Дисковый тормоз для грузового автомобиля

Изобретение относится к области автомобилестроения. Дисковый тормоз для грузового автомобиля содержит суппорт, охватывающий тормозной диск, присоединяющее устройство для присоединения дискового тормоза с помощью установленного с возможностью перемещения мостика, причем мостик имеет резьбовое отверстие, в которое ввинчен снабженный наружной резьбой, проходящий через запорную пластину регулировочный винт, который к тому же несет вращающийся нажимной сухарь, с которым тормозная накладка может прижиматься к тормозному диску, и состоящее в кинематической связи с регулировочным винтом регулировочное устройство для регулировки воздушного зазора. Область прохода регулировочного винта уплотнена с помощью сильфона, который с одной стороны закреплен на суппорте дискового колесного тормозного механизма и с другой стороны - на нажимном сухаре. Пружинное стопорное кольцо со стопорением вращения закреплено на регулировочном винте и со стопорением по оси и с возможностью вращения закреплено на нажимном сухаре. Достигается упрощение конструкции и упрощение монтажа. 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к дисковому тормозу для грузового автомобиля, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Соответствующий родовому понятию дисковый тормоз раскрыт в DE 9422342 U1. Этот дисковый тормоз имеет рычаг тормозного механизма, который при торможении воздействует на мостик, в котором, по меньшей мере, с возможностью вращения установлен регулировочный винт. Он имеет нажимной сухарь, который при приведении в действие тормоза в результате смещения мостика прижимается к тормозной накладке.

Для компенсации обусловленного износом изменения предопределенного воздушного зазора, то есть расстояния между тормозной накладкой и тормозным диском, предусмотрено регулировочное устройство, с которым с помощью вращения в направлении тормозного диска перемещается регулировочный винт. Для этого регулировочный винт снабжен наружной резьбой, которая входит в зацепление с корреспондирующим с ней резьбовым отверстием мостиком.

Пространство для крепления суппорта дискового колесного тормозного механизма, в котором позиционированы мостик и рычаг тормозного механизма, закрывается с наружной стороны, то есть по направлению к тормозному диску, с помощью запорной пластины, через которую перемещается регулировочный винт.

Для уплотнения этой области прохода предусмотрен сильфон, который с одной стороны закреплен на запорной пластине и с другой стороны на нажимном сухаре. Сильфон состоит обычно из обладающего высокой упругостью материала, например, силиконового каучука, чтобы иметь возможность перекрывать регулировочный винт на всем пути регулирования. Для возврата мостика после торможения между запорной пластиной и мостиком расположена нажимная пружина.

Относительно функциональной способности, то есть срока службы сильфона в этом отношении имеется проблема, заключающаяся в том, что возникающие при торможении относительно высокие температуры воздействуют на сильфон, так что он должен заменяться в качестве часто заменяемой детали.

Однако по причине стесненного доступного пространства это возможно только с повышенными трудозатратами, которые заметно отрицательно сказываются на стоимости технического обслуживания дискового тормоза.

Помимо затрат времени при замене сильфона с помощью регулировочного устройства регулировочный винт должен вращаться в обратную сторону, причем, чтобы его уберечь, при возврате в исходное положение и подаче находит применение разрушающееся переходное устройство, которое при превышении определенного крутящего момента разрушается и таким образом предохраняет регулирующий элемент регулировочного устройства от перегрузки. Дальше становится нужной блокировка от выключения, так как кроме этого регулировочный винт по оси прижат к регулирующему элементу, что ведет к тому, что для отпускания становится необходимым более высокий крутящий момент, чем может выдержать разрушающееся переходное устройство.

Из документа DE 102008010462 известен дисковый тормоз, мостик которого не имеет никакого резьбового отверстия, а имеет глухое отверстие, в котором с опрокидывающей направленностью установлен нажимной пуансон, причем нажимной пуансон с помощью соединительного кольца, которое находится в объемных канавках мостика с одной стороны и нажимного пуансона с другой стороны и зафиксировано по оси, однако, с возможностью вращения закреплено в мостике. Кроме этого нажимной пуансон не снабжен способным вращаться по отношению к нему нажимным сухарем, а нажимной сухарь является цельной составной частью нажимного пуансона. В этом отношении эта литература воспроизводит отдаленный уровень техники.

В основе изобретения лежит задача усовершенствования дискового тормоза, соответствующего родовому понятию вида так, что он может изготавливаться и монтироваться проще и более благоприятно в экономическом отношении и смена часто заменяемой детали становится проще.

Эта задача решатся с помощью дискового тормоза, охарактеризованного признаками пункта 1 формулы изобретения.

Новый дисковый тормоз в первую очередь отличается тем, что он может изготавливаться существенно проще, чем до сих пор. Этому способствует, в частности, то, что можно отказаться от упомянутой в уровне техники блокировки выключения регулировочного устройства, так как в результате предусмотренного согласно изобретению пружинного стопорного кольца создано стопорение вращения в обратную сторону.

Из уровня техники известна установка в пространстве для крепления суппорта дискового колесного тормозного механизма привода тягового органа регулировочного устройства, регулировочных винтов, мостика, а также запорной пластины в качестве основных частей в виде предварительно смонтированного конструктивного узла.

Для этого необходимо, чтобы весь конструктивный узел был связан вместе. Осевое стопорение пружинного стопорного кольца на нажимном сухаре фиксирует его в осевом направлении, так что запорная пластина прижимается с помощью упомянутой нажимной пружины к нажимному сухарю, который опять же создает натяжение посредством пружинного стопорного кольца на регулировочном винте и таким образом благодаря самоторможению резьбы связывает задействованные конструктивные элементы узла вместе. Таким образом, возможна явно более простая и более короткая по времени сборка дискового тормоза.

Согласно предпочтительному усовершенствованию изобретения предусмотрено, что пружинное стопорное кольца для стопорения вращения на регулировочном винте снабжено простирающимися по оси пружинными рычагами, которые входят в зацепление с осевыми канавками регулировочного винта.

Для монтажа пружинного стопорного кольца оно выполнено пружинящим и насквозь прорезано, так что оно при раздвигании может устанавливаться через сформированную на регулировочном винте головку, это прежде всего при замене сильфона и нажимного сухаря. При этом после прохода головки регулировочного винта пружинное стопорное кольцо сжимается, для чего его наружный диаметр меньше внутреннего диаметра нажимного сухаря.

Для осевого стопорения пружинного стопорного кольца с нажимным сухарем пружинное стопорное кольцо имеет распределенные по периметру, радиально ориентированные планки, которые благодаря усилиям возврата пружинящего пружинного стопорного кольца входят в зацепление с объемной внутренней канавкой нажимного сухаря.

В результате упомянутого стопорения вращения с помощью входящих в зацепление с осевыми канавками регулировочного винта пружинных рычагов пружинное стопорное кольцо при вращении регулировочного винта вращается вхолостую. Это делает возможным стопорение вращения в обратную сторону во взаимодействии с кольцом вторичного уплотнения сильфона, которое с одной стороны соединено с мостиком, с помощью крепления кольца с фрикционным замыканием и с другой стороны образовано соединение с фрикционным замыканием сильфона с запорной пластиной, причем он соединен с кольцом вторичного уплотнения.

Для стопорения вращения в обратную сторону на пружинном стопорном кольце, на обращенной от нажимного сухаря стороне предусмотрены выступы, которые при вращении регулировочного винта в обратную сторону входят в зацепление с выемками кольца.

При этом образованные между выемками перемычки рассчитаны так, что их ширина, пересчитанная путем перевода резьбы регулировочного винта, перескакивается при вращении в обратную сторону при осевом ходе при вращении в обратную сторону, например, 0.1 мм. Напротив, выемки имеют такую ширину, что осевой ход при вращении в обратную сторону равняется в этом случае 0,4 мм, при этом пружинное стопорное кольцо не зажимается по оси с кольцом вторичного уплотнения. Это достигается с помощью того, что пружинные рычаги пружинного стопорного кольца в части упругости выполнены с таким расчетом, что необходимые для перескакивания перемычки кольца 0,1 мм осевого хода при вращении в обратную сторону воспринимаются действием пружины.

Как упомянуто, в области нажимного сухаря и, таким образом, в области пружинного стопорного кольца при работе тормоза на задействованные конструктивные элементы действуют высокие температуры. Это предъявляет особые требования к пружинной стали, чтобы предотвратить ее отжиг.

Преимущество описанной конструкции заключается в том, что требуются очень малые ходы пружины, из условия перевода шага резьбы, обычно М24-4Р2, равные 0,1 мм, что возникающие при этом в пружинном стопорном кольце напряжения лежат ниже значения Rp_0,2 основного материала, например, DIN EN 10132-4-C67S. Таким образом, действие пружины будет иметь место и в отожженном состоянии пружинного стопорного кольца.

Другие предпочтительные варианты изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения.

Ниже с помощью приложенных чертежей описывается пример осуществления изобретения. На чертежах представлено следующее:

фиг. 1 - дисковый тормоз вид сверху с частичным разрезом;

фиг. 2 - узел дискового тормоза, изображение в частично разобранном виде;

фиг. 3 - узел согласно фиг. 2 в рабочем положении, вид в аксонометрии;

фиг. 4 - узел согласно фиг. 3, вид сверху в разрезе;

фиг. 5 - деталь дискового тормоза в нескольких различных видах;

фиг. 6 - другая деталь дискового тормоза в нескольких различных видах.

На фиг. 1 изображен дисковый тормоз для грузового автомобиля с охватывающим со стороны автомобиля тормозной диск 2 суппортом 1 дискового колесного тормозного механизма, который установлен на щите 4 тормозного механизма с помощью направляющей балки 14 с возможностью перемещения по оси относительно тормозного диска 2.

В суппорте 1 дискового колесного тормозного механизма расположено присоединяющее устройство 5 с рычагом 7 тормозного механизма, который в случае торможения воздействует на мостик 6. В нем, например, закреплены два расположенные параллельно и на расстоянии друг к другу регулировочных винта 10, которые на своем обращенном к тормозному диску 2 конце соответственно несут нажимной сухарь 11, который при торможении может прижиматься к предназначенной тормозной накладке 3, которая точно так же, как противолежащая, расположенная со стороны реакции тормозная накладка 3 прижимается к тормозному диску 2.

Для компенсации изменяющегося воздушного зазора, то есть расстояния между тормозной накладкой 3 и тормозным диском 2 предусмотрено регулировочное устройство 8, с которым при приведении в действие тормоза регулировочные винты 10 могут вращаться в направлении тормозного диска 2, причем для этого регулировочные винты 10 снабжены наружной резьбой, которая входит в зацепление с внутренней резьбой мостика 6.

Для синхронизации регулировки предусмотрен приводной механизм тягового органа со тяговым органом 9, например, в форме цепи.

Для возврата мостика 6 в исходное положение после отпускания тормоза предусмотрена нажимная пружина 13, которая с одной стороны опирается на мостик 6 и с другой стороны на запорную пластину 12, которая закрывает размещающее присоединяющее устройство 5 пространство для крепления суппорта 1 дискового колесного тормозного механизма на обращенной к тормозному диску 2 стороне, и при этом жестко соединена с суппортом 1 дискового колесного тормозного механизма, например, с помощью крепления винтами.

На фиг. 2 и 3 изображена часть дискового тормоза, которая в качестве предварительно смонтированного конструктивного узла состоит из мостика 6, приводного механизма тягового органа 9, регулировочных винтов 10, а также нажимных сухарей 11 и запорной пластины 12, которая собранная таким образом устанавливается в суппорте 1 дискового колесного тормозного механизма.

Согласно изобретению на соответствующем регулировочном винте 10 со стопорением вращения расположено пружинное стопорное кольцо 15, на котором со стопорением по оси и с возможностью вращения закреплен нажимной сухарь 11.

Для стопорения вращения с регулировочным винтом 10 пружинное стопорное кольцо 15 имеет пружинные рычаги 20, которые входят в зацепление с осевыми канавками 19 регулировочного винта 10.

На фиг. 2 изображено положение предварительного монтажа нажимных сухарей 11 по отношению к регулировочным винтам 10, в то время как фиг. 3 и 4 показывают соответственно смонтированное положение нажимных сухарей 11.

На фиг. 4 кроме этого можно видеть, что область прохода регулировочных винтов 10 через запорную пластину 12 уплотнена с помощью соответственно сильфона 16, здесь гофрированного чехла, который с одной стороны закреплен на нажимном сухаре 11 и с другой стороны на запорной пластине 12.

Для названного последним крепления предусмотрено вторичное уплотнение 17, которое выполнено наподобие горшка с кольцом в виде устойчивым в части формы конструктивным элементом, вторичное уплотнение 17 запрессовано в отверстие для прохода запорной пластины 12 и на которой закреплен сильфон 16, в то время как вторичное уплотнение 17 с другой стороны закреплено на мостике 6.

Пружинное стопорное кольцо 15 в виде детали изображено на фиг. 5, причем фиг. 5а иллюстрирует вид в аксонометрии, фиг. 5b вид сверху и фиг. 5с вид сбоку.

В частности, на фиг. 5b можно видеть, что пружинное стопорное кольцо 15 имеет многоугольный контур, углы которого прилегают к стенке принимающего утолщенную головку регулировочного винта 10 отверстия нажимного сухаря 11. Образованное из пружинящего стального листа пружинное стопорное кольцо 15 прорезано насквозь по оси, так что оно без проблем может раздвигаться.

Таким образом пружинное стопорное кольцо 15 может смещаться по утолщенной головке регулировочного винта 10, пока оно не установится в конечное положение позади утолщенной головки, в котором потом пружинные рычаги 20 с отогнутыми внутрь полками будут находиться в осевых канавках 19 регулировочного винта 10. В примере предусмотрены три осевые канавки 19 и пружинных рычага 20, которые расположены на одинаковом угловом расстоянии друг к другу.

Дальше на фиг. 5 ясно показано, что пружинное стопорное кольцо 15 имеет направленные радиально наружу планки 21, которые для осевого стопорения нажимного сухаря 11 входят в зацепление с идущей по кругу канавкой 23 размещающего утолщенную головку регулировочного винта 10 отверстия нажимного сухаря 11.

На обращенной от планок 21 стороне на пружинном стопорном кольце 15 сформированы выступы 22, которые при вращении регулировочного винта 10 в обратную сторону входят в зацепление с выемками 18 кольца вторичного уплотнения 17 (фиг. 4).

На фиг. 6 вторичное уплотнение 17 изображено в виде детали, а именно, на фиг. 6а показан вид сверху и на фиг. 6b вид сбоку в разрезе.

Образованные между выемками 18 перемычки 24 рассчитаны при этом так, что их длина в направлении вращения, пересчитанная посредством перевода резьбы регулировочного винта 10, при вращении регулировочного винта 10 в обратную сторону перескакивается при осевом ходе при вращении в обратную сторону равном 0,1 мм. Выемки 18 напротив в одинаковом направлении имеют такие размеры, что при вращении в обратную сторону проходится путь по оси равный 0,4.

Должно гарантироваться, что пружинное стопорное кольцо 15 не будет зажиматься по оси вторичным уплотнением 17. Это достигается с помощью того, что находящиеся в осевых канавках 19 пружинные рычаги рассчитаны пружинящими в осевом направлении, так что необходимые 0,1 мм осевого хода при вращении в обратную сторону для перескакивания перемычки 24 на вторичном уплотнении 17 воспринимаются с помощью действия пружины.

При дальнейшем вращении в обратную сторону регулировочного винта 10 боковые стороны выступов 22 пружинного стопорного кольца 15 вступают в контакт с боковыми сторонами перемычек 24 вторичного уплотнения 17 и полученный крутящий момент, например, около 35 Нм воспринимается только в направлении периметра. Прессовая посадка вторичного уплотнения 17 на мостике 6 рассчитана таким образом, что этот крутящий момент может передаваться.

Несмотря на то, что контактная поверхность между пружинным стопорным кольцом 15 и вторичным уплотнением 17 очень небольшая, так что это приводит локально к пластическим деформациям вторичного уплотнения 17, однако, они не создают проблемы, так как с одной стороны обеспечено дальнейшее перескакивание перемычки 24 с помощью имеющегося в распоряжении осевого хода при вращении в обратную сторону и операция вращения в обратную сторону в течение срока службы тормоза обычно становится необходимой только 10 раз.

1. Дисковый тормоз для грузового автомобиля с охватывающим тормозной диск (2) суппортом (1) дискового колесного тормозного механизма, с по меньшей мере присоединяющим устройством (5) для присоединения дискового тормоза с помощью установленного с возможностью перемещения мостика (6), причем мостик (6) имеет по меньшей мере резьбовое отверстие, в которое ввинчен снабженный наружной резьбой, проходящий через запорную пластину (12) регулировочный винт (10), который к тому же несет выполненный с возможностью вращения нажимной сухарь (11), с которым тормозная накладка (3) прижимается к тормозному диску (2), и состоящим в кинематической связи с регулировочным винтом (10) регулировочным устройством (8) для регулировки воздушного зазора, причем область прохода регулировочного винта (10) уплотнена с помощью сильфона (16), который с одной стороны закреплен на суппорте (1) дискового колесного тормозного механизма и с другой стороны - на нажимном сухаре (11), отличающийся тем, что предусмотрено пружинное стопорное кольцо (15), которое с фиксацией от вращения закреплено на регулировочном винте (10) и выполнено с фиксацией от перемещения вдоль оси и с возможностью вращения на нажимном сухаре (11).

2. Дисковый тормоз по п. 1, отличающийся тем, что пружинное стопорное кольцо (15) с геометрическим замыканием закреплено на регулировочном винте (10).

3. Дисковый тормоз по п. 1 или 2, отличающийся тем, что пружинное стопорное кольцо (15) имеет пружинные рычаги (20), которые находятся в осевых канавках (19) регулировочного винта (10).

4. Дисковый тормоз по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что пружинное стопорное кольцо (15) выполнено из пружинящего материала, предпочтительно пружинной стали.

5. Дисковый тормоз по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что пружинное стопорное кольцо (15) выполнено разрезным.

6. Дисковый тормоз по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что пружинное стопорное кольцо (15) имеет радиально ориентированные планки (21), которые введены в зацепление с объемной канавкой (23) нажимного сухаря (11), причем канавка (23) предусмотрена в стенке отверстия нажимного сухаря (11), в котором расположена утолщенная головка регулировочного винта (10).

7. Дисковый тормоз по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что диаметр в свету пружинного стопорного кольца (15) меньше диаметра утолщенной головки регулировочного винта (10).

8. Дисковый тормоз по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что пружинное стопорное кольцо (15) на своей обращенной от планок (21) стороне имеет ориентированные по оси выступы (22), которые расположены в выемках подобного колпачку вторичного уплотнения (17), которое с одной стороны запрессовано в сквозное отверстие запорной пластины (12) и с другой стороны закреплено на мостике (6).

9. Дисковый тормоз по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что большинство выемок (18) распределено по периметру.

10. Дисковый тормоз по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что длина выемок (18) больше длины перемычек (24) между двумя выемками (18).

11. Дисковый тормоз по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что пружинное стопорное кольцо (15) имеет контур многоугольника.

12. Дисковый тормоз по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что пружинные рычаги (20) имеют соответственно отогнутую в радиальном направлении внутрь полку, которая расположена в осевой канавке (19) регулировочного винта (10).

13. Дисковый тормоз по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что осевые канавки (19) расположены на одинаковом угловом расстоянии друг от другу.