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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine motorbetriebene (z.B. elektromotorgetriebene) Bremse mit mehreren Belägen (anders ausgedrückt: motorgetriebene Mehrbelag-Bremse) und insbesondere eine motorbetriebene Bremse mit mehreren Belägen zum Erzielen einer gewünschten großen Bremskraft aus einer Motorbetätigungskraft, die im Vergleich zur bezogenen Technik klein ist.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Motorbetriebene Bremsen werden als Bremsen der nächsten Generation für das Kombibremssystem und das Brake-by-Wire(bzw. „Bremsen per Draht“, BBW)-System von Fahrzeugen (z.B. von Kraftfahrzeugen) verwendet, weil sie im Vergleich zu hydraulischen Bremsen eine schnelle Ansprechgeschwindigkeit haben und präzise gesteuert werden können.
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Das Kombibremssystem, ein System, das hydraulische Bremsen für Vorderräder und motorbetriebene (z.B. elektromotorgetriebene) Bremsen für Hinterräder verwendet, hat den Vorteil, dass im Vergleich zu bestehenden hydraulischen Systemen der Aufbau einfach ist mit verbesserter Bremskraft und verbessertem Ansprechverhalten und die Bremskraft einfach zu steuern ist.
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Das Brake-by-Wire(BBW)-System, ein System, das motorbetriebene Bremsen benutzt, die an allen Vorderrädern und Hinterrädern montiert sind, hat den Vorteil, dass es eine Bremsdistanz reduzieren und eine Stabilität beim Bremsen erhöhen kann, weil es unabhängig und präzise die Bremskräfte für die Räder steuern kann und im Vergleich zu hydraulischen Typen die Bremskräfte leicht steuern kann.
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Allerdings haben motorbetriebene Bremsen der bezogenen Technik, die in jenen System verwendet werden, eine Beschränkung, da sie ein großes Motordrehmoment, das proportional zu einer Bremskraft ist, benötigen, um eine große Bremskraft zu erzeugen, und dementsprechend sollte die Ausgangsleistung und Größe von Motoren erhöht werden. Folglich gibt es ein Problem, da diese nachteilig sind was die Kosten und das Package (bzw. die Anordnung der Komponenten/Baugruppen) angeht und ebenfalls nachteilig sind was das Gewicht angeht, weil die Motoren aufgrund der Erhöhung der erforderlichen Bremskraft in der Größe vergrößert werden sollten.
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Die Informationen, welche in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
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DE 199 00 029 A1 betrifft eine elektromechanische Radbremsvorrichtung mit einem Antrieb, mit einem Hebel, der an einem Widerlager schwenkbar abgestützt ist und an dem der Antrieb mit Abstand vom Widerlager angreift, und mit einem Reibbremsbelag, der mit Abstand vom Widerlager am Hebel abgestützt ist und durch Verschwenken des Hebels an einem mit einem Fahrzeugrad drehfest verbundenen Bremskörper andrückbar ist, in welcher der Hebel als Winkelhebel ausgebildet ist. Die Radbremsvorrichtung ist insbesondere zur Verwendung an Kraftfahrzeugen vorgesehen.
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US 6 135 243 A betrifft eine Vorrichtung zum Bremsen eines Roboterarms, der elastisch verformbare Bremsbeläge verwendet, die unter Verwendung einer Schwenkbewegung in Eingriff stehen. Die elastisch verformbaren Bremsbeläge schwenken in Richtung der Drehung in Richtung eines rotierenden Elements, so dass Reibungskräfte zwischen dem rotierenden Element bewirken, dass der Bremsbelag das rotierende Element bindet.
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DE 203 14 822 U1 betrifft eine Anzimutbremse für Windkraftanlagen, mit mindestens zwei an einer gemeinsamen Bremsscheibe angeordneten Bremsbackenpaaren, denen jeweils ein Aktor zugeordnet ist.
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KR 10 0 837 974 B1 betrifft eine Scheibenbremsvorrichtung, die in der Lage ist, eine Funktion einer doppeltwirkenden Struktur als einfachwirkende Struktur zu implementieren.
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KR 10 2005 0 119 382 A betrifft eine Bremsbaugruppe, die aus einer Struktur wie einem erstklassigen Hebel besteht. Die Bremsbaugruppe sollte in der Lage sein, die Größe des Bremskraftverstärkers zu verringern und gleichzeitig die Bremskraft zu verbessern.
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Erläuterung der Erfindung
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine aktorbetriebene (z.B. elektromotorbetriebene) Bremse mit mehreren Belägen (anders ausgedrückt: eine aktorbetriebene Mehrbelag-Bremse) bereitzustellen, die eine gewünschte große Bremskraft erzeugen kann mittels einer Aktorbetätigungskraft, die im Vergleich zur bezogenen Technik klein ist.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine aktorbetriebene Bremse mit mehreren Belägen aufweisen: ein Drehmomentelement, eine Spindel, die durch eine Antriebskraft von einem Aktor (z.B. einem Elektromotor) betätigt wird, eine Scheibenanpressanordnung die einen ersten Hebel und einen zweiten Hebel aufweist, wobei ein jedes eine Ende von dem ersten Hebel und dem zweiten Hebel mit der Spindel verbunden ist und wobei der erste Hebel und der zweite Hebel gleichzeitig beide Seiten einer Bremsscheibe anpressen, indem die Spindel den ersten Hebel und den zweiten Hebel näher zueinander bewegt, wenn die Spindel sich dreht, sowie eine Bremsbelaganordnung, die wenigstens zwei erste Beläge, welche an gegenüberliegenden ersten Seiten des ersten Hebels befestigt sind, und wenigstens zwei zweite Beläge aufweist, welche an gegenüberliegenden ersten Seiten des zweiten Hebels befestigt sind, wobei der erste Hebel und der zweite Hebel sich umfänglich um die Bremsscheibe erstrecken und der erste Hebel und der zweite Hebel so ausgerichtet sind, dass sie sich am einem Kreuzungspunkt einander kreuzen und an dem Kreuzungspunkt voneinander entkoppelt sind, und wobei ein erster Belag der wenigstens zwei ersten Beläge und ein erster Belag der wenigstens zwei zweiten Beläge an die Spindel angrenzen und zwischen dem Kreuzungspunkt und der Spindel so angeordnet sind, dass, wenn der erste Hebel und der zweite Hebel sich zu der Bremsscheibe bewegen, der erste Hebel sich um einen ersten Verbindungspunkt des ersten Hebels und des ersten Belags der wenigstens zwei ersten Beläge dreht und der zweite Hebel sich um einen zweiten Verbindungspunkt des zweiten Hebels und des ersten Belags der wenigstens zwei zweiten Beläge dreht.
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Der erste Hebel und der zweite Hebel können sich umfänglich um die Bremsscheibe erstrecken und können (jeweils) einen abgesetzten (bzw. gestuften) Aufbau haben und an Seiten von Absätzen bzw. Stufen (anders ausgedrückt: an einen Absatz bildenden Seiten) einander kreuzen, und ein Kreuzungspunkt, wo die Hebel einander kreuzen, kann von einer Mittelstütze des Drehmomentelements umgeben sein und durch diese gestützt sein.
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Bezogen auf den Kreuzungspunkt kann der erste Belag der wenigstens zwei ersten Beläge der Bremsbelaganordnung und ein zweiter Belag der wenigstens zwei ersten Beläge der Bremsbelaganordnung drehbar an der linken und der rechten Seite des ersten Hebels angeordnet sein, und der erste Belag der wenigstens zwei zweiten Beläge der Bremsbelaganordnung und ein zweiter Belag der wenigstens zwei zweiten Beläge der Bremsbelaganordnung können drehbar an der linken und der rechten Seite des zweiten Hebels angeordnet sein.
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Die Scheibenanpressanordnung kann einen Adapter aufweisen, der die Spindel drehbar an einem jeden (aus der Menge) von dem ersten Hebel und dem zweiten Hebel stützt.
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Hebelstützen können an dem ersten Hebel und dem zweiten Hebel ausgebildet sind, welche sich entlang an dem Drehmomentelement ausgebildeten Verfahrwegnuten (bzw. Bewegungspfadnuten) bewegen mit Enden der Hebelstützen in den Verfahrwegnuten.
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Hebelrückstellfedern können zwischen dem ersten Hebel und dem zweiten Hebel angeordnet sein und können den ersten Hebel und den zweiten Hebel zurückführen, die sich einander angenähert haben können.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine aktorbetriebene (z.B. elektromotorbetriebene) Bremse mit mehreren Belägen aufweisen: ein Drehmomentelement, eine Spindel, die durch eine Antriebskraft von einem Aktor (z.B. einem Elektromotor) betätigt wird, eine Scheibenanpressanordnung, die einen ersten Hebel und einen zweiten Hebel aufweist, wobei ein jedes eine Ende von dem ersten Hebel und dem zweiten Hebel mit der Spindel verbunden ist und wobei der ersten Hebel und der zweiten Hebel gleichzeitig beide Seiten einer Bremsscheibe anpressen, indem die Spindel den ersten Hebel und einen zweiten Hebel näher zueinander bewegt, wenn die Spindel sich dreht, sowie eine Bremsbelaganordnung, die wenigstens zwei erste Beläge, welche zwischen dem ersten Hebel und der Bremsscheibe angeordnet sind, und wenigstens zwei zweite Beläge aufweist, welche zwischen dem zweiten Hebel und der Bremsscheibe angeordnet sind, wobei die wenigstens zwei ersten Beläge und die wenigstens zwei zweiten Beläge jeweilig in einer Mehrzahl von an dem Drehmomentelement ausgebildeten Belagaufnahmen aufgenommen sind, wobei der erste Hebel und der zweite Hebel sich umfänglich um die Bremsscheibe erstrecken und der erste Hebel und der zweite Hebel so ausgerichtet sind, dass sie sich am einem Kreuzungspunkt einander kreuzen und an dem Kreuzungspunkt voneinander entkoppelt sind, und wobei ein erster Belag der wenigstens zwei ersten Beläge und ein erster Belag der wenigstens zwei zweiten Beläge an die Spindel angrenzen und zwischen dem Kreuzungspunkt und der Spindel so angeordnet sind, dass, wenn der erste Hebel und der zweite Hebel sich zu der Bremsscheibe bewegen, der erste Hebel sich um einen ersten Verbindungspunkt des ersten Hebels und des ersten Belags der wenigstens zwei ersten Beläge dreht und der zweiten Hebel sich um einen zweiten Verbindungspunkt des zweiten Hebels und des ersten Belags der wenigstens zwei zweiten Beläge dreht.
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Der erste Hebel und der zweite Hebel können sich umfänglich um die Bremsscheibe erstrecken und können (jeweils) einen abgesetzten (bzw. gestuften) Aufbau haben und an Seiten von deren Absätzen bzw. Stufen (anders ausgedrückt: an einen Absatz bildenden Seiten) einander kreuzen, und ein Kreuzungspunkt, wo der erste Hebel und der zweite Hebel einander kreuzen, kann von einer Mittelstütze des Drehmomentelements umgeben sein und durch diese gestützt sein.
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Ein erster Kontaktteil der wenigstens zwei ersten Beläge und ein zweiter Kontaktteil der wenigstens zwei ersten Beläge können an der linken und der rechten Seite des ersten Hebels zusammengebaut sein, um nach links und nach rechts bewegbar zu sein, der erste Kontaktteil der wenigstens zwei ersten Beläge kann nahe an einer Rückseite des ersten Belags der wenigstens zwei ersten Beläge sein und der zweite Kontaktteil der wenigstens zwei zweiten Beläge kann nahe an einer Rückseite eines zweiten Belags der wenigstens zwei ersten Beläge sein.
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Ein erster Kontaktteil der wenigstens zwei zweiten Beläge und ein zweiter Kontaktteil der wenigstens zwei zweiten Beläge können an der linken und der rechten Seite des zweiten Hebels zusammengebaut sein, um nach links und nach rechts bewegbar zu sein, der erste Kontaktteil der wenigstens zwei zweiten Beläge kann nahe an einer Rückseite des ersten Belags der wenigstens zwei zweiten Beläge sein und der zweite Kontaktteil der wenigstens zwei zweiten Beläge kann nahe an einer Rückseite eines zweiten Belags der wenigstens zwei zweiten Beläge sein.
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Der erste Belag der wenigstens zwei ersten Beläge und ein zweiter Belag der wenigstens zwei ersten Beläge können jeweilig mit der linken und der rechten Seite des ersten Hebels verbunden sein, der erste Belag der wenigstens zwei zweiten Beläge und ein zweiter Belag der wenigstens zwei zweiten Beläge können jeweilig mit der linken und der rechten Seite des zweiten Hebels verbunden sein, und der erste Belag der wenigstens zwei ersten Beläge und der (erste) Belag der wenigstens zwei zweiten Beläge sowie der zweite Belag der wenigstens zwei ersten Beläge und der (zweite) Belag der wenigstens zwei zweiten Beläge können jeweilig einander gegenüberliegend angeordnet sein mit der Bremsscheibe dazwischen.
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Die Scheibenanpressanordnung kann einen Adapter aufweisen, der die Spindel drehbar an einem jeden (aus der Menge) von dem ersten Hebel und dem zweiten Hebel stützt.
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Hebelstützen können an dem ersten Hebel und dem zweiten Hebel ausgebildet sind, welche sich entlang an dem Drehmomentelement ausgebildeten Verfahrwegnuten (bzw. Bewegungspfadnuten) bewegen mit Enden der Hebelstützen in den Verfahrwegnuten.
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Hebelrückstellfedern können zwischen dem ersten Hebel und dem zweiten Hebel angeordnet sein und können den ersten Hebel und den zweiten Hebel zurückführen, die sich einander angenähert haben können.
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In dem ersten Hebel können ein erstes Lager, das die Links- und die Rechtsbewegung des Kontaktteils der wenigstens zwei ersten Beläge stützt, zwischen dem ersten Hebel und dem Kontaktteil der wenigstens zwei ersten Beläge angeordnet sein.
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In dem zweiten Hebel können ein zweites Lager, das die Links- und die Rechtsbewegung des Kontaktteils der wenigstens zwei zweiten Beläge stützt, zwischen dem zweiten Hebel und dem Kontaktteil der wenigstens zwei zweiten Beläge angeordnet sein.
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In dem ersten Hebel kann eine Belagkontakt-Rückstellfeder, die den Kontaktteil der wenigstens zwei ersten Beläge zurückführt, welcher sich geradlinig bewegt haben kann, zwischen dem ersten Hebel und dem Kontaktteil der wenigstens zwei ersten Beläge angeordnet sein.
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In dem zweiten Hebel kann eine Belagkontakt-Rückstellfeder, die den Kontaktteil der wenigstens zwei zweiten Beläge zurückführt, welcher sich geradlinig bewegt haben kann, zwischen dem zweiten Hebel und dem Kontaktteil der wenigstens zwei zweiten Beläge angeordnet sein.
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Eine Rückseite des Belags der wenigstens zwei ersten Beläge kann konkav sein, Vorderseiten der Belag-Kontaktteile, die dem Belag der wenigstens zwei ersten Beläge zugewandt sind, können konvex sein und eine Krümmung der Rückseite des Belags der wenigstens zwei ersten Beläge kann kleiner sein als eine Krümmung der Vorderseiten der Belag-Kontaktteile, die mit dem ersten Hebel zusammengebaut sind.
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Eine Rückseite des Belags der wenigstens zwei zweiten Beläge kann konkav sein, Vorderseiten der Belag-Kontakteile, die dem Belag der wenigstens zwei zweiten Beläge zugewandt sind, können konvex sein und eine Krümmung der Rückseite des Belags der wenigstens zwei zweiten Beläge kann kleiner sein als eine Krümmung der Vorderseiten der Belag-Kontaktteile, die mit dem zweiten Hebel zusammengesetzt sind.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die motorbetriebene Bremse mit mehreren Belägen gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhaft in der Reduzierung von Gewicht und Schichten, weil es möglich ist, die Größe des Motors (z.B. des Elektromotors) im Vergleich zu bestehenden motorbetriebenen Bremsen zu reduzieren, sowie (vorteilhaft) in der Kraftstoffeffizienz, weil der Energieverbrauch klein ist.
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Ferner ist die motorbetriebene Bremse mit mehreren Belägen gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhaft in der Wärmeableitung der Beläge, weil eine Mehrzahl von Reibbelägen verwendet wird, sodass es möglich ist, eine Bremskraft in stabiler Weise zu erzeugen.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, ersichtlich sind oder darin ausführlicher dargelegt werden.
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Die obigen und weiteren Merkmale der Erfindung werden unten erörtert.
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Figurenliste
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- 1A ist eine Ansicht, die eine motorbetriebene Bremse mit mehreren Belägen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 1B ist eine Ansicht, die entlang der Linie A'-A' aus 1A genommen ist.
- 2 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie A-A aus 1A genommen ist.
- 3 ist eine vergrößerte Ansicht des Abschnittes B in 1A.
- 4 ist eine Rückansicht, die die motorbetriebene Bremse mit mehreren Belägen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 5 ist eine Ansicht, die den Betrieb der motorbetriebenen Bremse mit mehreren Belägen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 6A ist eine Ansicht, die eine motorbetriebene Bremse mit mehreren Belägen gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 6B ist eine Ansicht, die entlang der Linie C'-C' aus 6A genommen ist.
- 7 zeigt Querschnittsansichten, die entlang der Linie C'-C' und entlang der Linie D-D aus 6A genommen sind.
- 8 ist eine perspektivische Teilansicht, die den Montageaufbau eines Belag-Kontaktteils in der motorbetriebenen Bremse mit mehreren Belägen gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 9 ist eine Rückansicht, die die motorbetriebene Bremse mit mehreren Belägen gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 10 ist eine Ansicht, die den Betrieb der motorbetriebenen Bremse mit mehreren Belägen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und lediglich eine vereinfachte Darstellung der verschiedenen Merkmale präsentieren, veranschaulichend für die Grundprinzipien der Erfindung. Die besonderen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie hierin offenbart, einschließlich, zum Beispiel, besonderer Dimensionen, Orientierungen, Lagen und Formen, werden in Teilen durch die besonders beabsichtigte Anwendung und das Nutzungsumfeld bestimmt werden.
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In den Figuren kennzeichnen Bezugszeichen die gleichen oder entsprechenden Bauteile der vorliegenden Erfindung in allen verschiedenen Figuren der Zeichnungen.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en), von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und unten beschrieben sind. Während die Erfindung(en) im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird/werden, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist beabsichtigt, dass die Erfindung(en) nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen deckt/decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung(en) fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für den Fachmann näher erläutert, um die vorliegende Erfindung leicht zu implementieren.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine motorbetriebene Bremse mit mehreren Belägen (anders ausgedrückt: eine motorbetriebene Mehrbelag-Bremse), die an einem Rad eines Fahrzeugs (z.B. eines Kraftfahrzeugs) montiert ist und durch Reduzieren einer Drehung einer mit dem Rad drehenden Bremsscheibe bremst, und ist dadurch charakterisiert, dass sie eine erforderliche große Bremskraft erzeugen kann mittels einer Motorbetätigungskraft, die im Vergleich zu den motorbetriebenen Bremsen der bezogenen Technik klein ist.
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Wie in den 1A und 1B gezeigt, weist eine motorbetriebene (z.B. elektromotorbetriebene) Bremse mit mehreren Belägen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf ein Drehmomentelement 10, das mit einer Fahrzeugkarosserie gekoppelt ist, eine Scheibenanpressanordnung 20, die durch das Drehmomentelement 10 gestützt wird und teilweise beide Seiten der Bremsscheibe 1 überdeckt, eine Bremsbelaganordnung 30, die im Inneren der Scheibenanpressanordnung 20 angeordnet ist und beiden Seiten der Bremsscheibe 1 zugewandt ist, sowie eine Spindel 40, die eine Antriebskraft von einem Motor (z.B. einem Elektromotor) zur Scheibenanpressanordnung 20 überträgt.
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Das Drehmomentelement 10, das mit einer Fahrzeugkarosserie gekoppelt ist und einen in umfänglicher Weise vorbestimmten Abschnitt der Bremsscheibe 1 überdeckt, stützt die Scheibenanpressanordnung 20 an der Fahrzeugkarosserie und hat im Einzelnen einen Aufbau, der einen ersten Hebel 21 und einen zweiten Hebel 22 der Scheibenanpressanordnung 20 sowie eine Mittelstütze 11, die den Kreuzungspunkt der Hebel 21 und 22 stützt, aufnehmen (bzw. enthalten) kann.
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Wie in 2 gezeigt, ist die Mittelstütze 11 an dem mittleren Abschnitt des Drehmomentelements 10 angeordnet, überdeckt den Kreuzungspunkt der in Hebelwirkung arbeitenden Scheibenanpressanordnung 20 und stützt die Betätigung der Scheibenanpressanordnung 20.
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Die Scheibenanpressanordnung 20 weist - wie oben erläutert - den ersten Hebel 21 und den zweiten Hebel 22 auf und die Hebel 21 und 22 sind - wie in 1B gezeigt - einander gegenüberliegend angeordnet mit der Bremsscheibe 1 dazwischen.
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Der erste Hebel 21 und der zweite Hebel 22 erstrecken sich entlang eines vorbestimmten Umfangabschnittes der Bremsscheibe 1 und sind in zweistufigen Strukturen abgesetzt (bzw. gestuft) und kreuzen einander an den Seiten der Absätze bzw. Stufen (anders ausgedrückt: an den einen Absatz bildenden Seiten). Der Kreuzungspunkt, wo die Hebel 21 und 22 einander kreuzen, wird durch die Mittelstütze 11 des Drehmomentelements 10 gestützt.
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Die Bremsbelaganordnung 30, die die ersten Beläge 31 und 32 und die zweiten Beläge 33 und 34 aufweist, ist im Inneren der Scheibenanpressanordnung 20 angeordnet.
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Die ersten Beläge 31 und 32 sind ein erster Belag 31 und ein zweiter Belag 32 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und sind an gegenüberliegenden ersten Seiten des ersten Hebels 21 befestigt, insbesondere an der linken und der rechten Seite von dem Absatz (bzw. der Stufe) des ersten Hebels 21.
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Die zweiten Beläge 33 und 34 sind ein erster Belag 33 und ein zweiter Belag 34 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 und sind an gegenüberliegenden ersten Seiten des zweiten Hebels 22 befestigt, insbesondere an der linken und der rechten Seite von dem Absatz (bzw. der Stufe) des zweiten Hebels 22.
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Die ersten Beläge 31 und 32 und die zweiten Beläge 33 und 34 sind drehbar im Inneren des ersten Hebels 21 und des zweiten Hebels 22 angeordnet.
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Das heißt, die ersten Beläge 31 und 32 und die zweiten Beläge 33 und 34 sind von dem Kreuzungspunkt des ersten Hebels 21 und des zweiten Hebels 22 aus an der linken und der rechten Seite der Hebel 21 und 22 angeordnet, und der erste Belag 31 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und der erste Belag 33 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 sowie der zweite Belag 32 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und der zweite Belag 34 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 sind - wie in den 1A und 1B gezeigt - jeweilig einander gegenüberliegend angeordnet mit der Scheibenbremse 1 dazwischen.
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Die Beläge 31, 32, 33, 34 der Bremsbelaganordnung 30, die eine Art von Reibbelägen sind, haben ein Reibelement an den Seiten, die der Bremsscheibe 1 zugewandt sind, und das Reibelement kann die Rotationskraft der Bremsscheibe 1 mittels einer Reibkraft reduzieren, wenn dieses in Kontakt mit der Bremsscheibe 1 kommt.
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Der erste Hebel 21 und der zweite Hebel 22 sind zusammengesetzt mit vorbestimmten Enden verbunden durch die Spindel 40, die durch die Antriebskraft von einem Motor (z.B. einem Elektromotor) 41 betätigt wird.
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Die Spindel 40 ist durch die Enden des ersten Hebels 21 und des zweiten Hebels 22 (hindurch) angeordnet mit einem Ende gewindeverbunden mit einem jeden (aus der Menge) von den Hebeln 21 und 22 und einem anderen Ende verbunden mit der Drehwelle des Motors 41 durch den anderen Hebel.
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Der Motor 41 ist an einer Seite des Hebels 21 oder 22 fixiert, durch den ein anderes Ende der Spindel 40 passiert.
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Indem der Motor 41 arbeitet und die Spindel 40 sich mit der Motorwelle dreht, bewegt sich entsprechend ein jeder (aus der Menge) von den Hebeln 21 und 22 entlang dem Gewinde an der Spindel 40 zur Bremsscheibe 1.
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Indem die Spindel 40 sich dreht, nähern sich entsprechend die Hebel 21 und 22 einander an, sodass diese gleichzeitig beide Seiten der Bremsscheibe 1 (an)pressen.
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Ferner ist die Spindel 40 - wie in 3 gezeigt - durch einen Adapter 42 mit dem Ende des Hebels 21 gekoppelt.
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Der Adapter 42 ist an das Ende der Spindel 40 gewindebefestigt und drehbar mit einem jeden (aus der Menge) von den Hebeln 21 und 22 gekoppelt, sodass ein jeder (aus der Menge) von den Hebeln sich zur Bremse bewegt und der Adapter 42 sich an dem Hebel dreht, wenn die Spindel 40 sich dreht. Entsprechend kann ein Biegen der Spindel 40 aufgrund der Bewegung des Hebels verhindert werden.
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Das heißt, der Adapter 42 stützt die Spindel 40 drehbar an einem jeden (aus der Menge) von den Hebeln 21 und 22 und zur Information sei erwähnt, dass in dieser Ausführungsform der Adapter 42 mit einem Ende des ersten Hebels 21 gekoppelt ist.
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Der Betrieb der motorbetriebenen Bremse mit mehreren Belägen, die die oben erläuterte Konfiguration hat, wird nachfolgend erläutert.
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Indem - bezugnehmend auf 5 - der Motor 41 zu arbeiten beginnt und die Motorwelle sich vorwärts (bzw. in Vorwärtsrichtung) dreht, dreht sich die mit der Motorwelle verbundene Spindel 40 in eine Richtung, und der erste Hebel 21 wird entlang dem Gewinde an der Spindel 40 zur Bremsscheibe 1 bewegt durch den Adapter 42, der mit der Spindel 40 verbunden ist, und der zweite Hebel 22 wird ebenfalls zur Bremsscheibe 1 bewegt, sodass die Hebel 21 und 22 näher aneinander gezogen werden.
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Wenn der erste Belag 31 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und der erste Belag 33 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 mit der Bremsscheibe 1 in Kontakt kommen, beginnen die Hebel sich um den Verbindungspunkt zwischen den Hebeln 21 und 22 und den Belägen 31 und 33 zu drehen.
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Indem die Hebel 21 und 22 sich zu drehen beginnen, kommen der zweite Belag 32 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und der zweite Belag 34 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 in Kontakt mit der Bremsscheibe 1, sodass die Beläge 31, 32, 33 und 34 durch Anpressen der Bremsscheibe 1 eine Bremskraft erzeugen.
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Zusätzlich zu den Bremskräften durch die Stützkraft an dem ersten Belag 31 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und dem ersten Belag 33 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34, wird somit eine Bremskraft erzeugt durch die Kraft, die aufgrund der Hebelwirkung zum zweiten Belag 32 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und zum zweiten Belag 34 des zweiten Beläge übertragen wird, und so kann eine gewünschte große Bremskraft aus der Betätigungskraft des Motors erzielt werden, der im Vergleich zur bezogenen Technik klein ist.
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Die 6A bis 10 sind Ansichten, die die Konfiguration und den Betrieb einer motorbetriebenen Bremse mit mehreren Belägen gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben und in der folgenden Beschreibung werden hauptsächlich zusätzliche und veränderte Konfigurationen im Vergleich zur vorherigen Ausführungsform beschrieben, und die gleichen Konfigurationen wie jene in der vorherigen Ausführungsform können weggelassen werden.
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Wie in den 6A bis 9 gezeigt, weist eine motorbetriebene Bremse mit mehreren Belägen gemäß der weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung - ähnlich der vorherigen Ausführungsform - ein Drehmomentelement 10, das mit einer Fahrzeugkarosserie gekoppelt ist, eine Scheibenanpressanordnung 20, die durch das Drehmomentelement 10 gestützt wird und teilweise beide Seiten der Bremsscheibe 1 überdeckt, eine Bremsbelaganordnung 30, die nah zu einer ersten Seite der Scheibenanpressanordnung 20 angeordnet ist und beiden Seiten der Bremsscheibe 1 zugewandt ist, sowie eine Spindel 40 auf, die eine Antriebskraft von einem Motor (z.B. einem Elektromotor) 41 zur Scheibenanpressanordnung 20 überträgt, wobei die Bauteile in einer Struktur, weitgehend ähnlich jener der vorherigen Ausführungsform, angeordnet sind.
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Wie in den 6A und 6B gezeigt, weist die Scheibenanpressanordnung 20 einen ersten Hebel 21 und einen zweiten Hebel 22 auf, und Hebelstützen 21a und 22a sind jeweilig an dem ersten Hebel 21 und dem zweiten Hebel 22 ausgebildet.
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Die Hebelstützen 21a und 22a ragen aus den unteren Enden von vorbestimmten Seiten der Hebel 21 und 22 nach unten hervor (d.h. hin zum Drehmomentelement 10) mit den Enden in Verfahrwegnuten (bzw. Bewegungswegnuten) 12 und 13, die an den oberen Enden einer Seite des Drehmomentelements 10 ausgebildet sind.
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Wie in 7 gezeigt, sind die Verfahrwegnuten 12 und 13 ausgebildet, um den ersten Hebel 21 und den zweiten Hebel 22 zu führen, wenn die Scheibenanpressanordnung 20 arbeitet.
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Entsprechend bewegen sich die Hebelstützen 21a und 22a an den Seiten des ersten Hebels 21 und des zweiten Hebels 22 entlang den Verfahrwegnuten 12 und 13 des Drehmomentelements 10 mit den Enden in den Verfahrwegnuten 12 und 13, wenn die Scheibenanpressanordnung 20 arbeitet.
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Ferner sind Hebelrückstellfedern 23 und 24 zwischen dem ersten Hebel 21 und dem zweiten Hebel 22 angeordnet.
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Die Hebelrückstellfedern 23 und 24 sind so positioniert, dass diese - während sie sich dehnen - eine Elastik-Rückstellkraft erzeugen können, indem der erste Hebel 21 und der zweite Hebel 22 sich einander annähern, während die Spindel 40 arbeitet.
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Bezugnehmend auf die 6B und 2, sind der erste Hebel 21 und der zweite Hebel 22 (jeweils) abgesetzt (bzw. gestuft) und kreuzen einander an einer Seite des Absatzes bzw. der Stufe (im Inneren einer Mittelstütze 11) und sind links und rechts nahe beieinander mit einem vorbestimmten Zwischenraum an dem Kreuzungspunkt angeordnet, und die Hebelrückstellfedern 23 und 24 sind in dem Zwischenraum angeordnet.
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Entsprechend erzeugen die Hebelrückstellfedern 23 und 24 Elastik-Rückstellkräfte, während sie sich dehnen (siehe 10), indem der erste Hebel 21 und der zweite Hebel 22 sich einander annähern, während die Spindel 40 arbeitet, und die Hebelrückstellfedern führen den ersten Hebel 21 und den zweiten Hebel 22 zurück mittels der Elastik-Rückstellkräfte, wenn die Spindel 40 stoppt (das Bremsen beendet wird).
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Bezugnehmend auf die 6A, 6B und 9 sind ferner Belagaufnahmen 14, 15, 16 und 17 für die ersten Beläge 31 und 32 und die zweiten Beläge 33 und 34 an dem Drehmomentelement 10 an der linken und der rechten Seite von der Mittelstütze 11 ausgebildet.
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Der erste Belag 32 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32, der erste Belag 33 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34, der zweite Belag 32 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und der zweite 34 Belage der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 sind in den Belagaufnahmen 14, 15, 16 und 17 an dem Drehmomentelement 10 eingefügt.
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Im Einzelnen sind der erste Belag 31 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und der zweite Belag 34 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 in der ersten Belagaufnahme 14 und der vierten Belagaufnahme 17 des Drehmomentelements 10, die der zweite Seite der Bremsscheibe 1 zugewandt sind, aufgenommen, während der zweite Belag 32 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und der erste Belag 33 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 in der zweiten Belagaufnahme 15 und der dritten Belagaufnahme 16 des Drehmomentelements 10, die der ersten Seite der Bremsscheibe 1 zugewandt sind, aufgenommen sind.
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Wie in den 7 und 8 gezeigt, sind ein erster Kontaktteil 25 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und ein zweiter Kontaktteil 26 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 mit dem ersten Hebel 21 an der linken und der rechten Seite zusammengesetzt, um nach links und nach rechts bewegbar zu sein, und ein erster Kontaktteil 27 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 und ein zweiter Kontaktteil 28 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 sind mit dem zweiten Hebel 22 an der linken und der rechten Seite zusammengesetzt, um nach links und nach rechts bewegbar zu sein.
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Der erste Kontaktteil 25 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 ist nahe an der Rückseite des ersten Belags 31 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32, der zweite Kontaktteil 26 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 ist nahe an der Rückseite des zweiten Belags 32 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32, der erste Kontaktteil 27 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 ist nahe an der Rückseite des ersten Belags 33 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 und der zweite Kontaktteil 28 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 ist nahe an der Rückseite des zweiten Belags 34 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34.
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Indem der erste Hebel 21 und der zweite Hebel 22 durch Drehung der Spindel 40 zur Bremsscheibe 1 bewegt werden, bringen der erste Kontaktteil 25 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und der zweite Kontaktteil 27 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 jeweilig den ersten Belag 31 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und den ersten Belag 33 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 durch Drücken dieser in Kontakt mit der Scheibe 1, wobei der erste Hebel 21 und der zweite Hebel 22 sich um die Kontaktpunkte zwischen den Belägen 31 und 33 und den Belag-Kontaktteilen 25 und 27 zu drehen beginnen.
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Für einen Linienkontakt - also keinen Flächenkontakt - der Rückseiten der Beläge 31 und 33 und der Vorderseiten der Belag-Kontaktteile 25 und 27 sind, wie in den 6B und 7 gezeigt, die Rückseiten des ersten Belags 31 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und des ersten Belags 33 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 konkav und die Vorderseiten des ersten Kontaktteils 25 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und des ersten Kontaktteils 27 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34, die den Belägen 31 und 33 zugewandt sind, sind konvex.
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In ähnlicher Weise sind die Rückseiten des zweiten Belags 32 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und des zweiten Belags 34 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 konkav und die Vorderseiten des zweiten Kontaktteils 26 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und des zweiten Kontaktteils 28 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34, die den Belägen 32 und 34 zugewandt sind, sind konvex.
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Für den Linienkontakt sind die Krümmungen der Kontaktteile 25 und 26 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und der Kontaktteile 27 und 28 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 größer als die Krümmungen der ersten Beläge 31 und 32 und der zweiten Beläge 33 und 34.
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Um ferner die Belag-Kontaktteile 25, 26, 27 und 28 in Linienkontakt mit den Mitten der Rückseiten der Beläge 31, 32, 33 und 34 zu bringen, wenn der erste Hebel 21 und der zweite Hebel 22 sich drehen, mit anderen Worten, damit die Belag-Kontaktteile 25, 26, 27 und 28 sich geradlinig bewegen und in Linienkontakt mit den Mitten der Rückseiten der Beläge 31, 32, 33 und 34 bleiben, sind - falls erforderlich - Lager 25a, 26a 27a und 28a, die die Links- und Rechtsbewegung der jeweilig mit den Hebeln 21 und 22 zusammengesetzten Belag-Kontaktteile 25, 26, 27 und 28 stützen, an dem ersten Hebel 21 und dem zweiten Hebel 22 angeordnet, wie in den 7 und 8 gezeigt.
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Im Einzelnen sind in dem ersten Hebel 21 die ersten Lager 25a und 26a, die die Links- und Rechtsbewegung der Kontaktteile 25 und 26 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 stützen, zwischen dem ersten Hebel 21 und den Kontaktteilen 25 und 26 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 angeordnet, und in dem zweiten Hebel 22 sind die zweiten Lager 27a und 28a, die die Links- und Rechtsbewegung der Kontaktteile 27 und 28 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 stützen, zwischen dem zweiten Hebel 22 und den Kontaktteilen 27 und 28 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 angeordnet.
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Da die Belag-Kontaktteile 25, 26, 27 und 28 in Linienkontakt mit den Mitten der Rückseiten der Beläge 31, 32, 33 und 34 bleiben, drücken entsprechend die Beläge 31, 32, 33 und 34 die Bremsscheibe 1 in engen Kontakt mit diesen (Belägen) an den Mitten der Rückseiten, sodass die Anpresseffizienz sich erhöht.
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Ferner sind die Belagkontakt(teil)-Rückstellfedern 25b, 26b, 27b und 28b an dem ersten Hebel 21 und dem zweiten Hebel 22 montiert, um die Kontaktteile 25, 26, 27 und 28 zurückzustellen, die sich geradlinig bewegt haben.
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Im Einzelnen sind in dem ersten Hebel 21 die ersten Lager 25b und 26b, die die Kontaktteile 25 und 26 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 zurückführen, welche sich geradlinig bewegt haben, zwischen dem ersten Hebel 21 und den Kontaktteilen 25 und 26 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 angeordnet, und in dem zweiten Hebel 22 sind die zweiten Lager 27b und 28b, die die Kontaktteile 27 und 28 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 zurückführen, welche sich geradlinig bewegt haben, zwischen dem zweiten Hebel 22 und den Kontaktteilen 27 und 28 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 angeordnet.
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Der Betrieb der motorbetriebenen Bremse mit mehreren Belägen gemäß dieser Ausführungsform, die die oben erläuterte Konfiguration aufweist, wird nachfolgend beschrieben.
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Bezugnehmend auf 10, dreht sich die mit der Motorwelle verbundene Spindel 40 in eine Richtung, indem der Motor 41 zu arbeiten beginnt und die Motorwelle sich vorwärts (bzw. in Vorwärtsrichtung) dreht, und der erste Hebel 21 wird entlang dem Gewinde an der Spindel 40 zur Bremsscheibe 1 bewegt durch den mit der Spindel 40 verbundenen Adapter 42, und der zweite Hebel 22 wird ebenfalls zur Bremsscheibe 1 bewegt, sodass die Hebel 21 und 22 näher aneinander gezogen werden.
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Indem die Hebel 21 und 22 sich einander annähern, drücken der erste Kontaktteil 25 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und der erste Kontaktteil 27 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 den ersten Belag 31 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und den ersten Belag 33 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 und bringen diese (den ersten Belag 31 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und den ersten Belag 33 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34) in engem Kontakt mit der Bremsscheibe 1 und beginnen sich um die (an den) Kontaktpunkte(n) zwischen den Belag-Kontaktteilen 25 und 27 und den Belägen 31 und 33 zu drehen.
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Indem sich die Hebel 21 und 22 zu drehen beginnen, werden der zweite Belag 32 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und der zweite Belag 34 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 jeweilig durch den zweiten Kontaktteil 26 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und den zweiten Kontaktteil 28 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 gedrückt und in Kontakt mit der Bremsscheibe 1 gebracht, sodass die Beläge 31, 32, 33 und 34 eine Bremskraft durch Anpressen der Bremsscheibe 1 erzeugen.
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Zusätzlich zu den Bremskräften durch die Stützkraft an dem ersten Belag 31 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und dem ersten Belag 33 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 wird folglich eine Bremskraft erzeugt durch die Kraft, die aufgrund der Hebelwirkung zum zweiten Belag 32 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und zum zweiten Belag 34 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 übertragen wird, und so kann eine gewünschte große Bremskraft aus der Betätigungskraft des Motors (z.B. Elektromotors) erzielt werden, der im Vergleich zur bezogenen Technik klein ist.
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In diesem Prozess kommen der zweite Kontaktteil 26 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und der zweite Kontaktteil 28 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 jeweilig in Linienkontakt mit den Rückseiten des zweiten Belags 32 der wenigstens zwei ersten Beläge 31, 32 und des zweiten Belags 34 der wenigstens zwei zweiten Beläge 33, 34 und bleiben durch die Lager 26a und 28a in Linienkontakt mit den Mitten der Rückseiten der Beläge 32 und 34, ohne von den Mitten der Rückseiten der Beläge 32 und 34 abzuweichen.
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Zur Einfachheit in der Beschreibung und genauen Definition in den angehängten Ansprüchen werden die Begriffe „oberer“ oder „unterer“, „innerer bzw. Innen-“ oder „äußerer bzw. Außen-“ verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Positionen solcher Merkmale, wie sie in den Figuren gezeigt sind, zu beschreiben.
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Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden, und es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und dadurch dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche definiert wird.
