УСТРОЙСТВО УМЕНЬШЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕСА И ФРИКЦИОННЫЙ ТОРМОЗ (ВАРИАНТЫ)
WHEEL RPM REDUCTION DEVICE AND FRICTION BRAKE (VERSIONS)

Область и уровень техники
Настоящее изобретение относится к фрикционному тормозу, выполненному с возможностью уменьшать вращение колеса, приводимого в движение посредством моторного блока, и к смонтированному в транспортном средстве устройству уменьшения вращения колеса, включающему в себя фрикционный тормоз.
В публикации JP 2012-214103 раскрыт фрикционный тормоз, предоставленный на колесе, которое приводится в движение посредством моторного блока. Моторный блок включает в себя электромотор и редуктор. Выходной вал редуктора соединяется с колесом. Фрикционный тормоз включает в себя: множество вращающихся дисков, предоставленных на выходном валу редуктора таким образом, что они являются вращающимися с выходным валом и перемещаемыми относительно выходного вала в направлении, параллельном с осью вращения; множество фрикционных пластин, удерживаемых посредством невращающегося элемента таким образом, что они не являются вращающимся относительно невращающегося элемента, и таким образом, что они являются перемещаемыми относительно невращающегося элемента в направлении, параллельном с осью вращения; и прижимное устройство, выполненное с возможностью прижимать множество фрикционных пластин к множеству вращающихся дисков.
Прижимное устройство включает в себя: прижимной элемент, перемещаемый в направлении, параллельном с осью вращения; и источник приведения в движение, выполненный с возможностью прикладывать перемещающую силу к прижимному элементу. Источник приведения в движение включает в себя: рычаг, поворотный вокруг центральной оси поворота, протягивающейся в направлении, ортогональном к оси, параллельной с осью вращения; и актуатор, который вызывает поворотное перемещение рычага вокруг центральной оси поворота между неактивной позицией, в которой рычаг отнесен от прижимного элемента, и активной позицией, в которой рычаг находится в контакте с прижимным элементом. Актуатор вызывает поворотное перемещение рычага из неактивной позиции в активную позицию, чтобы перемещать прижимной элемент в направлении, параллельном с осью вращения, так что фрикционная пластина прижимается к вращающемуся диску. Это приводит в действие фрикционный тормоз, чтобы уменьшать вращение колеса.
Сущность изобретения
Соответственно, аспект изобретения относится к технологии уменьшения размера фрикционного тормоза.
В одном аспекте изобретения, фрикционный тормоз выполнен с возможностью уменьшать вращение колеса, которое приводится в движение посредством моторного блока, включающего в себя редуктор и электромотор. Фрикционный тормоз выполнен с возможностью уменьшать вращение колеса посредством уменьшения вращения вращающегося диска, вращающегося с выходным валом электромотора. Фрикционный тормоз прикладывает тормозной крутящий момент к выходному валу электромотора, и тормозной крутящий момент увеличивается посредством редуктора и прикладывается к колесу. Это требует небольшой прижимающей силы, чтобы уменьшать вращение колеса, по сравнению с фрикционным тормозом, выполненным с возможностью уменьшать вращение выходного вала редуктора, приводя к уменьшенному размеру фрикционного тормоза.
Моторный блок может представлять собой моторный блок, выполненный с возможностью приводить в действие колесо непосредственно, т.е. моторный блок, в котором выходной вал редуктора соединяется с колесом, и может представлять собой моторный блок, выполненный с возможностью приводить в действие колесо посредством приведения в действие оси, т.е. моторный блок, в который выходной вал редуктора соединяется с осью. В случае если моторный блок выполнен с возможностью приводить в действие ось, моторный блок приводит в действие левые и правые колеса, соединенные между собой посредством оси. Посредством уменьшения вращения выходного вала электромотора, настоящий фрикционный тормоз уменьшает вращение оси, за счет этого уменьшая вращение левых и правых колес. Следует отметить, что приводной электромотор может иметь любой из типа с внутренним ротором и типа с внешним ротором.
Таким образом, согласно первому объекту изобретения создано устройство уменьшения вращения колеса, содержащее:
моторный блок, содержащий приводной электромотор и редуктор, выполненный с возможностью уменьшения частоты вращения выходного вала приводного электромотора, причем моторный блок выполнен с возможностью приложения вращающей движущей силы к колесу транспортного средства; и
фрикционный тормоз, выполненный с возможностью уменьшения вращения колеса и содержащий:
- по меньшей мере, один вращающийся диск, предоставленный таким образом, что он является вращающимся как единое целое с выходным валом приводного электромотора;
- кожух, который представляет собой невращающийся элемент;
- по меньшей мере, одну фрикционную пластину, удерживаемую кожухом таким образом, что она является перемещаемой относительно кожуха в осевом направлении, так что ограничивается вращение указанной, по меньшей мере, одной фрикционной пластины относительно кожуха вокруг указанной оси; и
- прижимное устройство, выполненное с возможностью прижатия указанной, по меньшей мере, одной фрикционной пластины к указанному, по меньшей мере, одному вращающемуся диску.
Предпочтительно, фрикционный тормоз расположен на противоположной стороне приводного электромотора относительно редуктора в осевом направлении.
Предпочтительно, кожух содержит первый кожух, имеющий по существу цилиндрическую форму, имеющую закрытое дно, первый кожух содержит цилиндрический участок и нижний участок, прижимное устройство удерживается посредством первого кожуха, и в нижнем участке первого кожуха имеется, по меньшей мере, одна кромка.
Предпочтительно, кожух содержит первый кожух, имеющий по существу цилиндрическую форму, в одном из внутреннего периферийного участка цилиндрического участка первого кожуха и внешнего периферийного участка, по меньшей мере, одной фрикционной пластины имеется, по меньшей мере, один зацепляющийся выступающий участок, в другом из внутреннего периферийного участка цилиндрического участка первого кожуха и внешнего периферийного участка, по меньшей мере, одной фрикционной пластины имеется, по меньшей мере, один зацепляющийся утопленный участок, и зацепление, по меньшей мере, между одним зацепляющимся выступающим участком и, по меньшей мере, одним зацепляющимся утопленным участком приводит к тому, что первый кожух удерживает, по меньшей мере, одну фрикционную пластину в состоянии, в котором, по меньшей мере, одна фрикционная пластина является перемещаемой относительно первого кожуха в осевом направлении, и ограничивается вращение, по меньшей мере, одной фрикционной пластины относительно первого кожуха вокруг оси.
Предпочтительно, моторный блок содержит подшипник, и выходной вал приводного электромотора удерживается с возможностью вращения кожухом с подшипником, размещенным между выходным валом и кожухом, при этом подшипник содержит:
- внутреннее кольцо, вращающееся как единое целое с выходным валом;
- наружное кольцо, прикрепленное к кожуху; и
- множество вращающихся элементов, предоставленных между внутренним кольцом и наружным кольцом,
причем в одном из внутреннего периферийного участка, по меньшей мере, одного вращающегося диска и внешнего периферийного участка внутреннего кольца имеется, по меньшей мере, один зацепляющийся выступающий участок,
в другом из внутреннего периферийного участка, по меньшей мере, одного вращающегося диска и внешнего периферийного участка внутреннего кольца имеется, по меньшей мере, один зацепляющийся утопленный участок, и
зацепление, по меньшей мере, между одним зацепляющимся выступающим участком и, по меньшей мере, одним зацепляющимся утопленным участком приводит к тому, что внутреннее кольцо удерживает, по меньшей мере, один вращающийся диск в состоянии, в котором, по меньшей мере, один вращающийся диск является перемещаемым относительно внутреннего кольца в осевом направлении и вращающимся вокруг оси как единое целое с внутренним кольцом.
Предпочтительно, каждая из, по меньшей мере, одной фрикционной пластины имеет по существу кольцевую пластинчатую форму и содержит накладку в качестве фрикционного зацепляющего элемента, предоставленного на обращенной поверхности упомянутой каждой из, по меньшей мере, одной фрикционной пластины в состоянии, в котором накладка занимает центральный угол в 180 градусов на обращенной поверхности, и обращенная поверхность обращена к одному, по меньшей мере, из одного вращающегося диска.
Предпочтительно, прижимное устройство содержит:
прижимной элемент, удерживаемый кожухом таким образом, что он является перемещаемым в осевом направлении; и
источник приведения в движение, выполненный с возможностью приложения силы в осевом направлении к прижимному элементу.
Предпочтительно, прижимное устройство содержит прижимную пластину, предоставленную между прижимным элементом и одной из, по меньшей мере, одной фрикционной пластины, которая является ближайшей к прижимному элементу из числа из, по меньшей мере, одной фрикционной пластины, и наружный диаметр прижимной пластины больше наружного диаметра прижимного элемента и меньше наружного диаметра, по меньшей мере, одной фрикционной пластины.
Предпочтительно, прижимное устройство выполнено с возможностью прижатия, по меньшей мере, одной фрикционной пластины к, по меньшей мере, одному вращающемуся диску посредством использования электромотора, чтобы перемещать прижимной элемент вперед, и фрикционный тормоз содержит парковочный тормозной механизм, выполненный с возможностью запрета вращения электромотора вследствие силы в осевом направлении, которая прикладывается к прижимному элементу, в состоянии, в котором прижимной элемент перемещается вперед.
Предпочтительно, прижимное устройство содержит множество прижимных элементов, каждый из которых служит в качестве прижимного элемента.
Предпочтительно, фрикционный тормоз содержит множество фрикционных пластин в качестве, по меньшей мере, одной фрикционной пластины, две фрикционных пластины из множества фрикционных пластин, соответственно, находятся на противоположных сторонах одного из, по меньшей мере, одного вращающегося диска в осевом направлении, и фрикционный тормоз содержит, по меньшей мере, одну возвратную пружину, расположенную между двумя фрикционными пластинами.
Предпочтительно, по меньшей мере, один вращающийся диск и, по меньшей мере, одна фрикционная пластина расположены в пространстве, окруженном кожухом, при этом фрикционный тормоз содержит охлаждающий механизм для тормозов, выполненный с возможностью охлаждать внутреннюю часть пространства, окруженного кожухом.
Предпочтительно, охлаждающий механизм для тормозов выполнен с возможностью подачи охлаждающей жидкости из внутренней периферийной стороны вовнутрь пространства и выпуска охлаждающей жидкости из внешней периферийной стороны, и охлаждающий механизм для тормозов содержит фильтр, выполненный с возможностью удаления порошка, образующийся в результате износа, из охлаждающей жидкости, которая должна выпускаться.
Предпочтительно, по меньшей мере, один вращающийся диск и, по меньшей мере, одна фрикционная пластина расположены в пространстве, окруженном кожухом, и фрикционный тормоз содержит пробку-сапун, выполненную с возможностью предотвращения становления давления в пространстве, окруженном кожухом, чрезмерно высоким относительно давления за пределами пространства.
Согласно второму объекту изобретения создан фрикционный тормоз, выполненный с возможностью уменьшения вращения колеса, которое приводится в действие посредством моторного блока, содержащего приводной электромотор и редуктор, выполненный с возможностью уменьшения частоты вращения приводного электромотора, причем фрикционный тормоз содержит:
по меньшей мере, один вращающийся диск, предоставленный таким образом, что он является вращающимся как единое целое с выходным валом одного из редуктора и приводного электромотора;
кожух, который представляет собой невращающийся элемент;
по меньшей мере, одну фрикционную пластину, удерживаемую кожухом таким образом, что она является перемещаемой относительно кожуха в осевом направлении, так что ограничивается вращение указанной, по меньшей мере, одной фрикционной пластины относительно кожуха вокруг указанной оси; и
прижимное устройство, выполненное с возможностью прижатия указанной, по меньшей мере, одной фрикционной пластины к указанному, по меньшей мере, одному вращающемуся диску,
при этом прижимное устройство содержит:
- прижимной элемент, удерживаемый кожухом таким образом, что он является перемещаемым в осевом направлении; и
- источник приведения в движение, выполненный с возможностью приложения силы в осевом направлении к прижимному элементу.
Согласно третьему объекту изобретения создан фрикционный тормоз, выполненный с возможностью уменьшения вращения колеса транспортного средства, которое приводится в действие посредством моторного блока, содержащего приводной электромотор и редуктор, выполненный с возможностью уменьшения частоты вращения выходного вала приводного электромотора, причем фрикционный тормоз содержит:
по меньшей мере, один вращающийся диск, предоставленный таким образом, что он является вращающимся как единое целое с выходным валом приводного электромотора;
кожух, который представляет собой невращающийся элемент;
по меньшей мере, одну фрикционную пластину, удерживаемую кожухом таким образом, что она является перемещаемой относительно кожуха в осевом направлении, так что ограничивается вращение указанной, по меньшей мере, одной фрикционной пластины относительно кожуха вокруг оси; и
прижимное устройство, выполненное с возможностью прижатия указанной, по меньшей мере, одной фрикционной пластины к указанному, по меньшей мере, одному вращающемуся диску.
Краткое описание чертежей
Цели, признаки, преимущества и техническая и промышленная значимость настоящего изобретения должны лучше пониматься посредством прочтения нижеприведенного подробного описания вариантов осуществления при рассмотрении в связи с прилагаемыми чертежами, на которых:
Фиг. 1 является видом спереди в вертикальном сечении колеса, содержащего фрикционный тормоз в первых вариантах осуществления;
Фиг. 2 является видом в перспективе смонтированного в транспортном средстве устройства, включающего в себя фрикционный тормоз и моторный блок;
Фиг. 3 является видом в поперечном сечении фрикционного тормоза и моторного блока;
Фиг. 4 является покомпонентным видом в перспективе фрикционного тормоза;
Фиг. 5 является видом в поперечном сечении фрикционного тормоза;
Фиг. 6 является видом в поперечном сечении ротора фрикционного тормоза;
Фиг. 7 является видом в поперечном сечении фрикционной пластины фрикционного тормоза;
Фиг. 8 является видом в перспективе первого кожуха фрикционного тормоза;
Фиг. 9 является видом спереди в вертикальном сечении первого кожуха;
Фиг. 10 является видом в перспективе основного участка фрикционного тормоза;
Фиг. 11 является видом в поперечном сечении пробки-сапуна, предоставленной на первом кожухе;
Фиг. 12 является видом, представляющим взаимосвязь между ходом и гидравлическим давлением во фрикционном тормозе;
Фиг. 13 является видом, концептуально иллюстрирующим прижимное устройство, отличающееся от фрикционного тормоза; и
Фиг. 14 является видом в поперечном сечении фрикционного тормоза согласно второму варианту осуществления.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
В дальнейшем в этом документе, описывается смонтированное в транспортном средстве устройство, включающее в себя фрикционный тормоз, согласно вариантам осуществления в отношении чертежей.
Первый вариант осуществления
Смонтированное в транспортном средстве устройство, включающее в себя фрикционный тормоз согласно настоящему варианту осуществления, предоставляется на колесе транспортного средства. Как проиллюстрировано на фиг. 1-3, смонтированное в транспортном средстве устройство включает в себя: моторный блок 4, выполненный с возможностью прикладывать вращательный движущий крутящий момент к колесу 2; и фрикционный тормоз 6, выполненный с возможностью прикладывать тормозной крутящий момент к колесу 2. Моторный блок 4 включает в себя: кожух 8 блока, смонтированный на элементе подвески в качестве невращающегося элемента (не проиллюстрирован); и приводной электромотор 10 и редуктор 12 удерживаются кожухом 8 блока. Выходной вал 14 приводного электромотора 10 вводится в редуктор 12, который уменьшает частоту вращения входного/выходного вала 14 (входного вала) и выводит уменьшенную частоту вращения. Выходной вал 16 редуктора 12 прикрепляется к участку 18 диска колеса 2 посредством ступицы 17. Таким образом, в настоящем варианте осуществления, ось выходного вала 16 редуктора 12 соответствует оси L вращения колеса 2.
Как проиллюстрировано на фиг. 3, приводной электромотор 10 имеет тип с внутренним ротором и включает в себя: статор 10s, удерживаемый кожухом 8 блока и включающий в себя множество катушек; и ротор 10r, расположенный на внутренней периферийной стороне статора 10s и включающий в себя множество магнитов. Выходной вал 14 смонтирован как единое целое с возможностью вращения на роторе 10r и вращается посредством вращения ротора 10r. Выходной вал 14 протягивается в направлении оси M параллельно с осевым направлением L и удерживается с возможностью вращения кожухом 8 блока, с подшипниками 20, 22, размещенными между выходным валом 14 и кожухом 8 блока. Как описано ниже, участок кожуха 8 блока является общим для кожуха 30 тормоза фрикционного тормоза 6. В подшипнике 20, наружное кольцо 20a прикрепляется к кожуху 8 блока, внутреннее кольцо 20b прикрепляется к выходному валу 14, и множество вращающихся элементов 20c удерживаются между наружным кольцом 20a и внутренним кольцом 20b. Следует отметить, что масляное уплотнение 23 предоставляется между кожухом 8 блока и выходным валом 14 приводного электромотора 10. В нижеприведенном описании, направление, параллельное с осью M, другими словами, направление, параллельное с осью L вращения, может называться просто как "осевое направление".
Один концевой участок выходного вала 14 приводного электромотора 10 в осевом направлении служит в качестве входного вала редуктора 12 (который в дальнейшем называется "входным валом 26"). Фрикционный тормоз 6 предоставляется на другом концевом участке выходного вала 14. Множество зубьев формируются на внешнем периферийном участке входного вала 26. Таким образом, входной вал 26 может упоминаться как "шестерня 26 небольшого диаметра".
Редуктор 12 выполнен с возможностью уменьшать частоту вращения входного вала 26 за один шаг. Редуктор 12 выполнен с возможностью: уменьшать частоту вращения входного вала 26 при передаточном отношении y редуктора, чтобы выводить уменьшенную частоту вращения в выходной вал 16, и увеличивать вращательный крутящий момент, прикладываемый к входному валу 26, при соотношении 1/y, чтобы выводить увеличенный вращательный крутящий момент в выходной вал 16. Редуктор 12 включает в себя шестерню 24 большого диаметра, имеющую по существу цилиндрическую форму. Зубья, сформированные на внешнем периферийном участке входного вала 26, зацепляются с зубьями, сформированными на зубьях, сформированных на внешнем периферийном участке шестерни 24 большого диаметра. Выходной вал 16 прижимается во внутреннем периферийном участке шестерни 24 большого диаметра таким образом, что он является вращающимся вместе с шестерней 24 большого диаметра. В настоящем варианте осуществления, выходной вал 16 удерживается посредством шестерни 24 большого диаметра таким образом, что он является вращающимся с шестерней большого диаметра 24 на идентичной частоте вращения.
В настоящем варианте осуществления, число n0 зубьев, сформированных на внешнем периферийном участке шестерни большого диаметра 24, превышает число n1 зубьев, сформированных на внешнем периферийном участке шестерни 26 небольшого диаметра. Поскольку передаточное отношение y редуктора представляет собой соотношение (n1/n0) числа n1 зубьев, сформированных на внешнем периферийном участке шестерни 26 небольшого диаметра, к числу n0 зубьев, сформированных на внешнем периферийном участке шестерни 24 большого диаметра (y=n1/n0), передаточное отношение y редуктора меньше единицы. В настоящем редукторе 12, как описано выше, частота вращения, вводимая через входной вал 26, уменьшается при передаточном отношении y редуктора, и вращательный движущий крутящий момент, вводимый через входной вал 26, повышается при соотношении 1/y, и уменьшенная частота вращения и повышенный вращательный движущий крутящий момент выводятся в выходной вал 16 и передаются на колесо 2.
Фрикционный тормоз 6 выполнен с возможностью уменьшать частоту вращения выходного вала 14 приводного электромотора 10. Тормозной крутящий момент, прикладываемый к входному валу 26 (выходному валу приводного электромотора 10) посредством фрикционного тормоза 6, увеличивается посредством редуктора 12 и прикладывается к колесу 2.
Как проиллюстрировано на фиг. 3-5, фрикционный тормоз 6 включает в себя: кожух 30 тормоза, который является частично общим для кожуха 8 блока для приводного электромотора 10 (следует отметить, что можно считать, что кожух 30 тормоза прикрепляется к кожуху 8 блока, и кожух 30 тормоза в дальнейшем может называться просто "кожухом 30"); пару фрикционных пластин 32, 34 удерживаемых в состоянии, в котором пара фрикционных пластин 32, 34 являются перемещаемыми относительно кожуха 30 в осевом направлении, и вращение пары фрикционных пластин 32, 34 относительно кожуха 30 вокруг осевого направления ограничивается; ротор 36 в форме вращающегося диска, расположенного между фрикционными пластинами 32, 34 таким образом, что он является вращающимся как единое целое с выходным валом 14 приводного электромотора 10 и перемещаемым относительно выходного вала 14 в осевом направлении; и прижимное устройство 38, выполненное с возможностью прижимать фрикционные пластины 32, 34 к ротору 36.
Кожух 30 включает в себя первый кожух 40 и второй кожух 42, расположенные, соответственно, на противоположных сторонах пары фрикционных пластин 32, 34 и ротора 36. Первый кожух 40 удерживает прижимное устройство 38. Второй кожух 42 является общим для кожуха 8 блока для приводного электромотора 10. Первый кожух 40 и второй кожух 42 закрепляются таким образом, что они соединяются непроницаемо для жидкостей друг с другом. Как описано выше, масляное уплотнение 23 предоставляется между вторым кожухом 42 и выходным валом 14. Как результат, пространство S, окруженное посредством первого кожуха 40 и второго кожуха 42, наглухо герметизируется от внешней стороны, т.е. пространство S изолируется непроницаемо для жидкостей от внешней стороны. Другими словами, пара фрикционных пластин 32, 34, ротор 36 и т.д. расположен в пространстве S, наглухо герметизированном от внешней стороны.
Как проиллюстрировано на фиг. 8 и 9, первый кожух 40 имеет по существу цилиндрическую форму, имеющую закрытое дно, и множество зацепляющихся выступающих участков 40a предоставляются на внутренней периферийной поверхности цилиндрического участка первого кожуха 40 таким образом, что они размещаются в периферийном направлении первого кожуха 40. Каждый из зацепляющихся выступающих участков 40a протягивается в осевом направлении и выступает внутрь в радиальном направлении. Между каждыми смежными двумя из зацепляющихся выступающих участков 40a, формируется соответствующий один из зацепляющихся утопленных участков 40b, каждый из которых протягивается в осевом направлении. Множество кромок 44 предоставляются на нижней поверхности нижнего участка первого кожуха 40. В настоящем варианте осуществления, три кромки 44, каждая из которых протягивается радиально, разнесены друг от друга на центральный угол в 120 градусов. Эти кромки 44 уменьшают деформацию первого кожуха 40 в осевом направлении.
Ротор 36 имеет по существу кольцевую форму, и внутренний периферийный участок ротора 36 и внешний периферийный участок внутреннего кольца 20b садятся друг в друга в соответствующих шлицевых участках. Как проиллюстрировано на фиг. 6, множество зубьев формируются на внутреннем периферийном участке ротора 36 таким образом, что они размещаются в его периферийном направлении. Таким образом, зацепляющиеся выступающие участки 36a и зацепляющиеся утопленные участки 36b формируются на внутреннем периферийном участке ротора 36 таким образом, что они размещаются попеременно. Каждый из зацепляющихся выступающих участков 36a выступает внутрь в радиальном направлении. Каждый из зацепляющихся утопленных участков 36b утоплен в радиальном направлении.
Как проиллюстрировано, например, на фиг. 3 и 4, подшипник 20 протягивается в осевом направлении. Внутреннее кольцо 20b прикрепляется к выходному валу 14. Наружное кольцо 20a зацепляется с одним концевым участком внутреннего кольца 20b в осевом направлении. Зацепляющиеся выступающие участки 48a и зацепляющиеся утопленные участки 48b предоставляются на внешней периферийной поверхности участка другого концевого участка, в котором не расположено наружное кольцо 20a. Зацепляющиеся выступающие участки 48a и зацепляющиеся утопленные участки 48b, каждый из которых протягивается в осевом направлении, размещаются попеременно в периферийном направлении. Каждый из зацепляющихся выступающих участков 48a выступает наружу в радиальном направлении. Каждый из зацепляющихся утопленных участков 48b утоплен в радиальном направлении. Зацепляющиеся выступающие участки 36a и зацепляющиеся утопленные участки 36b, предоставленные на внутреннем периферийном участке ротора 36, и зацепляющиеся утопленные участки 48b и зацепляющиеся выступающие участки 48a, предоставленные на внешнем периферийном участке внутреннего кольца 20b, зацепляются друг с другом, за счет чего ротор 36 удерживается посредством внутреннего кольца 20b таким образом, что он является вращающимся вокруг оси как единое целое с внутренним кольцом 20b и перемещаемым относительно внутреннего кольца 20b в осевом направлении.
Каждая из фрикционных пластин 32, 34 имеет по существу кольцевую форму. Внутренний периферийный участок цилиндрического участка первого кожуха 40 и внешний периферийный участок каждой из фрикционных пластин 32, 34 садятся друг в друга в соответствующих шлицевых участках. Таким образом, как проиллюстрировано на фиг. 4, 7 и 8, множество зубьев формируются на внешних периферийных поверхностях соответствующих фрикционных пластин 32, 34. Зацепляющиеся выступающие участки 32a и зацепляющиеся утопленные участки 32b формируются на внешней периферийной поверхности фрикционной пластины 32. Зацепляющиеся выступающие участки 34a и зацепляющиеся утопленные участки 34b формируются на внешней периферийной поверхности фрикционной пластины 34. Зацепляющиеся выступающие участки 32a и зацепляющиеся утопленные участки 32b размещаются попеременно в периферийном направлении. Зацепляющиеся выступающие участки 34a и зацепляющиеся утопленные участки 34b размещаются попеременно в периферийном направлении. Зацепляющиеся выступающие участки 32a, 34a выступают наружу в радиальном направлении. Каждый из зацепляющихся утопленных участков 40b первого кожуха 40 и соответствующий один из зацепляющихся выступающих участков 32a, 34a фрикционных пластин 32, 34 зацепляются друг с другом, и каждый из зацепляющихся выступающих участков 40a первого кожуха 40 и соответствующий один из зацепляющихся утопленных участков 32b, 34b фрикционных пластин 32, 34 зацепляются с каждым, другим, за счет чего фрикционные пластины 32, 34 удерживаются посредством первого кожуха 40 в состоянии, в котором фрикционные пластины 32, 34 являются перемещаемыми относительно первого кожуха 40 в осевом направлении, и вращение фрикционных пластин 32, 34 относительно первого кожуха 40 вокруг оси ограничивается.
Как проиллюстрировано на фиг. 7, внутренний диаметр da фрикционных пластин 32, 34 больше наружного диаметра db подшипника 20. Таким образом, подшипник 20 не создает помехи перемещению фрикционных пластин 32, 34 в осевом направлении.
Боковая поверхность каждого из зацепляющихся выступающих участков 32a, 34a фрикционных пластин 32, 34 в периферийном направлении главным образом входит в контакт с боковой поверхностью соответствующего одного из зацепляющихся утопленных участков 40b первого кожуха 40 в периферийном направлении в ходе работы фрикционного тормоза 6, что ограничивает вращение фрикционных пластин 32, 34. В этом случае, каждый из этих зацепляющихся выступающих участков 32a, 34a принимает силу, связанную с силой трения, сформированной между ротором 36 и соответствующей одной из фрикционных пластин 32, 34. Жесткость при изгибе зацепляющихся выступающих участков 32a, 34a относительно силы в периферийном направлении больше в случае, если геометрический момент инерции для зацепляющихся выступающих участков 32a, 34a является большим, чем в случае, если геометрический момент является небольшим. Как проиллюстрировано на фиг. 7, геометрический момент I инерции для зацепляющихся выступающих участков 32a, 34a представляется посредством выражения "I=bw2/6", где W представляет ширину (длину в периферийном направлении), и b представляет высоту (длину в радиальном направлении). Выражение указывает то, что увеличение ширины W каждого из зацепляющихся выступающих участков 32a, 34a увеличивает жесткость при изгибе относительно силы в периферийном направлении.
Все зацепляющиеся выступающие участки 32a, 34a фрикционных пластин 32, 34 и все зацепляющиеся утопленные участки 40b первого кожуха 40 не всегда приводятся в контакт друг с другом в периферийном направлении в ходе работы фрикционного тормоза 6. В отличие от этого, в настоящем варианте осуществления, предполагается, что в случае, если фрикционный тормоз 6 приводится в действие во время вращения фрикционных пластин 32, 34 в направлении, показанном посредством стрелки R, например, каждая из фрикционных пластин 32, 34 и зацепляющихся утопленных участков 40b контактируют друг с другом в трех точках (например, в точках PA, PB, PC на фиг. 7), т.е. каждый из трех из зацепляющихся выступающих участков 32a и трех из зацепляющихся выступающих участков 34a контактирует с соответствующим одним из зацепляющихся утопленных участков 40b. Формы (например, ширины) зацепляющихся выступающих участков 32a, 34a рассчитываются таким образом, чтобы затруднять деформацию зацепляющихся выступающих участков 32a, 34a, даже если периферийная сила, связанная с максимальной силой трения, сформированной между ротором 36 и каждой из фрикционных пластин 32, 34, принимается в трех точках PA, PB, PC.
Каждая из фрикционных пластин 32, 34 включает в себя восемь накладок 56 в качестве одного примера множества фрикционных зацепляющих элементов, предоставленных на поверхности фрикционной пластины, которая обращена к ротору 36. Как проиллюстрировано на фиг. 7, каждая из накладок 56 имеет по существу веерообразную форму, имеющую центральный угол приблизительно в 45 градусов (например, в 43 градуса) и наружный диаметр, меньший наружного диаметра фрикционных пластин 32, 34. В каждой из фрикционных пластин 32, 34, накладки 56 крепко приклеены по существу по всей фрикционной пластине в периферийном направлении таким образом, что они разнесены равномерно вокруг выходного вала 14. Таким образом, эти восемь накладок 56 крепко приклеены на фрикционной пластине таким образом, что они занимают центральный угол, больший или равный 300 градусов.
Хотя форма и размер каждой из накладок 56 рассчитываются с учетом формуемости накладок 56 в настоящем варианте осуществления, форма и размер каждой из накладок 56 и числа накладок 56 не ограничены формой и размером в настоящем варианте осуществления. Центральный угол, занимаемый накладками 56, не ограничен центральным углом в настоящем варианте осуществления. Например, накладки 56 могут предоставляться таким образом, что они занимают центральный угол, больший или равный 180 градусов, 210 градусов или 240 градусов. Альтернативно, накладки 56 могут предоставляться таким образом, что они занимают центральный угол в 360 градусов. Другими словами, накладки 56 могут иметь кольцевую форму.
Как проиллюстрировано на фиг. 10, три возвратных пружины 60 предоставляются между фрикционными пластинами 32, 34. Например, каждая из возвратных пружин 60 предоставляется между соответствующим одним из зацепляющихся выступающих участков 32a и соответствующим одним из зацепляющихся выступающих участков 34a. В настоящем варианте осуществления, возвратные пружины 60 разнесены друг от друга на центральный угол по существу в 120 градусов. В случае если фрикционный тормоз 6 отпускается, возвратные пружины 60 оптимально отделяют фрикционные пластины 32, 34 от ротора 36, позволяя оптимально уменьшать прихватывание тормоза.
Следует отметить, что число возвратных пружин 60 не ограничено тремя, но три или более возвратных пружины 60 предпочтительно предоставляются и располагаются с равномерным разнесением, чтобы оптимально отделять фрикционные пластины 32, 34 от ротора 36.
Прижимное устройство 38 выполнено с возможностью прижимать фрикционные пластины 32, 34 к ротору 36. Как проиллюстрировано на фиг. 3 и 5, прижимное устройство 38 включает в себя: поршень 63 в качестве одного примера прижимного элемента, садящийся с возможностью скольжения через поршневое уплотнение 62 в цилиндрическое отверстие 61, которое формируется в первом кожухе 40 таким образом, что оно протягивается в осевом направлении; прижимную пластину 64, расположенную между поршнем 63 и фрикционной пластиной 32 таким образом, что она является перемещаемой в осевом направлении", и источник 65 приведения в движение, выполненный с возможностью прикладывать прижимающую силу к поршню 63. Эта прижимающая сила представляет собой силу в осевом направлении. Цилиндрическое отверстие 61 имеет камеру 68 нагнетания гидравлического давления, с которой соединяется источник 70 гидравлического давления. Источник 70 гидравлического давления включает в себя насос и аккумулятор. В настоящем варианте осуществления, участок первого кожуха 40, который имеет цилиндрическое отверстие 61, соответствует корпусу цилиндра, т.е. кожуху прижимного устройства 38. Компоненты, включающие в себя корпус цилиндра и камеру 68 нагнетания гидравлического давления, составляют источник 65 приведения в движение, выполненный с возможностью прикладывать к поршню 63 силу в осевом направлении, которая формируется посредством гидравлического давления.
Прижимная пластина 64, например, формируется из стали, имеющей высокую жесткость. Прижимная пластина 64 имеет по существу кольцевую форму. Наружный диаметр прижимной пластины 64, например, может быть больше диаметра поршня 63 и меньше или равным диаметру, заданному посредством внешних периферийных поверхностей соответствующих накладок 56 фрикционных пластин 32, 34.
Таким образом, поскольку прижимная пластина 64 располагается между фрикционной пластиной 32 и поршнем 63, можно оптимально приводить в контакт накладки 56 с ротором 36. Например, можно приводить в контакт накладки 56 с ротором 36 по существу равномерно. Известно, что сила трения, сформированная между ротором 36 и накладками 56 в ходе работы фрикционного тормоза 6, имеет абсолютную величину, полученную посредством умножения прижимающей силы на коэффициент трения в качестве принципа, и поскольку линейная область коэффициента трения больше в случае, если область контакта между накладками 56 и ротором 36 является большой, чем в случае, если область контакта между накладками 56 и ротором 36 является небольшой, коэффициент трения является большим в области, в которой прижимающая сила является большой. Аналогично, известно, что коэффициент трения больше в области, в которой прижимающая сила является большой в состоянии, в котором ротор 36 и накладки 56 удерживаются в контакте между собой по существу равномерно, чем в состоянии, в котором ротор 36 и накладки 56 удерживаются в контакте между собой неравномерно. С учетом вышеизложенного, считается, что сила трения, сформированная между ротором 36 и накладками 56 пары фрикционных пластин 32, 34, больше в случае, если гидравлическое давление в камере нагнетания гидравлического давления является таким же, как в случае дискового тормоза, включающего в себя традиционный суппорт.
Внутренняя часть герметичного пространства S, сформированного между первым кожухом 40 и вторым кожухом 42, нагревается посредством скользящего перемещения между ротором 36 и каждой из фрикционных пластин 32, 34, например, приводя к увеличению температуры герметичного пространства S. Чтобы разрешать эту проблему, в настоящем варианте осуществления, как проиллюстрировано на фиг. 5, охлаждающий механизм 72 для тормозов предоставляется для охлаждения внутренней части пространства S. Охлаждающий механизм 72 для тормозов использует охлаждающую жидкость охлаждающего механизма (не проиллюстрирован), для охлаждения приводного электромотора 10 (в дальнейшем называемого "охлаждающим механизмом для электромотора"). Охлаждающая жидкость циркулирует между охлаждающим механизмом для электромотора и охлаждающим механизмом 72 для тормозов.
Охлаждающий механизм 72 для тормозов включает в себя: канал 74 подачи охлаждающей жидкости, заданный в выходном валу 14; и фильтр 76. Канал 74 подачи охлаждающей жидкости включает в себя: главный канал 74a, сформированный в выходном валу 14 таким образом, что он протягивается в осевом направлении; и один или более струйных каналов 74b, сообщающихся с главным каналом 74a, протягивающихся в радиальном направлении и открывающихся во внешней периферийной поверхности выходного вала 14. Струйные каналы 74b формируются и открываются в участке выходного вала 14, который расположен по существу напротив накладок 56. За счет вращения выходного вала 14, охлаждающая жидкость переносится через главный канал 74a и струйные каналы 74b и выделяется по существу радиально, например, чтобы охлаждать фрикционные зацепляющие поверхности ротора 36 и фрикционных пластин 32, 34.
В настоящем охлаждающем механизме 72 для тормозов, охлаждающая жидкость подается из внутреннего периферийного участка фрикционного тормоза 6 и выпускается из внешнего периферийного участка фрикционного тормоза 6. Как проиллюстрировано на фиг. 5, фильтр 76 предоставляется в выпускном канале 75, заданном в кожухе 30 для выпуска охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость, подаваемая в пространство S, выпускается наружу пространства S через (i) пространство между (a) каждым из зацепляющихся выступающих участков 32a, 34a и зацепляющихся утопленных участков 32b, 34b фрикционных пластин 32, 34 и (b) соответствующим одним из зацепляющихся выступающих участков 40a и зацепляющихся утопленных участков 40b первого кожуха 40 и (ii) выпускной канал 75. Выпущенная охлаждающая жидкость, например, содержит порошок, образующийся в результате износа, сформированный из накладок 56, ротора 36 и т.д. Фильтр 76 удаляет порошок, образующийся в результате износа. Это затрудняет подачу (обеспечение циркуляции) охлаждающей жидкости, содержащей порошок, образующийся в результате износа, в охлаждающий механизм для электромотора.
Таким образом, настоящий фрикционный тормоз 6 не должен обязательно иметь сухой тип и может иметь мокрый тип, в котором пространство, расположенное между ротором 36 и каждой из фрикционных пластин 32, 34, заполняется рабочей жидкостью (которая, например, является идентичной охлаждающей жидкости).
В настоящем варианте осуществления, как проиллюстрировано на фиг. 8, 9 и 11, пробка-сапун 84 предоставляется в участке нижней поверхности первого кожуха 40, который разнесен от прижимного устройства 38. Объем пробки-сапуна 84 является переменным. Пробка-сапун 84 включает в себя: основной корпус 86, садящийся в сквозное отверстие 85, протягивающееся через нижний участок первого кожуха 40 по существу в осевом направлении; участок 88 крышки, сформированный из каучука и удерживаемый таким образом, что он является перемещаемым относительно основного корпуса 86 в осевом направлении; и пружину 89, выполненную с возможностью поджимать участок 88 крышки к основному корпусу 86. В нормальных ситуациях, пружина 89 поддерживает участок 88 крышки близко к основному корпусу 86 в пробке-сапуне 84. Когда давление в пространстве S повышено, участок 88 крышки перемещается в направлении от основного корпуса 86 против силы сжатия пружины для пружины 89, что увеличивает объем в пробке-сапуне 84 и объем в пространстве S. Например, это предотвращает становление давления в пространстве S чрезмерно высоким относительно давления за пределами пространства S, за счет этого предотвращая утечку рабочей жидкости из внутренней части пространства S.
В смонтированном в транспортном средстве устройстве, сконфигурированном так, как описано выше, когда гидравлическое давление подается из источника 70 гидравлического давления в камеру 68 нагнетания гидравлического давления, сила в осевом направлении прикладывается к поршню 63. Это перемещает поршень 63 и прижимную пластину 64 в осевом направлении. Фрикционная пластина 32, ротор 36 и фрикционная пластина 34 перемещаются в осевом направлении и приводятся в контакт со вторым кожухом 42. Ротор 36 размещается посередине между фрикционными пластинами 32, 34, за счет чего ротор 36 и накладки 56 фрикционных пластин 32, 34 переводятся во фрикционное зацепление друг с другом. Таким образом, фрикционный тормоз 6 работает с возможностью прикладывать тормозной крутящий момент к выходному валу 14 приводного электромотора 10.
Тормозной крутящий момент, прикладываемый к выходному валу 14 посредством фрикционного тормоза 6, повышается посредством редуктора 12 и прикладывается к колесу 2. Таким образом, в смонтированном в транспортном средстве устройстве согласно настоящему варианту осуществления, в случае если тормозной крутящий момент, прикладываемый к колесу 2, является идентичным, можно уменьшать прижимающую силу, прикладываемую к поршню 63 во фрикционном тормозе 6, по сравнению со случаем, в котором фрикционный тормоз предоставляется на выходном валу редуктора, как описано в JP 2012-214103. Это может уменьшать величину износа накладок 56 во время одной операции фрикционного тормоза 6, позволяя уменьшать толщину накладок 56 в случае, если срок эксплуатации накладок 56 является идентичным.
Как описано выше, накладки 56 предоставляются поверх всех периферийных участков фрикционных пластин 32, 34, которые обращены к ротору 36, и фрикционная пластина 32 прижимается к ротору 36 с прижимной пластиной 64, размещенной между ними. Таким образом, ротор 36 и накладки 56 оптимально приводятся в контакт друг с другом, позволяя формировать большую тормозную силу. Это позволяет уменьшать радиус каждого из ротора 36 и фрикционных пластин 32, 34.
Для снижения веса фрикционного тормоза, кожух предпочтительно формируется из такого материала, как алюминиевый сплав. Тем не менее, в случае если кожух формируется из такого материала, как алюминиевый сплав, кожух легко деформируется в ходе работы фрикционного тормоза 6, что может приводить к более низкому отклику фрикционного тормоза 6. Например, первый кожух 40 легко растягивается в осевом направлении посредством силы реакции, прикладываемой к поршню 63 в ходе работы фрикционного тормоза 6, приводя к увеличению хода поршня, который требуется для прижимающей силы, чтобы достигать заданного значения. В отличие от этого, во фрикционном тормозе 6 согласно настоящему варианту осуществления, кромки 44 предоставляются на первом кожухе 40, позволяя уменьшать растяжение первого кожуха 40 в осевом направлении. Это обеспечивает возможность кожуху 30 формироваться из такого материала, как алюминиевый сплав, при уменьшении снижения отклика фрикционного тормоза 6.
Конструкции, описанные выше, позволяют уменьшать размер и вес фрикционного тормоза 6. Во фрикционном тормозе 6 согласно настоящему варианту осуществления, как проиллюстрировано на фиг. 12, ход поршня (объем рабочей жидкости, которая должна подаваться в камеру 68 нагнетания гидравлического давления) в случае, если гидравлическое давление, сформированное в камере 68 нагнетания гидравлического давления, является идентичным, является небольшим по сравнению с фрикционными тормозами, включающими в себя суппорт. Другими словами, в настоящем фрикционном тормозе 6, можно уменьшать ход поршня 63, который требуется до того, как фрикционный тормоз 6 нажимается, приводя к увеличению реакции фрикционного тормоза 6.
Фрикционный тормоз 6 требует меньшего объема жидкости, подаваемой из источника 70 гидравлического давления до установления рабочего состояния фрикционного тормоза 6, приводя к уменьшенному размеру и весу источника 70 гидравлического давления.
Фрикционные пластины 32, 34 и ротор 36 расположены в пространстве S, герметизированном посредством первого кожуха 40 и второго кожуха 42, за счет этого предотвращая выделение наружу порошка, образующегося в результате износа, и т.п., сформированного из накладок 56, ротора 36 и т.д. Таким образом, можно достигать нулевого выделения.
В настоящем варианте осуществления, ротор 36 и подшипник 20 формируются из материала, имеющего высокую жесткость, такого как сталь, и фрикционные пластины 32, 34 и первый кожух 40 формируются из легкого материала, такого как алюминиевый сплав. В рабочем состоянии фрикционного тормоза 6, меньшая сила прикладывается в периферийном направлении к внешнему периферийному участку фрикционного тормоза 6, чем к внутреннему периферийному участку фрикционного тормоза 6. Таким образом, целесообразно, что ротор 36, сформированный из материала, имеющего высокую жесткость, должен удерживаться на внутренней периферийной поверхности посредством внутреннего кольца 20b, и фрикционные пластины 32, 34, сформированные из материала, имеющего низкую жесткость, удерживаются в соответствующих внешних периферийных поверхностях посредством первого кожуха 40. Это соответствующие расчеты по материалам позволяют уменьшать вес и затраты фрикционного тормоза 6.
В случае если фрикционный тормоз 6 отпускается, поршень 63 перемещается назад в самую заднюю позицию посредством поршневого уплотнения 62, пара фрикционных пластин 32, 34 отделяются от ротора 36 посредством возвратных пружин 60. Эта операция оптимально уменьшает прихватывание тормоза.
Во фрикционном тормозе, описанном в JP 2012-214103, поскольку источник приведения в движение включает в себя рычаг, сила, содержащая компонент в направлении, пересекающем осевое направление, прикладывается к прижимному элементу посредством рычага. В отличие от этого, во фрикционном тормозе согласно настоящему варианту осуществления, только сила в осевом направлении, т.е. сила, не содержащая компонент в направлении, пересекающем осевое направление, прикладывается к поршню 63 из источника 65 приведения в движение. Это позволяет перемещать поршень 63 в осевом направлении оптимально и эффективно.
Прижимное устройство 38 включает в себя один поршень 63 в качестве прижимного элемента в вышеописанном варианте осуществления, но, как проиллюстрировано на фиг. 13, прижимное устройство 38 может включать в себя множество прижимных элементов, разнесенных друг от друга на периферии окружности. В настоящем варианте осуществления, три цилиндрических отверстия 90, каждое из которых протягивается в осевом направлении, формируются в первом кожухе 40 на периферии окружности таким образом, что они разнесены друг от друга на центральный угол в 120 градусов. Поршни 92 садятся непроницаемо для жидкостей и с возможностью скольжения в соответствующие цилиндрические отверстия 90 через поршневые уплотнения (не проиллюстрированы). Поршни 92 перемещаются в осевом направлении посредством гидравлических давлений в камерах нагнетания гидравлического давления (не проиллюстрированы), чтобы прикладывать силу в осевом направлении к фрикционной пластине 32 через прижимную пластину 64.
Предоставление охлаждающего механизма для тормозов не является существенным. Например, в случае если фрикционный тормоз 6 предоставляется в позиции, в которой фрикционный тормоз 6 может охлаждаться за счет воздуха, считается, что имеется лишь незначительная необходимость использования охлаждающей жидкости, чтобы охлаждать внутреннюю часть пространства S. В этом случае, фрикционный тормоз 6 может иметь сухой тип.
Фрикционный тормоз может иметь многодисковый тип. Например, фрикционный тормоз может включать в себя множество роторов в качестве вращающихся дисков и фрикционных пластин, так что роторы и фрикционные пластины размещаются попеременно. Таким образом, в случае если фрикционный тормоз имеет многодисковый тип, можно прикладывать большую тормозную силу к колесу 2. Фрикционная пластина 34 не является существенной, и накладки 56 могут предоставляться непосредственно на поверхности второго кожуха 42, которая обращена к первому кожуху 40.
Прижимное устройство фрикционного тормоза может быть электрически управляемым. Фиг. 14 иллюстрирует один пример этой конфигурации. В настоящем варианте осуществления, прижимное устройство 100 включает в себя источник 105 приведения в движение и прижимной элемент 106. Источник 105 приведения в движение включает в себя электромотор 102, редуктор 104 и трансмиссионный элемент 112. Редуктор 104 уменьшает частоту вращения выходного вала 108 электромотора 102. Трансмиссионный элемент 112 зацепляется с выходным валом 110 редуктора 104 с резьбовым механизмом 114, размещенным между ними. Расточное отверстие 116 формируется в первом кожухе 40 таким образом, что оно протягивается в осевом направлении. Прижимной элемент 106 удерживается в расточном отверстии 116 таким образом, что он является перемещаемым относительно расточного отверстия 116. Трансмиссионный элемент 112 садится в прижимной элемент 106 таким образом, что он не является вращающимся относительно трансмиссионного элемента 112, и таким образом, что он является перемещаемым вперед в осевом направлении как единое целое с трансмиссионным элементом 112.
В настоящем прижимном устройстве, выходной вал 108 вращается посредством приведения в действие электромотора 102, и частота вращения выходного вала 108 уменьшается посредством редуктора 104 и выводится в выходной вал 110. Вращение выходного вала 110 преобразуется в прямое перемещение трансмиссионного элемента 112 через резьбовой механизм 114, и сила в осевом направлении прикладывается к прижимному элементу 106 через трансмиссионный элемент 112. Перемещение прижимного элемента 106 в осевом направлении и перемещение прижимной пластины 64 в осевом направлении заставляет фрикционные пластины 32, 34 прижиматься к ротору 36, чтобы приводить в действие фрикционный тормоз.
Прижимное устройство 100 включает в себя парковочный тормозной механизм 120. Парковочный тормозной механизм 120 представляет собой механизм, в котором прижимной элемент 106 перемещается вперед в состоянии, в котором ток не подается в смонтированное в транспортном средстве устройство, чтобы предотвращать вращение электромотора 102, которое вызывается посредством осевой силы, действующей на прижимной элемент 106 (вращение электромотора 102, которое перемещает прижимной элемент 106 назад), в состоянии, в котором ротор 36 и накладки 56 удерживаются во фрикционном зацеплении друг с другом. В парковочном тормозном механизме 120, соленоид 122 включается, чтобы перемещать храповую собачку 124 вперед, так что храповая собачка 124 зацепляется с одним из храповых зубьев, предоставленных на фланце 126, вращающемся с выходным валом 110 редуктора 104. Даже в случае, если сила в осевом направлении прикладывается к прижимному элементу 106 в состоянии, в котором храповая собачка 124 зацепляется с одним из храповых зубьев, парковочный тормозной механизм 120 предотвращает вращение электромотора 102 вследствие силы в осевом направлении. Это зацепленное состояние поддерживается даже после того, как соленоид 122 размагничивается. Таким образом, прижимное устройство 100 согласно настоящему варианту осуществления также выступает в качестве электрического парковочного тормоза.
Хотя выше описываются варианты осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничено подробностями проиллюстрированных вариантов осуществления и может быть осуществлено с различными изменениями и модификациями, которые могут быть очевидными для специалистов в данной области техники, без отступления от сущности и объема изобретения. Например, смонтированное в транспортном средстве устройство может предоставляться на оси.
Заявляемые изобретения
(1) Фрикционный тормоз, выполненный с возможностью уменьшать вращение колеса транспортного средства, которое приводится в движение посредством моторного блока, содержащего приводной электромотор и редуктор, выполненный с возможностью уменьшать частоту вращения выходного вала приводного электромотора, причем фрикционный тормоз содержит:
по меньшей мере, один вращающийся диск, предоставленный таким образом, что он является вращающимся как единое целое с выходным валом приводного электромотора и перемещаемым относительно выходного вала в осевом направлении, которое представляет собой направление оси, параллельное с осью вращения колеса;
кожух, который представляет собой невращающийся элемент;
по меньшей мере, одну фрикционную пластину, удерживаемую кожухом таким образом, что она является перемещаемой относительно кожуха в осевом направлении, так что вращение, по меньшей мере, одной фрикционной пластины относительно кожуха вокруг оси ограничивается; и
прижимное устройство, выполненное с возможностью прижимать, по меньшей мере, одну фрикционную пластину, по меньшей мере, к одному вращающемуся диску.
Вращающийся диск может монтироваться непосредственно на выходном валу приводного электромотора и может монтироваться на компоненте, вращающемся как единое целое с выходным валом приводного электромотора (например, на внутреннем кольце подшипника, который удерживает выходной вал таким образом, что выходной вал является вращающимся относительно кожуха). В большинстве случаев, фрикционные пластины и вращающийся диск размещаются попеременно в осевом направлении, и фрикционная пластина расположена на противоположных сторонах вращающегося диска. Тем не менее, только фрикционный зацепляющий элемент, неподвижный относительно выходного вала в осевом направлении, должен располагаться на одной из противоположных сторон одного, по меньшей мере, из одного вращающегося диска, и фрикционная пластина может не располагаться. Следует отметить, что фрикционный тормоз может иметь любой из мокрого типа или сухого типа. Кожух фрикционного тормоза может монтироваться на элементе подвески в качестве невращающегося элемента и может монтироваться на невращающемся элементе через моторный блок.
(2) Фрикционный тормоз согласно вышеуказанной форме (1), в котором фрикционный тормоз расположен на противоположной стороне приводного электромотора относительно редуктора в осевом направлении.
Фрикционный тормоз, приводной электромотор и редуктор размещаются в этом порядке в осевом направлении, и выходной вал редуктора соединяется с колесом или осью.
(3) Фрикционный тормоз согласно вышеуказанной форме (1) или (2), в котором, по меньшей мере, один вращающийся диск и, по меньшей мере, одна фрикционная пластина расположены в пространстве, окруженном кожухом.
(4) Фрикционный тормоз согласно любой из вышеуказанных форм (1)-(3), в котором
кожух содержит первый кожух, имеющий по существу цилиндрическую форму, имеющую закрытое дно,
первый кожух содержит цилиндрический участок и нижний участок,
прижимное устройство удерживается посредством первого кожуха, и,
по меньшей мере, одна кромка предоставляется в нижнем участке первого кожуха.
(5) Фрикционный тормоз согласно вышеуказанной форме (4), в котором множество кромок в качестве, по меньшей мере, одной кромки предоставляются на нижнем участке первого кожуха таким образом, что каждая из множества кромок протягивается радиально.
(6) Фрикционный тормоз согласно любой из вышеуказанных форм (1)-(5), в котором
кожух содержит первый кожух, имеющий по существу цилиндрическую форму,
каждая, по меньшей мере, из одной фрикционной пластины имеет по существу кольцевую пластинчатую форму,
по меньшей мере, один зацепляющийся выступающий участок предоставляется в одном из внутреннего периферийного участка цилиндрического участка первого кожуха и внешнего периферийного участка, по меньшей мере, одной фрикционной пластины,
по меньшей мере, один зацепляющийся утопленный участок предоставляется в другом из внутреннего периферийного участка цилиндрического участка первого кожуха и внешнего периферийного участка, по меньшей мере, одной фрикционной пластины, и
зацепление, по меньшей мере, между одним зацепляющимся выступающим участком и, по меньшей мере, одним зацепляющимся утопленным участком приводит к тому, по меньшей мере, одна фрикционная пластина удерживается во внешнем периферийном участке посредством внутреннего периферийного участка первого кожуха в состоянии, в котором, по меньшей мере, одна фрикционная пластина является перемещаемой относительно первого кожуха в осевом направлении, и вращение, по меньшей мере, одной фрикционной пластины относительно первого кожуха вокруг оси ограничивается.
Например, зацепляющийся выступающий участок и зацепляющийся утопленный участок могут быть сконструированы посредством шпонки и шпоночной канавки. Фрикционный тормоз может иметь такую конфигурацию, в которой множество зацепляющихся выступающих участков и множество зацепляющихся утопленных участков предоставляются в каждом из внешнего периферийного участка фрикционной пластины и внутреннего периферийного участка цилиндрического участка первого кожуха, и фрикционная пластина и первый кожух садятся друг в друга в соответствующих шлицевых участках. Это применяется к форме (8). Следует отметить, что любой из зацепляющегося выступающего участка и зацепляющегося утопленного участка предоставляется во внутреннем периферийном участке цилиндрического участка первого кожуха таким образом, что он протягивается в осевом направлении.
(7) Фрикционный тормоз согласно вышеуказанной форме (6), в котором
множество зацепляющихся выступающих участков в качестве, по меньшей мере, одного зацепляющегося выступающего участка предоставляются на внешнем периферийном участке фрикционной пластины,
множество зацепляющихся утопленных участков в качестве, по меньшей мере, одного зацепляющегося утопленного участка предоставляются на внутреннем периферийном участке цилиндрического участка первого кожуха, и
форма множества зацепляющихся выступающих участков определяется посредством такого допущения, что три из множества зацепляющихся выступающих участков контактируют с зацепляющимся утопленным участком, когда фрикционный тормоз работает.
(8) Фрикционный тормоз согласно любой из вышеуказанных форм (1)-(7), в котором
выходной вал приводного электромотора удерживается с возможностью вращения кожухом с подшипником, размещенным между выходным валом и кожухом,
подшипник содержит:
- внутреннее кольцо, вращающееся как единое целое с выходным валом;
- наружное кольцо, прикрепленное к кожуху; и
- множество вращающихся элементов, предоставленных между внутренним кольцом и наружным кольцом,
при этом, по меньшей мере, один зацепляющийся выступающий участок предоставляется в одном из внутреннего периферийного участка, по меньшей мере, одного вращающегося диска и внешнего периферийного участка внутреннего кольца,
причем, по меньшей мере, один зацепляющийся утопленный участок предоставляется в другом из внутреннего периферийного участка, по меньшей мере, одного вращающегося диска и внешнего периферийного участка внутреннего кольца, и
при этом зацепление, по меньшей мере, между одним зацепляющимся выступающим участком и, по меньшей мере, одним зацепляющимся утопленным участком заставляет внутреннее кольцо удерживать, по меньшей мере, один вращающийся диск в состоянии, в котором, по меньшей мере, один вращающийся диск является перемещаемым относительно внутреннего кольца в осевом направлении и вращающимся как единое целое с внутренним кольцом.
По меньшей мере, один вращающийся диск удерживается посредством внутреннего кольца таким образом, что он является перемещаемым относительно внутреннего кольца в осевом направлении и вращающимся как единое целое с внутренним кольцом. Хотя подшипник предоставляется между кожухом фрикционного тормоза и выходным валом приводного электромотора, также можно считать, что участок кожуха фрикционного тормоза, который удерживает подшипник, представляет собой кожух моторного блока (кожух блока). Любой из зацепляющегося выступающего участка и зацепляющегося утопленного участка предоставляется во внешнем периферийном участке внутреннего кольца таким образом, что он протягивается в осевом направлении.
(9) Фрикционный тормоз согласно любой из вышеуказанных форм (1)-(8), в котором каждая, по меньшей мере, из одной фрикционной пластины имеет по существу кольцевую пластинчатую форму и содержит, по меньшей мере, один фрикционный зацепляющий элемент, предоставленный на обращенной поверхности упомянутой каждой, по меньшей мере, из одной фрикционной пластины в состоянии, в котором, по меньшей мере, один фрикционный зацепляющий элемент занимает центральный угол в 180 градусов на обращенной поверхности, и обращенная поверхность обращена к одному, по меньшей мере, из одного вращающегося диска.
Фрикционная пластина может включать в себя один фрикционный зацепляющий элемент или множество фрикционных зацепляющих элементов. Фрикционный зацепляющий элемент, по меньшей мере, должен предоставляться таким образом, что он занимает центральный угол в 180 градусов, например, и может предоставляться таким образом, что он занимает центральный угол как любой из угла, большего или равного 210 градусов, угла, большего или равного 240 градусов, и угла, большего или равного 270 градусов. Фрикционный зацепляющий элемент может предоставляться по существу по всей периферии обращенной поверхности.
(10) Фрикционный тормоз согласно любой из вышеуказанных форм (1)-(9), в котором прижимное устройство содержит:
прижимной элемент, удерживаемый кожухом таким образом, что он является перемещаемым в осевом направлении; и
источник приведения в движение, выполненный с возможностью прикладывать силу в осевом направлении к прижимному элементу.
Источник приведения в движение не прикладывает силу, которая содержит компонент в направлении, пересекающем ось, к прижимному элементу, как в рычаге, изложенном в JP 2012-214103, а прикладывает силу, которая не содержит компонент в направлении, пересекающем ось, к прижимному элементу. Источник приведения в движение, например, может иметь камеру нагнетания гидравлического давления, расположенную напротив прижимного элемента, и может включать в себя электромотор, имеющий выходной вал, протягивающийся параллельно с осью.
(11) Фрикционный тормоз согласно вышеуказанной форме (10), в котором
прижимное устройство содержит прижимную пластину, предоставленную между прижимным элементом и одной, по меньшей мере, из одной фрикционной пластины, которая является ближайшей к прижимному элементу, по меньшей мере, из числа одной фрикционной пластины, и
наружный диаметр прижимной пластины больше наружного диаметра прижимного элемента и меньше наружного диаметра, по меньшей мере, одной фрикционной пластины.
Прижимная пластина может иметь по существу кольцевую пластинчатую форму. Наружный диаметр прижимной пластины, например, может быть меньшим или равным наружного диаметра, заданного посредством внешней периферийной поверхности, по меньшей мере, одного фрикционного зацепляющего элемента, и может быть большим наружного диаметра, заданного посредством внешней периферийной поверхности фрикционного зацепляющего элемента.
(12) Фрикционный тормоз согласно любой из вышеуказанных форм (1)-(11), в котором
прижимное устройство выполнено с возможностью прижимать, по меньшей мере, одну фрикционную пластину, по меньшей мере, к одному вращающемуся диску посредством использования электромотора, чтобы перемещать прижимной элемент вперед, и
фрикционный тормоз содержит парковочный тормозной механизм, выполненный с возможностью запрещать вращение электромотора вследствие силы в осевом направлении, которая прикладывается к прижимному элементу, в состоянии, в котором прижимной элемент перемещается вперед.
Фрикционный тормоз может служить не только в качестве служебного тормоза, но также и в качестве парковочного тормоза.
(13) Фрикционный тормоз согласно любой из вышеуказанных форм (1)-(12), в котором прижимное устройство содержит множество прижимных элементов, перемещаемых в осевом направлении.
(14) Фрикционный тормоз согласно любой из вышеуказанных форм (1)-(13), в котором
фрикционный тормоз содержит множество фрикционных пластин,
две фрикционных пластины из множества фрикционных пластин, соответственно, находятся на противоположных сторонах одного, по меньшей мере, из одного вращающегося диска в осевом направлении, и
фрикционный тормоз содержит, по меньшей мере, одну возвратную пружину, расположенную между двумя фрикционными пластинами.
Например, возвратная пружина может предоставляться между зацепляющимися выступающими участками двух фрикционных пластин.
(15) Фрикционный тормоз согласно любой из вышеуказанных форм (1)-(14), в котором
по меньшей мере, один вращающийся диск и, по меньшей мере, одна фрикционная пластина расположены в пространстве, окруженном кожухом, и
фрикционный тормоз содержит охлаждающий механизм для тормозов, выполненный с возможностью охлаждать внутреннюю часть пространства, окруженного кожухом.
Фрикционный тормоз может иметь мокрый тип.
(16) Фрикционный тормоз согласно вышеуказанной форме (15), в котором
охлаждающий механизм для тормозов выполнен с возможностью подавать охлаждающую жидкость из внутренней периферийной стороны вовнутрь пространства и выпускать охлаждающую жидкость из внешней периферийной стороны, и
охлаждающий механизм для тормозов содержит фильтр, выполненный с возможностью удалять порошок, образующийся в результате износа, из охлаждающей жидкости, которая должна выпускаться.
(17) Фрикционный тормоз согласно любой из вышеуказанных форм (1)-(16), в котором,
по меньшей мере, один вращающийся диск и, по меньшей мере, одна фрикционная пластина расположены в пространстве, окруженном кожухом, и
фрикционный тормоз содержит пробку-сапун, выполненную с возможностью предотвращать становление давления в пространстве, окруженном кожухом, чрезмерно высоким относительно давления за пределами пространства.
(18) Фрикционный тормоз, выполненный с возможностью уменьшать вращение колеса, которое приводится в движение посредством моторного блока, содержащего приводной электромотор и редуктор, выполненный с возможностью уменьшать частоту вращения приводного электромотора, причем фрикционный тормоз содержит:
по меньшей мере, один вращающийся диск, предоставленный таким образом, что он является вращающимся как единое целое с выходным валом одного из редуктора и приводного электромотора и перемещаемым относительно выходного вала в осевом направлении, которое представляет собой направление оси, параллельное с осью вращения колеса;
по меньшей мере, одну фрикционную пластину, удерживаемую кожухом таким образом, что она является перемещаемой относительно кожуха в осевом направлении, так что вращение, по меньшей мере, одной фрикционной пластины относительно кожуха вокруг оси ограничивается, причем кожух представляет собой невращающийся элемент; и
прижимное устройство, выполненное с возможностью прижимать, по меньшей мере, одну фрикционную пластину, по меньшей мере, к одному вращающемуся диску,
при этом прижимное устройство содержит:
- прижимной элемент, удерживаемый кожухом таким образом, что он является перемещаемым в осевом направлении; и
- источник приведения в движение, выполненный с возможностью прикладывать силу в осевом направлении к прижимному элементу.
Источник приведения в движение во фрикционном тормозе согласно настоящей форме выполнен с возможностью прикладывать силу только в осевом направлении (которая представляет собой силу, не содержащую компонент в направлении, пересекающем осевое направление) к прижимному элементу. Технические признаки согласно любой из вышеуказанных форм (1)-(17) могут быть включены во фрикционный тормоз согласно настоящей форме.
(19) Смонтированное в транспортном средстве устройство, содержащее:
моторный блок, содержащий приводной электромотор и редуктор, выполненный с возможностью уменьшать частоту вращения выходного вала приводного электромотора, причем моторный блок выполнен с возможностью прикладывать вращающую движущую силу к колесу транспортного средства; и
фрикционный тормоз, выполненный с возможностью уменьшать вращение колеса,
при этом фрикционный тормоз содержит:
- по меньшей мере, один вращающийся диск, предоставленный таким образом, что он является вращающимся как единое целое с выходным валом приводного электромотора и перемещаемым относительно выходного вала в осевом направлении, которое представляет собой направление оси, параллельное с осью вращения колеса;
- по меньшей мере, одну фрикционную пластину, удерживаемую кожухом таким образом, что она является перемещаемой относительно кожуха в осевом направлении, так что вращение, по меньшей мере, одной фрикционной пластины относительно кожуха вокруг оси ограничивается, причем кожух представляет собой невращающийся элемент; и
- прижимное устройство, выполненное с возможностью прижимать, по меньшей мере, одну фрикционную пластину, по меньшей мере, к одному вращающемуся диску.
Технические признаки согласно любой из вышеуказанных форм (1)-(18) могут быть включены в смонтированное в транспортном средстве устройство согласно настоящей форме.