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Querverweis zu verwandten Anmeldungen
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Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der am 5. Oktober 2016 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-197258 , deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
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Hintergrund
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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsstaubabdeckung, die dafür vorgesehen ist, in einer Bremse eines Automobils installiert zu werden, und insbesondere eine Bremsstaubabdeckung, die eine Kühlleistung der Bremse mit einer einfachen Struktur sicherstellt und die einen Luftwiderstand des Fahrzeugs vermindert.
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2. Stand der Technik
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Eine außen installierte Scheibenbremse mit einer Bremsscheibe, die an einer Innendurchmesserseite einer Felge eines Rads angeordnet ist, und mit einem Bremssattel, wobei die Bremsscheibe zwischen auf dem Bremssattel montierten Bremsbelägen angeordnet ist, wird weit verbreitet als eine Betriebsbremse (während der Fahrt eines Fahrzeugs verwendete Bremse) eines Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise eines Autos, verwendet.
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Bei einer derartigen Scheibenbremse ist eine plattenförmige Bremsstaubabdeckung angrenzend an die Bremsscheibe an der Innenseite der Bremsscheibe in einer Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet, um beispielsweise die Bremsscheibe vor Fremdmaterialien, wie beispielsweise Staub, einem kleinen Stein und Schmutzwasser, zu schützen.
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Eine flache Form der Bremsstaubabdeckung, betrachtet von der Fahrzeugbreitenrichtung, ist typischerweise eine Scheibenform, die im Wesentlichen konzentrisch mit der Bremsscheibe angeordnet ist, oder eine Sektorform mit einer Nut zum Verhindern einer Wechselwirkung mit dem Bremssattel.
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Beispielsweise offenbart die ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Nr. 2002-276698 als eine herkömmliche Technik, die mit Bremsscheibenumfangsteilen einer Bremse eines Kraftfahrzeugs in Beziehung steht, dass in einer Trommel-in-Scheiben-Bremse, die eine Trommel für eine Feststellbremse auf der Innendurchmesserseite der Bremsscheibe der Scheibenbremse aufweist, ein Außenumfangsrandabschnitt eines scheibenförmigen Spritzschutzes, der an der Innenseite der Trommel in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist, gefaltet und in eine in der Bremsscheibe ausgebildete Nut eingesetzt ist, um eine Labyrinthdichtungsstruktur zu bilden, so dass verhindert wird, dass beispielsweise Schmutzwasser in die Trommelbremse eintritt.
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Die ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Nr. 2009-179074 offenbart, dass eine Lufthutze, über die während der Fahrt Luft zum Kühlen der Bremse eingeleitet wird, auf der Innendurchmesserseite der Bremsscheibe derart ausgebildet ist, dass sie sich auf der Vorderseite eines Fahrzeugs öffnet.
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Luft strömt von einem unteren Teil einer Fahrzeugkarosserie oder von einem Motorraum zum Inneren eines Radkastens, in dem ein Rad aufgenommen ist.
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Luft im Radkasten durchströmt die Innendurchmesserseite einer Felge des Rades, bläst in der Fahrzeugbreitenrichtung nach außen und wechselwirkt mit Luft, die entlang einer Seitenfläche der Fahrzeugkarosserie strömt, wodurch der Luftwiderstand vermindert wird.
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Daher ist es in dem Fall, in dem nur eine Verbesserung des Luftwiderstandes in Betracht gezogen wird, lediglich notwendig, dass die Luft, die vom Radkasten zur Innendurchmesserseite der Felge strömt, beispielsweise durch die Verwendung einer Bremsstaubabdeckung mit einer größeren Abmessung blockiert wird. In diesem Fall besteht jedoch die Befürchtung, dass eine mangelnde Kühlung der Bremse beispielsweise zu einem Ausfall oder zu Dampfblasenbildung führt.
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Falls die Abmessung der Bremsstaubabdeckung übermäßig vergrößert wird, nimmt auch das Gewicht der Komponenten zu.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Hinsichtlich der vorstehenden Probleme ist es wünschenswert, eine Bremsstaubabdeckung bereitzustellen, die eine geeignete Kühlleistung der Bremse mit einer einfachen Struktur sicherstellt und den Luftwiderstand des Fahrzeugs vermindert.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bremsstaubabdeckung bereitgestellt, die dafür vorgesehen ist, in einem Bremssystem installiert zu werden, das eine auf einer Innendurchmesserseite einer Felge eines Rads angeordnete Bremsscheibe und einen Bremssattel aufweist, der derart konfiguriert ist, dass die Bremsscheibe zwischen auf dem Bremssattel montierten Bremsbelägen angeordnet ist. Die Bremsstaubabdeckung weist einen Hauptkörper, der benachbart zur Bremsscheibe an einer Innenseite der Bremsscheibe in einer Fahrzeugbreitenrichtung derart angeordnet ist, dass er mindestens einen Teil der Bremsscheibe betrachtet von einer Achsenrichtung überlappt, und derart angeordnet ist, dass ein Außenumfangsrandabschnitt davon von einer Innenumfangsfläche der Felge getrennt ist, eine Erweiterung, die sich von einem Teil des Außenumfangsrandabschnitts des Hauptkörpers zu einer Außendurchmesserseite erstreckt, und eine Öffnung auf, die im Hauptkörper ausgebildet ist, und durch die Luft in einen Radkasten in Richtung zur Bremsscheibe geleitet wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht von Komponenten eines Bremssystems mit einer Bremsstaubabdeckung gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt eine schematische Ansicht der Bremsstaubabdeckung gemäß dem ersten Beispiel, betrachtet von der Innenseite in einer Fahrzeugbreitenrichtung; und
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3 zeigt ein Diagramm zum Darstellen einer Bremsstaubabdeckung gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Innenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung.
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Ausführliche Beschreibung
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Erstes Beispiel
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Nachstehend wird eine Bremsstaubabdeckung gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Die Bremsstaubabdeckung gemäß dem ersten Beispiel ist in einer außen angeordneten Scheibenbremse angeordnet, die als eine Betriebsbremse eines Automobils, wie beispielsweise eines Autos, verwendet wird.
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1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht von Komponenten eines Bremssystems mit der Bremsstaubabdeckung (nachstehend einfach als ”Staubabdeckung” bezeichnet) gemäß dem ersten Beispiel.
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Ein Bremssystem 1 ist an einem Gehäuse 10 montiert und weist eine Bremsscheibe 20, Bremsbeläge 30, einen Bremssattel 40, Kolben 50 und eine Staubabdeckung 100 auf.
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Das Gehäuse 10 ist ein Element, das ein Nabenlager aufnimmt, das eine nicht dargestellte Nabe drehbar hält, an der ein Rad (Vorderrad) befestigt ist.
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Ein unterer Endabschnitt eines Federbeins einer McPherson-Federbein-Vorderradaufhängung ist an einem oberen Endabschnitt des Gehäuses 10 befestigt.
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Ein unterer Endabschnitt des Gehäuses 10 ist auf eine schwenkbare Weise mit einem unteren Arm (Querlenker) über ein dazwischen angeordnetes Kugelgelenk verbunden, und der untere Arm ist auf eine schwenkbare Weise an einer Fahrzeugkarosserie montiert.
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Ein zylindrisches Element 11 ist am Gehäuse 10 so ausgebildet, dass es in der Fahrzeugbreitenrichtung nach außen hervorsteht. Das Nabenlager ist im zylindrischen Element 11 aufgenommen.
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Das zylindrische Element 11 ist im Wesentlichen konzentrisch zu einer Achse angeordnet.
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Die Bremsscheibe 20 ist ein scheibenförmiges Element, das an der Nabe befestigt ist und sich zusammen mit dem Rad dreht.
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Die Bremsscheibe 20 ist eine belüftete Scheibe, in der ein Luftkanal 21 an einem Zwischenabschnitt in der Breitenrichtung ausgebildet ist, und Luft zum Kühlen strömt durch den Luftkanal 21.
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Ein Lufteinlass und ein Luftauslass des Luftkanals 21 sind an der Mitte der Bremsscheibe 20 bzw. an einem Außenumfangsrandabschnitt der Bremsscheibe 20 angeordnet.
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Der Luftkanal 21 ist derart ausgebildet, dass Luft im Inneren unter Ausnutzung einer Zentrifugalkraft zwangsweise zur Außendurchmesserseite ausgestoßen wird, wenn sich die Bremsscheibe 20 dreht und Umgebungsluft von der Innendurchmesserseite angesaugt wird.
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Die Bremsbeläge 30 sind Dämpfungselemente, die auf beiden Oberflächenseiten der Bremsscheibe 20 angeordnet sind.
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Die Bremsbeläge 30 erzeugen eine Bremskraft durch Reibung, wenn sie unter Druck mit der Bremsscheibe 20 in Kontakt kommen.
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Bremsbelagscheiben 31 und 32 sind auf Rückflächenseiten (Seiten, die Reibflächen gegenüberliegen) der Bremsbeläge 30 angeordnet.
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Die Bremsbelagscheiben 31 und 32 sind plattenförmige Elemente, die dafür vorgesehen sind, Bremsenquietschen und eine Wärmeübertragung von den Bremsbelägen 30 zu den Kolben 50 während des Bremsvorgangs zu reduzieren.
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Der Bremssattel 40 ist ein Element, das die Bremsbeläge 30 aufnimmt und hält, wobei die Bremsscheibe 20 zwischen den Bremsbelägen 30 eingesetzt ist.
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Der Bremssattel 40 ist am Gehäuse 10 befestigt.
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Radzylinder 41 und ein Hauptzylinder, nicht dargestellt, sind im Bremssattel 40 ausgebildet, und der Druck einer Bremsflüssigkeit, der durch eine Hydrauliksteuereinheit ausgeübt wird, wird zu den Radzylindern 41 übertragen.
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Beispielsweise weist der Bremssattel 40 eine Struktur mit vier einander zugewandten Bremsbelägen auf, die zwei Radzylinder pro Oberfläche der Bremsscheibe 20 aufweist, insgesamt also vier Radzylinder.
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Der Bremssattel 40 ist in einem Bereich angeordnet, der näher zur Rückseite angeordnet ist als die Achse des Rades.
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Die Kolben 50 sind säulenartige Elemente, die in die Radzylinder 41 des Bremssattels 40 eingesetzt sind und die Bremsbeläge 30 unter Verwendung des Drucks der Bremsflüssigkeit zur Bremsscheibe 20 hin drücken.
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Die Kolben 50 weisen Kolbendichtungen 51 und Kolbenmanschetten 52 auf.
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Die Kolbendichtungen 51 dichten Räume zwischen den Außenumfangsflächen der Kolben 50 und den Innenumfangsflächen der Radzylinder 41 ab, um zu verhindern, dass Bremsflüssigkeit austritt.
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Die Kolbenmanschetten 52 sind an Enden der Kolben 50 in der Nähe der Bremsbeläge 30 angeordnet und verhindern beispielsweise, dass Staub in das Innere der Radzylinder 41 eindringt.
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Die Staubabdeckung 100 ist ein Element, das benachbart zur Oberfläche der Bremsscheibe 20 auf der Innenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist, um zu verhindern, dass Fremdmaterial beispielsweise an der Bremsscheibe 20 anhaftet.
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Beispielsweise ist die Staubabdeckung 100 in einer Plattenform nach einer Art ausgebildet, in der eine metallische dünne Platte gepresst wird. Die Staubabdeckung 100 ist am Gehäuse 10 befestigt.
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2 zeigt eine schematische Ansicht der Bremsstaubabdeckung gemäß dem ersten Beispiel, betrachtet von der Innenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung.
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Die Staubabdeckung 100 weist einen Hauptkörper 110, eine Erweiterung 120 und eine Öffnung 130 auf.
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Der Hauptkörper 110 ist im Wesentlichen in einer Sektorform ausgebildet, die im Wesentlichen konzentrisch zur Achse angeordnet ist.
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Ein Außenumfangsrandabschnitt 111 des Hauptkörpers 110 ist ungefähr entlang des Außenumfangsrandabschnitts der Bremsscheibe 20 an der Außendurchmesserseite davon angeordnet.
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Das zylindrische Element 11 des Gehäuses 10 ist in einen Innenumfangsrandabschnitt 112 des Hauptkörpers 110 eingesetzt.
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Der Hauptkörper 110 erstreckt sich vom zylindrischen Element 11 in Richtung zur Außendurchmesserseite in der Form eines Flanschs.
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Endabschnitte 113 und 114 des Hauptkörpers 110 in der Umfangsrichtung sind benachbart zu einem oberen Abschnitt bzw. einem unteren Abschnitt des Bremssattels 40 angeordnet.
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Ein Zwischenraum zwischen den Endabschnitten 113 und 114 dient als Freiraum zum Verhindern einer Wechselwirkung mit dem Bremssattel 40.
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Die Erweiterung 120 erstreckt sich von einem unteren Abschnitt des Hauptkörpers 110 nach unten und nach hinten in Richtung zur Außendurchmesserseite.
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Die Erweiterung 120 ist in einer Sektorform ausgebildet, die im Wesentlichen konzentrisch zur Achse angeordnet ist, so dass ein Innenumfangsrandabschnitt davon mit dem Außenumfangsrandabschnitt des Hauptkörpers 110 kontinuierlich ausgebildet ist.
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Ein unterer Endabschnitt (Außenumfangsrandabschnitt) 121 der Erweiterung 120 ist geringfügig von der Innenumfangsfläche einer Felge R eines Rades W beabstandet.
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Der untere Endabschnitt 121 der Erweiterung 120 grenzt an die Innenumfangsfläche der Felge R an und ist in einer Bogenform ausgebildet, die im Wesentlichen der Innenumfangsfläche der Felge R folgt.
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Der Schwerpunkt einer ebenen Form der Erweiterung 120 ist, betrachtet von der Fahrzeugbreitenrichtung und der Achsenrichtung, näher zur Rückseite eines Fahrzeugs angeordnet als die Achse.
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Der untere Endabschnitt 121 ist unter der Unterfläche einer Fahrzeugkarosserie B angeordnet.
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Mit einer derartigen Struktur verhindert die Erweiterung 120, dass Luft, die über einen unteren Abschnitt (unter dem Boden) der Fahrzeugkarosserie B strömt, in die Innendurchmesserseite der Felge R eintritt.
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Ein vorderer Randabschnitt 122 der Erweiterung 120 ist in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs etwas näher zur Vorderseite angeordnet als die Achse.
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Ein hinterer Randabschnitt 123 der Erweiterung 120 ist unterhalb des Bremssattels 40 angeordnet.
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Die Öffnung 130 ist derart ausgebildet, dass sie sich in der Fahrzeugbreitenrichtung durch den Hauptkörper 110 erstreckt, und dient als ein Luftkanal, über den Luft in Richtung zur Bremsscheibe 20 in dem Radkasten eingeleitet wird.
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Gemäß dem ersten Beispiel ist die Öffnung 130 auf der Außendurchmesserseite des Innenumfangsrandabschnitts 112 des Hauptkörpers 110 angeordnet, grenzt an den Innenumfangsrandabschnitt 112 an und ist als ein Langloch ausgebildet, das sich ungefähr entlang eines Bogens erstreckt, der sich im Wesentlichen konzentrisch zur Achse erstreckt.
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Die Öffnung 130 ist von der Achse aus betrachtet auf der Unterseite angeordnet.
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Der vordere Rand und der hintere Rand der Öffnung 130 sind in Bezug auf die Achse auf der Vorderseite und auf der Rückseite angeordnet.
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Betrachtet von der Achsenrichtung und der Fahrzeugbreitenrichtung überlappt die Öffnung 130 den Lufteinlass des Luftkanals 21 der Bremsscheibe 20 oder ist diesem benachbart.
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Gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Beispiel werden die folgenden Wirkungen erzielt. (1) Es wird verhindert, dass Luft in der Fahrzeugbreitenrichtung über die Innendurchmesserseite der Felge R in einer Weise nach außen blast, in der die Erweiterung 120 der Staubabdeckung 100 in einem Bereich unterhalb der Felge R angeordnet ist, in den typischerweise eine große Menge an Luft im Radkasten strömt, um den Luftstrom zu verhindern, so dass der Luftwiderstand des Fahrzeugs vermindert werden kann.
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Außerdem kann die Kühlleistung der Bremse auf eine Weise sichergestellt werden, in der die Öffnung 130 im Hauptkörper 110 ausgebildet ist, der ein Bereich ist, der von der Erweiterung 120 verschieden ist, um Luft in die Bremsscheibe 20 einzuleiten. (2) Ein Bereich, der näher zur Rückseite angeordnet ist als die Achse, und in den typischerweise eine relativ große Menge an Luft zur Innendurchmesserseite der Felge R strömt, wird in einer Weise blockiert, in der der Schwerpunkt der Erweiterung 120, betrachtet von der Fahrzeugbreitenrichtung, näher zur Rückseite angeordnet ist als die Achse, so dass die vorstehenden Wirkungen sicher erzielt werden können. (3) Es kann verhindert werden, dass Luft, die mit einer relativ hohen Geschwindigkeit und Strömungsrate durch die Unterflächenseite der Fahrzeugkarosserie B strömt, in die Innendurchmesserseite der Felge R eintritt und in der Fahrzeugbreitenrichtung auf eine Weise nach außen bläst, bei der der untere Endabschnitt 121 der Erweiterung 120 unter der Unterfläche der Fahrzeugkarosserie B angeordnet ist. (4) Luft, die mit der Erweiterung 120 kollidiert und daran gehindert wird, in die Innendurchmesserseite der Felge R einzudringen, und die im Radkasten verbleibt, kann geeignet in Richtung zur Bremsscheibe 20 auf eine Weise geleitet werden, gemäß der ein Teil der Öffnung 130 in einem Bereich des Hauptkörpers 110 angeordnet ist, der näher zur Rückseite angeordnet ist als die Achse. (5) Luft wird sicher auf eine Weise in den Luftkanal 21 der Bremsscheibe 20 eingeleitet, gemäß der die Öffnung 130 in Form eines Langlochs konzentrisch zur Achse in der Nähe des Lufteinlasses des Luftkanals 21 der Bremsscheibe 20 angeordnet ist, so dass eine gute Kühlleistung erzielt werden kann.
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Zweites Beispiel
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Nachstehend wird eine Bremsstaubabdeckung gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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In der folgenden Beschreibung des zweiten Beispiel werden Komponenten, die im Wesentlichen denjenigen des ersten Beispiels entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht näher beschrieben, sondern es werden die Unterschiede beschrieben.
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3 zeigt ein Diagramm zum Darstellen der Bremsstaubabdeckung gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Innenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung.
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Gemäß dem zweiten Beispiel weist die Staubabdeckung 100 anstelle der Öffnung 130 gemäß dem ersten Beispiel Öffnungen 130A auf, die nachstehend beschrieben werden.
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Die Öffnungen 130A, von denen jede zum Beispiel kreisförmig ausgebildet ist, sind in einem Bereich des Hauptkörpers 110 unterhalb des inneren Umfangsrandabschnitts 112 angeordnet.
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Solche Öffnungen können betrachtet von der Achse selektiv in einem Bereich auf der Rückseite und auf der Unterseite angeordnet sein.
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Es ist bekannt, dass der Druck im Radkasten auf der Rückseite des Rades typischerweise höher ist als der auf der Vorderseite. Gemäß dem ersten Beispiel bewirkt die Erweiterung 120, dass Luft, die daran gehindert wird, in die Innendurchmesserseite des unteren Abschnitts der Felge R einzutreten, verbleibt. Aus diesem Grund wird angenommen, dass der Druck in einem solchen Bereich besonders hoch ist.
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Daher sind gemäß dem zweiten Beispiel die Öffnungen 130A vorgesehen, so dass Luft, die ein relativ hohen Druck aufweist, in Richtung zur Bremsscheibe 20 geleitet werden kann, so dass die Bremsscheibe 20 effektiv gekühlt werden kann.
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Bei der Bestimmung der Anordnung der Öffnungen 130A kann beispielsweise ein Experiment oder eine Simulation ausgeführt werden, um einen Bereich zu untersuchen, in dem der Luftdruck auf der Radkastenseite hoch ist, und die Öffnungen können in diesem Bereich ausgebildet sein.
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Gemäß dem vorstehend beschriebenen zweiten Beispiel kann die Bremsscheibe 20 geeignet gekühlt werden, während verhindert wird, dass Luft im Radkasten in die Innendurchmesserseite der Felge eintritt.
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Modifizierung
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden. Diese Modifikationen und Änderungen liegen innerhalb des technischen Umfangs der vorliegenden Erfindung.
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Die Form, die Struktur, das Material, das Herstellungsverfahren, die Anordnung und die Anzahl der Komponenten des Bremssystems und der Bremsstaubabdeckung sind nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt und können geeignet geändert werden.
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Zum Beispiel können die Form der Erweiterung und des Hauptkörpers der Bremsstaubabdeckung und die Form, die Anzahl und die Anordnung der Öffnungen geeignet geändert werden.
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Beispielsweise kann die Bremsstaubabdeckung sowohl die Öffnung gemäß dem ersten Beispiel zum Einleiten von Luft zur Innendurchmesserseite der Bremsscheibe als auch die Öffnungen gemäß dem zweiten Beispiel aufweisen, die im Hauptkörper verteilt sind.
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Gemäß den Beispielen ist der Hauptkörper in einer Sektorform ausgebildet, um zu verhindern, dass der Hauptkörper mit dem Bremssattel wechselwirkt. Der Hauptkörper kann jedoch im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet sein, so dass er einen Abschnitt abdeckt, der sich in der Fahrzeugbreitenrichtung betrachtet von der Innenseite bis zum Bremssattel erstreckt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2016-197258 [0001]
- JP 2002-276698 [0006]
- JP 2009-179074 [0007]
