PL209637B1 - Hamulec bębnowy i szczęka hamulcowa tego hamulca bębnowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest hamulec bębnowy i szczęka hamulcowa tego hamulca bębnowego.

Ze stanu techniki jest znany hamulec bębnowy, zawierający płytę, na której znajduje się co najmniej jedna szczęka hamulcowa, wyposażona w okładzinę cierną, elementy wywierające nacisk szczęk hamulcowych na bęben hamulcowy w odpowiedzi na sygnał hamowania przekazywany przez rozpieracz hydrauliczny, a także elementy sprężynujące do odsuwania szczęk hamulcowych od bębna kiedy kończy się hamowanie.

Zazwyczaj stosowane hamulce bębnowe zawierają oparcie, które jest mocowane lub porusza się względem płyty, do którego mocowany jest pierwszy koniec szczęki hamulcowej, który to pierwszy koniec jest przeciwległy do drugiego końca, połączonego z rozpieraczem hydraulicznym, rozpieracz hydrauliczny przekazuje sygnał hamowania bezpośrednio do szczęki hamulcowej, która jest zamontowana w punkcie obrotu względem płyty, swoim końcem, który jest przymocowany do oparcia.

Hamulce bębnowe mają kilka zalet w porównaniu do hamulców tarczowych. Przy tej samej sile nacisku siła hamowania jest zazwyczaj większa w hamulcu bębnowym niż w hamulcu tarczowym. Funkcja „hamulca ręcznego” jest łatwiejsza w montażu w hamulcu bębnowym niż w hamulcu tarczowym. Dlatego też hamulce bębnowe są w dalszym ciągu stosowane, w szczególności przy tylnich kołach pojazdów.

Jakkolwiek wymiana szczęki hamulcowej, kiedy jej okładzina cierna ulegnie zużyciu, wymaga wykonania względnie długiej operacji demontażu i montażu ponownego. W dodatku stabilność siły hamowania mogłaby być lepsza.

Ze względu na sposób wywierania sił w hamulcu bębnowym, szczęka jest poddana zjawisku skręcania, które może zmniejszać stabilność hamowania, a tym samym stabilność pojazdu.

Podczas hamowania dla hamulca bębnowego znaczące są cztery siły: po pierwsze siła wejściowa styku pomiędzy rozpieraczem hydraulicznym a pierwszym końcem szczęki hamulcowej, po drugie siła nacisku na styku pomiędzy okładziną a bębnem, po trzecie siła hamowania w punkcie styku drugiego końca szczęki hamulcowej i oparcia i po czwarte siła reakcji w punkcie styku pomiędzy drugim końcem szczęki hamulcowej a oparciem. Ponieważ siła hamowania i siła reakcyjna są wywierane w tym samym punkcie tendencja do skręcania szczęki wzrasta.

Celem wynalazku jest opracowanie hamulca bębnowego, w którym wymiana szczęki jest uproszczona, przy jednoczesnym polepszeniu stabilności siły hamowania.

Hamulec bębnowy, zawierający płytę z co najmniej jedną szczęką hamulcową, wyposażoną w okł adzinę cierną oraz elementy naciskowe do wywierania nacisku szczę k hamulcowych na bę ben hamulcowy w odpowiedzi na sygnał hamowania, a także powrotne elementy sprężynujące do odsuwania szczęk hamulcowych od bębna po zakończeniu hamowania, przy czym szczęki hamulcowe są zamontowane ślizgowo wzdłuż promieniowej osi pomiędzy dwiema ściankami prowadzącymi przymocowanymi do płyty, zaś elementy naciskowe wywierają promieniową siłę nacisku na wewnętrzną ściankę szczęki hamulcowej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że elementy naciskowe wywierające nacisk na szczęki hamulcowe zawierają dźwignię mającą zawias utworzony przez ściankę na płycie, dopełniającą w stosunku do zakończenia dźwigni, dla jej prowadzenia.

Hamulec bębnowy według wynalazku zawiera dwie szczęki hamulcowe usytuowane przeciwległe względem siebie wzdłuż średnicowej osi i zamontowane ślizgowo wzdłuż osi promieniowej pomiędzy odpowiednimi parami ścianek prowadzących oraz elementy naciskowe dla dociskania każdej z tych dwóch szczęk do bębna hamulcowego w odpowiedzi na sygnał hamowania, naciskające na wewnętrzną ściankę szczęki hamulcowej.

Kąt rozpostarcia każdej ze szczęk hamulcowych jest mniejszy niż 60°.

Każda ze szczęk hamulcowych zawiera sztywny wspornik oraz okładzinę cierną przymocowaną do zewnętrznej powierzchni tego wspornika.

Zakończenia sztywnego wspornika tworzą oparcia do obwodowego nacisku na odpowiadającą im ściankę prowadzącą.

Hamulec bębnowy ma ukształtowanie, przy którym oś siły reakcyjnej jest przesunięta względem osi siły wejściowej.

Dźwignia jest płaska, ma kształt wypukłego na zewnętrz łuku i ma jedno zakończenie zawieszone w punkcie stałym płyty, a drugie zakończenie poddawane sile oporu wywieranej przez tłok cylindra koła, w kierunku odpowiednim do dociskania szczęki hamulcowej do bębna, przy czym dźwignia

PL 209 637 B1 naciska swoją promieniowo najbardziej zewnętrzną krawędzią na wewnętrzną ściankę odpowiedniej szczęki hamulcowej.

Zewnętrzna krawędź dźwigni zawiera część wystającą tworzącą próg, opierający się o wewnętrzną ściankę odpowiedniej szczęki hamulcowej.

Zewnętrzna krawędź dźwigni opierająca się o wewnętrzną powierzchnię szczęk hamulcowych znajduje się w połowie odległości pomiędzy zakończeniami dźwigni.

Dźwignia ma przełożenie w zakresie od 2 do 3.

Powrotne elementy sprężynujące są w postaci pierwszego powrotnego elementu sprężynującego odciągającego z powrotem dźwignię i drugiego powrotnego elementu sprężynującego odciągającego z powrotem szczęki hamulcowe.

Drugi powrotny element sprężynujący odciągający z powrotem szczęki hamulcowe zawiera na każdym obwodowym zakończeniu szczęk hamulcowych zacisk sprężynujący, łączący się z płytą i wywierający siłę powrotną do odciągania szczęk hamulcowych promieniowo do wewnątrz.

Bęben hamulcowy według wynalazku zawiera dodatkową dźwignię, której część środkowa zawiera zawias dla pręta sterującego, w kształcie wklęsłego na zewnętrz łuku, przy czym każde z dwóch zakończeń pręta sterującego opiera się o wewnętrzną powierzchnię odpowiedniej szczęki hamulcowej.

Szczęka hamulcowa hamulca bębnowego według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera sztywny wspornik dla okładziny ciernej, a jego obwodowe zakończenia tworzą oparcia do obwodowego nacisku na ścianki prowadzące, dla ślizgowego montażu wzdłuż osi promieniowej, przy czym okładzina cierna jest przymocowana do zewnętrznej powierzchni tego wspornika.

Okładzina cierna jest związana ze sztywnym wspornikiem, w szczególności poprzez nadlanie.

Kąt rozpostarcia każdej ze szczęk hamulcowych jest mniejszy niż 60°.

Na płycie jest zamontowana przynajmniej jedna szczęka hamulcowa, elementy naciskowe i powrotne elementy sprężynujące, zaś podczas hamowania, na elementy naciskowe jest wywierana siła reakcyjna, a na szczęki hamulcowe jest wywierana siła hamowania, przy czym siła hamowania i siła reakcyjna są wywierane w dwóch różnych punktach.

W rozwią zaniu wedł ug wynalazku sił a hamowania jest oddzielona od sił y nacisku.

Szczęka, której okładzina cierna uległa zużyciu może być łatwo wymieniona, ponieważ szczęka może być wyjęta wyłącznie poprzez przesunięcie, ponieważ nie jest połączona z elementem naciskowym.

Element naciskowy może zawierać płaską dźwignię, w kształcie wypukłego na zewnątrz łuku, którego jeden z końców jest zawieszony w punkcie stałym płyty, a drugi koniec jest poddawany działaniu siły odporu, wywieranej przez tłok rozpieracza hydraulicznego, w kierunku odpowiednim do wciskania szczęki w bęben. Dźwignia naciska swoją najbardziej zewnętrzną krawędzią na wewnętrzną ściankę odpowiedniej szczęki.

Na swojej zewnętrznej krawędzi dźwignia może zawierać występ tworzący próg, który naciska na wewnętrzną ściankę odpowiedniej szczęki.

Korzystnie, strefa, w której dźwignia naciska na wewnętrzną powierzchnie szczęki znajduje się w połowie odległości pomiędzy końcami dźwigni. Przełożenie dźwigni leży w zakresie od 2 do 3.

W wariantowym przykładzie wykonania hamulec bębnowy zawiera ponadto dźwignię, której część środkowa zawiera zawias dla pręta sterującego, w kształcie wklęsłego na zewnątrz łuku, każdy z koń ców prę ta sterują cego naciska na wewnę trzną powierzchnię odpowiedniej szcz ęki. Hamulec bębnowy może zawierać dwie dźwignie, dwa pręty sterujące i cztery szczęki, a powstały w ten sposób układ jest symetryczny względem średnicy płyty.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na załączonym rysunku, na którym fig. 1a przedstawia uproszczony widok pionowy, z częściami widocznymi z zewnątrz i częściami widocznymi na przekroju, ukazujący hamulec bębnowy, znany ze stanu techniki, fig. 1b - uproszczony widok pionowy, z częściami widocznymi z zewnątrz i częściami widocznymi na przekroju, ukazujący hamulec bębnowy, stanowiący przedmiot wynalazku, fig. 2 - widok w perspektywie hamulca wyjętego z bębna, fig. 3 - częściowy widok schematyczny wariantowego przykładu wykonania, fig. 4 - częściowy widok schematyczny wariantowego sposobu zawieszenia dźwigni; fig. 5 - częściowy widok schematyczny wariantowego sposobu nacisku dźwigni na szczękę, a fig. 6 do 8 - częściowe widoki schematyczne wariantowego sposobu nacisku dźwigni na szczękę.

Figura 1a ukazuje hamulec bębnowy 202 znany ze stanu techniki, zawierający tarczową płytę 204, przystosowaną do mocowania do piasty koła pojazdu, pierwszą i drugą szczękę hamulcową 210, 212, które są łukowate i montowane na płycie, ich części wypukłe 214 skierowane są w stro4

PL 209 637 B1 nę zewnętrznej części płyty, a ich części wklęsłe 216 skierowane są do siebie, rozpieracz hydrauliczny 215 przymocowany jest do płyty 204 i umieszczony pomiędzy odpowiednimi pierwszymi końcami 218, 220 pierwszej i drugiej szczęki 210, 212, element stykowy 222, przymocowany do płyty 204 i umieszczony pomiędzy drugimi końcami 224, 226 pierwszej i drugiej szczęki oraz bęben (nie pokazany) przymocowany do koła i otaczający części wypukłe 214 szczęk 210, 212 ze szczeliną.

Ponieważ pierwsza i druga szczęka 210, 212 są symetryczne opisana zostanie wyłącznie pierwsza szczęka, z jednoczesnym wyspecyfikowaniem tego, co jest specyficzne dla szczęki drugiej 212.

Pierwsza szczęka 210 zawiera sierpowate obrzeże 228, płytkę 230 przymocowaną do najbardziej zewnętrznej części obrzeża 228, prostopadłą do promienia płyty 204 oraz okładzinę 231 nałożoną na najbardziej zewnętrzną część płytki 230, okładzina styka się z bębnem podczas hamowania.

Pierwsza szczęka 210 jest utrzymywana bocznie w stosunku do płaszczyzny przez sprężynę spiralną 232 zamontowaną w sposób stały względem płyty 204, prostopadle do niej, przechodzącej przez obrzeże 228, wspomniane obrzeże 228 jest uchwycone pomiędzy dwoma zwojami sprężyny 232.

Drugie końce 224, 226 pierwszej i drugiej szczęki są utrzymywane w styku z elementem stykowym 222 przy pomocy elementu łączącego 234, służącego do połączenia dwóch szczęk, element łączący 234 tworzy częściowo sprężyna spiralna.

Hamulec bębnowy 202 zawiera również element powrotny 236 do popychania szczęk z powrotem w kierunku wnętrza płyty 204, tworzony częściowo przez dwa elementy sprężynujące oraz podkładkę dystansową 238, znajdującą się poniżej rozpieracza hydraulicznego i równolegle do jego osi wzdłużnej X. Podkładka dystansowa 238 jest przymocowana do pierwszej i drugiej szczęki 210, 212 przy pomocy odpowiednich sprężyn 241.

Rozpieracz hydrauliczny jest zasilany w sposób znany ze stanu techniki poprzez układ hydrauliczny, na przykład zawierający pompę hamulcową i serwomotor wspomagający hamowanie, uruchamiany przy pomocy pedału hamulca (żaden z tych elementów nie został ukazany). Rozpieracz hydrauliczny zawiera pierwszy i drugi tłok (nie pokazane), służące do odsuwania się od siebie wzdłuż osi X pod wpływem ciśnienia płynu hydraulicznego, tłoki naciskają następnie na pierwsze końce 218, 220 szczęk 210, 212 i wypychają je na zewnątrz.

Hamulec bębnowy zawiera również drugi siłownik zawierający dźwignie hamulca ręcznego 232, która umożliwia zatrzymanie pojazdu samochodowego podczas parkowania i nie będzie opisywana w szczegółach.

Kiedy naciskany jest hamulec, podczas gdy bęben obraca się w kierunku oznaczonym strzałką F, można zaobserwować cztery siły wywierane na każdą szczękę 210, 212.

Te cztery siły opisano w odniesieniu do pierwszej szczęki 210.

Pierwsza siła „wejściowa” Fe jest wywierana w punkcie styku rozpieracza hydraulicznego 215 i pierwszego końca 218 pierwszej szczęki 210, druga siła „nacisku” Fa jest wywierana w punkcie styku okładziny 231 i bębna, trzecia siła „hamowania” Ff jest wywierana w punkcie styku drugiego końca 224 szczęki i elementu stykowego 222, czwarta siła „reakcji” Fr jest również wywierana w punkcie styku drugiego końca 224 szczęki i elementu stykowego 222. Fakt, że siła hamowania Ff i siła reakcji Fr są wywierane w tym samym punkcie powoduje, że powstaje tendencja do skręcania szczęki.

Hamulec bębnowy według wynalazku rozwiązuje ten problem.

Figura 1b ukazuje hamulec bębnowy B zawierający płytę 1, rozwiązaną tak, aby mogła być mocowana do ramienia koła. Dwie szczęki hamulcowe 2, 3 są rozmieszczone przeciwległe do siebie względem osi X-X i zamontowane tak, aby ślizgały się wzdłuż wspomnianej osi pomiędzy odpowiednimi ściankami prowadzącymi 4a i 4b oraz 5a i 5b, mocowanymi do płyty 1.

Każda ze szczęk hamulcowych 2, 3 zawiera okładzinę cierną 2a, 3a, przymocowaną poprzez związanie, korzystnie poprzez nadlanie, na sztywny wspornik 2b, 3b.

Każdy ze wsporników 2b, 3b jest tworzony przez metalową taśmę. W przykładach ukazanych przez fig. 1 i 2, wsporcza powierzchnia taśmy odpowiada cylindrycznej części powierzchni, która jest wypukła i skierowana promieniowo na zewnątrz. Okładziny 2a, 3a są mocowane do cylindrycznych powierzchni zewnętrznych wsporników. Obrzeżne zakończenia wsporników 2b, 3b tworzą oparcia 6, 7 odpowiednie do obwodowego wciskania w odpowiadające im ścianki prowadzące 4a do 5b, zachowując jednocześnie swobodę ruchu w kierunku promieniowym. Oparcia 6 i 7 mogą być tworzone przez prostoliniowe krawędzie wsporników 2b, 3b zagięte równolegle do osi ślizgu X-X.

Kąt A rozpostarcia każdej szczęki hamulcowej 2, 3 jest mniejszy niż 60°, a korzystnie mniejszy niż 50°, jakkolwiek wielkość tego kąta nie jest ograniczeniem. Kąt A jest mniejszy niż kąt, który zajmuje szczęka bębna, znana ze stanu techniki, co umożliwia zmniejszenie objętości okładzin ciernych 2a,

PL 209 637 B1

3a, przy zachowaniu równoważnej żywotności. To zmniejszenie objętości okładziny ciernej, w porównaniu do hamulca bębnowego, znanego ze stanu techniki może wynosić nawet 60%.

Figura 5 ukazuje wariant, w którym metalowa taśma 2b1 jest płaska, lecz zawiera część podciętą, w połowie obrzeżnej długości, która to część zawiera linie tworzące prostopadłe do płaszczyzny rysunku, tworzące klinowy występ G1 po stronie przeciwnej do okładziny 2a1.

Figury 6 i 7 ukazują metalowe taśmy 2b2, 2b3, które są płaskie. Okładzina cierna z fig. 7 jest nadlana na wsporniku 2b3.

Figura 8 ukazuje metalową taśmę 2b4 zakrzywioną jak taśma z fig. 1b, lecz zawierającą w połowie wymiaru prostopadłego do płaszczyzny rysunku część podciętą tworzącą występ G4 z powierzchnią płaską po stronie przeciwnej do okładziny ciernej 2a4, która jest przymocowana do taśmy 2b4.

Ścianki prowadzące 4a-5b, równoległe do średnicy X-X są tworzone przez powierzchnie bloków, które są przymocowane do płyty 1 i wystają prostopadle do płaszczyzny środkowej wspomnianej płyty.

Współpraca pomiędzy szczękami 2 i 3 oraz ściankami prowadzącymi 4a-5b jest tak zorganizowana, aby umożliwiała wyjęcie okładzin lub ich włożenie pomiędzy ścianki prowadzące poprzez ruch wzdłuż osi prostopadłej do płaszczyzny środkowej płyty 1, to jest prostopadłej do płaszczyzny fig. 1b.

Hamulec B zawiera elementy naciskowe 8, 9 do wciskania każdej ze szczęk 2, 3 w bęben hamulcowy 10, ukazany częściowo, który obraca się wraz z kołem pojazdu, na przykład w kierunku oznaczonym strzałką F z fig. 1b.

Każdy z elementów naciskowych 8, 9 naciska na odpowiednią strefę 11, 12 wewnętrznej ścianki odpowiadającej mu szczęki 2, 3 tak, aby wywierać promieniową siłę.

Element naciskowy 8 do wciskania szczęki 2 zawiera dźwignię 13, która jest łukowata, wypukła na zewnątrz i zawiera jeden koniec 13a zawieszony w punkcie stałym płyty 1, a drugi koniec 13b w zetknięciu z tłokiem 14 rozpieracza hydraulicznego 15 zamontowanego na płycie. Tłok 14 może wywierać sił ciągu na koniec 13b, prostopadle do średnicy X-X.

Dźwignia 13 jest płaska i może być korzystnie wycięta z arkusza metalu. Na swojej promieniowo najbardziej zewnętrznej krawędzi, w połowie odległości pomiędzy końcami 13a i 13b, zawiera ona część wystającą 16, tworzącą próg, którego obrzeżna krawędź tworzy strefę nacisku 11.

Elementy naciskowe 11, 12 dźwigni 13, 19, poprzez które naciskają one na wewnętrzną powierzchnię szczęki, znajdują się w połowie odległości pomiędzy końcami dźwigni. Przełożenie dźwigni jest równe przełożeniu pomiędzy pierwszą odległością, od punktu zawieszenia 13a, do punktu, w którym siła tłoka 14 jest wywierana na dźwignię, a odległością od punktu zawieszenia 13a do elementu naciskowego 11, 12. Korzystnie, wspomniane przełożenie dźwigni leży w zakresie od 2 do 3.

W przykładzie ukazanym na fig. 1 i 6, występ 16 lub 16a2 zawiera wypukłą krawędź zewnętrzną, naciskającą na wspornik 2b lub 2b2.

Figura 5 ukazuje, że zewnętrzna krawędź występu 16a1 jest prostoliniowa i naciska na wspornik 2b1.

Figury 1, 5 i 6 ukazują układ, w którym oś siły wejściowej i oś siły reakcyjnej pokrywają się.

Figury 7 i 8 ukazują układ, w którym istnieje przesunięcie, w jedną lub w drugą stronę, pomiędzy osią X siły wejściowej a osią Z3, Z4 siły reakcyjnej. W pewnych wypadkach odpowiednie przesunięcie może skutkować polepszoną stabilnością i polepszonym zużyciem okładziny; wydajność hamulca zostaje w ten sposób ulepszona.

Figura 7 ukazuje, że występ 16a3 zawiera wypukłą krawędź zewnętrzną, naciskająca na płaski wspornik 2b3.

Figura 8 ukazuje, że występ 16a4 naciska swoją wypukłą krawędzią zewnętrzną na płaską powierzchnię występu G4.

Figury 1 i 2 ukazują, że zakończenie 13a jest częściowo wypukłe i odbierane w zagłębieniu 17, tworząc dopełniającą ściankę w występie 18 płyty 1. Zakończenie 13a jest zawieszone w punkcie obrotu wokół osi prostopadłej do płyty 1.

Figura 4 ukazuje wariantowy przykład wykonania, w którym zakończenie 13a' dźwigni jest wklęsłe, a dopełniająca ścianka 17', integralna z płytą jest wypukła i naciska na zakończenie 13a'.

Element naciskowy 9 zawiera dźwignię 19, umieszczoną po drugiej stronie osi Y-Y, prostopadłej do osi X-X, względem dźwigni 13 i przechodzącą przez środek płyty 1. Górne zakończenie 19b jest popychane przez drugi tłok 14 rozpieracza 15. Zewnętrzna krawędź dźwigni 19 naciska poprzez krawędź progu 20 na szczękę 3. Dolne zakończenie 19a, które jest częściowo okrągłe, jest odbierane w okrągłym zagłębieniu 21 w występie 22 płyty 1. Sposób, w jaki próg 20 naciska na szczękę może być taki, jak ukazany w wariancie wykonania pokazanym na fig. 5 do 8.

PL 209 637 B1

Dźwignia sterująca hamulca ręcznego 23 jest zawieszona na sworzniu 24, zamocowanym na dźwigni 19 w pobliżu jej zakończenia 19b. Zakończenie 23b dźwigni, które jest przeciwległe do sworznia 24 jest zagięte tak, aby umożliwiało zaczepienie linki ciągnącej (nie pokazanej), która przechodzi przez prowadnicę 25, mocowaną do płyty 1.

Podkładka dystansowa 26 umieszczona jest pomiędzy dźwignią 13 a dźwignią 19 i 23 tak, aby ograniczać ruch powrotny, w którym zakończenia 13b, 19b wracają w kierunku siebie, pod działaniem pierwszych powrotnych elementów sprężynujących E1 (ukazanych przez fig. 2), naciągniętych pomiędzy strefami, sąsiadującymi ze wspomnianymi końcami.

Drugie powrotne elementy sprężynujące E2 (ukazane przez fig. 2) występują przy każdej ze szczęk 2, 3. Każdy z elementów sprężynujących E2 zawiera zacisk sprężynujący 27, łączący się z występem 28 mocowanym do płyty 1 i prostopadłym w stosunku do niej. Zacisk 27 przebiega pod występem 28. Ścianki prowadzące, na przykład 4a, znajdują się na krawędziach występu 28, skierowane w stroną szczęk 2 lub 3. W części środkowej, każda ze ścianek prowadzących zawiera rowek, przez który podnosi się zacisk 27, aby zaczepić się przy pomocy zęba 29 o górną krawędź wspornika 2b, 3b i pociągać ją z powrotem promieniowo do wewnątrz. Zaciski 27 umożliwiają uniknięcie lub zmniejszenie grzechotania, powodowanego oscylowaniem lub wibracjami szczęk hamulcowych 2, 3.

Ten przykład powrotnych elementów sprężynujących E2 nie jest ograniczający i możliwe jest zastosowanie innych, równoważnych elementów.

Podkładka dystansowa 26 jest umieszczona pomiędzy dźwignią 13 i dźwignią 23, a dźwignia 19 jest korzystnie wyposażona w urządzenie 30 automatycznie dostosowujące się do zużycia okładzin ciernych poprzez zmianę długości podkładki dystansowej, w celu kompensacji zużycia okładzin.

Dźwignie 13, 19 mogą być utrzymywane w kierunku prostopadłym do płaszczyzny fig. 1b przy pomocy sprężyn 31 (ukazanych przez fig. 2), z których każda zawiera oś prostopadłą do płyty 1 i jeden koniec połączony ze wspomnianą płytą. Każda sprężyna 31 jest odbierana w ściśle pasowany sposób w odpowiednim otworze dźwigni i umożliwia ruch dźwigni w ustalonym zakresie. Inne, równoważne elementy mocujące mogą być zastosowane dla podtrzymywania dźwigni.

Hamulec bębnowy z fig. 1 i 2 działa w następujący sposób. Przyjmuje się, że bęben 10 obraca się w kierunku oznaczonym strzałką F z fig. 1.

Kiedy hamulec jest wciskany, wówczas płyn pod ciśnieniem jest wysyłany do rozpieracza 15 pomiędzy tłoki 14, które odsuwają się od siebie, popychając zakończenie 13b, 19b dźwigni 13 i 19. Wspomniane dźwignie obracają się w przeciwnych kierunkach w odpowiednich zagłębieniach 17 i 21 i wywierają promieniową siłę ciągu poprzez swoje progi 16, 20 na wsporniki 2b, 3b powiązanych szczęk. Szczęki ślizgają się promieniowo pomiędzy odpowiednimi ściankami prowadzącymi i są wciskane w wewnętrzna powierzchnie bębna 10, w celu hamowania.

Reakcja cierna działająca na okładzinę 2a wciska dolną krawędź wspornika 2b w ściankę stykową 4a w kierunku oznaczonym strzałką F. Szczęka 2 jest wciskana w oparcie 5b. Szczęka następnie wywiera siłę hamowania Ff na ściankę prowadzącą 4a, w kierunku oznaczonym strzałką Ff.

Siła reakcji Fr jest następnie wywierana na zakończenie 13a szczęki na styku z oparciem 18 i oznaczona strzałką Fr.

Dlatego też siła hamowania Ff i siła reakcji Fr wywierane są w dwóch oddzielnych punktach, znacząco zwiększając w ten sposób stabilność siły hamowania.

Dzięki dźwigni siła wywierana przez tłok 14 na odpowiednie zakończenie 13b lub 19b jest zwiększana na progu 16, 20 oraz na szczęce 2, 3.

Dwie szczęki 2, 3 pracujące na ściskanie umożliwiają zmniejszenie objętości okładziny ciernej, w porównaniu do objętości okładziny w bębnie znanym ze stanu techniki, w którym jedna ze szczęk jest ściskana, a druga ciągnięta lub naprężana. Siły są lepiej rozłożone na płycie 1 i ulepszona jest stabilność siły hamowania.

Wytwarzanie takich szczęk jest uproszczone w porównaniu do znanych szczęk hamulcowych, w których wspornik 2b, 3b dla okładziny ciernej jest przymocowany do części tworzącej dźwignię 13, 19. W wynalazku mocowanie jest pominięte, ponieważ ścianka 2b, 3b jest wolna względem dźwigni 13, 19, która tylko opiera się o nią.

Płaskie dźwignie 13, 19 są łatwe do montażu przy pomocy zawiasu 3a i 17 lub 19a i 22. Szczęki 2, 3 są łatwe do wymiany, kiedy zużyje się okładzina 2a, 3a. Po zdjęciu bębna, celem dostania się do płyty 1, zużyte szczęki mogą być wyjęte poprzez wysunięcie wzdłuż osi prostopadłej do płaszczyzny fig. 1b, pomiędzy ściankami 4a i 4b oraz 5a i 5b, a w tym miejscu mogą być zamontowane nowe

PL 209 637 B1 szczęki. Długość regulowanej podkładki dystansowej 26 jest regulowana, aby dostosować się do zwiększonej grubości wymienianych okładzin ciernych.

Hamulec ręczny może być uruchamiany poprzez ciągnięcie za dolne zakończenie 23b dźwigni 23 od prawej do lewej, jak ukazuje fig. 1b, przy pomocy linki (nie pokazanej). Dźwignia 23 obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, jak ukazuje fig. 1b wokół sworznia 24 i poprzez podkładkę dystansową 26 popycha dźwignię 13, która wciska szczękę 2 w bęben 10. Dźwignia 23 obraca się wokół podkładki dystansowej 26 poprzez reakcję i popycha z powrotem sworzeń 24 i dźwignię 19 w prawo, jak ukazuje fig. 1b. Powoduje to wciśnięcie szczęki 3 w bęben 10.

Figura 3 ukazuje częściowy, schematyczny widok wariantowego przykładu wykonania. Elementy podobne do opisanych poprzednio zostały oznaczone tymi samymi numerami, lecz dodano do nich liczbę 100 i nie będą one ponownie opisywane.

W swojej środkowej części dźwignia 113 zawiera sworzeń zawiasu 32 dla płaskiego, zakrzywionego pręta sterującego 33, którego wklęsła powierzchnia skierowana jest na zewnątrz. Każde z dwóch zakończeń 34, 35 pręta sterującego posiada zaokrąglony i wypukły kształt i naciska na wewnętrzną powierzchnię szczęki 102, zamontowanej tak, aby ślizgała się promieniowo, pomiędzy ściankami 104a, 104b, mocowanymi do płyty 101. Dwa zakończenia 34, 35 pręta sterującego 33 i powiązane szczęki 102 znajdują się po tej samej stronie średnicy Y-Y płyty 101, która przechodzi przez środek rozpieracza 15.

Kiedy górne zakończenie 113b jest popychane przez tłok 14, wówczas dźwignia 113 steruje dwoma powiązanymi szczękami 102 poprzez pręt sterujący 33.

Zastosowano tu drugą dźwignię, drugi pręt sterujący i dwie kolejne szczęki, symetryczne względem osi Y-Y. Hamulec bębnowy ma zatem cztery szczęki 102, symetryczne parami względem osi Y-Y.

Niezależnie od wariantu przykładu wykonania polepszenie stabilności siły hamowania może być wzmocnione poprzez modulowanie i sterownie ciśnienia płynu w układzie hamulcowym.

Montaż okładzin ciernych do wsporników nie zawiera nitowania lub walcowania.

Opcjonalnie dolne zawiasy, na przykład 13a-17 dźwigni mogą być pominięte przy zastosowaniu kolejnego rozpieracza hydraulicznego, podobnego do rozpieracza 15, pomiędzy dwoma dolnymi końcami dźwigni.

Claims (17)

1. Hamulec bębnowy, zawierający płytę z co najmniej jedną szczęką hamulcową, wyposażoną w okładzinę cierną oraz elementy naciskowe do wywierania nacisku szczęk hamulcowych na bęben hamulcowy w odpowiedzi na sygnał hamowania, a także powrotne elementy sprężynujące do odsuwania szczęk hamulcowych od bębna po zakończeniu hamowania, przy czym szczęki hamulcowe są zamontowane ślizgowo wzdłuż promieniowej osi pomiędzy dwiema ściankami prowadzącymi przymocowanymi do płyty, zaś elementy naciskowe wywierają promieniową siłę nacisku na wewnętrzną ściankę szczęki hamulcowej, znamienny tym, że elementy naciskowe (8, 9, 33) wywierające nacisk na szczęki hamulcowe (2, 3, 102) zawierają dźwignię (13, 19) mającą zawias utworzony przez ściankę (17, 21, 17”) na płycie (1, 28, 102), dopełniającą w stosunku do zakończenia (13a, 19a, 13a') dźwigni (13, 19), dla jej prowadzenia.

2. Hamulec bębnowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera dwie szczęki hamulcowe (2, 3, 102) usytuowane przeciwległe względem siebie wzdłuż średnicowej osi i zamontowane ślizgowo wzdłuż osi promieniowej pomiędzy odpowiednimi parami ścianek prowadzących (4a, 4b; 5a, 5b; 104a, 104b) oraz elementy naciskowe (8, 9, 33) dla dociskania każdej z tych dwóch szczęk do bębna hamulcowego (10) w odpowiedzi na sygnał hamowania, naciskające na wewnętrzną ściankę szczęki hamulcowej (2, 3, 102).

3. Hamulec bębnowy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że kąt rozpostarcia każdej ze szczęk hamulcowych (2, 3, 102) jest mniejszy niż 60°.

4. Hamulec bębnowy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że każda ze szczęk hamulcowych (2, 3, 102) zawiera sztywny wspornik (2b, 3b; 2b2; 2b3; 2b4; 102b) oraz okładzinę cierną (2a, 3a; 2a1,2a2; 2a3; 2a4; 102a) przymocowaną do zewnętrznej powierzchni tego wspornika.

5. Hamulec bębnowy według zastrz. 4, znamienny tym, że zakończenia sztywnego wspornika (2b, 3b; 2b2; 2b3; 2b4; 102b) tworzą oparcia (6, 7; 106) do obwodowego nacisku na odpowiadającą im ściankę prowadzącą (4a, 4b; 5a, 5b; 104a, 104b).

PL 209 637 B1

6. Hamulec bę bnowy według zastrz. 1, znamienny tym, że ma ukształtowanie, przy którym oś siły reakcyjnej (Z3, Z4) jest przesunięta względem osi siły wejściowej (X).

7. Hamulec bębnowy według zastrz. 1, znamienny tym, że dźwignia (13, 19) jest płaska, ma kształt wypukłego na zewnętrz łuku i ma jedno zakończenie (13a, 19a) zawieszone w punkcie stałym płyty (1, 28, 101), a drugie zakończenie (13b, 19b) poddawane sile oporu wywieranej przez tłok (14) cylindra koła, w kierunku odpowiednim do dociskania szczęki hamulcowej (2, 3, 102) do bębna, przy czym dźwignia (13, 19) naciska swoją promieniowo najbardziej zewnętrzną krawędzią (11, 12) na wewnętrzną ściankę odpowiedniej szczęki hamulcowej.

8. Hamulec bębnowy według zastrz. 7, znamienny tym, że zewnętrzna krawędź (11, 12) dźwigni (13, 19) zawiera część wystającą (16, 20; 16a1; 16a2; 16a3; 16a4) tworzącą próg, opierający się o wewnętrzną ściankę odpowiedniej szczęki hamulcowej.

9. Hamulec bębnowy według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że zewnętrzna krawędź (11, 12) dźwigni (13, 19) opierająca się o wewnętrzną powierzchnię szczęk hamulcowych (2, 3, 102) znajduje się w połowie odległości pomiędzy zakończeniami dźwigni (13, 19).

10. Hamulec bębnowy według zastrz. 9, znamienny tym, że dźwignia (13, 19) ma przełożenie w zakresie od 2 do 3.

11. Hamulec bębnowy według zastrz. 1, znamienny tym, że powrotne elementy sprężynujące są w postaci pierwszego powrotnego elementu sprężynującego (E1) odciągającego z powrotem dźwignię (13, 19) i drugiego powrotnego elementu sprężynującego (E2) odciągającego z powrotem szczęki hamulcowe (2, 3).

12. Hamulec bębnowy według zastrz. 11, znamienny tym, że drugi powrotny element sprężynujący (E2) odciągający z powrotem szczęki hamulcowe (2, 3) zawiera na każdym obwodowym zakończeniu szczęk hamulcowych (2, 3) zacisk sprężynujący (27), łączący się z płytą (1, 28) i wywierający siłę powrotną do odciągania szczęk hamulcowych (2, 3) promieniowo do wewnątrz.

13. Bęben hamulcowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera dodatkową dźwignię (113), której część środkowa zawiera zawias (32) dla pręta sterującego (33), w kształcie wklęsłego na zewnętrz łuku, przy czym każde z dwóch zakończeń pręta sterującego (33) opiera się o wewnętrzną powierzchnię odpowiedniej szczęki hamulcowej (102).

14. Szczęka hamulcowa hamulca bębnowego według zastrz. 1-14, znamienna tym, że zawiera sztywny wspornik (2b, 3b; 2b2; 2b3; 2b4; 102b) dla okładziny ciernej (2a, 3a; 2a1, 2a2; 2a3; 2a4; 102a), a jego obwodowe zakończenia (6, 7; 106) tworzą oparcia do obwodowego nacisku na ścianki prowadzące, dla ślizgowego montażu wzdłuż osi promieniowej, przy czym okładzina cierna (2a, 3a; 2a1,2a2; 2a3; 2a4; 102a) jest przymocowana do zewnętrznej powierzchni tego wspornika.

15. Szczęka hamulcowa według zastrz. 14, znamienna tym, że okładzina cierna (2a, 3a; 2a1, 2a2; 2a3; 2a4; 102a) jest związana ze sztywnym wspornikiem (2b, 3b; 102b), w szczególności poprzez nadlanie.

16. Szczęka hamulcowa według zastrz. 14 albo 15, znamienna tym, że kąt rozpostarcia każdej ze szczęk hamulcowych (2, 3; 102) jest mniejszy niż 60°.

17. Hamulec bębnowy według zastrz. 1, znamienny tym, że na płycie (1, 101) jest zamontowana przynajmniej jedna szczęka hamulcowa (2, 3; 102), elementy naciskowe (8, 9, 33) i powrotne elementy sprężynujące, zaś podczas hamowania, na elementy naciskowe (8, 9, 33) jest wywierana siła reakcyjna (Fr), a na szczęki hamulcowe (2, 3; 102) jest wywierana siła hamowania (Ff), przy czym siła hamowania (Ff) i siła reakcyjna (Fr) są wywierane w dwóch różnych punktach.