Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УСТАНОВКИ РЕГУЛИРОВОЧНОГО УСТРОЙСТВА НА ДИСКОВОМ ТОРМОЗНОМ МЕХАНИЗМЕ

Изобретение относится к способу установки регулировочного устройства на дисковом тормозном механизме в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.

Пневматически управляемые дисковые тормозные механизмы относятся, между тем, к стандартным вариантам оснащения тяжелых грузовых автомобилей.

Таким дисковым тормозным механизмам для образования 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, при этом понимается 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 (переключающий палец) приводимый в действие от тормозного рычага или вращающегося рычага. В процессе торможения соединенный со штоком поршня тормозного цилиндра тормозной рычаг осуществляет вращательное движение. Прежде чем, посредством механизма подсоединения регулятора (переключающей вилки и переключающего пальца), 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 регулировочное устройство переводится во вращательное движение, и за счет соединения с резьбовым плунжером или трубой начинается процесс регулировки.

Регулировочные устройства для дисковых тормозных механизмов имеются в различных вариантах осуществления. Из DE 10 2004 037 771 А1 известно регулировочное устройство для дискового тормозного механизма, причем в данном случае дается ссылка на полный текст данного документа. Данное регулировочное устройство подходит для пневматически управляемого дискового тормозного механизма, в частности, в варианте осуществления с выдвижным суппортом. Также оно может использоваться и в пневматически управляемых дисковых тормозных механизмах с неподвижным суппортом или поворотным суппортом.

В DE 102004037711 А1 описывается такое регулировочное устройство, представленное на фиг.5. Оно включает в себя, в основном, следующие функциональные элементы:

- вал 2

- упорное кольцо 3

- осевой подшипник 5

- втулка с буртиком или распорную втулку 19

- переключающая вилка или приводное кольцо б

- шариковая рамповая муфта 7

- конусное сцепление 17

- цилиндрическая пружина 12

Касательно описания дается ссылка на DE 10 2004 037 711 А1.

Регулировочное устройство должно выполнять, в основном, две функции:

1. автоматическую регулировку воздушного люфта

2. ручную регулировку механизма регулятора при замене тормозных накладок.

Для обеспечения функционирования регулировочного устройства по автоматическому регулированию в процессе торможения и по ручному отведению в исходное положение при замене тормозных накладок, необходима фиксация регулировочного устройства в суппорте дискового тормозного механизма и позиционирование регулировочного устройства относительно тормозного рычага.

С учетом допусков на изготовление и относительно большого разброса серийных конструктивных элементов, проблема состоит в индивидуальном позиционировании и фиксации регулировочного устройства.

Поэтому необходимо, чтобы при монтаже регулировочного устройства в тормозной механизм установка регулировочного устройства происходила в соответствии с имеющимся положением поля допуска. Сегодняшний уровень - это блокировка поворота посредством выступа на упорном кольце регулировочного устройства и соответствующего кармана в суппорте дискового тормозного механизма. Посредством такой системы невозможно, однако, позиционировать регулировочное устройство индивидуальным образом. Поэтому для обеспечения возможности индивидуального позиционирования необходим адаптивный способ фиксации.

Соответствующими способами могли бы являться, к примеру, сварка и склеивание.

При сварке имеется, однако, сложность в отношении того, что в ходе монтажа этот способ может производиться лишь с привлечением повышенных затрат (защита от излучения и сварочных газов). Сварка различных материалов, как, в данном случае, литья из чугуна с шаровидным графитом и стали, является далее сравнительно трудоемкой.

При склеивании поверхности должны быть очень чистыми и обезжиренными, обеспечение данного условия опять же сопряжено с очень большими затратами, так как многие конструктивные элементы для долговременного функционирования должны устанавливаться с использованием консистентной смазки.

Оба способа имеют, кроме того, недостаток в том, что демонтаж в таких случаях затруднен или невозможен.

Задача предложенного на рассмотрение изобретения состоит поэтому в создании улучшенного способа установки регулировочного устройства на дисковом тормозном механизме, причем вышеперечисленные недостатки должны быть устранены или существенно сокращены, и должны быть предложены дополнительные преимущества.

Задача решается посредством способа с признаками пункта 1 формулы изобретения.

Задача решается также посредством дискового тормозного механизма с регулировочным устройством с признаками пункта 6 формулы изобретения.

Посредством способа в соответствии с изобретением установка регулировочного устройства после произведенного позиционирования осуществляется посредством запрессовки фиксирующего элемента, к примеру, шарика или короткого цилиндрического штифта, в выемку суппорта дискового тормозного механизма.

Запрессовка шарика выявляет, с одной стороны, между упорным кольцом и суппортом зажимное усилие, а, с другой стороны, за счет деформации на упорном кольце соединение с геометрическим замыканием. Тем самым обеспечивается надежное, длительное стопорение регулировочного устройства от прокручивания. Демонтаж при таком способе закрепления также возможен.

Предпочтительные варианты осуществления представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Регулировочное устройство в заранее отрегулированном исходном положении вставляется сначала в установочный винт дискового тормозного механизма, причем соединение приводного кольца (к примеру, с переключающей вилкой) регулировочного устройства с вращающимся рычагом дискового тормозного механизма и центрирование посредством упорного кольца регулировочного устройства осуществляется в выемке суппорта дискового тормозного механизма. Затем регулировочное устройство посредством его поворота позиционируется индивидуальным образом, причем участок деформации упорного кольца располагается над имеющейся в суппорте дискового тормозного механизма выемкой.

Фиксирующий элемент между упорным кольцом регулировочного устройства и суппортом дискового тормозного механизма запрессовывается в выемку. Размер шарика выбран таким образом, что на суппорте может использоваться выемка, уже имеющаяся на суппорте. Благодаря этому не требуется осуществлять никакие дополнительные процессы обработки на суппорте дискового тормозного механизма. Упорное кольцо регулировочного устройства или регулятора выполнено таким образом, что устанавливается достаточно большое усилие запрессовки и деформации, без возникновения при этом слишком больших усилий при монтаже.

Дисковый тормозной механизм, в частности пневматически управляемый дисковый тормозной механизм, с регулировочным устройством для регулировки износа тормозных накладок и тормозного диска пневматически управляемого дискового тормозного механизма с приводимым в действие посредством вращающегося рычага зажимным устройством, которое в предпочтительном варианте выполнено с возможностью вставки в установочный винт дискового тормозного механизма и выполнено с возможностью установки на суппорте дискового тормозного механизма, который имеет выемку, посредством упорного кольца, при этом упорное кольцо посредством фиксирующего элемента в позиционированном положении регулировочного устройства с геометрическим замыканием соединено с суппортом дискового тормозного механизма.

Упорное кольцо снабжено, по меньшей мере, одним участком деформации для соединения с геометрическим замыканием с суппортом дискового тормозного механизма и, по меньшей мере, одной серьгой для соединения без возможности вращения с регулировочным устройством.

Изобретение разъясняется далее более детально на основании варианта осуществления в качестве примера, со ссылкой на приложенные чертежи, на которых показано:

фиг.1 в качестве примера вариант осуществления регулировочного устройства в соответствии с изобретением, в частичном разрезе;

фиг.2 пример осуществления опорного кольца в увеличенном перспективном изображении;

фиг.3 вид сверху встроенного в суппорт дискового тормозного механизма регулировочного устройства с фиксированным упорным кольцом;

фиг.4 регулировочное устройство в соответствии с фиг.3, в разрезе вдоль продольной оси;

фиг.5 регулировочное устройство в соответствии с известным уровнем техники, в частичном разрезе;

фиг.6 схематичное изображение дискового тормозного механизма.

Элементы с одинаковыми или аналогичными функциями обозначены на фигурах одинаковыми позициями.

Касательно конструкции и функционирования пневматического дискового тормозного механизма согласно фиг.6 ссылаются на соответствующее описание DE 19729024 СТ. На фиг.6 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 разъяснено далее более детально. Регулировочное устройство 1 подошло бы также и для дисковых тормозных механизмов, приводимых в действие посредством электродвигателя.

На фиг.1 представлен частичный разрез варианта осуществления регулировочного устройства 1 в соответствии с изобретением в качестве примера.

Регулировочное устройство 1 имеет следующие конструктивные элементы: вал 2 с приводной цапфой на своем верхнем конце; упорное кольцо 3 для закрепления регулировочного устройства 1 в суппорте 22 дискового тормозного механизма (см. фиг.3 и 6); втулку 4 с буртиком, которая без возможности прокручивания соединена с упорным кольцом 3 через серьги 9 (см. фиг.2) и имеет верхний буртик с расположенной под ним поверхностью качения для шариков упорного подшипника 5; приводное кольцо 6, которое соединено с переключающей вилкой, которая подсоединена к приводному элементу 32 (см. фиг.3 и 6) вращающегося рычага 31; шариковая рамповая муфта 7 с соединительным кольцом 8, которое взаимодействует с шариками и с конической втулкой, которая без возможности вращения соединена с втулкой 14 из упругого материала; цилиндрическую пружину 12, которая расположена во втулке 14 из упругого материала и опирается на профилированную шайбу 15; и элемент регулировки, к примеру, гайку, которая расположена на нижнем конце вала 2 и служит для зажима цилиндрической пружины 12 и для аксиального соединения элементов регулировочного устройства 1. Общий принцип функционирования регулировочного устройства 1 подробно описывается в DE 102004037771 А1 со ссылкой на фиг.5, на что здесь дается указание.

В качестве первого отличия от регулировочного устройства в соответствии с фиг.5 в регулировочном устройстве 1 в соответствии с предложенным на рассмотрение изобретением упорный подшипник 5 образован посредством соединения втулки 4 с буртиком, одной стороны приводного кольца 6 и тел качения. Нижний конец проходящей насквозь через шариковую рамповую муфту 7 втулки 4 с буртиком взаимодействует с соединительным кольцом конусного сцепления 17, причем установлен ограниченный рабочий угол поворота. Фиксация втулки 4 с буртиком на упорном кольце 3 в данном примере осуществлена посредством того, что отогнутые серьги 9 (фиг.2) упорного кольца 3 входят в зацепление в радиальные выемки по периферии буртика втулки 4.

Фиг.2 демонстрирует перспективное изображение упорного кольца 3, которое имеет отверстие 11 для вала 2. Две противолежащие, расположенные под углом, серьги 9 предусмотрены для соединения с втулкой 4 с буртиком. Упорное кольцо 3 выполнено далее с участком 10 деформации для установки на суппорте 22 дискового тормозного механизма, что далее будет пояснено более детально.

Для осуществления вручную вращения регулировочного устройства 1 в обратном направлении необходимо точное позиционирование относительно вращающегося рычага 31 (см. фиг.3 и 6). При ручном вращении в обратном направлении блокирующее действие шариковой рамповой муфты 7 и конусного сцепления 17 в положении покоя регулировочного устройства 1 должно быть устранено. Положение покоя является исходным положением, из которого начинается процесс регулировки посредством вращающегося рычага в ходе процесса торможения. В этом исходном положении производится также вращение регулировочного устройства 1 в обратном направлении.

Для обеспечения этого необходимо препятствовать вращению соединительного кольца 8 в обратном направлении посредством ограничителя. Отверстие соединительного кольца 8 имеет поэтому ограничитель (не показан), при помощи которого соединительное кольцо 8 в положении покоя регулировочного устройства 1 при возврате в исходное положение блокируется и в отношении вращения в обратном направлении. Опорой соединительного кольца 8 являются серьги 9 на упорном кольце 3 установленной без возможности вращения втулки 4 с буртиком, которая имеет приведенный в соответствие с ограничителем соединительного кольца 8 ограничитель, что в данном случае не изображено. Оба ограничителя согласованы друг с другом таким образом, что соединительное кольцо 8 имеет необходимый для рабочего угла, то есть для достигаемого вращающимся рычагом 31 угла поворота регулировочного устройства 1, свободный ход для автоматической регулировки воздушного люфта. Во избежание блокирующего действия свободного хода в положении покоя важно, чтобы втулка 4 с буртиком и присоединенное через ограничители соединительное кольцо 8 были правильно позиционированы.

Фиг.3 демонстрирует вид сверху на вмонтированное в суппорт 22 дискового тормозного механизма регулировочное устройство 1 с фиксированным упорным кольцом 3. Фиг.4 демонстрирует разрез вдоль продольной оси установленного регулировочного устройства в соответствии с фиг.3.

Способ в соответствии с изобретением для установки регулировочного устройства 1 разъясняется далее. Сначала регулировочное устройство устанавливается в предварительно отрегулированное исходное положение в установочный винт 25, 26 дискового тормозного механизма 20 (см. фиг.6), причем соединение переключающей вилки приводного кольца 6 регулировочного устройства 1 с вращающимся рычагом 31 (в данном случае с приводным элементом 32) дискового тормозного механизма 20 и центрирование посредством упорного кольца 3 происходит в приемном элементе суппорта 22 дискового тормозного механизма. Регулировочное устройство 1 для точного позиционирования, к примеру, при помощи регулировочных калибров может быть повернуто так, что переключающая вилка и приводной элемент 32 оказываются в представленной позиции.

В отрегулированном таким образом положении участок 10 деформации (фиг.2) находится над выемкой 13 суппорта 22 дискового тормозного механизма. Установка регулировочного устройства на дисковом тормозном механизме 20 осуществляется в данном случае посредством фиксации упорного кольца 3 на суппорте 22 дискового тормозного механизма при помощи фиксирующего элемента 16, к примеру шарика или цилиндрического штифта. Фиксирующий элемент 16 может быть, к примеру, запрессован. Участок 10 деформации при этом, как показано на фиг.4, запрессовывается в выемку 13 и образует совместно с фиксирующим элементом 16 соединение с геометрическим замыканием между упорным кольцом 3 и суппортом 22 дискового тормозного механизма.

Размер шарика выбран таким образом, что на суппорте может использоваться выемка, уже имеющаяся на суппорте. Благодаря этому не требуется осуществлять никаких дополнительных процессов обработки на суппорте дискового тормозного механизма. Упорное кольцо регулятора выполнено таким образом, что устанавливается достаточно большое усилие запрессовки и деформации без возникновения при этом слишком больших усилий при монтаже.

Изобретение не ограничено описанными выше примерами осуществления. Оно может быть модифицировано в рамках приложенной формулы изобретения.

Установка упорного кольца 3 на суппорте 22 дискового тормозного механизма может быть выполнена с возможностью демонтажа, то есть, посредством подходящего инструмента фиксирующий элемент 16 может быть удален, причем упорное кольцо 3 также выполнено с возможностью разъема посредством соответствующего инструмента, а регулировочное устройство 1 с возможностью выемки, к примеру, для замены.

Перечень ссылочных позиций

1 регулировочное устройство

2 вал

3 упорное кольцо

4 втулка с буртиком

5 упорный подшипник

6 приводное кольцо

7 шариковая рамповая муфта

8 соединительное кольцо

9 серьга

10 участок деформации

11 отверстие

12 цилиндрическая пружина

13 выемка

14 втулка из упругого материала

15 профилированная шайба

16 фиксирующий элемент

17 конусное сцепление

18 конус втулки

19 распорная втулка

20 дисковый тормозной механизм

21 тормозной диск

22 суппорт дискового тормозного механизма

23 тормозные накладки

24 траверса

25 первый установочный винт

26 второй установочный винт

27 упор

28 цепные колеса

29 цепь

31 эксцентрик

31 вращающийся рычаг

32 приводной элемент