ТОРМОЗНОЙ ДИСК С ИНДИКАТОРОМ ИЗНОСА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
BRAKING DISC WITH WEAR INDICATOR FOR VEHICLE

Изобретение касается снабженного индикатором износа тормозного диска для транспортного средства.
В транспортном средстве из-за высоких требований к влияющим на безопасность конструктивным элементам через регулярные промежутки времени измеряют толщину тормозных дисков, так что тормозной диск можно своевременно заменить. При слишком малой толщине тормозного диска возникает опасность появления тепловых трещин и, как следствие, опасность сильного износа накладок на тормозных колодках, вплоть до отказа тормозного диска из-за разрыва. Чтобы избежать преждевременной замены тормозного диска, а также ненужных работ, производимых в мастерских, кроме того, необходимо иметь возможность определения запаса времени, остающегося до очередного техосмотра. У грузовых автомобилей такой измерительный процесс требует обычно использования смотровой ямы и, соответственно, демонтажа колес, что, однако, сопряжено с временными затратами. Неспециалист тоже может самостоятельно провести его, но лишь с большим трудом.
На практике известно использование обычных микрометрических винтов для измерения степени износа тормозного диска или, соответственно, толщины тормозного диска. Это необходимо, так как на внешнем крае тормозного диска обычно остается грат, который не позволяет использовать обычную измерительную скобу штангенциркуль.
Из уровня техники известно также выполнение характеризующих износ элементов, называемых в дальнейшем также индикаторами износа, в трущейся поверхности тормозного диска в форме выемки, кармана, паза, сверленого отверстия или фаски. При этом известны различные варианты реализации, которые могут различаться по трем аспектам:
Согласно первому аспекту известны варианты, при которых упомянутые характеризующие износ элементы проявляются по мере возрастания износа и полностью видны при окончательном износе (см. EP 1108918 B1). Известны также варианты, при которых эти характеризующие износ элементы исчезают по мере возрастания износа и при окончательном износе становятся совсем не видны (см. DE 10 2005032638 A1).
Согласно второму аспекту известны характеризующие износ элементы, которые указывают лишь состояние окончательного износа (см. US 6457566 B1), и характеризующие износ элементы, которые позволяют непрерывно считывать степень износа (см. US 2013/0299284 A1). Известный из опубликованной заявки US 2013/0299284 A1 тормозной диск располагает при этом углублениями различного диаметра, которые выполнены на задней стороне фрикционного кольца. С увеличением износа они будут проявляться и поэтому могут быть измерены с помощью измерительной скобы, и по ним можно интерпретировать степень износа тормозного диска.
Согласно третьему аспекту известны варианты, при которых характеризующие износ элементы распределены по периметру, чтобы обеспечивался их лучший обзор, или, соответственно, при которых дополнительно предусматривается несколько характеризующих износ элементов, которые распределены на тормозном диске радиально, чтобы можно было определить радиальный или вогнутый диагональный износ (см. EP 1108918 B1).
Рассмотренные характеризующие износ элементы большей частью представляют собой, однако, указатели типа «черное/белое», т.е. при полном исчезновении такого характеризующего износ элемента можно говорить о том, что достигнуто определенное предельное значение в соответствующем месте этого тормозного диска. Промежуточные состояния и непрерывно прогрессирующий износ, описанные в US 2013/0299284 A1, могут быть установлены, однако, лишь с помощью дополнительного измерительного инструмента в качестве контрольного, который для этого требует прямого доступа к тормозному диску.
Таким образом, задача изобретения заключается в том, чтобы предложить тормозной диск с усовершенствованным индикатором износа, который позволит устранить указанные недостатки уровня техники. Задача изобретения состоит, в частности, в создании характеризующих износ элементов на тормозных дисках, которые обеспечат надежный контроль степени износа тормозного диска без использования дополнительных вспомогательных средств и без необходимости в демонтаже колес. Кроме того, тормозные диски с такими индикаторами износа должны быть экономичны в изготовлении.
Эти задачи решаются в тормозном диске с признаками, приведенными в независимом пункте формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения и применения данного изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы и подробнее поясняются в нижеследующем описании, частично со ссылкой на чертежи.
Тормозной диск согласно изобретению снабжен визуально распознаваемым указателем износа, содержащим индикатор износа, который помещен в тормозную поверхность тормозного диска и выполнен таким образом, что его внешний вид - если смотреть сверху на тормозную поверхность - изменяется по мере уменьшения высоты (уровня) износа. Под уменьшающейся высотой (уровнем) износа понимается уменьшающаяся с увеличением износа толщина тормозной поверхности, называемой также как фрикционная поверхность или фрикционное кольцо, тормозного диска.
Тормозной диск или, соответственно, визуально распознаваемый указатель износа содержит также эталонный индикатор, который помещен в тормозную поверхность тормозного диска и выполнен таким образом, что его внешний вид при взгляде сверху на тормозную поверхность не изменяется с уменьшением высоты износа или изменяется иначе, чем индикатор износа, заранее заданным образом, так что возрастание износа, в частности непрерывное возрастание износа, может считываться по внешнему виду индикатора износа при сравнении с видом эталонного индикатора.
Особым преимуществом данного изобретения является то, что возрастание износа может определяться на основе видимого при взгляде сверху на тормозную поверхность относительного внешнего вида индикатора износа и внешнего вида эталонного индикатора без использования дополнительных вспомогательных средств, таких как штангенциркуль и т.д., т.е. может считываться визуально и без привлечения дополнительных измерительных приборов или подобных устройств.
Индикатор износа и эталонный индикатор могут быть выполнены таким образом, что положение, форма и/или размеры индикатора износа, видимые при взгляде на тормозную поверхность, будут заданным образом изменяться относительно видимых положения, формы и/или размеров эталонного индикатора по мере уменьшения высоты износа.
В соответствии с общими аспектами данного изобретения индикатор износа выполнен так, что при уменьшении указанного показателя износа по меньшей мере еще один другой критерий индикатора износа изменяется при взгляде сверху и приводит к изменению проявления этого признака. Например, индикатор износа может быть выбран таким образом, что при уменьшении высоты износа изменяется, например, ширина, длина, радиус и/или длина дуги индикатора износа.
Геометрически этот другой критерий не представляет собой, таким образом, постоянную функцию высоты индикатора износа. Это могут быть формы, как, например, наклонной плоскости или воронки, ширина или, соответственно, глубина которых меняется в зависимости от высоты износа. В порядке альтернативы можно выбрать конусообразную выемку, у которой меняется радиус по высоте. Другим примером могут служить спиральные формы, у которых длина дуги изменяется в зависимости от высоты износа. Производная этой функции и, тем самым, подъем изменяющегося параметра может быть, например, линейным или параболическим.
Внешний вид индикатора износа при взгляде сверху на тормозную поверхность не ограничивается, таким образом, какой-то определенной формой. Эта форма на виде сверху может быть, например, прямой или изогнутой.
Как уже упоминалось, в рамках данного изобретения возникает возможность выполнения эталонного индикатора таким, что его внешний вид при взгляде сверху на тормозную поверхность не изменяется по мере уменьшения высоты износа, например, за счет выполнения в тормозной поверхности углубления с постоянным поперечным сечением в направлении износа. В порядке альтернативы эталонный индикатор можно выполнить таким, что его внешний вид при взгляде сверху на тормозную поверхность по мере уменьшения высоты износа изменяется заданным образом иначе, чем индикатор износа, т.е. внешний вид такого эталонного индикатора изменяется в другой степени, чем сам индикатор износа.
В этом случае критерий непостоянной функции высоты эталонного индикатора выбирается так, что видимые положение, форма и/или размеры эталонного индикатора указывают пропорциональную исходную точку или, соответственно, фиктивное нулевое положение, с которыми могут соответственно сравниваться видимые положение, форма и/или размеры индикатора износа, чтобы определить относительное возрастание износа.
Согласно еще одному аспекту форма и ориентация эталонного индикатора могут быть выбраны так, что они будут соответствовать форме и ориентации индикатора износа при взгляде сверху на тормозную поверхность. И напротив, длина индикатора износа изменяется по меньшей мере в одном направлении вдоль тормозной поверхности с увеличением износа. Кроме того, согласно этому варианту эталонный индикатор может быть расположен в примыкании с индикатором износа или в непосредственной близости от него. Согласно этому варианту эталонный индикатор может быть выполнен так, что внешний вид при взгляде сверху на тормозную поверхность не меняется по мере уменьшения высоты износа.
Согласно этому аспекту внешний вид индикатора износа и эталонного индикатора в новом состоянии тормозного диска может быть по существу одинаковым, причем по мере возрастания износа ступенчато изменяется только внешний вид индикатора износа, так что в каждом состоянии износа путем сравнения текущего внешнего вида индикатор износа с внешним видом эталонного индикатора обеспечивается простая визуальная возможность распознавания степени развития процесса износа.
Согласно еще одному варианту осуществления эталонный индикатор может быть выполнен в форме выпуклости, выемки или кромки, которые остаются видимыми при уменьшении высоты износа. Кроме того, эталонный индикатор согласно этому варианту расположен в том месте тормозной поверхности, в котором эталонный индикатор в новом состоянии тормозного диска примыкает к области или находится в непосредственной близости от этой области, например, концевой области, индикатора износа, причем эта область изменяет свое положение по мере уменьшения высоты износа, т.е. эта область определяет видимую перемещающуюся метку износа на тормозной поверхности. Тем самым, каждый раз расстояние между меняющей свое положение концевой областью индикатора износа и неподвижной выпуклостью, углублением или кромкой эталонного индикатора представляет собой визуально просто определяемую степень возрастания износа. Эталонный индикатор описывает, таким образом, посредством своей формы и положения стартовую позицию метки износа, перемещающейся по мере износа.
Особенно предпочтительно, если такого рода выпуклость, выемка или кромка предусмотрены на обеих концевых областях индикатора износа.
Индикатор износа может быть выполнен как выемка с наклонной плоскостью, а эталонный индикатор может быть выполнен как выемка в виде паза, который проходит параллельно и рядом с выемкой с наклонной плоскостью. Такая выемка в дальнейшем обозначается как углубление. Предпочтительно глубина выемки в виде паза в направлении износа по меньшей мере такая же, как и максимальная глубина этой выемки в виде паза. Это гарантирует, что эталонный индикатор даже в состоянии максимального износа индикатора износа все еще виден. Согласно другому аспекту этого варианта осуществления выемка с наклонной плоскостью и выемка в виде паза в новом состоянии тормозного диска начинаются в одинаковом исходном месте и заканчиваются в одинаковом концевом месте. Под параллельным прохождением выемки с наклонной плоскостью и выемки в виде паза при криволинейном характере выемки понимается прохождение с одинаковой кривизной, например, при прохождении выемки с наклонной плоскостью по дуге окружности выемка в виде паза располагается концентрично с ней. Выемка в виде паза может, в частности, быть выполнена с постоянной глубиной.
Согласно альтернативному варианту осуществления индикатор износа выполнен в виде выемки с наклонной плоскостью, эталонный индикатор выполнен в виде выемки, которая расположена под углом между 0° и 180°, например, под прямым углом, и рядом с выемкой с наклонной плоскостью, и эта выемка с наклонной плоскостью и вторая выемка в новом состоянии тормозного диска начинаются в одном и том же исходном месте. Например, эталонный признак может быть, таким образом, расположен относительно метки износа T- или Г-образно. Согласно этому варианту осуществления глубина выемки в направлении износа предпочтительно тоже может быть по меньшей мере равна максимальной глубине выемки с наклонной плоскостью, что, однако, не является обязательным.
Согласно еще одному варианту осуществления индикатор износа может быть выполнен в виде воронкообразной выемки, а эталонный индикатор может быть образован двумя углублениями, например, в форме сверленых отверстий. При этом глубина этих углублений предпочтительно по меньшей мере равна максимальной глубине воронкообразной выемки. Это, в свою очередь, гарантирует, что эталонный индикатор будет виден даже в состоянии максимального износа индикатора износа.
Кроме того, имеющие форму удлиненных отверстий углубления в новом состоянии тормозного диска примыкают к противоположным краевым зонам воронкообразных выемок или находятся в непосредственной близости от них. Под воронкообразной выемкой в смысле данного изобретения понимается, в частности, шлицевидное отверстие в тормозной поверхности, которое воронкообразно сужается в направлении износа. Имеющие форму удлиненных отверстий углубления отмечают, тем самым, первоначальные размеры индикатора износа в новом состоянии, так что увеличивающееся по мере износа расстояние от краевой зоны воронкообразного углубления до имеющего форму удлиненного отверстия углубления отражает степень износа.
В частности, тормозной диск может быть рассчитан таким образом, что, если расположенное между имеющими форму удлиненных отверстий углублениями воронкообразное углубление едва видно или не видно совсем, то достигнуто состояние максимального износа, которое указывает водителю или другому лицу, что тормозной диск требуется заменить.
Согласно другому варианту осуществления индикатор износа может быть выполнен в форме спиралевидной выемки, причем длина дуги такой спиралевидной выемки на тормозной поверхности уменьшается с уменьшением высоты износа. Выполнение индикатора износа в форме спиралевидной выемки имеет то преимущество, что обусловленное износом изменение индикатора износа делает возможным автоматическое формирование эталона. Так, например, по текущему значению длины дуги можно сделать вывод о первоначальной длине дуги в новом состоянии, так что эталонный индикатор может быть выполнен как часть индикатора износа.
Следовательно, в качестве эталонного индикатора может использоваться признак спиралевидной выемки, являющийся показателем для первоначальной длины дуги в новом состоянии. Примером этого является радиальная кромка спиралевидной выемки, длина которой остается неизменной при уменьшении высоты износа. В порядке альтернативы первоначальная длина дуги в новом состоянии (или, соответственно, проекция длины дуги на тормозную поверхность в новом состоянии) сама может использоваться в качестве эталонного индикатора, если длина дуги в новом состоянии жестко задана, так как ее можно вывести из текущего значения (остатка) длины дуги.
В порядке альтернативы может использоваться первоначальный центральный угол дуги окружности, который получается при проецировании длины дуги на тормозную поверхность. По мере обусловленного износом уменьшения длины дуги спиралевидной выемки одновременно уменьшается и центральный угол.
Согласно еще одному варианту осуществления индикатор износа может быть выполнен как утопленная в тормозную поверхность выпуклость, которая конически сужается к этой тормозной поверхности, а эталонный индикатор может представлять собой кромку тормозной поверхности, концентрически окружающую эту утопленную в тормозную поверхность выпуклость.
Согласно этому варианту осуществления с уменьшением высоты износа такая утопленная выпуклость поэтапно снимается и превращается в усеченный конус с уменьшающейся высотой, который при взгляде сверху на тормозную поверхность выглядит как становящаяся шире окружность. При этом расстояние от верхней окружной кромки усеченного конуса до эталонного индикатора постепенно сокращается и визуализирует таким образом состояние износа.
Тормозной диск и указанная утопленная выпуклость могут быть рассчитаны таким образом, что состояние максимального износа характеризуется полным сближением усеченного конуса с концентрически окружающей утопленную выпуклость кромкой (с эталонным индикатором). Тем самым и этот вариант осуществления позволяет простым образом визуально и без дополнительных измерительных средств определить как новое состояние тормозного диска, состояние максимального износа, так и потенциальное прогрессирование износа.
Согласно еще одному аспекту изобретения на тормозном диске можно с равномерным распределением расположить несколько индикаторов износа с одним или несколькими предназначенными для них эталонными индикаторами. Преимуществом является то, что индикатор износа лучше виден через смотровые окна в ободе, независимо от положения колеса.
Согласно другому аспекту внешний вид эталонного индикатора при взгляде сверху на тормозной диск может изменяться линейно по мере уменьшения высоты износа. Это особенно предпочтительно для определения (считывания) износа, так как линейные изменения, т.е. постоянный подъем или изменение формы индикатора износа могут быть легко интерпретированы, соответственно, экстраполированы.
Еще один аспект данного изобретения касается транспортного средства, в частности транспортного средства промышленного назначения, с тормозным диском согласно одному из рассмотренных выше аспектов.
Другие детали и преимущества данного изобретения рассмотрены в нижеследующем описании со ссылкой на прилагаемые чертежи. На них показано следующее:
Фиг. 1A-1C - тормозной диск согласно первому примеру выполнения в первом состоянии износа;
Фиг. 2A-2C - тормозной диск согласно первому примеру выполнения во втором состоянии износа;
Фиг. 3A-3C - тормозной диск согласно первому примеру выполнения в третьем состоянии износа;
Фиг. 4A-4C - тормозной диск согласно первому примеру выполнения в четвертом состоянии износа;
Фиг. 5A и 5B - тормозной диск согласно второму примеру выполнения в первом состоянии износа;
Фиг. 6A и 6B - тормозной диск согласно второму примеру выполнения во втором состоянии износа;
Фиг. 7A и 7B - тормозной диск согласно второму примеру выполнения в третьем состоянии износа;
Фиг. 8 - тормозной диск согласно третьему примеру выполнения в первом состоянии износа;
Фиг. 9 - тормозной диск согласно третьему примеру выполнения во втором состоянии износа;
Фиг. 10 - тормозной диск согласно третьему примеру выполнения в третьем состоянии износа;
Фиг. 11 - тормозной диск согласно четвертому примеру выполнения в первом состоянии износа;
Фиг. 12 - тормозной диск согласно четвертому примеру выполнения во втором состоянии износа;
Фиг. 13 - тормозной диск согласно четвертому примеру выполнения в третьем состоянии износа;
Фиг. 14 - тормозной диск согласно четвертому примеру выполнения в четвертом состоянии износа; и
Фиг. 15A и 15B - схематично, помещение индикатора износа в тормозной диск.
На Фиг. 1A показан вид в перспективе вентилируемого тормозного диска 1 с двумя тормозными дисками 2, 3, которые посредством перемычек расположены параллельно и на расстоянии друг от друга. Через промежуток 5 происходит воздушное охлаждение тормозного диска 1.
По меньшей мере на одной тормозной поверхности, соответственно, фрикционной поверхности 4 предусмотрен визуально распознаваемый указатель 6 износа. Область A на Фиг. 1A представлена на Фиг. 1B в сечении, на Фиг. 1C - в перспективе в увеличенном масштабе.
Указатель 6 износа состоит из индикатора износа в виде воронкообразной выемки 8 и эталонного индикатора, образованного двумя углублениями 7A и 7B в форме удлиненных отверстий. Глубина этих углублений 7A и 7B в форме удлиненных отверстий по меньшей мере равна максимальной глубине воронкообразной выемки 8, так что эталонные индикаторы 7A и 7B остаются видимыми даже в состоянии максимального износа.
При взгляде сверху такое воронкообразное углубление 8 выглядит как шлицевидное углубление. В поперечном сечении по Фиг. 2B можно, однако, видеть, что глубина этого углубления увеличивается к середине, т.е. оно выполнено воронкообразным.
На Фиг. 1A-1C показан тормозной диск в новом состоянии, т.е. без износа. В этом состоянии оба углубления 7A и 7B в виде удлиненных отверстий примыкают к обеим концевым областям 8A, 8B воронкообразного углубления 8. Таким образом, если видимый при взгляде сверху шлиц воронкообразного углубления 8 доходит до обоих углублений 7A и 7B в виде удлиненных отверстий, то пользователь может заключить, что тормозной диск 1 еще находится в новом состоянии.
На Фиг. 2A-2C проиллюстрировано первое состояние износа, при котором фрикционная поверхность 4 уже частично изношена вследствие трения. Следовательно, при взгляде на тормозной диск 1 можно понять, что воронкообразное углубление больше не доходит до углублений 7A и 7B в виде удлиненных отверстий. Между концевой областью углубления 8 в виде удлиненного отверстия и эталонными индикаторами 7A и 7B открыта область 9 тормозной поверхности без углубления. По величине области 9, соответственно, по расстоянию между концевыми областями 8A, 8B индикатора износа 8 и эталонными индикаторами 7A и 7B пользователь может понять, насколько далеко уже зашел износ тормозного диска.
На Фиг. 3A-3C показано состояние износа в более высокой степени по сравнению с показанным на Фиг. 2A-2C состоянием. Об этом можно судить на основании того, что область 9 стала больше по сравнению с показанной на Фиг. 2A-2C, поскольку вследствие износа был снят следующий поверхностный слой тормозной поверхности 4. Кроме того, из Фиг. 3B можно понять, что за счет износа тормозной поверхности 4 воронкообразное углубление стало еще меньше в своей вертикальной и горизонтальной протяженности.
Для сравнения на Фиг. 4A-4C показано состояние еще большего износа, при котором расстояние от воронкообразного углубления 8 до эталонных индикаторов 7A и 7B стало еще большим.
На Фиг. 5A показан еще один пример осуществления тормозного диска 10 в частичном разрезе в увеличенном масштабе. Визуально распознаваемый указатель 11 износа в этом примере осуществления состоит из индикатора износа, который выполнен в виде имеющей наклонную плоскость выемки 12 тормозной поверхности 4, и из выемки 15 в виде паза, которая расположена с параллельным смещением относительно имеющей наклонную плоскость выемки 12. Выемка 15 в виде паза имеет постоянную глубину, которая соответствует максимальной глубине имеющей наклонную плоскость выемки 12. Имеющая наклонную плоскость выемка 12 и выемка 15 в виде паза в новом состоянии тормозного диска, показанном на Фиг. 5A, выполнены одинаковыми по длине, так что исходное положение 13 имеющей наклонную плоскость выемки лежит непосредственно рядом с исходным положением 17 выемки в форме паза. То же относится и к обоим конечным положениям 14, 16 обеих выемок.
На Фиг. 5B показан вид сверху в перспективе нового состояния, при этом можно видеть, что индикатор 12 износа и эталонный индикатор 15 имеют одинаковый внешний вид, из чего пользователь может заключить, что этот тормозной диск находится в новом состоянии, соответственно, не изношенном состоянии.
На Фиг. 6A и 6B представлено состояние среднего износа. В этом состоянии тормозная поверхность 4 уже настолько изношена, что снята уже половина имеющего наклонную плоскость углубления 12. Из-за этого при взгляде сверху на тормозную поверхность 4 можно видеть, что краевая зона 18 индикатора 12 износа дошла до середины эталонного индикатора 15, так что между первоначальной краевой зоной 13 и актуальной краевой зоной 18 поверхность указанной тормозной поверхности 4 не имеет углубления. Состояние эталонного индикатора 15 осталось неизменным.
Кроме того, можно видеть, что комбинация из индикатора 12 износа и эталонного индикатора 15 дает возможность в каждый момент простым образом и без использования дополнительных вспомогательных средств визуально определять текущее (актуальное) состояние износа, так как сравнение остающейся длины индикатора 12 износа вдоль тормозной поверхности 4 с неизменной длиной углубления 15 в форме паза указывает на прогрессирование износа.
При показанном на Фиг. 6B состоянии износа можно, например, по относительной длине остающегося индикатора 12 износа в сравнении с длиной углубления 15 в форме паза заключить, что тормозной диск изношен приблизительно наполовину. Для этого, естественно, требуется выполнить тормозной диск и выбрать глубину выемки в форме паза и, соответственно, имеющей наклонную плоскость выемки так, что относительные длины этих выемок при соответствующем состоянии износа коррелировались с относительным состоянием износа.
На Фиг. 7A и 7B представлено третье состояние износа, которое соответствует состоянию еще большего износа. В частности, показано состояние износа, при котором требуется замена тормозного диска, так как остающаяся длина метки износа мала по сравнению с длиной эталонной метки. Концевая зона этой метки 18 износа дошла практически до противоположной концевой зоны 14.
На Фиг. 8 показан еще один вариант осуществления тормозного диска 20, причем в увеличенном масштабе показана область тормозной поверхности, в которой помещены индикатор износа и эталонный индикатор. Согласно этому варианту индикатор износа выполнен в форме спиралевидной выемки 21. Спиралевидная выемка 21 на одном конце ограничена кромкой 22, которая расположена неподвижно на тормозной поверхности 4 и остается видимой при всех состояниях износа.
Однако другая кромка 23 изменяется по мере возрастания состояния износа и смещается по направлению часовой стрелки с уменьшающейся длиной 25 дуги. Начинаясь от кромки 23, плоскость 24 по спирали проходит наклонно в направлении износа до неподвижной кромки 22.
Это показано на Фиг. 9 и 10, каждая из которых отражает состояние с увеличившимся износом. Спиралевидная выемка образует собственный эталон, так как по видимой длине 25 дуги или, соответственно, по относительной длине от перемещающейся кромки 13 до фиксированной кромки 22 можно сделать вывод о прогрессировании состояния износа. Точно так же по центральному углу между кромкой 23 и кромкой 22 может быть определено состояние износа, так как центральный угол в новом состоянии составляет почти 360° и по мере увеличения износ уменьшается. Спиралевидная выемка может быть, например, путем установки подъема спирали размещена таким образом, что кромка 23 в новом состоянии тормозного диска находится в положении по Фиг. 8, при 25%-ном износе - в положении по Фиг. 9, при 50%-ном износе - в положении по Фиг. 10, и т.д.
На Фиг. 11 показан еще один пример осуществления тормозного диска 25, причем в увеличенном масштабе представлена область тормозной поверхности, на которой размещены индикатор износа и эталонный индикатор. Согласно этому примеру осуществления индикатор износа выполнен в виде утопленной выпуклости 26, которая помещена в тормозную поверхность 4. Эта утопленная выпуклость 26 конически сужается к тормозной поверхности 4. В новом состоянии тормозного диска эта утопленная выпуклость 26 в области 28 образует верхнее острие. Утопленная выпуклость 26 концентрично окружена кромкой 27 тормозной поверхности 24, которая одновременно служит эталонным индикатором, что будет описано ниже.
На Фиг. 12 представлено первое состояние износа, при котором часть тормозной поверхности 4 снята вследствие износа. Вследствие этого была снята и верхняя часть выпуклости 26, так что эта выпуклость приобрела форму усеченного конуса. Верхнее острие было снято и на виде сверху выглядит как круговая поверхность 28.
На Фиг. 13 и 14 соответственно представлены дальнейшие состояния износа, причем износ на Фиг. 14 является наибольшим. Отсюда можно заключить, что по мере возрастания износа высота усеченного конуса выпуклости 26 уменьшается, а круговая поверхность 28 за счет этого увеличивается. Благодаря этому уменьшается расстояние от окружной кромки 29 круговой поверхности до эталонной кромки 27. Обе эти кромки 29 и 27, таким образом, сближаются по мере возрастания износа.
Путем сравнения радиусов обеих кромок 29 и 27, или по расстоянию между круговой кромкой 29 и концентрично расположенной круговой кромкой 27 можно определить степень прогрессирования износа. Чем меньше расстояние от кромки 29 до эталонной кромки 27, или чем меньше отношение радиуса круговой кромки 29 к радиусу круговой кромки 27, тем больше степень износа. Таким образом, и этот вариант осуществления позволяет визуально просто определить новое состояние тормозного диска, состояние максимального износа и степень прогрессирования износа по этим промежуточным состояниям.
Описанные здесь в качестве примеров варианты осуществления показывают, что пользователь может путем сравнения индикатора износа с эталонным индикатором определить состояние износа. Пользователь просто и без использования дополнительных вспомогательных средств может, в частности, не только точно определить начальное и конечное состояние износа, но и потенциальное прогрессирование износа. В частности, для определения состояния износа достаточно взгляда через смотровые окна обода, так что демонтаж шины не требуется.
Описанные выше варианты выполнения визуально распознаваемого указателя износа могут быть реализованы различным образом.
Индикаторы износа и эталонные индикаторы могут быть выполнены уже в процессе литья. При обработке заготовки резанием эти индикаторы принимаются за эталонные точки, относительно которых ориентирована дальнейшая обработка. Особенно предпочтительно при этом, если индикаторы износа и эталонные индикаторы отражают также и непосредственную взаимосвязь с расстоянием до фрикционной поверхности канала охлаждения, что релевантно прочности и еще более точно определяет критичную границу. В порядке альтернативы эти характеризующие износ элементы могут быть выполнены со снятием материала, например, сверлением или фрезерованием.
В еще одном варианте осуществления изобретения в тормозных дисках 30, 35 могут быть предусмотрены определенные выемки, как например, карманы 32, соответственно, 34, как показано на Фиг. 15A или 15B. В этих карманах 32 или 34 могут быть впоследствии зафиксированы характеризующие износ элементы, например, впрессованы, приварены или ввинчены. Сами эти характеризующие износ элементы могут быть тогда изготовлены своим особым способом. В порядке альтернативы для внедрения такого элемента могут использоваться и методы пластической деформации.
Хотя данное изобретение описано со ссылкой на определенные примеры осуществления, возможно существование множества вариантов и модификаций, которые тоже могут быть реализованы с использованием данного изобретательского замысла, а потому подпадают под его объем защиты. Следовательно, данное изобретение не может быть ограничено приведенными определенными примерами осуществления, но это изобретение включает все варианты осуществления, которые подпадают под объем прилагаемой формулы изобретения.
Перечень ссылочных позиций
1, 10, 20, 25, 35
Тормозной диск
2, 3
Тормозной диск
4
Тормозная поверхность
5
Промежуток для охлаждения
6, 11
Визуально распознаваемый указатель износа
7A, 7B
Углубление в форме удлиненного отверстия
8
Воронкообразное углубление
9
Область между углублением в форме удлиненного отверстия и воронкообразным углублением
12
Имеющее наклонную плоскость углубление
13
Исходная зона
14
Концевая зона
15
Углубление в форме паза
16
Исходная зона
17
Концевая зона
18
Перемещающаяся концевая зона
19
Свободная поверхность тормозной поверхности
21
Спиралевидная выемка
22
Эталонная кромка
23
Перемещающаяся кромка
24
Спиралевидная поверхность
26
Утопленная выпуклость
27
Эталонная кромка
28
Видимая выпуклость
29
Окружная кромка видимой выпуклости
31, 33
Индикатор износа или эталонный индикатор
32, 34
Вмещающий карман.