КОЛОДКА ДИСКОВОГО ТОРМОЗА
DISC BRAKE PAD

Изобретение относится к средствам, обеспечивающим торможение транспортных средств, в частности к тормозным колодкам дисковых тормозов.
Известна колодка дискового тормоза содержащая металлический каркас с отверстиями и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, снабженный выступами, соответствующими отверстиям в каркасе и размещенными внутри отверстий, при этом высота выступов соответствует глубине отверстий (см. М.М. Бородулин и др. Асбестовые технические изделия. Каталог-справочник. М., ЦНИИТЭНефтехим, 1984, сс. 74, 75, 79). Существенные признаки аналога «металлический каркас с отверстиями, приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, снабженный выступами, соответствующими отверстиям и размещенными внутри отверстий» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
К недостаткам колодки-аналога можно отнести постоянное, неуправляемое соприкосновение фрикционного материала колодок с боковыми поверхностями тормозного диска.
Известна также тормозная колодка дискового тормоза, см. патент РФ №2250397, МПК F16D 69/04, 2005 г., содержащая металлический каркас с отверстиями и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, снабженный выступами, соответствующими отверстиям в каркасе и размещенными внутри отверстий, при этом фрикционный элемент выполнен с высотой выступов, меньшей глубины отверстий, а неконтактирующая с каркасом находящаяся внутри отверстий поверхность выступов (или некоторых выступов, или одного из выступов) снабжена углублениями.
К недостаткам известной тормозной колодки можно отнести периодический контакт и неравномерный износ фрикционного материала колодок при движении транспортного средства в режиме, когда тормоза не используются.
Известна более совершенная тормозная колодка-прототип (см. патент на полезную модель №163075), включающая металлический каркас с отверстиями и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, снабженный выступами, соответствующими отверстиям в каркасе и имеющими высоту меньше глубины отверстий, при этом каркас выполнен с нечетным количеством отверстий, количество выступов фрикционного элемента совпадает с количеством отверстий в каркасе, при этом один из выступов полимерного композиционного фрикционного элемента размещен в части центральной зоны полимерного композиционного фрикционного элемента, соответствующей зоне наибольших радиусов части тормозного диска, контактирующей при торможении с полимерным композиционным фрикционным элементом.
К недостаткам колодки-прототипа можно отнести непроизвольный контакт фрикционного материала колодок с боковыми сторонами тормозного диска приводящий к повышенному износу фрикционного материала и возможным колебаниям колодки при ее неполном контакте с тормозным диском во время движения.
Техническим результатом предполагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности предотвращение контакта фрикционным материалом тормозных колодок с боковыми поверхностями тормозного диска и предотвращение возможных при этом колебаний колодок и не полный их отвод от диска во время движения.
Поставленный технический результат достигается посредством использования общих с прототипом известных признаков, включающих металлический каркас с отверстиями с напрессованным на него слоем полимерного композиционного фрикционного материала и новых признаков, заключающихся в том, что по краям слоя композиционного фрикционного материала на каркасе, на расстоянии 0-1,0 толщины каркаса колодки от условной осевой продольной линии весового равновесия верха и низа колодки, симметрично, на одинаковом расстоянии от поперечной осевой линии выполнено два отверстия для установки в них пружинного механизма возврата колодок в исходное положение после торможения.
В отверстиях по краям слоя композиционного фрикционного материала на каркасе колодки выполнена резьба для ввертывания направляющих, на которых смонтированы пружины пружинного механизма.
Новизной предложенной тормозной колодки является выполнение по краям слоя композиционного фрикционного материала на каркасе, на расстоянии 0-1,0 толщины каркаса колодки от условной осевой продольной линии весового равновесия верха и низа колодки, симметрично, на одинаковом расстоянии от поперечной осевой линии двух отверстий для установки в них пружинного механизма возврата колодок в исходное положение после торможения.
Так, выполнение по краям слоя композиционного фрикционного материала на каркасе двух отверстий позволяет установить в эти отверстия средство, равновесно, одинаково и синхронно отводящее колодки от тормозного диска при движении транспортного средства без торможения или возврата в исходное положение после торможения.
Выполнение отверстий на расстоянии 0-1,0 толщины каркаса колодки от условной осевой продольной линии весового равновесия верха и низа колодки, симметрично, на одинаковом расстоянии от поперечной осевой линии обеспечивает одновременное срабатывание (прижатие) тормозных колодок к тормозному диску без наклона верха, низа или одного из боков колодки и обеспечивает полное равномерное последующее соприкосновение (контакт) композиционного фрикционного материала колодки с тормозным диском, а также обеспечивается отвод тормозных колодок без нарушения параллельности их установки к тормозному диску, предотвращая возможный перекос и не полный отвод колодок от диска.
Выполнение отверстий симметрично, на одинаковом расстоянии от поперечной осевой линии двух отверстий для установки в них пружинного механизма возврата колодок в исходное положение после торможения предотвращает колебания и контакт боковыми сторонами фрикционного материала колодок с тормозным диском и обеспечивает надежное удержание колодок отведенными от тормозного диска.
Признак выполнения в отверстиях по краям слоя композиционного фрикционного материала на каркасе колодки резьбы для ввертывания направляющих, на которых смонтированы пружины пружинного механизма - является признаком дополнительным и позволяет осуществлять крепление пружинного механизма возврата колодок в исходное положение после торможения и обеспечивает легкий доступ к пружинам в случае необходимости их замены.
Указанные отличительные признаки предлагаемой в качестве изобретения колодки в совокупности обеспечивают положение колодок постоянно отведенными от тормозного диска.
Согласно проведенным патентно-информационным исследованиям сочетания предложенных известных и новых признаков предполагаемого изобретения в патентной и научно-технической литературе - не обнаружено, что позволяет отнести признаки к обладающим новизной.
Поскольку предложенное сочетание признаков не известно из существующего уровня техники и позволяет получить более высокий технический результат, то предлагаемые существенные признаки можно признать соответствующими критерию - изобретательский уровень.
Описание осуществления предлагаемого устройства и проведенные опытные работы по изготовлению опытного образца позволяет отнести устройство к промышленно выполнимым.
На фиг. 1 схематично представлена колодка дискового тормоза, вид со стороны фрикционного материала с изображением двух отверстий по краям ее каркаса.
На фиг. 2 показан разрез колодки по сечению А-А на фиг. 1.
На фиг. 3 показан разрез колодки по сечению В-В на фиг. 1.
На фиг. 4 схематично показана установка колодок предлагаемой конструкции по сторонам тормозного диска с пружинным механизмом возврата колодок в исходное положение.
Предлагаемая тормозная колодка состоит из металлического каркаса 1 с отверстиями 2 для впрессовывания и удержания в них композиционного материала 3 (накладки) с поперечными канавками 4, отверстиями 5, выполненными на расстоянии 0,0-1,0 толщины каркаса колодки L от условной осевой продольной линии 6 весового равновесия верха и низа колодки (на расстоянии L), для монтажа механизма отведения колодок от тормозного диска 7 с болтами-шпильками 8 и пружинами 9, смонтированными на них. Отверстия 5 выполняют на каркасе 1 симметрично поперечной оси 10 на одинаковом от нее расстоянии N. Выступы 11 каркаса колодки обеспечивают удержание тормозных колодок в рабочем положении при помощи средств механизма торможения транспортного средства. Тормозные колодки смонтированы по обеим сторонам тормозного диска 7. Приведение в действие тормозных колодок осуществляется при помощи гидравлических прижимов 12 закрепляемых на тормозном механизме 13. Отверстия 5 выполнены с резьбой для установки и крепления пружинного механизма возврата колодок в исходное положение после торможения.
Предлагаемая тормозная колодка работает следующим образом:
После изготовления металлического каркаса 1 тормозной колодки осуществляют сверление отверстий 2 и так же на этом этапе могут быть просверлены отверстия 5, либо после напрессовки на металлический каркас композиционного фрикционного материала. При этом отверстия 5 сверлят преимущественно на условной осевой продольной линии 6 весового равновесия верха и низа колодки. В зависимости от конструкции колодок сверление отверстий возможно на расстоянии 0,0-1,0 толщины каркаса колодки от условной осевой продольной линии 6 весового равновесия колодки. Далее каркас колодки устанавливают в пресс-форму и осуществляют напрессовку на металлический каркас слоя композиционного фрикционного материала, которым заполняют так же и выполненные на корпусе отверстия 2. Установку тормозных колодок на транспортном средстве осуществляют с боковых сторон тормозного диска 7 при помощи болтов-шпилек 8. На каждый из болтов-шпилек 8 устанавливают пружины 9, которые предотвращают самопроизвольный контакт колодок с тормозным диском и поджимают колодки к тормозному механизму 13 во время движения транспортного средства, предотвращая контакт фрикционного материала (накладки) тормозных колодок с боковыми поверхностями тормозного диска при движении, когда торможение не используется. Предлагаемая конструкция колодки дискового тормоза позволяет предотвратить перекос и неполный отвод колодок, а так же возможные колебания колодок во время движения, нежелательный контакт и трение о поверхность тормозного диска 7 обеспечив своевременное и полноценное торможение.
При необходимости торможения, при нажатии на педаль тормоза, тормозные колодки, при помощи гидравлических прижимов 12, с одинаковым усилием - равновесно, одинаково и синхронно прижимаются с обеих сторон к тормозному диску 7 и транспортное средство замедляет движение или полностью останавливается. После того, как отпущена тормозная педаль - пружины 9 возвращают колодки ровно, без перекоса в исходное положение, полностью отводят от тормозного диска 7 и не позволяют колодкам контактировать с ним при движении.
При повторном торможении процесс работы и перемещения колодок повторяется.
В настоящее время на предприятии разработана техническая документация, изготовлена опытная партия тормозных колодок, которая передана эксплуатирующей колодки организации для проведения испытаний.
Предварительные испытания показали положительные результаты. По окончании комплексных испытаний будет принято решение о производстве тормозных колодок предлагаемой конструкции.