DE102004023851C5

DE102004023851C5 - Scheibenbremsvorrichtungen

Info

Publication number: DE102004023851C5
Application number: DE102004023851.0A
Authority: DE
Inventors: Haruhisa Baba
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2014-04-03
Anticipated expiration: 2024-05-14
Also published as: US7111709B2; JP4193575B2; JP2004340214A; DE102004023851A1; DE102004023851B4; US20040226787A1

Abstract

Scheibenbremsvorrichtung (1) mit: mindestens einem Paar Bremsscheiben (D), die angeordnet und konstruiert sind, um mit einem rechten Fahrzeugrad und einem linken Fahrzeugrad zusammengeschaltet zu sein, wobei jede Bremsscheibe ferner; eine Drehachse und eine innere Bremsscheibenfläche und eine äußere Bremsscheibenfläche hat, einem rechten Paar Beläge (2a, 2b) und einem linken Paar Beläge (2c, 2d), die angeordnet und konstruiert sind, um Bremskräfte gegen entsprechende Bremsscheiben (D) aufzubringen; wobei das rechte Paar Beläge einen inneren rechten Belag (2a) und einen äußeren rechten Belag (2b) hat, die in Gleitkontakt mit der inneren Bremsscheibenfläche bzw. der äußeren Bremsscheibenfläche der Bremsscheibe des rechten Fahrzeugrads sind; das linke Paar Beläge einen linken inneren Belag (2c) und einen linken äußeren Belag (2d) hat, die in Gleitkontakt mit der inneren Bremsscheibenfläche bzw. der äußeren Bremsscheibenfläche der Bremsscheibe des linken Fahrzeugrads angeordnet sind; jeder der Beläge (2a, 2b, 2c, 2d) einen einzigen einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt (5; 7) hat, der sich entlang einer Linie erstreckt, die relativ zu einer radialen Richtung (R) der entsprechenden Bremsscheibe geneigt ist, um das Verdrehen des Belags um den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt (5; 7) zu erleichtern; die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte (5; 7) des rechten inneren Belags (2a) und des linken inneren Belags (2c) in entgegengesetzte Richtungen zu den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitten des rechten äußeren Belags (2b) bzw. des linken äußeren Belags (2d) geneigt sind; und die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte (5; 7) des rechten inneren Belags (2a) und des linken inneren Belags (2c) im Wesentlichen miteinander in die gleiche Richtung geneigt sind, wobei die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte (5; 7) des rechten inneren Belags (2a) und des linken inneren Belags (2c) radial auswärts in die Drehrichtung der Bremsscheiben (D) geneigt sind, und wobei die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte (5; 7) des rechten äußeren Belags (2b) und des linken äußeren Belags (2d) radial inwärts in die Drehrichtung der Bremsscheiben (D) geneigt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Scheibenbremsvorrichtungen, die ein Paar Beläge haben, die zum Drücken gegen eine Bremsscheibe angepasst sind, einschließlich Bremsvorrichtungen, die ein rechtes Paar Beläge und ein linkes Paar Beläge haben, die zum Drücken gegen eine Bremsscheibe eines rechten Rads eines Fahrzeugs bzw. eine Bremsscheibe eines linken Rads eines Fahrzeugs angepasst sind.
Im Allgemeinen hat eine Scheibenbremsvorrichtung eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines Automobils, eine rechte Bremsscheibe (eine Scheibe ist auch als ein Rotor bekannt) und eine linke Bremsscheibe, die mit einem rechten Rad bzw. einem linken Rad verbunden sind. Die Scheibenbremsvorrichtung kann ein rechtes Paar Beläge und ein linkes Paar Beläge haben, die zum Drücken gegen die rechte Bremsscheibe und die linke Bremsscheibe angepasst sind. Jedes Paar rechter und linker Beläge hat einen inneren Belag und einen äußeren Belag. Das rechte Paar Beläge hat beispielsweise einen inneren Belag, der an der linken Seite der Bremsscheibe angeordnet ist, und einen äußeren Belag, der an der rechten Seite der Bremsscheibe angeordnet ist. Das linke Paar Beläge ist gegenüberliegend zu dem rechten Paar Beläge konfiguriert.
Vordem sind verschiedene Gegenmaßnahmen in dem Stand der Technik vorgeschlagen worden, um Quietschgeräusche, die durch die Beläge einer Bremsscheibenvorrichtung erzeugt werden, zu verringern. Die japanische offengelegte Gebrauchsmusterveröffentlichung JP 06-069 459 U lehrt einen Belag, der konfiguriert ist, um derartige Quietschgeräusche zu verringern. Der Belag dieser Offenlegungsschrift hat ein Reibelement und eine Ankerplatte, die das Reibelement von der Rückseite lagert. Eine Vertiefung ist in der Ankerplatte ausgebildet und erstreckt sich in eine vertikale Richtung (die radiale Richtung der Bremsscheibe). Die Vertiefung ermöglicht der Ankerplatte, eine Tendenz zu haben, dass sie leicht um die Vertiefung gebogen wird. Daher kann während dem Bremsbetrieb der Belag gebogen werden, um das Drücken des Mittelabschnitts des Belags auf die Bremsscheibe zu erleichtern. Aus diesem Grund kann der Mittelabschnitt des Belags sogar weiter gegen die Bremsscheibe gedrückt werden, wenn der Mittelabschnitt des Belags durch unebene Abnutzung des Belags leicht konkav geworden ist. Daher kann das Reibelement einen verhältnismäßig gleichmäßigen Flächendruck aufbringen, was die Quietschgeräusche verringert, die durch den Belag erzeugt werden.
Quietschgeräusche eines Belags können jedoch durch verschiedene Vibrationsmodi erzeugt werden, wie in 4 bis 6 gezeigt ist. 4 zeigt einen typischen ersten Vibrationsmodus. Der erste Vibrationsmodus kann eine Vibration um eine einzige primäre Biegerichtung aufweisen. Die primäre Biegerichtung, die in 4 gezeigt ist, ist beispielsweise eine Biegung des Belags um eine Fläche quer zu der Breite des Belags. 5 zeigt einen zweiten Vibrationsmodus. Der zweite Vibrationsmodus kann eine Vibration um eine einzige primäre Verdrehrichtung aufweisen. Im Allgemeinen ist der zweite Vibrationsmodus, der in 5 gezeigt ist, eine Verdrehung um eine Fläche, die sich schräg entlang der Länge des Belags erstreckt. 6 zeigt einen dritten Vibrationsmodus. Der dritte Vibrationsmodus kann eine Vibration um sekundäre Biegeorte aufweisen. Wie in 6 gezeigt ist, haben die sekundären Biegeorte zwei Biegeflächen, die sich quer zu der Breite des Belags erstrecken. Der dritte Vibrationsmodus beinhaltet eine Vibration um jede der zwei Biegeflächen.
Es ist bekannt, dass der erste, der zweite und der dritte Vibrationsmodus getrennte und ausgeprägte Quietschgeräusche erzeugen. Die drei Quietschgeräusche, P1, P2 und P3, können verschiedene Frequenzen haben, wie in 7 gezeigt ist.
Der bekannte Belag der vorstehenden Offenlegungsschrift kann wirksam das Quietschgeräusch verringern, das durch den ersten Vibrationsmodus erzeugt wird, bei dem die Vibration um eine einzige primäre Biegerichtung auftritt. Die Verwendung des bekannten Belags scheint jedoch nicht, die Quietschgeräusche wirksam zu verringern, die in dem zweiten Vibrationsmodus erzeugt werden, bei dem die Vibration um eine primäre Verdrehrichtung auftritt.
In einer weiteren Bauart eines bekannten Belags ist eine Vertiefung (ein Schlitz) in der Fläche des Reibelements ausgebildet. Insbesondere sind Beläge bekannt, die eine derartige Vertiefung (oder Schlitz) haben, die sich entlang der Fläche des Reibelements erstreckt. Eine derartige Vertiefung ist im Allgemeinen beinhaltet, um Staub, der durch Abnutzung des Reibelements erzeugt werden kann, zu entfernen. Daher ist die Richtung oder die Orientierung der Vertiefung in Bezug auf Verringern einer Vibration üblicherweise nicht als ein Konstruktionsfaktor berücksichtigt worden.
Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte Scheibenbremsvorrichtungen zu lehren, die die Quietschgeräusche in einem zweiten Vibrationsmodus wirksam verringern können, bei dem die Vibration um eine primäre Verdrehrichtung auftritt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Lehre werden Bremsvorrichtungen gelehrt, die rechte und linke Bremsscheiben und rechte und linke Paare Beläge haben. Die Bremsscheiben sind angepasst angeordnet, um mit rechten und linken Fahrzeugrädern verbunden zu sein. Das rechte Paar Beläge und das linke Paar Beläge bringt Bremskräfte gegen die entsprechenden rechten und linken Bremsscheiben auf. Das rechte Paar Beläge hat einen rechten inneren Belag und einen rechten äußeren Belag, die innerhalb (links) bzw. außerhalb (rechts) der Bremsscheibe des rechten Fahrzeugrads angeordnet sind. Das linke Paar Beläge hat einen linken inneren Belag und einen linken äußeren Belag, die innerhalb (rechts) bzw. außerhalb (links) der Bremsscheibe des linken Fahrzeugrads angeordnet sind. Jeder der Beläge hat einen einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt, der sich entlang einer Linie erstreckt, die um einen Winkel relativ zu einer radialen Richtung der entsprechenden Bremsscheibe geneigt ist. Der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt erleichtert das Verdrehen des Belags um den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt. Da sie in der Bremsvorrichtung konfiguriert sind, sind die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des rechten inneren Belags und des linken inneren Belags in entgegengesetzte Richtungen zu den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des rechten äußeren Belags bzw. des linken äußeren Belags geneigt. Die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des rechten inneren Belags und des linken inneren Belags sind im Wesentlichen einander in die gleiche Richtung geneigt. Die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des rechten äußeren Belags und des linken äußeren Belags sind im Wesentlichen einander in die gleiche Richtung geneigt.
Daher hat während dem Bremsbetrieb jeder der Beläge eine Tendenz, sich um den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt zu biegen. Da die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des rechten inneren Belags und des linken inneren Belags beide entsprechend in entgegengesetzte Richtungen zu den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des rechten äußeren Belags und des linken äußeren Belags geneigt sind, kann die Erzeugung von gekoppelten Vibrationen zwischen den inneren Belägen und den entsprechenden äußeren Belägen verringert oder minimiert werden. Als ein Ergebnis können Quietschgeräusche, die durch die Vibrationen in eine primäre Verdrehrichtung erzeugt werden, wirksam verringert oder minimiert werden.
Zusätzlich können, da die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des rechten inneren Belags und des linken inneren Belags im Wesentlichen miteinander in die gleiche Richtung geneigt sind, die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des rechten Paars Beläge und die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des linken Paars Beläge symmetrisch miteinander angeordnet sein. Die Anordnung ist gleichermaßen einer Spiegelung von der rechten zu der linken Seite mit einem Spiegel, der entlang der Längsmittellinie des Fahrzeugs verläuft. Der innere rechte und linke Belag sind im Wesentlichen um den gleichen Winkel geneigt und der äußere rechte und linke Belag sind im Wesentlichen um den gleichen Winkel geneigt.
Die Quietschgeräusche können durch verschiedene Faktoren erzeugt werden. Ein Faktor ist die Eigenschaft der Bremsscheiben, wie beispielsweise die Eigenfrequenzvibration der Bremsscheiben. Im Allgemeinen sind die Eigenschaften der rechten und linken Bremsscheiben symmetrisch zueinander vorhanden.
Da die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des rechten Paars Beläge und die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des linken Paars Beläge symmetrisch zueinander angeordnet sind, können Quietschgeräusche wirksam verringert oder minimiert werden. Somit können die Quietschgeräusche an der linken Bremsscheibe gleichermaßen verringert und minimiert werden, wie die Quietschgeräusche an der rechten Bremsscheibe verringert oder minimiert werden. Auf diese Weise nutzt die symmetrische Orientierung der Beläge die symmetrischen Eigenschaften der Bremsscheiben, um zu helfen, die Quietschgeräusche zu steuern.
Der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt jedes Belags kann sich im Wesentlichen, in die Richtung parallel zu der Drehachse der entsprechenden Bremsscheibe gesehen (z. B. senkrecht zu der Reib- oder Bremsfläche des Belags), durch die Mitte des Belags erstrecken.
Die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des rechten inneren Belags und des linken inneren Belags können im Wesentlichen symmetrisch mit den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitten des rechten äußeren Belags und des linken äußeren Belags in Bezug auf die Mitten der entsprechenden Beläge, in eine Richtung parallel zu der Drehachse der entsprechenden Bremsscheiben gesehen, konfiguriert sein.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehre hat jeder der Beläge ein Reibelement, das zum Drücken gegen die entsprechende Bremsscheibe angepasst ist. Der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt ist an dem Reibelement vorgesehen.
Bevorzugt ist der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt durch eine einfache Konstruktion, wie beispielsweise eine Vertiefung (d. h. eine Nut, ein Schlitz usw.), die in einer Oberfläche des Reibelements ausgebildet ist, konfiguriert. Daher kann die Gesamtdicke des Belags über den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt verringert sein, so dass der Belag eine erhöhte Tendenz aufweisen kann, sich an dem einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt zu verdrehen. Zusätzlich kann ein derartiger einer Verdrehung nachgebender Abschnitt leicht mit einem einfachen Herstellungsprozess geschaffen werden.
Alternativ kann der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt aus einem Werkstoff gefertigt sein, der flexibler als das Werkstoff des anderen Teils des Reibelements ist. Der Werkstoff kann von einer unterschiedliche Art Werkstoff sein oder eine flexiblere Variation des gleichen Werkstoffs oder der gleichen Art Werkstoff sein.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehre hat jeder der Beläge ein Reibelement, das zum Drücken gegen die entsprechende Scheibe angepasst ist, und eine Ankerplatte, die zum Lagern des Reibelements von der Rückseite des Reibelements dient. Der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt ist an der Ankerplatte vorgesehen.
Verwenden der Ankerplatte für den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt erlaubt die größte Kontaktfläche des Reibelements gegen die entsprechende Bremsscheibe. Das Reibelement muss nicht durch Einbau des einer Verdrehung nachgebenden Abschnitts verringert sein. Daher kann die aufbringbare Bremskraft, die an der Bremsscheibe angelegt ist, relativ unverändert sein.
Bevorzugt ist der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt als eine Vertiefung konfiguriert, die in der Ankerplatte ausgebildet ist. Diese Konfiguration für den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt resultiert in einer verhältnismäßig einfachen Konstruktion und kann leicht in der Ankerplatte vorgesehen werden.
Alternativ kann der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt aus einem Werkstoff gefertigt sein, der flexibler als der Werkstoff des anderen Teils (oder des verbleibenden Teils) der Ankerplatte ist. Behandeln oder weiteres Bearbeiten des Werkstoffs in dem einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt, wie beispielsweise Wärmebehandlung usw., kann auch in einem mehr nachgebenden Abschnitt resultieren.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehre hat der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt ein erstes Ende, das an einer radial äußeren Kante jedes Belags endet. Das zweite Ende endet an einer radial inneren Kante jedes Belags.
In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehre ist der Neigungswinkel des einer Verdrehung nachgebenden Abschnitts jedes Belags innerhalb des Bereichs von 35° bis 55° von einer Linie, die sich in die radiale Richtung der Drehachse der Bremsscheibe erstreckt.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehre sind die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des rechten inneren Belags und des linken inneren Belags radial auswärts in die normale oder primäre Drehrichtung der Bremsscheibe geneigt (gewöhnlich der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs zugeordnet). Die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des rechten äußeren Belags und des linken äußeren Belags sind in die vorherrschende Drehrichtung der Bremsscheiben radial inwärts geneigt.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehre werden Verfahren zum Herstellen der Schiebenbremsvorrichtung und zum Bestimmen von Positionen oder Orten zum Anordnen von einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte von Scheibenbremsvorrichtungen gelehrt. Die Verfahren können die nachstehenden Schritte beinhalten:

(1) Vorbereiten eines rechten und linken Paars Beläge, die keine einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte aufweisen.
(2) Auswählen des einen der Beläge, der die höchste Tendenz haben kann, Vibrationen zu erzeugen, und Bestimmen der primären Verdrehrichtung des ausgewählten Belags. Die höchste Tendenz kann beispielsweise basierend auf den verschiedenen Höhen der gemessenen Vibrationen bestimmt werden.
(3) Bestimmen einer Mittellinie, um die der ausgewählte Belag in die primäre Verdrehrichtung verdreht werden kann.
(4) Bestimmen der Position des einer Verdrehung nachgebenden Abschnitts des ausgewählten Belags, so dass der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt sich entlang einer Linie erstreckt, die die Mittellinie schneidet.
(5) Bestimmen der Positionen der einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte der anderen Beläge basierend auf der Position des einer Verdrehung nachgebenden Abschnitts des ausgewählten Belags.

Somit wird gemäß diesen Verfahren die Position des einer Verdrehung nachgebenden Abschnitts des ausgewählten der Beläge, der die höchste Tendenz hat, Vibrationen zu erzeugen, zunächst basierend auf der primären Verdrehrichtung bestimmt, die durch Untersuchungen oder Simulationen erhalten werden kann.
Insbesondere wird die Position des einer Verdrehung nachgebenden Abschnitts des ausgewählten der Beläge bestimmt, um sich entlang einer Linie zu erstrecken, die die Mittellinie der primären Verdrehrichtung schneidet. Daher kann zuverlässig verhindert werden, dass der ausgewählte der Beläge um die Mittellinie der primären Verdrehrichtung verdreht wird. In anderen Worten können die Quietschgeräusche, die durch Vibrationen in die primäre Verdrehrichtung des ausgewählten Belags erzeugt werden können, minimiert oder verringert werden.
Dann werden die Positionen der einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte der anderen Beläge basierend auf der Position des einer Verdrehung nachgebenden Abschnitts des ausgewählten der Beläge und der Beziehung bestimmt, die in Verbindung mit den vorstehenden Aspekten der Scheibenbremsvorrichtungen beschrieben ist. Die Positionen der einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte der anderen Beläge können daher leicht bestimmt werden, um wirksam die Quietschgeräusche zu verringern.
Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind leicht nach dem Lesen der nachstehenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen zu verstehen, in denen:
1 eine vordere Perspektivansicht eines der Beläge einer repräsentativen Bremsvorrichtung ist; und
2 eine schematische Perspektivansicht einer gesamten repräsentativen Bremsvorrichtung ist; und
3 eine Ansicht ist, die die Vorderseite von zwei Paaren Belägen zeigt; und
4 eine vordere Perspektivansicht von einem der Beläge ist, die eine Vibration um eine primäre Biegerichtung und einen ersten Vibrationsmodus darstellt; und
5 eine vordere Perspektivansicht gleichartig zu 4 ist, die aber eine Vibration um eine primäre Verdrehrichtung und einen zweiten Vibrationsmodus darstellt; und
6 eine vordere Perspektivansicht gleichartig zu 4 ist, die aber eine Vibration um eine sekundäre Biegerichtung und einen dritten Vibrationsmodus darstellt; und
7 ein Graph ist, der eine Beziehung zwischen den Frequenzen der Quietschgeräusche, die in verschiedenen Vibrationsmodi erzeugt werden, zeigt; und
8 ein Graph ist, der das Auftreten der Erzeugung von Quietschgeräuschen, die durch eine repräsentative Bremsvorrichtung erzeugt werden, im Vergleich mit dem Auftreten der Erzeugung von Quietschgeräuschen zeigt, die durch die bekannte Scheibenbremsvorrichtung erzeugt werden, und
9 eine hintere Perspektivansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines der Beläge einer repräsentativen Bremsvorrichtung ist.
(ERSTES REPRÄSENTATIVES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL)
Ein erstes repräsentatives Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 1 bis 8 beschrieben. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, hat eine repräsentative Scheibenbremsvorrichtung 1 vier Beläge 2 und eine rechte und eine linke Bremsscheibe (Rotor) D. Die rechte und die linke Bremsscheibe D sind zum entsprechenden Verbinden oder Zusammenschalten mit einem rechten Rad und einem linken Rad eines Automobils (nicht gezeigt) angepasst, um die Drehung des rechten Rads und des linken Rads steuerbar zu beschränken. Die rechten Paare Beläge 2 sind zum Drücken gegen die rechte Bremsscheibe D angepasst und sind nachstehend als Beläge 2a und 2b bezeichnet. Gleichermaßen sind das linke Paar Beläge 2 zum Drücken gegen die linke Bremsscheibe D angepasst und sind nachstehend als Beläge 2c und 2d bezeichnet.
Obwohl in den Zeichnungen nicht gezeigt, hat die Scheibenbremsvorrichtung 1 ferner eine erste Halterung und eine zweite Halterung. Die erste Halterung ist an einen Automobilkörper an der Seite des rechten Rads angebracht, um die Beläge 2a und 2b zu tragen. Die erste Halterung ist angepasst, um den Belägen 2a und 2b zu erlauben, sich in Richtungen parallel zu der Drehachse der rechten Scheibe D zu bewegen. Die zweite Halterung ist an einen Automobilkörper an der Seite des linken Rads angebracht, um die Beläge 2c und 2d zu lagern. Die zweite Halterung ist angepasst, um den Belägen 2c und 2d zu erlauben, sich in Richtungen parallel zu der Drehachse der linken Scheibe D zu bewegen.
Obwohl ebenso in den Zeichnungen nicht gezeigt, hat die Scheibenbremsvorrichtung 1 ferner eine Druckvorrichtung zum Drücken der Beläge 2a und 2b gegen die rechte Scheibe D. Die Scheibenbremsvorrichtung 1 hat ferner eine Druckvorrichtung zum Drücken der Beläge 2c und 2d gegen die linke Scheibe D. Jede Druckvorrichtung hat einen Sattel, der durch eine von der ersten und der zweiten Halterung getragen wird, so dass der Sattel sich in Richtungen parallel zu der Drehachse der rechten oder der linken Scheibe D bewegen kann. Jeder Sattel hat einen Kolben, der angepasst ist, um die Beläge 2a und 2c (an der Innenseite in Bezug auf die Bremsscheibe D angeordnet) gegen die entsprechende rechte und linke Scheibe D zu drücken. Jeder Sattel hat ferner Haltepratzen, die angepasst sind, um die Beläge 2b und 2d (an der Außenseite in Bezug auf die Scheiben D angeordnet) gegen die entsprechende rechte und linke Scheibe D zu drücken.
Wie in 1 gezeigt ist, hat jeder der Beläge 2 ein Reibelement 3 und eine Ankerplatte 4. Die Ankerplatte 4 ist typischerweise aus Metall gefertigt und dient zum Tragen des Reibelements 3 von der Rückseite. Das Reibelement 3 hat eine im Wesentlichen flache plattenartige Anordnung und hat eine Druckfläche 30, die an der Vorderseite angeordnet ist. Die Druckfläche 30 ist angepasst, gegen die Fläche der Bremsscheibe D gedrückt zu werden, so dass die Druckfläche 30 reibend auf der Oberfläche der Scheibe D gleitet, um eine Bremskraft aufzubringen. Zum Zwecke der Erläuterung sind die Reibelemente 3 der Beläge 2a, 2b, 2c und 2d entsprechend als Reibelemente 3a, 3b, 3c und 3d bezeichnet.
Wie in 1 gezeigt ist, hat das Reibelement 3 einen einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt 5, der das Verdrehen des Reibelements 3 um den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt 5 erleichtert. In diesem repräsentativen Ausführungsbeispiel ist der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5 als eine Vertiefung konfiguriert, die in der Druckfläche 30 ausgebildet ist. Die Vertiefung erstreckt sich relativ zu der radialen Richtung R schräg um einen Winkel θ. Insbesondere erstreckt sich der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5 zwischen der äußeren Kante (die obere Kante in 1, die am Weitesten von der Drehachse der Scheibe D entfernt ist) und der inneren Kante (die Bodenkante in 1, die am Nächsten zu der Drehachse der Scheibe D ist) der Druckfläche 30. Zusätzlich erstreckt sich der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5 in die Umfangsrichtung der Scheibe D über die Druckfläche 30 (linke Kante zur rechten Kante in 1). In anderen Worten erstreckt sich der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5 relativ zu der radialen Richtung R und ebenso relativ zu der Umfangsrichtung der Scheibe D schräg.
Um Quietschgeräusche wirksam zu verringern, kann der Winkel θ derartig bestimmt werden, dass der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5 sich erstreckt, um die Richtung einer Mittellinie 61 (Verdrehmitte, wie in 5 gezeigt ist) zu schneiden, um die der Belag 2 möglicherweise während dem Bremsbetrieb verdreht wird, wenn kein der Verdrehung nachgebender Abschnitt 5 vorgesehen wäre. Andererseits kann der Winkel θ so bestimmt sein, dass der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5 sich entlang einer Linie erstreckt, die symmetrisch zu der Mittellinie 61 in Bezug auf die Mitte der Druckfläche 30 ist (einschließlich senkrecht zu der Mittellinie 61). Zum Zwecke der Erläuterung sind die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 der Beläge 2a, 2b, 2c und 2d jeweils als einer Verdrehung nachgebende Abschnitte 5a, 5b, 5c und 5d bezeichnet. In dem repräsentativen Ausführungsbeispiel können sich die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5a und 5b der Beläge 2a und 2b aufwärts erstrecken, wenn sie sich nach rechts bei Sicht von der Seite der Druckflächen 30 bewegen (wie ebenso in 3 gezeigt ist). Die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5c und 5d der Beläge 2c und 2d können sich abwärts erstrecken, wenn sie sich von der Seite der Druckflächen 30 gesehen nach rechts bewegen (ebenso in 3 gezeigt). Daher können die Beläge 2a bis 2d in dem repräsentativen Ausführungsbeispiel im Allgemeinen zwei unterschiedliche Arten von Belägen haben.
Bevorzugt ist der Winkel θ innerhalb des Bereichs von 35° bis 55° bestimmt. Die Ergebnisse unserer Untersuchungen haben gezeigt, dass dieser Bereich wirksam einen Bruch des Reibelements 3 unterbindet und Quietschgeräusche verringert, die durch die Beläge erzeugt werden.
Die Beläge 2a bis 2d sind relativ zu den Scheiben D, wie in 2 gezeigt ist, angeordnet. Abschnitte 5a und 5c der Beläge 2a und 2b sind innerhalb (durch „INNEN” bezeichnet) der Scheiben D positioniert (zu der Innenseite des Fahrzeugkörpers). Die Abschnitte 5a und 5c sind in entgegengesetzte Richtungen relativ zu den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitten 5b und 5d der Beläge 2b und 2d geneigt. Abschnitte 5b und 5d sind außerhalb (durch „AUSSEN” bezeichnet) der Scheiben D positioniert (zu der Außenseite des Fahrzeugkörpers). Zusätzlich erstrecken sich die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5a und 5c der inneren Beläge 2a und 2d parallel zueinander (d. h. in die gleiche Richtung geneigt). Als ein Ergebnis erstrecken sich die Abschnitte 5b und 5d der äußeren Beläge 2b und 2d ebenfalls parallel zueinander (d. h. in die gleiche Richtung geneigt).
Wie vorstehend erläutert, können die Quietschgeräusche eines Belags durch verschiedene Vibrationsmodi des Belags erzeugt werden, wie in 4 bis 6 gezeigt ist.
In dem Fall des Belags 2 des repräsentativen Ausführungsbeispiels kann der Belag 2 um eine im Allgemeinen vertikale Linie 60 (Bereiche, die durch eine Schraffur gekennzeichnet sind) in dem ersten Vibrationsmodus vibrieren, wie in 4 gezeigt ist. Der Belag 2 kann um die Mittellinie 61 (relativ zu der radialen Richtung der Scheibe D geneigt) in dem zweiten Vibrationsmodus vibrieren, wie in 5 gezeigt ist.
6 zeigt, dass der Belag 2 ebenso um zwei getrennte im Allgemeinen vertikale Linien 62 und 63 in dem dritten Vibrationsmodus ebenfalls vibrieren kann.
Der erste, zweite und dritte Vibrationsmodus können deutliche Quietschgeräusche P1, P2 und P3 erzeugen. Die drei Geräusche können verschiedenen Frequenzen haben, wie in 7 gezeigt ist. Beispielsweise können die Quietschgeräusche P1, P2 bzw. P3 Frequenzen von ungefähr 4000 Hz, 6000 Hz bzw. 8000 Hz aufweisen.
In dem repräsentativen Ausführungsbeispiel kann der Winkel θ auf die nachstehende Weise bestimmt werden:
Erstens werden Beläge, die den Belägen 2a bis 2d entsprechen, aber die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 nicht beinhalten, vorbereitet oder angenommen. Dann wird durch Untersuchungen oder Simulationen einer der Beläge, der die höchste Tendenz hat, Vibrationen zu erzeugen (in die primäre Verdrehrichtung), ausgewählt. Die höchste Tendenz kann beispielsweise basierend auf der Höhe der Vibrationen oder der Häufigkeit der Vibrationen, die einen bestimmten Geräuschschwellwert überschreiten, bestimmt werden. Während den Simulationen können die Eigenschaften der Scheiben D und die Positionen zum Beschränken der Bewegung der Beläge als Parameter ausgewählt werden. Insbesondere können die Konfigurationen der Scheiben D als Parameter hinsichtlich der Eigenschaften der Scheiben ausgewählt werden. Die Positionen der Beläge, in denen die Kolben oder Haltepratzen der Sättel eine Druckkraft gegen die Beläge aufbringen, oder die Positionen der Beläge, an denen die Beläge durch die Halterungen gelagert sind, können als Parameter hinsichtlich der Positionen zum Beschränken der Bewegung der Beläge ausgewählt werden.
Durch Untersuchungen oder Simulationen wird die Richtung, in die die ausgewählten Beläge am wahrscheinlichsten verdrehen, bestimmt. Somit ist der zweite Vibrationsmodus in den Untersuchungen verwirklicht oder in den Simulationen angenommen, um die primäre Verdrehrichtung des zweiten Vibrationsmodus zu bestimmen. Basierend auf der erhaltenen primären Verdrehrichtung wird die Mittellinie 61 (Verdrehmitte) für die Beläge 2 bestimmt.
Danach wird der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5 für den ausgewählten Belag bestimmt, so dass er sich quer erstreckt und die Mittellinie 61 schneidet. Beispielsweise kann der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5 symmetrisch in Bezug auf die Mitte der Fläche 30 (siehe 1) sein oder kann sich im Wesentlichen senkrecht zu der Mittellinie 61 erstrecken.
Nach der Bestimmung des einer Verdrehung nachgebenden Abschnitts 5 des ausgewählten Belags wird der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5 des anderen Belags wie vorstehend beschrieben bestimmt. Somit werden der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5 des inneren Belags 2a (2c) und der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5 des äußeren Belags 2b (2d) bestimmt, so dass sie in zueinander entgegengesetzte Richtungen geneigt sind. Zusätzlich werden der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5a des rechten inneren Belags 2a und der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5c des linken inneren Belags 2c bestimmt, so dass sie in die gleiche Richtung geneigt sind (im Einbauzustand gesehen). Andererseits werden der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5b des rechten äußeren Belags 2b und der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5d des linken äußeren Belags 2d bestimmt, so dass sie in die gleiche Richtung geneigt sind. Auf diese Weise kann die Neigungsrichtung von allen Belägen 2 bestimmt werden, so dass ihre einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 sich quer zu ihren entsprechenden Mittellinien der primären Verdrehrichtungen erstrecken.
Weitere Untersuchungen sind ausgeführt worden, um die Erzeugung von Quietschgeräuschen während dem Bremsbetrieb der entsprechenden Bremsescheiben 1 zu beurteilen. Die Ergebnisse der Untersuchungen sind in 8 gezeigt. Die Ordinate repräsentiert die Zahl der Zeiten, mit der die Erzeugung von Quietschgeräuschen einen vorgegebenen akustischen Level während einer vorgegebenen Zahl von Bremsbetrieben überschreitet. L und R bezeichnen die Werte der linken Beläge 2 bzw. der rechten Beläge 2. C1 bezeichnet die Zahl der Zeiten, bei denen die Geräusche bei den Belägen der bekannten Bremsescheiben erzeugt worden wären, die keine einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte entsprechend dem repräsentativen Ausführungsbeispiel haben. C2-R und C2-L bezeichnen die Zahl der Beläge, wenn die Beläge entsprechend den Belägen 2c und 2d, die jeder einer Verdrehung nachgebende Abschnitte 5 haben, die aufwärts in die linke Richtung (von der Seite der Druckfläche 30 gesehen) geneigt sind, ebenfalls als Beläge 2a und 2b verwendet werden. Insbesondere bezeichnet C2-R die Höhe der Geräuscherzeugung für die rechten Beläge und C2-L bezeichnet die Höhe der Geräuscherzeugung für die linken Beläge.
Wie aus 8 gesehen werden kann, ist das Auftreten von Quietschgeräuschen einer Belagkonfiguration C1 größer als irgend eine der anderen Belagkonfigurationen L, R, C2-R und C2-L. Dies weist darauf hin, dass die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 wirksam im Verringern der gesamten Erzeugung von Quietschgeräuschen ist. Obwohl die Frequenz des Auftretens von C2-R größer als die Frequenz des Auftretens von C2-L ist, sind die Konfiguration R und die Konfiguration L im Wesentlichen einander gleich. Dies weist darauf hin, dass die symmetrische Anordnung der einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 zwischen der einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 der rechten Beläge 2 und der einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 der linken Beläge 2 wirksam im Verringern der Erzeugung von Quietschgeräuschen für beide ist, die rechten Beläge 2 und die linken Beläge 2. Wenn alle vier Beläge bei Sicht von der Seite der Druckfläche 30 die gleiche Orientierung der einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 haben (beispielsweise aufwärts zu der linken Richtung gleichermaßen zu den Belägen 2c und 2d in 3), wird eine Seite des Fahrzeugs mehr Quietschgeräusche als die andere Seite erzeugen. Dies ist in dem Fall angedeutet, in dem C2-R mehr Quietschgeräusche als C2-L erzeugt.
Wie vorstehend beschrieben ist, erstreckt sich der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5 jedes Belags 2 gemäß der repräsentativen Scheibenbremsvorrichtung 1 relativ zu der Umfangsrichtung oder der radialen Richtung der Scheibe D schräg. Zusätzlich sind der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5 der inneren Beläge 2a und 2c in die entgegengesetzte Richtung relativ zu der geneigten Richtung der äußeren Beläge 2b und 2d geneigt, wie in 2 gezeigt ist.
Daher sind die Beläge 2 angepasst, um um ihre entsprechenden einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 verdreht werden zu können. Die Erzeugung von gekoppelten Vibrationen zwischen den inneren Belägen 2a und 2c und den entsprechenden äußeren Belägen 2b und 2d können verringert oder minimiert werden, da die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 der inneren Beläge 2a und 2c in die entgegensetzte Richtung relativ zu der Neigung der einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 der äußeren Beläge 2b und 2d geneigt sind. Als ein Ergebnis kann die Erzeugung von Quietschgeräuschen durch Vibrationen um die primäre Verdrehrichtung wirksam verringert werden.
Zusätzlich erstrecken sich der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5a des rechten inneren Belags 2a und der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5c des linken inneren Belags 2c im Wesentlichen parallel zueinander in die gleiche Richtung, wie in 2 gezeigt ist. Ferner erstrecken sich der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5b des rechten äußeren Belags 2b und der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5d des linken äußeren Belags 2d in die gleiche Richtung oder parallel zueinander. Somit sind die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5a und 5b der rechten Beläge 2a und 2b und die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5c und 5d der linken Beläge 2c und 2d symmetrisch in Bezug auf die Mittellinie (Längsachse) des Automobils angeordnet.
Es ist bekannt, dass die Quietschgeräusche durch viele verschiedene Faktoren erzeugt werden können. Die Eigenschaft der Bremsscheiben, z. B. die Eigenfrequenzvibrationen der Scheibe, ist einer der Faktoren. Im Allgemeinen sind die Eigenschaften der rechten Seite der Scheibe und die Eigenschaften der linken Seite der Scheibe symmetrisch zueinander.
Gemäß diesem repräsentativem Ausführungsbeispiel sind die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5a und 5b der rechten Beläge 2a und 2b und die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5c und 5d der linken Beläge 2c und 2d symmetrisch zueinander angeordnet, wie vorstehend beschrieben ist. Daher können die Quietschgeräusche wirksam verringert werden. Die Quietschgeräusche, die an dem rechten Rad erzeugt werden können, können wirksam verringert werden, während die Quietschgeräusche, die an dem linken Rad erzeugt werden können, ebenso wirksam verringert werden können.
Aus mindestens den vorstehenden Gründen kann die repräsentative Scheibenbremsvorrichtung 1 die Quietschgeräusche verringern, die durch Vibrationen in die primäre Verdrehrichtung erzeugt werden können.
Des Weiteren sind gemäß dem repräsentativen Ausführungsbeispiel die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 als Vertiefungen konfiguriert, die in den Flächen der Reibelemente 3 ausgebildet sind. In anderen Worten sind die Dicken der Beläge 2 entlang der einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 verringert, was es erlaubt, die Beläge 2 leicht um die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 zu verdrehen. Zusätzlich erlaubt Konfigurieren der einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 als Vertiefungen eine verhältnismäßig einfache Konstruktion und können leicht vorgesehen werden.
Untersuchungen und/oder Simulationen können den Neigungswinkel der einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 bestimmen. Der Belag, der die größte Vibration erzeugt, wird als erstes ausgewählt. Dann wird die primäre Verdrehlinie 61 (siehe 5) des ausgewählten Belags bestimmt. Der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5 ist festgesetzt, so dass er die primäre Verdrehrichtung schneidet. Nachdem der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 5 des ausgewählten Belags bestimmt worden ist, können die verbleibenden einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 der anderen Beläge basierend auf dem einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt 5 des ausgewählten Belags bestimmt werden. Als ein Ergebnis können die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 leicht bestimmt werden, um die Vibrationen in die entsprechenden primären Verdrehrichtungen der Beläge 2 wirksam zu verringern.
(ZWEITES REPRÄSENTATIVES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL)
Ein zweites repräsentatives Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Das zweite repräsentative Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen das gleiche wie das erste repräsentative Ausführungsbeispiel mit Ausnahme des Orts des einer Verdrehung nachgebenden Abschnitts. Anstelle eines einer Verdrehung nachgebenden Abschnitts 5, der in dem Reibelement 3 angeordnet ist, hat das zweite repräsentative Ausführungsbeispiel einen einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt 7, der in der Ankerplatte 4 ausgebildet ist. Nur ein Belag 2 ist in 9 gezeigt und dieser Belag entspricht dem Belag 2, der in 1 des vorstehenden Ausführungsbeispiels gezeigt ist. Da der Belag 2 des zweiten repräsentativen Ausführungsbeispiels nicht den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt hat, der in der Druckfläche des Reibelements 3 ausgebildet ist, hat die Druckfläche 3 des zweiten repräsentativen Ausführungsbeispiels eine verhältnismäßig breitere Druckfläche als die Druckfläche des Reibelements 3 des ersten repräsentativen Ausführungsbeispiels.
Gleichermaßen zu dem einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt 5 des ersten repräsentativen Ausführungsbeispiels ist der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 7 als eine Vertiefung konfiguriert, die in der Ankerplatte 4 ausgebildet ist. Zusätzlich ist der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 7 relativ zu der radialen Richtung der Scheibe D um einen Winkel θ' geneigt. Der Winkel θ' erstreckt sich zwischen der äußeren radialen Kante (obere Kante in 9) und der inneren radialen Kante (Bodenkante in 9) der Fläche der Ankerplatte 4 schräg. Um die Quietschgeräusche wirksam zu verringern, kann der Winkel θ' so bestimmt sein, dass der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 7 sich in eine Richtung entgegengesetzt der Richtung der Mittellinie 61 (Verdrehmitte) erstreckt. Wie in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist die Mittellinie 61 die Verdrehmitte, um die der Belag 2 während einem Bremsbetrieb möglicherweise verdreht wird, wie in 5 gezeigt ist, wenn keine einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte vorgesehen sind. Andererseits kann der Winkel θ' so bestimmt sein, dass der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 7 sich entlang einer Linie erstreckt, die symmetrisch zu der Mittellinie 61 in Bezug auf die Mitte der Druckfläche 30 oder senkrecht zu der Mittellinie 61 ist. Bevorzugt wird der Winkel θ' innerhalb des Bereichs von 35° bis 55° von der radial äußeren Richtung bestimmt.
Der Betrieb und die Wirkungen des zweiten repräsentativen Ausführungsbeispiels sind im Wesentlichen die gleichen wie die des ersten repräsentativen Ausführungsbeispiels. Insbesondere wird, da der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 7 als eine Vertiefung konfiguriert ist, die in der Ankerplatte 4 ausgebildet ist, die Gesamtdicke des Belags 2 entlang des einer Verdrehung nachgebenden Abschnitts 7 verringert, was dem Belag 2 erlaubt, leicht um den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt verdreht zu werden. Zusätzlich ist der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 7, der als eine Vertiefung konfiguriert ist, eine verhältnismäßig einfache Konstruktion und kann leicht vorgesehen werden. Da der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt 7 in der Ankerplatte 4 ausgebildet ist, ist die Fläche der Pressfläche 30 des Reibelements 3 nicht verringert, um den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt 7 vorzusehen. Daher kann die Bremskraft, die an der Scheibe D angelegt ist, durch Vorsehen eines einer Verdrehung nachgebenden Abschnitts 7 nicht verringert werden.
(WEITERE MÖGLICHE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE)
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehenden repräsentativen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann auf verschiedenen Wegen modifiziert werden:

(1) Obwohl die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte 5 und 7 als eine Vertiefung in den repräsentativen Ausführungsbeispielen konfiguriert sind, können sie durch Teile ersetzt werden, die flexibler als die anderen Teile des Reibelements 3 oder der Ankerplatte 4 sind.
(2) Obwohl das Reibelement 3 als eine einzige flache Platte in dem ersten repräsentativen Ausführungsbeispiel konfiguriert ist, kann das Reibelement 3 in zwei Teile aufgeteilt sein und der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt kann als Schlitz oder Raum, der zwischen zwei Teilen ausgebildet ist, konfiguriert sein.
(3) Obwohl die Ankerplatte 4 als eine einzige flache Platte in dem ersten repräsentativen Ausführungsbeispiel konfiguriert ist, kann die Ankerplatte 4 in zwei Teile geteilt sein und der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt als Schlitz oder Raum, der zwischen zwei Teilen ausgebildet ist, konfiguriert sein.
(4) Obwohl die Bremsscheibenvorrichtung hinsichtlich linker und rechter Sätze von Scheiben und Belägen beschrieben ist, kann die Erfindung mit einer einzigen Bremsscheibe und einem Paar Belägen, d. h. für eine Motorradanwendung, verwendet werden. In dieser Art von Ausführungsbeispiel hat der Belag, der die Haltepratzen des Sattels (typischerweise der äußere Belag) direkt kontaktiert, einen einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt, der von einem radial äußeren Ort zu einem radial inneren Ort abgewinkelt ist, wenn die Scheibe in die vorherrschende Richtung der Drehung dreht (d. h. die Vorwärtsrichtung von Automobilien, Motorrädern usw.). Der Belag, der direkt den Kolben des Sattels (typischerweise der innere Belag) kontaktiert, hat einen einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt, der von einem radial inneren Ort zu einem radial äußeren Ort abgewinkelt ist, wenn die Scheibe in die vorherrschende Richtung der Drehung dreht (d. h. die Vorwärtsrichtung von Automobilen, Motorrädern usw.). Der Belag, der direkt den Kolben des Sattels (typischerweise der innere Belag) kontaktiert, hat einen einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt, der von einem radial inneren Ort zu einem radial äußeren Ort abgewinkelt ist, wenn die Scheibe in die vorherrschende Richtung dreht (siehe entweder linke oder rechte Seite von 2). Die einzige Bremsscheibe und das Paar Beläge, die auf diese Weise beschrieben sind, können auch in Nicht-Fahrzeuganwendungen verwendet werden, wie beispielsweise für eine Antriebswellennotbremse.
(5) Obwohl ein einziger der Verdrehung nachgebender Abschnitt auf entweder der Reibseite oder der Ankerplattenseite eines Belags gezeigt ist, können mehr als ein der Verdrehung nachgebender Abschnitt eingesetzt werden. Eine flachere Vertiefung kann beispielsweise in beiden, der Ankerplattenseite des Belags und der Reibseite des Belags, verwendet werden. Andere Kombinationen sind ebenso verfügbar. Beispielsweise kann eine Ankerplatte aus einem Kompositwerkstoff, der eine einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt in der Platte beinhaltet hat, und eine Vertiefung in der Reibseite des Belags ebenso wie andere Kombinationen, die einem Fachmann offensichtlich sind, verwendet werden.
(6) Obwohl der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt als sich über den gesamten Belag in einer ununterbrochenen Vertiefung in dem repräsentativen Ausführungsbeispiel gezeigt ist, kann jegliche Geometrie, die eine erhöhte Fähigkeit des Belags erlaubt, sich um den nachgebenden Abschnitt zu verdrehen, verwendet werden. Beispielsweise kann eine unterbrochene Vertiefung oder Abschnitte, die sich nur über einen Teil des Belags erstrecken, usw. als einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte verwendet werden.

Eine Scheibenbremsvorrichtung (1) hat ein Paar Bremsscheiben (D) und ein rechtes und ein linkes Paar Beläge (2a, 2b, 2c, 2d). Jeder Belag hat einen einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt (5, 7), der sich entlang einer Linie erstreckt, die um einen Winkel (θ, θ') relativ zu einer radialen Richtung der entsprechenden Bremsscheibe geneigt ist. Der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt erleichtert das Verdrehen des Belags um den nachgebenden Abschnitt. Die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des rechten inneren Belags (2a) und des linken inneren Belags (2c) sind in entgegengesetzte Richtungen relativ zu den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitten des rechten äußeren Belags (2b) und des rechten inneren Belags (2d) geneigt. Die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte des rechten inneren Belags und des linken inneren Belags sind im Wesentlichen in die gleiche Richtung miteinander geneigt.

Claims

Scheibenbremsvorrichtung (1) mit: mindestens einem Paar Bremsscheiben (D), die angeordnet und konstruiert sind, um mit einem rechten Fahrzeugrad und einem linken Fahrzeugrad zusammengeschaltet zu sein, wobei jede Bremsscheibe ferner; eine Drehachse und eine innere Bremsscheibenfläche und eine äußere Bremsscheibenfläche hat, einem rechten Paar Beläge (2a, 2b) und einem linken Paar Beläge (2c, 2d), die angeordnet und konstruiert sind, um Bremskräfte gegen entsprechende Bremsscheiben (D) aufzubringen; wobei das rechte Paar Beläge einen inneren rechten Belag (2a) und einen äußeren rechten Belag (2b) hat, die in Gleitkontakt mit der inneren Bremsscheibenfläche bzw. der äußeren Bremsscheibenfläche der Bremsscheibe des rechten Fahrzeugrads sind; das linke Paar Beläge einen linken inneren Belag (2c) und einen linken äußeren Belag (2d) hat, die in Gleitkontakt mit der inneren Bremsscheibenfläche bzw. der äußeren Bremsscheibenfläche der Bremsscheibe des linken Fahrzeugrads angeordnet sind; jeder der Beläge (2a, 2b, 2c, 2d) einen einzigen einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt (5; 7) hat, der sich entlang einer Linie erstreckt, die relativ zu einer radialen Richtung (R) der entsprechenden Bremsscheibe geneigt ist, um das Verdrehen des Belags um den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitt (5; 7) zu erleichtern; die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte (5; 7) des rechten inneren Belags (2a) und des linken inneren Belags (2c) in entgegengesetzte Richtungen zu den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitten des rechten äußeren Belags (2b) bzw. des linken äußeren Belags (2d) geneigt sind; und die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte (5; 7) des rechten inneren Belags (2a) und des linken inneren Belags (2c) im Wesentlichen miteinander in die gleiche Richtung geneigt sind, wobei die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte (5; 7) des rechten inneren Belags (2a) und des linken inneren Belags (2c) radial auswärts in die Drehrichtung der Bremsscheiben (D) geneigt sind, und wobei die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte (5; 7) des rechten äußeren Belags (2b) und des linken äußeren Belags (2d) radial inwärts in die Drehrichtung der Bremsscheiben (D) geneigt sind.
Scheibenbremsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt (5; 7) jedes Belags (2a, 2b, 2c, 2d) sich durch im Wesentlichen eine Mitte des Belags in eine Richtung parallel zu der Drehachse der entsprechenden Bremsscheibe (D) gesehen erstreckt.
Scheibenbremsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte (5; 7) des rechten inneren Belags (2a) und des linken inneren Belags (2c) im Wesentlichen symmetrisch zu den einer Verdrehung nachgebenden Abschnitten des rechten äußeren Belags (2b) und des linken äußeren Belags (2d) in Bezug auf die Mitten der entsprechenden Beläge in die Richtung parallel zu der Drehachse der entsprechenden Bremsscheibe (D) gesehen konfiguriert sind.
Scheibenbremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder der Beläge (2a, 2b, 2c, 2d) ferner ein Reibelement (3) hat, das zum Drücken gegen die entsprechende Bremsscheibe (D) angeordnet und konstruiert ist, wobei der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt (5; 7) in dem Reibelement (3) vorgesehen ist.
Scheibenbremsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt (5) als eine Vertiefung konfiguriert ist, die in einer Fläche (30) des Reibelements (3) ausgebildet ist.
Scheibenbremsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt (5) aus einem Werkstoff gefertigt ist, der flexibler als ein Werkstoff eines übrigen Teils des Reibelements (3) ist.
Scheibenbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jeder der Beläge (2a, 2b, 2c, 2d) ferner ein Reibelement (3), das zum Drücken gegen die entsprechende Bremsscheibe (D) angeordnet und konstruiert ist, und eine Ankerplatte (4) hat, die zum Tragen des Reibelements (3) an einer Rückseite des Reibelements (3) angeordnet und konstruiert ist, und wobei der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt (7) in der Ankerplatte (4) vorgesehen ist.
Scheibenbremsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt (7) als eine Vertiefung konfiguriert ist, die in der Ankerplatte (4) ausgebildet ist.
Scheibenbremsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt (7) aus einem Werkstoff gefertigt ist, der flexibler als ein Werkstoff eines übrigen Teils der Ankerplatte (4) ist.
Scheibenbremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt (5; 7) ein erstes Ende, das an einer radial äußeren Kante jedes der Beläge (2a, 2b, 2c, 2d) endet, und ein zweites Ende hat, das an einer radial inneren Kante jedes der Beläge (2a, 2b, 2c, 2d) endet.
Scheibenbremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt (5; 7) jeder der Beläge (2a, 2b, 2c, 2d) relativ zu einer radialen Richtung (R) der entsprechenden Bremsscheibe (D) um einen Winkel (θ, θ') innerhalb eines Bereichs von 35° bis 55° geneigt ist.
Verfahren zum Herstellen der Scheibenbremsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit: Vorbereiten eines rechten und linken Paars Beläge (2a, 2b, 2c, 2d), die keine einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte (5; 7) haben; Auswählen eines der Beläge, der eine höhere Tendenz, Vibrationen zu erzeugen, als die anderen Beläge hat; Bestimmen einer primären Verdrehrichtung des ausgewählten Belags; Bestimmen einer Mittellinie (61), um die der ausgewählte Belag in die primäre Verdrehrichtung verdrehbar ist; und Bestimmen einer Position eines einer Verdrehung nachgebenden Abschnitts (5; 7) des ausgewählten Belags, so dass der einer Verdrehung nachgebende Abschnitt (5; 7) sich entlang einer Linie erstreckt, die die Mittellinie schneidet; Bestimmen der Positionen der einer Verdrehung nachgebenden Abschnitte der anderen Beläge basierend auf der Position des einer Verdrehung nachgebenden Abschnitts (5; 7) des ausgewählten Belags.