RU223656U9 - Колодка дискового тормоза - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к транспорту, а именно к колодкам дисковых тормозов автотранспортной техники и других машин. Колодка дискового тормоза включает металлический каркас и композиционный фрикционный элемент. По сторонам от центральной части фрикционного элемента выполнены два прямолинейных паза, расположенных под углом друг к другу. Вершина угла, под которым размещены пазы относительно друг друга, находится за пределами фрикционного элемента с центральной части его стороны, которая наиболее удалена при эксплуатации от центра вращения тормозного диска. Угол может составлять от 25° до 55°. Такое размещение пазов в колодке позволяет перевести наиболее протяженный центральный участок фрикционного элемента в зону наименьших эксплуатационных нагрузок, что снижает возможность трещинообразования в зоне фрикционного элемента, наиболее удаленной при эксплуатации от центра вращения тормозного диска.

Description

Заявляемая полезная модель относится к транспорту, а именно к колодкам дисковых тормозов автотранспортной техники и других машин.

Аналогом заявляемой полезной модели является колодка дискового тормоза, включающая металлический каркас и фрикционный элемент (см. патент РФ №202615, МПК F16D 65/092, 2021 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, фрикционный элемент» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком аналога является повышенная возможность растрескивания фрикционного элемента колодки, особенно в зоне фрикционного элемента, наиболее удаленной при эксплуатации от центра вращения контртела (диска), т.е. находящейся на большем радиусе, т.е. на большем плече приложения тормозящей силы. Для этой зоны характерен наибольший тормозной момент и наибольшая линейная скорость перемещения тормозного диска относительно колодки, т.е. наибольшее количество выделяющегося тепла и наибольшие сдвиговые нагрузки. Растрескивание фрикционного элемента колодки значительно снижает ее прочностные характеристики, что приводит к разрушению фрикционного элемента и потере работоспособности колодкой.

Другим аналогом заявляемой полезной модели является колодка дискового тормоза, включающая металлический каркас и фрикционный элемент, в центральной части которого выполнен прямой паз, размещенный радиально тормозному диску (см. патент РФ №2604361, МПК F16D 65/095, 2016 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, фрикционный элемент, прямой паз» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком аналога также является повышенная возможность растрескивания фрикционного элемента в зоне, наиболее удаленной при эксплуатации от центра вращения тормозного диска, особенно в случае больших размеров колодки, поскольку паз по аналогу делит фрикционный элемент на две одинаковые половины, т.е. хотя длина зоны, где повышенное трещинообразование, и уменьшается, но соотношение размеров зон фрикционного элемента, испытывающих разные нагрузки, остается неизменным.

Другим аналогом заявляемой полезной модели является колодка дискового тормоза, включающая металлический каркас и фрикционный элемент, в котором выполнен один или несколько прямых пазов, размещенных ортогонально радиальному направлению тормозного диска (см. патент РФ №2454576, МПК F16D 65/092, 2012 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, фрикционный элемент, прямые пазы) совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком аналога также является повышенная возможность растрескивания фрикционного элемента в зоне, наиболее удаленной при эксплуатации от центра вращения тормозного диска, поскольку ортогональные радиальному направлению пазы не изменяют длины зоны, для которой характерны наибольшие термические и сдвиговые нагрузки.

Другим аналогом заявляемой полезной модели является колодка дискового тормоза, включающая металлический каркас и композиционный фрикционный элемент, в котором выполнены три прямых паза, размещенных параллельно друг другу, при этом центральный паз выполнен радиально тормозному диску (см. патент РФ №2706538, МПК F16D 69/04, 2019 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, композиционный фрикционный элемент, прямые пазы» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком аналога является значительно (более двух) количество пазов, что ослабляет прочность фрикционного элемента и его стойкость к эксплуатационным нагрузкам даже в случае больших размеров колодки.

Другим аналогом заявляемой полезной модели является колодка дискового тормоза, включающая металлический каркас и фрикционный элемент, в котором выполнены один или несколько дуговых (по дуговой линии) пазов (см. заявку РФ №2010152275, МПК F16D 69/00, 2019 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, фрикционный элемент, пазы» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком аналога также является повышенная возможность растрескивания фрикционного элемента в зоне, наиболее удаленной при эксплуатации от центра вращения тормозного диска, поскольку дуговые пазы не изменяют длину этой зоны.

Другим аналогом заявляемой полезной модели является колодка дискового тормоза, включающая металлический каркас и фрикционный элемент, в центральной части которого выполнен прямой паз, размещенный под углом к радиальному направлению тормозного диска (см. патент РФ №2606659, МПК F16D 65/092, 2017 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, фрикционный элемент, прямой паз» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком аналога является повышенная возможность растрескивания в той части фрикционного элемента, где паз приходится на зону, наиболее близкую при эксплуатации к центру вращающегося тормозного диска, поскольку длина зоны фрикционного элемента, наиболее удаленной при эксплуатации от центра вращения тормозного диска и испытывающей максимальные нагрузки, изменяется пазом незначительно.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является колодка дискового тормоза, включающая металлический каркас и композиционный фрикционный элемент, по сторонам от центральной части которого выполнены два криволинейных паза, расходящиеся в зоне фрикционного элемента, наиболее удаленной при эксплуатации колодки от центра вращения тормозного диска, и сближающиеся в зоне фрикционного элемента, наиболее близкой при эксплуатации к центру вращения тормозного диска (см. патент РФ №2671920, МПК F16D 65/092, 2018 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический каркас, композиционный фрикционный элемент, два паза по сторонам от центральной части фрикционного элемента» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком наиболее близкого аналога также является возможность растрескивания фрикционного элемента в зоне, наиболее удаленной при эксплуатации от центра вращения тормозного диска, из-за неоптимальной формы и расположения пазов, оставляющих в наиболее нагруженной зоне фрикционного элемента наиболее протяженные по длине участки.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является снижение возможности трещинообразования в зоне фрикционного элемента, наиболее удаленной при эксплуатации от центра вращения тормозного диска, путем минимизации протяженности участков между пазами фрикционного элемента в этой зоне за счет оптимизации формы пазов и их размещения во фрикционном элементе.

Для достижения указанного технического результата в колодке дискового тормоза, включающей металлический каркас и композиционный фрикционный элемент, по сторонам от центральной части которого выполнены два паза, пазы выполнены прямолинейными под углом друг к другу, при этом вершина угла, под которым размещены пазы относительно друг друга, находится за пределами фрикционного элемента с центральной части его стороны, которая наиболее удалена при эксплуатации от центра вращения тормозного диска, а сам угол составляет от 25° до 55°.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «пазы выполнены прямолинейными под углом друг к другу, при этом вершина угла, под которым размещены пазы относительно друг друга, находится за пределами фрикционного элемента с центральной части его стороны, которая наиболее удалена при эксплуатации от центра вращения тормозного диска, а сам угол составляет от 25° до 55°» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.

На фиг. представлена колодка дискового тормоза, вид со стороны полимерного композиционного фрикционного элемента.

Колодка дискового тормоза включает металлический (стальной) каркас 1 и композиционный фрикционный элемент 2. По сторонам от центральной части 3 композиционного фрикционного элемента выполнены прямые пазы 4, размещенные под углом α таким образом, что в зоне 5 композиционного фрикционного элемента, наиболее удаленной при эксплуатации от центра вращения, пазы сближаются, а в зоне 6 композиционного фрикционного элемента, наиболее близкой при эксплуатации к центру вращения тормозного диска, пазы расходятся. Угол, под которым расположены пазы, составляет от 25° до 55°.

Изготавливаться заявляемая колодка дискового тормоза может известными методами, например путем приформовывания к металлическому каркасу композиционного фрикционного элемента с последующим выполнением в нем пазов.

Заявляемое размещение пазов в колодке позволяет перевести наиболее протяженный центральный участок фрикционного элемента в зону наименьших эксплуатационных нагрузок, т.е. снизить в нем напряжения. В зоне наибольших нагрузок протяженность участков фрикционного элемента снижается, что снижает абсолютные величины эксплуатационных деформаций в полимерном композите. При этом можно обойтись только двумя пазами, т.е. не ослаблять критически общую механическую прочность композиционного фрикционного элемента.

Если угол между пазами будет меньше 25°, то заметного изменения протяженности в сравнении со случаем параллельного размещения пазов не происходит. При угле более 55° участки между пазами в центре зоны наибольших эксплуатационных нагрузок минимизируется, однако значительно увеличивается протяженность участков вне центра зоны, что нежелательно с точки зрения трещинообразования.

Claims (1)

1. Колодка дискового тормоза, включающая металлический каркас и композиционный фрикционный элемент, по сторонам от центральной части которого выполнены два паза, отличающаяся тем, что пазы выполнены прямолинейными под углом друг к другу, при этом вершина угла, под которым размещены пазы относительно друг друга, находится за пределами фрикционного элемента с центральной части его стороны, которая наиболее удалена при эксплуатации от центра вращения тормозного диска, а сам угол составляет от 25° до 55°.