СИСТЕМА, СОДЕРЖАЩАЯ УЗЕЛ СТУПИЦЫ И ТОРМОЗНОЙ ДИСК
SYSTEM CONTAINING HUB ASSEMBLY AND BRAKE DISK

Область техники
Настоящее изобретение относится к системе, содержащей узел ступицы и тормозной диск для транспортных средств согласно преамбуле пункта 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Подвеска колеса для транспортного средства содержит невращающийся вал с цапфой и смонтированный на цапфе узел подшипника колеса, на котором установлен узел ступицы. Обод колеса с шиной и тормозным диском может быть установлен на узел ступицы таким образом, что обод, шина и тормозной диск во время движения транспортного средства вращаются вокруг цапфы вала. Когда необходимо осуществить торможение транспортного средства, тормозные колодки прижимаются к боковым сторонам тормозного диска, тормозя, тем самым, вращение шины и, следовательно, движение транспортного средства. Устойчивость, с которой тормозной диск должен быть установлен на узел ступицы, чтобы выдерживать большие силы, воздействию которых тормозной диск подвергается в течение срока службы, затрудняет снятие тормозного диска с узла ступицы при необходимости замены изношенного тормозного диска новым.
Для облегчения снятия тормозного диска с узла ступицы и уменьшения теплопередачи между тормозным диском и узлом ступицы можно обеспечить между тормозным диском и узлом ступицы промежуточные элементы.
В WO 2008/036033 А1 упоминается присоединение тормозного диска к узлу ступицы, при этом внутренняя периферийная поверхность тормозного диска снабжена канавками, направленными радиально наружу, а узел ступицы содержит внешние выступы для взаимодействия с упомянутыми канавками, и в упомянутых канавках на тормозном диске расположены промежуточные элементы для передачи крутящего момента и энергии между ступицей и тормозным диском, когда тормозной диск установлен на узел ступицы.
В EP 0864053В1 упоминается присоединение тормозного диска к узлу ступицы, при этом внутренняя периферийная поверхность тормозного диска снабжена опорными элементами, выступающими радиально внутрь, ступица содержит радиально выступающие кулачки на наружной периферийной поверхности, и промежуточные элементы для передачи крутящего момента и энергии между кулачками на ступице и опорными элементами на тормозном диске имеют такую конструкцию, что кулачки ступицы зацепляются с промежуточными элементами.
Сущность изобретения
Проблема содействия установке тормозного диска на узел ступицы и снятия его с узла ступицы, а также уменьшения теплопередачи между тормозным диском и узлом ступицы решается по изобретению с помощью системы, содержащей узел ступицы и тормозной диск согласно отличительной части пункта 1 формулы изобретения.
Система, содержащая узел ступицы и тормозной диск по п.1 и отличающаяся тем, что узел ступицы содержит, по меньшей мере, два выступающих элемента, и тем, что, по меньшей мере, два промежуточных элемента для передачи крутящего момента и энергии между узлом ступицы и тормозным диском имеют один конец, выступающий в канавку в тормозном диске, и другой конец, выступающий в соседнюю канавку тормозном диске, причем данные концы объединены базовым участком, опирающимся на внутреннюю осевую боковую поверхность тормозного диска, когда тормозной диск установлен на узел ступицы, дает преимущество, состоящее в том, что промежуточные элементы могут быть предварительно установлены на тормозной диск, перед сборкой тормозного диска и узла ступицы, и в том, что промежуточные элементы зажимаются между тормозным диском и узлом ступицы во время операции сборки, что позволяет обеспечить быструю и легкую сборку при одновременном отсутствии смещения промежуточных элементов относительно их положений на тормозном диске. Данная система также обеспечивает легкое снятие тормозного диска с узла ступицы, так как промежуточный элемент препятствует взаимному сцеплению тормозного диска и узла ступицы вследствие коррозии на значительном участке поверхности.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение будет разъяснено более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На Фиг.1 схематично представлен вид в перспективе, с пространственным разделением деталей, системы, содержащей узел ступицы и тормозной диск согласно первому варианту осуществления изобретения.
На Фиг.2 схематично представлен местный вид собранной системы согласно Фиг.1.
На Фиг.3 схематично представлен местный вид на тормозной диск и промежуточные элементы снаружи тормозного диска.
На Фиг.4 схематично представлен местный вид тормозного диска и промежуточных элементов согласно Фиг.3 со стороны ступицы.
На Фиг.5 схематично представлен вид промежуточного элемента по изобретению.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Аналогичные элементы на разных чертежах обозначены одинаковыми номерами ссылочных позиций.
На Фиг.1 схематично представлен вид в перспективе, с пространственным разделением деталей, системы 2, содержащей узел ступицы 4 и тормозной диск 6 согласно первому варианту осуществления изобретения. Внутренняя радиальная периферийная поверхность 8 тормозного диска 6 снабжена, по меньшей мере, двумя, а предпочтительно большим количеством канавок 10, 12, направленных радиально наружу, а узел 4 ступицы снабжен, по меньшей мере, двумя, а предпочтительно большим количеством выступающих элементов 14, 16, предназначенных для взаимодействия с упомянутыми канавками 10, 12 тормозного диска 6. Упомянутые выступающие элементы 14, 16 предпочтительно выступают в направлении А оси узла 4 ступицы, чтобы максимально уменьшить пространство, занимаемое узлом ступицы в радиальном направлении, но в качестве альтернативы они могут выступать и в радиальном направлении узла 4 ступицы. Система 2 также содержит, по меньшей мере, два, а предпочтительно больше промежуточных элементов 18, 20 для передачи крутящего момента и энергии между узлом 4 ступицы и тормозным диском 6, причем упомянутые промежуточные элементы 18, 20 частично выступают внутрь упомянутых канавок 10, 12 в тормозном диске 6, когда тормозной диск 6 установлен на узел 4 ступицы таким образом, что один конец промежуточного элемента 18, 20 выступает в канавку 10, а другой конец 24 выступает в соседнюю канавку 12, причем концы 22, 24 промежуточного элемента также объединены базовым участком 26. Как проиллюстрировано на чертеже, тормозной диск 6 крепится к узлу ступицы 4, по меньшей мере, одним фиксатором 7, а предпочтительно - несколькими фиксаторами 7, причем каждый фиксатор предпочтительно содержит зажим 9, удерживающий тормозной диск 6 в нужном положении относительно узла ступицы 4 путем крепления зажима к резьбовым отверстиям 3 в узле 4 ступицы с помощью болта 5, причем резьбовые отверстия 3 в узле 4 ступицы предпочтительно расположены в выступающих элементах 14, 16. Узел 4 ступицы снабжен, по меньшей мере, одним опорным элементом 35, предназначенным для ограничения перемещения тормозного диска 6 в направлении А оси узла 4 ступицы, причем опорные элементы 35 предпочтительно примыкают к выступающим элементам 14, 16, а тормозной диск 6 упирается в опорные элементы 35, будучи установленным на узел ступицы 4.
На Фиг.2 схематично представлен местный вид собранной системы согласно Фиг.1 и показано, как тормозной диск 6 прикреплен к узлу ступицы 4, по меньшей мере, одним фиксатором 7, а предпочтительно - несколькими фиксаторами 7, причем каждый фиксатор предпочтительно содержит зажим 9, удерживающий тормозной диск 6 в нужном положении относительно узла ступицы 4 путем крепления зажима к резьбовым отверстиям в узле 4 ступицы посредством болта 5, причем резьбовые отверстия в узле 4 ступицы предпочтительно расположены в выступающих элементах 14, 16. Также на чертеже показаны два соседних промежуточных элемента 18, 20 и то, как один конец промежуточного элемента 18, 20 выступает в канавку 10, а другой конец 24 выступает в соседнюю канавку 12, причем концы 22, 24 промежуточного элемента также объединены базовым участком 26.
На Фиг.3 схематично представлен местный вид тормозного диска 6 и промежуточных элементов 18, 20 снаружи тормозного диска 6. На чертеже показано, что промежуточные элементы 18, 20 могут быть предварительно установлены на тормозной диск 6 до того, как тормозной диск 6 будет установлен на узел ступицы; это дает огромное преимущество, состоящее в том, что можно значительно сократить время, требуемое на установку тормозного диска 6 на узел ступицы. Чтобы предотвратить спадание промежуточных элементов 18, 20 с тормозного диска 6 после их предварительной установки на тормозной диск 6, но до того, как тормозной диск 6 будет установлен на узел 4 ступицы, тормозной диск 6 и промежуточные элементы 18, 20 предпочтительно снабжают средствами фиксации 28, 30 и 32, 34, соответственно, при этом средства фиксации 28, 30, 32, 34 предназначены для взаимодействия друг с другом с целью крепления промежуточных элементов 18, 20 к тормозному диску 6, и боковые кромки 31, 33 вышеупомянутых канавок 10, 12 в тормозном диске снабжены выемками 28, 30, с которыми защелки 32, 34, расположенные на промежуточных элементах 18, 20, зацепляются с целью крепления промежуточных элементов 18, 20 к тормозному диску 6.
В качестве альтернативы промежуточные элементы 18, 20 могут быть слегка изогнутыми, например, в базовом участке 26, что дает возможность прочно прижимать промежуточные элементы 18, 20 к тормозному диску 6 с определенным предварительным нагружением.
Промежуточные элементы 18, 20 предпочтительно нужно толкать на тормозной диск 6 со стороны внутренней радиальной периферийной поверхности 8 тормозного диска 6 и радиально наружу, пока защелки 32, 34 не войдут в зацепление с упомянутыми выемками 28, 30, тем самым прочно фиксируя промежуточные элементы 18, 20 на диске 6. Как проиллюстрировано на чертежах, один конец 22 промежуточного элемента 18, 20 выступает в канавку 10 тормозного диска 6, а другой конец 24 промежуточного элемента выступает в соседнюю канавку 12 тормозного диска 6, причем концы 22, 24 промежуточных элементов 18, 20 также объединены базовым участком 26. Каждая из упомянутых защёлок 32, 34 предпочтительно расположена на соответствующем конце 22, 24 промежуточного элемента 18, 20.
На Фиг.4 схематично представлен местный вид тормозного диска 6 и промежуточных элементов 18, 20 согласно Фиг.3 со стороны ступицы. На чертеже показано, что вышеупомянутые канавки 10, 12 в тормозном диске 6 и защелки 32, 34 расположены на соответствующих концах 22, 24 промежуточного элемента 18, 20. Тот факт, что промежуточные элементы 18, 20 снабжены вышеупомянутыми защелками 32, 34, а тормозной диск 6 снабжен вышеупомянутыми канавками 28, 30, приводит к тому, что промежуточные элементы 18, 20 удерживаются на своем месте в направлении радиуса тормозного диска 6 при установке тормозного диска 6 на узел ступицы. Кроме того, тот факт, что промежуточные элементы 18, 20 снабжены базовым участком 26, упирающимся во внутреннюю осевую боковую поверхность 36 тормозного диска 6, когда тормозной диск 6 устанавливают на узел ступицы, препятствует тому, чтобы вышеупомянутые выступающие элементы узла ступицы толкали промежуточные элементы 18, 20 от тормозного диска 6 во время операции установки, а вместо этого дает эффект дополнительной фиксации данных промежуточных элементов 18, 20 на их месте посредством зажима между тормозным диском 6 и узлом ступицы.
На Фиг.5 схематично представлен вид промежуточного элемента 18, 20 согласно изобретению, где промежуточный элемент 18 содержит два конца 22, 24, и концы 22, 24 промежуточного элемента 18, 20 также объединены базовым участком 26. Промежуточный элемент 18, 20 может содержать один или более слоев материала. Если промежуточный элемент 18, 20 содержит более одного слоя материала, данные слои удерживаются вместе, по меньшей мере, до того, как тормозной диск наденут на узел ступицы. Промежуточный элемент 18, 20, изображенный на чертеже, содержит два слоя материала 38, 40, которые отделены друг от друга за исключением области двух средств 42, 44 соединения, которые должны сломаться при снятии тормозного диска с узла ступицы. Промежуточные элементы 18, 20, изображенные на чертеже, могут быть изготовлены, например, из цельного металлического листа, изогнутого в виде слоистой конструкции, представленной на чертеже. Между слоями могут быть обеспечены защитные покрытия для предотвращения коррозии. Предпочтительно, чтобы промежуточный элемент 18, 20 содержал более одного слоя, так как это дополнительно облегчает снятие тормозного диска с узла ступицы. Любое сцепление промежуточного элемента 18, 20 с тормозным диском 6 или с узлом ступицы в результате ржавления может быть, таким образом, "перенаправлено" на любой из слоев 38, 40 промежуточного элемента 18, 20, примыкающий к тормозному диску 6 или узлу ступицы соответственно, так что между упомянутыми слоями 38, 40 не происходит сцепления во время снятия тормозного диска с узла ступицы.
Соответствующие концы 22, 24 промежуточного элемента 18, 20 могут быть снабжены опорными средствами 46, 48, которые, когда тормозной диск 6 установлен на узел ступицы, упираются в вышеупомянутые выступающие элементы узла ступицы с их радиально наружной стороны, тем самым дополнительно фиксируя данные промежуточные элементы 18, 20 на своем месте путем прочного зажима между тормозным диском 6 и узлом ступицы.
Тормозной диск 6 обычно изготавливают, например, из серого чугуна, а узел ступицы 4 - например, из чугуна с шаровидным графитом, но можно также использовать материалы, отличные от чугуна, например другие металлы или керамику, при условии, что материал сохраняет форму, несмотря на воздействие больших сил и крутящих моментов, а также грязи, смазки, центробежных сил, высоких и низких температур, то есть материал, выдерживающий влияние среды, воздействию которой узел 4 ступицы и тормозной диск 6, соответственно, подвергаются как летом, так и зимой. Узел 4 ступицы и тормозной диск 6 могут быть изготовлены, в числе прочего, прессованием, литьем или механической обработкой заготовки. Промежуточный элемент 18, 20 изготовлен из материала, который сохраняет форму, несмотря на воздействие больших сил и крутящих моментов, а также грязи, смазки, центробежных сил, высоких и низких температур, то есть материала, который выдерживает влияние среды, воздействию которой узел 4 ступицы и тормозной диск 6, соответственно, подвергаются как летом, так и зимой, например металла.