Результат интеллектуальной деятельности: ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗНОЙ МЕХАНИЗМ, А ТАКЖЕ ТОРМОЗНАЯ НАКЛАДКА ДЛЯ ДИСКОВОГО ТОРМОЗНОГО МЕХАНИЗМА

Изобретение относится к дисковому тормозному механизму в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения, а также к тормозной накладке для дискового тормозного механизма.

Такого рода дисковые тормозные механизмы используются, главным образом, в грузовых транспортных средствах. Для осуществления торможения при приведении в действие зажимного устройства к диску тормозного механизма сначала прижимается тормозная накладка со стороны зажима, а затем тормозная накладка со стороны срабатывания. Тормозные накладки позиционированы обычно в выемках для накладок неподвижного щита тормозного механизма, где они при торможении в направлении периферии диска тормозного механизма прилегают к насадкам щита тормозного механизма, посредством которых воспринимаются образующиеся при торможении усилия или воздействующий на тормозные накладки тормозной момент.

Зажим тормоза, то есть двухстороннее прилегание тормозных накладок к диску тормозного механизма, при котором усилие зажима действует в направлении оси диска тормозного механизма, приводит к нагружению суппорта дискового тормозного механизма и при соответствующем большом усилии торможения к его деформации таким образом, что суппорт дискового тормозного механизма на своей обращенной к оси диска тормозного механизма стороне расширяется в направлении оси. Посредством этого противолежащая, обращенная к монтажному отверстию для введения тормозных накладок, образующая плоскость прилегания к несущей пластине накладки зона задней стенки суппорта дискового тормозного механизма сильнее прижимается к несущей пластине накладки, то есть распределение давления несущей пластины накладки со стороны срабатывания различно.

По истечении срока службы тормозной накладки со стороны срабатывания неравномерный прижим приводит к сильному износу, так называемому радиальному косому износу, фрикционной накладки в обращенной к монтажному отверстию зоне.

Таким образом, в этой зоне уже достигается определенная граница износа, в то время как фрикционная накладка обычно еще имеет достаточную толщину. Поэтому тормозная накладка должна быть заменена преждевременно, что сокращает срок службы системы.

Чтобы исправить данную ситуацию в документе DE 2925785 A1 предлагается, в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения, сформировать между задней стенкой суппорта дискового тормозного механизма и тормозной накладкой со стороны срабатывания в обращенной к монтажному отверстию суппорта дискового тормозного механизма зоне, в нерабочем положении, более широкий, по сравнению с прилегающей зоной, зазор. Этот зазор образуется посредством того, что несущая пластина накладки на своей обращенной к задней стенке суппорта дискового тормозного механизма задней стороне имеет наклон в направлении монтажного отверстия.

Вследствие этого выявляются существенные технологические проблемы при изготовлении тормозной накладки. При этом фрикционная накладка, как правило, посредством прессования при высоком давлении и повышенных температурах наносится на несущую пластину накладки. При этом своей задней стороной она лежит на плоской опоре пресс-формы. Необходимая опора для восприятия усилия прессования в вертикальном направлении, из-за наклона задней стороны, не гарантируется, следствием чего является то обстоятельство, что фрикционная накладка наносится недостаточно однородно. Это приводит к уменьшению срока службы фрикционной накладки, а также, при определенных обстоятельствах, в целом, к снижению эксплуатационной надежности тормозной накладки.

Кроме того, за счет уменьшения опоры несущей пластины накладки следует учесть сильный износ дорогой пресс-формы за счет возникающих боковых усилий.

Таким образом, в целом, данная тормозная накладка не соответствует поставленным требованиям в отношении оптимального срока службы и максимально благоприятного в экономическом отношении изготовления.

В основе изобретения лежит задача усовершенствования дискового тормозного механизма в соответствии с оригинальной версией, а также тормозной накладки для дискового тормозного механизма таким образом, чтобы срок их службы был оптимизирован, а эксплуатационная надежность улучшена.

Эта задача решается посредством дискового тормозного механизма, охарактеризованного признаками пункта 1 формулы изобретения, а также тормозной накладки, охарактеризованной признаками пункта 4 формулы изобретения.

В результате использования изобретения обусловленный торможением износ тормозной накладки со стороны срабатывания происходит равномерно, что увеличивает срок службы системы.

При этом можно пренебречь деформацией суппорта дискового тормозного механизма в описанном плане. Фактически возможен даже более легкий вариант осуществления суппорта дискового тормозного механизма, так как для этого следует лишь согласовать соответствующим образом предусмотренный в соответствии с изобретением в нетормозном положении дискового тормозного механизма больший зазор между задней стенкой суппорта дискового тормозного механизма и тормозной накладкой со стороны срабатывания в обращенной к монтажному отверстию зоне, по сравнению с прилегающей зоной, то есть расширить его.

Возможная вследствие использования изобретения облегченная конструкция суппорта дискового тормозного механизма способствует постоянно требуемой оптимизации массы дискового тормозного механизма. В частности, она приводит к уменьшению расхода топлива и, тем самым, к снижению эксплуатационных расходов, не влияя на эксплуатационную надежность. Наряду с этим, за счет уменьшения расхода материала в концепции нового суппорта дискового тормозного механизма оказывается благоприятное воздействие и на производственную себестоимость.

Кроме того, изобретение дает преимущество в том, что известное под названием «экранирование», возникающая за счет теплообразования при торможении деформация диска тормозного механизма в направлении оси не является критичной, поскольку тормозная накладка в зоне монтажного отверстия может предотвратить максимальное расширение диска тормозного механизма при «экранировании». Таким образом, распределение давления между фрикционной накладкой и диском тормозного механизма улучшается, и нежелательная до сих пор склонность к трещинообразованию уменьшается.

В зависимости от усилия зажима и, тем самым, от степени деформации суппорта дискового тормозного механизма задняя стенка суппорта дискового тормозного механизма все более сильно прилегает к несущей пластине тормозной накладки, причем контактное напряжение, которое выявляется вследствие приложенного усилия и поверхности прижима между задней стенкой суппорта дискового тормозного механизма и несущей пластиной накладки, в процессе общего зажима остается, в основном, одинаковым.

Более широкий зазор образуется в соответствии с изобретением посредством углубления, размеры которого определены параметрами деформации суппорта дискового тормозного механизма и которое проходит на расстоянии от ограничивающих продольные стороны кромок несущей пластины накладки.

Так как противолежащая фрикционной накладке задняя сторона с углублением проходит, в целом, параллельно стороне, на которой располагается фрикционная накладка, то при изготовлении тормозной накладки выявляется сплошное прилегание несущей пластины накладки в пресс-форме, которая позиционирована точно перпендикулярно направлению прижима.

По меньшей мере, обе соответствующие продольным сторонам несущей пластины накладки кромочные зоны задней стороны несущей пластины накладки являются плоскими и ровными и способствуют, тем самым, плотному прилеганию.

Углубление может быть осуществлено таким образом, что прилегающие друг к другу плоские и ровные зоны имеют большие площади, что гарантирует хорошую теплопередачу и равномерную передачу усилия.

Это опять же является предпосылкой для получения однородной прочности фрикционной накладки, которая необходима, во-первых, для оптимизации срока службы и, во-вторых, для повышения эксплуатационной надежности.

Кроме того, за счет равномерного распределения усилия при прижиме износ пресс-формы уменьшается, так что изобретение, в этом плане, приводит к снижению расходов на изготовление и эксплуатацию.

Обычно контур тормозных накладок соответствуют контуру диска тормозного механизма, то есть они осуществлены в виде сегментов круглого кольца. Контур углубления соответствует контуру поверхности прилегания стенки и проходит практически по всей длине несущей пластины накладки или в соответствии с вариантом осуществления и параметрами деформации суппорта дискового тормозного механизма разделен на сегменты. При этом углубление может располагаться симметрично или асимметрично относительно радиальной оси.

В зависимости от требований углубление в несущей пластине накладки может быть осуществлено с острыми кромками или с плоскими переходами к прилегающим, по сравнению с углублением, выступающим зонам, причем угол переходов согласован с ожидаемыми в процессе эксплуатации деформациями. Глубина углубления зависит от производственных возможностей, в частности, однако, от прочности несущей пластины накладки, и составляет в предпочтительном варианте от 0,5 до 2 мм.

Наряду с вариантом изготовления углубления посредством метода обработки резанием углубление может быть изготовлено также посредством метода формообразования, к примеру, посредством штамповки и т.д. Также возможно изготавливать углубление методом электроэрозионной обработка или в варианте осуществления несущей пластины накладки в виде литой детали изготавливать его в процессе формования методом литья.

В отличие от данного цельного варианта осуществления совместно с несущей пластиной накладки углубление может быть выполнено также во вкладыше, который может быть помещен в несущую пластину накладки.

В любом случае имеется возможность дополнительно использовать новую тормозную накладку в имеющемся суппорте дискового тормозного механизма, к примеру, в процессе замены, так что преимущества изобретения выявляются и при работе с уже имеющимися тормозными системами.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения.

Примеры осуществления изобретения описываются далее на основании приложенных чертежей, на которых представлено следующее:

фиг. 1 - дисковый тормозной механизм в соответствии с изобретением на схематичном виде сбоку, в разрезе, в нерабочем положении;

фиг. 2 - дисковый тормозной механизм в соответствии с фиг. 1 в рабочем положении;

фиг. 3-5 - примеры осуществления в соответствии с изобретением, на виде сзади;

фиг. 6-7 - соответственно, пример осуществления тормозной накладки в соответствии с изобретением, в поперечном сечении, в соответствии с линией A-A;

фиг. 8 - следующий пример осуществления тормозной накладки, на виде сзади;

фиг. 9 - тормозная накладка в соответствии с фиг. 8, в поперечном сечении.

На фиг. 1 и 2 схематично изображен фрагмент дискового тормозного механизма, причем фиг. 1 воспроизводит положение, в котором дисковый тормозной механизм еще не полностью зажат, в то время как фиг. 2 воспроизводит положение при торможении до полной остановки.

Дисковый тормозной механизм имеет суппорт 1 дискового тормозного механизма, выполненный в виде плавающего суппорта, который включает в себя диск 3 тормозного механизма и в котором расположены тормозная накладка 5 со стороны зажима и тормозная накладка 4 со стороны срабатывания, которые при торможении посредством зажимного устройства 8 могут с обеих сторон прижиматься к диску 3 тормозного механизма.

При этом тормозная накладка 4 со стороны срабатывания посредством несущей пластины 6 накладки, на которой располагается фрикционная накладка 7, опирается на заднюю стенку 2 суппорта 1 дискового тормозного механизма, поверхность прилегания которой изображена на фигурах заштрихованной.

Между задней стенкой 2 суппорта 1 дискового тормозного механизма и тормозной накладкой 4 со стороны срабатывания в обращенной к монтажному отверстию 11, через которое могут вводиться тормозные накладки 4, 5, зоне, в нерабочем положении тормозного механизма, в соответствии с фиг. 1, образован более широкий, по сравнению с примыкающей зоной, зазор, длина которого в представленном на фиг. 3 и 8 примере, соответствует, по меньшей мере, длине L прилегания стенки 2 к несущей пластине 6 накладки в положении прижима.

Этот зазор образован посредством предусмотренного в несущей пластине 6 накладки, на ее обращенной к стенке 2 задней стороне 12, углубления 9, ширина которого в поперечном сечении, в соответствии с примерами осуществления согласно фиг. 6 и 7, может быть различной. При этом задняя сторона 12 проходит параллельно стороне 13, на которой расположена фрикционная накладка.

В то время как фиг. 1, как упомянуто ранее, воспроизводит дисковый тормозной механизм в нерабочем положении, в котором суппорт 1 дискового тормозного механизма принимает свою исходную форму, фиг. 2 демонстрирует деформацию суппорта 1 дискового тормозного механизма, которое возникает при торможении до полной остановки.

Можно ясно видеть, что суппорт дискового тормозного механизма на обращенной от монтажного отверстия 11 стороне раздвинулся, так что стенка 2 прилегает к углублению 9, контур которого согласован с очертаниями стенки 2.

На фиг. 3-7 представлена несущая пластина 6 тормозной накладки 4 со стороны срабатывания, причем на фиг. 3-5 можно видеть очертания углубления 9, которое согласовано с индивидуальным контуром поверхности прилегания в суппорте дискового тормозного механизма.

На фиг. 4 несущая пластина 6 накладки снабжена двумя расположенными с обеих сторон радиальной оси 11 углублениями, в которые согласованная с ними стенка 2 погружается своими зонами поверхности прилегания. При этом оба углубления 9 располагаются зеркально симметрично относительно радиальной оси 11.

На фиг. 5 показаны два углубления 9 в несущей пластине 6 накладки, которые, однако, проходят асимметрично относительно радиальной оси 11, расположение которой также зависит от параметров деформации стенки 2.

На фиг. 6 показано углубление 9 в поперечном сечении. В этом варианте осуществления углубление 9 осуществлено с острыми кромками, в то время как в примере с фиг.7 углубление 9 имеет сглаженную в направлении от верхней, выпуклой со стороны кромки, кромочной зоны 14, нижнюю зону, причем углубление 9 на фиг. 7a, отходя от верхней кромочной зоны 14 сначала в виде параллельной задней стороне 12 плоской поверхности 9', переходит в наклон 9''.

На фиг.7b, напротив, углубление 9 осуществлено только в форме наклона 9'', проходящего в направлении кромочной зоны 14. Впрочем, кромочная зона 14 и противолежащая зона задней стороны 12 соосны друг другу, то есть располагаются в проходящей параллельно стороне 13 совместной плоскости. Поэтому толщина несущей пластины 6 накладки в этой зоне одинакова.

Так же как и в представленных на фиг. 3-5 примерах, углубление 9 в представленном на фиг. 8 варианте расположено в предназначенной для выпуклой внешней кромки верхней половине несущей пластины 6 накладки.

В этом примере углубление 9 помещено во вкладыш 10, который вставлен в несущую пластину 6 накладки. Углубление 9 во вкладыше 10 может быть предусмотрено, и в форме, предложенной на фиг. 7a и 7b.