Устройство аварийного тормоза в исполнительном механизме тормоза - RU2157324C2

Чертежи

Показать все 13 чертежа(ей)

Описание

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение касается тормозного исполнительного механизма, предназначенного для передачи тормозного усилия через тормозную колодку или тормозную накладку к подлежащему торможению колесу или диску, причем исполнительный механизм содержит в корпусе устройство рабочего тормоза.

Предшествующий уровень техники
Хорошо известны исполнительные механизмы для рабочего торможения транспортных средств, как рельсовых средств, так и автомобилей. Такие исполнительные механизмы обычно имеют пневматический или гидравлический привод, но также известны электромеханические исполнительные механизмы. Рабочее торможение транспортного средства может происходить как путем торможения колодкой, так и торможения диском, как это хорошо известно в технике.

Во многих случаях желательно, чтобы торможение транспортного средства осуществлялось, если происходит повреждение подачи обычной тормозной среды, как правило, пневматического или гидравлического давления. Обычно этого достигают посредством применения так называемого поршневого тормоза, при котором мощная нажимная пружина удерживается сжатой и пассивной с помощью пневматического или гидравлического давления в отдельной камере; если это давление по какой-либо причине падает, пружина расширяется и выполняет пружинное торможение.

Однако в некоторых случаях обычный пружинный тормоз не является правильным решением. Особенно если рабочий тормоз является тормозом электромеханического типа, такой пружинный тормоз вообще неприемлем.

Сущность изобретения
Исполнительный механизм тормоза определенного выше типа, удовлетворяющий всем требованиям и техническим условиям, в соответствии с изобретением получают таким образом, что исполнительный механизм содержит также устройство аварийного тормоза, включающее в себя по меньшей мере одну мощную пружину, действующую в направлении применения тормоза, средство для натяжения пружины с помощью противодействующей силы при применении рабочего тормоза, и механическое средство для фиксирования пружины к корпусу в натянутом состоянии, и это средство фиксирования можно по желанию отпускать для выполнения действия аварийного торможения.

Следует отметить, что при данном решении все же используется мощная пружина (или несколько мощных пружин) для аварийного тормоза. Однако эта пружина натягивается при первом применении рабочего тормоза после прежнего использования и механически стопорится в таком натянутом состоянии до тех пор, пока не потребуется ее использовать для аварийного, торможения, когда, например, отключается электрическая энергия управления от средства блокирования.

В первом практическом варианте осуществления изобретения, в котором устройство рабочего тормоза приводят в действие тормозной текучей средой под давлением, предпочтительно сжатым воздухом, впускное отверстие для тормозной текучей среды размещено между поршнем рабочего тормоза и поршнем аварийного тормоза, причем пружина аварийного тормоза расположена между поршнем аварийного тормоза и корпусом исполнительного механизма, а способное отпускаться средство блокирования расположено в корпусе для способного отпускаться средства для удержания поршня аварийного тормоза.

В этом устройстве два поршня тормозных цилиндров отжимаются при первом применении тормозной среды, а поршень аварийного тормоза механически блокируется относительно корпуса сжатой и готовой к приведению в действие пружиной аварийного тормоза, вследствие чего обычно рабочее торможение может производиться без каких-либо помех со стороны устройства аварийного тормоза.

В этом варианте осуществления блокирующий шток можно вращающимся образом соединять с поршнем аварийного тормоза и вводить в резьбовое зацепление с корпусом, и можно обеспечить средство для способной отпускаться блокировки блокирующего штока относительно корпуса.

Блокирующее средство предпочтительно включает в себя электромагнит, прикрепленный в корпусе, и замковую шайбу, которая подсоединена к блокирующему штоку и расположена около электромагнита для блокирования посредством него.

В особом варианте блокирующая пружина расположена между замковой шайбой и блокирующим штоком для получения серводействия блокировки.

В другом варианте блокирующего средства соединительное пружинящее кольцо расположено в соответствующих канавках в трубчатом штоке поршня цилиндра аварийного тормоза и втулке или удлинении в корпусе, а на корпусе обеспечены управляющие средства для изменения диаметра пружинящего кольца между положениями для зацепления и расцепления между поршневым штоком и удлинением корпуса.

Во втором практическом варианте осуществления изобретения, в котором устройство рабочего тормоза все еще приводится в действие тормозной текучей средой под давлением, пружина аварийного тормоза расположена между корпусом и поршнем аварийного тормоза, который помещен перед поршнем рабочего тормоза, как полагают, в направлении применения тормоза, и снабжен приспособлениями, выступающими через прорези в корпусе, а способные отпускаться блокирующие средства обеспечены между корпусом и трубчатым поршнем аварийного тормоза, который окружает толкатель для рабочего тормоза.

Этот вариант осуществления в некоторых отношениях весьма близок к предыдущему варианту осуществления изобретения. Однако устройство аварийного тормоза расположено перед устройством рабочего тормоза, а крепления на поршне аварийного тормоза служат в качестве креплений для исполнительного механизма в транспортном средстве.

Средства блокирования в данном варианте осуществления предпочтительно состоят из соединительного пружинящего кольца, которое установлено в соответственных канавках в сделанном в форме втулки удлинении корпуса, и поршневого штока аварийного тормоза, а на корпусе обеспечены средства управления для изменения диаметра пружинящего кольца между положениями для зацепления и расцепления между удлинением и поршневым штоком.

Таким образом, средства управления включают в себя электромагнит, пневматический или гидравлический исполнительный механизм или подобное ему устройство.

В третьем варианте осуществления изобретения, в котором устройство рабочего тормоза приводится в действие тормозной текучей средой под давлением, предпочтительно гидравлической жидкостью, действующей на поршень рабочего тормоза, по меньшей мере одна пружина аварийного тормоза смонтирована (в суппорте дискового тормоза, обычно содержащем раму суппорта и корпус суппорта) между фланцем рамы суппорта и фланцем корпуса суппорта, а блокирующий шток вращающимся образом соединен с помощью оси в раме суппорта и находится в резьбовом зацеплении с корпусом суппорта, причем обеспечено средство для отпускаемым образом блокирования блокирующего штока к корпусу суппорта.

Здесь средство блокирования предпочтительно включает в себя электромагнит, закрепленный в корпусе суппорта, и замковую шайбу, которая подсоединена к блокирующему штоку и расположена вблизи электромагнита для блокирования посредством него.

В четвертом практическом варианте осуществления изобретения, в котором устройство рабочего тормоза приводится в действие электродвигателем через средство для преобразования его вращательного движения в осевое перемещение штока поршня рабочего тормоза, то есть электромеханического рабочего тормоза, пружина аварийного тормоза установлена между корпусом и поршнем аварийного тормоза, который снабжен креплениями, выступающими через прорези в корпусе, а между корпусом и трубчатым штоком поршня аварийного тормоза, который окружает толкатель рабочего тормоза, обеспечено способное отпускаться средство блокирования.

Здесь соединительное пружинящее кольцо расположено между удлинением корпуса в форме втулки и штоком поршня аварийного тормоза, а управляющие средства обеспечены на корпусе для изменения диаметра пружинящего кольца между положениями для зацепления и расцепления между удлинением корпуса и поршневым штоком.

Кроме того, в этом варианте осуществления изобретения устройство рабочего тормоза приводится в действие электродвигателем через средство, предназначенное для преобразования его вращательного движения в осевое перемещение толкателя рабочего тормоза, или элемент передачи силы. В соответствии с этим данное устройство является электромеханическим рабочим тормозом, и фактически, это является практическим и предпочтительным вариантом осуществления изобретения.

Здесь в суппорте дискового тормоза, обычно содержащем раму суппорта и корпус суппорта, по меньшей мере одна пружина аварийного тормоза расположена между фланцем рамы суппорта и фланцем корпуса суппорта; блокирующий шток дополнительно вращательным образом закреплен в раме суппорта и находится в резьбовом зацеплении с корпусом суппорта, и обеспечены средства для способного отпускаться блокирования блокирующего штока к корпусу суппорта.

Эти средства блокирования предпочтительно могут включать в себя электромагнит, укрепленный в корпусе суппорта, и замковую шайбу, которая подсоединена к блокирующему штоку и расположена рядом с электромагнитом для блокирования посредством него.

В одной ее модификации блокирующая пружина расположена между замковой шайбой и блокирующим штоком для получения блокирующего серводействия. Эта блокирующая пружина может составлять расщепленную концевую часть блокирующего штока.

Краткое описание чертежей
Ниже будет более подробно описано изобретение со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 представляет схематический разрез первого варианта осуществления соответствующего изобретению исполнительного механизма колодочного тормоза.

Фиг. 2 представляет соответствующий разрез второго варианта осуществления изобретения.

Фиг. 3A-3C представляют поперечные разрезы по линии III-III на фиг. 2 разных альтернативных вариантов конструкции.

Фиг. 4 представляет разрез модификации изображенного на фиг. 2 варианта.

Фиг. 5 представляет поперечный разрез по линии V-V изображенного на фиг. 4 варианта.

Фиг. 6 представляет вид в направлении стрелки VI на фиг. 4.

Фиг. 7 представляет вид сбоку с частичным разрезом третьего варианта осуществления изобретения.

Фиг. 8 представляет поперечный разрез по линии VIII-VIII на фиг. 7.

Фиг. 9 представляет разрез, соответствующий фиг. 1, четвертого варианта осуществления изобретения.

Фиг. 10 представляет поперечный разрез по линии X-X на фиг. 9.

Фиг. 11 представляет схематический разрез первого варианта осуществления соответствующего изобретению исполнительного механизма дискового тормоза.

Фиг. 12 представляет разрез, соответствующий фиг. 11, второго и предпочтительного варианта осуществления исполнительного механизма дискового тормоза.

Фиг. 13 представляет схематический разрез четвертого варианта осуществления соответствующего изобретению исполнительного механизма колодочного тормоза.

Фиг. 14 представляет разрез части соответствующего фиг. 12 второго варианта осуществления в слегка модифицированном варианте в соответствии с фиг. 13.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения
В простом варианте соответствующий изобретению исполнительный механизм колодочного тормоза может иметь представленную на фиг. 1 конструкцию.

В общем цилиндре 1, который обеспечен креплениями 2 для его монтажа, например, на подмоторной раме транспортного средства, два уплотненных поршня 3 и 4 могут перемещаться в осевом направлении. Первый поршень 3 является рабочим поршнем, подсоединенным к толкателю 5, предпочтительно содержащему механический натяжной винт любого типа, и далее, к тормозной колодке 6 для тормозящего сцепления с колесом 7, подлежащим торможению. Оттяжная пружина 8 для рабочего поршня 3 укреплена в цилиндре 1.

Второй поршень 4 представляет собой поршень пружинного тормоза или аварийного тормоза, на который действует в направлении применения тормоза мощная пружина 9 аварийного тормоза нажимного типа. Впускное отверстие 10 для сжатого воздуха расположено на цилиндре 1 между двумя поршнями 3 и 4, которые, соответственно, отжимаются друг от друга при подаче воздуха под таким давлением, что преодолевается сила пружины 9 аварийного тормоза.

Обеспечены средства для способного отпускаться блокирования поршня 4 аварийного тормоза со сжатой пружиной 9 аварийного тормоза. В изображенном случае эти средства включают в себя блокирующий шток 11, вращательным образом прикрепленный к поршню 4 аварийного тормоза и находящийся в резьбовом зацеплении с резьбой в цилиндре 1. Шайба 12, снабженная зубцами по своей внутренней окружности, способна перемещаться в осевом направлении на пазах на конце блокирующего штока 10, удаленном от поршня 4. Мощный электромагнит 13 прикреплен к цилиндру 1 рядом с шайбой 12.

При подаче питания, как показано на чертеже, электромагнит 13 притягивает шайбу 12 и удерживает блокирующий шток 11 от вращения, так что поршень 4 аварийного тормоза удерживается в пассивном положении со сжатой пружиной 9 аварийного тормоза.

С другой стороны, если на электромагнит 13 прекращается подача питания, то шайба 12 и, таким образом, блокирующий шток 11 получают возможность вращаться, так что аварийный поршень 4 перемещается влево на чертеже под действием пружины 9 аварийного тормоза и осуществляет торможение через рабочий поршень 3 и толкатель 5.

Когда поршень 4 аварийного тормоза удерживается в неактивном положении, исполнительный механизм тормоза функционирует как обычный исполнительный механизм рабочего тормоза при подаче сжатого воздуха через впускное отверстие 10 в цилиндре 1.

На фиг. 2 и 3 показаны изменения изображенного на фиг. 1 исполнительного механизма колодочного тормоза.

В цилиндре 15 рабочий поршень 16 способен аксиально перемещаться в направлении применения тормоза, на чертеже влево, под действием сжатого воздуха, впускаемого через впускное отверстие 17. В противоположном направлении поршень 16 способен перемещаться под действием оттяжной пружины 18. Рабочий поршень 16 подсоединен к толкателю 19, предпочтительно содержащему подходящий натяжной винт, и далее, к тормозной колодке 20 для сцепления тормозящим образом с колесом 21 транспортного средства.

Поршень 22 аварийного тормоза также может перемещаться в осевом направлении в цилиндре 15, но в данном случае, перед рабочим поршнем 16. Этот поршень 22 аварийного тормоза снабжен креплениями 23, предназначенными для монтажа исполнительного механизма тормоза, например, к подмоторной раме транспортного средства; эти крепления выступают через осевые прорези в цилиндре 15. Трубчатый поршневой шток 24 аварийного тормоза присоединен к поршню 22 аварийного тормоза, выступающему вперед, или на чертеже влево, вокруг толкателя 19. Мощная пружина 25 аварийного тормоза нажимного типа расположена между цилиндром 18 и поршнем 22 аварийного тормоза.

Для способного разъединяться блокирования поршня 22 аварийного тормоза со сжатой пружиной 25 аварийного тормоза предусмотрены средства, как показано на фиг. 2. В данном случае эти средства включают пружинящее кольцо 26, показанное как на фиг. 2, так и на фиг. 3A-3C. Это пружинящее кольцо 26 относится к типу кольца со смещением по направлению к расширенному положению и может удерживаться в сжатом положении, показанном на фиг. 2 и 3A-3C, например, с помощью каких-либо приспособлений, показанных на фиг. 3A-3C.

Свободные концы пружинящего кольца 26 скошены и взаимодействуют с соответствующими внутренними скошенными поверхностями рабочего блока 27, который в качестве альтернативы, показанный на фиг. 3A, способен перемещаться в осевом направлении с помощью устройства, включающего в себя электромагнит 28, толкатель 29 и два рычага 30 и 31, образующих коленчато-рычажное соединение.

В показанном на фиг. 3A положении электромагнит 28 снабжается энергией, толкая толкатель 29 по направлению вниз и, благодаря взаимодействию с коленчато-рычажным соединением 30, 31, рабочий блок 27 на чертеже влево, так что пружинящее кольцо 26 удерживается сжатым. Таким образом, пружинящее кольцо 26 остается в периферической наружной канавке в поршневом штоке 24 аварийного тормоза, но частично в более глубокой периферической внутренней канавке в трубчатом удлинении 15' цилиндра 15. В этом положении пружинящее кольцо 26 блокирует поршневой шток 24 аварийного тормоза и, соответственно, поршень 22 аварийного тормоза к цилиндру 15. Таким образом, тормозной исполнительный механизм может работать как обычный исполнительный механизм рабочего тормоза под действием сжатого воздуха на рабочем поршне 16.

Когда следует выполнить аварийное торможение, например, если отсутствует сжатый воздух, от электромагнита 28 отключают энергию, так что рабочий блок 27 может свободно перемещаться вправо на чертеже под воздействием усилия от пружинящего кольца 26, которое, соответственно, полностью расширяется в канавку в удлинении цилиндра 15', оставляя поршневому штоку 24 аварийного тормоза и поршню 22 аварийного тормоза свободу перемещаться относительно цилиндра 15. Поскольку исполнительный механизм крепят (к подмоторной раме транспортного средства) с помощью креплений 23 на поршне 22 аварийного тормоза, усилие от пружины 25 действует на цилиндр 15 и, соответственно, на рабочий поршень 16, на чертеже влево, или в направлении применения тормоза.

На фиг. 3B и 3C показаны альтернативные конструкции для приведения в действие рабочего блока 27. На фиг. 3B блок 27 непосредственно подсоединен к электромагниту или пневматическому, либо гидравлическому исполнительному механизму 32. На фиг. 3C конец рабочего блока 27 имеет клинообразную форму и взаимодействует с клином 33, подсоединенным к электромагниту или пневматическому, либо гидравлическому исполнительному механизму 32.

Если использован аварийный тормоз, и подлежащее возврату в показанное на фиг. 2 положение устройство готово к новому действию, через впускное отверстие 17 впускают воздух под давлением, перемещающий цилиндр 15 на чертеже вправо (против усилия пружины 25 аварийного тормоза). Когда канавки в поршневом штоке 24 аварийного тормоза и удлинение цилиндра 15' оказываются напротив друг друга, на электромагнит 28 или исполнительный механизм 32 можно подать энергию, так что пружинящее кольцо 26 блокируется в показанном положении.

Фиг. 4 иллюстрирует модификацию варианта осуществления, показанного на фиг. 2, и только те части, которые отличаются от показанного на фиг. 2 устройства, будут показаны и описаны.

В этом случае пружинящее кольцо, которое соединяет трубчатое удлинение цилиндра 15' и трубчатый поршневой шток 24 тормоза, и которое здесь обозначено ссылочной позицией 35, является кольцом такого типа, у которого имеется смещение по направлению к сжатому положению, и может удерживаться в расширенном положении, показанном на фиг. 4-6, с помощью описываемого ниже устройства.

Свободные концы пружинящего кольца 35 скошены и взаимодействуют с соответствующими скошенными поверхностями или клином рабочего элемента 36, который расположен подвижным образом по оси в поршневом штоке 24 тормоза. Конец этого рабочего элемента 36 имеет клиновидную форму и взаимодействует с клином 37, приводимым в действие электромагнитом или пневматическим, либо гидравлическим исполнительным механизмом 38 таким же образом, как было описано в связи с фиг. 2 и 3A-3C.

Показанный на фиг. 7 и 8 вариант осуществления изобретения имеет подобия с показанным на фиг. 1 вариантом осуществления, но более определенно предназначен для автомобильного использования. Обычно его поршни являются поршнями мембранного типа.

Две глубокие половины цилиндра 40 и 41 удерживаются вместе стяжным хомутом 42, образуя тормозной цилиндр, как хорошо известно в технике. Первая половина цилиндра 40 снабжена винтами 43 для крепления тормозного цилиндра к соответствующей части подмоторной рамы транспортного средства.

Поршень 44 рабочего тормоза и поршень 45 аварийного тормоза, оба мембранного типа, зажаты с помощью стяжного хомута 42 между двумя половинами цилиндра 40 и 41 вместе с промежуточным кольцом 46, которое, следовательно, также обеспечивает доступ сжатого воздуха через впускное отверстие 46'.

Поршень 44 рабочего тормоза имеет поршневой шток 47 с диском 48, зацепляющимся с мембранным поршнем 44. Этот поршневой шток 47 можно обеспечить подходящим натяжным винтом, но в большинстве случаев функция регулирования натяжения выполняется где-то еще в тормозном устройстве. Оттяжная пружина 49 нажимного типа расположена между половиной цилиндра 40 и диском 48.

Поршень 45 аварийного тормоза имеет трубчатый поршневой шток 50 и диск 51, находящийся в зацеплении с мембранным поршнем 45. Мощная пружина 52 аварийного тормоза нажимного типа размещена вокруг поршневого штока 50, между второй половиной цилиндра 41 и диском 51.

Вторая половина цилиндра 41 снабжена удлинением или втулкой 53, проходящей в трубчатый поршневой шток 50. Обеспечены средства для способного отпускаться блокирования поршня 45 аварийного тормоза, то есть трубчатого поршневого штока 50, ко второй половине цилиндра 41, то есть удлинению 53, сжатой пружиной 52. В данном случае эти средства включают в себя пружинящее кольцо 54, которое является кольцом со смещением по направлению к сжатому положению, и может удерживаться в расширенном положении с помощью средств, не показанных подробно на фиг. 7, но соответствующих, например, средствам, показанным на фиг. 4 и 6 и описанным выше. На фиг. 7 показан только исполнительный механизм 55 для этой цели.

Функционирование показанного на фиг. 7 варианта осуществления изобретения должно быть понятно из описания предыдущих вариантов осуществления.

Фиг. 9 и 10 изображают соответствующее изобретению устройство аварийного тормоза, применяемое для электромеханического исполнительного механизма колодочного тормоза. Этот электромеханический рабочий тормоз уже известен и подробное его описание приведено не будет, хотя он сравнительно сложный.

В данном случае усилие рабочего тормоза вырабатывается электрическим двигателем 60, который смонтирован на цилиндре 62 вместе с блоком муфты для переключения тормоза 61. Вращательный вал от блока 61 обеспечен небольшим зубчатым колесом 63, зацепляющим большее зубчатое колесо 64 на шпинделе 65. Этот шпиндель 65 поддерживается в цилиндре 62 с помощью подшипника 66 и промежуточной детали 67 (описываемой ниже).

Вращательное движение в направлении применения тормоза шпинделя 65 преобразуется в осевое перемещение, на чертеже влево, толкателя 68, подсоединенного к тормозной колодке 69 для тормозного зацепления с колесом 70. Механизм, предназначенный для выполнения преобразования из вращательного в осевое перемещение, не показан, но может быть, например, обычным шариковым винтом.

Когда тормозное усилие достигает определенного значения, противодействующая сила воспринимается упругим кольцом 71, установленным между цилиндром 62 и промежуточной деталью 67. Эта сила воспринимается датчиком силы 72, который может выдавать сигнал для окончания вращения вала электрического двигателя 60 и, таким образом, применения рабочего тормоза.

Соответствующий фиг. 9 исполнительный механизм снабжен устройством аварийного тормоза такого же общего вида, типа соответствующего фиг. 2 исполнительного механизма. Поршень 73 аварийного тормоза способен перемещаться в осевом направлении в цилиндре 62. Он обеспечен трубчатым поршневым штоком 74 аварийного тормоза, выступающим вперед вокруг толкателя 68 и направляемым в удлинении цилиндра 62'. Мощная пружина 75 аварийного тормоза расположена между цилиндром 62 и поршнем 73 аварийного тормоза. Поршень 73 аварийного тормоза обеспечен креплениями 76 для монтажа исполнительного механизма тормоза, например, на подмоторной раме транспортного средства; эти крепления выступают через осевые прорези в цилиндре 62.

Для способного отпускаться блокирования поршня 73 аварийного тормоза со сжатой пружиной 75 аварийного тормоза обеспечены средства, как показано на фиг. 9. Точно так же, как в случае показанного на фиг. 2 и 3A и описанного со ссылкой на них устройства, эти средства включают в себя расширяющееся пружинящее кольцо 77, взаимодействующее поверх наклонных поверхностей с рабочим блоком 78. Устройство включает в себя также электромагнит 79, толкатель 80 и два рычага 81 и 82, образующих коленчато-рычажное соединение.

Функционирование соответствующего фиг. 9 и 10 варианта осуществления изобретения настолько сильно похоже на функционирование варианта осуществления, показанного на фиг. 2 и 3A, что делается ссылка на вышеприведенное описание его функционирования.

Следует отметить, что для соответствующего фиг. 9 варианта можно также использовать варианты, показанные на фиг. 3B и 3C, и на фиг. 4.

На фиг. 11 показано гидравлическое приводное устройство дискового тормоза с соответствующим изобретению устройством аварийного тормоза.

Рама суппорта 85 смонтирована вокруг подлежащего торможению вращающегося диска 86. Передняя тормозная накладка 87 укреплена на раме 85, тогда как вторая тормозная накладка 88 укреплена на конце гидравлического поршня 89 рабочего тормоза.

Поршень 89 гидравлического тормоза способен перемещаться в осевом направлении по существу перпендикулярно тормозному диску 86 в осевом отверстии в корпусе суппорта 90. Рама суппорта 85 и корпус суппорта 90 присоединены друг к другу с помощью описываемых ниже устройств аварийного тормоза. При рабочем торможении их можно рассматривать как одно целое, в то время как при аварийном торможении они способны перемещаться в осевом направлении относительно друг друга.

При рабочем торможении гидравлическая текучая среда под давлением поступает к поршню 89 через впускное отверстие 91.

Гидравлический рабочий поршень 89 обеспечен устройством натяжного винта, которое не образует никакую часть изобретения, и будет только кратко описано без ссылок на его работу. Невращающийся стержень 92 упруго прикреплен к корпусу суппорта 90. Трубчатая регулировочная гайка 93 находится в резьбовом зацеплении без автоматической блокировки со стержнем 92. Конец регулировочной гайки 93 находится в способном разъединяться включении сцепления с гидравлическим поршнем 89. Регулировочная гайка 93 поджимается в это зацепление с помощью нажимной пружины 94 между буртиком поршня и подшипником 95 регулировочной гайки.

Как уже было установлено, подлежащее теперь описанию устройство аварийного тормоза соединяет раму суппорта 85 и корпус суппорта 90. В изображенном случае устройство содержит два идентичных механизма, и с целью упрощения ссылочными позициями снабжен только один такой механизм, на фиг. 11 находящийся справа.

Рама суппорта 85 образует втулку 96 с направленным внутрь фланцем 97, тогда как корпус суппорта 90 имеет трубку 98, которая проходит во втулку 96 и имеет направленный наружу фланец 99. Мощная пружина 100 аварийного тормоза нажимного типа помещена между фланцами 97 и 99, таким образом, устройство является таким, что смещающее напряжение пружины стремится столкнуть два элемента (суппорт и корпус) вместе и приложить тормозное усилие от тормозных накладок 87 и 88 к тормозному диску.

Трубка 98 снабжена внутренней резьбой для взаимодействия с наружной резьбой 101 на блокирующем штоке 102, который вращающимся образом расположен в раме суппорта 85.

Блокирующий шток 102 по направлению к его нижнему концу на чертеже имеет шпоночные канавки, и шайба 103 с внутренними зубцами может перемещаться в осевом направлении на этом конце блокирующего штока 102 со шпоночными канавками. Мощный электромагнит 104 размещен в корпусе суппорта 90 близко к шайбе 103. При подаче энергии электромагнит 104 притягивает шайбу 103 и, соответственно, блокирует блокирующий шток 102 относительно вращения, так что пружина 100 удерживается в ее показанном сжатом состоянии, готовом к аварийному торможению, если и когда прекратится подача энергии на электромагнит 104.

На фиг. 12 также показан исполнительный механизм дискового тормоза, который, подобно показанному на фиг. 9 исполнительному механизму, содержит рабочий тормоз электромеханического типа. Однако общая конструкция исполнительного механизма имеет сходства с конструкцией показанного на фиг. 11 исполнительного механизма дискового тормоза.

Рама суппорта 110 расположена вокруг подлежащего торможению вращающегося диска 111. Первая тормозная накладка 112 смонтирована в раме 110, тогда как вторая тормозная накладка 113 размещена на конце передающего усилие элемента 114. Этот предающий усилие элемент 114 способен перемещаться в осевом направлении перпендикулярно тормозному диску 111 в осевом отверстии в корпусе суппорта 115. Рама суппорта 110 и корпус соединены друг с другом с помощью подлежащих описанию устройств аварийного тормоза. При рабочем торможении их можно рассматривать как единое целое, в то время как при аварийном торможении они могут перемещаться в осевом направлении относительно друг друга.

Устройство электромеханического рабочего тормоза, которое теперь будет кратко описано и которое само по себе не образует какую-либо часть изобретения, полностью расположено в корпусе суппорта 115'. Устройство уже описано и показано в патенте ЕР-В-0334435, и для дальнейшего объяснения делается ссылка на эту публикацию, особенно на соответствующий фиг. 3 вариант осуществления в ней.

Источником энергии для рабочего тормоза является электродвигатель 116, вал 117 которого приспособлен для вращения в корпусе 115. От этого вала 117 вращение передается через зубчатые передачи в блок муфты управления тормоза 118, который также поддерживается для вращения в корпусе 115 параллельно с валом двигателя 117.

Вращение блока муфты управления тормоза 118 в конце концов перелается зубчатому колесу 119 на шпинделе 120 через промежуточное зубчатое колесо 121, вращательным образом укрепленное на оси в корпусе 115. Этот шпиндель 120 поддерживается в корпусе с помощью подшипника 122 и промежуточной детали 123 (описываемой ниже).

Способный вращаться шпиндель 120 находится в резьбовом зацеплении с передающим усилие элементом 114, который направляется для осевых перемещений только в его отверстии в корпусе 115. Это значит, что вращательные перемещения шпинделя 120 будут преобразовываться в осевые перемещения передающего усилия элемента 114, так что тормозная накладка 113 будет приводиться в тормозящее зацепление с вращающимся тормозным диском 111.

Возможны другие средства для преобразования вращательного движения в осевое перемещение.

Когда тормозное усилие достигает определенной величины, противодействующая сила воспринимается упругим кольцом 124, установленным между корпусом 115 и промежуточной деталью 123. Эта сила воспринимается преобразователем силы 125, который может посылать сигнал для окончания вращения вала электродвигателя 116 и, таким образом, применения рабочего тормоза.

Преобразователь силы 125 можно монтировать на плате управления 101, размещенной под крышкой 127 на корпусе 115. На плате управления монтируют также датчик положения 128 для вала двигателя 117. Плата управления 126 может содержать все электронное оборудование для управления исполнительным механизмом тормоза.

Как уже было установлено, описываемое теперь устройство аварийного тормоза соединяет раму суппорта 110 и корпус суппорта 115. Это устройство содержит в данном случае два идентичных механизма, но только один такой механизм виден на разрезе, выбранном на фиг. 12, где устройство рабочего тормоза расположено "над" вторым устройством аварийного тормоза. Следует отметить, что количество устройств аварийного тормоза может изменяться в зависимости от обстоятельств.

Рама суппорта 110 образует втулку 129 с направленным внутрь фланцем 130, тогда как корпус суппорта 115 имеет трубку 131, которая проходит во втулку 129 и имеет направленный наружу фланец 132. Мощная пружина 133 аварийного тормоза нажимного типа размещена между фланцами 130 и 132, следовательно, устройство является таким, что смещающее напряжение пружины стремится столкнуть два элемента (суппорт и корпус) вместе и прикладывает тормозное усилие от тормозных накладок 112 и 113 на тормозной диск 111.

Трубка 131 обеспечена внутренней резьбой для взаимодействия с наружной резьбой 134 блокирующего штока 135, который вращательным образом укреплен в раме суппорта 110.

Блокирующий шток 135 по направлению к его нижнему концу на чертеже снабжен шпоночными канавками, и шайба 136 с внутренними зубцами способна перемещаться в осевом направлении на этом снабженном шпоночными канавками конце блокирующего штока 135. Мощный электромагнит 137 расположен в корпусе суппорта 115 близко к шайбе 136. При подаче энергии электромагнит 137 притягивает шайбу 103 и, соответственно, блокирует блокирующий шток 135 относительно вращения, так что пружина 133 удерживается в своем показываемом сжатом состоянии, готовом к аварийному торможению, если и когда прекращается подача энергии на электромагнит 137.

Четвертый вариант осуществления соответствующего изобретению исполнительного механизма колодочного тормоза, показанного на фиг. 13, имеет очевидные сходства с первым вариантом осуществления, показанным на фиг. 1.

Цилиндр 150 снабжен креплениями 151. Рабочий поршень 152 и поршень 163 пружинного тормоза или аварийного тормоза способны перемещаться в нем в осевом направлении.

Рабочий поршень 152 подсоединен к толкателю 154, предпочтительно содержащему механический натяжной винт любого типа, и далее, к тормозной колодке 155 для тормозного сцепления с подлежащим торможению колесом 156.

Поршень 153 аварийного тормоза подвергается действию в направлении применения тормоза со стороны мощной пружины 156 аварийного тормоза нажимного типа. Впускное отверстие 157 для сжатого воздуха расположено в цилиндре 150 между двумя поршнями 152 и 153.

Обеспечены средства для способного отпускаться блокирования поршня 153 аварийного тормоза со сжатой пружиной 156 аварийного тормоза, когда сжатый воздух поступает через впускное отверстие 157. Блокирующий шток 158 вращательным образом прикреплен к поршню 153 аварийного тормоза и находится в резьбовом зацеплении с резьбой в цилиндре 150. Блокирующая пружина 159 расположена вокруг блокирующего штока 158, и ее конец, слева на чертеже, присоединен к штоку 158 (имеющему для этого осевую канавку). Ее другой конец подобным образом присоединен к шайбе 160 рядом с мощным электромагнитом 161, закрепленным в цилиндре 150.

Номинальный внутренний диаметр блокирующей пружины 159 соответствует наружному диаметру блокирующего штока 158, так что когда на электромагнит 161 не поступает энергия и шайба остается свободной, блокирующий шток 158, блокирующая пружина 159 и шайба 160 могут свободно вращаться как одно целое.

Когда, с другой стороны, на электромагнит 161 поступает электроэнергия и блокирует к нему шайбу 160, незначительное дополнительное вращение блокирующего штока 158 (под действием пружины 156 аварийного тормоза) в направлении отверстия блокирующей пружины 159 оказывает блокирующее действие относительно внутренней периферии отверстия цилиндра, в котором расположен блокирующий шток 158. Блокирование будет выполняться посредством серводействия.

На фиг. 14 представлен разрез практической и модифицированной версии соответствующего фиг. 12 варианта осуществления изобретения, где показана одна часть, находящаяся справа на фиг. 12.

Общая конструкция и работа данного варианта осуществления не будут повторяться для варианта фиг. 14, а вместо этого сошлемся на описание фиг. 12.

Втулка рамы суппорта имеет ссылочную позицию 170 на фиг. 14, корпус суппорта 171, крышка корпуса 172 и трубка корпуса суппорта 173. Пружины 174 аварийного тормоза размещены между кольцом втулки 170' и концом трубки 173.

Блокирующий шток 175 поддерживается в раме суппорта с помощью упорного подшипника 176. С помощью наружной резьбы 177 блокирующий шток 175 находится в резьбовом зацеплении с внутренней резьбой в трубке 173. Втулкообразный конец блокирующего штока 175, выступающий вниз на чертеже в трубку 173, разрезан по окружности для образования блокирующей пружины 175' с наружным диаметром, немного меньшим, чем внутренний диаметр трубки 173.

Нижний конец блокирующей пружины 175' проходит в два пальца 175'', которые находятся в зацеплении с соответственными выемками или подобными им элементами в верхнем конце блокирующей втулки 178.

Нижний конец блокирующей втулки 178 в форме шайбы опирается на электромагнит 179, прикрепленный к крышке 172 корпуса. При подаче электроэнергии электромагнит 179 удерживает блокирующую втулку 178 от вращения.

Блокирующий шток 175 находится под некоторым смещением вверх на чертеже посредством нажимной пружины 180, расположенной внутри блокирующей пружины 175' и блокирующей втулки 178. Эта пружина 180 расположена между фланцем на пружинной втулке 181, опирающейся на крышку 172 корпуса, и фланцем на направляющем стержне пружины 182, который способен перемещаться в осевом направлении внутри пружинной втулки 181. Стержень 182 имеет заостренный конец в зацеплении с соответственным колпачком в блокирующем штоке 175 для обеспечения свободного взаимного вращательного движения. Цель смещения пружины на блокирующем штоке 175 заключается в обеспечении надлежащего местоположения блокирующего штока относительно рамы суппорта.

Когда электроэнергия отключается с электромагнита 179, блокирующая втулка 178 и блокирующий шток 175 со своей блокирующей пружиной 175' будут свободно вращаться (под действием расширяющихся пружин 174 аварийного тормоза). Когда, с другой стороны, на электромагнит 179 подается электроэнергия, блокирующая пружина 175' будет растягиваться в плотное и блокирующее зацепление с трубкой 173 благодаря небольшому повороту под действием пружины 174 аварийного тормоза. Блокирующее серводействие, соответственно, получается благодаря использованию блокирующей конструкции с блокирующей пружиной 175'.

Следует понимать, что возможны модификации различного рода для всех вариантов осуществления изобретения. В частности, пневматическое приведение в действие можно заменить на гидравлическое приведение в действие и наоборот. Когда делались ссылки на колодочное торможение, то в большинстве случаев его можно заменить на дисковое торможение и наоборот. Как легко могут понять специалисты в данной области техники, для замены пружинящего кольца со смещением с целью расширения на пружинящее кольцо со смещением с целью сжатия, необходимы лишь небольшие модификации.

Реферат

Изобретение относится к системам управления тормозами транспортных средств. Устройство содержит корпус, рабочий тормоз и аварийный тормоз, имеющий по меньшей мере одну пружину, действующую в направлении применения тормоза, средство натяжения пружины. Предусмотрено механическое средство блокирования пружины к корпусу в натянутом состоянии с возможностью отпускания для осуществления аварийного торможения. Средство натяжения пружины осуществлено с помощью противодействующей силы текучей среды под давлением при использовании рабочего тормоза. Изобретение направлено на упрощение натяжения пружины аварийного тормоза. 16 з.п. ф-лы, 14 ил.

Формула