DE102022117870A1

DE102022117870A1 - Bremssatteleinheit für eine bremse

Info

Publication number: DE102022117870A1
Application number: DE102022117870.6A
Authority: DE
Inventors: Won-bong Cho; Sung-Ki Lee; Yun Hee Kwon
Original assignee: Cho Won Bong; FINETRO CO Ltd
Current assignee: Cho Won Bong; FINETRO CO Ltd
Priority date: 2021-07-19
Filing date: 2022-07-18
Publication date: 2023-01-19
Also published as: US20230016971A1; KR102477649B1; CN115638198A

Abstract

Es wird eine Bremssatteleinheit für eine Bremse eines Fahrzeugs geschaffen, insbesondere eine kompakte Bremssatteleinheit, die eine Baugröße, ein Gewicht und Herstellungskosten einer Komponente verringern und einen Kraftstoffwirkungsgrad verbessern kann. Die Bremssatteleinheit für die Bremse enthält einen inneren Belag und einen äußeren Belag, die auf beide Flächen einer Scheibe drücken, um eine Bremskraft zu erzeugen, ein Drehmomentelement, das an einer Fahrzeugkarosserie arretiert und derart gekoppelt ist, dass es vorwärts und rückwärts beweglich ist, derart, dass der innere Belag und der äußere Belag die Scheibe drücken oder das Drücken des inneren Belags und des äußeren Belags auf die Scheibe freigegeben wird, ein Bremssattelgehäuse, das einen Zylinder, auf den ein hydraulischer Bremsdruck aufgebracht wird, und eine Reaktionskraft-Trägerkomponente, die konfiguriert ist, den äußeren Belag zur Scheibe zu drücken, und einen Kolben, der im Zylinder installiert ist und sich abhängig von einem Zustand des hydraulischen Bremsdrucks, der auf den Zylinder aufgebracht wird, vorwärts und rückwärts bewegt, um den inneren Belag zur Scheibe zu drücken, enthält. Der innere Belag und der äußere Belag weisen jeweils eine Kreisform auf und eine Kontaktfläche des Kolbens, die sich mit dem inneren Belag in Kontakt befindet, um während des Bremsvorgangs auf den inneren Belag zu drücken, weist eine Kreisform auf.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und alle daraus gemäß 35 USC §119 entstehenden Vorrechte der Koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2021-0094325, die am 19. Juli 2021 eingereicht wurde und deren Inhalt hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
Hintergrund
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Bremssatteleinheit für eine Bremse eines Fahrzeugs und genauer auf eine kompakte Bremssatteleinheit, die eine Baugröße, ein Gewicht und Herstellungskosten einer Komponente verringern und einen Kraftstoffwirkungsgrad verbessern kann.
Im Allgemeinen ist eine Bremse eine wichtige Vorrichtung, die verwendet wird, um ein Fahrzeug während des Fahrens zu verzögern oder anzuhalten, und eine Scheibenbremse und eine Trommelbremse, die hydraulische Bremsen sind, werden weit verbreitet verwendet. In der letzten Zeit werden Scheibenbremsen, die im Vergleich zu Trommelbremsen eine geringere Abnahme der Bremskraft aufgrund von Wärmeableitung und thermischer Verformung aufweisen, weit verbreitet verwendet, um in Übereinstimmung mit dem Trend zu Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen die Bremsleistung zu verbessern.
Eine Scheibenbremse ist eine Bremsvorrichtung, die eine Bremskraft erzeugt, indem ermöglicht wird, dass Bremsbeläge mit beiden Flächen der Scheibe mit Kraft in engen Kontakt gelangen, um die Drehung der Scheibe anzuhalten, wodurch das Fahrzeug abgebremst wird, und eine Scheibe, die sich einteilig mit dem Fahrzeugrad dreht, und eine Bremssatteleinheit, die den Bremsbelag gegen die Scheibe drückt, um die Scheibe durch Reibungskraft abzubremsen, umfasst.
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Bremssatteleinheit des Standes der Technik veranschaulicht, und 2 ist eine Stirnansicht, die einen Kopplungszustand eines Drehmomentelements und eines Bremsbelags in der Bremssatteleinheit des verwandten Gebiets veranschaulicht.
Bezüglich der Bestandteile der Scheibenbremse, wie in 1 veranschaulicht, enthält eine Bremssatteleinheit 10 ein Drehmomentelement (auch als Träger' bezeichnet), das an einer Fahrzeugkarosserie arretiert ist, einen Bremsbelag 12, der im Inneren des Drehmomentelements 11 angeordnet ist und auf jede der beiden Flächen der Scheibe 1 drückt, um eine Bremskraft zu erzeugen, und ein Bremssattelgehäuse (auch als Kolbengehäuse' bezeichnet), das unter Verwendung eines Gleitbolzens 14 als ein Medium mit dem Drehmomentelement 11 gekoppelt ist.
Hier wird der hydraulische Bremsdruck, der während des Bremsvorgangs durch einen Hauptzylinder erzeugt wird, auf einen Zylinder 15 des Bremssattelgehäuses (Kolbengehäuses) 13 aufgebracht.
Außerdem ist ein Kolben 16 zum Übertragen des aufgebrachten hydraulischen Bremsdrucks auf einen inneren Belag 12 im Zylinder 15 des Bremssattelgehäuses 13 installiert und eine Reaktionskraft-Trägerkomponente (auch als Fingerkomponente' bezeichnet) ist auf einer dem Zylinder 15 und dem Kolben 16 gegenüberliegenden Seite im Bremssattelgehäuse 13 angeordnet.
Der Bremsbelag ist durch einen inneren Belag 12, der auf einer Seite des Kolbens 16 angeordnet ist, und einen äußeren Belag (nicht gezeigt), der auf einer dem inneren Belag 12 in Bezug auf die Scheibe 1 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, gebildet, und das Drehmomentelement 11 ist derart installiert, dass der innere Belag 12 und der äußere Belag mit der Scheibe 1 dazwischen angeordnet sind.
In 1 und 2 wird der äußere Belag dann, wenn er auf der dem inneren Belag 12 gegenüberliegenden Seite mit der Scheibe 1 dazwischen angeordnet ist, durch die Scheibe 1 verborgen und ist somit nicht gezeigt.
Sowohl der innere Belag 12 als auch der äußere Belag sind jeweils mit dem Drehmomentelement 11 gekoppelt, derart dass sie sich vorwärts und rückwärts bewegen. Hierfür ist auf jedem der Beläge 12 ein Gleitvorsprung 17 angeordnet und eine Führungsrille 18, in der der Gleitvorsprung 17 eingesetzt ist, derart, dass er gleitfähig ist, ist an einer Position des Drehmomentelements 11 definiert, die dem Gleitvorsprung entspricht.
Somit bewegt sich der Belag 12 in einer Richtung, in der die Scheibe 1 gedrückt wird, oder bewegt sich in einer Richtung, in der das Drücken der Scheibe freigegeben wird, während der Gleitvorsprung 17 in einem Zustand, in dem er in die Führungsrille 18 des Drehmomentelements 11 eingesetzt ist, gleitend bewegt wird.
Wenn der hydraulische Bremsdruck, der durch den Hauptzylinder erzeugt wird, auf den Zylinder 15 des Bremssattelgehäuses 13 aufgebracht wird, bewegt sich der Kolben durch den hydraulischen Bremsdruck vorwärts, derart, dass er auf den inneren Belag 12 drückt. Hier befindet sich der innere Belag 12 in engem Kontakt mit der Scheibe 1 und außerdem bewegt sich das Bremssattelgehäuse 13 aufgrund der Reaktion zwischen dem inneren Belag 12 und der Scheibe 1, derart, dass sich der äußere Belag, der auf der dem inneren Belag 12 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, durch die Reaktionskraft-Trägerkomponente in engem Kontakt mit der Scheibe 1 befindet.
Im Ergebnis drücken und klemmen die zwei Beläge die Scheibe, während sie sich mit beiden Flächen der Scheibe in engem Kontakt befinden, und eine Bremskraft (ein Bremsdrehmoment) wird erzeugt, derart, dass das Fahrzeug durch die Reibungskraft zwischen den Belägen und beiden Seiten der Scheibe abgebremst wird.
In einem elektrifizierten Fahrzeug (motorgetriebenen Fahrzeug), das durch einen Motor angetrieben wird, wie etwa einem Hybridelektrofahrzeug, einem Batterieelektrofahrzeug (BEV) oder einem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug (FCEV) wird während des Fahrens im Leerlauf oder während des Bremsvorgangs eine regenerative Betriebsart durchgeführt, in der kinetische Energie des Fahrzeugs durch einen Energieerzeugungsvorgang des Motors als elektrische Energie wiedergewonnen wird, um die Batterie aufzuladen. In einem elektrifizierten Fahrzeug ist eine Funktion der regenerativen Betriebsart wesentlich, um den Fahrzeugwirkungsgrad und den Kraftstoffwirkungsgrad zu verbessern.
Auf diese Weise kann in dem elektrifizierten Fahrzeug, das durch den Motor angetrieben wird, ein regenerativer Bremsvorgang durch den Motor zusammen mit einem Reibungsbremsvorgang (hydraulischen Bremsvorgang) durch die vorhandene Bremse durchgeführt werden, wenn verzögert wird, und die Bremskraft, die für das Fahrzeug erforderlich ist, kann mit dem regenerativen Bremsvorgang und dem Reibungsbremsvorgang (hydraulischen Bremsvorgang) erreicht werden.
Daher ist im Fall des elektrifizierten Fahrzeugs zu erkennen, dass eine Bremsumgebung etabliert worden ist, die im Vergleich zum allgemeinen Brennkraftmaschinenfahrzeug ohne Motor eine Bremskapazität der Bremse verringern kann. Im Ergebnis entsteht die Notwendigkeit, eine kompakte Bremse zu entwickeln, die für ein regeneratives Bremssystem einer Plattform, die speziell für das elektrifizierte Fahrzeug vorgesehen ist, optimiert ist.
Wenn das Fahrzeug während des Fahrens verzögert wird, variiert ein Betrag der Bremskraft abhängig von der Fahrumgebung auf der Straße. Jedoch wird das Fahrzeug in den meisten Fällen durch einen allmählichen Bremsvorgang anstelle eines plötzlichen Bremsvorgangs langsam und gleichmäßig verzögert. Im Fall des elektrifizierten Fahrzeugs kann der regenerative Bremsvorgang durchgeführt werden, um das Fahrzeug zu verzögern, indem während der Verzögerung ein Erzeugungswiderstand im Antriebsmotor erzeugt wird, und ein erheblicher Anteil der Gesamtbremskraft, die während der Verzögerung erforderlich ist, kann durch den regenerativen Bremsvorgang abgedeckt werden.
Somit kann bei dem Fahrzeug, in dem der regenerative Bremsvorgang durch den Motor durchgeführt wird, ein Austauschzyklus eines Reibungsmaterials, das während des Reibungsbremsvorgangs verwendet wird, länger werden und da die Verwendung des Reibungsbremsvorgangs im Elektrofahrzeug in hohem Maße verringert ist, tritt auf einer Fläche der Bremsscheibe (Rotor) Rost auf.
Im Ergebnis wird außerdem erwartet, dass der Zeitpunkt, zu dem das Verkaufsvolumen der elektrifizierten Fahrzeuge größer als jenes der Brennkraftmaschinenfahrzeuge wird, bald eintrifft. Daher ist es notwendig, eine speziell dafür vorgesehene Bremse zu entwickeln, die die Bremskraft, die für das elektrifizierte Fahrzeug erforderlich ist, erreicht und optimiert.
Außerdem wurde die in 1 und 2 veranschaulichte Bremssatteleinheit 10 in Übereinstimmung mit dem verwandten Gebiet in dem vorhandenen Brennkraftmaschinenfahrzeug verwendet, bei dem zu 100 % der Reibungsbremsvorgang durchgeführt wird, und da eine Baugröße des Belags 12 und eine Reibungsfläche zwischen dem Belag und der Scheibe 1 groß sind, kann eine Temperatur des Reibungsmaterials des Belags während des Bremsvorgangs leicht auf eine hohe Temperatur ansteigen. Insbesondere können im Fall der Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit dem verwandten Gebiet während des Bremsvorgangs im Belag Schwingung und Geräusche auftreten, da die Baugröße des Belags 12 groß ist.
3 und 4 sind Ansichten zum Erklären der Einschränkungen der Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik. In 3 und 4 bezeichnen die Bezugszeichen ,12a' und ,12b' eine Rückenplatte bzw. ein Reibungsmaterial, die den Belag 12 bilden.
Wie in den Zeichnungen veranschaulicht ist, sind bei der Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik die Baugröße und die Fläche des Belags 12 im Vergleich zu einer Baugröße und einer Querschnittsfläche des Kolbens im Zylinder (in 1 als Bezugszeichen ,16' bezeichnet) sehr groß und der Bremsdruck wirkt auf einem Mittelbereich des Belags 12, der sich mit dem Kolben 16 in Kontakt befindet, direkt vom Kolben auf den Belag, jedoch wirkt eine Reaktionskraft, die in einer Richtung wirkt, die zu der Richtung, in der die durch den Kolben ausgeübte Kraft wirkt, entgegengesetzt ist, während des wiederholten Bremsvorgangs mit hoher Verzögerung auf die Fläche, auf der sich der Kolben nicht mit dem Kolben in Kontakt befindet, insbesondere an beiden Enden des Belags.
Somit kann auf dem Mittelbereich des Belags 12 aufgrund der Reibung mit der Scheibe 1 mehr Abrieb als auf anderen Abschnitten auftreten und im Ergebnis kann zwischen dem Mittelbereich des Belags 12, in dem im Zustand mit gelöster Bremse der Abrieb relativ hoch ist, und der Bremsscheibe 1 während des Fahrens des Fahrzeugs ein Ablösephänomen auftreten. Im Ergebnis können in hohem Maße Bremsstempeln und Geräusche erzeugt werden, wenn aufgrund der Ungleichmä-ßigkeit des Kontaktflächendrucks zwischen der Scheibe und dem Belag bewirkt wird, dass das Bremsdrehmoment während des Bremsvorgangs schwankt.
Insbesondere dann, wenn sich die Gleitvorsprünge (in 1 als Bezugszeichen ,17' bezeichnet) beider Enden des Belags derart bewegen, dass bewirkt wird, dass sie im Inneren der Führungsrille (in 1 als Bezugszeichen ,18' bezeichnet) des Drehmomentelements 11 gleiten, damit sich der Belag 12 während des Bremsvorgangs mit der rotierenden Scheibe 1 in Kontakt befindet und darauf drückt, können Kontakt und Stoß zwischen dem Gleitvorsprung des Belags und der Innenfläche der Führungsrille auftreten, wenn bewirkt wird, dass das Bremsdrehmoment schwankt, und in diesem Fall können die Schwingung und Geräusche auftreten.
Da außerdem im Fall der Bremssatteleinheit 10 in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik ein Abstand zwischen zwei Bolzenlöchern auf beiden Seiten, mit denen zwei Gleitbolzen 14 im Drehmomentelement 11 gekoppelt sind, lang ist, nimmt eine Baugröße des Drehmomentelements unvermeidbar zu und im Ergebnis besteht eine Einschränkung, derart, dass Kosten und Gewicht erhöht werden.
Zusammenfassung
Die vorliegende Offenbarung schafft eine kompakte Bremssatteleinheit, die eine Baugröße, ein Gewicht und Kosten einer Komponente verringern und einen Kraftstoffwirkungsgrad verbessern kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die obengenannte Aufgabe eingeschränkt und andere Aufgaben, die nicht genannt sind, werden für Fachleute auf dem Gebiet (im Folgenden als ,Fachkraft auf dem Gebiet' bezeichnet) aus der folgenden Beschreibung eindeutig zu verstehen sein.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthält eine Bremssatteleinheit für eine Bremse Folgendes: einen inneren Belag und einen äußeren Belag, die auf beide Flächen einer Scheibe drücken, um eine Bremskraft zu erzeugen; ein Drehmomentelement, das an einer Fahrzeugkarosserie arretiert und derart gekoppelt ist, dass es vorwärts und rückwärts beweglich ist, derart, dass die Scheibe durch den inneren Belag und den äußeren Belag gedrückt oder freigegeben wird; ein Bremssattelgehäuse, das einen Zylinder, auf den ein hydraulischer Bremsdruck aufgebracht wird, und eine Reaktionskraft-Trägerkomponente, die konfiguriert ist, den äußeren Belag zur Scheibe zu drücken, enthält; und einen Kolben, der im Zylinder installiert ist und sich abhängig von einem Zustand des hydraulischen Bremsdrucks, der auf den Zylinder aufgebracht wird, vorwärts und rückwärts bewegt, um den inneren Belag zur Scheibe zu drücken, wobei der innere Belag und der äußere Belag jeweils eine Kreisform aufweisen und eine Kontaktfläche des Kolbens, die sich mit dem inneren Belag in Kontakt befindet, um während des Bremsvorgangs auf den inneren Belag zu drücken, weist eine Kreisform auf.
Der innere Belag und der äußere Belag können jeweils denselben Durchmesser wie die Kontaktfläche des Kolbens aufweisen oder einen Durchmesser aufweisen, der größer als jener der Kontaktfläche des Kolbens ist.
Der innere Belag und der äußere Belag können jeweils zwei Gleitvorsprünge enthalten, die auf beiden Seiten angeordnet sind, wobei das Drehmomentelement eine Führungsrille aufweist, die derart geführt wird, dass bewirkt wird, dass sie in einem Zustand, in dem der Gleitvorsprung des inneren Belags und der Gleitvorsprung des äußeren Belags jeweils eingesetzt sind, gleitet, und wobei eine Außenfläche jedes der Gleitvorsprünge eine Bogenform aufweisen kann und eine Innenfläche jeder der Führungsrillen eine Bogenform aufweist, derart, dass ein bogenförmiger Gleitkontakt zwischen jedem der Gleitvorsprünge und der Innenfläche jeder der Führungsrillen bereitgestellt wird.
Der innere Belag und der äußere Belag können jeweils Folgendes enthalten: eine Rückenplatte; ein Reibungsmaterial, das ein Abschnitt ist, der mit einer Wärmeableitplatte dazwischen einteilig mit der Rückenplatte gekoppelt ist und sich mit der Scheibe in Kontakt befindet, um auf die Scheibe zu drücken; und die Wärmeableitungsplatte, die derart gekoppelt ist, dass sie zwischen der Rückenplatte und dem Reibungsmaterial eingefügt ist.
Die Wärmeableitungsplatte kann Folgendes enthalten: einen Stirnabschnitt, der ein Abschnitt ist, der zwischen einer Fläche der Rückenplatte und einer Fläche des Reibungsmaterials eingefügt ist; und einen Seitenende-Abdeckabschnitt, der entlang eines gesamten Umfangs einer Kante des Stirnabschnitts einteilig angeordnet ist, derart, dass eine Umfangsfläche abgedeckt ist, die eine Fläche eines Seitenendes der Rückenplatte ist, wobei ein Querschnitt des Stirnabschnitts, auf dem die Fläche der Rückenplatte und die Fläche des Reibungsmaterials derart verbunden sind, dass sie sich in engem Kontakt miteinander befinden, eine Form aufweisen kann, bei der ein konkav-konvex-geformter Abschnitt wiederholt wird, um die Verbindungskraft zwischen der Fläche der Rückenplatte und der Fläche des Reibungsmaterials zu erhöhen.
Figurenliste
Beispielhafte Ausführungsformen können aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen in größerer Detailtiefe verstanden werden, wobei:

1 eine Querschnittsansicht ist, die eine Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik veranschaulicht;
2 eine Stirnansicht ist, die eine Kopplungszustand eines Drehmomentelements und eines Bremsbelags in der Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik veranschaulicht;
3 und 4 Ansichten zum Erklären von Einschränkungen der Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik sind;
5 eine Stirnansicht ist, die einen Kopplungszustand eines Drehmomentelements und eines Bremsbelags in einer Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
6 eine Querschnittsansicht ist, die einen Zustand veranschaulicht, in dem eine Scheibe durch einen Kolben und einen Belag der Bremssatteleinheit und ein Reibungsmaterial in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gedrückt wird;
7 eine Querschnittsansicht ist, die entlang der Linie A-A' aus 6 aufgenommen ist; und
8 eine Querschnittsansicht ist, die eine Form einer Wärmeableitungsplatte in einem Belag der Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Genaue Beschreibung der Ausführungsformen
Spezifische strukturelle oder funktionale Beschreibungen, die in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart sind, sind lediglich zum Zweck des Erklärens der Ausführungsformen in Übereinstimmung mit dem Konzept der vorliegenden Erfindung beispielhaft ausgeführt und die Ausführungsformen in Übereinstimmung mit dem Konzept der vorliegenden Erfindung können in diversen Formen ausgeführt sein. Außerdem sollte diese nicht als auf die hier beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt betrachtet werden und sie sollte derart verstanden werden, dass sie alle Abwandlungen, Äquivalente und Ersetzungen enthält, die im Erfindungsgedanken und im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
In der vorliegenden Erfindung können Ausdrücke wie etwa erste(r)(s)' und/oder ,zweite(r)(s)' verwendet werden, um diverse Komponenten zu beschreiben, jedoch sind die Komponenten nicht auf die obigen Ausdrücke eingeschränkt. Die obigen Ausdrücke werden lediglich z. B zum Zweck des Unterscheidens einer Komponente von einer anderen Komponente verwendet, innerhalb des Umfangs, der nicht vom Umfang der Rechte in Übereinstimmung mit dem Konzept der vorliegenden Erfindung abweicht, kann die erste Komponente als die zweite Komponente bezeichnet sein, in gleicher Weise kann die zweite Komponente auch als erste Komponente bezeichnet sein.
Es versteht sich außerdem, dass dann, wenn eine Komponente als ,verbunden mit' oder in Kontakt mit' einer weiteren Komponente bezeichnet wird, diese direkt mit der anderen Komponente verbunden sein kann oder auch dazwischenliegende Komponenten vorhanden sein können. Es versteht sich außerdem, dass dann, wenn eine Komponente als direkt verbunden mit' oder in direktem Kontakt mit' einer weiteren Komponente bezeichnet wird, es keine dazwischenliegenden Komponenten gibt. Andere Ausdrücke zum Beschreiben der Beziehung zwischen Komponenten, das heißt, Ausdrücke wie etwa .zwischen' und unmittelbar dazwischen' oder ,benachbart zu' und direkt benachbart zu' sollten in gleichartiger Weise interpretiert werden.
Dieselben Bezugszeichen stellen in der Beschreibung durchgehend dieselben Komponenten dar. In der folgenden Beschreibung werden die technischen Ausdrücke lediglich zum Erklären einer spezifischen Ausführungsform verwendet, während sie die vorliegende Erfindung nicht einschränken. In dieser Beschreibung können die Ausdrücke einer Singularform Pluralformen enthalten, sofern nicht spezifisch angegeben. Wie in dieser Beschreibung verwendet, spezifiziert die Bedeutung von enthält (umfasst)' und/oder enthaltend (umfassend)' eine Komponente, einen Schritt, einen Vorgang und/oder eine Komponente und schließt andere Komponenten, Schritte, Vorgänge und/oder Komponenten nicht aus.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bremssatteleinheit für eine Bremse eines Fahrzeugs und genauer auf eine kompakte Bremssatteleinheit, die eine Baugröße, ein Gewicht und Herstellungskosten einer Komponente verringern und einen Kraftstoffwirkungsgrad verbessern kann.
Die Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann auf ein elektrifiziertes Fahrzeug, bei dem durch einen Motor während des Fahrens unter Verwendung des Motors ein regenerativer Bremsvorgang durchgeführt wird, wie etwa ein Elektrofahrzeug in einer weiten Bedeutung, das heißt, ein Hybridfahrzeug (HEV), ein reines Elektrofahrzeug (BEV) oder ein Brennstoffzellenfahrzeug (FCEV), angewendet werden.
Da bei der Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu der Bremssatteleinheit des Brennkraftmaschinenfahrzeugs (allgemeinen Kraftmaschinenfahrzeugs) in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik die Bremskraft verringert ist, sie jedoch eine kompakte Konfiguration aufweist, ist die Bremssatteleinheit in dem elektrifizierten Fahrzeug, auf das das regenerative Bremssystem angewendet wird, nützlich.
Bei dem elektrifizierten Fahrzeug, das den regenerativen Bremsvorgang durch den Motor durchführen kann, wird das Gesamtbremsdrehmoment durch das hydraulische Bremsdrehmoment (Reibungsbremsdrehmoment) durch die Bremse und das Drehmoment des regenerativen Bremsvorgangs durch den Motor erreicht.
Daher trägt im Unterschied zum allgemeinen Brennkraftmaschinenfahrzeug, bei dem der regenerative Bremsvorgang unmöglich ist und damit das Gesamtbremsdrehmoment durch das hydraulische Bremsdrehmoment hervorgebracht werden muss, bei dem elektrifizierten Fahrzeug, das den regenerativen Bremsvorgang durchführen kann, das Drehmoment des regenerativen Bremsvorgangs teilweise zum Gesamtbremsdrehmoment bei und somit kann eine Bremskapazität der erzeugenden Bremse, die das hydraulische Bremsdrehmoment erzeugt, verringert werden.
Somit kann die Bremskapazität im Vergleich zum Stand der Technik verringert werden, jedoch kann die Bremssatteleinheit, die eine kompakte Konfiguration aufweist, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zur Verwendung auf dem Fahrzeug angebracht werden. Insbesondere kann die Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung im elektrifizierten Fahrzeug verwendet werden, bei dem der regenerative Bremsvorgang durchgeführt wird, und die Bremskapazität der hydraulischen Bremse verringert ist.
5 ist eine Stirnansicht, die einen Kopplungszustand eines Drehmomentelements und eines Bremsbelags in einer Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthält ein Drehmomentelement 110, das an einer Fahrzeugkarosserie arretiert ist, einen Bremsbelag 120, der im Inneren des Drehmomentelements 110 angeordnet ist und auf beide Flächen einer Scheibe (in 1 als Bezugszeichen ,1' bezeichnet) drückt, um eine Bremskraft zu erzeugen, und ein Bremssattelgehäuse (in 1 als Bezugszeichen ,13' bezeichnet), das unter Verwendung eines Gleitbolzens 129 als ein Medium mit dem Drehmomentelement 110 gekoppelt ist.
Hier wird der hydraulische Bremsdruck, der während des Bremsvorgangs durch den Hauptzylinder erzeugt wird, auf den Zylinder (in 1 als Bezugszeichen ,15' bezeichnet) des Bremssattelgehäuses aufgebracht. Außerdem ist der Kolben (in 1 als Bezugszeichen ,16' bezeichnet), der den aufgebrachten hydraulischen Bremsdruck auf den Bremsbelag (120) (einen inneren Belag) überträgt, im Zylinder des Bremssattelgehäuses installiert und eine Reaktionskraft-Trägerkomponente (auch als ,Fingerkomponente' bezeichnet) ist auf einer dem Zylinder und dem Kolben gegenüberliegenden Seite im Bremssattelgehäuse angeordnet.
Der Bremsbelag 120 ist durch den inneren Belag 121, der auf einer Seite des Kolbens angeordnet ist, und den äußeren Belag (nicht gezeigt), der auf einer dem inneren Belag in Bezug auf die Scheibe gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, gebildet. Hier ist die Bremssatteleinheit dahingehend dieselbe wie die Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik, dass der innere Belag und der äußere Belag mit der Scheibe dazwischen auf dem Drehmomentelement installiert sind.
Der in 5 veranschaulichte Bremsbelag 120 kann der innere Belag 121 sein, auf den durch den Kolben gedrückt wird, und der äußere Belag kann dieselbe Form wie jene des inneren Belags aufweisen, obwohl er in 5 nicht veranschaulicht ist. Wie in 5 veranschaulicht ist, sind bei der Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine linke und eine rechte Länge des Bremsbelags 120, d. h. eine linke und eine rechte Länge des inneren Belags 121 und des äußeren Belags, deutlich verringert.
Außerdem können in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die Gleitvorsprünge beim inneren Belag 121 und beim äußeren Belag dieselbe Form aufweisen und eine Rückenplatte 122, ein Reibungsmaterial 123 und eine Wärmeableitungsplatte 125, die später beschrieben wird, können dieselbe Konfiguration aufweisen. Außerdem können die Führungsrillen 111 des Drehmomentelements 110, mit denen die Gleitvorsprünge der zwei Beläge jeweils gekoppelt sind, ebenfalls dieselbe Form aufweisen.
Bei der Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik weisen der innere Belag und der äußere Belag jeweils eine lange linke und rechte Länge und eine vorgegebene Länge auf, wie in 2 veranschaulicht ist. Jedoch können bei der Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung der innere Belag 121 und der äußere Belag jeweils eine Form aufweisen, die gleichartig wie jene eines näherungsweisen Querschnitts des Kolbens (oder eine Form einer Kontaktfläche mit dem Belag, die die Form ist, die in 5 als ,Kolbenfläche' angeben ist) ist.
Das heißt, wenn die Querschnittsform des Kolbens kreisförmig ist, kann die Gesamtform des inneren Belags 121 und des äußeren Belags jeweils ebenfalls kreisförmig sein. Ein Durchmesser des inneren Belags 121 kann derselbe wie jener des Kolbens sein oder um eine Differenz innerhalb eines eingestellten Bereichs größer als jener des Kolbens sein, derart, dass sich die gesamte Fläche des Kolbens während des Bremsvorgangs gleichmäßig mit dem inneren Belag in Kontakt befindet und auf diesen drückt.
In diesem Fall kann der äußere Belag (nicht gezeigt) derart vorgesehen sein, dass er denselben Durchmesser und dieselbe Form wie der innere Belag 121 aufweist. Im Ergebnis können bei der Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Baugröße und ein Gewicht jeweils des inneren Belags und des äußeren Belags im Vergleich zum verwandten Gebiet verringert werden, und somit können die Form und die Baugröße des Belags bei dem Fahrzeug, in dem der regenerative Bremsvorgang durchgeführt wird, optimiert werden. Da außerdem, wie in 5 zu sehen ist, ein Abstand zwischen den zwei Bolzenlöchern auf beiden Seiten, mit denen der Gleitbolzen 129 im Drehmomentelement 110 gekoppelt ist, verringert werden kann, können die Gesamtbaugröße und das Gesamtgewicht des Drehmomentelements ebenfalls verringert werden.
6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem die Scheibe durch den Kolben und den Belag der Bremssatteleinheit und das Reibungsmaterial in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gedrückt wird, und 7 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie A-A' aus 6 aufgenommen ist. Wie in den Zeichnungen veranschaulicht ist, enthält der Bremsbelag 120, d. h. jeweils der innere Belag 121 und der äußere Belag (nicht gezeigt), eine Rückenplatte 122 und ein Reibungsmaterial 123, das mit einer Wärmeableitungsplatte, die später beschrieben wird, dazwischen einteilig mit der Rückenplatte 122 gekoppelt ist. Von diesen ist das Reibungsmaterial 123 ein Abschnitt, der sich tatsächlich mit der Bremsscheibe in Kontakt befindet und auf diese drückt und durch Reibung mit der Scheibe eine Bremskraft erzeugt.
Unter Bezugnahme auf 6 ist eine Form des Belags 120, d. h. die Gesamtform der Rückenplatte 122 und des Reibungsmaterials 123, dieselbe Kreisform wie die Querschnittsform des Kolbens 16 (oder die Form der Kontaktfläche mit dem Belag). In diesem Fall kann ein Durchmesser der Rückenplatte 122 und des Reibungsmaterials 123 des Belags ebenfalls derselbe wie jener des Kolbens 16 sein oder um eine Differenz innerhalb eines eingestellten Bereichs größer als jener des Kolbens 16 sein.
Im Ergebnis können eine Größe einer Drückfläche des Kolbens 16 und eine Größe einer Kontaktfläche des Belags 120, mit der sich der Kolben 16 in Kontakt befindet, dieselben oder gleichartig sein und somit kann der Bremsdruck (hydraulische Bremsdruck), der durch den Kolben 16 übertragen wird, gleichmäßig auf die Rückenplatte 122 und das Reibungsmaterial 123 verteilt werden. Da die Verteilung des Bremsdrucks gleichmäßig ist, kann ferner die Schwingungs- und Geräuscherzeugung während des Bremsvorgangs verringert werden, und da eine Abriebfläche des Reibungsmaterials gleichmäßig ist, können eine Häufigkeit und ein Ausmaß einer Bremsvorgangsschwingung deutlich verringert werden.
Außerdem können in der Ausführungsform die Gleitvorsprünge 124 auf beiden Seiten des Belags 120 angeordnet sein und außerdem können die Gleitvorsprünge 124 auf beiden Seiten in die Führungsrillen 111 des Drehmomentelements 110 eingesetzt und damit gekoppelt sein. Eine Außenfläche jedes der Gleitvorsprünge 124 kann eine Bogenform aufweisen. In diesem Fall kann eine Innenfläche jeder der Führungsrillen 111 auf beiden Seiten ebenfalls eine Bogenform aufweisen, wie in 5 veranschaulicht ist.
Im Ergebnis kann ein bogenförmiger Gleitkontakt zwischen jedem der Gleitvorsprünge 124 auf beiden Seiten des Belags 120 und der Innenfläche jeder der Führungsrillen 111 des Drehmomentelements 110 bereitgestellt werden. Somit kann das anomale Drehmoment aufgelöst werden, wenn ein anomales Drehmoment auftritt, und außerdem kann eine Häufigkeit des Auftretens von Geräuschen deutlich verringert werden.
Unter Bezugnahme auf 5 ist zu sehen, dass zwischen einer Fläche des Gleitvorsprungs und der Innenfläche der Führungsrille ein Zwischenraum vorhanden ist, und somit kann bewirkt werden, dass der Gleitvorsprung des Belags im Inneren der Führungsrille des Drehmomentelements gleitet.
Außerdem ist bei der Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik die Rückenplatte des Belags aus Stahl hergestellt, um eine Verformung zu minimieren, jedoch kann in einer Ausführungsform die Rückenplatte 122 des Belags 120 aus einem technischen Kunststoff hergestellt sein, der eine hervorragende Festigkeit aufweist.
In einer Ausführungsform sind die Formen des Belags 120 und der Scheibenkontaktfläche des Belags gleichartig wie die Form des Kolbens 16 und der Belagkontaktfläche des Kolbens 16, und somit wird lediglich eine Kompressionskraft zwischen dem Kolben 16, dem Reibungsmaterial 123 und der Scheibe 1 erzeugt, ohne, dass in der Rückenplatte eine seitliche Scherkraft erzeugt wird, wenn der Bremsdruck auf die Rückenplatte 122 des Belags aufgebracht wird. Im Ergebnis kann ein technischer Kunststoff, der einen hervorragenden Kompressionswiderstand aufweist, als ein Material der Rückenplatte 122 eingesetzt werden.
Außerdem kann im Belag 120 die Wärmeableitungsplatte 125 zwischen der Rückenplatte 122 und dem Reibungsmaterial 123 einteilig befestigt und arretiert sein. Hier kann die Wärmeableitungsplatte 125 eine Grenzfläche zwischen der Rückenplatte 122 und dem Reibungsmaterial 123 und eine gesamte Umfangsfläche eines Seitenendes der Rückenplatte 122 abdecken.
Wie oben beschrieben ist, ist die Wärmeableitungsplatte 125 in einer dünnen Plattenstruktur vorgesehen und derart installiert, dass sie die Flächen des vorderen Endes und der Seitenenden der Rückenplatte 122 umgibt. Die Wärmeableitungsplatte 125 ist durch einen Stirnabschnitt 125a, der ein Abschnitt ist, der zwischen der Rückenplatte 122 und dem Reibungsmaterial 123 angeordnet ist, und einen Seitenende-Abdeckabschnitt 125b, der entlang des gesamten Umfangs einer Kante des Stirnabschnitts 125a einteilig vorgesehen ist, um die Fläche des Seitenendes der Rückenplatte abzudecken, gebildet.
Die Wärmeableitungsplatte 125 kann aus einem Stahllegierungsmaterial hergestellt sein und kann dazu dienen, Reibungswärme, die während des Bremsvorgangs zwischen der Scheibe und dem Reibungsmaterial 123 des Belags 120 erzeugt wird, gleichmäßig auf die Rückenplatte 122 zu übertragen, die aus dem technischen Kunststoff hergestellt ist, und gleichzeitig dazu dienen, einen Anteil der Reibungswärme durch den Seitenende-Abdeckabschnitt 125b an die Luft abzugeben, und außerdem dazu dienen, die Festigkeit der Rückenplatte 122 zu verstärken.
Außerdem kann die Wärmeableitungsplatte 125 derart befestigt sein, dass sie die Fläche des Gleitvorsprungs 124 umgibt, der von der Rückenplatte 122 sowohl zur linken als auch zur rechten Seite vorsteht. Hier kann ein Abschnitt der Wärmeableitungsplatte 125, der den Gleitvorsprung 124 der Rückenplatte 122 umgibt, Abrieb (Abrieb des Gleitvorsprungs) der Rückenplatte 122, wenn sich der Gleitvorsprung 124 während des Bremsvorgangs entlang einer Innenfläche der Führungsrille 111 des Drehmomentelements 110 gleitend in Kontakt befindet, verhindern, um die Leistungsfähigkeit der Abriebfestigkeit sicherzustellen.
8 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für diverse Querschnittsformen der Wärmeableitungsplatte im Belag der Bremssatteleinheit in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform veranschaulicht. Wie in der Zeichnung veranschaulicht ist, kann ein Querschnitt des Stirnabschnitts 125a der Wärmeableitungsplatte 125 eine Form aufweisen, bei der ein konkav-konvex geformter Abschnitt wiederholt wird, um die Verbindungskraft und die Kopplungskraft zwischen beiden Seiten zu erhöhen, während die Kontaktfläche zwischen der Wärmeableitungsplatte 125 und der Rückenplatte 122 und zwischen der Wärmeableitungsplatte 125 und dem Reibungsmaterial 123 vergrößert wird. Unter Bezugnahme auf 8 ist ein Beispiel veranschaulicht, bei dem der Querschnitt des Stirnabschnitts 125a der Wärmeableitungsplatte 125 eine dreieckige Zahnform, bei der eine gebirgstalförmige Unebenheit wiederholt wird, oder eine quadratische Zahnform, bei der konkave und konvexe Formen wiederholt werden, aufweist.
Hier sind beide Flächen der Wärmeableitungsplatte, die Rückenplatte 122 und das Reibungsmaterial 123 selbst dann, wenn der Querschnitt der Wärmeableitungsplatte 125 die wiederholte Zahnform aufweist, derart miteinander gekoppelt, dass dazwischen kein Zwischenraum auftritt und dass sie sich auf der gesamten Fläche vollständig in engem Kontakt miteinander befinden. Hierzu wird der Belag 120 derart hergestellt, dass sich die Rückenplatte 122 und das Reibungsmaterial 123 auf beiden Flächen der Wärmeableitungsplatte 125 in engem Kontakt miteinander befinden. Hier werden die Rückenplatte 122 und das Reibungsmaterial 123 auf beiden Flächen der Wärmeableitungsplatte thermisch geformt, nachdem die Wärmeableitungsplatte 125 derart hergestellt worden ist, dass der Querschnitt eine Form aufweist, bei der der konkav-konvex geformte Abschnitt wiederholt wird, derart, dass sie mechanisch miteinander gekoppelt sind.
In einem Gebiet, in dem weit verbreitet Calciumchlorid auf Straßen gesprüht wird, um im Winter Schnee zu entfernen, besteht eine Möglichkeit, dass aufgrund von Korrosion der Kontaktfläche zwischen der Rückenplatte 122, der Wärmeableitungsplatte 125 und dem Reibungsmaterial 123 eine Ablösung auftritt. Wenn die Wärmeableitungsplatte 125 jedoch in einem Zustand, in dem sich der Austauschzyklus des Belags 120 verlängert, mit einem Querschnitt hergestellt ist, der die Zahnform wie oben beschrieben aufweist und die Rückenplatte 122 und das Reibungsmaterial 123 auf beiden Flächen der Wärmeableitungsplatte pressgeformt sind, derart, dass sie mechanisch miteinander gekoppelt sind, kann die oben beschriebene Ablösung behoben werden.
Daher können bei der Bremssatteleinheit für die Bremse in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung die Baugröße, das Gewicht und die Kosten der Komponente verringert werden und der Kraftstoffwirkungsgrad kann verbessert werden.
Obwohl zu Veranschaulichungszwecken bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, wird die Fachkraft auf dem Gebiet anerkennen, dass diverse Abwandlungen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne von Umfang und Erfindungsgedanken der Erfindung, wie in den begleitenden Ansprüchen offenbart, abzuweichen. Daher sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung lediglich zu Veranschaulichungszwecken offenbart und sollten nicht als die vorliegende Erfindung einschränkend betrachtet werden.

Claims

Bremssatteleinheit für eine Bremse, die Folgendes umfasst: einen inneren Belag und einen äußeren Belag, die auf beide Flächen einer Scheibe drücken, um eine Bremskraft zu erzeugen; ein Drehmomentelement, das an einer Fahrzeugkarosserie arretiert und derart gekoppelt ist, dass es vorwärts und rückwärts beweglich ist, derart, dass die Scheibe durch den inneren Belag und den äußeren Belag gedrückt bzw. freigegeben wird; ein Bremssattelgehäuse, das einen Zylinder, auf den ein hydraulischer Bremsdruck aufgebracht wird, und eine Reaktionskraft-Trägerkomponente, die konfiguriert ist, den äußeren Belag zur Scheibe zu drücken, umfasst; und einen Kolben, der im Zylinder installiert ist und sich abhängig von einem Zustand des hydraulischen Bremsdrucks, der auf den Zylinder aufgebracht wird, vorwärts und rückwärts bewegt, um den inneren Belag zur Scheibe zu drücken, wobei der innere Belag und der äußere Belag jeweils eine Kreisform aufweisen und wobei eine Kontaktfläche des Kolbens, die sich mit dem inneren Belag in Kontakt befindet, um während des Bremsvorgangs auf den inneren Belag zu drücken, eine Kreisform aufweist.
Bremssatteleinheit nach Anspruch 1, wobei der innere Belag und der äu-ßere Belag jeweils denselben Durchmesser wie die Kontaktfläche des Kolbens aufweisen oder einen Durchmesser aufweisen, der größer als jener der Kontaktfläche des Kolbens ist.
Bremssatteleinheit nach Anspruch 1, wobei der innere Belag und der äu-ßere Belag jeweils zwei Gleitvorsprünge umfassen, die auf beiden Seiten angeordnet sind, wobei das Drehmomentelement Führungsrillen aufweist, die derart geführt sind, dass bewirkt wird, dass sie in einem Zustand, in dem der Gleitvorsprung des inneren Belags und der Gleitvorsprung des äußeren Belags jeweils eingesetzt sind, gleitet, und wobei eine Außenfläche jedes der Gleitvorsprünge eine Bogenform aufweist und eine Innenfläche jeder der Führungsrillen eine Bogenform aufweist, derart, dass zwischen jedem der Gleitvorsprünge und der Innenfläche jeder der Führungsrillen ein bogenförmiger Gleitkontakt bereitgestellt wird.
Bremssatteleinheit nach Anspruch 1, wobei der innere Belag und der äu-ßere Belag jeweils Folgendes umfassen: eine Rückenplatte; ein Reibungsmaterial, das ein Abschnitt ist, der mit einer Wärmeableitungsplatte dazwischen mit der Rückenplatte einteilig gekoppelt ist und sich mit der Scheibe in Kontakt befindet, um auf die Scheibe zu drücken; und eine Wärmeableitungsplatte, die derart gekoppelt ist, dass sie zwischen der Rückenplatte und dem Reibungsmaterial eingefügt ist.
Bremssatteleinheit nach Anspruch 4, wobei die Wärmeableitungsplatte Folgendes umfasst: einen Stirnabschnitt, der ein Abschnitt ist, der zwischen einer Fläche der Rückenplatte und einer Fläche des Reibungsmaterials eingefügt ist; und einen Seitenende-Abdeckabschnitt, der entlang eines gesamten Umfangs einer Kante des Stirnabschnitts einteilig angeordnet ist, um eine Umfangsfläche abzudecken, die eine Fläche eines Seitenendes der Rückenplatte ist, wobei ein Querschnitt des Stirnabschnitts, auf dem die Fläche der Rückenplatte und die Fläche des Reibungsmaterials derart verbunden sind, dass sie sich in engem Kontakt miteinander befinden, eine Form aufweist, bei der ein konkav-konvex geformter Abschnitt wiederholt wird, um die Verbindungskraft zwischen der Fläche der Rückenplatte und der Fläche des Reibungsmaterials zu erhöhen.