НАПРАВЛЯЮЩАЯ ДЛЯ ТОРМОЗНОЙ КОЛОДКИ ДИСКОВОГО ТОРМОЗА И ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ, СНАБЖЕННЫЙ ТАКОЙ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ
DISC BRAKE BRAKE PAD GUIDE AND DISC BRAKE EQUIPPED WITH SUCH GUIDE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к выполненной из гнутого металлического листа направляющей с выступающей из нее пружиной, предназначенной для дискового тормоза механического транспортного средства, содержащего по меньшей мере одну тормозную колодку, устанавливаемую в суппорте дискового тормоза с возможностью осевого перемещения, а также к дисковому тормозу, снабженному такой направляющей.
Уровень техники
У транспортного средства, снабженного дисковыми тормозами, каждое тормозное колесо имеет тормозной диск, жестко соединенный с колесом, и тормозные колодки, установленные на шасси транспортного средства и затормаживающие тормозной диск за счет трения. Дисковый тормоз содержит суппорт со скобой, причем с каждой стороны тормозного диска расположена U-образная лапа суппорта, в которой установлена тормозная колодка, имеющая возможность перемещения, перпендикулярного плоскости тормозного диска и направляемого за счет размещения двух ушек (выступающих установочных концов) тормозной колодки в пазах лап суппорта.
При торможении тормозной диск стремится сместить прижимаемые к нему тормозные колодки в тангенциальном направлении тормозного диска, т.е. в направлении, проходящем примерно параллельно касательной к тормозному диску, и ушки упираются, порой резко, в дно (основание) направляющих их перемещение пазов, что приводит к возникновению дребезжащего или стучащего шума. Для демпфирования стука ушек в своих пазах, а соответственно, и для уменьшения связанного с этим стуком шума, между каждым ушком тормозной колодки и поверхностями соответствующего паза в лапе суппорта предусмотрена пружинящая направляющая, за счет деформации которой достигается демпфирование стука тормозной колодки и форма которой приспособлена к восприятию силы, действующей со стороны тормозной колодки во время ее тангенциального смещения.
Существуют дисковые тормоза механических транспортных средств, содержащие по меньшей мере одну тормозную колодку, установленную по меньшей мере в одной направляющей с возможностью перемещения относительно тормозного диска вдоль ориентированной в осевом направлении оси скольжения между положением торможения, в котором тормозная колодка сдвинута вперед к тормозному диску и способна прижиматься своей фрикционной (рабочей) поверхностью к поверхности тормозного диска, и исходным положением, в котором тормозная колодка отведена назад от тормозного диска с возникновением зазора между ее фрикционной поверхностью и поверхностью тормозного диска. Скоба дискового тормоза содержит по меньшей мере один исполнительный орган тормоза, способный перемещать тормозную колодку в осевом направлении в положение торможения со скольжением тормозной колодки в направляющей, закрепленной в неподвижном суппорте и имеющей деформируемый в осевом направлении лепесток с направляющей поверхностью, имеющей зону контакта с тормозной колодкой и прикладывающей к последней постоянную силу упругости.
Ранее предлагались дисковые тормоза описанного выше типа, в которых каждая направляющая изготавливается из гнутого металлического листа с образованием листовой пружины, закрепляемой в суппорте тормоза, причем используемые в подобных тормозах направляющие совмещают в себе функции направляющего элемента и пружины. Такие дисковые тормоза работают тише, чем обычные. Вообще, направляющие и листовые пружины, обычно изготавливаемые из полосы нержавеющей стали, предназначены для уменьшения вибрации, возникающей между тормозной колодкой и суппортом, за счет установки тормозной колодки с обеспечением определенной свободы ее движения относительно суппорта, а также для уменьшения коэффициента трения при перемещении тормозной колодки относительно суппорта за счет выбора соответствующих материалов и состояния сопряженных поверхностей. Тормозные колодки обычно устанавливаются с возможностью свободного скольжения в соответствующих направляющих. Регулируя коэффициент трения и усилия, прикладываемые листовой пружиной к тормозной колодке, можно влиять на силы, возникающие при скольжении тормозной колодки, и на плавность направленного движения тормозной колодки, а значит, и управлять характеристиками дискового тормоза в отношении остаточного (сохраняющегося после прекращения торможения) тормозного момента и поглощения энергии.
Таким образом, тормозные колодки прижимаются к тормозному диску исполнительным органом, в частности гидроцилиндром, скобы, а после возврата исполнительного органа в его исходное положение, в частности после втягивания поршня гидроцилиндра, за счет взаимодействия с тормозным диском перемещаются в противоположном направлении и отводятся назад в свое исходное положение. Пример таких направляющих раскрыт, в том числе, в публикации WO 2001/031223 А1.
Однако иногда при трении тормозной колодки о тормозной диск тормозная колодка несмотря на пружинящее действие направляющей начинает вибрировать, создавая неприятный шум.
Задача изобретения
В основу настоящего изобретения была положена задача предложить недорогую и технологичную в производстве направляющую, обладающую повышенной демпфирующей (амортизирующей) способностью для уменьшения шума от вибрации тормозной колодки и в то же время гарантирующую хорошее скольжение тормозной колодки. Кроме того, в основу изобретения была положена задача предложить дисковый тормоз, снабженный такими направляющими.
Раскрытие изобретения и его преимущества
С этой целью предложена направляющая указанного выше типа, имеющая основу, т.е. основную, образующую направляющее гнездо часть, которая для установки этой направляющей в паз лапы суппорта дискового тормоза выполнена по существу П-образной (прямоугольной) в поперечном сечении и к которой примыкают лобовая опорная поверхность, вводимая в сопряжение с лобовой поверхностью выступа лапы суппорта, имеющая два язычка, образующих боковые ограничители, выдающиеся с обеих сторон указанного выступа, и амортизирующую пружину, образованную загнутым лепестком, выполненным таким образом, чтобы упруго упираться в торцевую поверхность тормозной колодки, расположенную над ушком последней, и внутренняя, т.е. радиально ближняя относительно оси тормозного диска, лобовая опорная поверхность, вводимая в сопряжение с внутренней поверхностью лапы суппорта и обращенная к торцевой поверхности тормозной колодки, расположенной под ушком последней, причем основа направляющей имеет внешнюю, т.е. радиально дальнюю относительно оси тормозного диска, радиальную поверхность, вводимую в сопряжение с верхней поверхностью паза, примыкающее к ней дно, входящее в сопряжение с дном паза, и примыкающую к дну внутреннюю радиальную поверхность, снабженную стопорным язычком для упора в нижнюю поверхность паза и сцепления с ней.
Предлагаемый в изобретении направляющий элемент отлично крепится на лапе суппорта как за счет его фиксации на выступе, так и за счет его зацепления в пазу лапы суппорта посредством стопорного язычка. П-образная форма основы направляющего элемента обеспечивает хороший направляющий контакт со вспомогательной или радиальной пружиной, которой снабжено каждое ушко тормозной колодки и которая способствует не только повышению чувствительности перемещения тормозной колодки при торможении, но и, прежде всего, отводу тормозной колодки от поверхности тормозного диска в конце торможения, что позволяет исключить возможный остаточный контакт тормозной колодки с тормозным диском, приводящий к потерям энергии на трение.
Для решения вышеуказанной задачи предложена направляющая для дискового тормоза описанного выше типа, которая на всех своих поверхностях, входящих в контакт с суппортом, снабжена эластичным демпфирующим средством и изготовлена из металлического листа, покрытого указанным демпфирующим средством только с одной своей стороны, отличающаяся тем, что ее демпфирующая, т.е. покрытая демпфирующим средством, поверхность имеет зоны контакта с суппортом, а ее упругий лепесток, контактирующий с тормозной колодкой, имеет концевую часть, загнутую таким образом, что снабженная демпфирующим средством поверхность направляющей находится со стороны, противоположной зоне контакта с тормозной колодкой. Выполнение упругого лепестка с такой загнутой концевой частью позволяет исключить контакт материала, используемого в качестве демпфирующего средства, с тормозной колодкой, а значит, добиться того, чтобы коэффициент трения между тормозной колодкой и направляющей во всех зонах контакта направляющей с тормозной колодкой был по существу постоянным, причем коэффициент трения между тормозной колодкой и демпфирующим материалом обычно выше коэффициента трения между тормозной колодкой и листом нержавеющей стали.
Варианты осуществления изобретения характеризуются следующими особенностями
Зона контакта упругого лепестка направляющей имеет закругленную форму для уменьшения трения между тормозной колодкой и указанным упругим лепестком.
Радиус закругления этой загнутой концевой части предпочтительно составляет от 0,5 до 15 мм, более предпочтительно - от 1 до 5 мм.
Эластичное демпфирующее средство предпочтительно выполнено из эластомерного материала.
Эластичное демпфирующее средство предпочтительно выполнено из эластомерного материала, толщина которого предпочтительно составляет от 0,3 до 1 мм.
Еще одна предпочтительная особенность изобретения заключается в том, что направляющая изготовлена на основе полосы нержавеющей стали.
Другая предпочтительная особенность изобретения заключается в том, что металлическая часть направляющей предпочтительно изготовлена из полосы нержавеющей стали толщиной от 0,3 до 1 мм.
Другая предпочтительная особенность изобретения заключается в том, что направляющая крепится в неподвижном суппорте с помощью упругих крепежных средств, действующих при установке основы направляющей в совпадающий с ней по форме паз, или гнездо, в лапе суппорта, и двух язычков, расположенных по обе стороны упругой пластины. Эти крепежные средства обеспечивают точность установки и фиксацию направляющей на суппорте.
Объектом изобретения является также дисковый тормоз описанного выше типа, снабженный по меньшей мере одной направляющей, находящейся в контакте с суппортом и изготовленной из металлического листа, покрытого демпфирующим средством только с одной его стороны, отличающийся тем, что демпфирующая, т.е. снабженная демпфирующим средством, поверхность направляющей имеет зоны контакта направляющей с суппортом, причем направляющая имеет упругий лепесток, контактирующий с тормозной колодкой и имеющий концевую часть, загнутую таким образом, что снабженная демпфирующим средством поверхность направляющей находится со стороны, противоположной зоне контакта с тормозной колодкой.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение подробнее рассматривается ниже на примере варианта выполнения предлагаемой направляющей для тормозной колодки дискового тормоза, причем описание осуществления изобретения поясняется прилагаемыми чертежами, на которых показано:
на фиг. 1 - вид в разрезе предлагаемого в изобретении дискового тормоза,
на фиг. 2 - вид в разрезе предлагаемого в изобретении дискового тормоза,
на фиг. 3 - аксонометрическое изображение предлагаемой в изобретении направляющей,
на фиг. 4 - аксонометрическое изображение предлагаемой в изобретении направляющей в другом ракурсе,
на фиг. 5 - вид предлагаемой в изобретении направляющей,
на фиг. 6 - вид предлагаемой в изобретении направляющей в поперечном сечении по линии А-А,
на фиг. 7 - увеличенный фрагмент показанной на фиг. 6 направляющей,
на фиг. 8 - вид в профиль предлагаемой направляющей в другом варианте осуществления изобретения.
Осуществление изобретения
Из соображений производственной технологичности подобные направляющие изготавливают путем вырезания двухслойной заготовки из металлического листа, покрытого с одной стороны демпфирующим средством, и изгибания этой заготовки. Поверхность, снабженная демпфирующим средством, обычно имеет более высокий коэффициент трения, чем поверхность металла, не имеющая такого покрытия. Поэтому важно, чтобы все части направляющей, находящиеся в контакте с тормозной колодкой, имели один и тот же коэффициент трения, что позволяет исключить перекашивание тормозной колодки во время ее скольжения назад в исходное положение после отпускания педали тормоза.
В частности, объектом изобретения является направляющая для дискового тормоза 1 механического транспортного средства, содержащего по меньшей мере одну тормозную колодку 5, установленную по меньшей мере в одной направляющей 7 с возможностью перемещения относительно тормозного диска 8 вдоль ориентированной в осевом направлении (т.е. в направлении оси вращения тормозного диска) оси скольжения между положением торможения, в котором тормозная колодка 5 сдвинута вперед к тормозному диску и способна прижиматься своей фрикционной поверхностью 6 к поверхности тормозного диска 8, и исходным положением, в котором тормозная колодка отведена назад от тормозного диска с возникновением зазора между ее фрикционной поверхностью и поверхностью тормозного диска. Скоба 2 дискового тормоза содержит по меньшей мере один исполнительный орган 4 тормоза, способный перемещать тормозную колодку 5 в осевом направлении в положение торможения со скольжением тормозной колодки в направляющей 7, закрепленной в неподвижном суппорте 3.
Такого рода направляющая имеет основу, которая для установки направляющей в паз лапы суппорта тормоза выполнена по существу П-образной в поперечном сечении и к которой примыкают лобовая опорная поверхность, вводимая в сопряжение с лобовой поверхностью выступа 24 лапы суппорта 3, имеющая два язычка 14 и 14b, образующих боковые ограничители, выдающиеся с обеих сторон указанного выступа, и амортизирующую пружину 10, образованную загнутым лепестком, выполненным таким образом, чтобы упруго упираться в торцевую поверхность тормозной колодки 5, расположенную над ушком 9 последней, и внутренняя лобовая опорная поверхность, вводимая в сопряжение с внутренней поверхностью лапы суппорта и обращенная к торцевой поверхности тормозной колодки, расположенной под ушком последней, причем основа направляющей имеет внешнюю радиальную поверхность, вводимую в сопряжение с верхней поверхностью паза, примыкающее к ней дно 16, входящее в сопряжение с дном паза, и примыкающую к дну внутреннюю радиальную поверхность, снабженную стопорным язычком 15 для упора в нижнюю поверхность паза и сцепления с ней, упругодеформируемый лепесток 10 имеет загнутую часть, которая служит направляющей поверхностью 11, содержит зону контакта направляющей с тормозной колодкой 5 и прикладывает к последней постоянную силу упругости F, а направляющая на всех своих поверхностях, входящих в контакт с суппортом 3, снабжена эластичным демпфирующим средством 13, изготовлена из металлического листа, покрытого указанным демпфирующим средством только с одной своей стороны, и отличается тем, что ее демпфирующая, т.е. снабженная демпфирующим средством, поверхность имеет зоны контакта с суппортом 3, а концевая часть 11 ее упругого лепестка 10, контактирующего с тормозной колодкой, загнута таким образом, что снабженная демпфирующим средством 13 поверхность направляющей находится со стороны, противоположной зоне контакта с тормозной колодкой 5.
Загнутая концевая часть 11, образующая зону контакта упругого лепестка 10 направляющей 7 с тормозной колодкой, имеет закругленную форму для уменьшения трения между тормозной колодкой и указанным лепестком, причем радиус закругления загнутой концевой части 11 предпочтительно составляет от 0,5 до 15 мм, более предпочтительно - от 1 до 5 мм.
В результате такое загнутое выполнение концевой части упругого лепестка позволяет исключить контакт материала, используемого в качестве демпфирующего средства, с тормозной колодкой, а следовательно, коэффициент трения между тормозной колодкой и направляющей будет по существу постоянным во всех зонах контакта между тормозной колодкой и направляющей.
Демпфирующая поверхность направляющей содержит эластичные демпфирующие средства, которые предпочтительно выполнены из эластомерного материала.
В другом варианте осуществления изобретения направляющая 20 выполнена из снабженного покрытиями, вырезанного или вырубленного и гнутого металлического листа, причем слои 22, 21, 23 направляющей могут быть выполнены из различных материалов, например может использоваться комбинация политетрафторэтилена, металла и каучука. Это позволяет регулировать способность направляющей к демпфированию вибрации и ударов, а также создаваемые направляющей силы трения при ее применении на транспортным средствах. В результате такие направляющие оказывают влияние на силы трения скольжения тормозной колодки, и, поскольку коэффициент трения между направляющей и тормозной колодкой может быть увеличен или уменьшен, это позволяет уменьшить остаточный тормозной момент дискового тормоза.
Зона 11 контакта упругого лепестка 10 направляющей 7 с тормозной колодкой имеет закругленную форму, обеспечивающую уменьшение трения между тормозной колодкой и указанным лепестком.
Эта закругленная форма имеет радиус кривизны, предпочтительно составляющий от 0,5 до 15 мм, более предпочтительно - от 1 до 5 мм.
Еще одна выгодная особенность изобретения заключается в том, что направляющая 7 закреплена на неподвижном суппорте 3 с помощью упругих крепежных средств 15, действующих при установке направляющей в совпадающий с ней по форме паз в лапе суппорта, и двух язычков 14 и 14b, расположенных по обе стороны упругой пластины 10.
Перечень номеров позиций
1 Дисковый тормоз
2 Скоба
3 Суппорт
4 Исполнительный орган тормоза
5 Тормозная колодка
6 Фрикционная поверхность тормозной колодки
7 Направляющая
8 Тормозной диск
9 Ушко тормозной колодки
10 Деформируемый лепесток/пружина
11 Направляющая поверхность
12 Пружина на ушке тормозной колодки
13 Демпфирующее средство
14 Ограничительный язычок
14b Ограничительный язычок
15 Стопорный упругий язычок, относящийся к крепежным средствам
16 Поверхность дна направляющей
17 Боковая поверхность направляющей
18 Боковая поверхность направляющей
19 Поверхность контакта направляющей с тормозной колодкой
20 Направляющая в другом варианте осуществления изобретения
21 Металлический слой
22 Слой материала покрытия
23 Слой материала покрытия
24 Выступ лапы суппорта