Дисковый тормоз и комплект тормозных накладок дискового тормоза

Дисковый тормоз (21), в частности дисковый тормоз с подвижным суппортом, включает в себя по меньшей мере один стационарно закрепленный щит (1) тормозного механизма, который имеет две пары бортов (7_R, 8_R; 7_Z, 8_Z) щита, посредством которых удерживаются тормозная накладка (22) со стороны реакции и тормозная накладка (23) со стороны зажима, суппорт (24) тормозного механизма, который образуется посредством тяг (25, 26) и тыльной частью (27) суппорта, а также зажимное устройство. Расстояние между бортами (7_R, 8_R) щита, которые захватывают тормозную накладку (22) со стороны реакции, больше, чем расстояние между бортами (7_Z, 8_Z) щита, которые захватывают тормозную накладку (23) со стороны зажима, а борта (7_R, 8_R) щита со стороны (R) реакции щита (1) выполнены короче, чем со стороны (Z) зажима щита. Технический результат - создание улучшенного дискового тормоза с оптимизированным по массе и по издержкам суппортом тормозного механизма. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Изобретение относится к дисковому тормозу, в частности дисковому тормозу с подвижным суппортом, включающему в себя, по меньшей мере, один стационарно закрепленный щит тормозного механизма, который имеет две пары бортов щита, посредством которых удерживаются тормозная накладка со стороны реакции и тормозная накладка со стороны зажима, суппорт тормозного механизма, который образуется посредством тяг и тыльной части суппорта тормозного механизма, и зажимное устройство. Изобретение относится также к комплекту тормозных накладок такого дискового тормоза.

Передающие усилия конструктивные элементы такого рода дисковых тормозов изготавливаются обычно цельными, посредством метода формования, предпочтительно методом пескоструйного литья, причём в качестве материала используется в предпочтительном варианте чугун с шаровидным графитом или высокопрочный чугун. Полученная таким образом деталь чугунной трубы посредством режущего инструмента подвергается затем окончательной обработке, так что образуется, к примеру, выполненный с возможностью встраивания щит тормозного механизма или выполненный с возможностью встраивания суппорт тормозного механизма. Такие монолитные щиты тормозного механизма или суппорты тормозного механизма из высокопрочного чугуна в соответствии с уровнем техники, в принципе, хорошо зарекомендовали себя, однако, имеют некоторые недостатки, которые оказывают негативное воздействие, в частности, при использовании тяжёлых грузовых транспортных средств.

Так щиты тормозного механизма или суппорты тормозного механизма в соответствии с уровнем техники, вследствие требований в отношении прочности щитов тормозных механизмов, а также ввиду суженного конструктивного пространства для щитов тормозного механизма и, как следствие, используемого до настоящего времени геометрического варианта осуществления, имеют массу, которая должна предоставлять дополнительный потенциал для оптимизации.

В дополнение здесь следует упомянуть также EP 0 139 890 А1, в котором, в частности, раскрыты различные по величине тормозные накладки.

Таким образом, желательно – в частности, и применительно к оптимизации рабочей нагрузки грузового транспортного средства – создание оптимизированного по массе, а, тем самым, и по издержкам, щита тормозного механизма или оптимизированного по массе, а, тем самым, и по издержкам, суппорта тормозного механизма, в частности, для тормозных механизмов грузовых транспортных средств, которые преодолевают вышеуказанные недостатки.

В основе изобретения лежит, поэтому, задача создания улучшенного дискового тормоза с оптимизированным по массе, а, тем самым, и по издержкам, щита тормозного механизма или оптимизированного по массе, а, тем самым, и по издержкам, суппорта тормозного механизма.

Следующая задача изобретения состоит в создании комплекта тормозных накладок для такого дискового тормоза.

Поставленная задача решена посредством изобретения, охарактеризованного признаками пункта 1 формулы изобретения.

Следующая задача решена посредством изобретения, охарактеризованного признаками пункта 11 формулы изобретения.

Предложенный дисковый тормоз, в частности дисковый тормоз с подвижным суппортом, включает в себя, по меньшей мере, один стационарно закрепленный щит тормозного механизма, который имеет две пары бортов щита, посредством которых удерживаются тормозная накладка со стороны реакции и тормозная накладка со стороны зажима, суппорт тормозного механизма, который образуется посредством тяг и тыльной части суппорта тормозного механизма, и зажимное устройство. Тормозная накладка со стороны реакции и тормозная накладка со стороны зажима и две пары бортов щита соответственно друг по другом на опорных поверхностях прилегают друг к другу. Расстояние между бортами щита, которые захватывают тормозную накладку со стороны реакции, больше расстояния между бортами щита, которые захватывают тормозную накладку со стороны зажима. Кроме того, борта щита со стороны реакции щита выполнены короче, чем со стороны зажима. За счет укорочения бортов щита выявляется меньший изгибающий момент, который при торможении воздействует на основание борта щита, так что соответствующий укороченный борт щита имеет сравнительно небольшую деформацию или механическое напряжение, чем в уровне техники.

Поскольку тормозная накладка со стороны реакции и тормозная накладка со стороны зажима и две пары бортов щита соответственно друг под другом на опорных поверхностях прилегают друг к другу, возможны однозначное ведение и также безошибочный монтаж.

Комплект тормозных накладок в соответствии с изобретением для вышеописанного и заявленного тормозного диска имеет первую тормозную накладку и вторую тормозную накладку. Первая тормозная накладка имеет ширину, которая больше ширины второй тормозной накладки. Это позволяет, с одной стороны, осуществлять безошибочный монтаж. С другой стороны, результирующий опрокидывающий момент на тыльной части суппорта тормозного механизма может быть уменьшен. Также на срок службы обеих тормозных накладок может быть оказано такое воздействие, которое приведет к равномерному износу.

За счет более широкой ниши для тормозной накладки со стороны реакции щита тормозного механизма объем тормозной накладки со стороны реакции в предпочтительном варианте может быть осуществлен большим, чем объем тормозной накладки со стороны зажима. Благодаря этому выявляются дополнительные преимущества, такие, к примеру, как улучшенная теплоотдача в направлении тыльной части суппорта тормозного механизма, так что зажимное устройство дискового тормоза и, в частности, его уплотнения сохраняются лучше. Кроме того, результирующий опрокидывающий момент, который при торможении воздействует на суппорт тормозного механизма, уменьшается, так как центр давления тормозной накладки со стороны реакции в предпочтительном варианте изменяется.

В другом варианте объем тормозной накладки со стороны реакции больше объема тормозной накладки со стороны зажима. За счет уменьшения толщины тормозной накладки со стороны реакции выявляется возможность для уменьшения монтажного пространства со стороны реакции суппорта тормозного механизма, которое для целенаправленного усиления тыльной части суппорта тормозного механизма и тяг суппорта тормозного механизма может быть заполнено.

Поскольку толщина тормозной накладки со стороны реакции сохраняется неизменной, имеет место повышенная работоспособность и срок службы тормозной накладки со стороны реакции. Это является желательным, так как тормозная накладка со стороны реакции в процессе работы дискового тормоза, ввиду его положения и являющейся следствием этого подверженности загрязнениям, обычно изнашивается быстрее, чем тормозная накладка со стороны зажима. Кроме того, увеличенная тормозная накладка со стороны реакции поглощает больше тепла, так что удельная теплоотдача тормозной накладки со стороны реакции также повышается и, соответственно, большее количество тепла может быть отведено в тыльную часть суппорта тормозного механизма. Это способствует сохранению зажимного устройства, в частности его уплотнений.

В следующем варианте осуществления предусмотрено, что места соединения между тягами и тыльной частью суппорта тормозного механизма закруглены посредством коробовой кривой или участка эллипса. За счет таких геометрических мер, кроме того, соответственно, снижается уровень напряжения, что предпочтительным образом влияет на весовой баланс суппорта тормозного механизма. Для этого в следующем варианте осуществления тяги могут иметь, соответственно, оптимизированную геометрию, которая сужается к тыльной части суппорта тормозного механизма и, в конце концов, переходит в коробовую кривую или в участок эллипса.

В варианте осуществления оптимизированная геометрия с коробовыми кривыми на сторонах образует своего рода эллиптическое отверстие тыльной части суппорта тормозного механизма, причем продольная сторона отверстия тыльной части суппорта тормозного механизма со стороны зажима короче, чем продольная сторона отверстия тыльной части суппорта тормозного механизма со стороны реакции. Это обеспечивает предпочтительно простой безошибочный монтаж тормозных накладок в процессе технического обслуживания или в процессе новой сборки. Геометрия отверстия предотвращает монтаж более широкой тормозной накладки на место более короткой и задает, таким образом, правильное место установки.

Результирующий опрокидывающий момент, который в процессе торможения воздействует на тыльную часть суппорта тормозного механизма, может быть уменьшен посредством геометрии тормозной накладки со стороны реакции. Это также может положительным образом оказывать воздействие на конструктивный размер.

В варианте осуществления щит тормозного механизма и суппорт тормозного механизма изготовлены методом литья. При этом для щита тормозного механизма и для суппорта тормозного механизма может быть использован пластичный литой материал. Также возможно использование чугуна с шаровидным графитом. Однако возможны также комбинации из этих различных материалов.

Комплект тормозных накладок в соответствии с изобретением вышеописанного дискового тормоза имеет первую тормозную накладку и вторую тормозную накладку. Первая тормозная накладка имеет ширину, которая больше ширины второй тормозной накладки. Это позволяет, с одной стороны, осуществлять безошибочный монтаж. С другой стороны, результирующий опрокидывающий момент на тыльной части суппорта тормозного механизма может быть уменьшен. Также на срок службы обеих тормозных накладок может быть оказано такое воздействие, которое приведет к равномерному износу.

В варианте осуществления первая тормозная накладка имеет объем, который больше, чем объем второй тормозной накладки. Таким образом, на подачу тепла при различной выработке тепловой энергии может быть оказано воздействие.

Первая тормозная накладка предусмотрена далее как тормозная накладка со стороны реакции для соответствующего дискового тормоза, а вторая тормозная накладка предусмотрена как тормозная накладка со стороны зажима для соответствующего дискового тормоза. Таким образом, различная геометрия тормозных накладок может служить для равномерного распределения усилий.

Другие предпочтительные варианты осуществления щита тормозного механизма в соответствии с изобретением приведены в зависимых пунктах формулы.

Примеры осуществления тормозного диска и щита тормозного механизма представлены на чертежах и поясняются далее более детально, причем разъясняются и другие преимущества вариантов осуществления в соответствии с изобретением. На фигурах представлено следующее:

фиг.1 пространственное изображение дискового тормоза в соответствии с уровнем техники,

фиг.2-2а изображения щита тормозного механизма в соответствии с уровнем техники,

фиг.3 пространственное изображение щита тормозного механизма в соответствии с изобретением,

фиг.4 вид спереди щита тормозного механизма в соответствии с изобретением согласно фиг.3,

фиг.5 вид сбоку щита тормозного механизма в соответствии с изобретением согласно фиг.3,

фиг.6 пространственное изображение дискового тормоза в соответствии с изобретением,

фиг.7 вид сбоку дискового тормоза в соответствии с изобретением согласно фиг.6, и

фиг.8 вид сверху дискового тормоза в соответствии с изобретением согласно фиг.6.

Далее используются термины «вверху», «внизу», «справа», «слева» и т.д., которые относятся к ориентации на фигурах. Буквенный индекс «R» относится к стороне R реакции дискового тормоза, а буквенный индекс «Z» относится к стороне зажима дискового тормоза. Координаты x, y, z на фигурах служат для дополнительной ориентации.

Фиг.1 демонстрирует пространственное изображение дискового тормоза 21´ в соответствии с уровнем техники.

Дисковый тормоз 21´ предназначен, к примеру, для транспортного средства, в частности, грузового транспортного средства, и включает в себя щит 1´ тормозного механизма, суппорт 24 тормозного механизма и, по меньшей мере, две тормозные накладки 22, 23.

Щит 1´ тормозного механизма стационарно закреплён, что не поясняется более детально. Он затягивает или обхватывает по типу рамы аксиально внешний относительно оси 19 вращения тормозного диска, которая одновременно является колёсной осью транспортного средства и проходит в направлении z, участок соединённого без возможности вращения с выполненной с возможностью вращения колёсной осью транспортного средства тормозного диска 20. С обеих сторон тормозного диска 20 щит 1´ тормозного механизма снабжён бортами 7_R, 7_Z и 8_R, 8_Z, которые проходят в направлении y и служат для опоры обеих тормозных накладок 22, 23. В связи с фигурами 2 и 2а щит 1´ тормозного механизма будет описан ещё более детально.

Суппорт 24 тормозного механизма выполнен в данном случае в виде подвижного суппорта, так что дисковый тормоз 21´ может быть обозначен также как дисковый тормоз с подвижным суппортом. Суппорт 24 тормозного механизма включает в себя тыльную часть 27 суппорта тормозного механизма и зажимной участок 28. Тыльная часть 27 суппорта тормозного механизма на своих концах снабжена, соответственно, тягами 25, 26. Зажимной участок 28 соединён с тыльной частью 27 суппорта тормозного механизма через тяги 25, 26, в данном случае, к примеру, посредством винтов. Тыльная часть 27 суппорта тормозного механизма и зажимной участок 28 расположены, соответственно, на одной стороне тормозного диска 20 параллельно ему, причём тяги 25, 26 проходят параллельно оси 19 вращения тормозного диска через участок тормозного диска 20, который обхвачен или зажат суппортом 24 тормозного механизма и щитом 1´ тормозного механизма.

На зажимном участке 28 суппорта 24 тормозного механизма располагается зажимное устройство дискового тормоза 21´. Зажимное устройство служит для приведения в действие дискового тормоза 21´ и может являться, к примеру, тормозным вращающимся рычагом и пневмоцилиндром. На нём далее не следует останавливаться детально.

Сторона дискового тормоза 21´, на которой расположен зажимной участок 28 суппорта 24 тормозного механизма с зажимным устройством, обозначается далее как сторона Z зажима. Другая сторона дискового тормоза 21´, на которой предусмотрена тыльная часть 27 суппорта тормозного механизма, обозначается в дальнейшем как сторона R реакции. Эти термины «сторона зажима» и «сторона реакции», а также другие относящиеся с ним наименования, являются обычными и служат для лучшей ориентации.

Так тормозная накладка 22, которая находится на стороне R реакции, обозначается как тормозная накладка 22 со стороны реакции, а противолежащая ей именуется как тормозная накладка 23 со стороны зажима.

На фиг.2 щит 1´ тормозного механизма в соответствии с уровнем техники представлен в пространственном изображении. К тому же, фиг.2а демонстрирует вид спереди. До ребра последующее описание может быть перенесено также и на щит 1 тормозного механизма в соответствии с изобретением (см. фиг.3-5).

На фиг.2-5 тормозной диск 20 и другие конструктивные элементы тормозного механизма для наглядности не изображены. При ссылке на них обращаются к фиг.1. Для дальнейшей ориентации указаны сторона Z зажима и сторона R реакции.

Щит 1 тормозного механизма зажимает или обхватывает по типу рамы, как рама диска или как захват 5 диска, аксиально внешний участок тормозного диска 20. Захват 5 диска включает в себя два расположенных параллельно друг другу и параллельно тормозному диску 20 подъёма 6 ступицы, которые на своих концах соединены посредством двух проходящих под прямым углом к подъёмам 6 ступицы деталей 17 рамы.

Оба подъёма 6 ступицы выполнены дугообразными. Один из подъёмов 6 ступицы располагается на стороне Z зажима щита 1´ тормозного механизма (на фиг.1 задняя сторона), так что он закрепляется на оси транспортного средства и, таким образом, стабилизируется.

Щит 1´ тормозного механизма имеет далее на каждой стороне тормозного диска 20, соответственно, два, встроенных в захват 5 диска, выступающих от деталей 17 рамы в зоне (обозначенной далее в соответствии с определением как основная поверхность 4) поверхности или плоскости 4 вверх в направлении y, а также в данном случае симметрично расположенных, соответственно, относительно одного из подъёмов 6 ступицы и расположенных в плоскости x-y параллельно тормозной поверхности тормозного диска 20 в направлении периферии, борта 7_R, 7_Z и 8_R, 8_Z щита, которые служат для опоры обеих тормозных накладок 22, 23.

Борта 7_R, 7_Z и 8_R, 8_Z щита образуют посредством нижних опорных мест 11, 12 щита 1´ тормозного механизма, соответственно, одну из двух ниш для тормозной накладки, которые, соответственно, поддерживают несущую пластину тормозной накладки 22, 23 (не изображена) в направлении периферии, то есть, со стороны входа и со стороны выхода (относительно предпочтительного направления вращения тормозного диска 20 вокруг оси 19 вращения тормозного диска), а также в направлении вниз. Так борта 7_R и 8_R щита назначены для ниши тормозной накладки 22 со стороны реакции, а борта 7_Z и 8_Z щита назначены для ниши тормозной накладки 23 со стороны зажима. При этом внутренний зазор между бортами 7_R и 8_R щита обозначается как ширина B´_R ниши тормозной накладки со стороны реакции, а внутренний зазор между бортами 7_Z и 8_Z щита как ширина B´_Z ниши тормозной накладки со стороны зажима. Обе ширины B´_R и B´_Z проходят в направлении x и имеют одинаковую протяжённость по длине. Иными словами, обе ширины B´_R и B´_Z проходят в тангенциальном направлении к тормозному диску 20.

Расположенная относительно оси 19 вращения тормозного диска в направлении z деталь 17 рамы захвата 5 диска проходит (в данном случае в форме кривой) в отрицательном направлении y, так что, начиная от подъёма 6 ступицы, соответственно, до внешней кромки 3 стороны R реакции щита 1´ тормозного механизма, выявляется участок, в основном, с треугольной геометрией/треугольник 18, в частности, на этой стороне R реакции щита 1´ тормозного механизма.

При этом деталь 17 рамы или внешняя кромка 3 образуют самую короткую сторону воображаемого треугольника 18. Контур ребра 2 жёсткости располагается в зоне треугольной геометрии 18 – относительно системы координат – в зоне большего по абсолютной величине значения y в положительном направлении y (конец стрелки).

Соответственно, тормозная накладка 22, 23 опирается в направлении y, соответственно, на два опорных места 11, 12 на щите 1 тормозного механизма, которые одновременно определяют расстояние между соответствующей тормозной накладкой 22, 23 и осью 19 вращения тормозного диска. Для закрепления щита 1´ тормозного механизма на крепёжном фланце (не изображён) на оси транспортного средства щит 1´ тормозного механизма имеет со стороны зажима места 14, 15 крепления, посредством которых щит 1´ тормозного механизма свинчен с крепёжным фланцем.

На местах 13 крепления закрепляются болты опоры для подвижного суппорта (суппорт 24 тормозного механизма) (в данном случае не изображён). Специалисту этот вариант закрепления известен и, поэтому, он не будет описываться далее более детально.

Щит 1´ тормозного механизма в соответствии с уровнем техники (фиг.2, 2а) является в предпочтительном варианте симметричным относительно проходящей в направлении y оси S симметрии (фиг.2) конструктивным элементом. Для придания устойчивости он имеет ребро 2 жёсткости на внешней стороне со стороны реакции (которое проходит в направлении x под прямым углом к оси 19 вращения тормозного диска и, тем самым, тангенциально к тормозному диску 20). Ребро 2 жёсткости имеет контур, проходящий по всей поверхности участка щита 1´ тормозного механизма со стороны реакции.

Контур ребра 2 жёсткости начинается слева (или же справа) (см. фиг.2) на конце 2а на стороне R реакции на внешней кромке 3 щита 1´ тормозного механизма и проходит сначала параллельно под или на одном уровне с имеющей форму консоли основной поверхностью 4 захвата 5 диска в направлении к центру до начала подъёма 6 ступицы. Затем контур ребра 2 жёсткости следует за подъёмом 6 ступицы по его внешней стороне (то есть по обращённой от тормозного диска 20 внешней стороне) до центральной оси S симметрии (фиг.2а). Затем отсюда ребро 2 жёсткости проходит вправо по подъёму 6 ступицы до правого конца 2а зеркально-симметрично относительно оси S симметрии (фиг.2).

Посредством контура ребра 2 жёсткости – на внешних кромках 3 щита 1 тормозного механизма со стороны реакции, в основном, параллельно имеющей форму консоли основной поверхности 4 захвата 5 диска – в процессе торможения, в частности, в зоне бортов 7_R, 7_Z и 8_R, 8_Z щита для тормозных накладок 22, 23 (не изображены) выявляются пики напряжения, которые происходят вследствие изменения степени жёсткости щита 1 тормозного механизма, соответственно, ниже или выше ребра 2 жёсткости.

Противостоят этим пикам напряжения, к примеру, посредством соответствующих утолщений стенки на ребре 2 жёсткости, к примеру, в зоне бортов 7_R, 7_Z и 8_R, 8_Z щита.

В процессе торможения имеют место нагрузки щита 1´ тормозного механизма, которые приводят к параллелограммообразной деформации основных поверхностей 4 захвата 5 диска. Ребро 2 жёсткости не способствует, однако, в силу своей геометрии и формы своего контура, в значительной степени повышению жёсткости щита 1´ тормозного механизма в зоне сторон детали 17 рамы со стороны реакции, которые имеют треугольную геометрию 18, так что в таком случае нагружения концентрация напряжений в щите 1´ тормозного механизма также повышена. Под треугольной геометрией 18 следует понимать, соответственно, воображаемый треугольник в плоскости x-y, верхняя сторона которого проходит в направлении x и образует прямую часть ребра 2 жёсткости. Концами этой стороны являются конец 2а и начало подъёма 6 ступицы. Другая сторона образует внешнюю кромку 3, начинающуюся на конце 2а и заканчивающуюся на нижнем конце этой внешней кромки 3. Третья сторона воображаемого треугольника треугольной геометрии 18 соединяет этот нижний конец внешней кромки 3 с началом подъёма 6 ступицы. Эта треугольная геометрия 18 имеется на обеих сторонах щита 1´ тормозного механизма (см. также фиг.2а).

В расчёте на оптимизацию механических напряжений, деформации и массы такого щита 1´ тормозного механизма выделяются простые мероприятия для усиления жёсткости щита 1´ тормозного механизма, такие, к примеру, как добавление материала, на основании соотношений установочного пространства на стороне реакции щита 1´ тормозного механизма.

На фиг.3, 4 и 5 представлен щит 1 тормозного механизма в соответствии с изобретением. При этом фиг.3 демонстрирует пространственное изображение. На фиг.4 представлен вид спереди щита 1 тормозного механизма, а фиг.5 демонстрирует вид сбоку.

Основная геометрия щита 1 тормозного механизма в соответствии с изобретением соответствует, в основном, основной геометрии щита 1´ тормозного механизма в соответствии с уровнем техники (фиг.2, 2а). Отличие щита 1 тормозного механизма в соответствии с изобретением от щита 1´ тормозного механизма в соответствии с уровнем техники состоит в геометрии контура ребра 2 жёсткости, а также в расположении ребра 2 жёсткости на стороне R реакции щита 1 тормозного механизма.

Ребро 2 жёсткости на стороне R реакции, прежде всего, опять же выполнено зеркально-симметричным относительно оси S симметрии.

Начало контура ребра 2 жёсткости с концом 2а располагается, в отличие от щита 1´ тормозного механизма в соответствии с уровнем техники (фиг.2, 2а), соответственно, под линией 16 (фиг.4), которая указывает на ссылку из уровня техники, соответственно, в нижнем углу внешней кромки 3 щита 1 тормозного механизма, то есть относительно линии 16 в зоне меньшего по абсолютной величине значения y, чем у традиционного щита 1´ тормозного механизма. Это показано на фиг.4.

Выражаясь иначе, ребро 2 жесткости имеет два обращённых друг от друга конца 2а, которые благоприятным, а также предпочтительным образом осуществлены, соответственно, во внешних нижних углах внешней кромки 3 щита 1 тормозного механизма, причём ребро 2 жёсткости, начиная от этих концов 2а проходит, соответственно, до центральной наивысшей точки 9 (фиг.4) на оси S симметрии щита 1 тормозного механизма. В наивысшей точке 9 изменяется знак угла подъёма линии контура ребра 2 жёсткости. Такое расположение приводит к уменьшению пиков напряжения при наличии нагрузок в щите 1 тормозного механизма.

Таким образом, в предпочтительном варианте линия контура ребра 2 жёсткости начинается, соответственно, в нижней половине – в частности, полностью на нижней кромке, как описано выше – треугольной геометрии 18, которая образуется посредством того, что захват 5 диска на внешних кромках 3 щита 1 тормозного механизма расширяется в направлении меньшего значения y относительно системы координат и относительно основной поверхности 4 на фиг.3, причём захват 5 диска по своей протяжённости в направлении меньшего значения y примерно в зоне, в которой подъём 6 ступицы покидает плоскость основной поверхности 4, достигает основной поверхности 4. Иными словами, треугольная геометрия 18 и в данном случае является, соответственно, воображаемым треугольником в плоскости x-y. Верхняя сторона данного воображаемого треугольника проходит в направлении x, причём она проходит в виде прямой на высоте основной поверхности 4 с конечной точкой в начале внешней кромки 3 и с конечной точкой в воображаемой точке пересечения с ребром 2 жёсткости в захвате 5 диска. Другая сторона образует внешнюю кромку 3, начинающуюся вверху на конце прямой, на высоте основной поверхности 4, и заканчивающуюся на нижнем конце этой внешней кромки 3 в конце 2а ребра 2 жёсткости. Третья сторона воображаемого треугольника треугольной геометрии 18 соединяет конец 2а ребра 2 жёсткости с воображаемой точкой пересечения с ребром 2 жёсткости в захвате 5 диска.

Ребро 2 жёсткости щита 1 тормозного механизма в соответствии с изобретением напоминает по форме своего контура график функции нормального распределения Гаусса («кривая Гаусса»).

При этом речь идёт, таким образом, о форме контура с предпочтительно постоянно нарастающей к центральной оси S симметрии, соответственно, в направлении снаружи к центру, характеристикой с центральной наивысшей точкой 9.

В предпочтительном варианте щит 1 тормозного механизма имеет далее две расположенные симметрично относительно оси S симметрии точки 10 перегиба, в которых, соответственно, знак линии изгиба контура ребра 2 жёсткости изменяется.

Наивысшая точка 9 контура ребра 2 жёсткости совпадает в центре с наивысшей точкой подъема 6 ступицы. Кроме того, контур имеет две расположенные симметрично относительно оси S симметрии точки 10 перегиба, в которых знак линии изгиба контура изменяется.

Внешние точки начала или концы 2а ребра 2 жёсткости щита 1 тормозного механизма в соответствии с изобретением располагаются относительно линии контура в зоне треугольной геометрии 18, к примеру, по меньшей мере, на 15 мм, предпочтительно менее, чем на 25 мм, ниже основной поверхности 4 захвата 5 диска.

Линия контура ребра 2 жёсткости проходит с положительным углом наклона, предпочтительно с постоянным нарастанием, чтобы затем после перемены знака линии изгиба в точке 10 перегиба следовать за подъёмом 6 ступицы до центральной наивысшей точки 9, которая совпадает с осью S симметрии щита 1 тормозного механизма.

Линия или форма контура ребра 2 жёсткости является, соответственно, симметричной относительно оси S симметрии.

Особо предпочтительным является то, что непрерывная линия контура в направлении от двух внешних концов 2а к центральной оси S симметрии имеет, соответственно, в предпочтительном варианте постоянно нарастающую характеристику.

При этом в предпочтительном варианте оба конца 2а ребра 2 жёсткости располагаются, соответственно, во внешних нижних углах щита 1 тормозного механизма. Ребро 2 жёсткости проходит, начиная от этих концов 2а, соответственно, до центральной наивысшей точки 9 на оси S симметрии щита 1 тормозного механизма, в которой знак угла наклона контура изменяется.

Ребро 2 жёсткости расположено относительно тормозного диска 20 в направлении оси 19 вращения тормозного диска, то есть, в направлении z, опять же с возвышением на стороне R реакции щита 1 тормозного механизма. Термин «с возвышением» относится в данном случае к протяжённости H в отрицательном направлении z.

При этом ребро 2 жёсткости имеет протяжённость H в отрицательном направлении z по всей линии контура ребра 2 жёсткости, причём протяжённость H составляет, к примеру, по меньшей мере, 5мм, предпочтительно от 7 до 12 мм. Поперечное сечение ребра 2 жёсткости имеет, таким образом, бóльшую поверхность, чем ребро 2 жёсткости щита 1´ тормозного механизма в соответствии с уровнем техники.

Увеличенная поверхность поперечного сечения ребра 2 жёсткости приводит, в сочетании с постоянно нарастающей линией контура ребра 2 жёсткости, соответственно, снаружи до центра, к однородной, то есть, в абсолютном выражении сравнительно равномерной деформации щита 1 тормозного механизма при нагружении. В результате, при нагружении в щите 1 тормозного механизма не возникает никаких значимых пиков напряжений.

Предпочтительным в плане уменьшения напряжений является далее то, что имеющий ребро 2 жёсткости подъём 6 ступицы опять же в направлении от оси S симметрии вовне переходит, соответственно, в участок с расширяющейся вовне треугольной геометрией 18, причём внешние концы 2а ребра 2 жёсткости располагаются, к примеру, по меньшей мере, на 15 мм, предпочтительно на 20 мм и особо предпочтительно до 25 мм ниже основной поверхности 4 захвата 5 диска, на которой возвышаются борта 7_R, 7_Z и 8_R, 8_Z щита или к которой они примыкают. Оба обращённых друг от друга внешних конца 2а ребра 2 жёсткости располагаются, таким образом, в предпочтительном варианте явно глубже, чем они же в соответствии с известным уровнем техники.

В соответствии с этим – как это необходимо для щитов 1´ тормозных механизмов в соответствии с уровнем техники – можно отказаться от соответствующих утолщений стенок в соответствующих зонах захвата 5 диска с усилением жёсткости и соответствующими высокими пиками напряжений.

Вариант выполнения ребра 2 жёсткости в соответствии с изобретением раскрывает, таким образом, возможность – поскольку допускается такая же деформация, что и у щита 1´ тормозного механизма в соответствии с уровнем техники – по сравнению со щитами 1´ тормозных механизмов в соответствии с уровнем техники целенаправленно уменьшать толщину стенок в зоне стороны R реакции щита 1 тормозного механизма, так как и при соответствующих деформациях не выявляется никакого повышения пиков напряжений и, таким образом, становится возможной целенаправленная экономия материала на стороне R реакции щита тормозного механизма для получения оптимизированного по весу и по затратам щита тормозного механизма.

Таким образом, щит 1 тормозного механизма в соответствии с изобретением может подвергаться воздействию бóльших циклических нагрузок, без необходимости уменьшения при этом срока его службы. Благодаря этому, имеет место максимальная производительность щита 1 тормозного механизма при оптимизированном удельном весе.

На фиг.5 можно хорошо видеть различные высоты бортов 7_R и 7_Z щита в положительном направлении y (это относится, естественно, и к бортам 8_R и 8_Z щита). На этом мы остановимся далее боле детально.

Фиг.6 демонстрирует пространственное изображение дискового тормоза 21 в соответствии с изобретением. К тому же, фиг.7 демонстрирует вид сбоку дискового тормоза 21 в соответствии с фиг.6. На фиг.8 представлен вид сверху дискового тормоза 21 в соответствии с изобретением согласно фиг.6.

На фиг.6 хорошо видна, в частности, геометрия поперечного сечения стороны R реакции тыльной части 27 суппорта тормозного механизма.

Применительно к другим конструктивным элементам дискового тормоза 21 в соответствии с изобретением, в частности, дискового тормоза с подвижным суппортом со стационарно закреплённым щитом 1 тормозного механизма, выявляются другие возможности оптимизации, которые будут описаны далее более детально.

Конструкция рассматриваемого в данном случае дискового тормоза 21 в соответствии с изобретением уже пояснена выше в связи с фиг.1.

За счёт более жёсткого варианта выполнения щита 1 тормозного механизма появляется возможность осуществления тормозной накладки 22 на стороне R реакции щита 1 тормозного механизма и, соответственно, тормозной накладки 22 со стороны реакции более широкой, чем тормозная накладка 23 со стороны зажима на стороне Z зажима щита 1 тормозного механизма. Под «более широкой», в связи с этим, понимается, что тормозная накладка 22 со стороны реакции проходит по бóльшему участку, соответственно, в положительном и отрицательном направлении x, чем тормозная накладка 23 со стороны зажима.

Термин «объём тормозной накладки» относится к фрикционной накладке, которая расширяется в направлении x, в направлении y и в направлении z. Под термином «толщина накладки» или «толщина тормозной накладки» следует понимать длину соответствующей тормозной накладки 22, 23 в направлении z.

При условии остающегося неизменным объёма тормозной накладки борта 7_R и 8_R щита на стороне R реакции щита 1 тормозного механизма могут быть осуществлены более короткими, как представлено на фиг.4 и, в частности, на фиг.5. То есть, это означает, что борта 7_R и 8_R щита на стороне R реакции щита 1 тормозного механизма имеют несколько меньшую длину в положительном направлении y, чем борта 7_Z и 8_Z щита на стороне Z зажима щита 1 тормозного механизма. За счёт укорочения бортов 7_R и 8_R щита имеет место меньший изгибающий момент, который при торможении воздействует на основание борта 7_R и 8_R щита, так что соответствующий укороченный борт 7_R и 8_R щита получает сравнительно меньшую деформацию или механическое напряжение, чем в уровне техники. Это открывает возможность для усиления тяг 25, 26 суппорта 24 тормозного механизма в зоне бортов 7_R и 8_R щита тормозной накладки 22 со стороны реакции, соответственно, таким образом, что деформация тяг 25, 26 при нагружении оказывается меньше.

За счёт увеличения ширины B_R ниши для тормозной накладки 22 со стороны реакции, которая определяется расстоянием между бортами 7_R и 8_R щита в направлении x (см. фиг.3), при сохранении объёма тормозной накладки 22 со стороны реакции, толщина тормозной накладки 22 со стороны реакции может быть уменьшена. За счёт уменьшения толщины тормозной накладки 22 со стороны реакции выявляется возможность уменьшения глубины захвата 5 диска в направлении оси z. Одновременно с уменьшением высоты соответствующих бортов 7_R и 8_R щита со стороны реакции выявляется освобождающееся конструктивное пространство на стороне реакции суппорта 24 тормозного механизма, которое для целенаправленного усиления жёсткости тыльной части 27 суппорта тормозного механизма и тяг 25, 26 суппорта 24 тормозного механизма заполняется.

Поскольку толщина тормозной накладки 22 со стороны реакции сохраняется неизменной, то выявляется повышенная производительность или срок службы тормозной накладки 22 со стороны реакции. Это желательно, так как тормозная накладка 22 со стороны реакции в процессе работы дискового тормоза 21, вследствие своего положения и обусловленной им, таким образом, подверженности загрязнению, обычно изнашивается быстрее, чем тормозная накладка 23 со стороны зажима. Кроме того, увеличенная тормозная накладка 22 со стороны реакции принимает большее количество тепла, так что удельная теплоотдача тормозной накладки 22 со стороны реакции также повышается и, соответственно, большее количество тепла может быть отведено в тыльную часть 27 суппорта тормозного механизма. Это предохраняет механическое зажимное устройство, в частности, его уплотнения.

Вследствие использования меньшей, в плане её поверхности, тормозной накладки 23 со стороны зажима и большей тормозной накладки 22 со стороны реакции, суппорт 24 тормозного механизма снабжён правильной по нагрузке или оптимизированной по нагрузке геометрией 30, в частности, в местах соединения между тягами 25, 26 и тыльной частью 27 суппорта тормозного механизма. В частности, эти зоны на виде сверху (фиг.8) скруглены посредством коробовой кривой или участка 29 эллипса, которые вызывают лишь сравнительно небольшие местные напряжения и, поэтому, способствуют оптимизации прочности суппорта 24 тормозного механизма.

Кроме того, предусмотрены тяги 25, 26 с оптимизированной под требуемую прочность геометрией 30 на виде сверху (фиг.6 и, соответственно, фиг.8), которая сужается в направлении к тыльной части суппорта тормозного механизма и, в конце концов, переходит в коробовую кривую 29 для закругления перехода между тягами 25, 26 и тыльной частью 27 суппорта тормозного механизма. Геометрия тяг 25, 26 на виде сбоку (фиг.7) осуществлена далее аналогично геометрии на виде сверху также с оптимизацией по нагрузке.

Оптимизированная геометрия 30 с коробовыми кривыми 29 на сторонах дополнительно способствует тому, что выявляется своего рода эллиптическое отверстие суппорта 24 тормозного механизма. Это можно видеть, в частности, на виде сверху на фиг.8. Это отверстие тыльной части 27 суппорта 24 тормозного механизма на продольной стороне в зоне тормозной накладки 23 со стороны зажима в направлении x короче, чем на противоположной продольной стороне в зоне тормозной накладки 22 со стороны реакции. На основании этого выявляется взаимно-однозначное соответствие тормозных накладок 22, 23 при монтаже или замене. Более длинная в направлении x тормозная накладка 22 со стороны реакции может быть установлена, ввиду варианта осуществления отверстия тыльной части 27 суппорта 24 тормозного механизма, лишь на стороне R реакции. Установка на стороне Z зажима, вследствие геометрии отверстия, невозможна. Таким образом, монтаж тормозных накладок 22, 23 производится без ошибок.

Тормозные накладки 22 и 23, а также соответствующие борта 7_R, 7_Z и 8_R, 8_Z щита, соответственно, прилегают друг к другу на опорных поверхностях, что можно легко увидеть.

За счёт более жёсткой в целом и, тем самым, оптимизированной по прочности геометрии суппорта 24 тормозного механизма, а также щита 1 тормозного механизма, можно сэкономить на массе щита 1 тормозного механизма и суппорта 24 тормозного механизма. Вследствие уменьшения массы имеют место более благоприятные производственные затраты на изготовление, а также уменьшение веса транспортного средства, что, в частности, у тяжёлых грузовых транспортных средств является предпочтительным и, поэтому, очень востребованным качеством.

Вследствие оптимизированной жёсткости суппорта 24 тормозного механизма путь срабатывания, за счёт эластичности суппорта 24 тормозного механизма, может быть уменьшен. Это открывает возможность осуществления механических зажимных устройств, а, тем самым, и дисковых тормозов 21, в частности, в направлении z более компактными, так что, в целом, для дискового тормоза 21 должно предполагаться меньшее установочное пространство. У тяжёлых грузовых транспортных средств это также является большим преимуществом.

За счёт увеличения ширины тормозной накладки 22 со стороны реакции, то есть, в направлении x, то есть тангенциально относительно тормозного диска 20, большой процент поверхности тормозной накладки 22 со стороны реакции располагается ниже центра давления механических зажимных устройств на зажимном участке 28 суппорта 24 тормозного механизма, вследствие чего результирующий опрокидывающий момент на тыльной части 27 суппорта тормозного механизма уменьшается.

Предпочтительная геометрия щита 1 тормозного механизма или суппорта 24 тормозного механизма может быть технологически особенно просто реализована, к примеру, посредством литья. В предпочтительном варианте щит 1 тормозного механизма в соответствии с изобретением изготавливается из пластичного литого материала, к примеру, из чугуна с шаровидным графитом.

Изобретение не ограничивается описанными выше примерами осуществления, а может быть модифицировано в рамках приложенной формулы изобретения.

Так, к примеру, возможно использование и других материалов для изготовления щита 1 тормозного механизма и суппорта 24 тормозного механизма.

1. Дисковый тормоз (21), в частности дисковый тормоз с подвижным суппортом, имеющий по меньшей мере один стационарно закрепленный щит (1) тормозного механизма, который содержит две пары бортов (7_R, 8_R; 7_Z, 8_Z) щита, посредством которых удерживаются тормозная накладка (22) со стороны реакции и тормозная накладка (23) со стороны зажима, суппорт (24) тормозного механизма, включающий в себя тыльную часть (27) и зажимной участок (28), причем тыльная часть (27) суппорта тормозного механизма снабжена на своих концах соответственно тягой (25, 26), а также зажимное устройство, причем расстояние между бортами (7_R, 8_R) щита, которые захватывают тормозную накладку (22) со стороны реакции, больше, чем расстояние между бортами (7_Z, 8_Z) щита, которые захватывают тормозную накладку (23) со стороны зажима, причем борта (7_R, 8_R) щита со стороны (R) реакции щита (1) выполнены короче, чем со стороны (Z) зажима, и причем тормозная накладка (22) со стороны реакции и тормозная накладка (23) со стороны зажима и две пары бортов (7_R, 8_R; 7_Z, 8_Z) щита соответственно друг под другом на опорных поверхностях прилегают друг к другу, причем места соединения между тягами (25, 26) и тыльной частью (27) суппорта (24) закруглены посредством коробовой кривой или участка (29) эллипса, при этом тяги (25, 26) имеют, соответственно, геометрию (30), которая сужается к тыльной части (27) суппорта, а затем переходит в коробовую кривую или в участок (29) эллипса, причем геометрия (30) с коробовыми кривыми на сторонах образует своего рода эллиптическое отверстие тыльной части (27) суппорта (24), причем продольная сторона отверстия тыльной части (27) суппорта со стороны зажима короче, чем продольная сторона отверстия тыльной части (27) суппорта со стороны реакции.

2. Дисковый тормоз по п. 1, отличающийся тем, что тормозная накладка (22) со стороны реакции имеет ширину, которая больше, чем ширина тормозной накладки (23) со стороны зажима.

3. Дисковый тормоз по п. 1 или 2, отличающийся тем, что объем тормозной накладки (22) со стороны реакции больше, чем объем тормозной накладки (23) со стороны зажима.

4. Дисковый тормоз по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что тыльная часть (27) суппорта и зажимной участок (28) расположены соответственно с одной стороны тормозного диска (20) параллельно ему, причем тяги (25, 26) проходят параллельно оси вращения (19) тормозного диска по одному его участку, который охвачен суппортом (24) и щитом (1').

5. Дисковый тормоз по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что результирующий опрокидывающий момент, который при торможении воздействует на тыльную часть (27) суппорта, за счет геометрии тормозной накладки (22) со стороны реакции уменьшается.

6. Дисковый тормоз по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что щит (1) тормозного механизма и суппорт (24) тормозного механизма выполнены методом литья.

7. Дисковый тормоз по п. 6, отличающийся тем, что щит (1) тормозного механизма и суппорт (24) тормозного механизма выполнены из пластичного литого материала и/или щит (1) тормозного механизма и суппорт (24) тормозного механизма выполнены из чугуна с шаровидным графитом.

8. Комплект тормозных накладок дискового тормоза (21), содержащий первую тормозную накладку (22) и вторую тормозную накладку (23), причем соответствующий дисковый тормоз (21) выполнен по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что первая тормозная накладка (22) имеет ширину, которая больше, чем ширина второй тормозной накладки (23), причем первая тормозная накладка (22) выполнена в виде тормозной накладки (22) со стороны реакции для соответствующего дискового тормоза (21), причем вторая тормозная накладка (23) выполнена в виде тормозной накладки (23) со стороны зажима для соответствующего дискового тормоза (21).

9. Комплект тормозных накладок по п. 8, отличающийся тем, что первая тормозная накладка (22) имеет объем, который больше, чем объем второй тормозной накладки (23).