DE112009004945B4

DE112009004945B4 - Bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE112009004945B4
Application number: DE112009004945.1T
Authority: DE
Inventors: Kenji Abe; Hiroshi Isono; Yoshitomo Denou
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2015-12-17
Anticipated expiration: 2029-06-16
Also published as: WO2010146649A1; CN102076986B; DE112009004945T5; US20110198162A1; CN102076986A; JPWO2010146649A1; JP5077444B2; US8561763B2

Abstract

Bremsvorrichtung, aufweisend: ein erstes Reibungselement (100a, 100b), das eine erste Reibungsfläche (101) umfasst; und ein zweites Reibungselement (200a, 200b), das eine zweite Reibungsfläche (201) umfasst, die sich relativ zur ersten Reibungsfläche (101) bewegt, wobei die erste Reibungsfläche (101) erste konvexe Abschnitte (102) aufweist, die elastisch in eine Richtung senkrecht zur zweiten Reibungsfläche (201) gelagert sind, und die zweite Reibungsfläche (201) eine Mehrzahl zweiter konvexer Abschnitte (202) aufweist, die in eine Richtung angeordnet sind, in der die zweite Reibungsfläche (201) sich relativ zur ersten Reibungsfläche (101) bewegt, wobei die ersten konvexen Abschnitte (102) durch Partikel (102) gebildet sind und elastisch in eine Richtung senkrecht und parallel zur zweiten Reibungsfläche (201) durch einen elastischen Lagerkörper des ersten Reibungselements (100a, 100b) gelagert sind, die ersten konvexen Abschnitte (102) jeweils kontinuierlich mit den zweiten konvexen Abschnitten (202) in Kontakt gelangen, wenn die zweite Reibungsfläche (201) sich relativ zur ersten Reibungsfläche (101) bewegt, während sie in eine Richtung senkrecht zur zweiten Reibungsfläche (201) verschoben werden, und, wenn der erste konvexe Abschnitt (102) mit dem nächsten zweiten konvexen Abschnitt (202) in Kontakt gelangt, nachdem er mit einem konvexen Abschnitt in Kontakt gelangt ist, der erste konvexe Abschnitt (102) mit dem zweiten konvexen Abschnitt (202) an einer Stelle in Kontakt gelangt, die tiefer liegt als ein Scheitelpunkt des zweiten konvexen Abschnitts (202).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung und genauer gesagt eine Bremsvorrichtung, die ein Paar Reibungselemente mit Reibungsflächen umfasst.
Stand der Technik
Eine Bremsvorrichtung aus dem Stand der Technik, die einen Rotor (Scheibe) sowie einen Bremsklotz für eine Bremse eines Fahrzeugs bzw. Automobils umfasst, besteht aus der Kombination eines relativ harten Elements und eines weichen Elements. Aus diesem Grund zeigt die Bremsvorrichtung aus dem Stand der Technik das Problem, dass die Bremsleistung schwach ist oder eines der Elemente zur Abnutzung neigt. Beispielsweise zeigt eine Bremsvorrichtung, die aus der Kombination eines nicht metallischen Bremsklotzes, der aus einem auf weichem Kunststoff basierenden Bestandteil hergestellt ist, sowie eines Gusseisenrotors besteht und durch Haftreibung eine Reibungskraft erzeugt, das Problem, dass die Leistung der Bremse schwach ist. Ferner zeigt eine Bremsvorrichtung, die aus der Kombination eines Eisenbremsklotzes aus harten Stahlfasern und einer weicheren Gusseisenscheibe besteht und eine Reibungskraft durch abrasive Reibung erzeugt das Problem, dass die Scheibe einen starken Abrieb erfährt.
Ein entsprechender Bremsklotz, eine Bremsscheibe sowie eine Bremse mit diesem Bremsklotz sind beispielsweise in der JP 2002-257168 A offenbart. Um den Abriebwiderstand zu verbessern werden die Bremsscheibe und der Bremsklotz durch Anordnen und Ausbilden von Kompositelementen hergestellt, die einen hervorragenden Abriebswiderstand aufweisen und zumindest aus einem vorbestimmten Verhältnis von Siliciumcarbid und Ferrosilicium auf der Oberfläche eines Grundmaterials einer C/C Zusammensetzung, was eine Komposit-Kohlefaser ist, bestehen.
Aus der US 4 291 794 A ist eine Bremsanordnung bekannt, bei welcher die Oberflächen der jeweiligen Bremselemente mechanisch bearbeitet, genauer gesagt, geglättet, werden, um dadurch insbesondere die Anfangsabnutzung der Inbetriebnahme der Bremse zu vermeiden.
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Eine Bremsvorrichtung, bei der, wie vorstehend beschrieben, harte Elemente sowohl an dem Bremsklotz als auch an der Bremsscheibe angeordnet sind, zeigt den Vorteil, dass sowohl der Bremsklotz als auch die Bremsscheibe in deutlich geringerem Ausmaß abgenutzt werden. Gleichwohl ist die Reibungskraft (Reibungskoeffizient) zwischen dem Bremsklotz und der Scheibe in der Bremsvorrichtung, bei der, wie vorstehend beschrieben, harte Elemente sowohl an dem Bremsklotz als auch der Scheibe angeordnet sind, nicht unbedingt hoch.
Die Erfindung wurde unter Berücksichtigung der vorgenannten Umstände gemacht und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Bremsvorrichtung bereit zu stellen, die eine größere Reibungskraft erzeugen kann, ohne den Abriebswiderstand zu opfern.
Lösung des Problems
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Bremsvorrichtung vorgeschlagen, welche ein erstes Reibungselement und ein zweites Reibungselement umfasst. Das erste Reibungselement weist eine erste Reibungsfläche auf. Das zweite Reibungselement weist eine zweite Reibungsfläche auf, die sich relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt. Die erste Reibungsfläche weist erste konvexe Abschnitte auf, die elastisch in eine Richtung senkrecht zur zweiten Reibungsfläche gelagert sind. Die zweite Reibungsfläche weist eine Mehrzahl zweiter konvexer Abschnitte auf, die in eine Richtung angeordnet sind, in der die zweite Reibungsfläche sich relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt. Wenn sich die zweite Reibungsfläche relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt, gelangen die ersten konvexen Abschnitte jeweils kontinuierlich mit den zweiten konvexen Abschnitten in Kontakt, während sie in eine Richtung senkrecht zur zweiten Reibungsfläche verschoben werden. Wenn der erste konvexe Abschnitt mit dem nächsten zweiten konvexen Abschnitt in Kontakt gelangt, nachdem er mit einem konvexen Abschnitt in Kontakt gelangt ist, gelangt der erste konvexe Abschnitt mit dem zweiten konvexen Abschnitt an einer Stelle in Kontakt, die tiefer liegt als ein Scheitelpunkt des zweiten konvexen Abschnitts.
Gemäß dieser Anordnung umfasst die Bremsvorrichtung ein erstes Reibungselement, das eine erste Reibungsfläche umfasst; und ein zweites Reibungselement, das eine zweite Reibungsfläche aufweist, die sich relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt. Die erste Reibungsfläche weist erste konvexe Abschnitte auf, die elastisch in eine Richtung senkrecht zur zweiten Reibungsfläche gelagert sind. Die zweite Reibungsfläche weist eine Mehrzahl zweiter konvexer Abschnitte auf, die in eine Richtung angeordnet sind, in der die zweite Reibungsfläche sich relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt. Wenn sich die zweite Reibungsfläche relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt, gelangen die ersten konvexen Abschnitte jeweils kontinuierlich mit den zweiten konvexen Abschnitten in Kontakt, während sie in eine Richtung senkrecht zur zweiten Reibungsfläche verschoben werden. Dementsprechend kann die Bremsvorrichtung im Vergleich zu einer Bremsvorrichtung, die hauptsächlich abrasive Reibung erzeugt, den Abriebwiderstand verbessern. Wenn zudem der erste konvexe Abschnitt mit dem nächsten zweiten konvexen Abschnitt in Kontakt gelangt, nachdem er mit einem konvexen Abschnitt in Kontakt gelangt ist, gelangt der erste konvexe Abschnitt mit dem zweiten konvexen Abschnitt an einer Stelle in Kontakt, die tiefer liegt als ein Scheitelpunkt des zweiten konvexen Abschnitts. Dementsprechend stehen die ersten konvexen Abschnitte kontinuierlich mit den zweiten konvexen Abschnitten in Kontakt, um den zweiten Abschnitten jeweils zu folgen. Daher ist es möglich, eine größere Reibungskraft zu erhalten. Die ersten konvexen Abschnitte sind durch Partikel gebildet und elastisch in eine Richtung senkrecht und parallel zur zweiten Reibungsfläche durch einen elastischen Lagerkörper des ersten Reibungselements gelagert.
In diesem Fall gelangt, wenn sich die zweite Reibungsfläche relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt, der erste konvexe Abschnitt mit der zweiten Reibungsfläche zwischen einem zweiten konvexen Abschnitt und dem nächsten zweiten konvexen Abschnitt in Kontakt, bis der erste konvexe Abschnitt mit dem nächsten zweiten konvexen Abschnitt in Kontakt gelangt, nachdem er mit dem einen zweiten konvexen Abschnitt in Kontakt gelangt ist.
Gemäß dieser Anordnung gelangt, wenn sich die zweite Reibungsfläche relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt, der erste konvexe Abschnitt mit der zweiten Reibungsfläche zwischen einem zweiten konvexen Abschnitt und dem nächsten zweiten konvexen Abschnitt in Kontakt, bis der erste konvexe Abschnitt mit dem nächsten zweiten konvexen Abschnitt in Kontakt gelangt, nachdem er mit dem einen zweiten konvexen Abschnitt in Kontakt gelangt ist. Dementsprechend wird auch eine Reibungskraft zwischen dem ersten konvexen Abschnitt und dem zweiten konvexen Abschnitt, der zwischen einem zweiten konvexen Abschnitt und dem nächsten zweiten konvexen Abschnitt ausgebildet ist, erzeugt. Daher ist es möglich, eine noch größere Reibungskraft zu erhalten.
Wenn sich die zweite Reibungsfläche relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt, kann der erste konvexe Abschnitt kontinuierlich mit Seitenflächen der zweiten konvexen Abschnitte in Kontakt gelangen, während er in eine Richtung parallel zur zweiten Reibungsfläche verschoben wird. Wenn der erste konvexe Abschnitt mit der Seitenfläche des nächsten zweiten konvexen Abschnitts in Kontakt gelangt, nachdem er mit der Seitenfläche des einen konvexen zweiten Abschnitts in Kontakt gelangt ist, kann der erste konvexe Abschnitt mit dem zweiten konvexen Abschnitt an einer Stelle in Kontakt gelangen, die näher an der Mitte des zweiten konvexen Abschnitts liegt als die Endseite des zweiten konvexen Abschnitts in eine Richtung senkrecht zu der Richtung, in der sich die zweite Reibungsfläche relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt.
Gemäß dieser Anordnung sind die ersten konvexen Abschnitte elastisch in eine Richtung parallel zur zweiten Reibungsfläche gelagert. Wenn sich die zweite Reibungsfläche relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt, kann der erste konvexe Abschnitt kontinuierlich mit Seitenflächen der zweiten konvexen Abschnitte in Kontakt gelangen, während er in eine Richtung parallel zur zweiten Reibungsfläche verschoben wird. Wenn der erste konvexe Abschnitt mit der Seitenfläche des nächsten zweiten konvexen Abschnitts in Kontakt gelangt, nachdem er mit der Seitenfläche des einen konvexen zweiten Abschnitts in Kontakt gelangt ist, kann der erste konvexe Abschnitt mit dem zweiten konvexen Abschnitt an einer Stelle in Kontakt gelangen, die näher an der Mitte des zweiten konvexen Abschnitts liegt als die Endseite des zweiten konvexen Abschnitts in eine Richtung senkrecht zu der Richtung, in der sich die zweite Reibungsfläche relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt. Somit kommen die ersten konvexen Abschnitte auch in eine Richtung parallel zur zweiten Reibungsfläche kontinuierlich mit den zweiten konvexen Abschnitten in Kontakt, um dadurch den zweiten konvexen Abschnitten jeweils zu folgen. Daher ist es möglich, eine noch größere Reibungskraft zu erhalten.
In diesem Fall kann die zweite Reibungsfläche die Mehrzahl von zweiten konvexen Abschnitten umfassen, die im Zick-Zack angeordnet sind, um Linien in eine Richtung auszubilden, in der sich die zweite Reibungsfläche relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt. Wenn sich die zweite Reibungsfläche relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt, können die ersten konvexen Abschnitte jeweils kontinuierlich mit den Seitenflächen der zweiten konvexen Abschnitte in Kontakt gelangen, die im Zick-Zack angeordnet sind, um Linien auszubilden.
Gemäß dieser Anordnung umfasst die zweite Reibungsfläche die Mehrzahl von zweiten konvexen Abschnitten, die im Zick-Zack angeordnet sind, um Linien in eine Richtung auszubilden, in der sich die zweite Reibungsfläche relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt. Wenn sich die zweite Reibungsfläche relativ zur ersten Reibungsfläche bewegt, gelangen die ersten konvexen Abschnitte jeweils kontinuierlich mit den Seitenflächen der zweiten konvexen Abschnitte in Kontakt, die im Zick-Zack angeordnet sind, um Linien auszubilden. Dementsprechend gelangen die ersten konvexen Abschnitte effizienter und gleichmäßiger mit den Seitenflächen der zweiten konvexen Abschnitte in die Richtung parallel zur zweiten Reibungsfläche in Kontakt. Daher ist es möglich, eine noch größere Reibungskraft zu erhalten.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der Bremsvorrichtung der Erfindung ist es möglich, eine größere Reibungskraft zu erhalten, ohne den Abriebswiderstand zu opfern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Bremsklotzes und einer Bremsscheibe gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 zeigt eine Draufsicht auf eine Reibungsfläche des Bremsklotzes gemäß der ersten Ausführungsform;
3 zeigt eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem der Bremsklotz und die Bremsscheibe gemäß der ersten Ausführungsform miteinander in Kontakt gelangen;
4 zeigt eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem der Bremsklotz und die Bremsscheibe gemäß der ersten Ausführungsform miteinander in Kontakt gelangen;
5 zeigt eine Tabelle, die eine Beziehung zwischen der Wärmeaustauscheffizienz und der Folgeeigenschaft in Bezug auf die Dämpfungskonstante des Bremsklotzes zeigt;
6 zeigt einen Graph, der die Verschiebung des Massepunktes eines harten Partikels relativ zur Reibungsfläche der Bremsscheibe zeigt;
7 zeigt einen Graph, der die Verschiebung des Massepunktes eines harten Partikels relativ zur Reibungsfläche der Bremsscheibe zeigt;
8 zeigt eine Darstellung, die ein Modell zeigt, das die Federkonstante und die Dämpfungskonstante des Bremsklotzes darstellt;
9 zeigt eine Darstellung, welche die verlorene Energie zeigt, wenn ein harter Partikel auf einer Reibungsfläche gleitet;
10 zeigt eine Darstellung, die die Folgeeigenschaft eines harten Partikels in Bezug auf ein Modell zeigt, das die Fehlerkonstante und die Dämpfungskonstante eines Bremsklotzes zeigt;
11 zeigt einen Graph, der die Verschiebung des Massepunktes eines harten Partikels relativ zur Reibungsfläche einer Bremsscheibe bei geeigneter Dämpfungskonstante und Federkonstante zeigt;
12 zeigt einen Graph, der die Verschiebung des Massepunktes eines harten Partikels relativ zur Reibungsfläche einer Bremsscheibe zeigt, wenn der harte Partikel ein auf Grund einer großen Federkonstante vollständiges Verfolgen erreicht;
13 zeigt einen Graph, der die Verschiebung des Massepunktes eines harten Partikels relativ zur Reibungsfläche einer Bremsscheibe zeigt, wenn der harte Partikel der Konkavität und Konvexität der Reibungsfläche der Bremsscheibe aufgrund einer übermäßig großen Dämpfungskonstante nicht folgt;
14 zeigt einen Graph, der die Verschiebung des Massepunktes eines harten Partikels relativ zur Reibungsfläche einer Bremsscheibe zeigt, wenn der harte Partikel der Konkavität und Konvexität der Reibungsfläche der Bremsscheibe aufgrund einer übermäßig großen spezifischen Anziehung des harten Partikels nicht folgt;
15 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Bremsklotzes und einer Bremsscheibe gemäß einer zweiten Ausführungsform;
16 zeigt eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, bei dem der Bremsklotz und die Bremsscheibe gemäß der zweiten Ausführungsform miteinander in Kontakt gelangen, sowie ein Modell, das die Federkonstante und die Dämpfungskonstante des Bremsklotzes darstellt; und
17 zeigt eine Frontansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem der Bremsklotz und die Bremsscheibe gemäß der zweiten Ausführungsform miteinander in Kontakt gelangen, sowie ein Modell, das die Federkonstante und die Dämpfungskonstante des Bremsklotzes zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Nachfolgend werden Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Bremsvorrichtungen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung bei einer Scheibenbremse eines Automobils verwendet. Ein Bremsklotz 100a wird gegen eine drehende Scheibe 200a gedrückt, wie in 1 gezeigt, so dass die Scheibenbremse eine Reibungskraft erzeugt.
Wie in 2, die eine Draufsicht auf den Bremsklotz 100a in y-Richtung der 1 zeigt, dargestellt, ist eine Mehrzahl von harten Partikeln 102 in einer Mehrzahl von Linien auf einer Reibungsfläche 101 des Bremsklotzes 100a in eine Richtung angeordnet, in welche die Scheibe 200a an dem Bremsklotz 100a entlang gleitet. Der Durchmesser des harten Partikels 102 ist im Bereich von 5 bis 20 μm und vorzugsweise im Bereich von 8 bis 15 μm. Ferner ist ein Spalt bzw. Abstand p zwischen den harten Partikeln 102, die in einer Linie angeordnet sind, im Bereich von 50 bis 150 μm und vorzugsweise im Bereich von 90 bis 110 μm. Die harten Partikel 102 bestehen aus Keramik beispielsweise Si₃N₄, Al₂O₃, ZrO₂ oder dergleichen.
Wie in 3 dargestellt, welche eine Seitenansicht des Bremsklotzes 100a und der Scheibe 200a in z-Richtung von 1 zeigt, ist eine Mehrzahl von konvexen Abschnitten 202 in einer Mehrzahl von Linien eben auf der Reibungsfläche 201 der Scheibe 200a in eine Richtung angeordnet, in welche die Scheibe 200a an dem Bremsklotz 100a entlang gleitet. Die harten Partikel 102 und die konvexen Abschnitte 202 haben die gleiche Größe und den gleichen Abstand. Die Scheibe 200a und der Bremsklotz 100a sind so angeordnet, dass Mittelbereiche der harten Partikel 102 und der konvexen Abschnitte 202 miteinander in Kontakt gelangen, wenn die Scheibe 200a an dem Bremsklotz 100a entlang gleitet.
Es wird bevorzugt, dass die harten Partikel 102 des Bremsklotzes 100a und die konvexen Abschnitte 202 der Scheibe 200a eine Härte aufweisen, die derart ist, dass sie nicht während des Bremsen abgerieben werden, oder eine Mohs-Härte von 9 oder mehr. Es ist ferner bevorzugt, dass die harten Partikel 102 des Bremsklotzes 100a und die konvexen Abschnitte 202 der Scheibe 200a aus demselben Material bestehen oder aus einem Material mit der gleichen Mohs-Härte.
Die harten Partikel 102 sind elastisch durch einen elastischen Lagerkörper, beispielsweise eine organische Verbindung (eine Mischung mit 50% oder mehr eines kunststoffbasierten organischen Bestandteils, beispielsweise Gummi oder Harz) gelagert, um eine vorgegebene Federkonstante sowie eine vorgegebene Dämpfungskonstante am Bremsklotz 100a zu erzielen. Aus diesem Grund gelangen, wenn die Scheibe 200a entlang des Bremsklotzes 100a gleitet, die harten Partikel 102 gleichmäßig mit den konvexen Abschnitten 202 in Kontakt, während sie senkrecht zur Reibungsfläche 202 der Scheibe 200a (in y-Richtung in 4) verschoben werden, wie in 4 gezeigt. Ferner gelangen in diesem Fall, wenn die harten Partikel 102 mit dem nächsten konvexen Abschnitt 202 in Kontakt gelangen, nachdem sie mit einem konvexen Abschnitt 202 in Kontakt gelangt sind, die harten Partikel 102 mit dem konvexen Abschnitt 202 an einer Stelle in Kontakt, die niedriger als der Scheitelpunkt des konvexen Abschnittes 202 ist.
Die Wirkung der Bremsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben. Für gewöhnlich wird ein Trockenreibungs-Phänomen zwischen harten Elementen, welche nur einen kleinen Unterschied in ihrer Härte aufweisen, im Wesentlichen durch sowohl die Haftreibung als auch die Wärmewandlung unter Verwendung der Dämpfung beeinflusst. Dabei funktioniert die vorstehend genannte abrasive Reibung im Prinzip derart, dass ein hartes Reibungselement das andere Reibungselement, das weicher als das harte Reibungselement ist, abreibt. Das Trockenreibungs-Phänomen zwischen harten Elementen, die einen nur geringen Unterschied in ihrer Härte aufweisen, wird durch abrasive Reibung weniger beeinflusst.
Das Prinzip der Wärmewandlung unter Verwendung der Dämpfung ist wie folgt: die harten Partikel 102, die elastisch gelagert sind, werden durch die konvexen Abschnitte 202 verschoben. Wenn die harten Partikel 102 derart gelagert sind, um eine vorgegebene Dämpfungskonstante zu haben, wird die kinetische Energie der Scheibe 200a dementsprechend in Wärme umgewandelt. Dadurch kann Geschwindigkeit verringert werden. Wie in 5 gezeigt wird, ist, wenn die Dämpfungskonstante groß ist, die Folgeeigenschaft des konvexen Abschnittes verringert aber die Wärmeaustauschleistung verbessert sich. Wenn dagegen die Dämpfungskonstante gering ist, wird die Folgeeigenschaft der konvexen Abschnitte 202 gut aber die Wärmeaustausch-Effizienz nimmt ab.
Diese Ausführungsform hat ferner als Bedingung, dass die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit 220 km/h angenommen wird, und die harten Partikel 102 derart verschoben werden, um im Bereich von 220 km/h oder weniger den konvexen Abschnitten zu folgen, so dass durch den Wärmeaustausch unter Verwendung der Dämpfung eine große Bremskraft erhalten wird. In dieser Ausführungsform wird angenommen, dass ein elastisches Element, das die harten Partikel 102 lagert und eine geschätzte Federkonstante C hat bestimmt ist, und die konkav-konvexe Form der Reibungsflächen 101 und 201 optimiert ist. Die Bedingung der harten Partikel 102 umfasst den Durchmesser des harten Partikels 102 sowie eine Distanz zwischen den harten Partikeln.
Während das Fahrzeug im oberen Grenzbereich der Geschwindigkeit fährt, das bedeutet 220 km/h, verändert sich, wie in 6 gezeigt, die Kurve der harten Partikel 102, welche durch eine gestrichelte Linie dargestellt wird, vom Scheitelpunkt des konvexen Abschnittes 202 zum Boden des konvexen Abschnittes zwischen den angrenzenden konvexen Abschnitten 202 und der Scheibe 200a die als feste Linie dargestellt ist. Dementsprechend muss ein Dämpfungs-Mechanismus ausreichend verwendet werden. In diesem Fall muss der Abstand zwischen den konvexen Abschnitten 202 um 90 μm oder mehr sein. Wenn die Geschwindigkeit eines Autos dagegen 40 km/h beträgt, folgt die Kurve des harten Partikels 102, der durch das elastische Element mit derselben Dämpfungskonstante gelagert wird weiter dem konvexen Abschnitt 202, wie in 7 dargestellt.
Die Kurve des harten Partikels 102 wird nachfolgend berücksichtigt. Es wird angenommen, dass der harte Partikel 102 verschoben wird, um, wie in 8 gezeigt, dem sinusförmigen konvexen Abschnitt 202 mit einer Amplitude A und einer Wellenlänge B zu folgen. Es wird angenommen, dass der harte Partikel 102 mit einer Masse m durch ein elastisches Element gelagert wird, das eine Federkonstante K und eine Dämpfungskonstante C hat, um gegen den konvexen Abschnitt 202 durch eine Druckkraft W gedrückt zu werden.
Der sinusförmige konvexe Abschnitt 202, der die Amplitude A und die Wellenlänge B hat erfüllt die folgende Gleichung (1).
[Ausdruck 1]

y = A(1 – cos 2πx / B) ẏ = 2π A / Bsin 2πx / B ÿ = 4π² A / B²cos 2πx / B (1)

Ferner erfüllt ein Winkel θ zwischen der Fläche des konvexen Abschnittes 202 und einer horizontalen Ebene die folgende Gleichung (2).
[Ausdruck 2]

tanθ = dy / dx = 2π A / Bsin 2πx / B (2)

Eine Gleichung der Bewegung um den harten Partikel 102 erfüllt die folgenden Gleichungen (3) und (4).
[Ausdruck 3]

mÿ = Fcosθ – Ky – Cÿ – W (3)
mẍ = –Fsinθ (4)

Die folgende Gleichung (5) wird durch die Gleichung (3) erfüllt
[Ausdruck 4]

F = 1 / cosθ(Ky + Cẏ + mÿ + W) = A / cosθ(K – Kcos 2πx / B + C 2π / Bsin 2πx / B + m 4π² / B²cos 2πx / B) + W / cosθ (5)

Wenn die Gleichung (5) in Gleichung (4) substituiert wird, wird die folgende Gleichung (6) erfüllt. [Ausdruck 5]
Wenn ein Energieverlust x' durch 2πx/B dargestellt wird wenn der harte Partikel 102 über einen konvexen Abschnitt 202 gelangt, ist die folgende Gleichung (7) erfült. [Ausdruck 6]
Daneben ist, wenn ein harter Partikel 102 sich um eine Strecke B auf einer flachen Ebene mit einem Reibungskoeffizienten μ bewegt, wie in 9 gezeigt, die Verlustenergie (die Menge an Arbeit) durch die folgende Gleichung (8) dargestellt.
[Ausdruck 7]

–μWB (8)

Für die Reibungskraft ist die folgende Gleichung (9) durch die Gleichungen (7) und (8) erfüllt. [Ausdruck (8)]
Das bedeutet, es wird festgestellt dass die Reibungskraft nicht proportional zu Druckkraft W ist, wenn berücksichtigt wird, dass der harte Partikel nur über einen konvexen Abschnitt 202 gelangt. Für die Reibungskraft des gesamten Bremsklotzes 100a wird die folgende Gleichung (10) erfüllt. [Ausdruck 9]
Dementsprechend ist für den gesamten sichtbaren Reibungskoeffizienten u die folgende Gleichung (11) erfüllt. [Ausdruck 10]
Das bedeutet, es wird festgestellt dass eine Reibungskraft durch die Höhe und Weite des konvexen Abschnittes 202 und die Dämpfungskonstante eines elastischen Körpers zum Lagern der harten Partikel 102 bestimmt ist.
Die Folgeeigenschaft des harten Partikels 102 am konvexen Abschnitt 202 wird nachfolgend beschrieben. Wenn die Geschwindigkeit V der am Bremsklotz 100a entlang gleitenden Scheibe 200a in den jeweiligen Zuständen der harten Partikel 102, wie in 10 gezeigt, konstant ist, ist die folgende Gleichung (12) erfüllt.
[Ausdruck 11]

X = Vt (12)

(1) Folgen
Wenn die Verschiebung des harten Partikels 102 in y-Richtung durch die folgende Gleichung (13) bestimmt wird, wenn der harte Partikel 102 dem konvexen Abschnitt 202 folgt, ist eine Folgebedingung die folgende Gleichung (14).
[Ausdruck 12]

Y = f(x) (13)

[Ausdruck 13]

F ≥ 0 (14)

Dementsprechend sind die vorgenannten Folgegleichungen (2) und (3) erfüllt
[Ausdruck 14]

tanθ = dy / dx (2)
mÿ = Fcosθ – Ky – Cÿ – W (3)

Ferner wird die Folgegleichung (5) durch die Gleichung (3) erfüllt.
[Ausdruck 15]

F = 1 / cosθ(Ky + Cẏ + mÿ + W) (5)

(2) Nicht Folgen
sEine Nicht-Folge-Bedingung ist die folgende Gleichung (15).
[Ausdruck 16]

F < 0 (15)

Dem gemäß ist die folgende Gleichung (16) erfüllt.
[Ausdruck 17]

ÿ = 1 / m(–Ky – Cẏ – W)

(3) (Federkraft + W) gleicht sich mit Dämpfkraft während des Nicht-Folgens aus
Eine Bedingung, bei der die (Federkraft + W) mit einer Dämpfungskraft während dem Nicht-Folgen ausgeglichen wird ist die folgende Gleichung (17).
[Ausdruck 18]

–Ky – Cẏ – W > 0 (17)

Dem gemäß ist die folgende Gleichung (18) erfüllt.
[Ausdruck 19]

ẏ = 1 / C(–Ky – W) (18)

(4) Landezustand (nach dem (1) Folgen)
Eine Bedingung, bei der der harte Partikel 102 auf dem Boden des konvexen Abschnittes 202 landet, ist die folgende Gleichung (19)
[Ausdruck 20]

y ≤ A(1 – cosx) (19)

Die Erfinder haben eine numerische Berechnung mit dem vorgenannten Modell durchgeführt. Es wird angenommen, dass die Masse eines Massepunktes des harten Partikels 102 gleich 4,1 × 10¹² kg ist und die Dichte des harten Partikels 102 gleich 7,85 g/cm³ ist wenn der Durchmesser des harten Partikels mit 10 μm angenommen wird. Eine Dichte von 7,85 g/cm³ entspricht der Dichte von Eisen. Es wird angenommen, dass die Gleitgeschwindigkeit V der Reibungsfläche 201 der Scheibe 200a 5,56 m/s ist. Die Geschwindigkeit V von 5,56 m/s entspricht einem Fall, bei dem die Geschwindigkeit eines Automobils 40 km/h ist. Es wird angenommen dass die Last W gleich 4,7 × 10^–4 N ist. Die Last W von 4,7 × 10^–4 N entspricht einem Fall bei dem der Druck 1 MPa ist und die Dichte (Verhältnis) gleich 0,1 ist.
Bei der vorgegebenen Bedingung wird angenommen, dass die Federkonstante K gleich 0,1 N/m ist. Es wird angenommen dass die Dämpfungskonstante C gleich 0,0005 N/(m/s) ist. Daneben ist, wenn angenommen wird, dass die Federkonstante K gleich 10 × 10 μm einer Feder von 1000 N/mm pro 1 mm² ist, die Federkonstante K gleich 100 N/m. Wenn der elastische Körper aus Gummi besteht, ist die Dämpfungskonstante C ungefähr 0,2 bis 0,3% der Federkonstante K. Demgemäß wird eine Dämpfungskonstante C von 0,0005 N/(m/s) aus den Eigenschaften einer Gummihülse abgeleitet. In diesem Fall ist die Federkonstante K annähernd mit der Dämpfungskonstanten C ausgeglichen. Aus diesem Grund folgt, wie in 11 gezeigt, der harte Partikel 102 dem konvexen Abschnitt 202 nicht vollständig. Wenn jedoch der Spalt zwischen einem konvexen Abschnitt 202 und dem nächsten konvexen Abschnitt 202 optimal eingestellt ist, kann es möglich werden, das Dämpfen ausreichend zu nutzen. Das bedeutet, der harte Partikel 102 hebt und senkt sich in y-Richtung.
Es wird angenommen dass die Federkonstante K weiter erhöht wird und auf 100 N/m eingestellt wird. Es wird angenommen dass die Dämpfungskonstante C gleich 0,0005 N/(m/s) ist. Daneben ist, wenn angenommen wird dass die Federkonstante K gleich 10 × 10 μm einer Feder von 1000 N/mm pro 1 mm² ist, die Federkonstante K gleich 100 N/m. Wenn der elastische Körper aus Gummi besteht ist die Federkonstante C von 0,0005 N/(m/s) ungefähr 0,2 bis 0,3% der Federkonstante K. In diesem Fall folgt der harte Partikel 102 dem konvexen Abschnitt 202 deutlich besser, wie in 12 gezeigt.
Es wird angenommen dass die Federkonstante K weiter erhöht und auf 100 μm eingestellt wird. Es wird angenommen dass Dämpfungskonstante C auch erhöht wird und auf 0,2 N/(m/s) eingestellt wird. Wenn der elastische Körper aus Gummi besteht ist die Dämpfungskonstante C ungefähr 0,2 bis 0,3% der Federkonstante K. Demgemäß wird eine Dämpfungskonstante C von 0,2 N/(m/s) von den Eigenschaften einer Gummihülse abgeleitet. In diesem Fall folgt, da die Dämpfungskonstante C übermäßig groß ist, wie in 13 gezeigt, der harte Partikel 102 dem konvexen Abschnitt 202 nicht.
Es wird angenommen dass die Masse eines Massepunktes des harten Partikels 102 größer ist, das bedeutet 5,2 × 10^–10 kg und die Dichte des harten Partikels ist 1000 g/cm³ wenn der Durchmesser des harten Partikels mit 10 μm angenommen wird. Da die Dichte von Eisen 7,85 g/cm³ ist, ist eine Dichte von 1000 g/cm³ ein sehr großer Wert. In diesem Fall erreicht, wenn die Masse eines Massepunktes des harten Partikels 102 gleich 4,1 × 10^–12 kg ist, der harte Partikel einen vollständigen Folgezustand. Selbst in diesem Fall folgt, selbst wenn angenommen wurde, dass die Federkonstante K 100 N/m war, und die Dämpfungskonstante C 0,0005 N/(m/s) war, der harte Partikel dem konvexen Abschnitt 202 nicht, wie in 14 gezeigt, da die Dichte des harten Partikels übermäßig groß ist.
Es ist möglich, das Dämpfen zufriedenstellend durch Anpassen der jeweiligen Werte zu nutzen, wie vorstehend dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform umfasst die Bremsvorrichtung den Bremsklotz 100a mit der Reibungsfläche 101 und die Bremsscheibe 200a mit der Reibungsfläche 201, die an der Reibungsfläche 101 entlang gleitet. Die Reibungsfläche 101 enthält die harten Partikel 102, die elastisch in y-Richtung senkrecht zur Reibungsfläche 201 gelagert sind. Die Reibungsfläche 201 umfasst eine Mehrzahl von konvexen Abschnitten 202, die in eine Richtung angeordnet sind, in welche die Reibungsfläche 201 an der Reibungsfläche 101 entlang gleitet. Wenn die Reibungsfläche 201 entlang der Reibungsfläche 101 gleitet, treten die harten Partikel 102 kontinuierlich in Kontakt mit den konvexen Abschnitten 202, während sie in y-Richtung senkrecht zur Reibungsfläche 201 verschoben werden. Demgemäß kann die Bremsvorrichtung den Abriebwiderstand verglichen zu einer Bremsvorrichtung verbessern, welche hauptsächlich abrasive Reibung verwendet. Wenn der harte Partikel 102 ferner mit dem nächsten konvexen Abschnitt 202 in Kontakt gelangt, nachdem er mit einem konvexen Abschnitt 202 in Kontakt gelangt ist, kommt der harte Partikel 102 mit dem konvexen Abschnitt 202 an einer Stelle in Kontakt, welche niedriger liegt als der Scheitelpunkt des konvexen Abschnittes 202. Dementsprechend treten die harten Partikel 102 kontinuierlich mit den konvexen Abschnitten 202 in Kontakt um jeweils den konvexen Abschnitten 202 zu folgen. Dadurch ist es möglich, eine größere Reibungskraft zu erzielen.
Darüber hinaus gelangen bei dieser Ausführungsform, wenn die Reibungsfläche 201 an der Reibungsfläche 101 entlang gleitet, die harten Partikel 102 mit der Reibungsfläche 201 zwischen einem konvexen Abschnitt 202 und dem nächsten konvexen Abschnitt 202 in Kontakt, bis der harte Partikel 102 mit dem nächsten konvexen Abschnitt 202 in Kontakt gelangt, nachdem er mit einem konvexen Abschnitt 202 in Kontakt gelangt ist. Dementsprechend wird auch eine Reibungskraft zwischen dem harten Partikel 102 und der Reibungsfläche 201 erzeugt, welche zwischen einem konvexen Abschnitt 202 und dem nächsten konvexen Abschnitt 202 ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, eine weiter verbesserte Reibungskraft zu erzielen.
(Beispiele)
Eine Bremskraft wurde in einer Bremsvorrichtung gemessen, welche einen Bremsklotz 100a mit einer Fläche von 6000 mm² umfasst, sowie eine Bremsscheibe 200a, die konvexe Abschnitte 202 aufweist. Die konvexen Abschnitte 202 haben die in den 6 und 7 gezeigte Form und sind in Rotationsrichtung der Scheibe 200a mit einem Zwischenabstand von 100 μm angeordnet. Die Masse eines Massepunktes des harten Partikels 102 ist 4,1 × 10^–12 kg, der Durchmesser des harten Partikels ist 10 μm und die Dichte des harten Partikels ist 7,85 g/cm³. Die Gleitgeschwindigkeit V der Reibungsfläche 201 der Bremsscheibe 200 ist 5,56 m/s oder 30,56 m/s. Die Geschwindigkeit V von 5,56 m/s entspricht einem Fall, wo die Geschwindigkeit eines Automobils 40 km/h ist, und die Geschwindigkeit V von 30,56 m/s entspricht einem Fall, wo die Geschwindigkeit eines Automobils 220 km/h ist. Die Last W ist 4,7 × 10^–4 N. Die Last W von 4,7 × 10^–4 N entspricht einem Fall, wo der der Druck 1 MPa ist und eine Dichte (Verhältnis) 0,1 ist. Die Federkonstante K ist 0,1 N/m. Die Dämpfungskonstante C ist 0,0002 N/(m/s).
Als Ergebnis der Messung einer Bremskraft bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 40 km/h wurde eine Bremskraft von etwa 1200 N pro Bremsklotz 100a erhalten. Ferner wurde, bei einer Geschwindigkeit für das Automobil von 220 km/h, eine Bremskraft von etwa 1000 N pro Bremsklotz 100a erhalten. Diese Bremskraftwerte sind die Gleichen wie jene der Bremsvorrichtung aus dem Stand der Technik, welche großflächig abgenutzt wurden. Somit wurde eine zufriedenstellende Bremskraft erhalten.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform wurden lediglich die Federeigenschaften und Dämpfungseigenschaften für die Bewegung in y-Richtung senkrecht zu den Reibungsflächen 101 und 102 beschrieben. Gleichwohl sind in der Praxis Reibungsflächen 101 und 201 im dreidimensionalen Raum ausgebildet. Aus diesem Grund wird, wenn der harte Partikel elastisch in eine Richtung parallel zur Reibungsfläche 201 gelagert ist, der harte Partikel im dreidimensionalen Raum verschoben. Demgemäß ist bei dieser Ausführungsform der harte Partikel 102 elastisch in die Richtung parallel zur Reibungsfläche 201 eben gelagert.
Auch bei dieser Ausführungsform wird ein Bremsklotz 100b gegen eine rotierende Scheibe 200b gedrückt, wie in 15 gezeigt, so dass eine Scheibenbremse eine Reibungskraft erzeugt.
Wie in 16 dargestellt, die eine Draufsicht auf den Bremsklotz 100b und die Scheibe 200b, gesehen in y-Richtung von 15, zeigt, ist eine Mehrzahl von harten Partikeln 102 wie bei der ersten Ausführungsform in einer Mehrzahl von Linien auf der Reibungsfläche 101 des Bremsklotzes 100b in eine Richtung angeordnet, entlang der die Scheibe 200a auf dem Bremsklotz 100a gleitet. Wie in einem Modell auf der rechten Seite von 16 gezeigt, sind bei dieser Ausführungsform die harten Partikel 102 elastisch in eine Richtung parallel zur Reibungsfläche 201 gelagert, um eine Federkonstante K und eine Dämpfungskonstante C aufzuweisen.
Die Reibungsfläche 202 umfasst eine Mehrzahl von konvexen Abschnitten 202 die im Zick-Zack angeordnet sind, um Linien in die Richtung auszubilden, in welche die Reibungsfläche 202 an der Reibungsfläche 101 entlang gleitet. Wenn die Reibungsfläche 201 an der Reibungsfläche 101 entlang gleitet, treten die harten Partikel 102 kontinuierlich in Kontakt mit der Seitenfläche des konvexen Abschnittes 202, die im Zick-Zack angeordnet sind, um Linien zu bilden. Wenn die Reibungsfläche 201 entlang der Reibungsfläche 101 gleitet, treten die harten Partikel 102 kontinuierlich mit den Seitenflächen der konvexen Abschnitte 202 in Kontakt während sie in eine Richtung parallel zur Reibungsfläche 201 verschoben werden. Wenn der harte Partikel 102 mit der Seitenfläche des nächsten konvexen Abschnittes 202 in Kontakt gelangt, nachdem er mit der Seitenfläche des konvexen Abschnittes 202 in Kontakt gelangt ist, kommt der harte Partikel 102 mit dem konvexen Abschnitt 202 an einer Stelle in Kontakt, die näher an der Mitte des konvexen Abschnittes liegt als die Endseite des konvexen Abschnittes 202 in eine Richtung senkrecht zur Richtung an der die Reibungsfläche 201 an der Reibungsfläche 101 entlang gleitet.
Daneben muss bei dieser Ausführungsform eine Druckkraft in y-Richtung senkrecht zur Reibungsfläche 201 größer sein als eine Kraft, welche den harten Partikel 102, durch eine elastische Kraft in z-Richtung parallel zur Reibungsfläche 201, in die y-Richtung nach oben drückt.
Wie in 17 gezeigt, wird ein Modell angenommen, bei dem der harte Partikel 102 elastisch gelagert ist, um eine Federkonstante Km und eine Dämpfungskonstante Cm in y-Richtung senkrecht zur Reibungsfläche 201 zu haben, und um eine Federkonstante Kh sowie eine Dämpfungskonstante Ch in z-Richtung parallel zur Reibungsfläche 201 zu haben. Die Höhe des konvexen Abschnittes 202 wird als H dargestellt und die Weite des konvexen Abschnittes ist als L dargestellt.
Hier wird angenommen dass ein Winkel θ zwischen der Reibungsfläche 201 und einer Fläche, an der der harte Partikel 102 und der konvexe Abschnitt 202 miteinander in Kontakt gelangen im Wesentlichen 45° ist (θ ≅ 45°). Es wird angenommen dass der harte Partikel 102 bei L/2 in z-Richtung ausschlägt. Eine Auslegungsbedingung, bei der der harte Partikel 102 nicht um H/10 in y-Richtung versetzt wird, ist die folgende Gleichung (20).
[Ausdruck 21]

Km·y + Cm·y' > (Kh·x + Ch·x')tanθ (20)

Wenn der harte Partikel 102 maximal in z-Richtung ausschlägt, ist die folgende Gleichung (21) erfüllt.
[Ausdruck 22]

y' = x' = 0 x = L/2 θ ≅ 45° (21)

Wenn Gleichung (21) in Gleichung (20) substituiert wird, wird die folgende Gleichung (22) erhalten.
[Ausdruck 23]

Km·Y > Kh·L/2 (22)

Dementsprechend ist eine zufriedenstellende Bedingung von „y < H/10” die folgende Gleichung (23). Die folgende Gleichung (23) ist eine gewünschte Auslegungsbedingung.
[Ausdruck 24]

Kh/Km < H/5L (23)

Bei dieser Ausführungsform sind die harten Partikel 102 elastisch in Richtung parallel zur Reibungsfläche 201 gelagert. Wenn die Reibungsfläche 201 entlang der Reibungsfläche 101 gleitet, kommen die harten Partikel 102 jeweils kontinuierlich mit den Seitenflächen der konvexen Abschnitte 202 in Kontakt, während sie in die Richtung parallel zur Reibungsfläche 201 verschoben werden. Wenn die harten Partikel 102 mit den Seitenflächen des nächsten konvexen Abschnittes 202 in Kontakt gelangen, nachdem sie mit der Seitenfläche eines konvexen Abschnittes 202 in Kontakt gelangt sind, kommt der harte Partikel 102 mit dem konvexen Abschnitt 202 an einer Stelle in Kontakt, welche näher an der Mitte des konvexen Abschnittes liegt als die Endseite des konvexen Abschnittes 202 in eine Richtung senkrecht zur Richtung in welche sich die Reibungsfläche 201 relativ zur Reibungsfläche 101 bewegt. Dementsprechend kommen, selbst bei einer Richtung parallel zur Reibungsfläche 201, die harten Partikel 202 kontinuierlich mit den konvexen Abschnitten 202 in Kontakt, um so jeweils den konvexen Abschnitten 202 zu folgen. Dadurch ist es möglich, eine wesentlich größere Bremskraft zu erreichen.
Bei dieser Ausführungsform umfasst die Reibungsfläche 201 ferner eine Mehrzahl von konvexen Abschnitten 202 die im Zick-Zack angeordnet ist, um eine Linie in die Richtung auszubilden, in welche die Reibungsfläche 201 entlang der Reibungsfläche 101 gleitet. Wenn die Reibungsfläche 201 an der Reibungsfläche 101 entlang gleitet, kommen die harten Partikel 202 gleichmäßig mit den Seitenflächen der konvexen Abschnitten 202 in Kontakt, die im Zick-Zack angeordnet sind, um Linien zu bilden. Dementsprechend kommen die harten Partikel 102 effizienter und kontinuierlicher mit den Seitenflächen der konvexen Abschnitte 202 in die Richtung parallel zur Reibungsfläche 201 in Kontakt. Dadurch ist es möglich eine weit größere Bremskraft zu erzielen.
Vorstehend wurden Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Gleichwohl ist die Erfindung nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen beschrieben und kann unterschiedlichste Modifikationen aufweisen. Beispielsweise wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem eine Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung auf eine Scheibenbremse angewandt wurde. Gleichwohl kann die Erfindung auch für eine Trommelbremse verwendet werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die Erfindung kann eine Bremsvorrichtung bereitstellen, welche eine größere Reibungskraft erzeugen kann ohne den Abriebswiderstand zu opfern.
Bezugszeichenliste

100a und 100b: Bremsklotz;
101: Reibungsfläche;
102: harte Partikel;
200a und 200b: Bremsscheibe;
201: Reibungsfläche;
202: konvexer Abschnitt.

Claims

Bremsvorrichtung, aufweisend: ein erstes Reibungselement (100a, 100b), das eine erste Reibungsfläche (101) umfasst; und ein zweites Reibungselement (200a, 200b), das eine zweite Reibungsfläche (201) umfasst, die sich relativ zur ersten Reibungsfläche (101) bewegt, wobei die erste Reibungsfläche (101) erste konvexe Abschnitte (102) aufweist, die elastisch in eine Richtung senkrecht zur zweiten Reibungsfläche (201) gelagert sind, und die zweite Reibungsfläche (201) eine Mehrzahl zweiter konvexer Abschnitte (202) aufweist, die in eine Richtung angeordnet sind, in der die zweite Reibungsfläche (201) sich relativ zur ersten Reibungsfläche (101) bewegt, wobei die ersten konvexen Abschnitte (102) durch Partikel (102) gebildet sind und elastisch in eine Richtung senkrecht und parallel zur zweiten Reibungsfläche (201) durch einen elastischen Lagerkörper des ersten Reibungselements (100a, 100b) gelagert sind, die ersten konvexen Abschnitte (102) jeweils kontinuierlich mit den zweiten konvexen Abschnitten (202) in Kontakt gelangen, wenn die zweite Reibungsfläche (201) sich relativ zur ersten Reibungsfläche (101) bewegt, während sie in eine Richtung senkrecht zur zweiten Reibungsfläche (201) verschoben werden, und, wenn der erste konvexe Abschnitt (102) mit dem nächsten zweiten konvexen Abschnitt (202) in Kontakt gelangt, nachdem er mit einem konvexen Abschnitt in Kontakt gelangt ist, der erste konvexe Abschnitt (102) mit dem zweiten konvexen Abschnitt (202) an einer Stelle in Kontakt gelangt, die tiefer liegt als ein Scheitelpunkt des zweiten konvexen Abschnitts (202).
Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn sich die zweite Reibungsfläche (201) relativ zur ersten Reibungsfläche (101) bewegt, der erste konvexe Abschnitt (102) mit der zweiten Reibungsfläche (201) zwischen einem zweiten konvexen Abschnitt (202) und dem nächsten zweiten konvexen Abschnitt (202) in Kontakt gelangt, bis der erste konvexe Abschnitt (102) mit dem nächsten zweiten konvexen Abschnitt (202) in Kontakt gelangt, nachdem er mit dem einen zweiten konvexen Abschnitt (202) in Kontakt gelangt ist.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ersten konvexen Abschnitte (102), wenn die zweite Reibungsfläche (201) sich relativ zur ersten Reibungsfläche (101) bewegt, jeweils kontinuierlich mit Seitenflächen der zweiten konvexen Abschnitte (202) in Kontakt gelangen während sie in eine Richtung parallel zur zweiten Reibungsfläche (201) verschoben werden, und der erste konvexe Abschnitt (102), wenn er mit der Seitenfläche des nächsten zweiten konvexen Abschnitts (202) in Kontakt gelangt, nachdem er mit der Seitenfläche des einen konvexen zweiten Abschnitts (202) in Kontakt gelangt ist, mit dem zweiten konvexen Abschnitt (202) an einer Stelle in Kontakt gelangt, die näher an der Mitte des zweiten konvexen Abschnitts (202) liegt als die Endseite des zweiten konvexen Abschnitts (202) in eine Richtung senkrecht zu der Richtung, in der die zweite Reibungsfläche (201) sich relativ zur ersten Reibungsfläche (101) bewegt.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die zweite Reibungsfläche (201) die Mehrzahl von zweiten konvexen Abschnitten (202) umfasst, die im Zick-Zack angeordnet sind, um Linien in eine Richtung auszubilden, in der sich die zweite Reibungsfläche (201) relativ zur ersten Reibungsfläche (101) bewegt, die ersten konvexen Abschnitte (102), wenn sich die zweite Reibungsfläche (201) relativ zur ersten Reibungsfläche (101) bewegt, jeweils kontinuierlich mit den Seitenflächen der zweiten konvexen Abschnitte (202) in Kontakt gelangen, die im Zick-Zack angeordnet sind, um Linien auszubilden.