ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ, ИМЕЮЩИЙ СИСТЕМУ ИЗ ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА, ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, А ТАКЖЕ СИСТЕМА ИЗ ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА ДЛЯ ДИСКОВОГО ТОРМОЗА
DISC BRAKE HAVING A SHEET METAL SYSTEM FOR A VEHICLE, AS WELL AS A SHEET METAL SYSTEM FOR A DISC BRAKE

Изобретение касается дискового тормоза для транспортного средства согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.
Изобретение касается также системы из листового металла для такого дискового тормоза, включающей в себя центральную пластину из листового металла и расположенное коаксиально ей, а также соединенное с ней с замыканием материала кольцо из листового металла, которое служит для защиты от теплового излучения. Далее, изобретение касается также дискового тормоза, имеющего такую систему из листового металла.
Автомобили промышленного назначения, в частности прицепы автомобилей промышленного назначения и так называемые седельные прицепы имеют, как правило, модульную конструкцию и адаптированы к установленному на них шасси. Система ходовой части автомобиля промышленного назначения включает в себя по меньшей мере один мост, причем этот по меньшей мере один мост состоит из нескольких модулей. В частности, мост состоит из собственно колесной оси вместе с колесами транспортного средства, тормозами, элементами подрессоривания транспортного средства и амортизаторами. При изготовлении системы ходовой части для седельного прицепа автомобиля промышленного назначения на раме седельного прицепа автомобиля промышленного назначения, крепятся, например, три моста, что чаще всего осуществляется с помощью резьбовых соединений или иногда также с помощью приваривания.
В DE 21 34 940 A1 описан защитный колпак для поршня дискового тормоза с сегментными накладками, имеющего кольцо из упругого материала. Это кольцо наружным периметром кольца может жестко соединяться с корпусом тормозного цилиндра. Далее, это кольцо имеет кольцевую складку, которая входит в кольцевое пространство, образованное между стенкой цилиндра и кольцевым ступенчатым буртиком на обращенном к диску конце поршня, и внутренний край которой опирается на поршень. Отверстие кольца снабжено шайбой из листового металла, плотно соединенной со всех сторон с его внутренним краем. Далее, кольцо из листового металла приварено к шайбе из листового металла, при этом кольцо из листового металла перекрывает упругое кольцо до его наружного края и защищает от теплового излучения тормозной колодки.
В основе изобретения лежит задача, создать улучшенную систему из листового металла для дискового тормоза, а также улучшенный дисковый тормоз, имеющий систему из листового металла.
Для решения предлагается дисковый тормоз с признаками п.1 формулы изобретения, а также система из листового металла с признаками п.11 формулы изобретения. Другие предпочтительные варианты осуществления содержатся в зависимых пунктах формулы изобретения.
Предлагаемый изобретением дисковый тормоз для транспортного средства включает в себя первую и вторую тормозные накладки, а также расположенный между ними тормозной диск и охватывающую тормозной диск тормозную скобу, имеющую корпус тормозной скобы, в котором расположено нажимное устройство, причем это нажимное устройство включает в себя нажимной элемент, который может прижиматься к первой тормозной накладке, при этом предусмотрен сильфон для защиты внутренней области корпуса тормозной скобы от загрязнений, причем этот сильфон закреплен первой концевой областью на корпусе тормозной скобы, а второй концевой областью на системе из листового металла из пластины из листового металла и расположенного коаксиально ей, а также соединенного с ней с замыканием материала кольца из листового металла, при этом пластина из листового металла расположена между торцевой стороной нажимного элемента и первой тормозной накладкой, при этом между сильфоном и тормозной накладкой расположено кольцо из листового металла для защиты сильфона от теплового излучения, которое генерируется при процессах торможения на тормозных накладках и тормозном диске, и при этом кольцо из листового металла имеет по меньшей мере один вырез для уменьшения его изгибной жесткости. Предпочтительно нажимной элемент выполнен с возможностью свободного движения в своем продольном направлении относительно пластины из листового металла и кольца из листового металла.
Под нажимным устройством понимаются те компоненты дискового тормоза, посредством которых создаваемая каким-либо силовым звеном, например, пневмоцилиндром, приводная сила превращается в действующую на тормозные накладки силу нажатия. У пневмоприводных дисковых тормозов составной частью этого нажимного устройства является установленный с возможностью поворота в корпусе тормозной скобы, усиливающий давление тормозной рычаг.
Предлагаемая изобретением система из листового металла для дискового тормоза транспортного средства включает в себя центральную пластину из листового металла и расположенное коаксиально ей, а также соединенное с ней с замыканием материала кольцо из листового металла, при этом пластина из листового металла предусмотрена для того, чтобы быть расположенной между торцевой стороной нажимного элемента и тормозной накладкой, при этом кольцо из листового металла предусмотрено для того, чтобы быть расположенным между сильфоном и тормозной накладкой, и служит для защиты сильфона от теплового излучения, при этом кольцо из листового металла имеет по меньшей мере один вырез для уменьшения его изгибной жесткости.
Другими словами, указанный по меньшей мере один вырез предусмотрен для того, чтобы создавать ослабление структуры в кольце из листового металла, причем за счет этого уменьшается изгибная жесткость кольца из листового металла и, тем самым, облегчается возможность упругой деформации кольца из листового металла. Благодаря уменьшению изгибной жесткости кольца из листового металла соединение с замыканием материала, соответственно, место соединения между пластиной из листового металла и кольцом из листового металла защищается от воздействия повышенной силы за счет того, что введенная в кольцо из листового металла сила преобразуется в деформацию кольца из листового металла. Далее, путем целенаправленного выбора материала кольца из листового металла могут целенаправленно настраиваться как изгибная жесткость, так и свойства теплоизоляции, соответственно, теплоотражения, для повышения защиты сильфона. Предпочтительно кольцо из листового металла выполнено из пружинной стали. Предпочтительно кольцо из листового металла может по меньшей мере частично иметь теплостойкое, в частности теплоотражающее покрытие.
В частности, пластина из листового металла и кольцо из листового металла соединены друг с другом сваркой или склеиванием, при этом сварной шов, соответственно, клеевой стык предпочтительно выполнен окружным. Альтернативно для образования системы из листового металла между пластиной из листового металла и кольцом из листового металла могут быть расположены несколько участков сварного шва, соответственно, участков клеевого стыка с равномерным распределением по периметру.
Предпочтительно кольцо из листового металла имеет за одно целое цилиндрический участок, а также выполненный в виде кольцевой шайбы участок. Цилиндрический участок может быть выполнен по существу перпендикулярно выполненному в виде кольцевой шайбы участку. В частности, кольцо из листового металла изготавливается посредством холодной деформации, при этом цилиндрический участок предпочтительно изготавливается глубокой вытяжкой. Цилиндрический участок, согласно его функции, имеет, в частности, более высокую изгибную жесткость, чем выполненный в виде кольцевой шайбы участок, потому что цилиндрический участок предусмотрен для приема кольца из листового металла.
Предпочтительно между цилиндрическим участком и расположенным в нем продольным участком нажимного элемента выполнен окружной кольцевой зазор. Следовательно, цилиндрический участок кольца из листового металла не опирается на периферийную поверхность нажимного элемента.
Предпочтительно сильфон закреплен на цилиндрическом участке кольца из листового металла посредством зажимного кольца. При этом сильфон радиально приходит в соприкосновение с наружной периферийной поверхностью цилиндрического участка, при этом зажимное кольцо фиксирует вторую концевую область сильфона на цилиндрическом участке кольца из листового металла в постоянном положении, следовательно, как от осевого смещения, так и от вращения. В частности, предусмотрено другое зажимное кольцо, которое фиксирует первую концевую область сильфона на корпусе тормозной скобы. Предпочтительно между корпусом тормозной скобы и сильфоном в отверстии корпуса тормозной скобы расположен кольцевой приемный элемент из листового металла.
Далее, между сильфоном и выполненным в виде кольцевой шайбы участком на выполненном в виде кольцевой шайбы участке расположена шайба, обладающая антиадгезионным действием. Следовательно, эта шайба выполнена по меньшей мере частично антиадгезионной, соответственно, обладает антиадгезионными свойствами. Например, по меньшей мере одна направленная к сильфону торцевая поверхность шайбы имеет антиадгезионное покрытие. Предпочтительно по меньшей мере одна направленная к выполненному в виде кольцевой шайбы участку торцевая поверхность шайбы имеет теплостойкое, в частности теплоотражающее покрытие. В частности, шайба выполнена из полимерного материала. Предпочтительно шайба или покрытие на шайбе по меньшей мере частично или полностью состоит из политетрафторэтилена (ПТФЭ). При этом шайба служит, во-первых, для того, чтобы предотвращать прилипание, соответственно, приклеивание сильфона при контакте, а во-вторых, для того, чтобы дополнительно уменьшать тепловое излучение в направлении сильфона.
В частности, шайба, обладающая антиадгезионым действием, соединена с кольцом из листового металла с замыканием материала и/или с геометрическим замыканием. Например, по меньшей мере выполненный в виде кольцевой шайбы участок покрыт, залит под давлением или залит образующим шайбу полимерным материалом таким образом, что по меньшей мере направленная к сильфону торцевая поверхность обладает антиадгезионными свойствами.
По одному из предпочтительных вариантов осуществления выполненный в виде кольцевой шайбы участок расположен с осевым сдвигом назад (аксиально осажен) в направлении сильфона относительно пластины из листового металла. Другими словами, выполненный в виде кольцевой шайбы участок расположен в первой плоскости, а пластина из листового металла во второй плоскости, причем обе эти плоскости выполнены по существу параллельно и при этом не идентично. Следовательно, обе эти плоскости удалены друг от друга на расстояние зазора, при этом осевое расстояние между обеими плоскостями представляет собой зазор, соответственно, сдвиг между выполненным в виде кольцевой шайбы участком и пластиной из листового металла. Этот зазор при нормальных условиях предотвращает контакт выполненного в виде кольцевой шайбы участка с первой тормозной накладкой.
В окружном направлении равномерно распределенным образом на выполненном в виде кольцевой шайбы участке могут быть выполнены несколько вырезов. Предпочтительно эти несколько вырезов расположены по меньшей мере на одной круговой траектории в окружном направлении равномерно распределенным образом и с примыканием друг к другу. Равномерное распределение вырезов на выполненном в виде кольцевой шайбы участке делает возможной гомогенную и тем самым равномерную настройку изгибной жесткости выполненного в виде кольцевой шайбы участка.
Предпочтительно вырезы выполнены в виде продолговатых отверстий или в виде прорезей (шлицы). Например, могут быть выполнены вырезы различного размера, соответственно, длины. Предпочтительно все вырезы выполнены идентично друг другу.
Далее, предпочтительно вырезы распространяются преобладающим образом в окружном направлении или преобладающим образом в радиальном направлении. Например, вырезы выполнены радиально внутрь от наружной периферии выполненного в виде кольцевой шайбы участка, так что в окружном направлении между двумя вырезами образован трапецеидальный сегмент, который особенно гибок в осевом направлении, соответственно, вдоль продольной центральной оси нажимного устройства.
В частности, вырезы наполнены образующим шайбу полимерным материалом. Другими словами, по меньшей мере выполненный в виде кольцевой шайбы участок кольца из листового металла залит под давлением полимерным материалом таким образом, что полимерный материал проникает в вырезы и закрывает их. При этом гибкость выполненного в виде кольцевой шайбы участка сохраняется.
Другие улучшающие изобретение меры излагаются подробнее ниже вместе с описанием предпочтительных примеров осуществления изобретения с помощью фигур. Показано:
фиг.1: упрощенное схематичное изображение в разрезе частично изображенного предлагаемого изобретением дискового тормоза, имеющего предлагаемую изобретением систему из листового металла, при этом тормозная накладка дискового тормоза еще не изношена;
фиг.2: упрощенное схематичное изображение в разрезе частично изображенного предлагаемого изобретением дискового тормоза в соответствии с фиг.1, при этом тормозная накладка дискового тормоза сильно изношена;
фиг.3: упрощенный схематичный вид с торца предлагаемой изобретением системы из листового металла в соответствии с фиг.1 и фиг.2;
фиг.4: упрощенный схематичный вид с торца предлагаемой изобретением системы из листового металла по второму варианту осуществления; и
фиг.5: упрощенный схематичный вид с торца предлагаемой изобретением системы из листового металла по третьему варианту осуществления.
В соответствии с фиг.1 изображен дисковый тормоз, в частности пневматический дисковый тормоз для транспортного средства, в частности для автомобиля промышленного назначения. Составными частями дискового тормоза являются не изображенная тормозная скоба, которая может быть выполнена в виде неподвижной скобы или в виде плавающей скобы, а также тормозной диск 1, по обе стороны которого в тормозной скобе расположены тормозные накладки 2a, 2b. Тормозные накладки 2a, 2b состоят каждая из фрикционной накладки 14a, 14b, а также задней несущей пластины 15a, 15b. При задействовании дискового тормоза фрикционные накладки 14a, 14b приходят в соприкосновение с тормозным диском 1 для создания фрикционного момента с целью затормаживания транспортного средства. Не изображенная тормозная скоба в обычной конструкции состоит из u-образно охватывающего тормозной диск 1 мостика тормозной скобы, а также корпуса 6 тормозной скобы, от которого на фиг.1 и фиг.2 воспроизведена только одна фасонная деталь из листового металла. В корпусе 6 тормозной скобы находится нажимное устройство дискового тормоза.
Составной частью дискового тормоза является, кроме того, подстроечное устройство. Оно служит для компенсации воздушного зазора дискового тормоза, увеличивающегося вследствие прогрессирующего износа тормозных накладок 2a, 2b и тормозного диска 1. Путем подстройки дискового тормоза в течение времени происходит смещение нажимного элемента 3, который является составной частью нажимного устройства, вдоль его продольной центральной оси 4 в направлении тормозного диска 1. Это поясняется, в частности, путем сравнения фиг.1 и фиг.2.
В соответствии с фиг.1 тормозные накладки 2a, 2b дискового тормоза еще не изношены, при этом нажимной элемент 3 полностью втянут. На фиг.2 тормозные накладки 2a, 2b дискового тормоза сильно изношены, при этом нажимной элемент 3 полностью выдвинут.
Нажимной элемент 3 выполнен по существу вращательно-симметрично. На его наружной стороне на некоторой части его длины он снабжен наружной резьбой 16 и вместе с - не изображенной здесь - резьбовой гайкой образует резьбовую передачу. При подстройке осуществляется, например, вращение выполненного в виде ходового винта нажимного элемента 3, при этом нажимной элемент 3 испытывает также поступательное движение вдоль продольной центральной оси 4 в направлении тормозного диска 1 для корректировки воздушного зазора. Резьбовая гайка установлена неподвижно. Так как нажимной элемент 3 при возрастающем износе накладок выдвигается из корпуса 6 тормозной скобы, ему нужна удовлетворяющая этой возможности движения защита внутренней области корпуса 6 тормозной скобы от внешних загрязнений. Потому что именно в области тормозных накладок 2a, 2b имеется сильно запыленная и увлажненная атмосфера. По этой причине корпус 6 тормозной скобы снабжен уплотнением в направлении обращенной внутрь транспортного средства первой тормозной накладки 2a. Оно состоит по существу из вставленного в отверстие корпуса 6 тормозной скобы деформируемого сильфона 5 и закрывающей сильфон 5 в направлении тормозного диска 1 системы 7 из листового металла. Состоящий из резины или эластомера сильфон 5 первой концевой областью 5a закреплен без возможности вращения на корпусе 6 тормозной скобы. Это крепление осуществляется в настоящем случае посредством зажимного кольца 12b, которое напрягает первую концевую область 5a к окружающему отверстию корпуса 6 тормозной скобы. Своей второй концевой областью 5b сильфон посредством другого зажимного кольца 12a закреплен без возможности вращения на системе 7 из листового металла.
Система 7 из листового металла состоит из пластины 8 из листового металла и расположенного коаксиально пластине 8 из листового металла, а также соединенного с замыканием материала с пластиной 8 из листового металла кольца 9 из листового металла. Пластина 8 из листового металла расположена между торцевой стороной нажимного элемента 3 и первой тормозной накладкой 2a и имеет поверхность 17a нажатия на тормозную накладку, а также выполненную противоположно ей поверхность 17b прилегания для нажимного элемента 3. Поверхность 17a нажатия на тормозную накладку приходит в соприкосновение с несущей пластиной 15a первой тормозной накладки 2a, а поверхность 17b прилегания для нажимного элемента 3 приходит в соприкосновение с нажимным элементом 3. Нажимной элемент 3 расположен с возможностью свободного движения в продольном направлении относительно пластины 8 из листового металла.
Кольцо 9 из листового металла расположено между сильфоном 5 и первой тормозной накладкой 2a для защиты сильфона 5 от теплового излучения, которое генерируется при процессах торможения на тормозных накладках 2a, 2b и тормозном диске 1.
Кольцо 9 из листового металла имеет по существу цилиндрический участок 9a и плоский, выполненный в виде кольцевой шайбы участок 9b, при этом цилиндрический участок 9a выполнен по существу перпендикулярно участку 9b и соединен с ним за одно целое. В настоящем случае сильфон 5 посредством зажимного кольца 12a закреплен на цилиндрическом участке 9a кольца 9 из листового металла. Шайбообразный участок 9b расположен в радиальном продолжении пластины 8 из листового металла. Одновременно он расположен с легким осевым сдвигом назад (осадкой) в направлении сильфона 5 относительно пластины 8 из листового металла, чтобы направленная к первой тормозной накладке 2a экранирующая тепло поверхность 18 шайбообразного участка 9b, как правило, не приходила в соприкосновение с первой тормозной накладкой 2a.
Между цилиндрическим участком 9a и продольным участком нажимного элемента выполнен окружной кольцевой зазор 19 (фиг.2). Следовательно, цилиндрический участок 9a кольца 9 из листового металла не опирается снаружи на периферийную поверхность нажимного элемента 3. При этом нажимной элемент 3 может свободно вращаться при подстройке без совместного вращения кольца 9 из листового металла.
При определенных обстоятельствах, например, вследствие загрязнения может происходить контакт между первой тормозной накладкой 2a и кольцом 9 из листового металла. При таком контакте место соединения между пластиной 8 из листового металла и кольцом 9 из листового металла должно защищаться от нагрузки вследствие деформации для предотвращения повреждения выполненного с замыканием материала соединения. Для этого кольцо 9 из листового металла имеет несколько вырезов 11, которые предусмотрены для уменьшения его изгибной жесткости. Эти вырезы 11 лучше изображены на фиг.3. Далее, на фиг.4 и фиг.5 изображены другие примеры осуществления вырезов 11. При определенных обстоятельствах возможно также, что выполненный в виде кольцевой шайбы участок 9b кольца 9 из листового металла при воздействии силы, например, вследствие загрязнения, из-за его уменьшенной изгибной жесткости упруго деформируется таким образом, что он придет в соприкосновение с сильфоном 5. Чтобы еще лучше защитить сильфон 5 от теплового излучения при процессах торможения, соответственно, чтобы дополнительно уменьшить воздействующее на сильфон 5 тепловое излучение, между сильфоном 5 и выполненным в виде кольцевой шайбы участком 9b с торцевой стороны на выполненном в виде кольцевой шайбы участке 9b с торцевой стороны расположена шайба 13. Эта шайба 13 в настоящем случае выполнена из полимерного материала, обладающего антиадгезионным действием, для дополнительного предотвращения прилипания сильфона 5 при контакте с шайбой 13. Другими словами, шайба 13, во-первых, уменьшает тепловое излучение от первой тормозной накладки 2a в направлении сильфона 5, а во-вторых, делает возможным отсоединение без остатка сильфона 5 после контакта с шайбой 13.
В соответствии с фиг.2 тормозная накладка 2a дискового тормоза сильно изношена. В частности, как фрикционные накладки 14a, 14b, причем в настоящем случае изображена только первая фрикционная накладка 14a, так и тормозной диск 1 изношены вследствие эксплуатации. Из-за этого нажимной элемент 3 полностью выдвинут. Сильфон 5 тоже полностью выдвинут. При этом первая концевая область 5a сильфона 5 осталась на корпусе 6 тормозной скобы, а вторая концевая область 5b сильфона 5 вместе с системой 7 из листового металла и шайбой 13 была аксиально смещена нажимным элементом 3 вдоль продольной центральной оси 4.
На фиг.3 показана отдельно система 7 из листового металла в соответствии с фиг.1 и фиг.2, при этом показан вид с торцевой стороны поверхности 17a нажатия на тормозную накладку пластины 8 из листового металла и экранирующей тепло поверхности 18 кольца 9 из листового металла. У кольца 9 из листового металла согласно изображению с торцевой стороны виден только выполненный в виде кольцевой шайбы участок 9b. В этом участке 9b в окружном направлении равномерно распределенным образом выполнены несколько вырезов 11. Эти вырезы 11 выполнены в виде продолговатых отверстий и распространяются изогнуто, соответственно, криволинейно в окружном направлении. Другими словами, вырезы 11 расположены равномерно распределенным образом в окружном направлении с примыкаем друг к другу на одной общей круговой траектории.
На фиг.4 отдельно показан второй вариант осуществления системы 7 из листового металла. Показан вид с торцевой стороны поверхности 17a нажатия на тормозную накладку пластины 8 из листового металла и экранирующей тепло поверхности 18 кольца 9 из листового металла. У кольца 9 из листового металла согласно изображению с торцевой стороны виден только выполненный в виде кольцевой шайбы участок 9b. В этом участке 9b в окружном направлении равномерно распределенным образом выполнены несколько вырезов 11. Эти вырезы представляют собой радиальные прорези (шлицы). Они распространяются в радиальном направлении от наружной периферии выполненного в виде кольцевой шайбы участка 9b внутрь. Для хорошей упругости и гибкости длина открытых наружу прорезей 11 составляет больше половины радиальной протяженности выполненного в виде кольцевой шайбы участка 9b.
На фиг.5 отдельно показан третий вариант осуществления системы 7 из листового металла, при этом показан вид с торцевой стороны поверхности 17a нажатия на тормозную накладку пластины 8 из листового металла и экранирующей тепло поверхности 18 кольца 9 из листового металла. У кольца 9 из листового металла согласно изображению с торцевой стороны виден только выполненный в виде кольцевой шайбы участок 9b. В этом участке 9b в окружном направлении равномерно распределенным образом выполнены несколько вырезов 11. Эти вырезы 11 выполнены в виде продолговатых отверстий и распространяются изогнуто, соответственно, криволинейно в окружном направлении. Вырезы 11 в соответствии с фиг.5 выполнены более узкими, чем вырезы 11 в соответствии с фиг.3, при этом вырезы 11 в соответствии с фиг.5 расположены распределенным образом на двух круговых траекториях. Вырезы 11 на наружной круговой траектории в окружном направлении выполнены немного длиннее, чем вырезы 11 на внутренней круговой траектории. Далее, вырезы 11 на наружной круговой траектории выполнены со смещением по фазе, соответственно, со сдвигом в окружном направлении относительно вырезов 11 на внутренней круговой траектории.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 Тормозной диск
2a, 2b Тормозная накладка
3 Нажимной элемент
4 Продольная центральная ось
5 Сильфон
5a, 5b Концевая область
6 Корпус тормозной скобы
7 Система из листового металла
8 Пластина из листового металла
9 Кольцо из листового металла
9a Цилиндрический участок
9b Выполненный в виде кольцевой шайбы участок
10 Нажимной элемент
11 Вырез
12a, 12b Зажимное кольцо
13 Шайба
14a, 14b Фрикционная накладка
15a, 15b Несущая пластина накладки
16 Наружная резьба
17a Поверхность нажатия на тормозную накладку
17b Поверхность прилегания для нажимного элемента
18 Экранирующая тепло поверхность
19 Кольцевой зазор.