НАПРАВЛЯЮЩАЯ ТОРМОЗНОЙ СКОБЫ ДЛЯ ДИСКОВОГО ТОРМОЗА, НАПРАВЛЯЮЩАЯ БАЛКА ДЛЯ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ ТОРМОЗНОЙ СКОБЫ
BRAKING CLAMP GUIDE FOR DISC BRAKE, GUIDING BEAM FOR BRAKING CLAMP GUIDE

Изобретение касается области направляющих тормозной скобы (тормозной суппорт) для дисковых тормозов, напр., для дисковых тормозов со скобой скользящего, соответственно, плавающего типа. У этих дисковых тормозов осуществляется относительное движение тормозной скобы по отношению к неподвижному относительно оси кронштейну тормоза. Соответственно этому требуется направляющая в направлении оси. Направляющими элементами служат направляющие балки. Одновременно должны быть предусмотрены меры для защиты от проникновения пыли и грязи, для чего часто применяются сильфоны.
У направляющей тормозной скобы по DE 10 2004 003 083 A1 направление тормозной скобы по неподвижному относительно оси кронштейну тормоза осуществляется посредством подшипников скольжения из соответственно закрепленного на кронштейне тормоза направляющего пальца и сверления на тормозной скобе. Сверление находится на втулке подшипника, которая запрессована в окружающее сверление тормозной скобы. Для защиты направляющей от проникновения пыли и грязи служит сильфон, который одним своим концом зафиксирован относительно скобы тормозы, а другим своим концом относительно кронштейна тормоза. Зафиксированный относительно кронштейна тормоза концевой участок выполнен в виде буртика, который сидит в кольцевом пазе направляющей балки. Для предохранения буртика служит дополнительное кольцо, которое окружает направляющую балку и распространяется поверх буртика и таким образом предохраняет его.
Также из EP 2 233 767 A1 известна направляющая тормозной скобы, у которой внутри на кольце предусмотрена крепежная структура, блокирующая кольцо в кольцевом пазе в обращенном от сильфона продольном направлении. С помощью этой продольной блокировки кольца имеющий форму буртика концевой участок сильфона надежно удерживается в пазе направляющей балки даже тогда, когда сильфон, например, во время процесса монтажа, сильно сплющивается.
Задачей изобретения является получить направляющую тормозной скобы и направляющую балку, с помощью которых может дополнительно, а также долговечно улучшаться позиционирование сильфона и/или кольца на направляющей балке.
Для решения этой задачи предлагается направляющая тормозной скобы с признаками п.1 формулы изобретения и направляющая балка для направляющей тормозной скобы с признаками п.7 формулы изобретения.
Направляющая балка снабжена впадиной со сдвигом относительно дна кольцевого паза в продольном направлении. Выполненная на кольце крепежная структура прилегает к стенке этой впадины. Для достижения геометрического замыкания эта стенка является стенкой, обращенной к кольцевому пазу, то есть направленной к кольцевому пазу.
Для уплотнения сформированного на сильфоне буртика (выступ) этот буртик снабжен сформированной на буртике уплотняющей кромкой. Таким образом происходит полный в окружном направлении контакт этой уплотняющей кромки со ступенчатым поперечным сечением кольцевого паза, благодаря чему достигается особенно хорошее и долговечное уплотнение сильфона относительно направляющей балки.
Разные варианты осуществления изобретения указаны в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.
Так, в отношении направляющей балки направляющей тормозной скобы предлагается, чтобы впадина, блокирующая кольцо в продольном направлении, находилась между кольцевым пазом и тем концом из двух концов направляющей балки, который расположен ближе к кольцевому пазу. Этим расположенным ближе концом является тот, которым направляющая балка закреплена на кронштейне дискового тормоза.
Предпочтительно впадина представляет собой распространяющийся по периметру направляющей балки паз, глубина которого меньше глубины кольцевого паза в области дна паза.
Впадина может быть выполнена на направляющей балке либо, будучи пространственно отделена от кольцевого паза, либо кольцевой паз образует вместе с впадиной разделенное ступенью, общее пазовое пространство, при этом стенка распространяется от ступени наружу. В этом случае к ступени прилегает буртик сильфона, а на стенку опирается крепежная структура кольца. Предпочтительно к ступени прилегает только буртик сильфона, а на стенку впадины опирается только крепежная структура кольца.
Далее, предлагается, чтобы радиальная высота ступени составляла от одной трети до двух третей глубины кольцевого паза в области дна паза. Кроме того, дно паза в осевом направлении должно иметь ширину, которая в пять-десять раз больше распространяющейся в осевом направлении ширины ступени.
В отношении сильфона одним из вариантов осуществления предлагается, чтобы уплотняющая кромка была сформирована на буртике со стороны, обращенной от сильфона. За счет уплотняющей кромки увеличивается общая ширина буртика в продольном направлении сильфона. Несмотря на это, предотвращается затруднение дополнительной уплотняющей кромкой вставления буртика в кольцевой паз. Потому что по одному из предпочтительных вариантов осуществления уплотняющая кромка сформирована на внутренней поверхности буртика. Уплотняющая кромка может быть также сформирована на обращенной от сильфона торцевой поверхности буртика. Предпочтительно уплотняющая кромка опирается на дно кольцевого паза, на впадину, расположенную с осевым сдвигом относительно дна паза, и на ступень между кольцевым пазом и впадиной. Дополнительно уплотняющая кромка может опираться на крепежную структуру, которая является составной частью окружающего направляющую балку, распространяющегося поверх наружной стороны буртика кольца, и блокирует это кольцо в обращенном от сильфона продольном направлении. Это приводит к особенно плотной посадке. Кроме того, свободный конец уплотняющей кромки должен был бы быть направлен наружу. Тогда уплотняющая кромка при вводе буртика в кольцевой паз с самого начала ввода автоматически прижимается в направлении буртика, так что вставка буртика в кольцевой паз может осуществляться просто и без большого сопротивления.
По другому варианту осуществления сильфона на обращенной от сильфона торцевой поверхности буртика образован выступ и зазор, которые уплотняющая кромка по меньшей мере частично перекрывает, при этом уплотняющая кромка выполнена упруго пружинящей относительно выступа. Таким образом, упругая уплотняющая кромка при вводе буртика в кольцевой паз может отпружинивать в направлении выступа, благодаря чему уплотняющая кромка не затрудняет ввод буртика в кольцевой паз. Когда буртик размещен в кольцевом пазе, уплотняющая кромка отпружинивает, благодаря чему она прилегает к ступенчатому поперечному сечению кольцевого паза и осуществляет здесь особенно хорошее уплотнение. Благодаря выполненному на буртике выступу может, кроме того, заданным образом ограничиваться путь движений уплотняющей кромки относительно буртика.
По другому варианту осуществления буртик на своей внутренней поверхности снабжен по меньшей мере двумя углублениями, проходящими параллельно друг другу по внутреннему периметру буртика. Поэтому буртик на своей внутренней поверхности имеет поперечное сечение, похожее на волну.
Благодаря этому может увеличиваться число заданных линий контакта между буртиком и дном паза. Вследствие этого увеличения количества заданных линий контакта повышается уплотняющее действие буртика в направлении направляющей балки, и, кроме того, улучшается также посадка буртика в кольцевом пазе направляющей балки.
Два примера осуществления изобретения поясняются ниже с помощью чертежей. На них показано:
фиг.1: на частично рассеченном виде в перспективе дисковый тормоз транспортного средства с плавающей конструкцией тормозной скобы, при этом тормозной диск и тормозные накладки дискового тормоза не показаны;
фиг.2: на увеличенном по сравнению с фиг.1 изображении направляющая балка, закрепленная на кронштейне дискового тормоза;
фиг.2a: увеличенное изображение фрагмента, обозначенного IIa на фиг.2;
фиг.2b: увеличенное изображение фрагмента, обозначенного IIb на фиг.2;
фиг.2c: изображение, аналогичное фиг.2a, b, однако с альтернативным вариантом осуществления уплотняющей кромки сильфона;
фиг.3: воспроизведенный в перспективе, частично рассеченный сильфон, и
фиг.4: на изображении в сечении другой вариант осуществления направляющей тормозной скобы, включая направляющую балку, сильфон и предохраняющее сильфон кольцо.
Воспроизведенный на фиг.1 дисковый тормоз для транспортного средства и, в частности, для прицепа большегрузного автомобиля промышленного назначения состоит в первую очередь из закрепленного на оси транспортного средства кронштейна 1 тормоза и скобы 1 тормоза, закрепленной плавающим образом, т.е. с возможностью скользящего движения, на кронштейне 1 тормоза. Другие, тоже важные конструктивные элементы дискового тормоза не воспроизведены, так как они менее значимы в рамках пояснения изобретения. Это относится, например, к вращающемуся вокруг оси 3 вращения тормозному диску и к расположенным в нише 5 для накладок тормозным накладкам дискового тормоза.
Кронштейн 1 тормоза представляет собой так называемый безрамный кронштейн тормоза. Он выполнен плоско и не охватывает или не перебрасывается на тормозной диск. Он распространяется параллельно тормозному диску, а также поперек оси 3 вращения тормозного диска, и посредством подобного зеву отверстия 4 он может неподвижно крепиться на части шасси транспортного средства, например, на балке моста, у которой обозначена только ее средняя линия 3. На своем конце балка моста снабжена опорным узлом для колеса транспортного средства и тормозного диска, оба которые вращаются при этом вокруг оси вращения, совпадающей со средней линией 3.
Кронштейн 1 тормоза с обращенной от балки моста стороны снабжен выемкой, в которой с небольшим зазором сидит внутренняя относительно транспортного средства из двух тормозных накладок, так что тормозные моменты отводятся этой тормозной накладкой непосредственно на кронштейн 1 тормоза. Наружная из двух тормозных накладок, в отличие от этого, сидит в тормозной скобе 2, которая для этой цели снабжена опорными поверхностями, воспринимающими тормозные моменты наружной тормозной накладки.
Тормозные моменты, соответственно, моменты реакции тормоза, действующие так на опертую плавающим образом тормозную скобу 2, должны передаваться на неподвижный относительно шасси кронштейн 1 тормоза. Для этой цели тормозная скоба 2 установлена на кронштейне 1 тормоза на двух подшипниках 6 скольжения подвижно в продольном направлении. При этом один, изображенный на чертеже подшипник 6 выполнен в виде неподвижного подшипника, а другой подшипник в виде плавающего подшипника. Неподвижным подшипником обычно и также здесь называется точно работающая осевая направляющая, которая при эксплуатации тормоза направляет тормозную скобу с наиболее низким возможным трением, чтобы таким образом двигать тормозные накладки относительно вращающегося тормозного диска.
Со стороны кронштейна 1 тормоза к осевой направляющей относится продолговатую направляющую балку 10. Своим расположенным со стороны тормоза, лежащим на фиг.1 справа конце 60 она посредством болта 12 жестко закреплена относительно кронштейна 1 тормоза. Гладко обработанная цилиндрическая наружная сторона 14 направляющей балки 10 образует первый элемент осевой направляющей 6.
Со стороны тормозной скобы 2 к осевой направляющей 6 относится вставленная в сверление 20 тормозной скобы 2 втулка 22 подшипника. Цилиндрическое сверление 20 выполнено непосредственно в материале тормозной скобы 2. Втулка 22 подшипника представляет собой предпочтительно втулку подшипника скольжения с постоянной смазкой, цилиндрическая внутренняя стенка которой образует второй элемент осевой направляющей 6.
Чтобы предотвратить проникновение пыли и грязи в область этой направляющей, с двух концов направляющей предусмотрены уплотнения. В направлении кронштейна 1 тормоза для уплотнения предусмотрен сильфон 16, подробности которого еще подробнее поясняются далее. Другой, то есть обращенный от кронштейна 1 тормоза конец направляющей уплотнен колпачком 17, который надет на имеющееся там отверстие в тормозной скобе 2.
С помощью фиг.2 и 3 далее описываются подробности уплотнения в направлении кронштейна 1 тормоза.
Сильфон 16, окружающий направляющую балку 10 на некоторой части длины, на своем левом на чертеже, т.е. обращенном от кронштейна 1 тормоза конце уплотнен относительно тормозной скобы 2 имеющимся там уплотнительным участком 19. Для этого уплотнительный участок 19, как показано на фиг.1, сидит соответственно выполненной, окружающей направляющую балку 10 выточке тормозной скобы 2.
Другой, т.е. обращенный к кронштейну 1 тормоза концевой участок 39 сильфона 16 закреплен вблизи кронштейна 1 тормоза прямо на направляющей балке 10. Для этой цели направляющая балка 10 на своей в остальном цилиндрической наружной стороне 14 вблизи наружной стороны 1a кронштейна 1 тормоза снабжен окружным кольцевым пазом 30. В образованном кольцевым пазом 30, по существу прямоугольном поперечном сечении сидит буртик 31, который образует обращенный к кронштейну 1 тормоза концевой участок сильфона 16. Буртик 31 имеет неизменное по своему периметру, примерно прямоугольное поперечное сечение, и он является цельной составной частью сильфона 16, состоящего из упругого материала и предпочтительно из резины. Он находится преимущественно внутри и небольшой частью вне поперечного сечения кольцевого паза 30.
Буртик 31 имеет сформированную на буртике 31 уплотняющую кромку 40, которая, как можно понять из фиг.2 и 3, сформирована на буртике 31 в окружном направлении. Уплотняющая кромка 40 сформирована на буртике 31 цельно, так что уплотняющая кромка 40 состоит из того же самого упругого материала. Уплотняющая кромка 40 по меньшей мере своим свободным концом выступает в продольном направлении сильфона 16, так что за счет уплотняющей кромки 40 увеличена ширина буртика 31. Ножка уплотняющей кромки 40 сформирована на внутренней поверхности 41 буртика 31 (фиг.2a, b), указывающей к средней оси направляющей балки 10. Начинаясь от этой внутренней поверхности 41, уплотняющая кромка 40 своим свободным концом распространяется наружу, при этом она распространяется наружу под углом по существу 45° к внутренней поверхности 41.
Уплотняющая кромка 40 может быть также сформирована на обращенной от сильфона 16 торцевой поверхности 43 буртика 31 (фиг.2c). Соответственно этому уплотняющая кромка 40 опирается на дно 48 кольцевого паза 30, на расположенную с осевым сдвигом относительно дна 48 паза впадину 50 и на ступень 51 между кольцевым пазом 30 и впадиной 50. Дополнительно уплотняющая кромка 35 опирается на крепежную структуру 35, которая является составной частью окружающего направляющую балку 10, распространяющегося поверх наружной стороны буртика 31 кольца 33, и блокирует кольцо 33 в обращенном от сильфона 16 продольном направлении. Начиная от торцевой поверхности 43, уплотняющая кромка 40 распространяется своим свободным концом тоже наружу.
На обращенной к кронштейну 1 тормоза торцевой поверхности 43 буртика 31 в окружном направлении выполнен выступ 44 в виде выпуклости и зазор 45. Выступ 44 выполнен по существу на середине высоты буртика 31, но может быть также выполнен в концевых областях торцевой поверхности 43 буртика 31. Уплотняющая кромка 40 перекрывает выступ 44, соответственно, зазор 45 на некоторой отдельной области выступа 44, соответственно, зазора 43. Зазор 43, соответственно, свободное пространство выполнено между выступом 44 и уплотняющей кромкой 40, так что уплотняющая кромка 40 может отпружинивать в направлении выступа 44. Таким образом, уплотняющая кромка 40 является упругой в направлении выступа 44 и при этом подвижной в направлении торцевой поверхности 43.
На внутренней поверхности 41 буртика 31 выполнены два проходящих параллельно друг другу имеющих форму паза углубления 46, которые распространяются по всему периметру сильфона 16. Вследствие углублений 46 внутренняя поверхность 41 имеет волнистую форму. За счет волнистой формы может увеличиваться количество заданных линий 47 контакта внутренней поверхности 41 буртика 41 с дном 48 кольцевого паза 30, так как выполненные рядом с углублениями 46 выпуклости 49 линейно прилегают ко дну 48 кольцевого паза 30.
В области ножки уплотняющей кромки 40 внутренняя поверхность 41 тоже имеет выпуклость 49, так что также в этой области привязки выполнена линия 47 контакта внутренней поверхности 41 с дном 48 паза.
Кольцевой паз 30 имеет дно 48 паза и противоположные, расположенные под прямым углом ко дну 48 паза боковые стенки. Более удаленная от кронштейна 1 тормоза стенка паза распространяется от дна 48 паза радиально наружу к цилиндрической наружной стороне направляющей балки 10. Эта стенка паза, так же, как и сам кольцевой паз 30, имеет в соответствии с фиг.2a высоту H.
Стенка паза, расположенная ближе к кронштейну 1 тормоза, в отличие от этого, разделена надвое, так как к кольцевому пазу 30 в осевом направлении присоединяется впадина 50 меньшего поперечного сечения. При этом впадина 50 вместе с кольцевым пазом 30 образует одно общее пазовое пространство.
Это достигается таким образом, что имеется окружная ступень, соответственно, окружной уступ 51. Так получаются два расположенных в продольном направлении со сдвигом друг относительно друга участка 52 и 53 стенки. К более низко расположенному участку 52 стенки и/или к грани степени 51 прилегает уплотняющая кромка 40, как, в частности, можно понять из фиг.2a и 2b.
A
R
В показанном на фиг.2, 2a, 2b варианте осуществления поперечного сечения паза ступенчатый уступ 51 имеет радиальную высоту H, которая только приблизительно составляет ½ глубины кольцевого паза 30. Рассматриваемая в продольном направлении направляющей балки 10 ширина B уступа 51 и вместе с тем ширина впадины 50 существенно меньше, чем ширина B дна 48 кольцевого паза 30.
Для предохранения опертого на дно 48 паза буртика 31 в кольцевом пазе 30 и одновременно уплотнения его относительно кольцевого паза 30 имеется дополнительное кольцо 33. Это кольцо оказывает на буртик 31 давление, направленное внутрь, то есть к средней оси направляющей балки 10, и удерживает его таким образом в кольцевом пазе 30.
Кольцо 33 в окружном направлении состоит из трех больших окружных сегментов и трех меньших окружных сегментов, при этом большие и меньшие сегменты соответственно чередуются. Кольцо 33 снабжено окружным продольным участком 34, которым кольцо 33 распространяется наружу поверх буртика 31 и опирается на буртик 31 снаружи. Таким образом буртик 31 для достижения достаточного уплотнения по всему своему периметру вдавливается в кольцевой паз 30. Так как буртик 31 охватывается на всем своем периметре, достигается хорошее уплотнение сильфона 16 относительно направляющей балки 10.
На каждом из других, заметно более коротких в окружном направлении сегментах кольцо 33 внутри снабжено крепежной структурой 35 в виде пружиняще податливого носика. Каждая из этих крепежных структур 35 доходит радиально внутрь до поперечного сечения расположенной рядом с кольцевым пазом 30 впадины 50, и таким образом фиксирует кольцо 33 на направляющей балке 10, вследствие чего кольцо в обращенном от сильфона 16 продольном направлении блокировано относительно направляющей балки. Дополнительно кольцо 33 может опираться непосредственно на кронштейн 1 тормоза.
На фиг.2a на сечении одного из меньших окружных сегментов показано, что каждая крепежная структура 35 представляет собой выступающий внутрь носик кольца 33, который опирается на обращенную к кольцевому пазу 30 стенку 53 впадины 50. Благодаря этой блокировке кольцо 33 не может отклоняться на фиг.2a вправо, и причем невзирая на его возможную опору на кронштейн 1 тормоза. Достигнутая таким образом фиксация положения кольца 33 в продольном направлении, как описано, предпочтительна прежде всего при монтаже тормозной скобы.
Так как пазовое пространство в своей совокупности имеет ступенчатое поперечное сечение, имеющее распространяющуюся от дна 48 паза до ступени 51 нижнюю стенку 52 паза и распространяющуюся от ступени 51 до цилиндрической наружной стороны направляющей балки 10 верхнюю стенку 53, крепежная структура 35 кольца 33 прилегает только к этой верхней стенке 53.
С помощью ступени 51 достигается заданное разделение прилегания буртика 31, в частности уплотняющей кромки 40 буртика 31, и прилегания кольца 33, в частности крепежной структуры 35 кольца. Потому что ступень 51 приводит к разделению на нижнюю, соответственно, внутреннюю стенку 52 паза и расположенную со сдвигом относительно нее в продольном направлении верхнюю, соответственно, наружную стенку 53 паза, при этом на стенку 52 в продольном направлении опирается только буртик 31 сильфона 16, а на стенку 53 только кольцо 33. Эти меры способствуют дополнительному, а также долговечному улучшению позиционирования сильфона 16 и/или кольца 33 на направляющей балке 10.
На фиг.4 воспроизведен второй вариант осуществления. В нем впадина 50 не является частью одного общего пазового пространства с вмещающим буртик 31 кольцевым пазом 30. Вместо этого впадина 50 не только сдвинута в осевом направлении, но и выполнена на направляющей балке 10, будучи пространственно отделена от кольцевого паза 30. Для этого направляющая балка снабжен отдельным вторым пазом 50, который здесь имеет поперечное сечение прямоугольного паза. Но впадина может также представлять собой паз 50, имеющий V-образное поперечное сечение, при этом его направленная к кольцевому пазу 30 стенка 53 для достижения наилучшего возможного геометрического замыкания должна была бы быть расположена перпендикулярно цилиндрической наружной поверхности направляющей балки 10, как это также происходит у прямоугольной в поперечном сечении впадины 50 в соответствии с фиг.4.
Между кольцевым пазом 30 и пространственно отделенной впадиной 50 направляющая балка 10 может иметь нормальный цилиндрический диаметр своей наружной стороны 14. Однако здесь возможен также другой, меньший диаметр.
Итак, в варианте осуществления в соответствии с фиг.4 достигается строгое пространственное разделение функциональных областей. В кольцевом пазе 30 сидит буртик 31 сильфона 16, кроме того, кольцевой паз 30 служит также исключительно для помещения этого буртика. В отличие от этого, тоже имеющая форму паза впадина 50 служит только для создания обращенной к кольцевому пазу 30 стенки 53, на которую крепежная структура 35 кольца 33 может опираться в продольном направлении. При этом впадина 50 находится между кольцевым пазом 30 и тем концом 60 из двух концов направляющей балки 10, который расположен ближе к кольцевому пазу 30.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 Кронштейн тормоза
1a Наружная сторона кронштейна тормоза
2 Тормозная скоба
3 Ось вращения, балка моста, имеющая среднюю линию
4 Отверстие
5 Ниша для накладок
6 Подшипник скольжения, осевая направляющая
10 Направляющая балка
12 Болт
14 Наружная сторона
16 Сильфон
17 Колпачок
19 Уплотнительный участок
20 Сверление
21 Средняя ось
22 Втулка подшипника
30 Кольцевой паз
31 Буртик
33 Кольцо
34 Продольный участок
35 Структура
39 Концевой участок
40 Уплотняющая кромка
41 Внутренняя поверхность
42 Внутреннее пространство
43 Торцевая поверхность
44 Выступ
45 Зазор
46 Углубление
47 Линии контакта
48 Дно паза
49 Выпуклость
50 Впадина, паз
51 Ступень, уступ
52 Стенка
53 Стенка
60 Конец направляющей балки
H Высота уступа
A
B Ширина уступа
R
B Ширина кольцевого паза
T Глубина кольцевого паза