Дисковый тормоз

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Научно-инженерное республиканское унитарное предприятие Белавтотракторостроение Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Высоцкий Михаил Степанович Харитончик Сергей Васильевич Ярусов Анатолий Григорьевич(73) Патентообладатель Научно-инженерное республиканское унитарное предприятие Белавтотракторостроение Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Дисковый тормоз, содержащий суппорт, тормозной диск, вал для соединения диска с колесом автомобиля, нажимную и опорную колодки с фрикционными накладками, скобообразный корпус, охватывающий диск с колодками с двух сторон и привод тормоза,при этом упомянутый корпус соединен с суппортом с возможностью осевого перемещения, отличающийся тем, что тормоз содержит устройство для измерения тормозного момента, включающее два датчика усилия и скобообразный кронштейн, а суппорт со стороны крепления тормоза к мосту автомобиля по обе стороны упомянутого вала имеет два выступа, параллельные плоскости диска, причем кронштейн охватывает выступы суппорта с двух сторон, а датчики установлены в соосных отверстиях, выполненных в кронштейне и выступах суппорта. 22772005.12.30 2. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что каждый датчик выполнен в виде закрытой с торцов втулки, внутри которой помещен сенсор, причем выходы обоих сенсоров соединены последовательно. 3. Тормоз по п. 2, отличающийся тем, что на цилиндрической поверхности каждой втулки у одного из ее торцов выполнены три проточки для фиксации на кронштейне и ориентирования сенсора относительно направления воздействующей силы.(56) 1. Патент 936 , МПК 716 55/12, 55/22, 2003. 2. Патент 2237829 , МПК 716 55/22, 2004. Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, а именно к механизмам торможения колес автомобилей, автобусов, прицепов. Она может использоваться также для торможения других вращающихся объектов с целью снижения скорости или остановки. Известен дисковый тормоз колесного транспортного средства с устройством измерения тормозного момента 1. Это устройство содержит тормозной диск и суппорт, состоящий из двух частей, которые под действием тормозного момента имеют возможность относительного взаимного поворота на угол, ограниченный реакцией пружин. По углу взаимного поворота частей суппорта с помощью датчика измеряется тормозной момент. Недостатки этого устройства - большая сложность и низкая надежность, что обусловлено наличием подвижных деталей, работа которых затрудняется в условиях неизбежного загрязнения тормозного механизма дорожной пылью и продуктами износа диска и фрикционных накладок. Ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели является дисковый тормоз 2. Это устройство содержит суппорт, тормозной диск, соединенный с колесом, нажимную и опорную колодки с фрикционными накладками, скобообразный корпус, охватывающий диск с колодками с двух сторон. Корпус содержит встроенный приводной гидроцилиндр с поршнем, взаимодействующим с нажимной колодкой. Корпус соединен с суппортом с возможностью осевого перемещения на цилиндрических направляющих. Недостаток этого устройства - в отсутствие средств измерения тормозного момента. Задачей настоящего технического решения является создание дискового тормоза, содержащего простое и надежное устройство измерения тормозного момента. Предлагаемый дисковый тормоз содержит суппорт, тормозной диск, вал для соединения диска с колесом автомобиля, нажимную и опорную колодки с фрикционными накладками, скобообразный корпус, охватывающий диск с колодками с двух сторон, и привод тормоза. При этом упомянутый корпус соединен с суппортом с возможностью осевого перемещения. Для решения поставленной задачи тормоз содержит дополнительно устройство для измерения тормозного момента, включающее два датчика усилия и скобообразный кронштейн, а суппорт со стороны крепления тормоза к мосту автомобиля по обе стороны упомянутого вала имеет два выступа, параллельные плоскости диска. Кронштейн охватывает выступы суппорта с двух сторон, а датчики установлены в соосных отверстиях, выполненных в кронштейне и выступах суппорта. Датчики выполнены в виде закрытых с торцов втулок из упругого материала (стали). Внутри каждой втулки помещен сенсор внешней изгибающей силы, причем выходы обоих сенсоров соединены последовательно. Устройство для измерения тормозного момента, составленное из двух соединенных последовательно датчиков усилия, кронштейна и выступов суппорта, не содержит подвижные детали, что обеспечивает надежность работы тормоза в условиях его неизбежного загрязнения дорожной пылью и продуктами износа диска и фрикционных накладок. 2 22772005.12.30 На фиг. 1 изображена схема предлагаемого тормоза в вертикальном осевом разрезе, на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1. На фиг. 3 - разрез по В-В фиг. 1. На фиг. 4 - разрез по Б-Б фиг. 1. На фиг. 5 изображен датчик усилия с сенсором. Тормоз (фиг. 1) содержит суппорт 1, тормозной диск 2, соединенный с валом 3, на котором закреплено колесо 4, нажимную 5 и опорную 6 колодки с фрикционными накладками 7 и 8, скобообразный корпус 9, охватывающий диск 2 с колодками 5 и 6 с двух сторон. Корпус 9 соединен с суппортом 1 с возможностью осевого перемещения по цилиндрическим направляющим 10 и 11 (фиг. 2). Тормоз (фиг. 3) содержит также два датчика усилия 12 и 13 и скобообразный кронштейн 14, предназначенный для установки датчиков 12 и 13 и закрепления тормоза к мосту автомобиля (не показан). Датчики 12 и 13 выполнены в форме закрытой с торцов втулки 15 (фиг. 5) из упругого материала (стали). Внутри втулки 15 имеется сенсор 16, преобразующий изгиб втулки 15 в пропорциональный выходной сигнал. Для ориентации сенсоров 16 относительно направлений действия внешних изгибающих сил в головной части каждой втулки 15 имеется фиксатор, который может быть выполнен, например, в виде трех выточек 17. За эти же выточки 17 втулка 15 прикрепляется на кронштейне 14. Выходы сенсоров 16 датчиков 12 и 13 в предлагаемом тормозном механизме соединены последовательно для получения электрического сигнала, пропорционального суммарному тормозному моменту. Суппорт 1 со стороны крепления тормоза к мосту автомобиля по обе стороны вала 3 имеетвыступы 1 и 1 б (фиг. 3 и 4), параллельные плоскости диска 2. Кронштейн 14 охватывает выступы 1 и 1 б суппорта 1 с двух сторон, а датчики 12 и 13 установлены в соосных отверстиях, выполненных в кронштейне 14 и выступах 1 и 1 б суппорта 1. Тормоз содержит также приводное устройство (не показано), которое предназначено для создания сил, прижимающих колодки 5 и 6 с накладками 7 и 8 к противоположным сторонам диска 2. Предлагаемый тормоз с устройством измерения тормозного момента работает следующим образом. В исходном состоянии тормозные колодки 5 и 6 отведены от диска 2, который свободно вращается вместе с валом 3 и колесом 4. Для торможения колеса 4 приводное устройство создает силу , прижимающую колодку 5 с накладкой 7 к левой стороне диска 2, и равную ей по модулю силу - , которая смещает корпус 9 по направляющим 10 и 11 и прижимает колодку 6 с накладкой 8 к правой стороне диска 2. В результате обеспечивается двухстороннее сжатие диска 2 тормозными колодками 5 и 6. Силы трения тормозных накладок 7 и 8 о вращающийся диск 2 создают тормозной момент, обеспечивающий остановку вала 3 и колеса 4. Тормозные колодки 5 и 6, увлекаемые окружными силами трения, стремятся повернуть суппорт 1 в направлении вращения диска 2. При этом суппорт 1 своими выступами 1 и 1 б воздействует на средние части датчиков 12 и 13 (фиг. 3), изгибая их втулки 15 в пределах допустимых упругих деформаций. Сенсоры 16, расположенные внутри датчиков 12 и 13, вырабатывают сигналы 12 и 13, пропорциональные действующим на датчики силам 12 и 13. Поскольку выходы двух сенсоров 16 соединены последовательно, то суммарный выходной сигнал вых пропорционален суммарной силе тренияи величине тормозного момента Т. При смене направления вращения колеса 4 изменяются направления сил, действующих на датчики 12 и 13, и полярность сигнала вых, определяющего изменение направления тормозного момента Т. Соединенные последовательно датчики 12 и 13 механического восприятия тормозного усилия, кронштейн 14 и выступы 1 и 1 б суппорта 1, составляют устройство для измерения тормозного момента. Это устройство не содержит подвижные детали, что обеспечивает высокую надежность работы в условиях загрязнения тормоза дорожной пылью, продуктами износа диска 2 и фрикционных накладок 7 и 8. 3 22772005.12.30 Использование на автомобилях тормозов с устройствами для измерения тормозных моментов позволяет реализовать в микропроцессорных системах эффективные алгоритмы управления тормозными механизмами и обеспечить повышение устойчивости движения. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.