РЕГУЛИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСКОВОГО ТОРМОЗНОГО МЕХАНИЗМА
ADJUSTMENT DEVICE FOR DISK BRAKE MECHANISM

Изобретение относится к регулировочному устройству для дискового тормозного механизма, в частности пневматически управляемого дискового тормозного механизма, в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.
Регулировочные устройства для дисковых тормозных механизмов существуют в различных вариантах выполнения. Из DE 102004037771 А1 известно регулировочное устройство для дискового тормозного механизма, причем в данном случае дается ссылка на полный текст данного документа. Данное регулировочное устройство предназначено для пневматически управляемого дискового тормозного механизма, в частности, в варианте выполнения с выдвижным суппортом. Также оно может использоваться и в пневматически управляемых дисковых тормозных механизмах с неподвижным суппортом или поворотным суппортом.
Пневматически управляемые дисковые тормозные механизмы относятся, между тем, к стандартным вариантам оснащения тяжелых грузовых автомобилей.
Таким дисковым тормозным механизмам для формирования требуемого зажимного усилия необходима механическая передача, так как усилие пневматически нагруженного тормозного цилиндра ограничено уровнем давления (в настоящее время примерно 10 бар) и лимитированными габаритными размерами тормозного цилиндра. У известных в настоящее время пневматически управляемых дисковых тормозных механизмов имеют место передаточные отношения от 10:1 до 20:1. Ход поршня тормозного цилиндра составляет от 50 до 75 мм, и, таким образом, длина хода при зажиме для осуществления прижима тормозных колодок к тормозному диску составляет примерно 4 мм.
Толщина слоя фрикционного материала тормозных колодок составляет порядка 20 мм; так как установлены две колодки, то, тем самым, без учета износа диска, имеет место износ примерно в 40 мм. Это значение многократно больше вышеупомянутой длины хода при зажиме. Поэтому имеется необходимость регулировки тормозного механизма посредством устройства, соответственно износу накладок. К известному уровню техники относится автоматическое устройство регулировки износа, посредством которого добиваются того, что так называемый воздушный люфт, т.е. зазор между тормозными накладками и тормозным диском в нерабочем состоянии, вне зависимости от состояния износа и поведения при износе тормозных накладок, удерживается на постоянном уровне.
Очень часто в грузовых автомобилях можно найти дисковые тормозные механизмы, имеющие регулятор, концентрично расположенный в полом пространстве резьбового плунжера и эксцентрично через приводной элемент (к примеру, переключающий палец или зубчатое колесо), приводимый в действие от тормозного рычага. В процессе торможения соединенный со штоком поршня тормозного цилиндра тормозной рычаг выполняет вращательное движение. Прежде чем, посредством механизма подсоединения регулятора (к примеру, переключающей вилки и переключающего пальца или зубчатого колеса), вращательное движение рычага будет введено в регулятор, должен быть преодолен так называемый свободный ход. Этот ход для величины так называемого воздушного люфта имеет решающее значение, так как в процессе этого движения процесс регулирования не активируется, и величина хода при зажиме представляет собой, тем самым, величину воздушного люфта. После преодоления этого свободного хода регулятор переводится во вращательное движение, и за счет соединения с резьбовым плунжером или трубой начинается процесс регулировки.
DE 102004037711 А1 описывает такой регулятор, представленный на фиг.12. Он содержит, в основном, следующие функциональные элементы:
- вал 2
- упорное кольцо 3
- осевой подшипник 5
- втулку с буртиком или распорную втулку 19
- переключающую вилку или приводное кольцо 6
- шариковую муфту 7
- конусное сцепление 17
- цилиндрическую пружину 12.
Документ DE 102004037711 А1 приводится здесь в качестве ссылки. Регулировочное устройство должно выполнять, в основном, две функции:
1) автоматическую регулировку воздушного люфта,
2) ручную регулировку механизма регулятора при замене тормозных накладок.
При установке новых тормозных накладок упоры, которые прижимают накладки к тормозному диску, должны быть возвращены в исходное положение. Это осуществляется посредством вращения в обратном направлении резьбовых плунжеров (труб с резьбой или установочных винтов), которые во время использования тормозного механизма посредством работающего в автоматическом режиме регулировочного устройства, в соответствии с величиной износа накладок, выкручиваются.
При вращении в обратном направлении установочных винтов следует обращать внимание на то, что при этом не следует прилагать слишком большого усилия, превышающего ограничения. Если же это произойдет, то возникнет опасность того, что механизм регулировки после замены тормозных накладок не сможет работать, так как сила зажима установочных винтов с ограничением больше, чем создаваемый регулировочным устройством момент регулировки.
Как указывалось ранее, при установке новых накладок установочные винты посредством вращения вручную на регуляторе отводятся в исходное положение. Так как визуальный контроль соответствующего конечного положения установочных винтов невозможен, необходимо механическое, явно ощутимое ограничение обратного вращения.
Задача настоящего изобретения состоит, поэтому, в создании регулировочного устройства с ограничением обратного вращения, причем вышеперечисленные недостатки устраняются или существенно снижаются, а также создаются дополнительные преимущества.
Задача решается посредством регулировочного устройства с признаками пункта 1 формулы изобретения.
Задача решается также посредством дискового тормозного механизма с признаками пункта 8 формулы изобретения.
Между регулировочным устройством, которое выполнено с возможностью вставки в установочный винт, и установочным винтом расположено устройство блокировки, которое образует ограничитель в тангенциальном направлении относительно направления вращения для установочного винта. При этом в предпочтительном варианте выполнения добиваются того, что при возврате установочного винта в исходное положение посредством регулировочного устройства предотвращается зажим шпинделя устройством блокировки, так как ограничитель в тангенциальном направлении прерывает вращательное движение.
Предпочтительные варианты выполнения изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Так как вращение в обратном направлении установочного винта осуществляется посредством регулировочного устройства, и регулятор или регулировочное устройство находится в непосредственном зацеплении с установочным винтом, то возможно ограничение обратного вращения посредством регулятора, при этом нет необходимости в осуществлении дорогостоящих изменений.
Когда установочный винт достигает положения установки накладок, то регулятор оказывается максимально введенным в установочный винт. Установочный винт осуществляет относительно соединительного кольца регулятора вращательное движение. Между торцевой стороной установочного винта и регулятора расположен выполненный с возможностью деформации или смещения профилированный блокирующий элемент. Соединительное кольцо регулятора имеет в предпочтительном варианте выполнения, к примеру, аналогичные зубьям пилы, предназначенные для блокирующего элемента, торцевые зубья.
Если установочный винт вращается в обратном направлении, то в конце регулировки происходит контакт с блокирующим элементом. Блокирующий элемент посредством торцевой стороны установочного винта аксиально деформируется или смещается до тех пор, пока не произойдет вхождение профиля в зубчатый венец соединительного кольца. Так как соединительное кольцо посредством втулки с буртиком и упорного кольца регулятора закреплено на дисковом тормозном механизме, к примеру на его суппорте, то установочный винт не может более вращаться в обратном направлении. Посредством этого реализован действующий в направлении периферии ограничитель обратного хода. Заклинивание установочного винта может быть, таким образом, предотвращено. При приведении в действие тормозного механизма установочный винт может отвинчиваться от регулятора без преодоления большой силы трения или усилия зажима ограничителя.
Альтернативный вариант выполнения изобретения предусматривает наличие торцевых зубьев на установочном винте. При этом установочный винт входит в зацепление с торцевыми зубьями при достижении установочного положения накладок непосредственно в торцевые зубья соединительного кольца на регуляторе. Вследствие этого, установочный винт не может более вращаться в обратном направлении. Так как и в таком варианте решения ограничитель действует в тангенциальном направлении, заклинивания не происходит. Таким образом, с использованием небольших усилий возможно отвинтить установочный винт от ограничителя. Функционирование механизма автоматического регулирования обеспечивается, таким образом, без ограничений.
Аксиальная подвижность блокирующего элемента возможна, к примеру, за счет наличия, по меньшей мере, одного выступа, который находится в зацеплении с углублением втулки из упругого материала. Блокирующий элемент может содержать пружинящие крючки, предназначенные для введения в зацепление с соответствующими углублениями соединительного кольца.
Дисковый тормозной механизм, в частности пневматически управляемый дисковый тормозной механизм, содержит вышеописанное регулировочное устройство.
Изобретение разъясняется более детально со ссылкой на приведенные чертежи, на которых показано следующее:
фиг.1 - суппорт дискового тормозного механизма в частичном разрезе, с установочным винтом и регулировочным устройством в соответствии с изобретением,
фиг.2 - первый предпочтительный вариант выполнения регулировочного устройства в соответствии с изобретением, в частичном разрезе,
фиг.3 - вид в перспективе первого предпочтительного варианта выполнения блокирующего элемента,
фиг.4 - второй предпочтительный вариант выполнения регулировочного устройства в соответствии с изобретением, в частичном разрезе,
фиг.5 - вид в перспективе второго предпочтительного варианта выполнения блокирующего элемента,
фиг.6 - третий предпочтительный вариант выполнения регулировочного устройства в соответствии с третьим предпочтительным вариантом выполнения блокирующего элемента, в частичном разрезе,
фиг.7 - вид в перспективе третьего предпочтительного варианта выполнения блокирующего элемента,
фиг.8 - четвертый предпочтительный вариант выполнения регулировочного устройства в соответствии с четвертым предпочтительным вариантом выполнения блокирующего элемента, в частичном разрезе,
фиг.9 - вид в перспективе четвертого предпочтительного варианта выполнения блокирующего элемента,
фиг.10 - пятый предпочтительный вариант выполнения регулировочного устройства в соответствии с изобретением, в частичном разрезе,
фиг.11 - вид в перспективе установочного винта с зубьями,
фиг.12 - регулировочное устройство в соответствии с известным уровнем техники, в частичном разрезе,
фиг.13 - дисковый тормозной механизм, схематично.
Элементы с одинаковыми или аналогичными функциями обозначены на фигурах одинаковыми ссылочными позициями.
При пояснении конструкции и функционирования пневматического дискового тормозного механизма согласно фиг.13 следует сослаться на соответствующее описание DE 19729024 С1. На фиг.13 представлены следующие компоненты: дисковый тормозной механизм 20, тормозной диск 21, суппорт 22 дискового тормозного механизма, тормозные накладки 23, траверса 24, установочные винты 25 и 26, упоры 27, цепные колеса 28, цепь 29, эксцентрик 30 и вращающийся рычаг 31, имеющий приводной элемент 32, который находится во взаимодействии с переключающей вилкой регулировочного устройства 1. Регулировочное устройство 1 расположено в данном случае в регулировочном винте 25.
Такого рода регулировочное устройство 1 будет поясняться далее более детально. Регулировочное устройство 1 подходит также и для дисковых тормозных механизмов, приводимых в действие посредством электродвигателя.
Фиг.1 демонстрирует суппорт 22 дискового тормозного механизма 20 в частичном разрезе, с установочным винтом 25 и с регулировочным устройством 1 в соответствии с изобретением, которое помещено в установочный винт 25. Установочный винт 25 снизу снабжен упором 27 (см. также фиг.13), причем здесь он показан в исходном положении для осуществления установки или смены накладки.
Регулировочное устройство 1 имеет следующие конструктивные элементы, которые в данном случае показаны не все: ходовой винт с приводной цапфой на его верхнем конце; упорное кольцо 3 для закрепления регулировочного устройства 1 в суппорте 22 дискового тормозного механизма; втулка 4 с буртиком, которая без возможности прокручивания соединена с упорным кольцом 3 и имеет верхний буртик с расположенной под ним поверхностью качения для шариков упорного подшипника; приводное кольцо, соединенное с переключающей вилкой, которая соединена с вращающимся рычагом 31; шариковая муфта с соединительным кольцом 8, которое взаимодействует с втулкой 14 из упругого материала; и цилиндрическая пружина, которая расположена во втулке 14 из упругого материала и опирается на профилированную шайбу. Общий принцип функционирования регулировочного устройства 1 подробно описан в DE 102004037771 А1, со ссылкой на фиг.5, на что здесь дается указание.
Обратимся к фиг.2, 4, 6 и 8, которые демонстрируют первый, второй, третий и четвертый варианты выполнения, в качестве примеров, в частичном разрезе, регулировочного устройства 1 в соответствии с изобретением, с первым, вторым, третьим и четвертым вариантами выполнения блокирующего элемента 5 в соответствии с изобретением.
Между нижней стороной соединительного кольца 8 и верхней стороной установочного винта 25 расположено устройство блокировки. В данных предложенных на рассмотрение вариантах выполнения устройство блокировки имеет, соответственно, выполненный с возможностью деформации или смещения, профилированный блокирующий элемент 5. Соединительное кольцо 8 регулятора 1 предпочтительно содержит аналогичные зубьям пилы, предназначенные для блокирующего элемента, торцовые зубья. Если установочный винт вращается в обратном направлении, то в конце регулировки происходит контакт с блокирующим элементом 5. Блокирующий элемент 5 посредством торцевой стороны установочного винта 25 аксиально деформируется или смещается до тех пор, пока не произойдет введение профиля в зубчатый венец соединительного кольца 8. Так как соединительное кольцо 8 зафиксировано посредством втулки с буртиком и упорного кольца 3 регулятора 1, то установочный винт 25 не может более вращаться в обратном направлении. Посредством этого реализуется действующий в направлении периферии ограничитель обратного хода. Тем самым, может быть предотвращено заклинивание установочного винта 25. При приведении в действие тормозного механизма установочный винт 25 может посредством регулятора 1 без преодоления большой силы трения или усилия зажима отвинчиваться от ограничителя.
Соответствующие блокирующие элементы 5 представлены на фиг.3, 5, 7 и 9 в качестве первого, второго, третьего и четвертого вариантов выполнения.
Различные блокирующие элементы 5 имеют соответственно расположенные внутри выступы 6 для соединения без возможности вращения с проходящими в аксиальном направлении выемками 33 втулки 14 из упругого материала. Вследствие этого, блокирующие элементы 5 располагаются на пружинной втулке 14 соответственно с возможностью аксиального смещения.
Блокирующий элемент в соответствии с первым вариантом выполнения согласно фиг.3 имеет по внешней периферии пружинящие крючки 7, предназначенные для введения в зацепление с соответствующими выемками соединительного кольца 8.
На фиг.5 представлен второй предпочтительный вариант выполнения блокирующего элемента 5, причем крючки 7 установлены соответственно на упругих серьгах 9.
На фиг.7 показан третий предпочтительный вариант выполнения блокирующего элемента 5. Здесь показаны зубья зубчатого профиля 10 на внешней периферии и расположенные внутри элементы 11 возвратной пружины для взаимодействия с установочным винтом 25.
Фиг.9 иллюстрирует четвертый предпочтительный вариант выполнения блокирующего элемента 5. Зубья зубчатого профиля 10 расположены при этом на внешней периферии. Этим блокирующим элементом 5 является, к примеру, неподвижное кольцо.
Следующим вариантом выполнения является размещение торцевых зубьев на установочном винте 25, и этот вариант представлен на фиг.10 и 11. При таком решении установочный винт 25 посредством сформированного на нем с торцевой стороны зубчатого венца 12 при достижении установочного положения накладок входит в зацепление непосредственно с соответствующим расположенным с торцевой стороны зубчатым венцом соединительного кольца 8 на регуляторе 1. Вследствие этого, установочный винт не может более вращаться в обратном направлении. Так как и при данном решении ограничитель работает в тангенциальном направлении, то не происходит заклинивания и, таким образом, возможно отвинтить установочный винт 25 с приложением небольшого усилия от ограничителя. Функционирование системы автоматического регулирования обеспечивается, тем самым, без ограничений.
Изобретение не ограничено описанными выше вариантами выполнения. Оно может быть модифицировано в рамках приложенной формулы изобретения.