ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ И КОМПЛЕКТ ТОРМОЗНЫХ КОЛОДОК
DISC BRAKE AND BRAKE PADS SET

Область техники
Изобретение относится к дисковому тормозу, а также к комплекту тормозных колодок для дискового тормоза.
Уровень техники
Дисковые тормоза используются, в частности, на коммерческих транспортных средствах и зачастую имеют пневмопривод. В одном из вариантов выполнения суппорт такого дискового тормоза может быть выполнен в виде дискового суппорта для установки в ограниченном пространстве.
Суппорт обычно соединен с так называемым держателем двумя опорными поперечинами, выполненными в виде неподвижных или подвижных опор. Тормозные колодки дисковых тормозов подпружинены и удерживаются в гнездах держателя посредством упорных кронштейнов с возможностью перемещения в держателе.
В дисковых тормозах, в частности, в дисковых тормозах с одним прикладывающим усилие элементом, может происходить неравномерный износ тормозных колодок. Износ тормозных колодок может происходить не параллельно плоскости, в которой расположены крепежные пластины тормозных колодок, а также в радиальном и окружном направлениях. Такие типы износа называются, соответственно, радиальным износом и тангенциальным износом.
В патентном документе DE 202008013446 U1 описан упорный кронштейн, удерживающий подпружиненную колодку.
Системы удерживания тормозных колодок описаны, например, в документах WO 2013/143993 A1, DE 102012002734 A1 и US 8540061 B1.
Указанные технические решения направлены на повышение срока службы тормозов и их элементов, при одновременном снижении стоимости.
Основной задачей изобретения является создание усовершенствованного дискового тормоза.
Другой задачей является создание усовершенствованного комплекта тормозных колодок для дискового тормоза.
Раскрытие изобретения
Поставленные задачи решаются дисковым тормозом для транспортного средства, в частности, для коммерческого транспортного средства, содержащего тормозной диск с осью вращения, по меньшей мере одну прижимаемую тормозную колодку и одну заднюю тормозную колодку, держатель, выполненный с возможностью удерживания по меньшей мере двух тормозных колодок в соответствующих гнездах, при этом по меньшей мере одна прижимаемая тормозная колодка удерживается посредством соответствующей формы в соответствующем гнезде; суппорт, выполненный в виде суппорта тормозного диска и выступающий за него; причем прижимаемая тормозная колодка имеет по меньшей мере одну удерживающую пружину, опирающуюся по меньшей мере на одну консоль гнезда держателя и создающую растягивающее усилие, действующее на тормозную колодку в радиально наружном направлении.
Направленное радиально наружу растягивающее усилие обеспечивает втягивание тормозной колодки в её соответствующий по форме фиксатор, обеспечивая эффективное уменьшение тангенциального износа.
Такое растягивающее усилие можно создать посредством простого по конструкции устройства, содержащего по меньшей мере одну удерживающую пружину, опирающуюся на консоль гнезда держателя при установленной тормозной колодке.
Преимущество такой конструкции заключается также в том, что удерживающая пружина больше не опирается на фиксатор колодки, и тормозная колодка с ее задней пластиной уже не могут ударяться в удерживающую пружину. Таким образом, обеспечивается устранение вероятности повреждения удерживающей пружины, и увеличивается её срок службы.
В одном из вариантов выполнения по меньшей мере одна прижимаемая тормозная колодка зацеплена соответствующими формами задней пластины с профилями консоли в гнезде держателя. Это обеспечивает эффективную возможность закрепить прижимаемую тормозную колодку в обоих радиальных направлениях относительно оси вращения тормозного диска.
В другом варианте выполнения, профиль консолей держателя соответствует профилю задней пластины тормозной колодки, причем взаимодействующие поверхности профиля консоли держателя зацепляются без зазора с взаимодействующими поверхностями выступов на задней пластине тормозной колодки. Это обеспечивает возможность дополнительного уменьшения износа.
В другом варианте выполнения, по меньшей мере одна удерживающая пружина установлена на задней пластине тормозной колодки. Это обеспечивает компактность конструкции тормозной колодки.
По меньшей мере одна удерживающая пружина может быть установлена на верхней стороне задней пластины тормозной колодки, что обеспечивает экономию пространства.
В другом варианте выполнения, по меньшей мере одна удерживающая пружина содержит центральный участок, плечевые участки, нажимные участки и переходные участки, причем центральный участок прикреплен к верхней стороне задней пластины, переходные участки опираются на верхнюю сторону задней пластины, а нажимные участки с каждого края верхней стороны задней пластины выступают вбок за ее пределы. Благодаря этому обеспечивается простое и эффективное предварительное напряжение удерживающей пружины. Удерживающая пружина может быть выполнена, например, из полосовой пружинной стали путем штампования и изгиба.
В альтернативном варианте выполнения по меньшей мере одна удерживающая пружина содержит центральный участок, плечевые участки, нажимные участки и промежуточные участки, при этом центральный участок прикреплен по меньшей мере одним крепежным элементом к задней пластине, а нажимные участки с каждого края верхней стороны задней пластины выступают вбок за пределы задней пластины. За счет этого возможно применять известные крепежные элементы с незначительными изменениями или без таковых.
По меньшей мере один крепежный элемент может иметь конструкцию зажима и иметь такое поперечное сечение, которое при установленной удерживающей пружине, проходит через отверстие в задней пластине, при этом удерживающая пружина проходит между по меньшей мере одним крепежным элементом и верхней стороной задней пластины тормозной колодки. Это предпочтительно, поскольку удерживающая пружина, таким образом, прочно крепится к задней пластине тормозной колодки. Дополнительное преимущество предлагаемой конструкции заключается в наличии зазора в центральной части удерживающей пружины между крепежным элементом и задней пластиной, благодаря чему обеспечивается равномерная нагрузка удерживающей пружины.
В другом варианте выполнения, удерживающая пружина имеет по меньшей мере одну прорезь, через которую проходит часть по меньшей мере одного крепежного элемента. Например, известные штамповые инструменты могут использоваться для создания прорезей на удерживающих пружинах. Кроме того, это позволяет держать удерживающую пружину и крепежный элемент между собой в прочно соединенном состоянии.
В другом варианте выполнения, удерживающая пружина содержит по меньшей мере одну дополнительную прорезь, через которую проходит направляющий выступ задней пластины. Это обеспечивает эффективную установку удерживающей пружины в центре верхней стороны опорной пластины и позволяет направлять её возможные продольные направления, обеспечивая контакт нажимных участков с консолями держателя.
Если по меньшей мере один из нажимных участков опирается на по меньшей мере одну консоль держателя, то обеспечивается растягивающее усилие, действующее на колодку, без использования каких-либо дополнительных приспособлений на держателе.
В альтернативном варианте выполнения по меньшей мере одна удерживающая пружина прикреплена к верхней стороне задней пластины по меньшей мере одним держателем пружины. Это позволяет уменьшить вес конструкции.
В другом варианте выполнения по меньшей мере один держатель пружины содержит по меньшей мере один удерживающий элемент, при этом по меньшей мере одна удерживающая пружина установлена и удерживается в предварительно нагруженном состоянии между по меньшей мере одним удерживающим элементом и верхней стороной задней пластины. Это позволяет легко создать предварительное нагружение пружины.
В другом варианте выполнения по меньшей мере одна удерживающая пружина содержит по меньшей мере один центральный участок, переходные участки, по меньшей мере один нажимной участок и по меньшей мере один удерживающий участок.
В другом варианте выполнения по меньшей мере один удерживающий участок опирается на верхнюю сторону задней пластины, и на одном конце верхней стороны задней пластины по меньшей мере один нажимной участок выступает сбоку от этой задней пластины. Это позволяет создать компактную конструкцию.
Для эффективного простого создания растягивающего усилия, действующего на тормозную колодку, по меньшей мере один нажимной участок опирается по меньшей мере на одну консоль держателя.
В другом варианте выполнения по меньшей мере один удерживающий элемент выполнен в виде ролика, в частности, кабельного ролика. Роликовая конструкция такого типа позволяет направлять удерживающую пружину в боковом направлении.
В предпочтительном варианте выполнения, такая по меньшей мере одна удерживающая пружина выполняется из пружинной проволоки. Это обеспечивает простоту изготовления удерживающей пружины.
В другом предпочтительном варианте выполнения, такая удерживающая пружина располагается на каждом краю верхней стороны задней пластины. Это улучшает создание растягивающего усилия.
В альтернативном варианте выполнения, по меньшей мере одна удерживающая пружина удерживается и направляется на задней пластине. Это обеспечивает простую установку удерживающей пружины на задней пластине.
В одном из возможных вариантов выполнения по меньшей мере одна удерживающая пружина тормозной колодки содержит центральный участок, плечевые участки и нажимные участки, при этом центральный участок с удерживающей частью и соединительными частями взаимодействует с крепежным участком задней пластины тормозной колодки так, что крепежный участок обеспечивает фиксацию центрального участка от бокового смещения, т.е. соединенной с ним удерживающей пружины по направлению к фрикционной накладке, и дополнительную фиксацию этого центрального участка, т.е. соединенной с ним удерживающей пружины от смещения в радиальном направлении от верхней стороны задней пластины, так что оно направлено в сторону от них. Фиксации такого типа позволяют втягивать удерживающую пружину радиально вверх, предотвращая при этом смещение вбок.
Таким образом, взаимодействующий с выступом крепежный участок может обеспечивать дополнительную фиксацию центрального участка, и, следовательно, соединенной с ним удерживающей пружины в радиальном направлении. Это простая конструкция без каких-либо дополнительных компонентов.
При таком решении крепежный участок может выступать вверх относительно верхней стороны задней пластины, этот выступ может быть установлен на верхней кромке крепежного участка и может выступать к приводной стороне задней пластины. Это также легко выполнить без дополнительных компонентов.
Предпочтительный и относительно простой способ создания выступа заключается в формировании, например, посредством механической обработки, контактной поверхности под выступом на крепежном участке.
В одном из возможных вариантов выполнения, центральный участок удерживающей пружины контактирует с удерживающей поверхностью по боковой кромке удерживающей части и вдоль боковых кромок соединительных частей, причем боковые кромки и верхние стороны соединительных частей контактируют с нижней стороной и/или концами нижней стороны выступа. Таким образом, обеспечивается предпочтительный и простой способ вставки удерживающей пружины в профиль и/или под выступ.
Если удерживающая пружина имеет по меньшей мере одну прорезь, через которую проходит направляющий выступ на задней пластине, то обеспечивается эффективная дополнительная фиксация удерживающей пружины от скручивания относительно вертикальной оси, а также относительно её продольной оси.
В другом варианте выполнения, удерживающая пружина имеет углубление, то есть умменьшение ширины между прорезями по меньшей мере центрального участка. Это обеспечивает компактность конструкции.
Если нажимные участки с каждого края верхней стороны задней пластины выступают вбок за пределы этой задней пластины, то обеспечивается компактность конструкции и упрощение сборки.
Предпочтительно меньшей мере один из нажимных участков опирается по меньшей мере на одну консоль гнезда держателя, создавая действующее на тормозную колодку растягивающее усилие.
В другом альтернативном варианте выполнения, по меньшей мере одна удерживающая пружина соответствующей формой удерживается на задней пластине. Это обеспечивает эффективность удержания и создание вытягивающего усилия.
В одном из вариантов выполнения по меньшей мере одна удерживающая пружина содержит центральный участок с удерживающей частью и двумя соединительными частями, два плечевых участка и два нажимных участка, причем удерживающая часть соответствующей формой удерживается в удерживающем отверстии в задней пластине, а две соединительные части удерживаются в прорези в задней пластине. Преимущество такого способа заключается в том, что он не требует применения никаких дополнительных фиксирующих устройств и обеспечивает простоту установки удерживающей пружины тормозной колодки простой вставкой.
В одном из вариантов выполнения, удерживающая часть имеет круглое поперечное сечение с центральной осью, параллельной оси вращения тормозного диска, и выполнена в виде трубного хомута с двумя соединительными частями. Такую конструкцию просто изготовить, например, если удерживающая пружина изготавливается в виде штампованной/гнутой детали.
В другом варианте выполнения, удерживающее отверстие выполнено сквозным или глухим с круглым поперечным сечением или поперечным сечением другой формы, например, треугольным или многоугольным, причем удерживающее отверстие соединено с верхней стороной прорезью и расположено на расстоянии в радиальном направлении от верхней стороны крепежного участка. Это обеспечивает простую и компактную конструкцию без каких-либо дополнительных деталей.
В другом варианте выполнения, крепежный участок выступает относительно верхней стороны задней пластины и разделен прорезью на два подучастка с соответствующими верхними сторонами. Таким образом, центральный участок удерживающей пружины просто и надежно удерживается на задней пластине.
Если удерживающая пружина тормозной колодки имеет постоянную ширину по всей длине задней пластины, при этом удерживающая пружина выступает за пределы задней пластины в сторону фрикционной накладки, то упрощается сборка, поскольку нажимные участки удерживающей пружины контактируют сначала с консолей/консолями держателя из-за выступания удерживающей пружины, когда тормозная колодка установлена. Опирание удерживающей пружины на тормозную колодку в этом случае приводит к возникновению предварительно-нагруженного состояния удерживающей пружины, в результате чего тормозная колодка затем смещается в держатель.
Если удерживающая пружина имеет по меньшей мере одну прорезь, через которую проходит направляющий выступ задней пластины, то обеспечивает простое и эффективное направление удерживающей пружины и её фиксация на задней пластине.
Если нажимные участки с каждого края верхней стороны задней пластины выступают вбок за пределы этой задней пластины, то обеспечивается компактность конструкции и упрощение сборки.
В этом случае предпочтительно по меньшей мере один из нажимных участков опирается по меньшей мере на одну консоль гнезда держателя, создавая действующее на тормозную колодку растягивающее усилие.
В другом альтернативном варианте выполнения, каждый держатель пружины имеет пластинчатый выступ, отходящий от верхней стороны задней пластины, на которой закреплена по меньшей мере одна удерживающая пружина. Это уменьшает вес и компактность конструкции.
В одном из возможных вариантов выполнения, по меньшей мере одна удерживающая пружина имеет форму колпака, обеспечивая простую сборку.
При этом по меньшей мере одна удерживающая пружина имеет основную пластину, две крепежные полосы и упругое плечо, каждое с нажимным участком, так что по меньшей мере одна удерживающая пружина установлена посредством своих крепежных полос на соответствующем выступе. Предпочтительно, удерживающая пружина может быть выполнена в виде штампованой/изогнутой детали.
Предпочтительно по меньшей мере одна удерживающая пружина установлена с соответствием по форме на соответствующем выступе, обеспечивая простую сборку и позиционирование на выступе.
Если по меньшей мере одна удерживающая пружина надежно с соответствием по форме установлена на соответствующем выступе, это обеспечивает безопасность от потерь. Такая надежная установка с соответствием по форме может осуществляться, например, посредством заклепок, болтов, и т.д.
В другом варианте выполнения, упругое плечо по меньшей мере одной удерживающей пружины прикреплено к основной пластине посредством изогнутого соединительного участка. Этим обеспечивает дополнительное пружинное усилие.
Кроме того, форма изогнутый соединительный участок может соответствовать форме контактной поверхности выступа, так обеспечивая предпочтительный компактный упор соединительного участка при не установленной тормозной колодке.
В другом варианте выполнения, по меньшей мере одна удерживающая пружина имеет по меньшей мере один опорный участок, расположенный на основной пластине напротив упругого плеча, и имеет на своей нижней стороне по меньшей мере один опорный участок, опирающийся на верхнюю сторону задней пластины. Это предотвращает вращение удерживающей пружины вокруг её крепления на выступе.
В другом варианте выполнения, по меньшей мере одна удерживающая пружина имеет по меньшей мере одну прорезь. Это обеспечивает возможность получения различных пружинных усилий для разных прикладываний. Такое решение может использоваться в случае применения в конструкции по меньшей мере одной удерживающей пружины по меньшей мере одного усиливающего валика и/или ребра. Усиливающий валик и/или ребро могут использоваться по отдельности или в комбинации с по меньшей мере одной прорезью.
По меньшей мере один нажимной участок с одного края верхней стороны задней пластины выступает вбок за пределы этой задней пластины, обеспечивая компактность конструкции.
В этом случае предпочтительно по меньшей мере один из нажимных участков опирается по меньшей мере на одну консоль держателя, создавая тем самым растягивающее усилие, действующее на тормозную колодку.
В предпочтительном варианте выполнения по меньшей мере одна удерживающая пружина расположена с каждого края верхней стороны задней пластины.
Комплект тормозных колодок для описанного выше дискового тормоза транспортного средства, в частности, коммерческого транспортного средства, содержит по меньшей мере одну прижимаемую тормозную колодку и по меньшей мере одну заднюю тормозную колодку. Прижимаемая тормозная колодка содержит по меньшей мере одну удерживающую пружину с по меньшей мере одним нажимным участком, причем по меньшей мере один нажимной участок выступает вбок под одним краем задней пластины прижимаемой тормозной колодки.
Изобретение поясняется чертежами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показан дисковый тормоз по первому варианту его выполнения, вид в перспективе;
на фиг. 2-4 – держатель с тормозной колодкой дискового тормоза по фиг. 1;
на фиг. 5-7 – держатель дискового тормоза по фиг. 1;
на фиг. 8, 9 схематично показан дисковый тормоз по второму варианту его выполнения, виды в перспективе;
на фиг. 10, 11 – фрагменты дискового тормоза по фиг. 8-9, виды в увеличенном масштабе;
на фиг. 12, 13 схематично показан дисковый тормоз по третьему варианту его выполнения;
на фиг. 14 – задняя пластина тормозной колодки дискового тормоза по фиг. 12-13, вид в перспективе;
на фиг. 15 – удерживающая пружина тормозной колодки дискового тормоза по фиг. 12-13, вид в перспективе;
на фиг. 16 – крепежный элемент удерживающей пружины тормозной колодки дискового тормоза по фиг. 12, 13, вид в перспективе;
на фиг. 17, 18 схематично показан дисковый тормоз по четвертому варианту его выполнения;
на фиг. 19 – задняя пластина тормозной колодки дискового тормоза по фиг. 17-18, вид в перспективе;
на фиг. 20 – удерживающая пружина тормозной колодки дискового тормоза по фиг. 17-18, вид в перспективе;
на фиг. 21 схематично показан дисковый тормоз по пятому варианту его выполнения;
на фиг. 22-24 – фрагменты дискового тормоза по фиг. 21, виды в увеличенном масштабе;
на фиг. 25 схематично показан дисковый тормоз по шестому варианту его выполнения;
на фиг. 26 – задняя пластина тормозной колодки дискового тормоза по фиг. 25, вид сверху;
на фиг. 27 – удерживающая пружина по фиг. 25 и 26, вид в перспективе;
на фиг. 28 – тормозная колодка по фиг. 25 и 26, вид в перспективе;
на фиг. 29 схематично показан дисковый тормоз по седьмому варианту его выполнения;
на фиг. 30, 31 – фрагменты дискового тормоза по фиг. 29, виды в увеличенном масштабе;
на фиг. 32, 33 – удерживающие пружины тормозной колодки по фиг. 29, виды в перспективе;
на фиг. 34 – тормозная колодка дискового тормоза по фиг. 29 в другом исполнении;
на фиг. 35, 36 – удерживающие пружины тормозной колодки по фиг. 34, виды в перспективе;
на фиг. 37 – тормозная колодка дискового тормоза по фиг. 29 в еще одном исполнении;
на фиг. 38, 39 – удерживающие пружины тормозной колодки по фиг. 37 согласно дополнительному примеру их выполнения, виды в перспективе.
Осуществление изобретения
Термины «верхний», «нижний», «правый», «левый», и т.д. указывают на положение и ориентацию рассматриваемых элементов на чертежах.
На фиг. 1 показан дисковый тормоз 1, например, пневматический, по первому варианту его выполнения. На фиг. 2-4 показан держатель 5 тормозной колодки дискового тормоза 1, показанного на фиг. 1, с тормозной колодкой 3. Для большей ясности тормозной диск 2 на фиг. 1 не показан, но его легко можно себе представить, если обратиться к фиг. 9. На фиг. 2 показана фрикционная накладка 3b тормозной колодки 3 в держателе 5. На фиг. 3 показаны силы 11 и 12, действующие на тормозную колодку 3. На фиг. 4 в увеличенном масштабе показана одна сторона тормозной колодки 3, зацепленная с консолью 5′a держателя.
Дисковый тормоз 1 является частью тормозной системы транспортного средства, в частности, грузового, и содержит тормозной диск 2 с осью вращения 2a, и две тормозные колодки 3, установленные с обеих сторон тормозного диска 2. На чертежах показана только одна из двух тормозных колодок 3, а именно, тормозная колодка, расположенная на стороне приложения усилия («прижимаемая» тормозная колодка 3). Другую тормозную колодку легко себе представить. Кроме того, дисковый тормоз 1 содержит держатель 5, суппорт 6 и привод (не показан).
Тормозная колодка содержит заднюю пластину 3a, к которой прикреплена фрикционная накладка 3b. Каждая из тормозных колодок 3 установлена в соответствующем гнезде 15, 16 держателя 5 (фиг. 5, 6), между двумя консолями 5a, 5′a; 5b, 5′b держателя и удерживается в этом держателе 5. Фиксатор (не показан) тормозной колодки служит для удерживания тормозных колодок 3. По меньшей мере одна тормозная колодка 3 может перемещаться по направлению оси вращения 2a тормозного диска в соответствующем гнезде 15. Предполагается, что при движении транспортного средства вперед тормозной диск 2 вращается в главном направлении 10 (фиг. 3) вокруг оси вращения 2a тормозного диска. Таким образом, сторона суппорта 6, расположенная на фиг. 1 слева, называется входной стороной, а сторона суппорта 6, расположенная справа, называется выходной стороной. Соответственно, консоли 5′a, 5′b держателя называются входными, а противоположные консоли 5a, 5b держателя называются выходными. Если не указано иное, компоненты и узлы, относящиеся к входной стороне, обозначаются соответствующими ссылочными позициями с апострофом.
Суппорт 6 в рассматриваемом варианте выполнения является подвижным и содержит прижимаемую часть 6a и заднюю часть 6b, соединенные между собой обеими концами в направлении оси вращения 2a тормозного диска посредством соединительных частей 6c, 6′c. Прижимаемая 6a и задняя 6b части установлены на противоположных сторонах тормозного диска 2 параллельно ему, при этом соединительные части 6c проходят в направлении «y» параллельно оси вращения 2a тормозного диска. Прижимаемая 6a и задняя 6b части вместе с соединительными частями 6c образуют проем над тормозным диском 2 с тормозными колодками 3, обеспечивающий доступ к ним во время установки, замены и техобслуживания.
В прижимаемой части 6a суппорта 6 размещается приводное устройство дискового тормоза 1. Приводное устройство обеспечивает приведение в действие дискового тормоза 1 и может содержать, например, поворачивающийся тормозной рычаг с пневматическим цилиндром. Далее в описании это устройство не рассматривается.
Сторона дискового тормоза 1, на которой установлена прижимаемая часть 6a суппорта 6 вместе с приводным устройством, называется далее стороной прижатия ZS. Другая сторона дискового тормоза 1, на которой установлена задняя часть 6b суппорта 6, называется задней стороной RS (называемая также стороной реакции). Указанные выше термины «сторона прижатия» и «задняя сторона», а также другие относящиеся к ним обозначения, являются обычными и служат для лучшего понимания ориентации.
Тормозная колодка 3 с задней пластиной 3a, расположенная на стороне прижатия ZS, называется, соответственно, прижимаемой тормозной колодкой 3, а тормозная колодка, расположенная с другой стороны, называется, соответственно, задней тормозной колодкой.
В процессе торможения прижимаемая тормозная колодка 3 приводится в действие приводным устройством с силой прижатия, направленной вдоль оси вращения 2a тормозного диска. Задняя тормозная колодка (не показана, но легко можно представить) расположена в задней части 6b суппорта 6, и в рассматриваемом варианте выполнения дискового тормоза 1 с подвижным суппортом 6 может перемещаться относительно задней части 6b.
Прижимаемая тормозная колодка 3 имеет удерживающую пружину 7, установленную на верхней стороне 3d задней пластины 3a. Удерживающая пружина 7 (фиг. 2) содержит центральный участок 7a; плечевые участки 7b, 7′b; нажимные участки 7c, 7′c и переходные участки 7d, 7′d.
Центральный участок 7a прикреплен к верхней стороне 3d задней пластины 3a приблизительно в её центре и отходит в обе стороны в продольном направлении задней пластины 3d (т.е. параллельно тормозному диску 2 при установленной тормозной колодке 3) на длину, примерно равную четверти длины задней пластины 3d в продольном направлении. Крепление центрального участка 7a может осуществляться, например, посредством сварки, заклепочного соединения, винтового соединения, и т.п.
Переходной участок 7d, 7′d, соединяющий соответствующий плечевой участок 7b, 7′b с центральным участком 7a, соединен с каждым концом центрального участка 7a. Каждый из переходных участков 7d, 7′d имеет изогнутую форму, выпуклая сторона которой обращена к верхней стороне 3d задней пластины 3a. Таким образом, каждый из переходных участков 7d, 7′d линейно контактирует с верхней стороной 3d задней пластины 3a. В этом примере при установленной тормозной колодке 3, линия контакта проходит параллельно оси вращения 2a тормозного диска. Разумеется, возможны и другие формы контакта, например, точечный контакт, многоточечный контакт, многолинейный контакт и т.д.
Выпуклые переходные участки 7d, 7′d расположены по краям центрального участка 7a, в результате чего указанные переходные участки прижимаются к верхней стороне 3d за счет пружинного воздействия центрального участка 7a.
Каждый из переходных участков 7d, 7′d переходит в соответствующий плечевой участок 7b, 7′b. Когда тормозная колодка 3 не установлена, каждый плечевой участок 7b, 7′b доходит до соответствующего конца верхней стороны 3d задней пластины 3a и упирается в неё соответствующим концом.
К каждому свободному концу плечевого участка 7b, 7′b прикреплен нажимной участок 7c, 7′c, выступающий над соответствующим краем верхней стороны 3d в продольном направлении задней пластины 3a и прижимаемый к верхней стороне 3d задней пластины посредством пружинного усилия центрального участка 7a, переходных участков 7d, 7′d и плечевых участков 7b, 7′b.
Каждый нажимной участок 7c, 7′c имеет выпуклую форму так, что выпуклая сторона обращена вниз к задней пластине 3a тормозной колодки. Кривизна нажимных участков 7c, 7′c меньше кривизны переходных участков 7d, 7′d.
В рассматриваемом примере ширина удерживающей пружины 7 постоянна и приблизительно равна толщине задней пластины 3a тормозной колодки. Ширина и толщина проходят в направлении оси вращения 2a тормозного диска. Разумеется, ширина удерживающей пружины 7a может отличаться от ширины задней пластины 3a и/или может быть непостоянной.
Гнездо 15 для прижимаемой тормозной колодки ограничено с обеих сторон консолями 5a, 5′a держателя и закрыто с нижней стороны распоркой 5d. Каждая консоль 5a, 5′a держателя приблизительно в ее центре имеет соответствующий выступ 5c, 5′c, отходящий внутрь гнезда 15 в направлении, перпендикулярном направлению оси вращения 2a, и имеющий закругленные углы. Под каждым выступом 5c, 5′c выполнена выемка 4, 4′, направленная внутрь соответствующей консоли 5a, 15′a держателя, т.е. отходящая от гнезда 15 в плоскости, параллельной тормозному диску 2, и образующая профиль с выступом 5c, 5′c. Каждая выемка 4, 4′ проходит под каждым выступом 5c, 5′c внутрь соответствующей консоли 5a, 5′a держателя, сначала параллельно распорке 5d. Затем под прямым углом этот соответствующий профиль проходит в консоль 5a, 5′a держателя вниз до упора, который проходит под прямым углом внутрь гнезда 15 на расстояние, приблизительно равное длине выемки 4, 4′ под каждым выступом 5c, 5′c. Указанные упоры соединены распорками 5d, причем верхняя сторона распорки 5d расположена ниже, то есть ближе к оси вращения 2a тормозного диска, чем поверхности упоров.
Каждая сторона задней пластины 3a прижимаемой тормозной колодки взаимодействует с соответствующей консолью 5a, 5′a держателя и имеет профиль, соответствующий профилю соответствующей консоли 5a, 5′a держателя. Иными словами, каждый выступ 5c, 5′c выполнен так, что опорная пластина 3a имеет соответствующий прямоугольный выступ 3c, 3′c, форма которого соответствует форме соответствующей выемки 4, 4′ консоли 5a, 5′a держателя. Таким образом, задняя пластина 3a прижимаемой тормозной колодки 3 удерживается в гнезде 15 соответствующими по форме профилями с выступом 5c, 5′c и выемкой 4, 4′, так что эта прижимаемая тормозная колодка 3 способна перемещаться в направлении оси вращения 2a тормозного диска, но зафиксирована в направлении, перпендикулярном оси вращения 2a тормозного диска. На соответствующие упоры на концах распорок 5d опираются только концевые области нижней стороны задней пластины 3a прижимаемой тормозной колодки.
На фиг. 2 показана тормозная колодка 3, вставленная в гнездо 15 держателя 5. Это осуществляется путем введения тормозной колодки 3 в радиальном направлении в промежуточное пространство между гнездами 15, 16 (фиг. 5, 6).
Удерживающая пружина 7 сначала во время сборки опирается на консоль 5a, 5′a держателя с одной стороны, так что тормозную колодку 3 можно вставить в одну из выемок 4, 4′ держателя 5. Затем тормозная колодка 3 фиксируется в гнезде 15 держателя 5, и суппорт 6 может переместить её в рабочее положение в осевом направлении, т.е. по направлению оси вращения 2a тормозного диска.
Профили сторон задней пластины 3a тормозной колодки 3 контактируют с профилями выступов 5c, 5′c и выемок 4, 4′, и образуют соответствующий по форме контакт. Каждая из выпуклых сторон нажимных участков 7c, 7′c удерживающей пружины 7 своими контактными участками 9, 9′ опирается на опорные участки 8, 8′ (фиг. 3) на верхних сторонах консолей 5a, 5′ держателя. Удерживающая пружина 7 опирается на консоли 5a, 5′a держателя со стороны прижатия и выгибается вверх в сторону, противоположную пружинному усилию удерживающей пружины 7.
Удерживающая пружина 7, выгибаемая c обеих сторон указанным образом, создает направленное от оси вращения 2a тормозного диска растягивающее усилие, действующее на тормозную колодку 3 в радиально наружном направлении. Это обеспечивает беззазорный контакт поверхностей 14, 14′ выступов 3c, 3′c тормозной колодки 3 с поверхностями 13, 13′ нижних сторон выступов 5c, 5′c консолей 5a, 5′a держателя.
Для уменьшения тангенциального износа (по продольной стороне, т. е. длинной стороне тормозной колодки 3), в частности, в вариантах выполнения дискового тормоза 1 с одним тормозным стержнем, с нагруженной стороны взаимодействующей поверхности 13′, 14′ возникает сила трения 11 за счет рычажной кинематики. При этом плечо рычага 11a создает крутящий момент относительно точки 10a поворота. В этом случае точка 10a поворота расположена с разгруженной стороны на поверхности контакта верхней угловой кромки выступа 3a и нижней угловой кромки выступа 5c консоли 5a держателя между взаимодействующими поверхностями 13 и 14.
Указанный крутящий момент противодействует нагружающему крутящему моменту (образующемуся в результате действия силы 12 на плечо 12a – известный эффект, обеспечивающий больший износ нагруженной стороны фрикционной накладки 3b за счет поддержки задней пластины 3a тормозной колодки 3 на разгруженной стороне консоли 5a держателя), и, следовательно, компенсирует часть (тангенциального) износа тормозной колодки.
Для оптимального использования этого эффекта взаимодействующие поверхности 13, 14, 13′, 14′ выполнены так, что при установленной тормозной колодке 3 они контактируют без зазора.
На фиг. 5 – 7 показан держатель 5 по фиг. 2 – 4 дискового тормоза 1, представленного на фиг. 1.
На фиг. 5 показан держатель 5 на виде со стороны прижатия ZS (фиг. 1) с крепежной стороны 5e держателя 5. На изображении четко показано гнездо 15 для прижимаемой колодки, консоли 5a, 5′a держателя и выступы 5c, 5′c, проходящие внутрь гнезда 15. В гнезде 16 для задней тормозной колодки консоли 5b, 5′b держателя не имеют выступов, соединенных распоркой 5f, расположенной параллельно распорке 5d.
На фиг. 6 показана выемка 4 с разгруженной стороны, вид в увеличенном масштабе в перспективе.
На фиг. 7 показан на виде сверху держатель 5 с крепежной стороны 5e. Своей крепежной стороной 5e держатель 5 установлен на специальные предназначенные для этого стационарные крепежные участки транспортного средства.
На фиг. 8 и 9 показан второй вариант выполнения дискового тормоза 1. На фиг. 8 представлен вид с вырезом по плоскости, проходящей через держатель 5 параллельно плоскости тормозного диска. На фиг. 9 представлен второй вариант выполнения дискового тормоза 1 на виде в перспективе. На фиг. 10 и 11 показан второй вариант выполнения дискового тормоза 1 по фиг. 8 и 9, вид в увеличенном масштабе.
Во втором варианте выполнения компоненты дискового тормоза 1 идентичны аналогичным компонентам первого варианта выполнения, за исключением тормозной колодки 3. Таким образом, далее мы рассмотрим только отличия тормозной колодки 3 от предыдущего варианта.
В этом варианте выполнения прижимаемая тормозная колодка 3 также имеет заднюю пластину 3a с фрикционной накладкой 3b. Задняя пластина 3a имеет профили, которые соответствуют профилям выступов 5c, 5′c и выемок 4, 4′. Это уже рассматривалось выше при описании первого варианта выполнения.
С краев верхней стороны 3d задней пластины 3a установлены держатели 17, 17′ для по меньшей мере одной удерживающей пружины 70, 70′. Каждый держатель 17, 17′ пружины представляет собой выступ 17a, 17′a, отходящий вверх от задней пластины 3a. Каждый выступ 17a, 17′a является пластинчатым и выступает вверх на расстояние приблизительно вдвое больше толщины задней пластины 3a. Расстояние, на которое каждый выступ 17a, 17′a отходит в осевом направлении задней пластины 3a, также приблизительно вдвое больше толщины этой задней пластины 3a. Каждый выступ 17a, 17′a смещен от края задней пластины 3a к её центру в продольном направлении на расстояние, приблизительно равное толщине задней пластины 3a.
Задняя поверхность каждого выступа 17a, 17′a, обращенная к стороне прижатия ZS, расположена вровень с задней поверхностью задней пластины 3a тормозной колодки, обращенной к стороне прижатия ZS.
В центре каждого выступа 17a, 17′a на стороне, обращенной к фрикционной накладке 3b, установлен соответствующий удерживающий элемент 18, 18′. В этом варианте выполнения указанный удерживающий элемент 18, 18′ представляет собой ролик, жестко прикрепленный или с возможностью вращения относительно своей оси, проходящей параллельно оси 2a тормозного диска. Конструкция ролика может быть аналогичной, например, конструкции кабельного ролика. Под каждым удерживающим элементом 18, 18′ на верхней стороне 3d задней пластины 3a выполнено соответствующее дугообразное углубление, диаметр дуги которого равен диаметру ролика удерживающего элемента 18, 18′, причем каждый удерживающий элемент 18, 18′ расположен на расстоянии от указанного углубления.
Между каждым удерживающим элементом 18, 18′ и верхней стороной 3d задней пластины 3a расположена соответствующая удерживающая пружина 70, 70′, находящаяся в предварительно натянутом состоянии за счет своей формы и расположения между каждым удерживающим элементом 18, 18′ и соответствующим углублением верхней стороны 3d. В указанном предварительного натянутом состоянии каждая удерживающая пружина 70, 70′ одним краем упирается в верхнюю сторону 3d задней пластины 3a, а другой край выступает за соответствующий конец верхней стороны 3d в продольном направлении задней пластины 3a и упирается в указанный конец верхней стороны 3d, когда тормозная колодка 3 не установлена.
Каждая удерживающая пружина 70, 70′ содержит центральный участок 70a, переходные участки 70b и 70c, по меньшей мере один нажимной участок 71, 71′ и по меньшей мере один удерживающий участок 72, 72′.
Далее удерживающая пружина 70 будет описана с разгруженной стороны. Конструкция удерживающей пружины 70′ с нагруженной стороны является зеркальным отражением её вышеописанной конструкции.
Переходные участки 70b, 70c соединены с каждым краем центрального участка 70a. Переходной участок 70b направлен в сторону одного края верхней стороны 3d задней пластины 3a и соединяет центральный участок 70a с нажимным участком 71. Переходной участок 70c соединен с другой стороной центрального участка 70a, направлен к центру верхней стороны 3d и соединяет центральный участок 70a с удерживающим участком 72. Каждый переходной участок 70b, 70c изогнут к верхней стороне 3d.
На нижней стороне свободного конца нажимного участка 71 имеется контактный участок 9, который при установленной тормозной колодке 8 упирается в опорный участок 3 консоли 5a держателя. Если тормозная колодка 3 не установлена, нажимной участок 71 упирается в край верхней стороны 3d задней пластины 3a.
На нижней стороне свободного конца удерживающего участка 72 имеется опорный участок 72a, постоянно контактирующий с верхней стороной 3d задней пластины 3a.
Между удерживающим элементом 18 и углублением на верхней стороне 3d задней пластины 3a расположен центральный участок 70a, который не контактирует с верхней стороной 3d. Отсутствие контакта обеспечивается вышеупомянутым углублением, а также конфигурацией удерживающего элемента 18, выполненного в виде кабельного ролика.
Переходные участки 70b, 70c расположены по краям центрального участка 70a, в результате чего нажимной участок 71 за счет пружинного усилия центрального участка 7a прижимается либо к краю верхней стороны 3d, либо к консоли 5a держателя. Одновременно центральный участок 70a, находящийся в описанном выше напряженном состоянии, прижимает удерживающий участок 72 к верхней стороне 3d.
В этом примере удерживающие пружины 70, 70′ выполнены из пружинной проволоки. В этом случае концы проволоки соответствующим образом изогнуты, формируя нажимной участок 71, 71′ и удерживающий участок 72, 72′. Это обеспечивает точечный и дугообразный контакты при взаимодействии с соответствующими опорными поверхностями.
Тормозная колодка 3 вставляется так же, как это было описано для первого варианта выполнения.
На фиг. 12–13 показан третий вариант выполнения дискового тормоза 1, причем на фиг. 12 показана приводная сторона 3j задней пластины 3, вид со стороны прижатия ZS (фиг. 1). На фиг. 13 показан вид со стороны тормозного диска 2. На фиг. 14 показан вид в перспективе задней пластины 3a тормозной колодки 3 с приводной стороны 3j согласно третьему варианту выполнении по фиг. 12–13. На фиг. 15 показан вид в перспективе удерживающей пружины 7 согласно третьему варианту выполнения по фиг. 12–13. На фиг. 16 показан вид в перспективе крепежного элемента 20 удерживающей пружины 7 по фиг. 15 тормозной колодки 3 согласно третьему варианту выполнения по фиг. 12–13.
В третьем варианте выполнения компоненты дискового тормоза 1 идентичны аналогичным компонентам первого варианта выполнения, за исключением тормозной колодки 3. Далее будут рассмотрены только отличия тормозной колодки 3 от предыдущих вариантов.
В этом варианте выполнения прижимаемая тормозная колодка 3 также содержит заднюю пластину 3a с фрикционной накладкой 3b. Задняя пластина 3a имеет профили, соответствующие профилям выступов 5c, 5′c и выемок 4, 4′.
В отличие от первого варианта выполнения, центр удерживающей пружины 7 прикреплен к крепежному участку 3f крепежным элементом 20. Крепежный элемент 20 более подробно будет описан ниже.
В этом третьем варианте выполнения удерживающая пружина 7 содержит центральный участок 7a, плечевые участки 7b, 7′b, нажимные участки 7c, 7′c и промежуточные участки 7e, 7′e.
В центральном участке 7a выполнена прорезь 7f, проходящая в продольном направлении удерживающей пружины 7, в которую входит часть крепежного элемента 20. Прорезь 7f не проходит по воображаемой центральной линии удерживающей пружины 7, а смещена от неё к фрикционной накладке 3b и проходит параллельно вышеуказанной воображаемой центральной линии удерживающей пружины 7. Воображаемая центральная линия проходит в продольном направлении удерживающей пружины 7.
В отличие от первого варианта выполнения длина центрального участка 7a равна примерно половине длины центрального участка 7a удерживающей пружины 7 по первому варианту выполнения.
К каждому краю центрального участка 7a прикреплен соответствующий плечевой участок 7b, 7′b. В отличие от первого варианта выполнения плечевые участки 7b, 7′b выполнены более длинными, например, вдвое длиннее центрального участка 7a.
Каждый плечевой участок 7b, 7′b имеет прорезь 7g, 7′g в области своего свободного конца. Каждая прорезь 7g, 7′g предназначен для размещения направляющего выступа 3g, 3′g.
Каждый свободный конец плечевого участка 7b, 7′b соединен посредством промежуточного участка 7e, 7′e с нажимным участком 7c, 7′c. Каждый промежуточный участок 7e, 7′e отогнут вниз от соответствующего края плечевого участка к верхней стороне 3d задней пластины 3a, в этом примере – под тупым углом. Соответственно, каждый нажимной участок 7c, 7′c на соответствующем свободном конце промежуточного участка 7e, 7′e отогнут вверх в противоположном направлении. Каждый из нажимных участков 7c, 7′c отходит вбок за заднюю пластину 3a и выступает за неё на расстояние, равное приблизительно ширине соответствующей консоли 5a, 5′a держателя в продольном направлении задней пластины 3a.
Крепежный участок 3f выступает вверх относительно верхней стороны 3d задней пластины 3a и имеет сквозное отверстие 19, проходящее через заднюю пластину 3a по направлению оси 2a вращения тормозного диска. На этой стороне задней пластины 3a, к которой прикреплена фрикционная накладка 3b, как показано на фиг. 13, во фрикционной накладке 3b в области рядом с отверстием 19 выполнено углубление, располагающееся под указанным отверстием и рядом с ним.
Крепежный элемент 20 (фиг. 16) выполнен в виде скобы и содержит пластину 20a, к продольным сторонам которой прикреплены соответствующие трапециевидные боковые стенки 20b, 20c примерно под прямым углом. Трапециевидные боковые стенки 20b, 20c проходят параллельно друг другу, и их короткие нижние стороны соединены поперечной частью 20d. Поперечная часть 20d прикреплена к одной боковой стенке 20b и к другой боковой стенке 20c под прямым углом посредством соединения 20e, например, сварного шва. Поперечная часть 20d проходит параллельно пластине 20a, и при установленной удерживающей пружине 7 проходит через отверстие 19. Соединение 20e выполняется после установки.
В установленном состоянии одна трапециевидная боковая стенка 20b проходит через прорезь 7f, проходящую в продольном направлении удерживающей пружины 7. Более широкая продольная часть центрального участка 7a удерживающей пружины 7 расположена между боковыми стенками 20b, 20c и между нижней стороной пластины 20a и верхней стороной 3d крепежного участка 3f задней пластины 3a с определенным зазором в радиальном направлении от оси 2a вращения тормозного диска.
Когда удерживающая пружина 7 установлена на верхней стороне 3d задней пластины 3a, оба направляющих выступа 3g, 3′g проходят через прорези 7g, 7′g удерживающей пружины 7, отходя от верхней стороны каждого плечевого участка 7b, 7′b. Каждый из контактных участков 9, 9′ нижних сторон нажимных участков 7c, 7′c удерживающей пружины 7 контактирует с соответствующим опорным участком 8, 8′, как описано выше.
Кроме того, в этом варианте выполнения задняя пластина 3a имеет верхние скошенные угловые части 3e, 3′e с соответствующими скосами 3i, 3′i. Каждый скос 3i, 3′i через углубление 3h, 3′h переходит в соответствующий направляющий выступ 3g, 3′g и далее в верхнюю сторону 3d задней пластины 3a. Углубления 3h, 3′h отходят от соответствующего скоса 3i, 3′i, переходя сначала в прямолинейные участки, которые затем превращаются в соответствующие закругленные участки, переходящие в соответствующие направляющие выступы 3g, 3′g и далее – в верхнюю сторону 3d.
На фиг. 17-18 показан четвертый вариант выполнения дискового тормоза 1, причем на фиг. 17 показана приводная сторона 3j задней пластины 3, вид со стороны прижатия ZS (фиг. 1). На фиг. 18 показана задняя пластина 3a без фрикционной накладки 3b, вид со стороны тормозного диска 2. На фиг. 19 показан вид в перспективе задней пластины 3a тормозной колодки 3 согласно четвертому варианту выполнения по фиг. 17-18, вид со стороны фрикционной накладки 3b. Фрикционная накладка 3b здесь не показана, но её легко себе представить. На фиг. 20 показан вид перспективе удерживающей пружины 7 согласно варианту выполнения по фиг. 17-18.
В отличие от третьего варианта выполнения задняя пластина 3a не имеет крепежного участка 3f с отверстием 19. Вместо этого верхняя сторона 3d между направляющими выступами 3g, 3′g выполнена непрерывной. В четвертом варианте выполнения рядом с каждым из направляющих выступов 3g, 3′g выполнено отверстие 19, 19′. Расстояние между этими отверстиями 19, 19′ меньше расстояния между направляющими выступами 3g, 3′g.
В отличие от третьего варианта выполнения удерживающая пружина 7 в четвертом варианте прикреплена к задней пластине 3a на концевых областях центрального участка 7a крепежными элементами 20, 20′. Конструкция крепежных элементов 20, 20′ аналогична конструкции крепежных элементов по третьему варианту. Её описание уже приводилось выше.
В этом четвертом варианте выполнения удерживающая пружина 7 имеет центральный участок 7a, плечевые участки 7b, 7′b, нажимные участки 7c, 7′c и промежуточные участки 7e, 7′e.
В центральном участке 7a выполнены прорези 7f, 7′f, проходящие в продольном направлении удерживающей пружины 7, в которые входят соответствующие крепежные элементы 20, 20′, как было описано выше.
В отличие от третьего варианта выполнения, длина центрального участка 7a приблизительно в три раза больше длины центрального участка 7a удерживающей пружины 7 по третьему варианту выполнения, и несколько меньше, чем расстояние между направляющими выступами 3g, 3′g.
К каждому краю центрального участка 7a прикреплен один плечевой участок 7b, 7′b. Длина каждого из плечевых участков 7b, 7′b примерно равна половине длины плечевого участка 7b, 7′b по третьему варианту выполнения.
Каждый плечевой участок 7b, 7′b имеет прорезь 7g, 7′g в области своего свободного конца. В каждую прорезь 7g, 7′g проходит направляющий выступ 3g, 3′g.
Нажимные участки 7c, 7′c соединены со свободным концом плечевого участка 7b, 7′b промежуточным участком 7e, 7′e, как описано выше для третьего варианта выполнения.
Удерживающая пружина 7 прикреплена к задней пластине 3a посредством крепежных элементов 20, 20′ так, что центральный участок 7a проходит по существу на постоянном расстоянии от верхней стороны 3d задней пластины 3a.
Комплект тормозных колодок содержит по меньшей мере одну прижимаемую тормозную колодку 3 и по меньшей мере одну заднюю тормозную колодку. Кроме того, эти тормозные колодки могут иметь разную длину.
На фиг. 21 показан пятый вариант выполнения дискового тормоза 1, вид со стороны прижатия ZS на приводную сторону 3j прижимаемой тормозной колодки 3.
На фиг. 22–25 в увеличенном масштабе показан пятый вариант выполнения дискового тормоза по фиг. 21. На фиг. 22 показана центральная верхняя часть задней пластины 3a с держателем для удерживающей пружины 7. На фиг. 23 показан один край нагруженной стороны удерживающей пружины 7, например, типа показанной на фиг. 4. На фиг. 24 показан край, изображенный на фиг. 23, с нагруженной стороны на виде сверху.
В пятом варианте выполнения компоненты дискового тормоза 1 идентичны компонентам третьего варианта выполнения (фиг. 12), за исключением тормозной колодки 3 и удерживающей пружины 7. Далее будем рассматривать только отличия тормозной колодки 3 и соответствующей удерживающей пружины 7 от предыдущих вариантов выполнения.
В отличие от первого варианте выполнения, удерживающая пружина 7 содержит центральный участок 7a другой конструкции и имеет непрерывные плечевые участки 7b, 7′b, каждый из которых имеет нажимной участок 7c, 7′c. Термин «непрерывные» означает, что плечевые участки 7b, 7′b не имеют каких-либо переходных участков 7d, 7′d типа дополнительных опорных выступов для поддержания соответствующего плечевого участка 7b, 7′b на расстоянии от верхней стороны 3d задней пластины 3a (как показано на фиг. 2).
Центральный участок 7a в этом случае содержит удерживающую часть 7h, проходящую по прямой линии и каждым своим концом соединенную с соответствующим плечевым участком 7b, 7′b соединительной секцией 7i, 7′I так, что эта удерживающая часть 7h выгнута вниз к задней пластине 3a.
Центральный участок 7a, состоящий из удерживающей части 7h и двух соединительных частей 7i, 7′i, взаимодействует с крепежным участком 3f задней пластины 3a. При этом крепежный участок 3f, с одной стороны, обеспечивает фиксацию центрального участка 7a и, следовательно, соединенной с ним удерживающей пружины 7, для предотвращения бокового смещения (в направлении параллельно оси 2a вращения тормозного диска), иными словами, для предотвращения смещения с верхней стороны 3d задней пластины 3a в направление фрикционной накладки 3b.
С другой стороны, крепежный участок 3f с выступом 30 образует еще один элемент фиксации центрального участка 7a и, следовательно, соединенной с ним удерживающей пружины 7 тормозной колодки, обращенный в радиальном направлении в сторону от верхней стороны 3d задней пластины 3a тормозной колодки (фиг. 22).
Крепежный участок 3f выступает от верхней стороны 3d задней пластины 3a тормозной колодки. Выступ 30 установлен на верхней кромке крепежного участка 3f и отходит, с одной стороны, от верхней стороны 3d, выступая в продольном направлении крепежного участка 3f. С другой стороны, выступ 30 отходит также в направлении оси 2a вращения тормозного диска к приводной стороне 3j. Иными словами, он образует выступ.
Выступ 30 в этом примере создается профилем контактной поверхности 30a, например, под выступом 30 на крепежном участке 3f, посредством механической обработки, например, фрезеровки или шлифовки. Разумеется, возможны и другие варианты, например, использование дополнительного компонента.
Центральный участок 7a удерживающей пружины 7 тормозной колодки контактирует с удерживающей поверхностью 30a одной боковой кромкой удерживающей частью 7h и боковыми кромками соединительных частей 7i, 7′i, причем боковые кромки и верхняя сторона наклонных соединительных частей 7i, 7′i контактируют с нижней стороной и/или концами нижней стороны выступа 30.
Когда тормозная колодка 3 установлена, удерживающая пружина 7 опирается на консоли 5a, 5′a держателя своими нажимными участками 7c, 7′c и за счет взаимодействия центрального участка 7a с выступом 30 вытягивает тормозную колодку 3 в радиальном направлении вверх/наружу. Задняя пластина 3a тормозной колодки 3 в этом случае входит в контакт взаимодействующими поверхностями 14, 14′ выступов 3c, 3′c тормозной колодки 3 с взаимодействующими поверхностями 13, 13′ нижних сторон выступов 5c, 5′c консолей 5a, 5′a держателя, как было описано выше.
Длина центрального участка 7a примерно равна длине верхней стороны крепежного участка 3f.
В отличие от третьего варианта выполнения, плечевые участки 7b, 7′b отходят от каждого края крепежного участка 3f задней пластины 3a и проходят по всей длине верхней стороны 3d до его конца и дальше.
Каждый плечевой участок 7b, 7′b в области свободного конца имеет прорезь 7g, 7′g. Каждая прорезь 7g, 7′g приспособлена для размещения в ней направляющего выступа 3g, 3′g. Удерживающая пружина 7 защищена от скручивания направляющими выступами 3g, 3′d задней пластины 3a, входящими в прорези 7g, 7′g. Другими словами, удерживающая пружина 7 не может поворачиваться относительно своей вертикальной оси в области своего центрального участка 7a вокруг крепежного участка 3f задней пластины 3a или относительно своей воображаемой продольной оси.
Соответствующая концевая область с прорезями 7g, 7′g удерживающей пружины 7 тормозной колодки перед соответствующим нажимным участком 7c, 7′c расширена в сторону фрикционной накладки 3b. Эта расширенная область доходит до соответствующих концевых нажимных участков 7c, 7′c. Прорези 7g, 7′g в этой области уже не расположены по воображаемой средней линии удерживающей пружины 7.
Кроме того, такая ширина каждого плечевого участка 7b, 7′b удерживающей пружины 7 уменьшается по направлению к центральному участку 7a, и боковая сторона фрикционной накладки 3b имеет углубление 7j. Это обеспечивается уменьшением ширины удерживающей пружины 7 между прорезями 7g и 7′g по меньшей мере на центральном участке 7a.
На фиг. 25 показан шестой вариант выполнения дискового тормоза 1. На фиг. 26 показан вид сверху тормозной колодки 3 согласно шестому варианту выполнения по фиг. 25. На фиг. 27 показан вид в перспективе удерживающей пружины 7 тормозной колодки 3 по фиг. 25 и 26, а на фиг. 28 показан вид в перспективе тормозной колодки 3 согласно шестому варианту выполнения по фиг. 25 и 26.
Такая тормозная колодка 3 отличается от тормозной колодки по пятому варианту выполнения конструкцией крепежного участка 3f, который в этом случае выполнен в форме удерживающего отверстия 31 с прорезью 31a.
Крепежный участок 3f выступает от верхней стороны 3d задней пластины 3a. Удерживающее отверстие 31 представляет собой сквозное отверстие, центральная ось 34 которого параллельна оси 2a вращения тормозного диска. Вместо круглого сечения, как у сквозного отверстия, удерживающее отверстие 31 может иметь поперечное сечение другой формы, например, треугольной или многоугольной. Также, удерживающее отверстие 31 может быть выполнено в материале задней пластины 3a только с одной стороны, например, с приводной стороны 3j, и оно может образовывать глухое удерживающее отверстие 31, проходящее до другой стороны фрикционной накладки 3b. В таком случае, прорезь 31a также может быть выполнена с той же стороны задней пластины 3a тормозной колодки.
Прорезь 31a проходит в радиальном направлении от верхней стороны 32, 32′ до удерживающего отверстия 31, и открыта к удерживающему отверстию 31 своим нижним краем. Удерживающее отверстие 31 и прорезь 31a делят крепежный участок 3f на два подучастка 33, 33′ с соответствующей верхней стороной 32, 32′.
Удерживающая пружина 7 согласно шестому варианту выполнения отличается от удерживающей пружины 7 по пятому варианту тем, что она имеет постоянную ширину по всей длине верхней стороны 3d задней пластины 3a, а также тем, что имеет другую конструкцию средней части 7a.
Таким образом, удерживающая пружина 7 выступает в направлении фрикционной накладки 3b за заднюю пластину 3a. Таким образом, сборка тормозной колодки 3 может быть упрощена. Прижимаемая тормозная колодка 3 вставлена между нажимной частью прижимного устройства, расположенного в прижимаемой части 6a суппорта 6, и одной из консолей 5a, 5′a держателя с прижимаемой стороны (фиг. 1). Поскольку удерживающая пружина 7 выступает за заднюю пластину 3a, она сначала опирается на консоль 5a, 5′a держателя и находится в предварительно напряженном состоянии, нажимая на тормозную колодку 3, а тормозная колодка 3 вставляется в держатель 5.
Центральный участок 7a удерживающей пружины 7 в этом случае включает в себя удерживающую часть 7k и две соединительные части 7l, 7′l.
Удерживающая часть 7k имеет круглое поперечное сечение с центральной осью 34, проходящей параллельно оси 2a вращения тормозного диска, и выполнена в виде трубного хомута с двумя соединительными частями 7l. Каждая из соединительных частей 7l, 7′l одним концом соединена с соответствующим свободным концом круглой удерживающей части 7k и проходит радиально вверх по прямой и параллельно другой соединительной части. Каждый из свободных открытых концов соединительных частей 7l соединен с одним плечевым участком 7b, 7′b удерживающей пружины 7. Эти соединения могут представлять собой изгибы или канавки небольшого радиуса, созданные путем фальцевания или гибки. В одном из возможных вариантов выполнения удерживающая пружина 7 выполнена в виде отштампованной/изогнутой цельной детали с центральным участком 7a, плечевыми участками 7b, 7′b и нажимными участками 7c, 7′c, круглая удерживающая часть 7k которой создана посредством вальцевания/гибки.
Форма удерживающей части 7k соответствует форме удерживающего отверстия 31. Удерживающая пружина 7 устанавливается на тормозную колодку 3 так, что её удерживающая часть 7k входит в удерживающее отверстие 31 задней пластины 3a, причем соединительные части 7l располагаются вплотную друг к другу в прорези 31a. При этом две плечевые части 7b, 7′b удерживающей пружины 7 опираются на относительно короткие участки верхней стороны 32, 32′ подучастков 33, 33′ крепежного участка 3f и проходят над верхней стороной 3d задней пластины 3a тормозной колодки 3 со стороны прижатия, выходя за края задней пластины 3a, как уже было указано выше.
Удерживающая часть 7k, вставленная в удерживающее отверстие 31 задней пластины 3a, взаимодействует с этим удерживающим отверстием 31, поскольку их формы соответствуют друг другу так, что задняя пластина 3a, и, следовательно, тормозная колодка 3 вытягиваются вверх, как уже было описано выше, нажимными участками 7c, 7′c, упирающимися в консоли 5a, 5′a держателя.
Благодаря пружинному усилию удерживающей части 7k, последняя, как и в предыдущих случаях, прижимается к стенке удерживающего отверстия. Как было указано выше, такое соединение с соответствием по форме может быть создано также и с другими формами поперечного сечения. Подучастки 33, 33′ образуют противоположные выступы, разделенные прорезью 31a и удерживающим отверстием 31 под ним, и благодаря своей форме, способствуют образованию соединения с соответствием по форме между удерживающей частью 7k удерживающей пружины 7 и задней пластиной 3a тормозной колодки 3.
Таким образом, обеспечивается простое крепление удерживающей пружины 7 к тормозной колодке 3 и простота её установки.
На фиг. 29 показан седьмой вариант выполнения дискового тормоза 1. На фиг. 30 и 31 в увеличенном масштабе показан дисковый тормоз по фиг. 29 согласно седьмому варианту выполнения, причем на фиг. 30 показана часть области задней пластины 3a тормозной колодки с нагруженной стороны с соответствующей консолью 5a держателя, а на фиг. 31 показан вид сверху этой области по фиг. 30. На фиг. 32 и 33 показаны удерживающие пружины согласно седьмому варианту выполнения дискового тормоза по фиг. 29.
В этом седьмом варианте выполнения компоненты дискового тормоза 1 идентичны компонентам второго варианта выполнения (фиг. 8, 9), за исключением тормозной колодки 3. Далее рассмотрены только отличия тормозной колодки 3 от предыдущих вариантов выполнения.
Выступы 17a, 17′a пластинчатой формы выступают вверх от верхней стороны 3d задней пластины 3a, и каждый из них образует фиксатор для удерживающих пружин 70, 70′. В отличие от второго варианта выполнения, удерживающие пружины 70, 70′ частично имеют форму колпака, что будет подробно объяснено далее.
Каждый выступ 17a, 17′a расположен со смещением по продольной линии от центра задней пластины тормозной колодки на расстояние от каждого края этой задней пластины 3a, находящегося рядом с соответствующей консолью 5a, 5′a держателя, таким образом, что расстояние здесь примерно равно толщине задней пластины 3a. Однако это расстояние может быть и больше толщины задней пластины 3a. Сторона каждого выступа 17a, 17′a, обращенная к соответствующей консоли 5a, 5′a держателя, имеет контактную поверхность 17b, 17′b, выполненную в форме горловины.
Задняя поверхность каждого выступа 17a, 17′a, обращенная к стороне прижатия ZS, расположена вровень с задней поверхностью задней пластины 3a с фрикционной накладкой 3b, обращенной к стороне прижатия ZS. Однако в другом, не показанном здесь примере, может быть необходимым иметь уступ на задней поверхности одного или каждого из выступов 17a, 17′a, обращенной к стороне прижатия ZS, если эта задняя поверхность/поверхности необработанной детали не отвечает предъявляемым требованиям. Другая задняя поверхность каждого выступа 17a, 17′a, обращенная к приводной стороне 3j, однако, расположена на определенном расстоянии от этой приводной стороны 3j. В этом случае, это определенное расстояние приблизительно в два раза больше толщины крепежной полосы 73b, 73′b удерживающей пружины 70, 70′. Разумеется, это расстояние может быть и другим, и при этом глубина уступа будет изменяться. Такой уступ может оказаться необходимым для получения чистой поверхности контакта и обеспечения возможности использовать одинаковые удерживающие пружины 70, 70′ для правой и левой стороны.
Удерживающий элемент 76, 76′ установлен в центре каждого выступа 17a, 17′a. В качестве этих удерживающих элементов 76, 76′ могут использоваться, например, болты и заклепки, с помощью которых соответствующая удерживающая пружина 70, 70′ устанавливается на соответствующем выступе 17a, 17′a, образуя с ним соединение с соответствием по форме посредством крепежных полос 73b, 73′b.
Каждая удерживающая пружина 70, 70′ имеет основную пластину 73, 73′, две крепежные полосы 73b, 73′b и упругое плечо 74, 74′ с нажимным участком 74c, 74′c.
Удерживающая пружина 70 с разгруженной стороны будет описана далее. Конструкция удерживающей пружины 70′ с разгруженной стороны в этом случае является зеркальным отображением вышеописанной конструкции.
Основная пластина 73 имеет форму удлиненного прямоугольника, длина которого примерно равна ширине выступа 17 в направлении оси 2a вращения тормозного диска. Крепежная полоса 73b прикреплена к короткой стороне основной пластины 73 посредством изогнутого соединительного участка 73a. Крепежные полосы 73b отходят от основной пластины примерно под прямым углом в одну сторону (влево, как показано на фиг. 32–33) и проходят параллельно друг другу. Кроме того, каждая крепежная полоса 73b содержит отверстие 73c, через которое проходит крепежный элемент 76.
Когда удерживающая пружина 70, 70′ установлена, основная пластина 73 расположена в плоскости, проходящей примерно перпендикулярно взаимодействующей поверхности 14, 14′ задней пластины 3a в направлении оси 2a вращения тормозного диска.
Упругое плечо 74 соединено с длинной стороной основной пластины 73, показанной внизу на фиг. 32–33, посредством соединительного участка 74a. Соединительный участок 74a имеет выпуклую кривизну в правую сторону так, что её кривизна взаимодействует с кривизной контактной поверхности 17b выступа 17a, выполненного в это случае в виде канавки. Соединительный участок 74a, расширяясь, переходит в упругое плечо 74. На правом краю упругого плеча 74a расположен нажимной участок 74c. На нижней стороне нажимного участка 74c имеется контактный участок 9, который при установленной тормозной колодке 3 упирается в опорный участок 8 соответствующей консоли 5a держателя.
Когда тормозная колодка 3 не установлена, нижняя сторона соединительного участка 74a опирается на контактную поверхность 17b. В рассматриваемом примере нижняя сторона упругого плеча 74 опирается на верхнюю сторону 3d задней пластины 3a от поверхности контакта 17b до конца верхней стороны 3d. Такой упор удерживающей пружины 70 достигается за счет её крепления к выступу 17a в предварительно напряженном состоянии.
Для получения пружинного усилия удерживающей пружины 70, 70′, необходимого для соответствующего прижатия, удерживающая пружина 70, 70′ может быть выполнена с необходимым углублением. Такое углубление, выполненное в форме прорези 74b, показано на фиг. 32.
В варианте выполнения, показанном на фиг. 32, удерживающая пружина 70, 70′ содержит одну прорезь 74b, проходящую по соединительному участку 74a и заходящую на основную пластину 73 примерно на 1/3 её длины, в воображаемом продольном направлении упругого плеча 74, начинающемся на его левой трети, обращенной к соединительной секции 74a.
Возможны и другие варианты выполнения (не показаны), дополнительно содержащие усилительные валики/ребра. Возможно усиление и без прорези 74b. Удерживающая пружина может содержать несколько прорезей 74b, расположенных рядом друг с другом и/или в разных местах.
На фиг. 34 показан пример тормозной колодки 3 по фиг. 29 согласно седьмому варианту выполнения дискового тормоза 1. На фиг. 35–36 примеры удерживающих пружин 70, 70′ согласно седьмому варианту выполнения по фиг. 34.
В отличие от седьмого варианта выполнения, удерживающие пружины 70, 70′, с одной стороны, имеют форму колпака, и с другой стороны, имеют опорное плечо 75, 75′. Используемый здесь термин «форма колпака» означает, что при установленной удерживающей пружине 70, 70′ основная пластина 73, 73′ расположена в плоскости, проходящей примерно параллельно взаимодействующей поверхности 14, 14′ задней пластины 3a, и расположена над выступом 17a, 17′a.
К коротким сторонам основной пластины 73 прикреплены крепежные полосы 73b, повернутые на угол 90° против часовой стрелки относительно основной пластины 73, с которой они соединены изогнутыми соединительными участками 73a, как и в седьмом варианте выполнения, показанном на фиг. 29, за исключением того, что они повернуты на угол 90° против часовой стрелки относительно опорной пластины 73. Соответственно, упругое плечо 74 имеет удлиненную форму с соединительным участком 74a и соединено с основной пластиной 73 изогнутым соединительным участком 73d. Соединительные участки 74a и 73d образуют объединенный S-образный соединительный участок, соединительный участок 74a которой взаимодействует с контактной поверхностью 17b.
Опорный участок 75 расположен на другой длинной стороне основной пластины 73 и соединен с ней соединительным участком 73e и другим соединительным участком 75a, изогнутым в другом направлении. Изогнутые соединительные участки 73e и 75a совместно образуют S-образный соединительный участок. Опорное плечо 75 выполнено в форме пластины и на своей нижней стороне имеет опорный участок 75b, который, когда удерживающая пружина 70, 70′ установлена, упирается в верхнюю сторону 3d задней пластины 3a.
На фиг. 36 показан другой пример удерживающей пружины 70 с прорезью 74b, аналогичной описанной для фиг. 32.
Вышеприведенное описание показанной на фиг. 34 удерживающей пружины 70 с разгруженной стороны, применимо также и к удерживающей пружине 70′ тормозной колодки с нагруженной стороны.
Соответствующее опорное плечо 75, 75′ образует опору и предотвращает возможность вращения соответствующей удерживающей пружины 70, 70′ в установленном состоянии.
На фиг. 37 показан другой пример тормозной колодки 3 согласно седьмому варианту выполнения дискового тормоза по фиг. 29. На фиг. 38–39 показаны примеры удерживающих пружин 70, 70′ согласно седьмому варианту выполнения по фиг. 37.
Отличие этого примера от примера на фиг. 34 заключается в том, что упругое плечо 74 и соединительный участок 74a и 73d имеют растянутую форму, т.е. радиусы кривизны соответствующих изогнутых элементов больше, причем соединительный участок 74a не взаимодействует с контактной поверхностью 17b, 17′b, и при установленной тормозной колодке 3 не упирается в эту поверхность.
В примере удерживающей пружины 70, показанной на фиг. 38, прорезь 74b проходит по центральной линии через соединительные участки 74a и 73b и проходит далее приблизительно на 3/4 основной пластины 73. Разумеется, конструкция удерживающей пружины 70′ на входной стороне аналогична.
Замечания, относящиеся к прорезям 74b, 74′b, включая усилительные валики/ребра (не показаны), здесь также применимы.
Удерживающая пружина 70, 70′ согласно седьмому варианту выполнения, включая его примеры, выполнена из пружинной стали.
Это изобретение не ограничивается описанными выше вариантами выполнения, возможны также различные изменения и модификации в пределах объема притязаний приложенной формулы изобретения.
Например, понятно, что держатель 5 может быть выполнен с так называемым радиальной канавкой 21 для облегчения установки тормозной колодки 3. Канавка 21 проходит в направлении соответствующей консоли 5a, 5′a держателя между одной стороной соответствующего выступа 5c, 5′c и одной кромкой соответствующей консоли 5a, 5′a держателя. Это показано на фиг. 6.
Описанные выше варианты выполнения были рассмотрены лишь для пояснения изобретения и не носят какого-либо ограничительного характера. Поскольку специалистам в этой области могут быть очевидны и другие модификации и изменения раскрытых выше вариантов выполнения в пределах сущности и объема изобретения, это изобретение следует толковать как включающее в себя все возможные варианты выполнения в пределах объема притязаний согласно приложенной формулы изобретения и её эквивалентов.
Ссылочные позиции
1 дисковый тормоз
2 тормозной диск
2a ось вращения тормозного диска
3 тормозная колодка
3a задняя пластина тормозной колодки
3b фрикционная накладка
3c, 3′c выступ
3d верхняя сторона
3e, 3′e угловой участок
3f крепежный участок
3g, 3′g направляющий выступ
3h, 3′h углубление
3i, 3′i скос
3j приводная сторона
4, 4′ выемка
5 держатель
5a, 5′a; 5b, 5′b консоль держателя
5c, 5′c выступ
5d распорка
5e крепежная сторона
5f распорка
6 суппорт
6a прижимаемая часть
6b реактивная часть
6c, 6′c соединительная часть
7 удерживающая пружина
7a центральный участок
7b, 7′b плечевой участок
7c, 7′c нажимной участок
7d, 7′d переходной участок
7e, 7′e промежуточный участок
7f, 7′f; 7g, 7′g прорезь
7h удерживающая часть
7i, 7′i соединительная часть
7j углубление
7k удерживающая часть
7l, 7′l соединительная часть
8, 8′ опорный участок
9, 9′ контактный участок
10 главное направление вращения
10a точка поворота
11, 12 сила
11a, 12a плечо рычага
13, 13′ взаимодействующая поверхность
14, 14′ взаимодействующая поверхность
15, 16 гнездо
17, 17′ держатель пружины
17a, 17′a выступ
17b, 17′b контактная поверхность
18, 18′ удерживающий элемент
19, 19′ отверстие
20, 20′ крепежный элемент
20a пластина
20b, 20c боковая стенка
20d поперечная часть
20e соединение
21 канавка
30 удерживающий выступ
30a контактная поверхность
31 удерживающее отверстие
31a прорезь
32, 32′ верхняя сторона
33, 33′ подучасток
34 центральная ось
35, 35′ боковая поверхность
70, 70′ удерживающая пружина
70a центральный участок
70b, 70c переходной участок
71, 71′ нажимной участок
72, 72′ опорный участок
72a опорную область
73, 73′ основная пластина
73a, 73′a соединительный участок
73b, 73′b крепежная полоса
73c отверстие
73d, 73′d соединительный участок
73e, 73′e соединительный участок
74, 74′ упругое плечо
74a, 74′a соединительный участок
74b паз
74c, 74′c нажимной участок
75, 75′ опорное плечо
75a, 75′a соединительная участок
75b, 75′b опорный участок
76, 76′ крепежный элемент
RS задняя сторона
ZS прижимаемая сторона