Дисковый колесный тормозной механизм

 

Использование: механизм предназначен для распространения функций суппорта на регулирование тормозных сил по условиям сцепления колеса. Сущность: механизм содержит суппорт 1, тормозные колодки 3 и их опоры, грязезащитный диск и механизм привода. Суппорт 1 снабжен ступицей 4 и подшипником 9, выполненным с возможностью поворота относительно оси 7 колеса, и ограничителем перемещения ступицы в плоскости колеса. 4 ил.

Изобретение относится к элементам колесных тормозов транспортных механизмов, преимущественно автомобилей, в частности суппортов тормозных колодок колесных тормозов, выполненных как раздельно, так и совместно с опорными и грязезащитными дисками, а также суппортов дисковых тормозов.

В известных конструкциях опоры тормозных колодок закрепляют на опорном и грязезащитном диске, который неподвижно закреплен болтами и заклепками к фланцу кожуха оси ведущего моста, или к поворотной оси колеса управляемого моста.

Недостатком такой конструкции является то, что воспринимаемый тормозной момент нельзя использовать в качестве исходного параметра для целей регулирования величины тормозной силы в пятне контакта колеса и дороги, поскольку изменение силовых напряжений в массе металла опорного диска незначительно.

Известна конструкция колесного тормоза управляемого моста, в которой опорный диск относительно оси колеса сопрягается подвижно через подшипник в виде бронзового кольца, а тормозной момент передается через реактивную штангу, которая закреплена на опорном диске и к подвеске колеса управляемого моста с помощью шарниров. Такая конструкция допускает некоторое перемещение оси колеса в опорном диске с сохранением его вертикального положения и неподвижности.

Недостатком такой конструкции опорного диска также является то, что воспринимаемый им тормозной момент нельзя использовать в качестве параметра фактической силы торможения, поскольку в подшипнике опорного диска проворачивается только ось колеса, сам же диск, закрепленный реактивной штангой, остается неподвижным. Кроме того размещение опоры реактивной штанги возможно только на плече в пределах радиуса опорного диска, что ограничивает величину тормозного момента, используемого для целей регулирования последнего, пределом отношения диаметра опорного диска к диаметру колеса.

Известна также конструкция суппорта дискового тормоза, которая позволяет суппорту проворачиваться совместно со всеми цилиндрами привода колодок на некоторый угол относительно оси колеса при возникновении трения между тормозными колодками и тормозным диском от нажатия тормозной педали и возникновения гидростатического давления в цилиндре. Последующее увеличение гидростатического давления в цилиндрах, а следовательно, и увеличение тормозного момента, происходит при воздействии последнего на шток сервоцилиндра, заполненного жидкостью и соединенного каналами с цилиндрами.

При такой конструкции сорводействие возможно до полного зажима тормозного диска между тормозными колодками и, следовательно, блокировки колеса, поскольку обратный клапан в цилиндре закрыт.

Возврат суппорта в исходное положение, возможен только при отпускании тормозной педали, и снижения гидростатического давления в цилиндре. При этом обратный клапан в цилиндре открывается и через соединительные каналы гидростатическое давление в цилиндрах также снижается до 0, что разблокирует колесо и суппорт под воздействием цилиндрической пружины сжатия возвращается в исходное положение.

Недостатком такой конструкции является то, что суппорт не имеет механизма слежения и соизмерения величин гид- ростатического давления и тормозного момента по условиям сцепления колеса и дороги. Функция суппорта ограничивается повышением гидростатического давления в исполнительном механизме по наибольшей величине сцепления колеса и дороги до блокировки колеса. Снижение гидростатического давления в исполнительных цилиндрах, при изменениях (в сторону уменьшения) сил сцепления колеса и дороги в процессе торможения, возможно только при отпускании тормозной педали, т. е. до 0.

Две приведенные последние конструкции приняты в качестве прототипов заявляемому устройству, как наиболее близкие по техническому выполнению подвижного сопряжения оси колеса с опорным диском барабанного колесного тормоза или суппортом колесного тормоза дискового типа.

Цель изобретения расширение функций суппорта для одновременного восприятия и передачи тормозного момента в качестве исходного параметра регулятора торможения по фактически реализуемой тормозной силе в пятне контакта колеса и дороги.

Достигается цель тем, что опорный диск колесного барабанного тормозного механизма (или суппорт дискового) сопрягается подвижно относительно оси колеса в плоскости его вращения. Для этого в центральное окно опорного диска, через которое проходит ось колеса, вмонтируют ступицу, которую скрепляют с опорным диском болтами или другим способом (сварка, клепка и др.). Сопряжение ступицы опорного диска с осью вращения колеса осуществляют через радиальный и упорный подшипники. Последний необходим для восприятия продольных сил, передаваемых при регулировке подшипников колеса.

Ограничение проворачивания опорного диска в пределах хода сжатия пружины регулятора тормозных сил выполнен с помощью стопорных пальцев, через которые передается также тормозной момент колеса в случае поломки пружины регулятора.

На фиг. 1 показан предлагаемый механизм; на фиг. 2 то же, вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 то же, вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 4 то же, вид по стрелке С на фиг. 3.

На фиг. 1-4 приняты следующие обозначения: 1 суппорт колесного барабанного тормоза, (опорный диск); 2 опоры тормозных колодок; 3 тормозные колодки; 4 ступица суппорта; 5 привод тормозных колодок; 6 болты крепления ступицы к опорному диску; 7 ось колеса; 8 внутренний подшипник оси колеса; 9 подшипник ступицы суппорта тормоза; 10 исполнительный колесный цилиндр тормоза; 11 рычаг ступицы суппорта; 12 шип регулятора тормозных сил; 13 регулировочная пробка регулятора; 14 наружный корпус регулятора; 15 фланец кожуха оси колеса; 16 стопорный палец ограничителя поворота ступицы суппорта; 17 сегментные окна с косым дном в ступице суппорта.

Работа устройства дискового колесного тормозного механизма. При нажатии педали тормоза в исполнительном колесном цилиндре 10 гидростатическое давление повышается и привод тормозных колодок 5 прижимает тормозные колодки 3 к тормозному барабану колеса (на фиг. не показан). Возникающая сила трения через опоры 2 тормозных колодок 3 передается на опорный диск 1 и через болты крепления 6 на ступицу 4. Под воздействием тормозного момента колеса, воспринимаемого суппортом 1, последний вместе со ступицей 4 и подшипником 9 проворачивается по оси колеса 7 на некоторый угол. При этом тормозной момент через рычаг 11 ступицы суппорта 4 воздействует на шип 12 регулятора тормозных сил, наружный корпус 14 которого закреплен к фланцу 15 кожуха оси колеса. Угловое перемещение суппорта 1 со ступицей 4 возможно в пределах длины сегментных окон 17 и при грубой регулировке ограничивается стопорными пальцами 16, ввинчиваемых во фланец 15 кожуха оси колеса. Точная регулировка углового перемещения рычага 11 выполняется как с помощью пробки 13 регулятора, регулирующей степень предварительного сжатия пружины регулятора тормозных сил, так и глубиной ввинчивания стопорных пальцев 16 в сегментные окна ступицы 17, имеющих косое дно. При ввинчивании пальца на большую глубину угловое перемещение будет меньше, поскольку палец 16 раньше упрется в косое дно окна ступицы 17, при меньшей глубине ввинчивания пальца угловое перемещение ступицы 4 с рычагом 11 будет большим в пределах всей длины сегментного окна.

Поскольку рычаг 11 ступицы суппорта перемещается по окружности, а шип 12 регулятора тормозных сил по прямой, для компенсации разности в длине хода в рычаге 11 выполнено продольное окно (вид по стрелке "Б"), в котором и перемещается шип 12 регулятора тормозных сил.

Широкие пределы регулирования точности перемещения рычага суппорта, а, следовательно, и воздействия на шип регулятора тормозных сил, необходимо для обеспечения надежной работы регулятора в широком спектре возможных сил сцепления колеса и дороги в различных климатических и дорожных условиях.

Конструкция дискового колесного тормозного механизма для передачи тормозного момента на шип регулятора тормозных сил и состав комплектующих деталей аналогичен, т. е. место опорного диска барабанного тормоза замещает суппорт дискового колесного тормоза.

Предлагаемая конструкция дискового колесного тормозного механизма позволит использовать регулятор тормозных сил по условиям сцепления колеса и дороги практически для всех автомобилей с гидравлической системой тормозов как барабанного, так и дискового типов с самыми незначительными изменениями существующих конструкций подвесок колеса.

Формула изобретения

ДИСКОВЫЙ КОЛЕСНЫЙ ТОРМОЗНОЙ МЕХАНИЗМ, содержащий суппорт, тормозные колодки, их опоры, грязезащитный диск и механизма привода, закрепленный на оси колеса или на ее кожухе, отличающийся тем, что суппорт тормозного механизма снабжен ступицей и подшипником, выполненными с возможностью поворота на некоторый угол относительно оси колеса, ограничителем перемещения ступицы в плоскости вращения колеса и ограничителем хода сжатия пружины регулятора, выполненным в виде стопорных пальцев и сегментных окон с косым дном, размещенных, например, концентрично в ступице, причем стопорные пальцы закреплены во фланце оси колеса или ее кожуха, при этом на ступице закреплен неподвижно или выполнен с ней за одно целое рычаг, предназначенный для передачи тормозного момента на шип регулятора.

РИСУНКИ

Рисунок 1