КОЛОДКА ДИСКОВОГО ТОРМОЗА

Заявляемая полезная модель относится к машиностроению, а именно к колодкам дисковых тормозов автомобилей и другой техники, работающим в паре трения с вращающимся тормозным диском.
Аналогом заявляемой полезной модели является колодка дискового тормоза, содержащая металлический каркас и зафиксированный на нем фрикционный элемент, разделенный на две половины радиальной центру вращения выемкой, при этом правая половина колодки выполнена с выемкой, продольной поверхности металлического каркаса, на которой зафиксирован фрикционный элемент, а боковые стенки выемки ортогональны этой поверхности металлического каркаса (см. проспект-каталог TRW KFZ  GmbH, колодка GDB 5090, стр. 2.40, TRW Automotive Inc., 2008 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, зафиксированный на нем фрикционный элемент, разделенный на две половины радиальной центру вращения диска выемкой, правая половина фрикционного элемента выполнена с выемкой, продольной поверхности металлического каркаса, на которой зафиксирован фрикционный элемент» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является снижение эффективного радиуса правой половины колодки из-за наличия выемки и, как следствие, общее снижение эффективного радиуса колодки, обуславливающее необходимость более высокого давления сжатия колодки и диска при торможении.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является колодка дискового тормоза, содержащая металлический каркас и зафиксированный на нем фрикционный элемент, разделенный на две половины выемкой, радиальной центру вращения диска, при этом правая половина фрикционного элемента выполнена с выемкой, размещенной на внешней (по отношению к центру вращения диска) части этой половины, а левая половина фрикционного элемента выполнена с выемкой, размещенной на внутренней (по отношению к центру вращения диска) части этой половины, при этом боковые стенки обеих выемок ортогональны поверхности металлического каркаса, на которой зафиксирован фрикционный элемент (см. проспект-каталог TRW KFZ  GmbH, колодка GDB 5093, стр. 2.43, TRW Automotive Inc., 2008 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический каркас, зафиксированный на нем фрикционный элемент, разделенный на две половины выемкой, радиальной центру вращения диска, правая половина фрикционного элемента выполнена с выемкой, размещенной на внешней части этой половины, левая половина фрикционного элемента выполнена с выемкой, размещенной на внутренней части этой половины» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком наиболее близкого аналога является снижение площади рабочей поверхности колодки, вследствие чего повышаются удельные механические и тепловые нагрузки на рабочую поверхность колодки, что может привести к нежелательным последствиям (вплоть до растрескивания и разрушения) при износе фрикционного элемента до толщины, близкой к предельно допустимой.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является снижение удельных нагрузок на рабочую поверхность фрикционного элемента по мере его износа (уменьшения его толщины) с одновременным сохранением обеспечиваемого выемками эффекта от увеличения эффективного радиуса левой половины фрикционного элемента и уменьшения эффективного радиуса правой половины фрикционного элемента колодки.
Для достижения указанного технического результата в колодке дискового тормоза, содержащей металлический каркас и зафиксированный на нем фрикционный элемент, разделенный на две половины выемкой, радиальной центру вращения тормозного диска, при этом правая половина фрикционного элемента выполнена с выемкой, размещенной на внешней части этой половины, а левая половина фрикционного элемента выполнена с выемкой, размещенной на внутренней части этой половины, при этом боковые стенки обеих выемок выполнены наклонными к поверхности металлического каркаса, на которой зафиксирован фрикционный элемент таким образом, чтобы по мере износа (уменьшения толщины) фрикционного элемента в процессе эксплуатации колодки площадь выемок уменьшалась.
Существенные признаки заявляемой полезной модели «при этом боковые стенки обеих выемок выполнены наклонными к поверхности металлического каркаса, на которой зафиксирован фрикционный элемент таким образом, чтобы по мере износа фрикционного элемента площадь выемок уменьшалась» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.
На фиг. 1 изображена колодка дискового тормоза, вид со стороны фрикционного элемента. На фиг. 2 изображена часть сечения А-А колодки.
Колодка дискового тормоза содержит металлический каркас 1, на котором зафиксирован (приклейкой, приформовкой и т.д.) фрикционный элемент 2. Фрикционный элемент может изготавливаться, например, из полимерного композиционного фрикционного композита. Фрикционный элемент разделен прямой выемкой 3 на две половины, а именно: левую половину 4 и правую половину 5. Левая половина фрикционного элемента выполнена с выемкой 6, размещенной на внутренней части 7 этой половины (ближе к центру вращения тормозного диска). Правая половина фрикционного элемента выполнена с выемкой 8, размещенной на внешней части 9 этой половины (наиболее удаленной от центра вращения тормозного диска). Боковые стенки 10 обеих выемок выполнены с наклоном относительно поверхности 11 металлического каркаса, на которой зафиксирован фрикционный элемент. Наклон выполнен таким образом, чтобы по мере уменьшения толщины фрикционного элемента в процессе его износа при эксплуатации площадь выемок уменьшалась.
Конкретным примером заявляемой полезной модели является колодка дискового тормоза грузового автомобиля, выполненная с выемками, угол наклона стенок которых по отношению к поверхности металлического каркаса (угол α) составляет ≈85°.
Изготавливаться заявляемая колодка может известными методами, например формованием в пресс-форме.
Заявляемое решение позволяет за счет происходящего по мере уменьшения площади выемок увеличения площади рабочей поверхности колодки, снизить удельные нагрузки по мере износа колодки в процессе эксплуатации, и позволяет сохранить наличие градиента тормозных моментов между левой и правой половинами фрикционного элемента (на левой половине эффективный радиус больше, чем на правой), что способствует снижению нежелательных звуковых явлений (скрип, свист и т.д.) при торможениях в процессе эксплуатации колодки. При этом по мере износа фрикционного элемента этот градиент будет снижаться, что будет соответственно снижать разницу в удельных механических и удельных тепловых нагрузках на половинах фрикционного элемента, что важно для сохранения целостности колодки на этапе эксплуатации, когда износ фрикционного элемента близок к максимально допустимому.