второй тормозными колодками 210, 212 распорная пластина 238 удерживается на месте соответствующими пружинами 241.
Колесный тормозной цилиндр работает от гидравлической тормозной системы автомобиля, в частности от главного тормозного цилиндра и соединенного с педалью тормоза усилителя тормозного привода (ни один из этих элементов тормозной системы на чертеже не показан). Колесный тормозной цилиндр имеет первый и второй (не показанные на чертеже) плунжеры, которые при торможении под действием создаваемого в цилиндре давления расходятся в противоположные стороны в направлении оси X, упираются в первые концы 218, 220 тормозных колодок 210, 212 и с усилием прижимают колодки к внутренней поверхности барабана.
Барабанный колодочный тормоз имеет также еще один механизм привода тормозных колодок, выполненный в виде рычага 242 стояночного тормоза, который удерживает на месте запаркованный автомобиль и имеет хорошо известную и поэтому подробно не рассматриваемую конструкцию.
Во время торможения при вращении барабана в направлении стрелки F на каждую тормозную колодку 210, 212 действуют четыре силы. Подробно эти силы рассмотрены ниже применительно к первой тормозной колодке 210.
Первая сила Fe действует на первую тормозную колодку 210 "на входе" и создается колесным тормозным цилиндром 215, плунжер которого упирается в первый конец 218 первой колодки 210, вторая сила Fa (сила "приложения") возникает в результате прижатия накладки 231 к внутренней поверхности барабана, третья сила Ff (усилие "торможения") действует на второй конец 224 колодки, который прижимается к упору 222, а четвертая сила Fr (сила "реакции") также действует на прижатый к упору 222 второй конец 224 колодки. Тот факт, что усилие торможения и сила реакции приложены к колодке в одной и той же точке, является, как известно, причиной возможного сдвига (скатывания) колодки по внутренней поверхности барабана.
Настоящее изобретение позволяет решить эту проблему.
На фиг.1б показан предлагаемый в изобретении барабанный колодочный тормоз В с щитом 1, который крепится к неподвижной оси колеса. На диаметральной оси Х-Х щита по разные стороны от центра расположены две тормозные колодки 2, 3, которые могут со скольжением перемещаться вдоль этой оси в закрепленных на щите 1 направляющих стенках 4а, 4b и 5а, 5b.
Каждая тормозная колодка 2, 3 имеет фрикционную накладку 2а, 3а, которая прочно соединена с жестким основанием 2b, 3b колодки (предпочтительно отлита на внешней стороне основания).
Каждое основание 2b, 3b тормозной колодки изготовлено из листового металла. В тормозных механизмах, показанных на фиг.1 и 2, основание тормозной колодки согнуто по дуге окружности, и его внешняя поверхность соответствует выпуклому радиально наружу участку цилиндрической поверхности. Прочно соединенная с основанием тормозной колодки фрикционная накладка 2а, 3а расположена на внешней цилиндрической поверхности основания. Внешние концы оснований 2b, 3b тормозных колодок образуют упоры 6, 7, которыми колодки, которые могут перемещаться в радиальном направлении, в окружном направлении прижимаются соответственно к одной из направляющих стенок 4а-5b. Упоры 6, 7 можно выполнить в виде плоских краев оснований 2b, 3b колодок, отогнутых параллельно оси Х-Х скольжения колодок.
Угол охвата А каждой тормозной колодки 2, 3 не должен превышать 60°, предпочтительно 50° (эти значения углов приведены только в качестве примера и не ограничивают объем изобретения). Тормозная колодка предлагаемого в изобретении тормоза имеет меньший угол А охвата, чем тормозные колодки обычных барабанных колодочных тормозов, что позволяет при том же сроке службы существенно уменьшить объем фрикционных накладок 2а, 3а. Такая разница в объеме тормозных колодок может в некоторых случаях достигать 60%.
На фиг.5 показан один из вариантов возможного выполнения предлагаемой в изобретении тормозной колодки, изготовленное из листового металла основание 2b1 которой имеет по существу плоскую форму с углублением посредине и расположенным на внутренней (противоположной фрикционной накладке 2а1) стороне колодки V-образным выступом G1, образующая которого направлена перпендикулярно плоскости чертежа.
Тормозные колодки, показанные на фиг.6 и 7, также имеют изготовленное из листового металла по существу плоское основание 2b2, 2b3. Фрикционная накладка колодки, показанной на фиг.7, изготовлена литьем из соответствующего материала, которым залита внешняя поверхность листового основания 2b3 колодки.
На фиг.8 показана тормозная колодка с изготовленным из листового металла основанием 2b4, согнутым так же, как и основание колодки, показанной на фиг.1б, у которого в средней по длине части (в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа) на внутренней, противоположной прочно соединенной с основанием 2b4 фрикционной накладке 2а4 стороне расположен образованный углублением выступ G4 с плоской вершиной.
Направляющие стенки 4а-5b, расположенные параллельно диаметру Х-Х, образованы боковыми гранями пластин, которые закреплены на щите 1 перпендикулярно его средней плоскости.
Тормозные колодки 2 и 3 и направляющие стенки 4а-5b выполнены таким образом, что каждую тормозную колодку можно легко установить на место между направляющими стенками и извлечь из тормозного механизма путем поступательного перемещения колодки вдоль оси, перпендикулярной средней плоскости щита 1 (т.е. перпендикулярной плоскости чертежа по фиг.1б).
Предлагаемый в изобретении тормоз В имеет прижимные устройства 8, 9, которые предназначены для прижатия тормозных колодок 2, 3 к внутренней поверхности частично показанного на чертежах барабана 10, который вращается вместе с колесом автомобиля в направлении показанной на фиг.1б стрелки F.
Каждое прижимное устройство 8, 9 имеет расположенный на внешнем крае участок 11, 12, который прижимается к внутренней стороне тормозной колодки 2, 3 и нагружает ее по существу радиальным усилием.
Прижимное устройство 8 тормозной колодки 2 представляет собой рычаг 13, выполненный в виде сектора выпуклой наружу кривой, один конец 13а которого шарнирно закреплен в определенной точке щита 1, а другой конец 13b упирается в плунжер 14 закрепленного на щите колесного тормозного цилиндра 15. Плунжер 14 создает приложенное к концу 13b рычага осевое усилие, направленное по существу параллельно диаметру Х-Х.
Рычаг 13 имеет форму пластины и изготовлен предпочтительно из листового металла. Средняя часть внешнего в радиальном направлении края рычага между концами 13а, 13b рычага имеет выступ 16, край которого образует участок 11, которым рычаг упирается в тормозную колодку.
Участки 11, 12 рычагов 13, 19, которыми они упираются во внутренние стороны тормозных колодок, расположены приблизительно в центре между концами рычагов. Соотношение плеч рычагов равно отношению расстояния между точкой шарнира, образованного нижним концом 13а рычага, и точкой, в которой к рычагу приложено усилие, создаваемое плунжером 14 колесного тормозного цилиндра, к расстоянию между нижним концом 13а рычага и точкой, в которой участок 11, 12 выступа рычага упирается в тормозную колодку. В предлагаемом в изобретении тормозе соотношение плеч прижимного рычага предпочтительно лежит в интервале от двух до трех.
В вариантах, показанных на фиг.1 и 6, выступ 16 или 16а2 имеет выпуклый внешний край, которым рычаг упирается в основание 2b, 2b2 тормозной колодки. В варианте, показанном на фиг.5, наружный край выступа 16а1 имеет плоскую вершину, которая прижимается к основанию 2b1 тормозной колодки. В вариантах, показанных на фиг.1, 5 и 6, ось усилия, приложенного рычагом к тормозной колодке, совпадает с осью возникающей при этом силы реакции.
В вариантах, показанных на фиг.7 и 8, ось X, вдоль которой действует усилие, с которым рычаг прижимается к тормозной колодке, не совпадает с осью Z3, Z4 силы реакции. В определенных случаях соответствующее несовпадение этих осей может повысить стабильность тормозного момента, уменьшить износ фрикционных накладок и тем самым улучшить все характеристики тормоза. В варианте, показанном на фиг.7, выступ 16а3 прижимного рычага имеет выпуклую вершину, которая упирается в плоское основание 2b3 тормозной колодки. В варианте, показанном на фиг.8, выпуклая вершина выступа 16а4 прижимного рычага упирается в плоскую поверхность внутреннего выступа G4 основания тормозной колодки.
В тормозах, показанных на фиг.1b и 2, прижимные рычаги имеют скругленный нижний конец 13а, который входит в паз 17 выступа 18 щита 1. Шарнирно связанный с щитом своим нижним концом 13а рычаг поворачивается вокруг оси, перпендикулярной плоскости щита 1.
На фиг.4 показан другой вариант выполнения тормоза, в котором вогнутый нижний конец 13а' прижимного рычага упирается в выпуклую поверхность 17' выступа щита.
Прижимное устройство 9 тормоза содержит рычаг 19, который расположен относительно рычага 13 по другую сторону от оси Y-Y, которая проходит через центр щита 1 перпендикулярно оси Х-Х. В верхний конец 19b рычага 19 упирается второй плунжер 14 колесного тормозного цилиндра 15. На внешнем крае рычага 19 расположен выступ, вершина 20 которого прижимается ко второй тормозной колодке 3. Нижний скругленный конец 19а рычага 19 расположен в пазу 21 выступа 22 щита 1. Упирающаяся в тормозную колодку вершина 20 выступа рычага 19 может иметь любую показанную на фиг.5-8 форму.
На верхнем конце 19b рычага 19 расположена ось 24, которая предназначена для шарнирного соединения рычага с рычагом 23 стояночного тормоза. Другой, противоположный оси 24, согнутый конец 23b рычага стояночного тормоза предназначен для соединения рычага с не показанным на чертежах тросом стояночного тормоза, проходящим через закрепленную на щите 1 направляющую втулку 25.
Между рычагом 13 и рычагами 19 и 23 расположена распорная планка 26, которая ограничивает обратный ход верхних концов 13b, 19b навстречу друг другу под действием первого упругого возвратного устройства Е1 (фиг.2), которое соединено с рычагами в точках, расположенных рядом с их верхними концами.
Каждая тормозная колодка 2, 3 соединена со вторыми упругими возвратными устройствами Е2 (фиг.2). Расположенное на каждом конце тормозной колодки 2, 3 второе упругое возвратное устройство Е2 состоит из пружинного держателя 27, который крепится к выступу 28 щита 1. Держатель 27 проходит под выступом 28 щита. Обращенные к тормозной колодке 2 или 3 края выступов 28 образуют направляющие стенки 4а. В средней части каждой направляющей стенки предусмотрен вырез для держателя 27, который соединяется зубьями 29 с верхним краем основания 2b, 3b тормозной колодки и после торможения возвращает ее в радиальном направлении внутрь тормоза в исходное положение. Пружинные держатели 27 позволяют устранить или по меньшей мере уменьшить возникающий при колебаниях или вибрациях дребезг тормозных колодок. В предлагаемом в изобретении тормозе можно использовать не только описанные выше, но и другие аналогичные упругие возвратные устройства Е2.
Распорная планка 26, расположенная между рычагом 13 и рычагом 23 и/или рычагом 19, предпочтительно снабжена устройством 30, которое предназначено для изменения длины распорной планки и автоматической компенсации износа фрикционных накладок.
Рычаги 13, 19 удерживаются в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа по фиг.1б, пружинами 31 (фиг.2) с расположенными перпендикулярно плоскости щита 1 осями, которые одним концом соединены с этим щитом. Каждая пружина 31 плотно входит в соответствующее отверстие рычага и в определенных пределах допускает возможность перемещения рычага. Для этой же цели вместо пружин можно использовать и другие устройства аналогичного типа.
Показанный на фиг.1 и 2 барабанный колодочный тормоз работает следующим образом. Предполагается, что барабан 10 вращается в направлении показанной на фиг.1 стрелки F.
При торможении в расположенную между плунжерами 14 внутреннюю полость колесного тормозного цилиндра 15 поступает тормозная жидкость, под действием давления которой плунжеры выходят из цилиндра и прижимаются к концам 13b, 19b рычагов 13 и 19. Каждый рычаг шарнирно поворачивается в пазу 17 или 21 и прижимается в радиальном направлении вершиной 16 или 20 своего внешнего края к основанию 2b или 3b соответствующей тормозной колодки. Под действием создаваемых рычагами усилий тормозные колодки со скольжением перемещаются по существу в радиальном направлении между направляющими стенками и прижимаются к внутренней поверхности барабана 10 с усилием, необходимым для торможения автомобиля.
Под действием силы трения между фрикционной накладкой 2а и внутренней поверхностью барабана нижний край основания 2b тормозной колодки прижимается к направляющей стенке 4а и нагружается силой реакции в направлении стрелки F. Вместе с основанием к упору 4а прижимается вся тормозная колодка 2. Одновременно к упору 5b прижимается другая тормозная колодка 3. Прижатая к направляющей стенке 4а тормозная колодка нагружается усилием торможения Ff, действующим в направлении стрелки Ff.
Одновременно нижний конец 13а рычага, который прижимается к упору 18, нагружается силой реакции Fr.
В предлагаемом в изобретении барабанном колодочном тормозе усилие торможения Ff и сила реакции Fr действуют в двух разных точках тормоза, что позволяет существенно повысить стабильность тормозного момента.
В предлагаемом в изобретении тормозе усилие, которое через вершину 16 или 20 прижимного рычага передается тормозной колодке 2 или 3, как минимум в два раза больше усилия, которое приложено поршнем 14 к соответствующему концу 13а или 19а прижимного рычага.
Обе работающие на сжатие тормозные колодки 2 и 3 позволяют уменьшить объем фрикционных накладок по сравнению с объемом фрикционных накладок обычного барабанного колодочного тормоза, в котором одна тормозная колодка работает на сжатие, а другая - на растяжение. Более равномерное распределение по щиту 1 действующих в предлагаемом в изобретении тормозе усилий повышает стабильность создаваемого тормозом тормозного момента.
Предлагаемый в изобретении тормоз легче изготовить, чем тормоз известной конструкции с приваренными к прижимным рычагам 13, 19 основаниями 2b, 3b фрикционных накладок. В отличие от обычных барабанных колодочных тормозов в предлагаемом в изобретении тормозе используются тормозные колодки, основания 2b, 3b которых выполнены отдельно от рычагов 13, 19, которые не приварены к основаниям колодок, а только упираются в них.
Плоские рычаги 13, 19 легко собираются с остальными элементами тормоза, с которыми они связаны шарнирами 3а и 17 или 19а и 22. После износа фрикционных накладок 2а, 3а тормозные колодки 2, 3 можно легко заменить на новые. Для доступа к щиту 1 необходимо снять с колеса тормозной барабан, после этого путем простого поступательного перемещения вдоль оси, перпендикулярной плоскости чертежа по фиг.1б, изношенные тормозные колодки можно легко извлечь из гнезд, образованных направляющими стенками 4а, 4b и 5а, 5b щита, заменив их затем на новые тормозные колодки. При замене тормозных колодок необходимо с учетом разницы толщины фрикционных накладок соответствующим образом отрегулировать длину распорной планки 26.
Включение стояночного тормоза осуществляется путем натяжения троса (не показан) и перемещения справа налево (на фиг.1б) нижнего конца 23b рычага 23. Рычаг 23 поворачивается (фиг.1б) по часовой стрелке вокруг оси 24 и через распорную планку 26 перемещает рычаг 13, который воздействует на тормозную колодку 2, прижимая ее к барабану 10. После этого рычаг 23 поворачивается относительно распорной планки 26 и перемещает вправо (фиг.1б) ось 24 и рычаг 19. Перемещающийся вправо рычаг 19 прижимает к внутренней поверхности барабана 10 вторую тормозную колодку 3.
На фиг.3 показаны основные элементы барабанного колодочного тормоза, предлагаемого в другом варианте осуществления изобретения. Схожие элементы или элементы, которые функционально не отличаются от таких же элементов тормозов, показанных на других чертежах, обозначены на фиг.3 схожими позициями, некоторые из которых просто увеличены на 100, и не требуют повторного описания.
В этом варианте тормозные колодки прижимаются к барабану плоским промежуточным рычагом 33, который имеет форму сектора кривой и шарнирно соединен осью 32 с центром прижимного рычага 113. Промежуточный рычаг 33 имеет скругленные выпуклые концы 34, 35, которые упираются во внутренние стороны тормозных колодок 102, которые со скольжением могут перемещаться в радиальном направлении между закрепленными на щите 101 направляющими стенками 104а, 104b. Концы 34, 35 промежуточного рычага 33 и взаимодействующие с ними тормозные колодки 102 расположены на одной и той же стороне от проходящего через центр колесного тормозного цилиндра 15 диаметра Y-Y щита 101.
При торможении плунжер 14 колесного тормозного цилиндра упирается в верхний конец 113b прижимного рычага 113, через который тормозное усилие передается на промежуточный рычаг 33, который своими концами прижимает к внутренней поверхности барабана две тормозные колодки 102.
Предлагаемый в этом варианте тормоз имеет второй прижимной рычаг, второй промежуточный рычаг и две другие тормозные колодки, которые расположены симметрично первым по другую сторону от оси Y-Y. Таким образом, предлагаемый в этом варианте осуществления изобретения тормоз имеет четыре тормозные колодки 102, которые расположены попарно симметрично относительно оси Y-Y.
Во всех рассмотренных выше вариантах повысить стабильность тормозного момента можно за счет регулирования и модулирования давления тормозной жидкости в гидравлическом контуре системы торможения.
Соединение фрикционной накладки с основанием тормозной колодки не требует применения заклепок или обжатия и деформации краев основания.
В предлагаемом в изобретении тормозе вместо расположенных на нижних концах рычагов шарниров 13а-17 можно использовать еще один, аналогичный цилиндру 15, гидроцилиндр, расположенный между двумя нижними концами рычагов.
1. Барабанный колодочный тормоз, содержащий щит (1, 101), на котором установлена по меньшей мере одна тормозная колодка (2, 3; 102) с фрикционной накладкой, прижимное устройство (8, 9; 33), которым при торможении тормозная колодка прижимается к соединенному с колесом тормозному барабану (10), и упругое возвратное устройство, которое после торможения отводит от барабана тормозную колодку (2, 3; 102), которая перемещается со скольжением по существу в радиальном направлении между двумя закрепленными на щите направляющими стенками (4а, 4b; 5a, 5b; 104a, 104b) и во внутреннюю стенку которой упирается прижимное устройство (8, 9; 33), которое создает приложенное к тормозной колодке по существу радиальное усилие, отличающийся тем, что прижимное устройство, которым тормозная колодка прижимается к барабану, выполнено в виде рычага (13, 19), соединенного со щитом шарниром, образованным расположенной на щите поверхностью (17, 21; 17'') и концом (13а, 19а; 13а') рычага, форма которого совпадает с формой образующей шарнир поверхности щита.
2. Барабанный колодочный тормоз по п.1, отличающийся тем, что он имеет две расположенные диаметрально друг против друга тормозные колодки (2, 3; 102), каждая из которых имеет возможность со скольжением перемещаться по существу в радиальном направлении в соответствующей паре направляющих стенок (4а, 4b; 5a, 5b; 104a, 104b), и прижимные устройства (8, 9; 33), каждое из которых при торможении упирается во внутреннюю стенку тормозной колодки и прижимает ее тормозную колодку к соединенному с колесом барабану (10).
3. Барабанный колодочный тормоз по п.2, отличающийся тем, что угол охвата каждой тормозной колодки (2, 3; 102) не превышает 60°.
4. Барабанный колодочный тормоз по п.2, отличающийся тем, что каждая тормозная колодка (2, 3; 102) состоит из жесткого основания (2b, 3b; 2b1, 2b2; 2b3, 2b4; 102b) и фрикционной накладки (2а, 3а; 2а1, 2а2; 2а3, 2а4; 102а), которая крепится к наружной поверхности основания.
5. Барабанный колодочный тормоз по п.4, отличающийся тем, что концы жесткого основания (2b, 3b; 2b1, 2b2; 2b3, 2b4; 102b) тормозной колодки образуют упоры (6, 7; 106), которыми тормозные колодки в окружном направлении упираются в соответствующие направляющие стенки (4а, 4b; 5a, 5b; 104a, 104b).
6. Барабанный колодочный тормоз по п.1, отличающийся тем, что ось приложенного к тормозной колодке усилия (X) не совпадает с осью возникающей при этом силы реакции (Z3, Z4).
7. Барабанный колодочный тормоз по п.1, отличающийся тем, что рычаг (13, 19) изготовлен из листового металла в форме дуги выпуклой наружу кривой и имеет два конца, один (13а, 19а) из которых шарнирно соединяется в определенной точке с тормозным щитом, а к другому (13b, 19b) концу прикладывается усилие, создаваемое плунжером (14) колесного тормозного цилиндра в направлении, в котором тормозная колодка прижимается к барабану, и среднюю часть, которая своим наиболее удаленным от оси участком (11, 12) наружного края прижимается к внутренней стенке соответствующей тормозной колодки.
8. Барабанный колодочный тормоз по п.7, отличающийся тем, что на наружном крае рычага (13, 19) имеется выступающий участок (16, 20; 16а1, 16а2; 16а3; 16а4) с вершиной, которой рычаг прижимается к внутренней стенке соответствующей колодки.
9. Барабанный колодочный тормоз по п.7 или 8, отличающийся тем, что выступающий участок (11, 12), которым рычаг (13, 19) прижимается к внутренней стенке колодки, расположен приблизительно в средней части рычага между его противоположными концами.
10. Барабанный колодочный тормоз по п.9, отличающийся тем, что отношение плеч рычага лежит в пределах от 2 до 3.
11. Барабанный колодочный тормоз по п.1, отличающийся тем, что упругое возвратное устройство выполнено в виде двух упругих возвратных устройств, одно из которых (Е1) возвращает в исходное положение рычаг (13, 19), а второе (Е2) отводит тормозную колодку (2, 3) от барабана.
12. Барабанный колодочный тормоз по п.11, отличающийся тем, что второе упругое возвратное устройство (Е2), которое отводит колодку от барабана, выполнено в виде двух расположенных на концах тормозной колодки изготовленных из листовой пружинной стали держателей (27), которые соединены со щитом (1, 28) и создают приложенные к колодке усилия, под действием которых тормозная колодка перемещается в радиальном направлении внутрь к оси тормоза.
13. Барабанный колодочный тормоз по любому из пп.1-6, отличающийся наличием промежуточного рычага (113), который выполнен в виде дуги вогнутой кривой и имеет расположенный в средней части шарнир (32), которым он соединяется с прижимным рычагом (33) и каждый конец которого прижимается к внутренней стороне соответствующей колодки (102).
14. Тормозная колодка для барабанного колодочного тормоза по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что она имеет жесткое основание (2b, 3b; 2b1, 2b2; 2b3, 2b4; 102b) для фрикционной накладки, внешние концы (6, 7; 106) которого образуют упоры, которыми тормозная колодка в окружном направлении упирается в направляющие стенки и перемещается по ним со скольжением, по существу, в радиальном направлении, и на внешней поверхности которого расположена прочно соединенная с основанием фрикционная накладка (2а, 3а; 2а1, 2а2; 2а3, 2а4; 102а).
15. Тормозная колодка для барабанного колодочного тормоза по п.14, отличающаяся тем, что фрикционная накладка (2а, 3а; 2а1, 2а2; 2а3, 2а4; 102а) прочно соединена с жестким основанием (2b, 3b; 102b) и выполнена, в частности, в виде слоя фрикционного материала, которым залита внешняя поверхность основания.
16. Тормозная колодка для барабанного колодочного тормоза по п.14 или 15, отличающаяся тем, что угол охвата каждой тормозной колодки (2, 3; 102) не превышает 60°.
17. Барабанный колодочный тормоз, содержащий щит (1, 101), на котором установлены по меньшей мере одна тормозная колодка (2, 3; 102) с фрикционной накладкой, прижимное устройство (8, 9; 33), которым при торможении тормозная колодка прижимается к соединенному с колесом тормозному барабану (10), и упругое возвратное устройство, которое после торможения отводит от барабана тормозную колодку, отличающийся тем, что возникающая при торможении сила реакции (Fr) приложена к прижимному рычагу, а тормозное усилие (Ff) приложено к тормозной колодке таким образом, что тормозное усилие (Ff) и сила реакции (Fr) действуют в двух разных точках тормоза.
