CZ209099A3 - Sestava závěsu a brzdy pro kolo vozidla - Google Patents

Abstract

Sestava závěsu abrzdy pro kolo vozidla obsahuje závěsné rameno IV2J s hornímuložením/24/ a dolnímuložením/26/ po nesení závěsného ramena, anáboj /14/ uložený na závěsnémrameniIY2J s možností otáčení vzhledemktomuto rarreni, přičemž náboj tvoří uložení pro kolo. Sestava také obsahuje brzdový kotouč /38/, uložený pro otáčení s nábojem/14/, přičemžkotoučje také osazen s možností omezeného pohybu nanáboji ve směru vpodstatě rovnoběžnéms osou /22/, okolo níž se náboj otáčí. Dále sestava také obsahuje obložení /50,54/ z třecího materiálu, uložená na opačných stranách kotouče, a sestavu /72,74,102,104/ pístu a válce, uzpůsobenou pro tlačení obložení do záběru s navzájem opačnými postranními plochami kotouče pro brzdění náboje atím i kola. Závěsné rameno /12/ také obsahuje válec /72,102/sestavy pístu aválce, vytvořené vcelku se zbytkemzávěsného ramene, přičemž sestava také obsahuje pružný prostředek/44/ pro vyvíjení síly, působící mezi nábojem/14/ abrzdovýmkotoučem/38/po ovládání pohybu kotouče na náboji.

Description

Vynález se týká sestavy závěsu a brzdy pro kolo vozidla.

Dosavadní stav techniky

Běžná sestava závěsu a brzdy obsahuje závěsné rameno a náboj , uložený na závěsném rameni (rameni nápravy, závěsovém rameni - dále: závěsném rameni) pro otáčení vzhledem k tomuto rameni, přičemž náboj tvoří uložení pro kolo. Aby se umožnilo brzdění kola, sestava také obsahuje kotoučovou brzdu s brzdovým kotoučem uloženým pro otáčení spolu s nábojem, přičemž na navzájem opačných stranách kotouče jsou uložena třecí obložení, a dále obsahuje nejméně jednu sestavu pístu a válce, uzpůsobenou pro tlačení třecího obložení do záběru s navzájem opačnými postranními plochami kotouče pro brzdění náboje a tím i kola. Obvykle je pro osazení sestavy pístu a válce brzdového systému přišroubováno k závěsnému rameni a pístu sestavy pístu a válce kluzné vedení a válec této sestavy pístu a válce je na tomto kluzném vedení kluzně uložen. Kotouč je obvykle upevněn natuho k náboji a opotřebení obložení a/nebo kotouče je zohledňováno kluzným pohybem válce.

Závěsné rameno také obvykle obsahuje horní a dolní uložení pro jeho podporování. Do horního uložení se může zasunout vzpěra typu McPherson, která vymezuje osu, okolo které se může závěsné rameno otáčet pro otáčení kola, osazeného na náboji, okolo této osy. Alternativně může být do horního uložení také zasunuto horní trojúhelníkové rameno. Do dolního uložení může být zasunuto dolní trojúhelníkové rameno. Kde je kolo použito pro řízení vozidla, rameno také výhodně

-2• · · · · · · • ·· · · · · • · · · · · · *·· • · · · · obsahuje ramenový člen pro připojení spojovací tyč řízení systému řízení vozidla, jejímž ovládáním se může závěsné rameno otáčet pro řízení vozidla.

Patentový spis US 3 941 221 popisuje sestavu závěsu a brzdy, která je z větší části vyrobena z plechu. Sestava obsahuje sestavu pístu a válce, mající svůj válec přivařený k závěsnému ramenu. Sestava také obsahuje brzdový kotouč, který může klouzat na náboji sestavy. Tato sestava však vyžaduje nadměrné výrobní časy a nemá žádné prostředky pro ovládání pohybu jejího brzdového kotouče na jejím náboji, takže jsou pochybnosti, zda by vůbec fungovala.

Obvyklá sestava závěsu a brzdy, popsaná výše, pracuje dobře, ale je poměrně těžkým prvkem. Vynález si proto klade za úkol vytvořit sestavu závěsu a brzdy ústrojí, která by se dala snadno vyrábět a měla menší hmotnost.

Podstata vynálezu

Vynález přináší sestavu závěsu a brzdy pro kolo vozidla, která obsahuje závěsné rameno (rameno nápravy - dále: závěsné rameno) s horním uložením a dolním uložením pro nesení závěsného ramena, a náboj uložený na závěsném rameni s možností otáčení vzhledem k tomuto rameni, přičemž náboj tvoří uložení pro kolo, přičemž sestava také obsahuje brzdový kotouč, uložený pro otáčení s nábojem, přičemž kotouč je také osazen s možností omezeného pohybu na náboji ve směru v podstatě rovnoběžném s osou, okolo níž se náboj otáčí, přičemž sestava také obsahuje obložení z třecího materiálu, uložená na opačných stranách kotouče, a sestavu pístu a válce, uzpůsobenou pro tlačení obložení do záběru s navzájem opačnými postranními plochami kotouče pro brzdění náboje a tím i ko• « la, jehož podstatou je, že závěsné rameno také obsahuje válec sestavy pístu a válce, vytvořený vcelku se zbytkem závěsného ramene, přičemž sestava také obsahuje pružný prostředek pro vyvíjení síly, působící mezi nábojem a brzdovým kotoučem pro ovládání pohybu kotouče na náboji.

V sestavě závěsu a brzdy podle vynálezu je sestava pístu a válce vytvořena vcelku se závěsným ramenem, což odstraňuje kluzné vedení a uložení pro válec na kluzném vedení. Zjišťuje se, že toto uspořádání umožňuje významné snížení hmotnosti, například v případě jednoho řešení o 25%. Sníží se tak i cena sestavy. Pohyb kotouče na náboji zohledňuje opotřebení obložení kotouče. Pružný prostředek pro vyvíjení síly působí, že se zabrání otáčením na náboji, aby se tak zachycovala větší tepelná roztažnost kotouče, než má náboj, a zabránilo se tak chřestění kotouče na náboji.

S výhodou má kotouč v sestavě podle vynálezu směrem dovnitř vystupující zuby, které vzájemně zapadají s žebrovitými peřovými výstupky (t.j. výstupky ve funkci pera spojení na drážku a pero) na náboji. Žebrovité peřové výstupky mohou například tím, že jsou prostředek pro vyvíjení náboji mezi žebrovitými být umístěny ve vzájemném odstupu, uspořádány ve skupinách, a uvedený síly obsahuje pružiny, uložené na peřovými výstupky. S výhodou se použijí tři skupiny žebrovitých peřových výstupků, které jsou umístěny ve stejných odstupech ve směru obvodu a které poskytují tříbodové uložení. Pružiny jsou s výhodou listové pružiny, upevněné k náboji v místě uloženém středově mezi přilehlými skupinami žebrovitých peřových výstupků. Listové pružiny potom zabírají do kotoučů na jejich koncích.

-4• · · · · • · · · ·· ··

Jelikož běžné kotoučové brzdy s jedním kotoučem vyžadují vyvíjení značného tlaku mezi obloženími a kotoučem pro umožňování vyvinutí požadovaného brzdicího momentu, přičemž tento vysoký tlak vyvolává opotřebení a je nákladný pro vyvinutí, je žádoucí snížit požadovaný tlak. Aby se toho dosáhlo, může sestava podle vynálezu obsahovat druhý kotouč osazený na náboji vedle uvedeného kotouče, přičemž druhý kotouč je také osazen s možností omezeného pohybu na náboji ve směru v podstatě rovnoběžném s osou, okolo které se náboj otáčí, při čemž na něj působí uvedený pružný prostředek pro vyvíjení síly, přičemž sestava také obsahuje brzdová obložení, osazená mezi uvedenými kotouči s možností omezeného pohybu v uvedeném směru. Druhý kotouč umožňuje, že brzdicí moment, je sdílen mezi čtyřmi plochami místo obvyklých dvou ploch, čímž se zmenšuje tlak, vyvíjené teplo, a opotřebení. Použití dvou kotoučů v kotoučové brzdě kola je obecně známé, například z patentových spisů US 4 598 799 a GB 2 076 087.

Tam, kde se má kolo používat k řízení, obsahuje závěsné rameno také ramenový člen pro připojení spojovací tyče řízení systému řízení vozidla.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l celkový perspektivní pohled na příkladnou sestavu podle vynálezu v rozloženém stavu, obr.2 boční pohled na sestavu, obr.3 svislý řez sestavou, obr.4 pohled ve směru šipky IV z obr.2, obr.5 pohled ve směru šipky V z obr.2, obr.6 svislý řez závěsným ramenem příkladné sestavy a obr.7 pohled podobný obr.4, avšak na obměnu příkladné sestavy.

• · • · • · · ·

-5Příklady provedení vynálezu

Příkladná sestava 10, znázorněná na obr.l, je sestava závěsu a brzdy pro neznázorněné přední kolo auta s pohonem předních kol. Sestava 10 obsahuje závěsné rameno 12 a náboj 14, otočně osazený na závěsném rameni 12.

Náboj 14 je vytvořen jako celistvý odlitek a má, jak je obvyklé, dutý směrem dozadu vybíhající výběžek 14a. který má vnitřek upravený pro spojení na drážku a pero s drážkovaným hřídelem a jehož vnějšek tvoří úložnou plochu pro valivá ložiska 16 (obr.3). Do výběžku 14a je vsunut výběžek stejnoběžného kloubu 18 (vyznačený čerchovaně na obr.3), osazený na konci hnacího hřídele a upravený pro spojení na drážku a pero, takže náboj se může otáčet hnacím hřídelem v ložiscích 16. Náboj 14 má také prstencovou kotoučovítou část 14b, z níž výběžek 14a vybíhá směrem dozadu. Náboj 14 zajišťuje uložení pro neznázorněné kolo, které je přišroubováno k přední ploše části 14b šrouby, vsunutými do otvorů 14d. Náboj 14 má také zadní dutou válcovitou část 14c. mající větší průměr, než má výběžek 14a. Část 14c má vnější povrch opatřený drážkováním s pery 20 uspořádanými rovnoběžně s osou 22, okolo které se náboj 14 otáčí. Pera 20 jsou uspořádána ve třech skupinách se stejnými obvodovými odstupy.

Závěsné rameno 12 (obr.6) je vytvořeno vcelku jako odlitek a má dutou válcovitou část 12a běžného tvaru, která zajišťuje uložení pro ložiska 16., takže se náboj 14 otáčí v závěsném rameni 12. Závěsné rameno 12 také obsahuje horní uložení 24 a dolní u dolní uložení 26 pro podpory závěsného ramena 12. Horní uložení 24 je tvořeno částí 12b závěsného ramena 12, která vybíhá směrem dozadu z části 12a. Část 12b

má obvyklý tvar a tvoří dvě půlválcová ramena (obr.5), která dohromady tvoří svěrku, která může být utažena neznázorněným šroubem procházejícím otvory 28 v ramenech a přes mezeru, vytvořenou mezi nimi. Mezi rameny části 12b může být sevřena neznázorněná vzpěra McPherson, takže závěsné rameno 12 se může otáčet okolo podélné osy vzpěry.

Dolní uložení 26 je vytvářeno částí 12d ramena 12. která vystupuje směrem dolů z jeho části 12a. Tato část 12d má obvyklý tvar a má svislý průchod 30 pro vsunutí čepu neznázorněného kulového kloubu, a dva vodorovné průchody 32, do nichž mohou být vsunuty neznázorněné šrouby pro připojování ramene 12 k neznázorněnému táhlu.

Závěsné rameno 12 také obsahuje ramenový člen 34 pro připojení ke spojovací tyči řízení. Tento ramenový člen 34 má obvyklý tvar a je opatřen částí 12e závěsného ramene 12, vybíhající do strany z jeho části 12a. Ramenový člen 34 obsahuje svislý průchod 36, pomocí něhož může být ramenový člen otočně připojen ke spojovací tyči řízení. Pro řízení vozidla se spojovací tyčí pohybuje, což vyvolává otáčení závěsného ramene 12 na kloubu 18 a uloženích 24 a 26.

Příkladně znázorněná sestava 10 také obsahuje dva brzdové kotouče 38, 40, osazené pro otáčení spolu s nábojem 14. Oba kotouče 38, 40 jsou vzájemně shodné a jsou osazeny s možností omezeného pohybu na náboji 14 ve směru, který je v podstatě rovnoběžný s osou 22, okolo které se náboj otáčí. Konkrétně je každý kotouč 38 a 40 ve tvaru ploché prstencové desky a má směrem dovnitř vybíhající zuby 42. Zuby 42 každého kotouče 38 a 40 jsou uspořádány ve třech skupinách, které si profilově i polohově odpovídají s třemi skupinami žebrovitých per 20, takže vzájemně do sebe zapadají a otáčení náboje 14 vyvolává otáčení kotoučů 38 a 40.

Na náboji 14 jsou osazeny tři listové pružiny 44 pro pro vytvoření pružného přítlačného prostředku k vyvíjení radiálních sil mezi nábojem 14 a kotouči 38 a 40. Tyto radiální síly zabraňují, aby se kotouče 38., 40 na náboji nakláněly, zabraňují chřestění a ovládají klouzání kotoučů podél náboje. Pružnost pružin 44 dovoluje zohlednit tepelnou roztažnost. Pružiny 44 jsou upevněny šrouby 46 k vnějšímu povrchu části 14c náboje v mezerách mezi skupinami žebrových per 20. Každá pružina 44 zabírá do obou kotoučů 38 a 40 v mezerách mezi skupinami zubů 42 a vytváří tak tříbodové uložení každého kotouče. Kotouče 38 a 40 mohou klouzat na náboji ve směru rovnoběžném s osou 22 se zuby 42 klouzajícími mezi žebrovými pery 20.

Znázorněná příkladná sestava 10 také obsahuje obložení z třecího materiálu, uložená na opačných stranách každého z kotoučů 38 a 40. Tato obložení zahrnují první obložení 50, uložené na opěrné desce 52 a uzpůsobené zabírat do postranní plochy kotouče 38, obložení 54 a 56 uložená na opačných stranách opěrné desky 58 a uzpůsobená zabírat do protilehlých ploch kotoučů, a to postranní plochy kotouče 38. a proti ní ležící postranní plochy kotouče 40, a dále obložení 60, uložené na opěrné desce 62 a uzpůsobené zabírat do protilehlé postranní plochy kotouče 40. Úložná deska 62 je pevně osazena na vodicím členu 64, který sám je pevně osazen na části 12c závěsného ramene 12. Konkrétně prochází dva šrouby 66 skrz otvory v části 12c a vodicím členu 64 a mají závitované konce, zašroubované v závitovaných otvorech v opěrné desce 62. Vodicí člen 64 vytváří dvě vodicí plochy

9···

9 * <

9

99 ► 9 9 9 » 9 9 9

999 9·· ·

99 desky 52 a 58. Vodicí osou 22 podél vzájemně

68, po nichž mohou klouzat opěrné plochy 68 probíhají rovnoběžně s opačných stran členu 64. Každá |vodicí plocha 68 má obecně konvexní tvar a tvar písmene U v řezu a je uložena v konkávně tvarovaných výběžcích opěrných desek 52 a 58. Mezi vodicím členem 64 a opěrnými deskami 52, 58 je uložena listová pružina 70 pro zabraňování chřestění.

Příkladná sestava 10 také obsahuje sestavu pístu a válce, uzpůsobenou pro tlačení obložení 50, 54, 56 a 60 do záběru s navzájem opačnými stranami kotoučů 38 a 40 pro brzdění náboje 14 a tedy kola. Sestava pístu a válce obsahuje válec 72, vymezovaný v částí 12c závěsného ramene 12. Válec 72 je tak vytvořen vcelku se zbývající částí závěsného ramene 12. Píst 74 sestavy vybíhá z válce 72 a zabírá do opěrné desky 52 na její straně odvrácené od obložení 50. Sestava pístu a válce je ovládána přiváděním hydraulické kapaliny pod tlakem do průchodu 76 v části 12c závěsného ramene, který je ve spojení s válcem 72,. Píst 74 se vysouvá z válce 72 a posouvá opěrné desky 52 a 58 kotouče 38 a 40. až kotouč 40 dosedne na obložení 60, které se nehýbe.

Obr.7 je podobný obr.4, ale znázorňuje obměnu 100 příkladné sestavy 10, v níž stejné části, jaké jsou v sestavě 10., mají stejné vztahové značky a nejsou dále popisovány. Sestava 100 se liší od sestavy 10 v tom, že místo válce 72. má část 12c závěsného ramene 12 v sobě vytvořené rovnoběžné válce 102. V tomto případě má každá z válců 102 menší příčnou průřezovou plochu, než válec 72. ale celková plocha válců 102 je větší. Každý z válců 102 má v sobě píst 104 a písty 104 spolupůsobí v tlačení na opěrnou desku 52. Pro uložení dvou sestav pístu a válce je vodicí člen 64 obměněn pro

0

0

000 •0 0000

překlenování pístů 104. jak je znázorněno v části 106. a šrouby 66 jsou nahrazeny třemi šrouby 108. Použití dvou sestav pístu a válce umožňuje vyvíjet větší sílu při stejném tlaku ve válcích (nebo může být vyvíjena stejná síla při nižším tlaku) a tato síla může být v průměru vyvíjena ve větší vzdálenosti od osy 22. V případě potřeby mohou mít oba válce různé průměry, například přední válec, ve směru normálního směru otáčení, bude mít větší průměr.

JUDr.í

ŠVORČÍK

Pl/ 2-0 ?£> 33 ···* ·♦

-10·· <

• * »· ·· • · · · ► · · · • · · · · · • · ·· ·♦

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Sestava (10, 100) závěsu a brzdy pro kolo vozidla, která obsahuje závěsné rameno (12) s horním uložením (24) a dolním uložením (26) pro podpory závěsného ramena, a náboj (14) uložený na závěsném rameni (12) s možností otáčení vzhledem k tomuto rameni, přičemž náboj tvoří uložení pro kolo, přičemž sestava také obsahuje brzdový kotouč (38), uložený pro otáčení s nábojem (14), přičemž kotouč je také osazen s možností omezeného pohybu na náboji ve směru v podstatě rovnoběžném s osou (22), okolo níž se náboj otáčí, přičemž sestava také obsahuje obložení (50,54) z třecího materiálu, uložená na opačných stranách kotouče, a sestavu (72,74,102,104) pístu a válce, uzpůsobenou pro tlačení obložení do záběru s navzájem opačnými postranními plochami kotouče pro brzdění náboje a tím i kola, vyznačená tím, že závěsné rameno (12) také obsahuje válec (72,102) sestavy pístu a válce, vytvořený vcelku se zbytkem závěsného ramene, přičemž sestava také obsahuje pružný prostředek (44) pro vyvíjení síly, působící mezi nábojem (14) a brzdovým kotoučeiff (38) pro ovládání pohybu kotouče na náboji.
2. 2. Sestava podle nároku 1, vyznačená tím, že kotouč (38) má směrem dovnitř vystupující zuby (42), které vzájemně do sebe zapadají s žebrovitými peřovými výstupky (20) na náboji (14).
3. 3. Sestava podle nároku 2, vyznačená tím, že žebrovité peřové výstupky (20) jsou umístěny ve vzájemném odstupu a uvedený pružný prostředek (44) pro vyvíjení síly obsahuje pružiny, uložené na náboji (14) mezi žebrovitými peřovými výstupky.

   • 4 ····
4. 4. Sestava podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačená tím, že také obsahuje druhý kotouč (40), osazený na náboji (14) vedle kotouče (38), přičemž druhý kotouč je také osazen s možností omezeného pohybu na náboji ve směru v podstatě rovnoběžném s osou (22), okolo které se náboj otáčí, při čemž na něj působí uvedený pružný prostředek (44) pro vyvíjení síly, přičemž sestava také obsahuje brzdová obložení (54, 56), osazená mezi uvedenými kotouči s možností omezeného pohybu v uvedeném směru.
5. 5. Sestava podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačená tím, že závěsné rameno (12) také obsahuje rameno pro připojení ke spojovací tyči řízení systému řízení vozidla.