Соединительный элемент для соединения с конструкцией тормозного диска и узлом подшипника колеса
Изобретение относится к конструкции тормозного диска. Соединительный элемент (2) содержит крепежное устройство (3) для разъемного крепления конструкции (1) тормозного диска и крепежное устройство (4) для разъемного крепления на узле (5, 6, 7) подшипника колеса, так что соединительный элемент (2) с разъемно закрепленной на нем конструкцией (1) тормозного диска может в виде блока монтироваться на узел (5, 6, 7) подшипника колеса и/или сниматься с него. Изобретение касается также узла (8) ступицы колеса с конструкцией (1) тормозного диска и предлагаемым соединительным элементом (2). Достигается обеспечение наличия унифицированных частей для ведомых и неведомых осей. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 3 ил.
Данное изобретение касается соединительного элемента, в частности, гребня обода колеса для соединения с конструкцией тормозного диска и узлом подшипника колеса, для транспортного средства, предпочтительно транспортного средства хозяйственного назначения, в частности, автобуса или грузового автомобиля.
В области транспортных средств хозяйственного назначения вследствие небольшого количества изделий в штуках требуется большое количество одинаковых деталей, чтобы можно было рентабельно представить много вариантов. Кроме того, обслуживание транспортного средства хозяйственного назначения должно быть быстрым и обеспечивать высокую надежность, особенно при замене важных для безопасности быстроизнашивающихся деталей, таких, например, как тормозные диски и тормозные колодки.
Из WO 2013/054280 A1 уже известна конструкция тормозного диска с привинченным к ступице колеса подсоединением шейки (цилиндрической части). Вариант сборки «ступица колеса с подсоединением шейки» прежде всего обладает тем преимуществом, что силовой поток может быть разделен на «передающий крутящий момент» (тормозной диск - ступица) и «передающий нагрузку» (ступица - подшипник ступицы колеса), и она в равной мере пригодна в качестве унифицированной части как для ведомых, так и для неведомых осей транспортного средства хозяйственного назначения. Недостатком здесь, однако, является то, в частности, что при замене тормозного диска требуется демонтаж подшипника ступицы колеса.
Задача данного изобретения заключается в том, чтобы предоставить возможность простой и легкой замены конструкции тормозного диска, в частности, без необходимости демонтажа узла подшипника колеса при замене конструкции тормозного диска и предпочтительно, кроме того, с сохранением преимущества разделения силового потока на передающий крутящий момент и передающий нагрузку, и/или обеспечить наличие унифицированных частей для ведомых и неведомых осей, но несмотря на это предпочтительно без заметного повышения трудовых затрат при замене конструкции тормозного диска.
Эта задача может быть решена с помощью признаков независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные модификации данного изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы и вытекают из последующего описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения.
Данное изобретение предлагает соединительный элемент (например, гребень обода колеса) для соединения с конструкцией тормозного диска (например, тормозного диска с шейкой тормозного диска) и с узлом подшипника колеса, для транспортного средства, предпочтительно транспортного средства хозяйственного назначения, в частности, грузового автомобиля или автобуса.
Соединительный элемент содержит крепежное устройство для разъемного крепления конструкции тормозного диска и крепежное устройство для разъемного крепления к узлу подшипника колеса, так что предпочтительно этот соединительный элемент с разъемно закрепленной на нем конструкцией тормозного диска может в виде блока, например, надвигаться на узел подшипника колеса и монтироваться на нем и/или, например, демонтироваться и стягиваться с него.
Можно предусмотреть, чтобы соединительный элемент дополнительно к такому крепежному устройству для разъемного крепления конструкции тормозного диска имел элемент соединения с геометрическим замыканием для геометрического замыкания с конструкцией тормозного диска, так что будет возможно предпочтительное разделение силового потока на передающий крутящий момент (целесообразно это тормозной диск - ступица) и на передающий усилие (ступица - подшипник ступицы колеса).
Такой элемент соединения с геометрическим замыканием может содержать, например, элемент зубчатого зацепления и/или элемент профилирования. Эти элементы зубчатого зацепления и/или профилирования могут, например, быть образованы на наружной или на внутренней поверхности соединительного элемента.
Таким образом, можно предусмотреть, чтобы конструкция тормозного диска (тормозной диск) мог передавать тормозной момент за счет силового и/или геометрического замыкания, так что крепежное устройство может быть упрощено, например, может быть уменьшено количество, например, резьбовых соединений.
Крепежное устройство для разъемного крепления конструкции тормозного диска и/или крепежное устройство для разъемного крепления на узле подшипника колеса могут иметь несколько сквозных отверстий с резьбой или без нее, в частности, с внутренней резьбой. В порядке альтернативы или дополнительно указанное крепежное устройство для разъемного крепления конструкции тормозного диска и/или крепежное устройство для разъемного крепления на узле подшипника колеса могут быть усилены, например, посредством втулочного элемента. За счет этого также можно, например, уменьшить количество резьбовых соединений.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения указанные сквозные отверстия крепежного устройства для разъемного крепления конструкции тормозного диска могут быть расположены на окружности центров отверстий, имеющей больший диаметр, чем окружность центров отверстий, на которой предпочтительно могут быть расположены сквозные отверстия для разъемного крепления на узле подшипника колеса.
Сквозные отверстия крепежного устройства для разъемного крепления конструкции тормозного диска и, в порядке альтернативы или дополнительно, сквозные отверстия для разъемного крепления на узле подшипника колеса ориентированы предпочтительно параллельно центральной оси соединительного элемента и тем самым, в частности, по существу параллельно центральной оси конструкции тормозного диска и/или узла подшипника колеса.
У этого соединительного элемента предпочтительно отношение наружного диаметра к ширине (целесообразно - к высоте), в частности, от опорной поверхности колесного диска до конца конструктивного элемента составляет предпочтительно по меньшей мере от 3,5 до 6 или даже до 7.
Крепежное устройство для разъемного крепления конструкции тормозного диска и/или крепежное устройство для разъемного крепления на узле подшипника колеса доступны для их разъединения и закрепления предпочтительно с одного направления, предпочтительно с наружной стороны транспортного средства, т.е. со стороны, обращенной от центра транспортного средства.
Конструкция тормозного диска предпочтительно включает в себя тормозной диск с шейкой тормозного диска (например, конусом тормозного диска, цилиндром тормозного диска и т.п.).
Данное изобретение охватывает, таким образом, в частности, так называемый конструктивный вариант «ступица колеса с подсоединением шейки конструкции тормозного диска».
Крепежное устройство для разъемного крепления конструкции тормозного диска может быть выполнено с возможностью монтажа на шейке тормозного диска, предпочтительно на выступающей наружу фланцевой конструкции шейки тормозного диска.
Крепежное устройство для конструкции тормозного диска служит предпочтительно для центрированного крепления этого конструкции тормозного диска.
Крепежное устройство для узла подшипника колеса служит предпочтительно для центрированного крепления на узле подшипника колеса.
Соединительный элемент и конструкция тормозного диска и/или узел подшипника колеса могут быть ориентированы по существу коаксиально друг с другом.
Соединительный элемент предпочтительно выполнен в виде предпочтительно по существу кольцевого гребня обода колеса.
Этот соединительный элемент может содержать фланцевое приспособление, имеющее поверхность, в частности, окружную поверхность для прилегания конструкции тормозного диска с одной стороны и, тем самым, целесообразно на одной стороне и/или поверхность, в частности, окружную поверхность для прилегания к узлу подшипника колеса с другой стороны и, тем самым, целесообразно на другой стороне, так что это фланцевое приспособление предпочтительно может быть расположено по типу сэндвича между конструкцией тормозного диска и узлом подшипника колеса.
Данное изобретение не ограничивается соединительным элементом, а охватывает также узел ступицы колеса с конструкцией тормозного диска и соединительным элементом, описанным выше. Узел ступицы колеса, кроме того, предпочтительно может содержать узел подшипника колеса, раскрытый выше.
Возможно, чтобы отношение наружного диаметра, в частности, диаметра фрикционного кольца указанного конструкции тормозного диска к его ширине (целесообразно - высоте) составляло между 1,5 и 4,5 или между 2,0 и 4,0.
Соединительный элемент предпочтительно с разъемно закрепленной на нем конструкцией тормозного диска может, например, в виде блока надвигаться на узел подшипника колеса и монтироваться на нем, и/или демонтироваться и стягиваться с него, тогда как узел подшипника колеса при демонтаже конструкции тормозного диска может оставаться смонтированным на шейке оси.
Узел подшипника колеса может содержать корпус подшипника колеса, а этот корпус подшипника колеса, например, с торцевой стороны содержит монтажную структуру для соединения с соединительным элементом, и эта монтажная структура предпочтительно содержит отверстия (например, глухие или сквозные отверстия) с резьбой или без нее, в частности, с внутренней резьбой. Монтажная структура соответственно крепежному устройству для разъемного крепления на узле подшипника колеса может быть расположена, например, на окружности центров отверстий.
Узел подшипника колеса может включать корпус подшипника колеса, а также внутреннее кольцо подшипника колеса и наружное кольцо подшипника колеса. Возможно также, что наружное кольцо подшипника колеса выполнено как единое целое с корпусом подшипника колеса.
Возможно, что конструкция тормозного диска включает в себя тормозной диск с шейкой тормозного диска (например, конусом тормозного диска, цилиндром тормозного диска и т.п.), и шейка тормозного диска предпочтительно торцевой стороной смонтирована на крепежном устройстве для разъемного крепления конструкции тормозного диска и/или на элементе соединения с геометрическим замыканием для геометрического замыкания с конструкцией тормозного диска.
Данное изобретение охватывает также транспортное средство, предпочтительно транспортное средство хозяйственного назначения, в частности, автобус или грузовой автомобиль, содержащий по меньшей мере два узла ступицы колеса, раскрытые выше.
Возможно, что транспортное средство в качестве унифицированных частей содержит две конструкции тормозного диска на передней оси транспортного средства, две конструкции тормозного диска на задней оси транспортного средства, две конструкции тормозного диска на ведомой оси транспортного средства, и/или две конструкции тормозного диска на неведомой оси транспортного средства.
Описанные выше предпочтительные варианты выполнения и признаки данного изобретения могут комбинироваться друг с другом. Другие предпочтительные модификации данного изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы и вытекают из дальнейшего описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения в сочетании с прилагаемыми чертежами. На чертежах показано следующее:
Фиг. 1 - вид в разрезе соединительного элемента и, в частности, конструкции тормозного диска и узла подшипника колеса согласно одному варианту осуществления изобретения,
Фиг. 2 - подетальное представление соединительного элемента и конструкции тормозного диска по Фиг. 1, и
Фиг. 3 - вид в изометрии соединительного элемента и конструкции тормозного диска по Фиг. 1 и 2 в собранном состоянии.
На Фиг. 1 показан вид в разрезе соединительного элемента 2, конструкции 1 тормозного диска и узла 5, 6, 7 подшипника колеса, и тем самым узел ступицы колеса 8 согласно одному варианту выполнения данного изобретения для транспортного средства, в частности, грузового автомобиля или автобуса.
Соединительный элемент 2 предпочтительно в форме гребня обода колеса содержит крепежное устройство 3 для разъемного крепления конструкции 1 тормозного диска и крепежное устройство 4 для разъемного крепления к узлу 5, 6, 7 подшипника колеса, так что этот соединительный элемент 2 с разъемно закрепленной на нем конструкцией 1 тормозного диска может в виде блока надвигаться на узел 5, 6, 7 подшипника колеса и монтироваться на нем, или, соответственно, демонтироваться и сдвигаться с него, как это схематично показано двойной стрелкой P на Фиг. 1. При этом узел 5, 6, 7 подшипника колеса может оставаться смонтированным на шейке оси.
Крепежное устройство 3 для разъемного крепления конструкции 1 тормозного диска и крепежное устройство 4 для разъемного крепления на узле 5, 6, 7 подшипника колеса снабжены сквозными отверстиями предпочтительно с внутренней резьбой или без нее.
Конструкция 1 тормозного диска включает в себя собственно тормозной диск 1 и шейку 1.1 тормозного диска, так что этим охватываются, в частности, варианты выполнения тормозного диска с подсоединением шейки.
Узел 5, 6, 7 подшипника колеса содержит корпус 7 подшипника колеса, а также предпочтительно внутреннее кольцо 5 подшипника колеса и наружное кольцо 6 подшипника колеса, причем в порядке альтернативы наружное кольцо 6 подшипника колеса может быть выполнено также зацело с корпусом 7 подшипника колеса.
Сквозные отверстия для разъемного крепления конструкции 1 тормозного диска и сквозные отверстия для разъемного крепления на узле 5, 6, 7 подшипника колеса проходят по существу параллельно центральной оси M, которая одновременно является центральной осью для соединительного элемента 2, конструкции 1 тормозного диска и узла 5, 6, 7 подшипника колеса.
Крепежные отверстия для разъемного крепления конструкции 1 тормозного диска расположены на окружности центров отверстий, имеющей больший диаметр, чем окружность сквозных отверстий для разъемного крепления на узле 5, 6, 7 подшипника колеса.
Соединительный элемент 2 дополнительно к крепежному устройству 3 и, тем самым, дополнительно к сквозным отверстиям имеет элемент 9 соединения с геометрическим замыканием для геометрического замыкания с конструкцией 1 тормозного диска, благодаря чему может быть целесообразно сокращено количество сквозных отверстий и, тем самым, количество резьбовых соединений.
Элемент 9 соединения с геометрическим замыканием в показанном на Фиг. 1-3 варианте выполнения представляет собой элемент зубчатого зацепления на внешней окружности соединительного элемента 2, причем как альтернатива этому в крепежном устройстве 3 могут найти применение, например, втулочные элементы или другие элементы соединения с геометрическим замыканием.
Конструкция 1 тормозного диска с центрированием установлен на соединительном элементе 2, тогда как соединительный элемент 2 с центрированием установлен на узле 5, 6, 7 подшипника колеса.
Соединительный элемент 2, конструкция 1 тормозного диска и узел 5, 6, 7 подшипника колеса, таким образом, ориентированы по существу коаксиально друг с другом, в частности, коаксиально центральной оси M.
Этот соединительный элемент 2 имеет наружный диаметр D2 и ширину (целесообразно - высоту) B2. Наружный диаметр D2 предпочтительно по меньшей мере в 4,0 раза больше, чем ширина B2.
Конструкция 1 тормозного диска имеет наружный диаметр D1 и ширину (целесообразно - высоту) B1. Отношение диаметра D1 к ширине B1 предпочтительно составляет между 2,0 и 4,0.
На Фиг. 1 показано, что крепежное устройство 3 предназначено для крепления к шейке 1.1 тормозного диска, в частности, к выступающей наружу фланцевой конструкции шейки 1.1 тормозного диска, в то время, как крепежное устройство 4 предназначено, в частности, для крепления к корпусу 7 подшипника колеса и, в частности, в нем. Для этого шейка 1.1 тормозного диска - и в порядке альтернативы или дополнительно - корпус 7 подшипника колеса могут быть снабжены внутренними резьбами.
На Фиг. 1 показано также, что соединительный элемент 2 содержит фланцевое приспособление, имеющее наружную поверхность 10.1 для прилегания к конструкции 1 тормозного диска, в частности, к внутренней поверхности шейки 1.1 тормозного диска, и внутреннюю поверхность 10.2 для прилегания к узлу 5, 6, 7 подшипника колеса, в частности, к наружной поверхности корпуса 7 подшипника колеса.
Крепежное устройство 3 для разъемного крепления конструкции 1 тормозного диска и крепежное устройство 4 для разъемного крепления на узле 5, 6, 7 подшипника колеса выполнены доступными с одного направления для их разъединения и закрепления, предпочтительно с наружной стороны транспортного средства, что соответствует левой стороне на Фиг. 1.
На Фиг. 2 показан подетальный вид в изометрии соединительного элемента 2 и конструкции 1 тормозного диска по Фиг. 1, в то время как на Фиг. 3 соединительный элемент 2 и узел 1 тормозного диска показаны в собранном состоянии.
Данное изобретение не ограничивается описанными выше вариантами осуществления. Более того, возможно множество вариантов и модификаций, которые тоже используют идеи данного изобретения и потому подпадают под его объем защиты. Кроме того, данное изобретение притязает также на защиту предмета и признаков зависимых пунктов формулы изобретения независимо от указанных зависимостей пунктов формулы.
Перечень ссылочных обозначений:
1 конструкция тормозного диска, в частности тормозной диск с шейкой тормозного диска
1.1 шейка тормозного диска
2 соединительный элемент, в частности гребень обода колеса
3 крепежное устройство для разъемного крепления конструкции тормозного диска, в частности шейки тормозного диска
4 крепежное устройство для разъемного крепления на узле подшипника колеса, в частности на корпусе подшипника колеса
5 внутреннее кольцо подшипника колеса
6 наружное кольцо подшипника колеса
7 корпус подшипника колеса
8 узел ступицы колеса с соединительным элементом, конструкцией тормозного диска и предпочтительно узлом подшипника колеса
9 элемент соединения с геометрическим замыканием между соединительным элементом и конструкцией тормозного диска, предпочтительно шейкой тормозного диска
10.1 наружная поверхность прилегания соединительного элемента
10.2 внутренняя поверхность прилегания соединительного элемента
M центральная ось соединительного элемента конструкции тормозного диска и/или узла подшипника колеса
P направление надвигания соединительного элемента на конструкцию тормозного диска, соответственно, стягивания соединительного элемента с конструкции тормозного диска
B1 ширина конструкции тормозного диска
D1 наружный диаметр, в частности диаметр фрикционного кольца конструкции тормозного диска
B2 ширина соединительного элемента, в частности, от опорной поверхности колесного диска до конца конструктивного элемента
D2 наружный диаметр соединительного элемента.
1. Узел (8) ступицы колеса, содержащий конструкцию (1) тормозного диска, узел (5, 6, 7) подшипника колеса и соединительный элемент (2) для соединения с конструкцией (1) тормозного диска и узлом (5, 6, 7) подшипника колеса для транспортного средства, причем соединительный элемент (2) содержит крепежное устройство (3) для разъемного крепления конструкции (1) тормозного диска и крепежное устройство (4) для разъемного крепления на узле (5, 6, 7) подшипника колеса, так что соединительный элемент (2) с разъемно закрепленной на нем конструкцией (1) тормозного диска имеет возможность его монтажа в виде блока на узле (5, 6, 7) подшипника колеса и/или снятия с него.
2. Узел (8) ступицы колеса по п. 1, причем соединительный элемент (2) дополнительно к крепежному устройству (3) для разъемного крепления конструкции (1) тормозного диска содержит элемент (9) соединения с геометрическим замыканием для геометрического замыкания с конструкцией (1) тормозного диска, так что предпочтительно обеспечивается разделение силового потока на передающий крутящий момент и передающий усилие.
3. Узел (8) ступицы колеса по п. 2, причем элемент (9) соединения с геометрическим замыканием включает в себя элемент зубчатого зацепления и/или элемент профилирования.
4. Узел (8) ступицы колеса по любому из предыдущих пунктов, причем крепежное устройство (3) для разъемного крепления конструкции (1) тормозного диска и/или крепежное устройство (4) для разъемного крепления на узле (5, 6, 7) подшипника колеса содержат сквозные отверстия с резьбой или без нее и/или с втулочным элементом.
5. Узел (8) ступицы колеса по п. 4, причем сквозные отверстия крепежного устройства (3) для разъемного крепления конструкции (1) тормозного диска расположены на окружности центров отверстий, имеющей больший диаметр, чем окружность центров сквозных отверстий для разъемного крепления на узле (5, 6, 7) подшипника колеса.
6. Узел (8) ступицы колеса по п. 4 или 5, причем сквозные отверстия крепежного устройства (3) для разъемного крепления конструкции (1) тормозного диска и/или сквозные отверстия для разъемного крепления на узле (5, 6, 7) подшипника колеса ориентированы по существу параллельно центральной оси (M) соединительного элемента (2).
7. Узел (8) ступицы колеса по любому из предыдущих пунктов, причем соединительный элемент (2) имеет наружный диаметр (D2) и ширину (B2), причем наружный диаметр (D2) по меньшей мере в 3,5; 4,0; 6,0 или 7,0 раз больше, чем ширина (B2).
8. Узел (8) ступицы колеса по любому из предыдущих пунктов, причем крепежное устройство (3) для разъемного крепления конструкции (1) тормозного диска и/или крепежное устройство (4) для разъемного крепления на узле (5, 6, 7) подшипника колеса выполнены доступными с одного направления, предпочтительно с наружной стороны транспортного средства.
9. Узел (8) ступицы колеса по любому из предыдущих пунктов, причем конструкция (1) тормозного диска включает в себя тормозной диск (1) с шейкой (1.1) тормозного диска и крепежное устройство (3) служит для разъемного крепления шейки (1.1) тормозного диска, в частности на выступающей наружу фланцевой конструкции шейки (1.1) тормозного диска.
10. Узел (8) ступицы колеса по любому из предыдущих пунктов, причем крепежное устройство (3) для конструкции (1) тормозного диска выполнено с возможностью центрированного крепления конструкции (1) тормозного диска.
11. Узел (8) ступицы колеса по любому из предыдущих пунктов, причем крепежное устройство (3) для узла (5, 6, 7) подшипника колеса выполнено с возможностью центрированного крепления на узле (5, 6, 7) подшипника колеса.
12. Узел (8) ступицы колеса по любому из предыдущих пунктов, причем соединительный элемент (2) выполнен в виде гребня обода колеса, предпочтительно в виде кольцевого гребня обода колеса.
13. Узел (8) ступицы колеса по любому из предыдущих пунктов, причем соединительный элемент (2) содержит фланцевое приспособление с поверхностью (10.1) для прилегания к конструкции (1) тормозного диска и с поверхностью (10.2) для прилегания к узлу (5, 6, 7) подшипника колеса.
14. Узел (8) ступицы колеса по любому из предыдущих пунктов, причем конструкция (1) тормозного диска имеет наружный диаметр (D1) и ширину (B1), причем отношение диаметра (D1) к ширине (B1) составляет между 1,5 и 4,5 или между 2,0 и 4,0.
15. Узел (8) ступицы колеса по любому из предыдущих пунктов, причем соединительный элемент (2) с разъемно закрепленной на нем конструкцией (1) тормозного диска имеет возможность его монтажа в виде блока на узле (5, 6, 7) подшипника колеса и/или снятия с него, в то время как узел (5, 6, 7) подшипника колеса при демонтаже конструкции (1) тормозного диска остается смонтированным на шейке оси.
16. Узел (8) ступицы колеса по любому из предыдущих пунктов, причем узел (5, 6, 7) подшипника колеса содержит корпус (7) подшипника колеса, причем корпус (7) подшипника колеса предпочтительно на торцевой стороне содержит монтажную структуру для соединения с соединительным элементом (2), которая предпочтительно содержит отверстия с резьбой или без нее.
17. Узел (8) ступицы колеса по любому из предыдущих пунктов, причем конструкция (1) тормозного диска включает в себя тормозной диск (1) с шейкой (1.1) тормозного диска, причем шейка (1.1) тормозного диска установлена на крепежное устройство (3) для разъемного крепления конструкции (1) тормозного диска и/или на элемент (9) соединения с геометрическим замыканием для соединения с геометрическим замыканием с конструкцией (1) тормозного диска.
18. Транспортное средство, содержащее по меньшей мере два узла (8) ступицы колеса, выполненных по любому из предыдущих пунктов.
19. Транспортное средство по п. 18, в котором в качестве унифицированных частей две конструкции (1) тормозного диска установлены на передней оси транспортного средства и две конструкции (1) тормозного диска установлены на задней оси транспортного средства.
20. Транспортное средство по п. 18 или 19, в котором в качестве унифицированных частей две конструкции (1) тормозного диска установлены на ведомой оси транспортного средства и/или две конструкции (1) тормозного диска установлены на неведомой оси транспортного средства.
21. Транспортное средство по любому из пп. 18-20, которое представляет собой транспортное средство хозяйственного назначения.
