DE102020104401A1

DE102020104401A1 - Scheibenbremsapparat und scheibenbremsrotor

Info

Publication number: DE102020104401A1
Application number: DE102020104401.1A
Authority: DE
Inventors: Shou Tanaka; Kiichiro Nagata
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2021-08-19
Also published as: TW202132154A

Abstract

Scheibenbremsapparat umfasst einen Scheibenbremsrotor und einen Halleffekt-Sensor. Der Scheibenbremsrotor ist um eine Drehmittelachse drehbar. Der Scheibenbremsrotor enthält ein magnetisches Element, das eingerichtet ist, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Der Halleffekt-Sensor ist eingerichtet, um die Stärke des Magnetfeldes zu messen, um eine Drehposition des Scheibenbremsrotors um die Drehmittelachse zu erfassen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Scheibenbremsapparat und einen Scheibenbremsrotor.
DISKUSSION DES HINTERGRUNDS
Ein mit Menschenkraft angetriebenes Fahrzeug enthält ein Scheibenbremssystem.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Scheibenbremsapparat einen Scheibenbremsrotor und einen Halleffekt-Sensor. Der Scheibenbremsrotor ist um eine Drehmittelachse drehbar. Der Scheibenbremsrotor enthält ein magnetisches Element, das eingerichtet ist, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Der Halleffekt-Sensor ist eingerichtet, um die Stärke des Magnetfeldes zu messen, um eine Drehposition des Scheibenbremsrotors um die Drehmittelachse zu erfassen.
Mit dem Scheibenbremsapparat nach dem ersten Aspekt ist es möglich, die Drehposition des Scheibenbremsrotors mit einer vergleichsweise einfachen Struktur zu erfassen.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Scheibenbremsapparat nach dem ersten Aspekt so eingerichtet, dass der Scheibenbremsrotor eingerichtet ist, um an einem Fahrzeugkörper um die Drehmittelachse drehbar montiert zu werden. Der Halleffekt-Sensor ist eingerichtet, um an dem Fahrzeugkörper montiert zu werden.
Mit dem Scheibenbremsapparat nach dem zweiten Aspekt ist es möglich, die Erwärmung des Halleffekt-Sensors durch die im Scheibenbremsrotor erzeugte Wärme zu begrenzen.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Scheibenbremsapparat nach dem zweiten Aspekt so eingerichtet, dass der Halleffekt-Sensor eingerichtet ist, um an dem Fahrzeugkörper montiert zu werden, ohne Anbringung/Befestigung an einem Scheibenbremssattel, der eingerichtet ist, um eine Bremskraft auf den Scheibenbremsrotor auszuüben.
Mit dem Scheibenbremsapparat nach dem dritten Aspekt ist es möglich, die Erwärmung des Halleffekt-Sensors durch die im Scheibenbremssattel erzeugte Wärme zu begrenzen.
Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Scheibenbremsapparat nach einem von dem ersten bis dritten Aspekt so eingerichtet, dass der Scheibenbremsrotor ein Nabeneingriffselement, ein Reibelement und ein Zwischenelement umfasst. Das Nabeneingriffselement ist eingerichtet, um mit einer Nabenanordnung in Eingriff zu kommen/stehen. Das Reibelement ist radial außerhalb des Nabeneingriffselements in Bezug auf die Drehmittelachse vorgesehen. Das Zwischenelement erstreckt sich zwischen dem Nabeneingriffselement und dem Reibelement. Das magnetische Element ist an dem Zwischenelement angebracht.
Mit einem Scheibenbremsapparat nach dem vierten Aspekt ist es möglich, einen zwischen dem Nabeneingriffselement und dem Reibelement vorgesehenen Raum als Raum für das magnetische Element zu nutzen.
Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Scheibenbremsapparat nach dem vierten Aspekt so eingerichtet, dass das Zwischenelement mehrere Koppelarme enthält, die sich zwischen dem Nabeneingriffselement und dem Reibelement erstrecken. Das magnetische Element ist an mindestens einem Koppelarm der mehreren Koppelarme angebracht.
Mit dem Scheibenbremsapparat nach dem fünften Aspekt ist es möglich, die mehreren Koppelarme als ein Element zu nutzen, an dem das magnetische Element angebracht ist.
Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Scheibenbremsapparat nach dem vierten oder fünften Aspekt so eingerichtet, dass das magnetische Element mehrere magnetische Körper enthält, die in Umfangsrichtung in Bezug auf die Drehmittelachse voneinander beabstandet sind. Die mehreren magnetischen Körper sind an den mehreren Koppelarmen angebracht.
Mit dem Scheibenbremsapparat nach dem sechsten Aspekt ist es möglich, die Flexibilität des vom magnetischen Element erzeugten Magnetfeldes zu verbessern.
Nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Scheibenbremsapparat nach einem von dem vierten bis sechsten Aspekt so eingerichtet, dass das magnetische Element ein vom Zwischenelement getrenntes Element ist.
Mit dem Scheibenbremsapparat nach dem siebten Aspekt ist es möglich, die Flexibilität der Konstruktion des magnetischen Elements zu verbessern.
Nach einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Scheibenbremsapparat nach einem von dem vierten bis siebten Aspekt so eingerichtet, dass das magnetische Element zumindest teilweise in das Zwischenelement eingebettet ist.
Mit dem Scheibenbremsapparat nach dem achten Aspekt ist es möglich, den magnetischen Körper zuverlässig am Zwischenelement zu befestigen.
Nach einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Scheibenbremsapparat nach einem von dem vierten bis achten Aspekt so eingerichtet, dass ein erster radialer Abstand, der zwischen dem magnetischen Element und dem Nabeneingriffselement definiert ist, kürzer als ein zweiter radialer Abstand ist, der zwischen dem magnetischen Element und dem Reibelement definiert ist.
Mit dem Scheibenbremsapparat nach dem neunten Aspekt ist es möglich, die Erwärmung des magnetischen Elements durch die im Reibelement erzeugte Wärme zu begrenzen.
Nach einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Scheibenbremsapparat nach einem von dem ersten bis neunten Aspekt so eingerichtet, dass das magnetische Element eingerichtet ist, um das Magnetfeld zu erzeugen, unterschiedliche Stärke in einer Umfangsrichtung in Bezug auf die Drehmittelachse aufweisend.
Mit dem Scheibenbremsapparat nach dem zehnten Aspekt ist es möglich, die Drehposition des Scheibenbremsrotors mit einer bestimmten Auflösung zu erfassen0001
Nach einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Scheibenbremsapparat nach einem von dem ersten bis zehnten Aspekt so eingerichtet, dass das magnetische Element eingerichtet ist, um das Magnetfeld zu erzeugen, unterschiedliche magnetische Polaritäten in einer Umfangsrichtung in Bezug auf die Drehmittelachse aufweisend.
Mit dem Scheibenbremsapparat nach dem elften Aspekt ist es möglich, die absolute Drehposition des Scheibenbremsrotors zu erfassen.
Nach einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Scheibenbremsrotor ein Nabeneingriffselement, ein Reibelement, ein Zwischenelement und ein magnetisches Element. Das Nabeneingriffselement ist eingerichtet, um mit einer Nabenanordnung in Eingriff zu kommen/stehen. Das Reibelement ist radial außerhalb des Nabeneingriffselements in Bezug auf eine Drehmittelachse des Scheibenbremsrotors vorgesehen. Das Zwischenelement erstreckt sich zwischen dem Nabeneingriffselement und dem Reibelement. Das magnetische Element ist eingerichtet, dass um ein Magnetfeld zu erzeugen, das unterschiedliche magnetische Eigenschaften in einer Umfangsrichtung in Bezug auf die Drehmittelachse aufweist.
Mit dem Scheibenbremsrotor nach dem zwölften Aspekt ist es möglich, die absolute Drehposition des Scheibenbremsrotors zu erfassen.
Nach einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Scheibenbremsrotor nach dem zwölften Aspekt so eingerichtet, dass das magnetische Element eingerichtet ist, um das Magnetfeld zu erzeugen, unterschiedliche magnetische Polaritäten in Umfangsrichtung aufweisend.
Mit dem Scheibenbremsrotor nach dem dreizehnten Aspekt ist es möglich, die absolute Drehposition des Scheibenbremsrotors zuverlässig zu erfassen.
Nach einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Scheibenbremsrotor nach dem dreizehnten Aspekt so eingerichtet, dass das Zwischenelement eine erste axiale Fläche und eine zweite axiale Fläche aufweist, die an der Rückseite der ersten axialen Fläche in axialer Richtung in Bezug auf die Drehmittelachse vorgesehen ist. Das magnetische Element enthält mehrere magnetische Körper, die in Umfangsrichtung in Bezug auf die Drehmittelachse voneinander beabstandet sind. Die mehreren magnetischen Körper enthalten einen ersten magnetischen Körper und einen zweiten magnetischen Körper. Jeder von dem ersten magnetischen Körper und dem zweiten magnetischen Körper enthält einen Nordpol und einen Südpol. Der Nordpol des ersten magnetischen Körpers liegt in axialer Richtung näher an der ersten axialen Fläche als der Südpol des ersten magnetischen Körpers. Der Südpol des zweiten magnetischen Körpers liegt in axialer Richtung näher an der ersten axialen Fläche als der Nordpol des zweiten magnetische Körpers.
Mit dem Scheibenbremsrotor nach dem vierzehnten Aspekt ist es möglich, die absolute Drehposition des Scheibenbremsrotors mit einer vergleichsweise einfachen Struktur zu erfassen.
Nach einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Scheibenbremsrotor nach dem vierzehnten Aspekt so eingerichtet, dass der Südpol des ersten magnetischen Körpers in axialer Richtung näher an der zweiten axialen Fläche als der Nordpol des ersten magnetischen Körpers liegt. Der Nordpol des zweiten magnetischen Körpers liegt in axialer Richtung näher an der zweiten axialen Fläche als der Südpol des zweiten magnetische Körpers.
Mit dem Scheibenbremsrotor nach dem fünfzehnten Aspekt ist es möglich, die absolute Drehposition des Scheibenbremsrotors mit einer vergleichsweise einfachen Struktur zu erfassen.
Nach einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Scheibenbremsrotor nach einem von dem zwölften bis fünfzehnten Aspekt so eingerichtet, dass das magnetische Element an dem Zwischenelement angebracht ist.
Mit dem Scheibenbremsrotor nach dem sechzehnten Aspekt ist es möglich, einen zwischen dem Nabeneingriffselement und dem Reibelement vorhandenen Raum als einen Raum für das magnetische Element zu nutzen.
Nach einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Scheibenbremsrotor nach dem fünfzehnten oder sechzehnten Aspekt so eingerichtet, dass das Zwischenelement mehrere Koppelarme enthält, die sich zwischen dem Nabeneingriffselement und dem Reibelement erstrecken. Die mehreren magnetischen Körper sind an den mehreren Koppelarmen angebracht.
Mit dem Scheibenbremsrotor nach dem siebzehnten Aspekt ist es möglich, die mehreren Koppelarme als ein Element zu nutzen, an dem das magnetische Element angebracht ist.
Nach einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Scheibenbremsrotor nach einem von dem zwölften bis siebzehnten Aspekt so eingerichtet, dass das magnetische Element ein vom Zwischenelement getrenntes Element ist.
Mit dem Scheibenbremsrotor nach dem achtzehnten Aspekt ist es möglich, die Flexibilität der Konstruktion des magnetischen Elements zu verbessern.
Nach einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Scheibenbremsrotor nach einem von dem zwölften bis achtzehnten Aspekt so eingerichtet, dass das magnetische Element zumindest teilweise in das Zwischenelement eingebettet ist.
Mit dem Scheibenbremsrotor nach dem neunzehnten Aspekt ist es möglich, den magnetischen Körper zuverlässig an dem Zwischenelement anzubringen.
Nach dem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Scheibenbremsrotor nach einem von dem zwölften bis neunzehnten Aspekt so eingerichtet, dass ein erster radialer Abstand, der zwischen dem magnetischen Element und dem Nabeneingriffselement definiert ist, kürzer als ein zweiter radialer Abstand ist, der zwischen dem magnetischen Element und dem Reibelement definiert ist.
Mit dem Scheibenbremsrotor nach dem zwanzigsten Aspekt ist es möglich, die Erwärmung des magnetischen Elements durch die im Reibelement erzeugte Wärme zu begrenzen.
Nach einem einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Scheibenbremsrotor nach einem von dem zwölften bis zwanzigsten Aspekt so eingerichtet, dass das magnetische Element eingerichtet ist, um das Magnetfeld zu erzeugen, unterschiedliche Stärke in Umfangsrichtung in Bezug auf die Drehmittelachse aufweisend.
Mit dem Scheibenbremsrotor nach dem einundzwanzigsten Aspekt ist es möglich, die Drehposition des Scheibenbremsrotors mit einer bestimmten Auflösung zu erfassen.
Figurenliste
Eine vollständigere Beurteilung der Erfindung und vieler ihrer Vorteile wird leicht erreicht, wenn man sich auf die folgende detaillierte Beschreibung bezieht, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.

1 ist eine Seitenaufrissansicht eines Scheibenbremsapparats eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine Querschnittsansicht des Scheibenbremsapparats entlang der Linie II-II von 1.
3 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der Drehposition eines Scheibenbremsrotors des Scheibenbremsapparats und der Stärke eines Magnetfeldes zeigt, das von einem Halleffekt-Sensor des Scheibenbremsapparats erfasst wird.
4 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der Drehposition des Scheibenbremsrotors und der Stärke eines vom Halleffekt-Sensor erfassten Magnetfeldes zeigt (Modifikation).
5 ist eine Seitenaufrissansicht eines Scheibenbremsapparats des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einer zweiten Ausführungsform.
6 ist eine Querschnittsansicht des Scheibenbremsapparats entlang der Linie VI-VI von 5.
7 ist eine Querschnittsansicht des Scheibenbremsapparats entlang der Linie VII-VII von 5.
8 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der Drehposition des Scheibenbremsrotors und der Stärke eines vom Halleffekt-Sensor erfassten Magnetfeldes zeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Ausführungsform(en) wird (werden) nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Referenzzahlen entsprechende oder identische Elemente in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen.
Erste Ausführungsform
Wie in 1 zu sehen ist, umfasst ein Scheibenbremsapparat 10 einen Scheibenbremsrotor 12. Der Scheibenbremsrotor 12 ist um eine Drehmittelachse A1 drehbar. Ein mit Menschenkraft angetriebenes Fahrzeug 2 enthält den Scheibenbremsapparat 10, einen Fahrzeugkörper 4 und eine Nabenanordnung 6. Der Scheibenbremsrotor 12 ist eingerichtet, um an dem Fahrzeugkörper 4 um die Drehmittelachse A1 drehbar montiert zu werden. Der Scheibenbremsrotor 12 ist eingerichtet, um an der Nabenanordnung 6 montiert zu werden, die an dem Fahrzeugkörper 4 montiert ist. Der Scheibenbremsrotor 12 ist während der Pedalbetätigung relativ zur Drehmittelachse A1 in einer Drehrichtung D11 drehbar. Die Drehrichtung D11 ist entlang einer Umfangsrichtung D1 des Scheibenbremsrotors 12 definiert. Der Scheibenbremsapparat 10 umfasst einen Scheibenbremssattel 14, der eingerichtet ist, um eine Bremskraft auf den Scheibenbremsrotor 12 auszuüben. Der Scheibenbremssattel 14 ist eingerichtet, um an dem Fahrzeugkörper 4 montiert zu werden.
Zum Beispiel ist das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 2 ein Fahrzeug, das mit einer Bewegungskraft zu fahren ist, die mindestens die menschliche Kraft eines Benutzers enthält, der das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 2 fährt (d.h. Fahrer). Das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 2 weist eine beliebige Anzahl von Rädern auf. Zum Beispiel weist das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 2 mindestens ein Rad auf. In der vorliegenden Offenlegung weist das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 2 vorzugsweise eine geringere Stärke als die eines vierrädrigen Automobils auf. Allerdings kann das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 2 eine willkürliche Stärke aufweisen. Zum Beispiel kann das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 2 eine größere Stärke aufweisen als das vierrädrige Automobil. Beispiele für das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 2 sind ein Fahrrad und ein Tretroller. In der vorliegenden Offenlegung enthält das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 2 ein Fahrrad. Ein elektrisches Unterstützungssystem einschließlich eines Elektromotors kann auf das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 2 (z.B. das Fahrrad) angewendet werden, um die muskuläre Bewegungskraft des Benutzers zu unterstützen. Das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 2 kann nämlich ein E-Bike sein.
Der Scheibenbremsrotor 12 umfasst ein Nabeneingriffselement 16, ein Reibelement 18 und ein Zwischenelement 20. Das Nabeneingriffselement 16 ist eingerichtet, um mit der Nabenanordnung 6 in Eingriff zu kommen/stehen. Das Reibelement 18 weist eine Ringform auf. Das Nabeneingriffselement 16 weist eine Ringform auf. Das Nabeneingriffselement 16 enthält einen Innenumfang 16A, der eine innere Kerbverzahnung 16B aufweist, die mit einer äußeren Kerbverzahnung der Nabenanordnung 6 in Eingriff kommt/steht.
Das Reibelement 18 ist radial außerhalb des Nabeneingriffselements 16 in Bezug auf die Drehmittelachse A1 des Scheibenbremsrotors 12 vorgesehen. Das Reibelement 18 weist eine Ringform auf. Das Reibelement 18 ist eingerichtet, um die Bremskraft vom Scheibenbremssattel 14 aufzunehmen.
Das Zwischenelement 20 erstreckt sich zwischen dem Nabeneingriffselement 16 und dem Reibelement 18. Das Zwischenelement 20 enthält mehrere Koppelarme 22, die sich zwischen dem Nabeneingriffselement 16 und dem Reibelement 18 erstrecken. In der vorliegenden Offenlegung erstrecken sich die mehreren Koppelarme 22 von einem Außenumfang des Nabeneingriffselements 16 radial nach außen. In der vorliegenden Darstellung ist das Zwischenelement 20 einstückig mit dem Nabeneingriffselement 16 als einteiliges, einheitliches Element versehen. Die mehreren Koppelarme 22 sind einstückig mit dem Nabeneingriffselement 16 als ein einteiliges, einheitliches Element versehen. Das Zwischenelement 20 kann jedoch ein von dem Nabeneingriffselement 16 getrenntes Element sein. Mindestens ein Koppelarm der mehreren Koppelarme 22 kann ein vom Nabeneingriffselement 16 getrenntes Element sein.
Das Nabeneingriffselement 16 und das Zwischenelement 20 sind aus einem metallischen Werkstoff wie z.B. Edelstahl hergestellt. Das Zwischenelement 20 ist vorzugsweise aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt. Das Material des Zwischenelementes 20 enthält beispielsweise eine Aluminiumlegierung. Das Material des Nabeneingriffselementes 16 und des Zwischenelementes 20 ist jedoch nicht auf die vorliegende Offenlegung beschränkt. Mindestens eines von dem Nabeneingriffselement 16 und dem Zwischenelement 20 kann aus einem nichtmetallischen Material hergestellt werden.
Die mehreren Koppelarme 22 sind in Umfangsrichtung D1 voneinander beabstandet. Die mehreren Koppelarme 22 sind in Umfangsrichtung D1 in regelmäßigen Abständen angeordnet. Die Anordnung der mehreren Koppelarme 22 ist jedoch nicht auf die vorliegende Offenlegung beschränkt. In der vorliegenden Offenlegung enthält das Zwischenelement 20 fünf Koppelarme 22. Mit anderen Worten, der Scheibenbremsrotor 12 ist als fünfarmiger Rotor konstruiert. Die Gesamtzahl der Koppelarme 22 ist jedoch nicht auf die vorliegende Offenlegung beschränkt.
Der Koppelarm 22 enthält ein radial äußeres Ende 22A, das mit dem Reibelement 18 gekoppelt ist. Das radial äußere Ende 22A ist mit dem Reibelement 18 über ein Befestigungselement 24, z.B. einen Niet, verbunden. Das radial äußere Ende 22A kann jedoch mit anderen Befestigungskonstruktionen an das Reibelement 18 gekoppelt werden.
Der Scheibenbremsrotor 12 umfasst ein magnetisches Element 26. Das magnetische Element 26 ist eingerichtet, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Das magnetische Element 26 ist eingerichtet, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das unterschiedliche Stärke in der Umfangsrichtung D1 in Bezug auf die Drehmittelachse A1 aufweist.
Das magnetische Element 26 ist am Zwischenelement 20 angebracht. Das magnetische Element 26 ist an mindestens einem Koppelarm 22 der mehreren Koppelarme 22 angebracht. Das magnetische Element 26 enthält mehrere magnetische Körper 28, die in Umfangsrichtung D1 in Bezug auf die Drehmittelachse A1 voneinander beabstandet sind. Die mehreren magnetischen Körper 28 sind an den mehreren Koppelarmen 22 angebracht.
In der vorliegenden Offenlegung enthalten die mehreren magnetischen Körper 28 die magnetischen Körper 28A bis 28E. Die magnetischen Körper 28A bis 28E sind in der Umfangsrichtung D1 in regelmäßigen Abständen angeordnet. Die magnetischen Körper 28A bis 28E weisen die gleiche Struktur wie die anderen auf. Die magnetischen Körper 28A bis 28E sind eingerichtet, um ein Magnetfeld mit der gleichen Stärke wie die anderen magnetische Körper zu erzeugen. Jeder der magnetischen Körper 28A bis 28E enthält einen Magneten. Die Strukturen der magnetischen Körper 28A bis 28E sind jedoch nicht auf die vorliegende Offenlegung beschränkt. Mindestens einer der magnetischen Körper 28A bis 28E kann eingerichtet sein, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das eine andere Stärke als ein anderer der magnetischen Körper 28A bis 28E aufweist. Die Gesamtzahl der magnetischen Körper 28 ist nicht auf die vorliegende Offenlegung beschränkt. Mindestens ein magnetischer Körper der magnetischen Körper 28A bis 28E kann andere Abschnitte als einen Magneten enthalten.
Wie in 2 zu sehen ist, ist das magnetische Element 26 ein vom Zwischenelement 20 getrenntes Element. Der magnetische Körper 28 ist ein vom Koppelarm 22 getrenntes Element. Das magnetische Element 26 kann jedoch einstückig mit dem Zwischenelement 20 als ein einteiliges, einheitliches Element vorgesehen werden. Der magnetische Körper 28 kann einstückig mit dem Koppelarm 22 als ein einteiliges, einheitliches Element vorgesehen werden.
Das magnetische Element 26 ist zumindest teilweise in das Zwischenelement 20 eingebettet. Mindestens ein magnetischer Körper 28 aus den mehreren magnetischen Körpern 28 ist zumindest teilweise in das Zwischenelement 20 eingebettet. Der magnetische Körper 26 ist teilweise in das Zwischenelement 20 eingebettet. Der magnetische Körper 28 ist teilweise in den Koppelarm 22 des Zwischenelements 20 eingebettet. Der magnetische Körper 28 ist in einer Aussparung 22R des Koppelarms 22 vorgesehen. Der magnetische Körper 28 ist mit einer Kopplungsstruktur, wie z.B. einem Haftmittel, am Koppelarm 22 angebracht. Das magnetische Element 26 kann jedoch mit anderen Kopplungsstrukturen, wie z.B. Einlegeteilen, am Koppelarm 22 angebracht werden. Das magnetische Element 26 kann vollständig in das Zwischenelement 20 eingebettet werden. Das magnetische Element 26 kann an einer Außenfläche des Zwischenelements 20 angebracht werden, ohne in das Zwischenelement 20 eingebettet zu sein. Der magnetische Körper 28 kann vollständig in den Koppelarm 22 des Zwischenelements 20 eingebettet werden. Der magnetische Körper 28 kann an einer Außenfläche des Koppelarms 22 angebracht werden, ohne in den Koppelarm 22 eingebettet zu sein.
Das Zwischenelement 20 enthält eine erste axiale Fläche 20A und eine zweite axiale Fläche 20B, die auf der Rückseite der ersten axialen Fläche 20A in einer axialen Richtung D2 in Bezug auf die Drehmittelachse A1 vorgesehen ist. Die erste axiale Fläche 20A ist eingerichtet, um in die axiale Richtung D2 zu weisen. Die zweite axiale Fläche 20B ist eingerichtet, um in die axiale Richtung D2 zu weisen. Jede von der ersten axialen Fläche 20A und der zweiten axialen Fläche 20B ist an den mehreren Koppelarmen 22 vorgesehen.
Das magnetische Element 26 ist eingerichtet, um das Magnetfeld zu erzeugen, das eine einzige magnetische Polarität in der Umfangsrichtung D1 in Bezug auf die Drehmittelachse A1 aufweist. Jeder der mehreren magnetischen Körper 28 enthält einen Nordpol NP und einen Südpol SP. Der Nordpol NP des magnetischen Körpers 28 liegt in der axialen Richtung D2 näher an der ersten axialen Fläche 20A als der Südpol SP des magnetischen Körpers 28. Der Südpol SP des magnetischen Körpers 28 ist in der axialen Richtung D2 näher an der zweiten axialen Fläche 20B als der Nordpol NP des magnetischen Körpers 28. Der Südpol SP des magnetischen Körpers 28 kann jedoch in der axialen Richtung D2 näher an der ersten axialen Fläche 20A als der Nordpol NP des magnetischen Körpers 28 liegen. Der Nordpol NP des magnetischen Körpers 28 kann in der axialen Richtung D2 näher an der zweiten axialen Fläche 20B liegen als der Südpol SP des magnetischen Körpers 28.
Der magnetische Körper 28 enthält eine erste Endfläche 28N und eine zweite Endfläche 28S, die auf der Rückseite der ersten Endfläche 28N in axialer Richtung D2 vorgesehen ist. Die erste Endfläche 28N ist mit dem Nordpol NP magnetisiert. Die zweite Endfläche 28S ist mit dem Südpol SP magnetisiert. Die erste Endfläche 28N des magnetischen Körpers 28 ist in der axialen Richtung D2 näher an der ersten axialen Fläche 20A als die zweite Endfläche 28S des magnetischen Körpers 28. Der magnetische Körper 26 wird von dem Zwischenelement 20 freigelegt. Die erste Endfläche 28N ist im Zwischenelement 20 vorgesehen, um von der ersten axialen Fläche 20A des Zwischenelements 20 freigelegt zu sein. Die zweite Endfläche 28S ist im Zwischenelement 20 vorgesehen, ohne vom Zwischenelement 20 freigelegt zu sein. Die erste Endfläche 28N des magnetischen Körpers 28 kann jedoch in der axialen Richtung D2 näher an der zweiten axialen Fläche 20B als die zweite Endfläche 28S des magnetischen Körpers 28 liegen. Die zweite Endfläche 28S kann in dem Zwischenelement 20 vorgesehen sein, um vom Zwischenelement 20 freigelegt zu sein.
Ein erster radialer Abstand RD1, der zwischen dem magnetischen Element 26 und dem Nabeneingriffselement 16 definiert ist, ist kürzer als ein zweiter radialer Abstand RD2, der zwischen dem magnetischen Element 26 und dem Reibelement 18 definiert ist. Der erste radiale Abstand RD1 kann jedoch gleich oder länger als der zweite radiale Abstand RD2 sein.
Wie in 1 zu sehen ist, umfasst der Scheibenbremsapparat 10 einen Halleffekt-Sensor 30. Der Halleffekt-Sensor 30 ist eingerichtet, um die Stärke des Magnetfeldes zu messen, um eine Drehposition des Scheibenbremsrotors 12 um die Drehmittelachse A1 zu erfassen. Der Halleffekt-Sensor 30 ist eingerichtet, um an dem Fahrzeugkörper 4 montiert zu werden. Der Halleffekt-Sensor 30 ist eingerichtet, um an dem Fahrzeugkörper 4 montiert zu werden, ohne Anbringung/Befestigung an dem Scheibenbremssattel 14, der eingerichtet ist, um eine Bremskraft auf den Scheibenbremsrotor 12 auszuüben. Die Position des Halleffekt-Sensors 30 ist jedoch nicht auf die vorliegende Offenlegung beschränkt.
Der Halleffekt-Sensor 30 enthält beispielsweise ein Hallelement und einen Verstärkerschaltkreis. Das Hallelement ist eingerichtet, um eine Spannung auf der Grundlage eines statischen (nicht veränderlichen) Magnetfeldes auszugeben. Der Verstärkerschaltkreis ist eingerichtet, um die Ausgangsspannung des Hallelements zu verstärken. Der Halleffekt-Sensor 30 ist somit eingerichtet, um die verstärkte Spannung auf der Grundlage eines statischen (nicht veränderlichen) Magnetfeldes auszugeben. Die Struktur des Halleffekt-Sensors 30 ist jedoch nicht auf die vorliegende Offenlegung beschränkt.
Wie in 2 zu sehen ist, ist der Halleffekt-Sensor 30 eingerichtet, um an dem Fahrzeugkörper 4 montiert zu werden, um dem magnetischen Element 26 zugewandt zu sein, während sich der Scheibenbremsrotor 12 relativ zum Fahrzeugkörper 4 um die Drehmittelachse A1 dreht. Der Halleffekt-Sensor 30 ist eingerichtet, um radial näher am magnetischen Element 26 als mindestens eines der Elemente Nabeneingriffselement 16 und Reibelement 18 angebracht zu sein. Der Halleffekt-Sensor 30 ist eingerichtet, um radial näher am magnetischen Element 26 als das Nabeneingriffselement 16 und das Reibelement 18 angeordnet zu sein. Das magnetische Element 26 ist eingerichtet, um an einer radialen Position vorgesehen zu sein, in der das magnetische Element 26 durch einen Detectionsbereich des Halleffekt-Sensors 30 verläuft, während sich der Scheibenbremsrotor 12 relativ zum Fahrzeugkörper 4 um die Drehmittelachse A1 dreht.
3 zeigt ein Beispiel für eine Beziehung zwischen der Drehposition des Scheibenbremsrotors 12 und der Stärke des vom Halleffekt-Sensor 30 erfassten Magnetfeldes. Wie in 3 zu sehen ist, variiert die Stärke des vom Halleffekt-Sensor 30 erfassten Magnetfeldes infolge der der Drehung des Scheibenbremsrotors 12, da das vom magnetischen Element 26 erzeugte Magnetfeld in Umfangsrichtung D1 in Bezug auf die Drehmittelachse A1 eine unterschiedliche Stärke aufweist. Daher variiert die Ausgangsspannung des Halleffekt-Sensors 30 in Abhängigkeit von der Drehposition des Scheibenbremsrotors 12. Mit anderen Worten, der Halleffekt-Sensor 30 ist eingerichtet, um als Wellenform, die mehrere Drehpositionen des Scheibenbremsrotors 12 anzeigt, das Magnetfeld zu erfassen, das durch das magnetische Element 26 erzeugt wird, das sich um die Drehmittelachse A1 dreht. Der Halleffekt-Sensor 30 ist eingerichtet, um die Drehposition des Scheibenbremsrotors 12 mit einer bestimmten Auflösung zu erfassen.
In der vorliegenden Offenlegung sind die fünf magnetischen Körper 28 (28A bis 28E) in der Umfangsrichtung D1 in regelmäßigen Abständen (z.B. alle 72 Grad) angeordnet. So ist der Halleffekt-Sensor 30 eingerichtet, um die erste bis fünfte Drehposition P11 bis P15 des Scheibenbremsrotors 12 zu erfassen, die der maximalen Stärke des vom magnetischen Körper 26 erzeugten Magnetfeldes entsprechen. Der Halleffekt-Sensor 30 ist eingerichtet, um die erste bis fünfte Zwischendrehposition P21 bis P25 des Scheibenbremsrotors 12 entsprechend der minimalen Stärke des vom magnetischen Element 26 erzeugten Magnetfeldes zu erfassen. Der Halleffekt-Sensor 30 ist eingerichtet, um andere Drehpositionen des Scheibenbremsrotors 12 mit einer bestimmten Auflösung zu erfassen.
Wie in den 1 und 3 zu sehen ist, ist ein Umfangsmittelpunkt des magnetischen Körpers 28A an einem Umfangsmittelpunkt P0 des Halleffekt-Sensors 30, in axialer Richtung D2 gesehen, vorgesehen, wenn der Scheibenbremsrotor 12 an der ersten Drehposition P11 vorgesehen ist. Ein Umfangsmittelpunkt des magnetischen Körpers 28B ist am Umfangsmittelpunkt P0 des Halleffekt-Sensors 30, in axialer Richtung D2 gesehen, vorgesehen, wenn der Scheibenbremsrotor 12 an der zweiten Drehposition P12 vorgesehen ist. Ein Umfangsmittelpunkt des magnetischen Körpers 28C ist an dem Umfangsmittelpunkt P0 des Halleffekt-Sensors 30, in axialer Richtung D2 gesehen, vorgesehen, wenn der Scheibenbremsrotor 12 an der dritten Drehposition P13 vorgesehen ist. Ein Umfangsmittelpunkt des magnetischen Körpers 28D ist an dem Umfangsmittelpunkt P0 des Halleffekt-Sensors 30, in axialer Richtung D2 gesehen, vorgesehen, wenn der Scheibenbremsrotor 12 an der vierten Drehposition P14 vorgesehen ist. Ein Umfangsmittelpunkt des magnetischen Körpers 28E ist an dem Umfangsmittelpunkt P0 des Halleffekt-Sensors 30, in axialer Richtung D2 gesehen, vorgesehen, wenn der Scheibenbremsrotor 12 an der fünften Drehposition P15 vorgesehen ist.
Der Halleffekt-Sensor 30 ist an einer Umfangsmittelpunktposition zwischen den magnetischen Körpern 28A und 28B in Umfangsrichtung D1 vorgesehen, wenn der Scheibenbremsrotor 12 an der ersten Zwischendrehposition P21 vorgesehen ist. Der Halleffekt-Sensor 30 ist an einer Umfangsmittelpunktposition zwischen den magnetischen Körpern 28B und 28C in Umfangsrichtung D1 vorgesehen, wenn der Scheibenbremsrotor 12 an der zweiten Zwischendrehposition P22 vorgesehen ist. Der Halleffekt-Sensor 30 ist an einer Umfangsmittelpunktposition zwischen den magnetischen Körpern 28C und 28D in Umfangsrichtung D1 vorgesehen, wenn der Scheibenbremsrotor 12 an der dritten Zwischendrehposition P23 vorgesehen ist. Der Halleffekt-Sensor 30 ist an einer Umfangsmittelpunktposition zwischen den magnetischen Körpern 28D und 28E in Umfangsrichtung D1 vorgesehen, wenn der Scheibenbremsrotor 12 an der vierten Zwischendrehposition P24 vorgesehen ist. Der Halleffekt-Sensor 30 ist an einer Umfangsmittelpunktposition zwischen den magnetischen Körpern 28A und 28E in Umfangsrichtung D1 vorgesehen, wenn der Scheibenbremsrotor 12 an der fünften Zwischendrehposition P25 vorgesehen ist.
Wie in 3 zu sehen ist, sind die magnetischen Körper 28Abis 28E eingerichtet, um das Magnetfeld, das die gleiche Stärke wie die anderen magnetischen Körper aufweist, zu erzeugen0002 Wie in 4 zu sehen ist, kann jedoch mindestens einer der magnetischen Körper 28A bis 28E eingerichtet sein, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das eine andere Stärke als ein anderer der magnetischen Körper 28A bis 28E aufweist. Zum Beispiel ist der magnetische Körper 28B eingerichtet, um ein Magnetfeld zu erzeugen, dessen Stärke sich von der Stärke des von den magnetischen Körpern 28A und 28C bis 28E erzeugten Magnetfeldes unterscheidet. Der magnetische Körper 28B ist eingerichtet, um ein Magnetfeld mit einer Stärke zu erzeugen, die größer als die Stärke des von den magnetischen Körpern 28A und 28C bis 28E erzeugten Magnetfeldes ist. Bei einer solchen Modifikation ist es möglich, die absolute Drehposition des Scheibenbremsrotors 12 unter Verwendung der Ausgabe des Halleffekt-Sensors 30 zu erfassen.
Wie in 2 zu sehen ist, umfasst der Scheibenbremsapparat 10 einen Controller 32. Der Controller 32 ist eingerichtet, um elektrisch mit dem Halleffekt-Sensor 30 verbunden zu sein. Der Controller 32 ist eingerichtet, um die Ausgabe des Halleffekt-Sensors 30 zu empfangen und die Ausgabe des Halleffekt-Sensors 30 zwischenzuspeichern.
Der Controller 32 enthält beispielsweise einen Prozessor, einen Speicher, eine Leiterplatte und einen Systembus. Der Prozessor und der Speicher sind elektrisch auf der Leiterplatte montiert. Der Prozessor enthält eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) und einen Speicher-Controller. Der Prozessor ist über die Leiterplatte und den Systembus elektrisch mit dem Speicher verbunden. Der Speicher enthält einen Festwertspeicher (ROM) und einen Direktzugriffsspeicher (RAM). Der Speicher enthält Speicherbereiche, die jeweils eine Adresse im ROM und im RAM aufweisen. Der Prozessor ist eingerichtet, um den Speicher zu steuern, die Daten in den Speicherbereichen des Speichers zu speichern, und er liest Daten aus den Speicherbereichen des Speichers aus. Der Speicher (z.B. das ROM) speichert ein Programm. Das Programm wird in den Prozessor eingelesen, und dadurch wird die Konfiguration und/oder der Algorithmus des Controllers 32 ausgeführt.
Der Halleffekt-Sensor 30 ist elektrisch mit dem Prozessor und dem Speicher über die Leiterplatte und den Systembus verbunden. Der Controller 32 ist eingerichtet, um die Drehposition des Scheibenbremsrotors 12 auf der Grundlage der Stärke des vom Halleffekt-Sensor 30 erfassten Magnetfeldes zu berechnen. Der Controller 32 ist eingerichtet, um die Drehpositionsinformation(en) im Speicher zu speichern. Wie in 3 zu sehen ist, zeigen die Drehpositionsinformation(en) eine Beziehung zwischen der Drehposition des Scheibenbremsrotors 12 und der Stärke des vom Halleffekt-Sensor 30 erfassten Magnetfelds an. Der Controller 32 ist eingerichtet, um periodisch die Drehposition des Scheibenbremsrotors 12 auf der Grundlage der Drehpositionsinformation(en) und der Stärke des vom Halleffekt-Sensor 30 erfassten Magnetfelds zu berechnen. Der Controller 32 ist eingerichtet, um periodisch eine Drehgeschwindigkeit des Scheibenbremsrotors 12 auf der Grundlage einer aktuellen Drehposition und einer vorherigen Drehposition zu berechnen, die vom Controller 32 berechnet werden.
Wie in 3 zu sehen ist, ist der Controller 32 in einem Fall, in dem die magnetischen Körper 28 eingerichtet sind, um ein Magnetfeld mit der gleichen Stärke wie die anderen magnetischen Körper zu erzeugen, eingerichtet, um eine relative Drehposition des Scheibenbremsrotors 12 auf der Grundlage der Ausgabe des Halleffekt-Sensors 30 zu erfassen. Wie in 4 gesehen, ist in einem Fall, in dem mindestens einer der magnetischen Körper 28 eingerichtet ist, um das Magnetfeld zu erzeugen, das eine andere Stärke als diejenige des von einem anderen der magnetischen Körper 28 erzeugten Magnetfeldes aufweist, der Controller 32 eingerichtet, um eine absolute Drehposition des Scheibenbremsrotors 12 auf der Grundlage der Ausgabe des Halleffekt-Sensors 30 zu erfassen.
Zweite Ausführungsform
Ein Scheibenbremsapparat 210 nach einer zweiten Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 5 bis 8 beschrieben. Der Scheibenbremsapparat 210 weist den gleichen Aufbau und/oder die gleiche Konfiguration wie der Scheibenbremsapparat 10 mit Ausnahme des magnetischen Elements auf. Elemente, die im Wesentlichen die gleiche Funktion wie die der ersten Ausführungsform aufweisen, werden daher hier gleich nummeriert und der Kürze halber hier nicht noch einmal detailliert beschrieben und/oder dargestellt.
Wie in 5 zu sehen ist, umfasst der Scheibenbremsapparat 210 einen Scheibenbremsrotor 212. Der Scheibenbremsrotor 212 ist um die Drehmittelachse A1 drehbar. Der Scheibenbremsrotor 212 umfasst das Nabeneingriffselement 16, das Reibelement 18 und das Zwischenelement 20. Der Scheibenbremsrotor 212 enthält ein magnetisches Element 226, das eingerichtet ist, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Der Scheibenbremsapparat 210 umfasst den Halleffekt-Sensor 30. Der Halleffekt-Sensor 30 ist eingerichtet, um die Stärke des Magnetfeldes zu messen, um eine Drehposition des Scheibenbremsrotors 212 um die Drehmittelachse A1 zu erfassen.
In der zweiten Ausführungsform ist das magnetische Element 226 eingerichtet, um ein Magnetfeld mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften in der Umfangsrichtung D1 in Bezug auf die Drehmittelachse A1 zu erzeugen. Das magnetische Element 226 ist eingerichtet, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das unterschiedliche magnetische Polaritäten in der Umfangsrichtung D1 in Bezug auf die Drehmittelachse A1 aufweist.
Das magnetische Element 226 enthält mehrere magnetische Körper 228, die in Umfangsrichtung D1 in Bezug auf die Drehmittelachse A1 voneinander beabstandet sind. Die mehreren magnetischen Körper 228 enthalten einen ersten magnetischen Körper und einen zweiten magnetischen Körper. Die mehreren magnetischen Körper 228 enthalten die ersten magnetischen Körper 228A und 228C bis 228E und die zweiten magnetischen Körper 228B. Die ersten magnetischen Körper 228A und 228C bis 228E weisen die gleiche Struktur wie die Strukturen der magnetischen Körper 28A und 28C bis 28E der ersten Ausführungsform auf. Der zweite magnetische Körper 228B der zweiten Ausführungsform weist die gleichen Strukturen der Struktur des magnetischen Körpers 28B der ersten Ausführungsform mit Ausnahme der Ausrichtung des zweiten magnetischen Körpers 228B auf.
Wie in 6 und 7 zu sehen ist, enthält jeder von dem ersten magnetischen Körper 228A und dem zweiten magnetischen Körper 228B den Nordpol NP und den Südpol SP. Jeder von dem ersten magnetischen Körper 228A und 228C bis 228E und dem zweiten magnetischen Körper 228B enthält den Nordpol NP und den Südpol SP.
Wie in 6 zu sehen ist, liegt der Nordpol NP des ersten magnetischen Körpers 228A in der axialen Richtung D2 näher an der ersten axialen Fläche 20A als der Südpol SP des ersten magnetischen Körpers 228B. Der Südpol SP des ersten magnetischen Körpers 228A ist in der axialen Richtung D2 näher an der zweiten axialen Fläche 20B als der Nordpol NP des ersten magnetischen Körpers 228A. Die Ausrichtung des ersten magnetischen Körpers 228A ist in der axialen Richtung D2 nämlich die gleiche wie die Ausrichtung des magnetischen Körpers 28 der ersten Ausführungsform. Wie beim ersten magnetischen Körper 228A sind in der axialen Richtung D2 die Ausrichtungen der ersten magnetische Körper 228C bis 228E die gleichen wie die Ausrichtungen der magnetischen Körper 28C bis 28E.
Wie in 7 zu sehen ist, liegt der Südpol SP des zweiten magnetischen Körpers 228B in der axialen Richtung D2 näher an der ersten axialen Fläche 20A als der Nordpol NP des zweiten magnetische Körpers 228B. Der Nordpol NP des zweiten magnetischen Körpers 228B ist in der axialen Richtung D2 näher an der zweiten axialen Fläche 20B als der Südpol SP des zweiten magnetischen Körpers 228B. Der zweite magnetische Körper 228B ist nämlich in Bezug auf den magnetischen Körper 28E der ersten Ausführungsform in der axialen Richtung D2 entgegengesetzt ausgerichtet.
8 zeigt als weiteres Beispiel eine Beziehung zwischen der Drehposition des Scheibenbremsrotors 212 und der Stärke des vom Halleffekt-Sensor 30 erfassten Magnetfeldes. Wie in 8 zu sehen ist, unterscheidet sich die Stärke des vom Halleffekt-Sensor 30 in der zweiten Drehposition P12 gemessenen Magnetfeldes von der Stärke des vom Halleffekt-Sensor 30 gemessenen Magnetfeldes in der ersten und dritten bis fünften Drehposition P11 und P13 bis P15. Daher ist es möglich, die absolute Drehposition des Scheibenbremsrotors 212 unter Verwendung der Ausgabe des Halleffekt-Sensors 30 zu erfassen.
Modifikationen
Wie in 1 und 5 zu sehen ist, ist der Halleffekt-Sensor 30 eingerichtet, um an dem Fahrzeugkörper 4 montiert zu werden. Die Position des Halleffekt-Sensors 30 ist jedoch nicht auf die vorliegende Offenlegung beschränkt. Der Halleffekt-Sensor 30 kann an anderen Teilen des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 2 montiert werden. Zum Beispiel kann der Halleffekt-Sensor 30 eingerichtet sein, um direkt am Scheibenbremssattel 14 montiert zu sein.
Wie in 1 und 5 zu sehen ist, ist das magnetische Element 26 oder 226 an dem Zwischenelement 20 angebracht. Das magnetische Element 26 oder 226 ist an den mehreren Koppelarmen 22 angebracht. Das magnetische Element 26 oder 226 kann jedoch an anderen Teilen des Scheibenbremsrotors 12 oder 212 angebracht werden. Zum Beispiel kann das magnetische Element 26 oder 226 an dem Nabeneingriffselement 16 und/oder dem Reibelement 18 angebracht sein. Das magnetische Element 26 oder 226 ist an anderen Teilen des Zwischenelements 20 angebracht. Das Zwischenelement 20 kann eine Ringform aufweisen.
Wie in den 1 und 5 zu sehen ist, enthält das magnetische Element 26 oder 226 die mehreren magnetischen Körper 28 oder 228, die in Umfangsrichtung D1 in Bezug auf die Drehmittelachse A1 voneinander beabstandet sind. Die Form und/oder Anordnung des magnetischen Elements 26 oder 226 ist jedoch nicht auf die vorliegende Offenlegung beschränkt. Die Form des magnetischen Körpers 28 oder 228 ist nicht auf die vorliegende Offenlegung beschränkt. Zum Beispiel weist das magnetische Element 26 eine Ringform auf, die sich um die Drehmittelachse A1 erstreckt.
Darüber hinaus können, wie in 1 zu sehen ist, die mehreren magnetischen Körper 28 in Umfangsrichtung D1 in regelmäßigen Abständen angeordnet sein. Die mehreren magnetischen Körper 28 können jedoch in Umfangsrichtung D1 in unregelmäßigen Abständen angeordnet sein. Wie in 5 zu sehen ist, können die mehreren magnetischen Körper 228 in Umfangsrichtung D1 in regelmäßigen Abständen angeordnet sein. Die mehreren magnetischen Körper 228 können jedoch in Umfangsrichtung D1 in unregelmäßigen Abständen angeordnet sein.
Wie in 2, 6 und 7 zu sehen ist, ist das magnetische Element 26 oder 226 ein vom Zwischenelement 20 getrenntes Element. Das magnetische Element 26 oder 226 kann jedoch einstückig mit dem Zwischenelement 20 als einteiliges, einheitliches Element vorgesehen werden. Bei einer solchen Modifikation wird der Scheibenbremsrotor 12 oder 212 teilweise magnetisiert, um das magnetische Element 26 oder 226 vorzusehen.
Wie in 2, 6 und 7 zu sehen ist, ist das magnetische Element 26 oder 226 teilweise in das Zwischenelement 20 eingebettet. Der magnetische Körper 28 oder 228 ist teilweise in das Zwischenelement 20 eingebettet. Der magnetische Körper 26 oder 226 kann jedoch vollständig in das Zwischenelement 20 eingebettet sein. Der magnetische Körper 28 oder 228 kann vollständig in das Zwischenelement 20 eingebettet sein.
Wie in den 2, 6 und 7 zu sehen ist, ist der erste radiale Abstand RD1, der zwischen dem magnetischen Element 26 oder 226 und dem Nabeneingriffselement 16 definiert ist, kürzer als der zweite radiale Abstand RD2, der zwischen dem magnetischen Element 26 oder 226 und dem Reibelement 18 definiert ist. Der erste radiale Abstand RD1 kann jedoch gleich oder länger als der zweite radiale Abstand RD2 sein.
Wie in 3, 4 und 8 zu sehen ist, ist das magnetische Element 26 oder 226 eingerichtet, um das Magnetfeld zu erzeugen, eine unterschiedliche Stärke in der Umfangsrichtung D1 in Bezug auf die Drehmittelachse A1 aufweisend. Das durch das magnetische Element 26 oder 226 erzeugte Magnetfeld ist jedoch nicht auf die vorstehend in 3, 4 und 8 dargestellten Ausführungsformen beschränkt.
Wie in 8 zu sehen ist, ist das magnetische Element 226 eingerichtet, um das Magnetfeld zu erzeugen, unterschiedliche magnetische Polaritäten in der Umfangsrichtung D1 in Bezug auf die Drehmittelachse A1 aufweisend. Das magnetische Element 226 ist eingerichtet, um das Magnetfeld zu erzeugen, unterschiedliche magnetische Eigenschaften in der Umfangsrichtung D1 in Bezug auf die Drehmittelachse A1 aufweisend. Das durch das magnetische Element 26 oder 226 erzeugte Magnetfeld ist jedoch nicht auf die vorstehend in 8 dargestellten Ausführungsformen beschränkt.
Wie in 6 und 7 zu sehen ist, liegt der Nordpol NP des ersten magnetischen Körpers 228A in der axialen Richtung D2 näher an der ersten axialen Fläche 20A als der Südpol SP des ersten magnetischen Körpers 228A. Der Südpol SP des zweiten magnetischen Körpers 228B ist in der axialen Richtung D2 näher an der ersten axialen Fläche 20A als der Nordpol NP des zweiten magnetischen Körpers 228B. Die Ausrichtungen und/oder Positionen der magnetischen Körper 228 sind jedoch nicht auf diejenigen in den 6 und 7 dargestellten Positionen beschränkt.
Zusätzlich zur relativen Drehposition ist es möglich, eine absolute Drehposition und/oder eine Drehrichtung des Scheibenbremsrotors 12 durch Änderung der Anordnung der mehreren magnetischen Körper 28 und/oder der Stärke des Magnetfeldes der mehreren magnetischen Körper 28 zu detektieren. Bei dem in 1 dargestellten Scheibenbremsrotor 12 kann der Controller 32 beispielsweise eine absolute Drehposition und eine Drehrichtung des Scheibenbremsrotors 12 aufgrund der Ausgabe des Halleffekt-Sensors 30 erkennen, wenn die mehreren magnetische Körper 28 in Umfangsrichtung D1 in unregelmäßigen Abständen angeordnet sind. Bei der in 4 dargestellten Modifikation des Scheibenbremsrotors 12 kann der Controller 32 eine absolute Drehposition und eine Drehrichtung des Scheibenbremsrotors 12 auf der Grundlage der Ausgabe des Halleffekt-Sensors 30 erkennen, wenn die mehreren magnetischen Körper 28 in der Umfangsrichtung D1 in unregelmäßigen Abständen angeordnet sind. In dem in 5 dargestellten Scheibenbremsrotor 212 kann der Controller 32 eine absolute Drehposition und eine Drehrichtung des Scheibenbremsrotors 212 auf der Grundlage der Ausgabe des Halleffekt-Sensors 30 erkennen, wenn die mehreren magnetischen Körper 228 in der Umfangsrichtung D1 in unregelmäßigen Abständen angeordnet sind.
In der vorliegenden Anmeldung sind der Begriff „umfassend“ und seine Ableitungen, wie sie hier verwendet werden, als offene Begriffe gedacht, die das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Stufen spezifizieren, aber das Vorhandensein anderer nicht angegebener Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Stufen nicht ausschließen. Dieses Konzept gilt auch für Wörter mit ähnlicher Bedeutung, z.B. die Begriffe „aufweisen“, „enthalten“ und ihre Ableitungen.
Die Begriffe „Glied“, „Abschnitt“, „Abschnitt“, „Teil“, „Element“, „Körper“ und „Struktur“ können im Singular die doppelte Bedeutung eines einzelnen Teils oder mehrerer Teile aufweisen.
Die Ordnungszahlen, wie etwa „erster“, „zweiter“, die in der vorliegenden Anmeldung angeführt werden, sind nur Bezeichnungen, haben jedoch keine anderen Bedeutungen, zum Beispiel eine bestimmte Reihenfolge und dergleichen. Ferner impliziert der Begriff „erstes Element“ selbst nicht eine Existenz eines „zweiten Elements“, und der Begriff „zweites Element“ selbst impliziert nicht eine Existenz eines „ersten Elements“.
Der Begriff „Paar von“, wie er hier verwendet wird, kann die Ausbildung umfassen, in der das Paar von Elementen voneinander unterschiedliche Formen oder Strukturen aufweist, zusätzlich zu der Ausbildung, in der das Paar von Elementen dieselben Formen oder Strukturen aufweisen.
Die Begriffe „einer“ (oder „eine“ und „eines“), „einer oder mehr“ und „zumindest einer“ können hierin untereinander austauschbar verwendet werden
Der Ausdruck „mindestens einer von“, wie er in dieser Offenlegung verwendet wird, bedeutet „einer oder mehrere“ einer gewünschten Auswahlmöglichkeit. Zum Beispiel bedeutet der in dieser Offenlegung verwendete Ausdruck „mindestens einer von“ „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „beide von zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl seiner Auswahlmöglichkeiten zwei beträgt. Zum anderen bedeutet der Ausdruck „mindestens eine von“, wie er in dieser Offenlegung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „eine beliebige Kombination von mindestens zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl ihrer Auswahlmöglichkeiten gleich oder mehr als drei beträgt. Beispielsweise umfasst der Ausdruck „mindestens eine von A und B“ (1) A allein, (2), B allein (3) A und B. Der Ausdruck „mindestens eines von A, B und C“ umfasst (1) A alleine, (2), B alleine, (3) C alleine, (4) sowohl A als auch B, (5) sowohl B als auch C, (6) sowohl A als auch C, und (7) alle A, B und C. Mit anderen Worten bedeutet der Ausdruck „mindestens eines von A und B“ in dieser Offenlegung nicht „mindestens eines von A und mindestens eines von B“.
Schließlich bedeuten Begriffe des Ausmaßes, wie etwa „im Wesentlichen“, „ungefähr“ und „annähernd“, wie sie hier verwendet werden, ein angemessenes Maß an Abweichung des relativierten Begriffes, derart, dass das Endergebnis nicht bedeutend verändert wird. Alle der numerischen Werte, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben werden, können so interpretiert werden, dass sie Begriffe wie „im Wesentlichen“, „ungefähr“ und „annähernd“ umfassen.
Offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Lichte der vorstehenden Lehren möglich. Es versteht sich daher, dass die Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche in anderer Weise ausgeführt werden kann, als hier spezifisch beschrieben.

Claims

Scheibenbremsapparat, umfassend: einen Scheibenbremsrotor, der um eine Drehmittelachse drehbar ist, wobei der Scheibenbremsrotor ein magnetisches Element enthält, das eingerichtet ist, um ein Magnetfeld zu erzeugen; und einen Halleffekt-Sensor, der eingerichtet ist, um die Stärke des Magnetfeldes zu messen, um eine Drehposition des Scheibenbremsrotors um die Drehmittelachse zu erfassen.
Scheibenbremsapparat nach Anspruch 1, wobei der Scheibenbremsrotor eingerichtet ist, um an einem Fahrzeugkörper um die Drehmittelachse drehbar montiert zu werden, und der Halleffekt-Sensor eingerichtet ist, um an dem Fahrzeugkörper montiert zu werden.
Scheibenbremsapparat nach Anspruch 2, wobei der Halleffekt-Sensor eingerichtet ist, um an dem Fahrzeugkörper montiert zu werden, ohne Anbringung an einem Scheibenbremssattel, der eingerichtet ist, um eine Bremskraft auf den Scheibenbremsrotor auszuüben.
Scheibenbremsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Scheibenbremsrotor umfasst ein Nabeneingriffselement, das eingerichtet ist, um mit einer Nabenanordnung in Eingriff zu kommen/stehen, ein Reibelement, das in Bezug auf die Drehmittelachse radial außerhalb des Nabeneingriffselements vorgesehen ist, und ein Zwischenelement, das sich zwischen dem Nabeneingriffselement und dem Reibelement erstreckt, und wobei das magnetische Element an dem Zwischenelement angebracht ist.
Scheibenbremsapparat nach Anspruch 4, wobei das Zwischenelement mehrere Koppelarme enthält, die sich zwischen dem Nabeneingriffselement und dem Reibelement erstrecken, und das magnetische Element an mindestens einem Koppelarm der mehreren Koppelarme angebracht ist.
Scheibenbremsapparat nach Anspruch 4 oder 5, wobei das magnetische Element mehrere magnetische Körper enthält, die in Umfangsrichtung in Bezug auf die Drehmittelachse voneinander beabstandet sind, und die mehreren magnetischen Körper an den mehreren Koppelarmen angebracht sind.
Scheibenbremsapparat nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das magnetische Element ein vom Zwischenelement getrenntes Element ist.
Scheibenbremsapparat nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das magnetische Element zumindest teilweise in das Zwischenelement eingebettet ist.
Scheibenbremsapparat nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei ein erster radialer Abstand, der zwischen dem magnetischen Element und dem Nabeneingriffselement definiert ist, kürzer als ein zweiter radialer Abstand ist, der zwischen dem magnetischen Element und dem Reibelement definiert ist.
Scheibenbremsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das magnetische Element eingerichtet ist, um das Magnetfeld zu erzeugen, unterschiedliche Stärke in einer Umfangsrichtung in Bezug auf die Drehmittelachse aufweisend.
Scheibenbremsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das magnetische Element eingerichtet ist, um das Magnetfeld zu erzeugen, unterschiedliche magnetische Polaritäten in einer Umfangsrichtung in Bezug auf die Drehmittelachse aufweisend.
Scheibenbremsrotor, umfassend: ein Nabeneingriffselement, das eingerichtet ist, um mit einer Nabenanordnung in Eingriff zu kommen/stehen; ein Reibelement, das radial außerhalb des Nabeneingriffselements in Bezug auf eine Drehmittelachse des Scheibenbremsrotors vorgesehen ist; ein Zwischenelement, das sich zwischen dem Nabeneingriffselement und dem Reibelement erstreckt; und ein magnetisches Element, das eingerichtet ist, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das unterschiedliche magnetische Eigenschaften in einer Umfangsrichtung in Bezug auf die Drehmittelachse aufweist.
Scheibenbremsrotor nach Anspruch 12, wobei das magnetische Element eingerichtet ist, um das Magnetfeld zu erzeugen, unterschiedliche magnetische Polaritäten in Umfangsrichtung aufweisend.
Der Scheibenbremsrotor nach Anspruch 13, wobei das Zwischenelement eine erste axiale Fläche und eine zweite axiale Fläche enthält, die an der Rückseite der ersten axialen Fläche in axialer Richtung in Bezug auf die Drehmittelachse vorgesehen ist, das magnetische Element mehrere magnetische Körper enthält, die in Umfangsrichtung in Bezug auf die Drehmittelachse voneinander beabstandet sind, die mehreren magnetischen Körper einen ersten und einen zweiten magnetischen Körper enthalten, jeder von dem ersten magnetischen Körper und dem zweiten magnetischen Körper einen Nordpol und einen Südpol enthält, der Nordpol des ersten magnetischen Körpers in axialer Richtung näher an der ersten axialen Fläche als der Südpol des ersten magnetischen Körpers liegt, und der Südpol des zweiten magnetische Körpers in axialer Richtung näher an der ersten axialen Fläche als der Nordpol des zweiten magnetische Körpers liegt.
Scheibenbremsrotor nach Anspruch 14, wobei der Südpol des ersten magnetischen Körpers in axialer Richtung näher an der zweiten axialen Fläche als der Nordpol des ersten magnetischen Körpers liegt, und der Nordpol des zweiten magnetischen Körpers in axialer Richtung näher an der zweiten axialen Fläche als der Südpol des zweiten magnetische Körpers liegt.
Scheibenbremsrotor nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das magnetische Element an dem Zwischenelement angebracht ist.
Scheibenbremsrotor nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Zwischenelement mehrere Koppelarme enthält, die sich zwischen dem Nabeneingriffselement und dem Reibelement erstrecken, und die mehreren magnetischen Körper an den mehreren Koppelarmen angebracht sind.
Scheibenbremsrotor nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei das magnetische Element ein vom Zwischenelement getrenntes Element ist.
Scheibenbremsrotor nach einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei das magnetische Element zumindest teilweise in das Zwischenelement eingebettet ist.
Scheibenbremsrotor nach einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei ein erster radialer Abstand, der zwischen dem magnetischen Element und dem Nabeneingriffselement definiert ist, kürzer als ein zweiter radialer Abstand ist, der zwischen dem magnetischen Element und dem Reibelement definiert ist.
Scheibenbremsrotor nach einem der Ansprüche 12 bis 20, wobei das magnetische Element eingerichtet ist, um das Magnetfeld zu erzeugen, unterschiedliche Stärke in Umfangsrichtung in Bezug auf die Drehmittelachse aufweisend.