ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА ДИСКОВОГО ТОРМОЗА С ФУНКЦИЕЙ ИСКЛЮЧЕНИЯ ВОДО-ЛЕДЯНОЙ ПЛЕНКИ
BRAKE PAD OF DISC BRAKE WITH FUNCTION TO ELIMINATE WATER-ICE FILM

Изобретение относится к тормозным колодкам для транспортных средств и предназначено для торможения при наличии водяной пленки или тонкого ледяного покрытия на тормозном диске или самих тормозных колодках.
Далее в тексте вместо словосочетания «тормозная колодка дискового тормоза с функцией исключения водо-ледяной пленки» допустимо применение словосочетания «тормозная колодка».
Из уровня техники известна заявка на патент RU2013124815, описывающая тормозную колодку с двумя отформованными упорами. Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Заявляемое изобретение направленно на борьбу с водо-ледяными образованиями в рабочих механизмах тормозов;
- Заявляемое изобретение включает в себя фрикционную накладку и основу фрикционной накладки с отверстиями и каналами;
- Заявляемое изобретение не ограничивает формы или размеры тормозных колодок или тормозных дисков.
Известен патент ЕР 1382504, описывающий устройство для защиты от попадания воды в тормозной механизм.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Тормозная колодка предназначена для торможения в условиях, когда влага уже попала в тормозной механизм.
Наиболее близким решением является патент FR2738887, описывающий фрикционную накладку для тормозной колодки имеющую водоотводящие канавки по площади прилегания к диску, которые имеют глубину примерно равную толщине фрикционной накладки и делящие общий объем фрикционной накладки на отдельные зоны.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Тормозная колодка хотя и имеет внутри себя водяные каналы, но сохраняет структуру общего объема и его плотность;
- Тормозная колодка отводит воду за пределы своего объема при помощи водяных каналов;
- Тормозная колодка имеет более прочную структуру;
- Тормозная колодка имеет конструкцию, которая не только может отводить воду, но и способна незначительно противостоять ледяным образованиям на тормозном диске.
Технический результат заявленного изобретения состоит в создании тормозной колодки имеющей возможность отводить воду из зоны соприкосновения с тормозным диском и способной оказывать воздействия на ледяные образования на тормозном диске.
Технический результат достигается при помощи создания внутри фрикционной накладки водяных каналов и, в зависимости от модификации, создания отверстий в основе фрикционной накладки, которые собирают и отводят воду за пределы зоны работы тормозного механизма, а воздействие на ледяные образования оказываются острой кромкой фрикционной накладки производимой водяным каналом.
В ситуациях связанных с проездом луж или движением автомобиля в мокрую и влажную погоду, эффективность работы тормозных механизмов падает из-за наличия водяной пленки на рабочих поверхностях тормозных механизмов. При этом эффективность торможения восстанавливается только через некоторое время после задействования тормоза. О такой же проблеме указывается в описании патента FR2738887. Однако, разработчики по указанному патенту не учитывают ударные нагрузки, которые могут сломать фрикционную накладку разделенную на секции и не учитывают ситуаций с обледенением тормозного диска. Меж тем обледенение тормозных механизмов может быть более опасно, чем водяная пленка. К тому же наличие канавок на фрикционной накладке имеет ограниченную эффективность в отличии от водяных каналов или скосов, способных провести через себя большее количество жидкости и соответственно лучше работающих в экстремальных условиях.
Частными случаями изготовления конструкции являются:
- Изготовление конструкции с каналами другой формы и/или размера;
- Изготовление конструкции с выступающей за основу фрикционной накладкой;
- Изготовление конструкции без отверстий в основе фрикционной накладки и другим направлением водяных каналов;
- Изготовление конструкции с присутствующим или отсутствующим компенсирующим каналом;
- Изготовление конструкции с водяными каналами в виде скосов на фрикционной накладке.
Краткое описание чертежей:
Фиг. 1 - Общий вид тормозных колодок, примыкающих к диску;
Фиг. 2 - Тормозная колодка в сборе;
Фиг. 3-Тормозная колодка в разделении;
Фиг. 4 - Тормозной диск и тормозные колодки в разрезе;
Фиг. 5 - Увеличенное изображение острой кромки.
На изображениях тормозной колодки дискового тормоза с функцией исключения водо-ледяной пленки указаны следующие элементы:
1. Тормозной диск
2. Фрикционные накладки
3. Основа фрикционной накладки
4. Водяные каналы
5. Компенсирующий водяной канал
6. Направление движения воды
7. Водяная пленка
8. Возможное направление вращения тормозного диска
9. Острая кромка
Работа тормозной колодки дискового тормоза с функцией исключения водо-ледяной пленки осуществляется следующим образом: При водяной пленке:
В случае, когда на вращающемся тормозном диске (1) образуется водяная пленка (7) тормозные колодки прижимаясь к тормозному диску (1) приводят к тому, что вода перераспределяется по передней грани тормозной колодки и направляется в водяные каналы (4) и, при износе фрикционных накладок, в компенсирующий канал (5) при его наличии, и выводится по ним примерно в указанном стрелками направлении (6), которое может изменяться в зависимости от скорости вращения тормозного диска (1) или от направления водяных и компенсирующих каналов (4,5). Таким образом водяная пленка (7) собирается и убирается до зоны соприкосновения фрикционных накладок (2) с тормозным диском (1).
При ледяных образованиях:
Ледяные образования на тормозных механизмах, в отличии от воды, сильнее препятствуют трению и прогреву тормозов и, следовательно, хуже удаляются. Удаление и исключение ледяных образований происходит при соприкосновении тормозных колодок с диском (1) с помощью острой кромки (9) фрикционной накладки (2) образуемой водяными и компенсирующими каналами (4,5). Так, при вращении тормозного диска (1), в каком-либо направлении (8), кромки (9) фрикционных накладок (2) цепляются за поверхность льда, который может иметь неровности из-за погодных условий или трещины из-за прижимаемых к диску (1) тормозных колодок.
Особенности конструкции
1. Форма отверстий. Форма отверстий не имеет большого значения, но отверстия во фрикционной накладке (2) должны обеспечивать создание острой нижней кромки (9) на протяжении всего срока эксплуатации тормозных колодок.
2. Направление водяных каналов. Водяные и компенсирующие каналы (4,5) могут направляться через основу фрикционной накладки (3) или в стороны таким образом, чтобы основная масса воды или льда при выходе из них отводилась в стороны от центральной части основы фрикционной накладки (3), поскольку в центральной части как правило располагается поршень суппорта, который и давит на тормозную колодку при торможении. Его загрязнение хотя и является допустимым, но не рекомендуется.
3. Отверстия в основе фрикционной накладки (3). Данные отверстия делаются с учетом расположения водяных и компенсирующих каналов (4,5) во фрикционной накладке (2). В том случае, если водяные и компенсирующие каналы (4,5) направлены, например, вбок фрикционной накладки и не имеют выхода со стороны расположения основы фрикционной накладки (3), то отверстия могут не делаться.
4. Выступающие края фрикционной накладки. Фрикционная накладка (2) может обладать скошенными краями, выступающими за пределы основы (3). При этом водяные и компенсирующие каналы (4,5) могут отсутствовать. В этом случае скошенные края отвечают за отвод воды из зоны соприкосновения фрикционных накладом (2) с диском (1) и они же образуют острую кромку(9).
5. Компенсирующий канал (5). Компенсирующий канал (5) предназначается для того, чтобы компенсировать уменьшение водяных каналов (4) в процессе износа фрикционной накладки (2). В целом наличии и/или отсутствие компенсирующего канала (5) зависит от формы, размера и направления водяных каналов (4).
6. Одинаковая площадь взаимодействия. В процессе износа фрикционной накладки (2) возможно изменение площади соприкосновения фрикционной накладки (2) и тормозного диска (1). Чтобы этого избежать, размер, форма, направление водяных каналов (4) подбирается таким образом, чтобы площадь на протяжении всего срока эксплуатации сохранялась на одной уровне и/или используется компенсирующий канал (5) который своим расположением, размерами и направлением способен уравновесить числовое значение площади.
7. Водяные и компенсирующие каналы с двух сторон. Поскольку тормозная колодка в стандартном виде является универсальной, то ее установка возможна как с одной стороны тормозного диска (1), так и с другой. Кроме того, направление вращения (8) тормозного диска (1) может изменяться в зависимости от направления движения автомобиля. Чтобы исключить возникновение проблем при установке тормозных колодок и снижение эффективности торможения при изменении направления вращения (8) тормозного диска (1) возможно изготовление фрикционных накладок (2) и основ фрикционных накладок (3) с отверстиями, водяными и компенсирующими каналами (4,5) расположенными с двух сторон от центра тормозной колодки.
Решению описанных ранее задач способствует наличие отверстий в основе фрикционной накладки, которые собирают и отводят воду за пределы зоны работы тормозного механизма и наличие острой кромки, способной воздействовать на ледяные образования.