CN102834637B - 车辆用制动单元的防蚀装置 - Google Patents

车辆用制动单元的防蚀装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102834637B
CN102834637B CN201180016899.0A CN201180016899A CN102834637B CN 102834637 B CN102834637 B CN 102834637B CN 201180016899 A CN201180016899 A CN 201180016899A CN 102834637 B CN102834637 B CN 102834637B
Authority
CN
China
Prior art keywords
brake
unit
vehicle
brake unit
friction engagement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201180016899.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102834637A (zh
Inventor
西田直隆
鹤渊悟
辛岛裕太
平松幸男
伊藤隆裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN102834637A publication Critical patent/CN102834637A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102834637B publication Critical patent/CN102834637B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/0025Rust- or corrosion-preventing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/06Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F2213/00Aspects of inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F2213/30Anodic or cathodic protection specially adapted for a specific object

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

车辆用制动单元的防蚀装置,车辆用制动单元(10)具备作为金属制的旋转部件的制动鼓(11)以及作为摩擦滑动单元的制动蹄(12)、以及根据由驾驶员进行的驻车制动操作而使蹄(12)与鼓(11)的摩擦滑动面(11a)进行摩擦啮合的驻车制动机构(20)。并且,在该制动单元(10)中设置有防蚀装置(30),所述防蚀装置(30)由构成电力发电单元的永久磁铁(31)和线圈(32)、作为蓄电单元的蓄电池(33)、以及作为通电允许单元的电极(34)构成。防蚀装置(30)利用因磁通量变化而由永久磁铁(31)和线圈(32)发电而被蓄电池(33)蓄电而得的电力,通过驻车制动机构(20)伴随蹄(12)与摩擦滑动面(12a)进行摩擦啮合而经由电连接的电极(34)与鼓(11)以预定的电力通电,从而对制动单元(10)的金属部件进行电防蚀。

Description

车辆用制动单元的防蚀装置
技术领域
本发明涉及汽车等车辆用制动单元的防蚀装置,特别涉及防止金属部件的腐蚀的产生和加剧的车辆用制动单元的防蚀装置,所述金属部件是构成产生基于摩擦滑动的制动力的车辆用制动单元的金属部件。
背景技术
以往,防止作为在构成汽车等车辆用制动单元的金属部件中产生的腐蚀而产生锈的防锈处理方法被广泛实施。作为该种防锈处理方法,例如已知下述专利文献1所示的车辆用制动装置的旋转制动部件及其防锈处理方法。该现有的车辆用制动装置的旋转制动部件及其防锈处理方法如下所述,由于在将车辆向海外输出时的输送过程中在车辆用制动装置的旋转制动部件上、具体地在制动鼓或制动盘转子的滑动面上容易产生锈,因此为了防止该锈的产生,而在旋转制动部件的滑动面上形成硅酸盐薄膜。如此,通过对旋转制动部件的滑动面形成按照规定的形成条件的硅酸盐薄膜,能够在将车辆提交给用户之前的期间发挥充分的防锈效果,防止在旋转制动部件的滑动面上产生锈,在将车辆提交给客户后形成的硅酸盐薄膜不会对制动性能产生不好影响。
专利文献:日本特开2002-250377号公报
在上述专利文献1示出的现有的车辆用制动装置的旋转制动部件及其防锈处理方法中,仅限于在旋转制动部件的滑动面上形成硅酸盐薄膜来发挥防锈效果,但是,一旦当形成于旋转制动部件的滑动面上的硅酸盐薄膜被剥离,则失去该防锈效果。构成车辆用制动单元的金属部件、具体地在车辆用制动单元是盘式制动单元的情况下是盘式制动转子、轮毂轴承和轮毂等,在车辆用制动单元是鼓式制动单元的情况下是制动鼓、轮毂轴承和轮毂等,它们即使在通常的车辆的使用状况下也存在容易产生锈等腐蚀、或者所产生的腐蚀向更大范围加剧的可能性。作为更具体的使用状况,例如存在以下情况:当在自家车库将车辆驻车时,由于下雨而雨落在盘式制动转子或制动鼓、轮毂轴承、轮毂等上,容易产生腐蚀(锈)。并且,在如此产生了腐蚀(锈)的状态下较长期间对车辆驻车时,存在所产生的腐蚀(锈)向更大范围加剧的可能性。
如此,在通常的车辆的使用状况下,当在构成车辆用制动单元的金属部件、具体地盘式制动转子或制动鼓、轮毂轴承、轮毂等产生腐蚀(锈)时,存在车辆的外观变差并且破坏制动力产生时的良好的制动感。特别是存在以下情况:在能够通过形成于车辆的车轮(更详细的是轮)的开口部从外部看到的盘式制动转子上产生腐蚀(锈)时,车辆的外观容易变差,由于当在盘式制动转子或制动鼓的摩擦滑动面上产生腐蚀(锈)后在产生制动力时产生无用的振动的现象(所谓的强烈抖振现象),驾驶员容易感觉不舒适,无法得到良好的制动感。因此,在通常的使用状况下,优选能够适当地防止金属部件的腐蚀的产生以及所产生的腐蚀的加剧。
发明内容
本发明就是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供以下车辆用制动单元的防蚀装置:通过电防蚀作用抑制构成车辆用制动单元的金属部件中的腐蚀的产生以及加剧。
为了实现上述目的的车辆用制动单元的防蚀装置(本装置)被设置于对车辆的车轮赋予制动力的车辆用制动单元,并对构成所述车辆用的制动单元的金属部件以规定的电流进行通电来抑制在所述金属部件中产生的腐蚀以及腐蚀的加剧。因此,本装置的特征在于具备电力发电单元、蓄电单元、以及通电允许单元。
所述电力发电单元将伴随车辆的行驶而产生的动能转换为电能来产生电力。所述蓄电单元对由所述电力发电单元产生出的电力进行蓄电。所述通电允许单元与所述蓄电单元电连接,并至少在所述车辆用制动单元对所述车轮赋予制动力而车辆处于停车状态时允许使来自所述蓄电单元的规定的电流通电流至所述车辆用制动单元的金属部件。
根据上述结构,在使车辆停车的状况下,能够对构成车辆用制动单元的金属部件以预定的电力(更详细地,使因金属部位中的腐蚀部分的电位和没有腐蚀的部分的电位的电位差而产生的腐蚀电流消失的电流)通电来发挥电防蚀效果。因此,在通常的车辆的使用状况下,特别在将车辆驻车的状况下能够发挥电防蚀效果,能够抑制(防止)构成车辆用制动单元的金属部件中的腐蚀的产生以及加剧,从而能够维持良好的外观并得到良好的制动感。
另外,本装置的特征之一在于,本装置设置的所述车辆用制动单元具有包含于所述金属部件并与所述车轮一起呈一体地旋转的金属制的旋转部件、以及针对该旋转部件进行摩擦啮合的摩擦啮合单元,所述车辆用制动单元将伴随所述摩擦啮合而产生的摩擦力作为所述制动力进行赋予,在该情况下,所述通电允许单元被设置于所述摩擦啮合单元,伴随所述摩擦啮合单元对所述旋转部件的摩擦啮合,所述通电允许单元允许从所述蓄电单元对所述旋转单元通电。这里,所述车辆用制动单元更具体地是以下所谓鼓式制动单元:所述旋转部件是与所述车轮一体地旋转的制动鼓,所述摩擦啮合单元是制动蹄,所述制动蹄具有与形成于所述制动鼓的摩擦滑动面进行摩擦啮合的衬片。另外,在这些情况下,也能够将所述车辆用制动单元设为以下的内置鼓式制动器的盘式制动器:所述鼓式制动单元一体地被安装到盘式制动单元,所述盘式制动单元具备与所述车轮一体地旋转的制动盘转子、以及收纳摩擦衬块的制动钳,所述摩擦衬块与形成于所述制动盘转子的摩擦滑动面进行摩擦啮合。
根据上述这些结构,本装置当构成车辆用制动单元的旋转部件(形成于制动鼓上的摩擦滑动面)和摩擦啮合单元(设置于制动蹄的衬片)进行摩擦啮合时,更具体地,至少在车辆处于驻车停车时对构成车辆用制动单元(制动鼓以及将制动鼓可旋转地支承于车身的轮毂轴承和轮毂等)以规定的电力通电,能够发挥对金属部件的电防蚀效果。因此,在通常的车辆的使用状况下,特别在将车辆驻车停车的状况下,能够抑制(防止)在作为构成车辆用制动单元的金属部件的旋转部件(制动鼓、轮毂轴承、轮毂等)中的腐蚀的产生和加剧。由此,能够维持良好的外观,并能够抑制无用的振动来得到良好的制动感。
另外,本装置的特征之一在于,本装置设置的所述车辆用制动单元具备驻车制动机构,所述驻车制动机构伴随对车辆进行驻车时由驾驶员进行的驻车制动操作而使所述摩擦啮合单元与所述旋转部件进行摩擦啮合,在该情况下,伴随所述驻车制动机构根据由驾驶员进行的所述驻车制动操作而使所述摩擦啮合单元相对于所述旋转部件进行摩擦啮合,所述通电允许单元允许从所述蓄电单元对所述旋转部件的通电。
根据上述结构,本装置当根据由驾驶员进行的驻车制动操作而驻车制动机构使构成车辆用制动单元的旋转部件(形成于制动鼓的摩擦滑动面)和摩擦啮合单元(制动蹄具有的衬片)进行摩擦啮合时,即,当驾驶员使车辆驻车停车时,对构成车辆用制动单元的旋转部件(制动鼓)可靠地以规定的电力通电,能够发挥对金属部件的电防蚀效果。因此,在对车辆驻车停车的状况下,能够可靠地抑制(防止)在作为构成车辆用制动单元的金属部件的旋转部件(制动鼓和轮毂轴承等)中腐蚀的产生和加剧,能够维持良好的外观并得到良好的制动感。
另外,本装置的特征之一在于,本装置设置的所述车辆用制动单元具有包含于所述金属部件并与所述车轮一起呈一体地进行旋转的金属制的旋转部件、以及针对该旋转部件进行摩擦啮合的摩擦啮合单元,所述车辆用制动单元将伴随所述摩擦啮合而产生的摩擦力作为所述制动力进行赋予,在该情况下,所述通电允许单元与对所述通电允许单元赋予作用力的施力单元一起被收纳在形成于所述旋转部件的收纳部的内部,当所述旋转部件不与所述车轮一起旋转时,所述通电允许单元通过所述施力单元赋予的作用力而与所述蓄电单元电连接,由此允许对所述旋转部件通电,当所述旋转部件与所述车轮一起旋转时,所述通电允许单元通过反抗所述施力单元的作用力而在所述通电允许单元产生的离心力解除针对所述蓄电单元的电连接,由此切断对所述旋转部件的通电。这里,所述车辆用制动单元更具体地是以下盘式制动单元:所述旋转部件是与所述车轮一体地旋转的制动盘转子,所述摩擦啮合单元是收纳摩擦衬块的制动钳,所述摩擦衬块与形成在所述制动盘转子上的摩擦滑动面进行摩擦啮合。
根据上述结构,本装置当构成车辆用制动装置的旋转部件(形成于制动盘转子上的摩擦滑动面)和摩擦啮合单元(收纳于制动钳的摩擦衬块)进行摩擦啮合而旋转部件(制动盘转子)不进行旋转时,即,至少车轮不进行旋转而车辆处于驻车停车时,对构成车辆用制动单元的旋转部件(制动盘转子、制动轮毂、轮毂等)以规定的电力进行通电,能够发挥对金属部件的电防蚀效果。另一方面,本装置当构成车辆用制动单元的旋转部件(形成于制动盘转子的摩擦滑动面)与摩擦啮合单元(收纳于制动钳的摩擦衬块)不进行摩擦啮合而旋转部件(制动盘转子)正在旋转时,即,当车轮旋转而车辆没有处于驻车停车时,能够切断对构成车辆用制动单元的旋转部件(制动盘转子、轮毂轴承、轮毂等)以规定的电力进行通电。因此,在通常的车辆的使用状况中,特别在对车辆驻车停车的状况下,能够抑制(防止)作为构成车辆用制动单元的金属部件中的、特别是能够容易从外部看到的旋转部件亦即制动盘转子中的腐蚀的产生以及加剧。由此够维持良好的外观,能够抑制无用的振动的产生并得到良好的制动感。
另外,本装置的特征之一在于,构成本装置的所述电力发电单元构成为包含永久磁铁和线圈,该永久磁铁和线圈被设置为能够通过伴随车辆的行驶产生的动能而彼此产生相对位移,并且,所述电力发电单元利用在由于所述动能而产生相对位移的所述永久磁铁和所述线圈之间产生的磁场变化,将所述动能转换为所述电能从而产生电力。在该情况下,更具体地,所述电力发电单元设置在用于将所述车辆用制动单元连接于车辆的车轴的轮毂轴承上,并且在所述轮毂轴承中的旋转部件侧安装所述永久磁铁并在所述轮毂轴承中的固定部件侧安装所述线圈,或者在所述轮毂轴承中的旋转部件侧安装所述线圈并在所述轮毂轴承中的固定部件侧安装所述永久磁铁。
根据上述结构,本装置能够将通过车辆行驶而产生的动能直接转换为电能并产生电力。并且,通过这样产生的电力被蓄电单元蓄电,本装置能够利用被蓄电的电力对构成车辆用制动单元的金属部件以预定的电力通电,从而能够发挥对金属部件的电防蚀效果。另外,在该情况下,由于能够使电力发电单元包含永久磁铁和线圈来构成,因此能够设为极其简单的构成,能够容易地实现小型化和轻量化,并能够大幅地降低制造成本。
并且,本装置的特征之一在于:本装置设置的所述车辆用制动单元通过将伴随车辆的行驶而产生的动能转换为热能来对所述车轮赋予制动力,在该情况下,构成本装置的所述电力发电单元包含将所述热能转换为所述电能而产生电力的热电转换元件来构成。该情况下,更具体地,构成所述电力发电单元的热电转换元件的一侧被由所述车辆用制动单元产生的所述热能加热,并且另一侧被冷却,能够根据所述一侧和所述另一侧的温度差将所述热能转换为所述电能来产生电力。
根据上述结构,本装置能够将当对车轮赋予制动力时必然产生的热能转换为电能来产生电力。并且,由于这样产生的电力被蓄电池蓄电,本装置能够利用被蓄电的电力对构成车辆用制动单元的金属部件以规定的电力通电,从而能够发挥对金属部件的电防蚀效果。另外,在该情况下,由于能对放射到空气中的热量进行回收来使用,因此能够效率极好地产生电力。
附图说明
图1涉及本发明的第一实施方式,是概略地示出作为能够应用本发明的防蚀装置的车辆用制动单元的鼓式制动单元的构成的剖面图。
图2是具体地示出驻车机构的构成以及第一实施方式中的防蚀装置的配置的概略图。
图3是用于说明第一实施方式中的防蚀装置的动作的图。
图4(a)、(b)是用于说明由第一实施方式中的防蚀装置进行的发电和充电的动作的图。
图5是示出伴随图2的驻车制动机构的动作的防蚀装置动作的概略图。
图6(a)、(b)是用于说明第一实施方式中的防蚀装置进行的防蚀(通电)的动作的图。
图7涉及本发明的第二实施方式,是概略地示出作为能够应用本发明的防蚀装置的车辆用制动单元的盘式制动单元的构成的剖面图。
图8是具体地示出第二实施方式中的防蚀装置的配置的概略图。
图9是用于说明第二实施方式中的防蚀装置的动作的图。
图10是用于说明车辆行驶时的防蚀装置的动作的图。
图11的(a)、(b)是用于说明由第二实施方式中的防蚀装置进行的发电、充电、以及防蚀(通电)的动作的图。
图12是用于说明车辆停止时的防蚀装置的动作的图。
图13涉及本发明的第一变形例,是概略地示出作为能够应用本发明的防蚀装置的车辆用制动单元的内置鼓式制动器的盘式制动器的构成的截面图。
图14涉及本发明的第二变形例,是概略地示出作为本发明的防蚀装置中的电力发电单元而设置了热电转换元件的构成的截面图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的各实施方式涉及的车辆用制动单元的防蚀装置进行详细地说明。本发明涉及的车辆用制动单元的防蚀装置将伴随车辆的行驶而产生的动能或者伴随车辆用制动单元中的摩擦滑动而从动能转换的热能转换为电能、即电力,来进行发电,以此进行发电、蓄电。并且,本发明涉及的车辆用制动单元的防蚀装置通过使用该蓄电的电力使电流对构成车辆用制动单元的金属部件、具体地针对具有摩擦滑动面的金属制的旋转部件进行通电,来抑制(防止)构成车辆用制动单元的金属部件中腐蚀(更详细地是锈)的产生,或者抑制(防止)所产生的腐蚀的加剧。
即,车辆用制动单元的防锈装置有效地利用从正在行驶的车辆回收而获得的电能(电力),通过所谓的电防蚀作用抑制(防止)在构成车辆用制动单元的金属部件上产生腐蚀(锈)或者所产生的腐蚀(锈)的加剧。以下,依次详细地说明各实施方式。
a.第一实施方式
图1涉及本发明的第一实施方式,概略地示出应用车辆用制动单元的防蚀装置的车辆用制动单元10的系统构成。该第一实施方式中的车辆用制动单元10(以下也简称为“制动单元10”)是所谓的鼓式制动单元。因此,制动单元10具备:作为被构成该制动单元10的金属部件包含的金属制的旋转部件的制动鼓11、以及作为与制动鼓11进行摩擦啮合的摩擦啮合单元的制动蹄12。此外,关于作为制动单元10的鼓式制动单元的详细构造以及动作与公知的鼓式制动单元是同样的,并且与本发明没有直接关系,因此以下简单进行说明。
制动鼓11相对于被安装到构成未图示的车辆的悬架装置的转向节N并在被构成制动单元10的金属部件(以及旋转部件)包含的金属制的轮毂轴承B侧被可旋转地支承的金属制的轮毂H,通过螺母被进行安装并与车轮W一体旋转。制动蹄12如图1和图2所示,以两个一对构成并被收纳在制动鼓11内,并分别经由蹄片(shoe web)13安装到毂衬BP,所述毂衬BP经由轮毂轴承B的固定部件侧不可旋转地固定于车身侧。蹄片13分别经由销可旋转地被安装到毂衬BP,使制动蹄12朝向制动鼓11的内周面侧(更详细地是后述的摩擦滑动面11a)移动。并且,蹄片13、即制动蹄12通过轮缸WS的动作,使得作为摩擦部件的衬片12a相对于制动鼓11的摩擦滑动面11a进行摩擦啮合。
另外,在该第一实施方式中的制动单元10中设置有伴随驾驶员的驻车制动操作而动作的驻车制动机构20。驻车制动机构20如图1和图2所示具备制动杆21,所述制动杆21与构成制动单元10的两个一对蹄片13中的一个可旋转地连接。并且,在制动杆21的一端侧连接有制动缆索22。此外,省略了图示,制动缆索22与由驾驶员手动地操作的驻车制动杆(或者驻车制动踏板)或者由驾驶员进行的驻车制动开关操作等连动地进行电动作的螺线管等电动致动器连接,而被赋予规定的拉力。另外,在制动杆21的另一端侧与支柱23连接,所述支柱23与两个一对的蹄片13中的另一个连结。由此,当驾驶员例如伴随车辆的驻车而进行驻车制动操作时,蹄片13、即制动蹄12通过由制动缆线22赋予的拉力,而使得衬片12相对于制动鼓11的摩擦滑动面11a进行摩擦啮合。
如此构成的制动单元10当在车辆行驶中由驾驶员对省略图示的制动踏板进行制动操作时向轮缸WS供应制动液压。由此,各个制动蹄12(以及各个蹄片13)伴随着被供应的制动液压的增压而使衬片12a压接到制动鼓11的摩擦滑动面11a并进行摩擦啮合。由此,使与车轮W一体旋转的制动鼓11产生摩擦力,该产生的摩擦力成为用于对车轮W进行制动的制动力。
另外,如上所述构成的制动单元10当在对车辆进行驻车停车时驾驶员进行驻车制动操作的情况下,驻车制动机构20动作。即,当由驾驶员操作驻车制动杆(驻车制动踏板)或驻车制动开关等时,在制动缆线22上被赋予规定的拉力。如此,当在制动缆线22上被赋予拉力时,制动杆21以销为轴进行旋转,由此经由支柱23向另一蹄片13传递所述拉力。由此,与另一蹄片13一体地被固定的制动蹄12被压在制动鼓11的内周面,衬片12a与摩擦滑动面11a进行摩擦啮合。另一方面,当向另一蹄片13传递所述拉力而制动蹄12被压向制动鼓11的内周面时,通过该反作用力,与制动杆21所连接的那侧的蹄片13一体地被固定的制动蹄12被压向制动鼓11的内周面,衬片12a和摩擦滑动面11a进行摩擦啮合。由此,使能够与车轮W一体旋转的制动鼓11产生摩擦力,该产生的摩擦力成为伴随驻车制动操作的制动力。
接着,对应用于如上所述构成的制动单元10(即,鼓式制动单元)的车辆用制动单元的防锈装置30(以下简称为“本装置30)进行说明。本装置30如图1和图2所示包括:作为电力发电单元的永久磁铁31以及线圈32、作为蓄电单元的蓄电池33、以及作为通电允许单元的电极34。
永久磁铁31如图1和图2所示沿轮毂轴承B的旋转部件侧(更具体地,将轮毂H可旋转地支承的那侧)的外周面设置多个,并伴随车轮W的旋转(即伴随车辆的行驶)而一体地旋转。线圈32如图1和图2所示在轮毂轴承B的固定部件侧(更具体地,在将毂衬BP不可旋转地支承的那侧)的内侧通过规定的卷绕数一体地安装,并相对于车轮W的旋转、即永久磁铁31的旋转而不能旋转地设置。如此,通过永久磁铁31旋转并以内含该旋转的永久磁铁31的方式配置线圈32,换而言之通过将永久磁铁31和线圈32彼此能够相对位移地配置,能够使磁通量变化,线圈32能够基于所谓的电磁感应产生电动势、即发电。
此外,在该第一实施方式中,将永久磁铁31可旋转地设置、并将线圈32不可旋转地设置来实施,但是例如如果能够通过利用汇流环(slipring)等将线圈32、蓄电池33、以及电极34电连接,则当然也能够将永久磁铁31不可旋转地设置并将线圈33可旋转地设置来实施。即,在利用永久磁铁31和线圈32来得到基于电磁感应的电动势的情况下,由于只要永久磁铁31和线圈32能够相对地发生位移、从而至少对线圈32给与磁通量的变化即可,因此永久磁铁31和线圈32的配置并不限定于如上所述。
蓄电池33如图1和图2所示被安装到毂衬BP,并如图3所示与线圈32电连接并对被发电而产生的电力进行蓄电。此外,在图3中省略了图示,在线圈32和蓄电池33之间可以根据需要例如设置将DC-DC转换器或电容器等作为主要构成部件的电路(变压电路),并以蓄电池33经由该变压电路而接受电力的方式来实施。
电极34如图3所示与蓄电池33电连接。并且,电极34如图1和图2所示分别被安装到构成制动单元10的两个一对的制动蹄12上。由此,当制动蹄12(更详细地说是衬片12a)与制动鼓11(更详细地说是摩擦滑动面11a)进行摩擦啮合时,电极34与制动鼓11(更详细地说是摩擦滑动面11a)接触。此外,在图3中省略了图示,在蓄电池33和电极34之间可以根据需要例如设置将电阻等作为主要构成部件的电路(恒流电路),并以经由该恒流电路从蓄电池33供应规定的电流的方式实施。
由此,当制动蹄12(更详细地说是衬片12a)与制动鼓11(更详细地说是摩擦滑动面11a)进行摩擦啮合时,换而言之,至少当车辆正在停车时,电极34作为利用在蓄电池33中蓄积的电力而对制动鼓11或安装了制动鼓11的轮毂轴承B或轮毂H允许以规定的电流通电的开关而发挥功能。另外,当制动蹄12(更详细地说是衬片12a)没有与制动鼓11(更详细地说是摩擦滑动面11a)进行摩擦啮合时,换而言之,当车辆正在行驶时,电极34作为切断对轮毂轴承B以及轮毂H以规定的电流通电的开关而发挥功能。
此外,在车辆要停止前,换而言之,在制动鼓11还正在旋转时,电极34存在与摩擦滑动面11a接触的情况。因此,电极34优选的是由具有导电特性,并比摩擦滑动面11a耐磨损性优良的材料形成。由此,即使在旋转的制动鼓11的摩擦滑动面11a与制动蹄12通过摩擦啮合而发挥制动力的状况下,也能够减小电极34的磨损。或者,即使通过提高衬片12a对摩擦滑动面11a的耐磨损性,也能够减小电极34和摩擦滑动面11a正在接触时点的电极34的磨损。
接着,对如上所述构成的本装置30的动作进行说明。在驾驶员不进行制动操作或者驻车制动操作而车辆正在行驶的情况下,如图4(a)所示,通过本装置30的构成电力发电单元的多个永久磁铁31相对于线圈32相对地进行旋转位移,从而磁通量发生变化,线圈32产生基于电磁感应的电动势。并且,这样发出的电力如图4(b)所示被供应给蓄电池33,例如蓄电池33在成为充满电之前被蓄电。
当从如上述那样车辆正在行驶的状况例如由驾驶员进行制动操作时,如上所述,由于轮缸WS动作,制动蹄12的衬片12a和制动鼓11的摩擦滑动面11a进行摩擦啮合,从而产生由摩擦力引起的制动力。另外,如上所述,当制动蹄12的衬片12a与制动鼓11的摩擦滑动面11a进行摩擦啮合时,成为与蓄电池33电连接的电极34和金属制的制动鼓1的摩擦滑动面11a电接触的状态,通过被蓄电池33蓄电的电力,对制动鼓11、轮毂轴承B以及轮毂H通电。并且,与这样的行驶中途的暂时的停止相伴的规定的电流的通电状态在制动蹄12的衬片12a与制动鼓11的摩擦滑动面11a的摩擦啮合被解除之前持续。
另外,如果当将车辆驻车(停车)时驾驶员进行驻车制动操作,则如图5所示,通过驻车制动机构20动作,制动蹄12的衬片12a与制动鼓11的摩擦滑动面11a进行摩擦啮合,从而产生由摩擦力引起制动力。另外,如上所述,当制动蹄12的衬片12a和制动鼓11的摩擦滑动面11a进行摩擦啮合时,如图6(a)所示,成为与蓄电池33电连接的电极34和金属制的制动鼓11的摩擦滑动面11a电接触的状态,通过被蓄电池33蓄积的电力,如图6(b)所示,对制动鼓11、轮毂轴承B以及轮毂H以规定的电流通电。并且,这样的驻车中的电流的通电状态在制动蹄12的衬片12a与制动鼓11的摩擦滑动面11a的摩擦啮合被解除之前比较长期地持续。
这里,通过针对作为金属部件的制动鼓11、轮毂轴承B以及轮毂H流过规定的电流,能够发挥所谓电防蚀作用从而防止金属部件的腐蚀(锈)的发生。即,金属的腐蚀(锈)是根据周围的环境(例如湿度等)而金属发生离子化,换而言之在金属表面发生由氧化反应(阳极反应)和还原反应(阴极反应)构成的电池反应,并通过在此时产生的电流(腐蚀电流)流动而产生或者加剧。电防蚀通过如下能够发挥防蚀作用:以使由金属的腐蚀部分中的电位和没有腐蚀的部分中的电位的电位差引起的腐蚀电流消失的电流对金属通电,即,为了避免在金属中产生电位差而使电流通过来使腐蚀电流消失。
因此,在使车辆驻车(停车)的情况下,例如当因下雨而导致湿度变高时,成为在构成制动单元10的金属部件即制动鼓11、轮毂轴承B以及轮毂H中容易产生腐蚀(锈)的情况。但是,在该情况下,通过驾驶员进行驻车制动操作,与蓄电池33电连接的电极34和金属制的制动鼓11的摩擦滑动面11a电接触,当通过被蓄电池33蓄积的电力对轮毂轴承B以及轮毂H以规定的电流通电时,不会在各自中产生电位差,其结果是没有腐蚀电流流动。即,如上所述,通过对制动鼓11、轮毂轴承B以及轮毂H以规定的电流通电,能够可靠地发挥电防蚀作用,从而能够对作为构成制动单元10的金属部件的制动鼓11、轮毂轴承B以及轮毂H有效地抑制(防止)产生腐蚀(锈)。
根据以上说明可知,在该第一实施方式中,通过本装置30在使车辆驻车停车时的驻车制动操作连动来适当地发挥电防蚀作用,由此能够对作为构成制动单元10的金属部件的制动鼓11、轮毂轴承B以及轮毂H有效地防止(抑制)产生腐蚀(锈)。由此,即使在通常的使用状况下,也能够较好地维持外观,并能够抑制无用的振动的产生而得到良好的制动感。并且,由于能够将够成本装置30的永久磁铁31、线圈32、蓄电池33以及电极34全部收纳于制动单元10的制动鼓11内,因此能够实现装置的简单化和小型化。
b.第二实施方式
在上述第二实施方式中,作为车辆用制动单元10采用在构造上能够具备驻车制动机构20的鼓式制动单元来实施。并且,在上述第一实施方式中,能够与由驾驶员进行的驻车时(停车时)的驻车制动操作连动、即伴随驻车制动机构20的动作对作为构成制动单元10的金属部件的制动鼓11、轮毂轴承B以及轮毂H以规定的电流通电,从而以可靠地发挥电防蚀作用并有效防止产生腐蚀(锈)的方式进行了实施。本发明的车辆用制动单元的防蚀装置也能应用于作为车辆用制动单元10的所谓盘式制动单元来实施。下面,详细地对该第二实施方式进行说明,对与上述第一实施方式相同部分标注相同符号,并省略其详细的说明。
在该第二实施方式中,如图7所示,由于制动单元10是盘式制动单元,因此具备作为被构成制动单元10的金属部件包含的金属制的旋转部件的制动盘转子14、以及作为摩擦啮合部件的制动钳15。此外,关于作为制动单元10的盘式制动单元的详细构造和动作与公知的盘式制动单元是同样的,并且与本发明没有直接关系,因此以下简单进行说明。
制动盘转子14相对于被安装到构成未图示的悬架装置的转向节N并在被构成制动单元10的金属部件包含的金属制的轮毂轴承B侧被可旋转地支承的金属制的轮毂H,通过螺母进行安装而与车轮W一体旋转。此外,与制动盘转子14相关,如图7所示,可以是由两片盘形成的通风式的圆盘转子或者由一片盘形成的固定式的圆盘转子等任何类型。制动钳15如图7和图8所示,以跨越制动盘转子14的方式形成为截面大致U字形状,在制动盘转子14的两面侧的摩擦滑动面14a上分别收纳作为一对摩擦部件的摩擦衬块15a。
在这样构成的第二实施方式中的制动单元10中,当由驾驶员对未图示的制动踏板进行制动操作时,制动钳15被供应制动液压。因此,制动钳15伴随着被供应的制动液压的增加而将制动块15a压接在制动盘转子14的摩擦滑动面14a上。由此,摩擦衬块15a相对于与车轮W一体旋转的制动盘转子14的摩擦滑动面14a进行摩擦啮合并产生摩擦力,该产生的摩擦力成为用于对车轮W进行制动的制动力。
并且,应用于如上所述构成的第二实施方式中的制动单元10的本装置30如图7~图9所示与上述第一实施方式相比有若干不同。下面,详细地对本装置30进行说明。
在该第二实施方式中的制动单元10中,与上述第一实施方式的情况不同,不具有一体地安装到制动单元10的驻车制动机构20。因此,该第二实施方式中的本装置30与第一实施方式中的本装置相比,被特别变更为能够在将车辆驻车停车的情况下对构成制动单元10的金属部件、即制动盘转子14、轮毂轴承B以及轮毂H通电。
具体地,被变更为电极34在制动盘转子14的帽(hat)部与作为施力单元的弹簧35一起被收纳于由圆盘部件14b形成的收纳部14b1内。另外,在该第二实施方式中,被变更为:永久磁体31例如在通过在轮毂轴承B的旋转部件侧被连接而与车轮W一体旋转的制动盘转子14的帽内在圆周方向配置多个,并且线圈32在轮毂轴承B的固定部件侧以不可旋转的方式配置,另外,蓄电池33被变更为固定于设置在轮毂轴承B的固定部件侧的圆盘板BE。并且,在该第二实施方式中,设置有针对轮毂轴承B的固定部件侧经由绝缘体设置的汇流环36,该汇流环36如图9所示与蓄电池33电连接,并与电极34接触。
并且,在该第二实施方式中,当车辆在行驶中、即制动盘片转子14正在旋转时,随着作用在电极34上的离心力的增大,电极34反抗弹簧35的赋予力而在收纳部14b1内在半径方向上向从制动盘转子14的中心分离的方向发生位移,即电极34向从汇流环36分离的方向发生位移,由此电极34和蓄电池33的电连接被解除,电流的通电被切断。另一方面,当伴随由驾驶员进行的制动操作而车辆减速时,随着作用在电极34上的离心力的减少,电极34由于弹簧35的赋予力而在收纳部14b1内在半径方向上朝与制动盘转子14的中心接近的方向位移,即电极34向与汇流环36接近(接触)的方向发生位移,由此电极34和蓄电池3被电连接而电流的通电被允许。
这里,关于对电极34赋予作用力的弹簧35的设置负载ka进行说明。如上所述,电极34根据伴随车辆的行驶而产生的离心力的大小与弹簧35的作用力的大小、即设置负载ka的大小的关系,来与汇流环36接触而允许通电,或者从汇流环36分离而切断通电。该情况下,将电极34的重量设为m,将表示旋转的电极34在制动盘转子14中的位置的半径设为r1,将旋转的电极34的角速度设为ω,将重力加速度设为g,将车辆的车速设为V,将车辆行驶中的车轮W的轮胎动负载半径设为r2。并且,现在如图10所示,当考虑两个一对的电极34中的一个位于上方、另一位于下方的情况(瞬间)时,对于位于上方的电极34(下面称为上侧电极34。)和位于下方的电极34(下面称为下侧电极34)通过由下述式1、式2表示的力学的关系成立。
上侧电极34:mg-mrω2+ka=0…式1
下侧电极34:mg+mrω2-ka=0…式2
上述式1、2中的r表示力平衡时的电极34在制动盘转子14中的位置、即半径。
并且,当对上述式1、2进行整理时,弹簧35的设置负载ka能够通过下述式3表示。
ka=mr1ω2…式3
这里,角速度ω能够使用车速V以及轮胎动负载半径r2通过下述式4表示。
Ω=V/3600/(2πr2)×2π…式4
因此,根据上述式3、式4,能够定义车速V和弹簧35的设置负载ka的关系。由此,能够适当地设置弹簧35的设置负载ka,以使得例如在是预先设定的车速V0以上时使电极34和弹簧36分离来切断通电,在小于车速V0时使电极34和弹簧36接触来允许通电。
此外,在第二实施方式中,将永久磁铁31可旋转地设置并将线圈32不可旋转地设定来实施,但只要是例如通过利用汇流环等将线圈32和蓄电池33以及电极34电连接即可,当然也能够将永久磁铁31不可旋转地设置并将线圈32可旋转地设置来实施。即,即使在第二实施方式中,在利用永久磁铁31和线圈32来得到基于电磁感应的电动势的情况下,由于只要永久磁铁31和线圈32发生相对的位移、至少在线圈32中产生磁通量的变化即可,永久磁铁31和线圈32的配置并不限定为如上所述。
接着,对如上所述构成的第二实施方式中的本装置30的动作进行说明。在驾驶员不进行制动操作而车辆正在行驶的情况下,即使在该第二实施方式中,通过构成本装置30的电力发电单元的多个永久磁铁31和线圈32相对地发生旋转位移,产生磁通量的变化,线圈32也发出基于电磁感应的电动势。并且,如此发出的电力如图11(a)所示被供应给蓄电池33,例如在蓄电池33成为充满电之前被蓄电。此外,在该状况下,作用在电极34上的离心力比弹簧35的作用力大,电极34从汇流环36分离而切断通电。
当从如上所述车辆正在行驶的状况例如由驾驶员进行制动操作时,如上所述,通过制动钳15动作而摩擦衬块15a和制动盘转子14的摩擦滑动面14a进行摩擦啮合,产生由摩擦力引起的制动力。并且,当通过如此产生的制动力而车辆减速停车时,作用在电极34上的离心力减少,如图12所示,通过弹簧35的作用力,电极34与汇流环36接触而允许通电。因此,如图11(b)所示,通过被蓄电池33蓄电的电力,对作为构成制动单元10的金属部件的制动盘转子14、轮毂轴承B以及轮毂H进行通电。并且,与这样的行驶中途中的暂时的停止相伴的规定的电流的通电状态在车辆再次开始行驶、作用在电极34上的离心力比弹簧35的作用力大而电极34从汇流环36分离之前持续。
当驾驶员对车辆进行驻车(停车)时,如上所述,作用在电极34上的离心力减少而变为“0”,如图12所示,由于弹簧35的作用力电极34与汇流环36接触而允许通电。即在车辆处于驻车(停车)的状态下,成为经由汇流环36而电极34和蓄电池33电连接的状态,如图11(b)所示,通过被蓄电池33蓄电的电力对制动盘转子14、轮毂轴承B以及轮毂H以规定的电流通电。并且,这样驻车中的电流的通电状态在车辆再次开始行驶、作用在电极34上的离心力比弹簧35的作用力而电极34从汇流环36分离之前比较长期地持续。
因此,即使在该第二实施方式中,在将车辆驻车(停车)的情况下,例如当下雨而湿度变高时,成为在构成制动单元10的金属部件即制动鼓11、轮毂轴承B以及轮毂H中容易产生腐蚀(锈)的情况。但是,即使在该情况下,只要将车辆处于驻车,与蓄电池33电连接的汇流环36和电极34就进行电接触。
由此,由于通过被蓄电池33蓄电而得的电力对制动盘转子14、轮毂轴承B以及轮毂H以规定的电流通电,因此即使在该第二实施方式中也不会在制动盘转子14、轮毂轴承B以及轮毂H的各个中产生电位差,其结果是,没有腐蚀电流流动。即,即使在该第二实施方式中,通过对制动盘转子14、轮毂轴承B以及轮毂H以规定的电流通电,能够可靠地发挥电防蚀作用,从而能够有效地防止在作为构成制动单元10的金属部件的制动盘转子14、轮毂轴承B以及轮毂H产生腐蚀(锈)。
根据以上的说明可知,在该第二实施方式中,通过本装置30与使车辆驻车停车连动而能够适当地发挥电防蚀作用,由此能够有效地抑制(防止)作为构成制动单元10的金属部件的制动盘转子14、轮毂轴承B以及轮毂H产生腐蚀(锈)由此,即使在该第二实施方式中,也能够在通常的使用状况下良好地维持外观,并能够抑制无用的振动的产生而得到良好的制动感。并且,即使在该第二实施方式中,由于能够将构成本装置30的永久磁铁31、线圈32、蓄电池33、电极34、弹簧35以及汇流环36全部配置在制动单元10的附近,因此能够实现装置的简单化和小型化。
c.第一变形例
在上述第一实施方式中作为车辆用制动单元10采用了鼓式制动单元,来实施,在上述第二实施方式中作为车辆用制动单元10采用了盘式制动单元来实施。然而,特别存在以下情况:作为车辆的后轮侧的车辆用制动单元如图13所示,采用了对具有优良的冷却性能的盘式制动单元辅助地安装了金属制的鼓式制动单元的所谓内置鼓式制动器的盘式制动器。
该情况下,通常盘式制动单元根据驾驶员的制动操作而产生制动力来对车轮W进行制动,例如在驾驶员进行了驻车制动操作的情况下,设置在鼓式制动单元的驻车制动机构动作,从而能够对驻车时的车轮W赋予制动力。因此,在内置鼓式制动器的盘式制动器中,通过采用在上述第一实施方式中说明的车辆用制动单元10(省略轮缸WS),而能够在驾驶员进行了驻车制动操作的情况下由于驻车制动机构20动作而使制动蹄12的衬片12a与制动鼓11的摩擦滑动面11a进行摩擦啮合,从而产生由摩擦力引起的制动力。
另外,如上所述,通过驻车制动机构20使制动蹄12的衬片12a与制动鼓11的摩擦滑动面11a摩擦啮合,而成为与蓄电池33电连接的电极34和金属制的制动鼓11的摩擦滑动面11a电接触的状态。因此,能够通过被蓄电池33蓄电而得的电力对制动鼓11、轮毂轴承B、轮毂H以及构成盘式制动单元而与制动鼓11一体地形成的金属制的制动盘装置16以规定的电流进行通电。
因此,即使是在构成制动单元10的金属部件、即制动鼓11、轮毂轴承B、轮毂H以及制动盘转子16容易产生腐蚀(锈)的状况,通过驾驶员进行的驻车制动操作,与蓄电池33电连接的电极34与金属制的制动鼓11的摩擦滑动面11a电接触。由此,通过被蓄电池33蓄电而得的电力,对制动鼓11、轮毂轴承B、轮毂H以及制动盘转子16以规定的电流通电,不会在各金属部件中产生电位差,其结果是,不会有腐蚀电流流动。即,即使在该第一变形例中,通过对制动鼓11、轮毂轴承B、轮毂H以及制动盘转子16以规定的电流进行通电,能够可靠地发挥电防蚀作用。并且,能够有效地抑制(防止)在作为构成制动单元10的金属部件的制动鼓11、轮毂轴承B、轮毂H以及制动盘转子16上产生腐蚀(锈)。
根据以上说明可知,即使在该第一变形例中,也与上述第一实施方式同样,本装置30与在对车辆进行驻车时的驻车制动操作连动来适当地发挥电防蚀作用,由此能够有效抑制(防止)在作为构成制动单元10的金属部件的制动鼓11、轮毂轴承B、轮毂H以及制动盘转子16中产生腐蚀(锈)。由此,即使在通常的使用状况下,也能够较好地维持外观,并能够抑制无用的振动的产生而得到良好的制动感。并且,即使在该第一变形例中,由于也能够将够成本装置30的永久磁铁31、线圈32、蓄电池33以及电极34全部收纳于制动单元10的制动鼓11内,因此能够实现装置的简单化和小型化。
d.第二变形例
在上述各实施例以及第一变形例中,作为电力发电单元而使用了永久磁铁31和线圈32,并以将通过车辆行驶而产生的动能(即永久磁铁31和线圈32之间的相对的旋转位移)直接转换成电能(即电力)并对蓄电池33蓄电的方式实施。该情况下,在上述各实施方式以及第一变形例中,车辆用制动单元采用了通过摩擦滑动而产生制动力的制动单元,更具体地,采用了通过制动鼓11的摩擦滑动面11a与制动蹄12的衬片12a的摩擦滑动而产生制动力的鼓式制动单元、通过制动盘转子14的摩擦滑动面14a和制动钳15的摩擦衬块15a的摩擦滑动而产生制动力的盘式制动单元。
这里,在上述的鼓式制动单元或盘式制动单元中,将通过车辆行驶而产生的动能通过摩擦滑动而转换成摩擦热、即热能,并产生制动力。因此,如上所述,代替使用永久磁铁31和线圈32将由车辆行驶而产生的动能直接转换为电能、或者另外也能将伴随产生制动力而必然产生的热能(摩擦热)转换为电能(电力)对蓄电池33进行蓄电来实施。下面,对将电力发电单元进行了变更的第二实施例进行详细地说明。此外,在该第二实施例中,作为车辆用制动单元10也能够采用鼓式制动单元以及盘式制动单元中的任一种,但在以下的说明中以采用了在冷却性能优良的上述第二实施方式中说明的盘式制动单元的情况为例进行了说明。
在该第二变形例中,具体地,作为将产生的热能(摩擦热)转换为电能(电力)的单元,采用利用公知的塞贝克效应的热电转换元件作为电力发电单元。即,在该第二变形例中,如图14所示,电力发电单元取代在上述各实施方式以及第一变形例中采用了的永久磁铁31以及线圈32,或者另外本装置30具备热电转换元件37。
热电转换元件37利用物质(具体地是半导体)具有的公知的塞贝克效应将热能(摩擦热)转换为电能(电力)。因此,热电转换元件37例如在被收纳于制动钳15内的情况下,其一个侧面与制动盘转子14(更具体地是摩擦滑动面14a)接近,并通过上述的摩擦热(热能)被加热。另一方面,热电转换元件37其另一个侧面从制动盘转子14(更具体地是摩擦滑动面14a)分离,例如被行驶风灯冷却。
此外,在以下的说明中,将与制动盘转子14(更具体地是摩擦滑动面14a)接近而被加热的热电转换元件37的一面侧称为加热面37a,将从制动盘转子14(更具体地是摩擦滑动面14a)分离而被冷却的热电转换元件37的另一面侧称为冷却面37b。这里,省略详细的说明,在将被热电转换元件37转换后的电能、即电力供应给蓄电池33时,根据需要设置变压电路(例如将DC-DC转换器或电容器等设为主要构成部件的电路),可以以经由该变压电路来供应的方式实施。
接着,如上所述,对采用热电转换元件37作为电力发电单元的情况下的本装置30的动作进行说明。
当由驾驶员操作未图示的制动踏板时,制动单元10对车轮W的旋转赋予制动力。即,在制动单元10中,通过与驾驶员对制动踏板的操作对应的制动液压被供应给制动钳15,使摩擦衬块15a压接在与车轮W一体旋转的制动盘转子14的摩擦滑动面14a上。由此,制动盘转子14的摩擦滑动面14a与制动块15进行摩擦啮合并产生摩擦力,该摩擦力作为制动力被赋予给旋转的车轮W。并且,在对车轮W赋予制动力、即产生摩擦力的状况下,在制动盘转子14的摩擦滑动面14a和制动钳15的摩擦衬块15a上产生摩擦热(热能)。
在本装置30中,热电转换元件37的加热面37a被从制动钳15的摩擦衬块15a传递的摩擦热(热能)迅速地加热,另一方面,热电转换元件37的冷却面37b被通过制动钳15的周围的行驶风等冷却。因此,热电转换元件37能够根据加热面37a和冷却面37b之间的温度差通过公知的赛贝克效应有效地将热能转换为电能并产生电力,并能够将所产生的电力对蓄电池33进行充电。
并且,即使在该第二变性例中,在驾驶员对车辆进行驻车停车时,与上述的第二实施方式同样,作用在电极34上的离心力减少而变为“0”,通过弹簧35的作用力,电极34与汇流环36接触而允许通电。即,在车辆处于驻车停车的状态下,与蓄电池33点连接的汇流环36和电极34成为电接触的状态,通过被蓄电池33蓄电而得的电力对制动盘转子14、轮毂轴承B以及轮毂H以预定的电流通电。然后,这样驻车停车中的电流的通电状态在车辆再次开始行驶、作用在电极34上的离心力变得比弹簧35的作用力大而电极34从汇流环36分离之前的比较长期地持续。
因此,即使在该第二变形例中,在将车辆驻车的情况下,例如当因下雨而导致湿度变高时,成为在构成制动单元10的金属部件即制动盘转子14、轮毂轴承B以及轮毂H中容易产生腐蚀(锈)的情况。但是,即使在该情况下,只要将车辆驻车停车,与蓄电池33电连接的汇流环36和电极34就进行电接触。
由此,由于通过从热能转换并被蓄电池33蓄电的电力(电能)对制动盘转子14、轮毂轴承B以及轮毂H以规定的电流进行通电,因此不会在制动盘转子14、轮毂轴承B以及轮毂H的各个中产生电位差,其结果是,没有腐蚀电流流动。即,即使在该第二变形例中,通过对制动盘转子14、轮毂轴承B以及轮毂H以规定的电流通电,能够可靠地发挥电防蚀作用,从而能够有效地防止在作为构成制动单元10的金属部件的制动盘转子14、轮毂轴承B以及轮毂H产生腐蚀(锈)。
根据以上的说明可知,在该第二变形例中,通过本装置30与使车辆驻车连动而能够适当地发挥电防蚀作用,由此能够有效地防止作为构成制动单元10的金属部件的制动盘转子14、轮毂轴承B以及轮毂H产生腐蚀(锈)由此,即使在通常的使用状况下也能良好地维持外观,并能够抑制无用的振动的产生而得到良好的制动感。并且,即使在该第二变形例中,由于能够将构成本装置30的永久磁铁31、线圈32、蓄电池33、电极34、弹簧35、汇流环36以及热电转换元件37全部配置在制动单元10的附近,因此能够实现装置的简单化和小型化。
在本发明的实施中,并不限于上述各实施方式以及各变形例,只要不脱离本发明的目的而能够进行各种变更。
例如,在上述各实施方式以及上述第一变形例中,本装置30具备作为电力发电单元的永久磁铁31和线圈32,通过使磁通量产生变化,能够以将由车辆行驶而产生的动能直接转换为电能来产生电力的方式实施。另外,在上述的第二变形例中,在车辆用制动单元10将动能转换为热能而赋予制动力的情况下,本装置30作为电力发电单元具备热电转换元件,并以将热能转换为电能来发电的方式来实施。
该情况下,在车辆具备驱动用以及电力回收用的电动马达的情况下,例如在车辆是电动汽车或混合动力车、燃料电池车灯的情况下,或者在通常的车辆具备电力回收用的电动马达的情况下,也能以下述方式实施:利用这些电动马达将通过车辆行驶而产生的动能直接地转换为电能来发电,在本装置30的蓄电池33中对所产生的电力进行蓄电。如此,在利用电动马达而产生电力的情况下,不需要另外单独设置电力发电单元,能够使本装置30的构成极其简单化,另一方面,能够利用在蓄电池33中蓄电而得的电力可靠地发挥电防蚀效果。因此,即使在该情况下,在通常的使用状况下也能够较好地维持外观,并能够抑制无用的振动的产生而得到良好的制动感。
另外,在上述第一实施方式以及第一变形例中,本装置30的电极34被安装到制动蹄12(更具体地是衬片12a),当制动蹄12(更详细地使衬片12a)与制动鼓11(更详细地使摩擦滑动面11a)进行摩擦滑动时,以电极34与摩擦滑动面11a接触的方式实施。该情况下,使制动蹄12的衬片12a由包含导电性材料(例如铜等)的形成材料形成,由此例如即使由于长时间的使用而在电极34上产生了磨损的情况下,也能经由衬片12a在车辆驻车停车时与制动鼓11以预定的电流通电。因此,即使在该情况下,也能够利用被蓄电池33蓄电而得的电力可靠地发挥电防蚀效果,能够在通常的使用状况下良好地维持外观,并能够抑制无用的制动的产生而得到良好的制动感。

Claims (11)

1.一种车辆用制动单元的防蚀装置,所述车辆用制动单元的防蚀装置被设置于对车辆的车轮赋予制动力的车辆用制动单元,通过对构成所述车辆用制动单元的金属部件以规定的电流进行通电来抑制在所述金属部件所产生的腐蚀以及腐蚀的加剧,所述车辆用制动单元的防蚀装置的特征在于,具备:
电力发电单元,所述电力发电单元将伴随车辆的行驶而产生的动能转换为电能而产生电力;
蓄电单元,所述蓄电单元对由所述电力发电单元产生的电力进行蓄电;以及
通电允许单元,所述通电允许单元与所述蓄电单元电连接,并至少允许在所述车辆用制动单元对所述车轮赋予制动力而车辆处于停车状态时使来自所述蓄电单元的规定的电流通电流至所述车辆用制动单元的金属部件。
2.根据权利要求1所述的车辆用制动单元的防蚀装置,其特征在于,
所述车辆用制动单元具有包含于所述金属部件并与所述车轮一起呈一体地旋转的金属制的旋转部件、以及针对该旋转部件进行摩擦啮合的摩擦啮合单元,所述车辆用制动单元将伴随所述摩擦啮合而产生的摩擦力作为所述制动力进行赋予,
所述通电允许单元被设置于所述摩擦啮合单元,伴随所述摩擦啮合单元针对所述旋转部件的摩擦啮合,所述通电允许单元允许从所述蓄电单元对所述旋转部件进行通电。
3.根据权利要求2所述的车辆用制动单元的防蚀装置,其特征在于,
所述车辆用制动单元是以下的鼓式制动单元,
在该鼓式制动单元中,所述旋转部件是与所述车轮一体地旋转的制动鼓,所述摩擦啮合单元是制动蹄,所述制动蹄具有与形成于所述制动鼓的摩擦滑动面进行摩擦啮合的衬片。
4.根据权利要求3所述的车辆用制动单元的防蚀装置,其特征在于,
所述车辆用制动单元是以下的内置鼓式制动器的盘式制动器,
在该内置鼓式制动器的盘式制动器中,所述鼓式制动单元被一体地安装到盘式制动单元,所述盘式制动单元具备与所述车轮一体地旋转的制动盘转子、以及收纳摩擦衬块的制动钳,所述摩擦衬块与形成于所述制动盘转子的摩擦滑动面进行摩擦啮合。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的车辆用制动单元的防蚀装置,其特征在于,
所述车辆用制动单元具备驻车制动机构,所述驻车制动机构伴随车辆进行驻车时由驾驶员进行的驻车制动操作,而使所述摩擦啮合单元与所述旋转部件进行摩擦啮合,
伴随所述驻车制动机构根据由驾驶员进行的所述驻车制动操作而使所述摩擦啮合单元相对于所述旋转部件进行摩擦啮合,所述通电允许单元允许从所述蓄电单元对所述旋转部件进行通电。
6.根据权利要求1所述的车辆用制动单元的防蚀装置,其特征在于,
所述车辆用制动单元具有包含于所述金属部件并与所述车轮一起呈一体地进行旋转的金属制的旋转部件、以及针对该旋转部件进行摩擦啮合的摩擦啮合单元,所述车辆用制动单元将伴随所述摩擦啮合而产生的摩擦力作为所述制动力进行赋予,
所述通电允许单元与对所述通电允许单元赋予作用力的施力单元一起被收纳在形成于所述旋转部件的收纳部的内部,
当所述旋转部件不与所述车轮一起旋转时,所述通电允许单元通过所述施力单元所赋予的作用力而与所述蓄电单元电连接,由此允许对所述旋转部件进行通电,
当所述旋转部件与所述车轮一起旋转时,所述通电允许单元通过反抗所述施力单元的作用力而利用在所述通电允许单元产生的离心力来解除与所述蓄电单元的电连接,由此切断对所述旋转部件进行的通电。
7.根据权利要求6所述的车辆用制动单元的防蚀装置,其特征在于,
所述车辆用制动单元是以下的盘式制动单元,
在该盘式制动单元中,所述旋转部件是与所述车轮一体地旋转的制动盘转子,所述摩擦啮合单元是收纳摩擦衬块的制动钳,所述摩擦衬块与形成在所述制动盘转子上的摩擦滑动面进行摩擦啮合。
8.根据权利要求1所述的车辆用制动单元的防蚀装置,其特征在于,
所述电力发电单元构成为包含永久磁铁和线圈,该永久磁铁和线圈被设置为能够通过伴随车辆的行驶产生的动能而彼此产生相对位移,
所述电力发电单元利用在由于所述动能而产生相对位移的所述永久磁铁和所述线圈之间产生的磁场变化,将所述动能转换为所述电能从而产生电力。
9.根据权利要求8所述的车辆用制动单元的防蚀装置,其特征在于,
所述电力发电单元设置在用于将所述车辆用制动单元连接于车辆的车轴的轮毂轴承上,
在所述轮毂轴承中的旋转部件侧安装所述永久磁铁并在所述轮毂轴承中的固定部件侧安装所述线圈,或者在所述轮毂轴承中的旋转部件侧安装所述线圈并在所述轮毂轴承中的固定部件侧安装所述永久磁铁。
10.根据权利要求1所述的车辆用制动单元的防蚀装置,其特征在于,
所述车辆用制动单元通过将伴随车辆的行驶而产生的动能转换为热能来对所述车轮赋予制动力,
所述电力发电单元构成为包含将所述热能转换为所述电能而产生电力的热电转换元件。
11.根据权利要求10所述的车辆用制动单元的防蚀装置,其特征在于,
构成所述电力发电单元的热电转换元件的一侧被由所述车辆用制动单元产生的所述热能加热,并且另一侧被冷却,由此根据所述一侧和所述另一侧的温度差将所述热能转换为所述电能来产生电力。
CN201180016899.0A 2011-04-11 2011-04-11 车辆用制动单元的防蚀装置 Expired - Fee Related CN102834637B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/059013 WO2012140717A1 (ja) 2011-04-11 2011-04-11 車両用ブレーキユニットの防食装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102834637A CN102834637A (zh) 2012-12-19
CN102834637B true CN102834637B (zh) 2014-12-31

Family

ID=47008928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180016899.0A Expired - Fee Related CN102834637B (zh) 2011-04-11 2011-04-11 车辆用制动单元的防蚀装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140027212A1 (zh)
JP (1) JP5293898B2 (zh)
CN (1) CN102834637B (zh)
DE (1) DE112011105143T5 (zh)
WO (1) WO2012140717A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR102014000997A2 (pt) * 2013-01-18 2016-01-26 Ford Global Tech Llc unidade de mancal de roda e veículo motorizado
ITTO20130188A1 (it) * 2013-03-08 2014-09-09 Itt Italia Srl Circuito per la protezione galvanica di un gruppo disco-pastiglia freno per un autoveicolo e relativi kit e metodo
US10982338B2 (en) * 2015-05-24 2021-04-20 Auto Saver Systems, Inc. Electronic corrosion protection device
CN105416253B (zh) * 2015-10-19 2019-04-02 重庆交通大学 车辆制动能量回收装置
CN109204252B (zh) * 2018-11-07 2024-01-09 吉林大学 一种汽车制动能量可回收型制动器
CN110005715A (zh) * 2019-05-14 2019-07-12 核心驱动科技(金华)有限公司 一种驻车轮毂轴承单元
CN111784922A (zh) * 2019-08-09 2020-10-16 北京京东尚科信息技术有限公司 共享车辆及其控制权限切换方法和装置以及管理系统
CN111907322A (zh) * 2020-09-04 2020-11-10 深圳朴坂科技有限公司 一种可提高轮胎驱动效率的节能环保型自驱动轮胎
KR102559111B1 (ko) * 2021-09-28 2023-07-25 (주)화신 피견인차량용 제동장치
CN113942482B (zh) * 2021-11-30 2024-02-02 中车大连机车车辆有限公司 一种轨道车辆总风缸自动排水的系统和方法
CN116006599B (zh) * 2022-12-24 2023-08-01 河南科技大学 一种新型鼓式制动器能量回收与电磁辅助制动装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1457407A (zh) * 2001-02-23 2003-11-19 汽龙株式会社 车辆用制动装置的旋转制动构件及其防锈处理方法
EP1457769A2 (de) * 2003-03-03 2004-09-15 TMD Friction Europe GmbH Verfahren zum Herstellen von Brems-oder Kupplungsbelägen
CN1883996A (zh) * 2005-06-20 2006-12-27 株式会社岛野 人力驱动车用发电装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2933488A1 (de) * 1979-08-18 1981-04-16 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Bremse, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
JPH0622110U (ja) * 1991-07-11 1994-03-22 迪子 高岡 自動車のサビ防止装置
US6046515A (en) * 1997-04-25 2000-04-04 Lewis; Michael E. Process and apparatus for preventing oxidation of metal
US7198706B2 (en) * 1997-04-25 2007-04-03 Canadian Auto Preservation Inc. Method for inhibiting corrosion of metal
US6331243B1 (en) * 1997-04-25 2001-12-18 Red Swan, Inc. Process and apparatus for preventing oxidation of metal
JP4051409B2 (ja) * 1997-07-15 2008-02-27 日本防蝕工業株式会社 大気環境中の塗装金属体の電気防食装置
US20080078631A1 (en) * 2004-02-05 2008-04-03 Erlston Lester J Disc brake in combination with brushless electric motor-generator
US7436123B2 (en) * 2004-12-03 2008-10-14 Matsushita Electric Works, Ltd. Discharge lamp ballast device and lighting appliance
EP2007925B1 (en) * 2006-04-12 2016-07-06 Couplertec Pty Ltd An electrical device for impeding corrosion
JP2011057124A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Toyota Motor Corp 車両用制動装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1457407A (zh) * 2001-02-23 2003-11-19 汽龙株式会社 车辆用制动装置的旋转制动构件及其防锈处理方法
EP1457769A2 (de) * 2003-03-03 2004-09-15 TMD Friction Europe GmbH Verfahren zum Herstellen von Brems-oder Kupplungsbelägen
CN1883996A (zh) * 2005-06-20 2006-12-27 株式会社岛野 人力驱动车用发电装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP实开平6-22110U 1994.03.22 *
JP特开2011-57124A 2011.03.24 *
JP特开平11-29886A 1999.02.02 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012140717A1 (ja) 2012-10-18
CN102834637A (zh) 2012-12-19
JP5293898B2 (ja) 2013-09-18
DE112011105143T5 (de) 2014-01-23
JPWO2012140717A1 (ja) 2014-07-28
US20140027212A1 (en) 2014-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102834637B (zh) 车辆用制动单元的防蚀装置
US9067500B2 (en) Self rechargeable synergy drive for a motor vehicle
EP3323655B1 (en) Transmission system for vehicles, and vehicle incorporating said transmission system.
US9187001B2 (en) Electromagnetic braking device
US20120001521A1 (en) In-wheel motor and electrically driven vehicle
US20070188125A1 (en) Inverted electric motor and method for using such to propel a vehicle
JP2017501664A (ja) 全電動自動車
CN109398069A (zh) 一种集成式外转子电动轮一体化结构及装配方法
CN110709268B (zh) 带有发电机的车轮用轴承装置
US20120067676A1 (en) Vehicle wheel braking system
CN102390275B (zh) 具有能量回收功能的电动汽车电磁制动装置及工作方法
US20100116573A1 (en) In-wheel motor vehicle
EP3517343B1 (en) Vehicle power assist system
CN102401046A (zh) 车用叶轮式磁流变液制动器
CN105984348B (zh) 一种比例可控刹车能回收装置
CN101973203A (zh) 纯自发电无需外加充电环保电动汽车
KR101104988B1 (ko) 발전기능을 겸하는 자동차용 브레이크
CN201205873Y (zh) 高速列车电涡流磁阻制动装置
JP6584198B2 (ja) 発電機付き車輪用軸受装置
KR20190011882A (ko) 브레이크 시스템을 이용한 발전 장치 및 발전 방법
CN101544238B (zh) 一种高速列车电涡流磁阻制动装置
JP7043940B2 (ja) 制動システム
CN105416253A (zh) 车辆制动能量回收装置
CN213261981U (zh) 轴承组件、能量回收系统和汽车
CN217074050U (zh) 一种防爆电动车能量回收制动系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20141231

Termination date: 20180411