Дисковый тормоз, в частности, для грузового автомобиля, а также тормозная накладка для дискового тормоза

Группа изобретений относится к области машиностроения, в частности к дисковым тормозам. Дисковый тормоз содержит скобу, в которой с обеих сторон посредством приводимого в действие пневматически или электромеханически устройства напряжения позиционированы тормозные накладки. Устройство напряжения содержит тормозной поршень. Тормозная накладка установлена в радиальном направлении дискового тормоза шарнирно, с возможностью опрокидывания. Несущая пластина накладки и нажимной элемент тормозного поршня или задняя сторона скобы дискового колесного тормозного механизма содержат сообщающиеся друг с другом опрокидываемые элементы, содержащие возвышение и согласованную с ним выемку. Возвышение выполнено в поперечном сечении выпуклым, в форме планки в несущей пластине накладки или прилегающей нажимной пластине, нажимном элементе или стенке. Тормозная накладка, в которой несущая пластина накладки содержит выемку с округлой поверхностью основания, выполненную в виде канавки, простирающейся на протяжении длины несущей пластины накладки. Достигается повышение функциональной надежности дискового тормоза. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к дисковому тормозу, в частности, для грузового автомобиля, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, а также к тормозной накладке для дискового тормоза.

Для торможения транспортного средства тормозные накладки прижимаются с помощью приводимого в действие пневматически или электромеханически устройства напряжения своими фрикционными накладками с обеих сторон к тормозному диску, причем за счет преобразования кинетической энергии возникает теплота трения, которая в существенной мере ведет к нагреву тормозного диска.

В результате этого внесения тепла происходит радиальное расширение тормозного диска, который обычно выполнен кольцевой формы.

В случае обычных тормозных дисков с имеющим форму трубы или конуса участком шейки это расширение, однако, затрудняется, в результате чего тормозной диск деформируется реверсивно известным также под понятием «экранирование» способом.

Высокая тепловая нагрузка в совокупности с подавленным радиальным расширением тормозного диска могут привести к высоким механическим напряжениям сжатия с превышением границы предела текучести материала. При охлаждении и при снятии напряжений в этом случае может произойти превышение предела прочности при растяжении материала, в результате чего возникают поверхностные трещины, которые постоянно продолжают расширяться.

С другой стороны, экранирование ведет к неравномерному виду рабочей поверхности тормозных накладок с концентрацией внесения тепла и локальным перегревом тормозного диска.

Для предотвращения этого уже были предложены решения, при которых за счет конструктивного отделения фрикционного кольца тормозного диска от шейки тормозного диска обеспечивается возможность равномерного расширения, за счет которого в материале не возникают столь высокие напряжения и тормозной диск остается ровным. Эти решения могут быть реализованы, однако, только при существенных расходах на изготовление.

Оптимизация внесения тепла, в частности, с целью предотвращения локального перегрева тормозного диска достигается с помощью упругой, так называемой «изобарической» тормозной накладки, которая, конечно, требует весьма дорогостоящей, отнимающей много места концепции накладки и, кроме того, пригодна также лишь для незначительных тормозных усилий, аналогично действующим при работе железнодорожных тормозов.

Задачей изобретения является такое усовершенствование тормозного диска, а также тормозной накладки, соответствующего родовому типу, при котором улучшается функциональная надежность дискового тормоза и увеличивается срок службы как тормозного диска, так и тормозной накладки.

Эта задача решается с помощью дискового тормоза, охарактеризованного признаками пункта 1 формулы и с помощью тормозной накладки, охарактеризованной признаками пункта 10 формулы.

С помощью изобретения обеспечивается возможность обусловленного теплом радиального расширения тормозного диска, так что при препятствовании этому расширению не могут возникать описанные выше эффекты. По действию крепление тормозных накладок соответствует отныне упомянутым дисковым тормозам с частичными накладками, однако, в противоположность к ним, по своей нагрузочной способности, то есть по способности передачи тормозного усилия, без изменений по отношению к обычно использующимся в грузовых автомобилях тормозным накладкам.

Наряду с равномерным распределением тепла и давления при экранировке тормозного диска при оптимальном исполнении может быть уменьшен также радиальный наклонный износ тормозного диска и тормозных накладок, как он возникал раньше.

Следует учесть, что изобретение может быть реализовано с малыми конструктивными и технологическими издержками, то есть, в принципе, нейтрально по стоимости.

Напротив, обеспечивается существенно более длительный срок службы тормозного диска, а также повышение функциональной надежности. Это вытекает, прежде всего, из того, что предотвращается возникновение трещин в тормозном диске или кольце тормозного диска и отпадает необходимость в преждевременной замене тормозного диска.

В этой взаимосвязи следует также упомянуть повышенную эксплуатационную безопасность дискового тормоза в целом, которая вытекает, в частности, из того, что предотвращается существовавшая до этого опасность разрушения тормозного диска во время эксплуатации дискового тормоза в результате образования трещин, а при обстоятельствах - даже всего дискового тормоза.

В то время как при использовании дискового тормоза с неподвижной скобой обе тормозных накладки прижимаются к тормозному диску соответственно двумя, оснащенными, по меньшей мере, одним тормозным поршнем, тормозными устройствами, скользящий тормоз функционирует по реакционному принципу. При этом сначала расположенная на стороне торможения тормозная накладка прижимается с помощью тормозного устройства к тормозному диску, который в этом случае образует опору для скользящей седловой опоры, которая с захватом противолежащей, расположенной на стороне реакции тормозной накладки выдвигается против первого направления торможения до фрикционного прилегания расположенной на стороне реакции тормозной накладки к тормозному диску.

В этом случае расположенная на стороне реакции несущая пластина накладки укреплена в соответствии с изобретением шарнирно, предпочтительно, с возможностью опрокидывания на задней стенке подвижной тормозной скобы, для чего стенка подвижной тормозной скобы и обращенная к ней несущая пластина накладки конфигурированы соответствующим образом.

В соответствии с предпочтительным усовершенствованием изобретения с этой целью на несущей пластине накладки или стенке подвижной тормозной скобы сформовано выпуклое возвышение, которое сообщается с контуром согласованной с выступом выемки противолежащей, опирающейся об нее части. При этом возвышение простирается в известной степени в форме планки в продольном направлении тормозной накладки, поперечно оси тормозного диска.

Вместо планки несущая пластина накладки или стенка подвижной тормозной скобы может быть оснащена несколькими шарообразными формованными элементами, которые входят в согласованные с ними, имеющие форму полусферы выемки противоположной стороны.

Такое исполнение предлагается в области нажима тормозного поршня на расположенной на стороне торможении несущей пластине накладки, причем тормозной поршень состоит из удерживаемого с возможностью проворачивания в мосту установочного винта и удерживаемого без возможности проворачивания на несущей пластине накладки, соединенного с возможностью вращения с установочным винтом нажимного элемента, свободная, прилегающая к несущей пластине накладки торцовая сторона которого либо сформована шарообразно, либо содержит приемную часть с формой полусферы.

Однако представляется также возможным размещение нажимного элемента шарнирно на установочном винте таким образом, что обеспечивается возможность движения опрокидывания в радиальном направлении тормозного диска. В этом случае контактные поверхности нажимного элемента и несущей пластины накладки могут быть ровными или иметь другой контур.

Вместо непосредственного расположения возвышения или выемки непосредственно на или в несущей пластине накладки они могут быть также предусмотрены в прилегающем ней отдельном нажимном диске.

Дальнейшие предпочтительные варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг. 1-3 - различные примеры исполнения соответствующего изобретению дискового тормоза, соответственно в разрезе;

фиг. 4 и 5 - примеры исполнения тормозной накладки в соответствии с изобретением;

фиг. 6 - деталь дискового тормоза в виде сбоку.

На фиг. 1-3 соответственно изображен частичный разрез дискового тормоза, в частности, грузового автомобиля, с охватывающей тормозной диск 3, выполненной в качестве скользящей скобы скобой 1 дискового колесного тормозного механизма с двумя прижимаемыми с обеих сторон к тормозному диску 3 тормозными накладками 4, 5, которые содержат соответственно несущую пластину 6 накладки и укрепленную на ней фрикционную накладку 7.

В тормозную накладку, которая расположена на стороне торможения, входит тормозной поршень 8, который содержит установочный винт 9, а также удерживаемый на нем с возможностью вращения нажимной элемент 10, который прилегает к несущей пластине 6 накладки тормозной накладки 4, причем тормозной цилиндр 8 является составной частью тормозного устройства, с помощью которого тормозной цилиндр 8 в случае торможения может прижиматься к тормозной накладке 4 и, таким образом, к тормозному диску 3.

В случае показанного на фиг. 1 варианта исполнения расположенная на стороне реакции тормозная накладка 5 укреплена в радиальном направлении тормозного диска 3 с возможностью опрокидывания.

С этой целью несущая пластина 6 накладки содержит имеющие форму полусферы выемки 12, как их можно видеть на фиг. 5 в качестве одного варианта исполнения тормозной накладки 5, причем здесь предусмотрены две расположенных на расстоянии рядом друг с другом выемки 12, в которые вкладываются сформованные с шарообразной формой возвышения 11 задней стенки скобы дискового колесного тормозного механизма.

При этом возвышения 11 образованы введенными через стенку 2 вставками, которые соединены с ней с геометрическим замыканием, фрикционным замыканием или замыканием по материалу.

При показанном на фиг.2 варианте, который в качестве тормозной накладки соответствует фиг.4, возвышение 11 выполнено в качестве сформованной выпуклой в поперечном сечении планки, которая входит в согласованную с ней, простирающуюся на протяжении общей длины несущей пластины 6 накладки, выполненную в качестве канавки выемку 12.

Возвышение 11 может быть сформовано в состоящей из чугуна скобе 1 дискового колесного тормозного механизма при отливке, выемка 12 тормозной накладки в соответствии с фиг. 4 и 5 может быть выполнена посредством обработки резанием или чеканки, если несущая пластина 6 накладки выполнена из листового металла. При исполнении в качестве литой детали выемки 12 должны выполняться также во время отливки. Из фиг. 3 видно, что несущая пластина 6 накладки расположенной на стороне торможения тормозной накладки 4 оснащена имеющими форму полусфер выемками 12, в соответствии с фиг. 5, в которые вложены шарообразно выполненные торцовые стороны нажимных элементов 10, так что и здесь тормозная накладка 4 укреплена с возможностью перемещения.

Установочный винт 8 с шарообразным нажимным элементом 10 изображен в качестве детали на фиг. 6.

1. Дисковый тормоз, в частности, для грузового автомобиля, содержащий охватывающую тормозной диск (3) скобу (1) дискового колесного тормозного устройства, в которой с обеих сторон посредством, по меньшей мере, одного приводимого в действие пневматически или электромеханически устройства напряжения позиционированы тормозные накладки (4, 5), выполненные с возможностью прижатия к тормозному диску (3), соответственно, содержащие несущую пластину (6) накладки и закрепленную на ней фрикционную накладку (7), причем устройство напряжения содержит, по меньшей мере, один, воздействующий на торцовой стороне на несущей пластине (6) накладки тормозной поршень (8), причем по меньшей мере одна из тормозных накладок (4, 5) установлена в радиальном направлении дискового тормоза (3) шарнирно, предпочтительно, с возможностью опрокидывания, отличающийся тем, что несущая пластина (6) накладки и нажимной элемент (10) тормозного поршня (8) или задняя сторона (2) скобы (1) дискового колесного тормозного механизма содержат сообщающиеся друг с другом опрокидываемые элементы, причем опрокидываемые элементы содержат возвышение (11) и согласованную с ним выемку (12), при этом возвышение (11) выполнено в поперечном сечении выпуклым, причем возвышение (11) выполнено в форме планки в несущей пластине (6) накладки или прилегающей нажимной пластине, нажимном элементе (10) или стенке (2).

2. Дисковый тормоз по п. 1, отличающийся тем, что возвышение (11) удерживается в качестве вставки в стенке (2) или нажимном элементе (10).

3. Дисковый тормоз по п. 1 или 2, отличающийся тем, что возвышение (11) сформовано на нажимном элементе (10).

4. Дисковый тормоз по п. 1 или 2, отличающийся тем, что выемка (12) простирается на протяжении всей длины или частичной области несущей пластины (6) накладки или нажимного диска.

5. Дисковый тормоз по п. 1 или 2, отличающийся тем, что нажимной элемент (10) установлен с возможностью опрокидывания на установочном винте (9) тормозного поршня (8).

6. Тормозная накладка для дискового тормоза по п. 1, в которой несущая пластина (6) накладки содержит, по меньшей мере, одну выемку (12) с округлой поверхностью основания, отличающаяся тем, что выемка (12) выполнена в виде канавки, простирающейся на протяжении длины несущей пластины (6) накладки.