DE10029013A1

DE10029013A1 - Stellglied mit Schlupfverhinderungsstruktur

Info

Publication number: DE10029013A1
Application number: DE10029013A
Authority: DE
Inventors: Naoki Ueno; Takajuki Yamamoto
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 2000-06-13
Publication date: 2000-12-28
Anticipated expiration: 2020-06-14
Also published as: DE10029013B4; US6364085B1

Abstract

Ein Stellglied (20) zum Antreiben einer Last umfasst einen Antriebsmotor (22) zum Antreiben und Betätigen einer Ausgangswelle und eine Schlupfverhinderungseinheit (30) zum Verhindern eines Schlupfs der Ausgangswelle aufgrund einer externen Kraft von einer Lastseite. Die Schlupfverhinderungseinheit umfasst ein Regulationsrad (32), das angeordnet ist für den Eingriff oder das Lösen des Eingriffs mit einem Ritzel (25), das sich mit einer Drehung des Antriebsmotors dreht, und einen Schaltmotor (31), der elektrisch den Betrieb des Regulationsrads schaltet zwischen einem Eingriffszustand und einem eingriffsfreien Zustand. Bei dem Eingriffszustand tritt das Regulationsrad in Eingriff mit dem Ritzel, so dass zumindest eine Seitendrehung des Ritzels verhindert wird. Somit hat das Stellglied und die Schlupfverhinderungseinheit eine einfache Struktur.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Stellglied mit einer Schlupfverhinderungseinheit, die einen Schlupf einer Ausgangswelle verhindert aufgrund einer externen Kraft von einer Lastseite. Das Stellglied wird geeignet verwendet für eine Fahrzeugbremsvorrichtung beispielsweise.

Bei einer herkömmlichen Bremsvorrichtung, die durch ein Stellglied unter Verwendung eines Elektromotors betätigt wird, ist ein elektrisch angetriebener Feststellbremsenmechanismus vorgesehen. Beispielsweise bei einer Bremsvorrichtung, die in dem US-Patent 5.219.049 beschrieben ist, wenn die Feststellbremse angezogen wird, wird ein Schlupf einer Ausgangswelle eines Stellglieds verhindert, während eine Bremse durch das Stellglied betätigt wird. Die Struktur eines Feststellbremsenmechanismus ist jedoch kompliziert und viele Komponenten einschließlich beider Reibungsplatten sind notwendig für den Feststellbremsenmechanismus.

Angesichts der vorangegangenen Probleme besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Stellglieds mit einer Schlupfverhinderungseinheit, die aufgebaut ist mit einer einfachen Struktur und einen Schlupf einer Ausgangswelle verhindert aufgrund einer externen Kraft von einer Lastseite.

Erfindungsgemäß hat ein Stellglied eine Ausgangswelle zum Antreiben einer Last einschließlich eines Antriebsmotors zum Antreiben und Betreiben der Ausgangswelle und eine Schlupfverhinderungseinheit, die einen Schlupf der Ausgangswelle verhindert aufgrund einer externen Kraft von einer Lastseite. Die Schlupfverhinderungseinheit umfasst eine Drehreguliereinheit mit einem Eingriffsabschnitt, der in Eingriff sich befindet mit einem Drehelement, und eine Schalteinheit, die elektrisch den Betrieb der Drehreguliereinheit schaltet zwischen einem Eingriffszustand, wobei der Eingriffsabschnitt der Drehreguliereinheit sich in Eingriff mit dem Drehelement befindet, und einem eingriffsfreien Zustand, wobei der Eingriffsabschnitt von dem Eingriff mit dem Drehelement gelöst ist. Der Eingriffsabschnitt hat eine Kontaktfläche in einer Drehrichtung zum in Kontakt treten mit dem Drehelement, und die Drehreguliereinheit ist so angeordnet, dass zumindest eine Seitendrehung des Drehelements verhindert wird bei dem Eingriffszustand. Wenn der Eingriffsabschnitt in Eingriff tritt mit dem Drehelement durch die Schalteinheit, wird somit zumindest eine Seitendrehung des Drehelements unmöglich. In Folge dessen verhindert das Stellglied einen Schlupf der Ausgangswelle aufgrund der Lastseite mit einer einfachen Struktur der Schlupfverhinderungseinheit.

Vorzugsweise tritt bei einem Eingriffszustand eine Endfläche des Eingriffsabschnitts in der Drehrichtung mit einer Regulierwand eines Gehäuses in Kontakt zum Unterbringen der Schlupfverhinderungseinheit. Deshalb ist bei dem Eingriffszustand eine Drehung der Drehreguliereinheit genau verhindert und die Drehung des Drehelements ist genau verhindert.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, wobei:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Trommelbremsenvorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II in Fig. 1 zeigt, wobei ein Stellglied der Bremsvorrichtung gezeigt ist;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Schlupfverhinderungseinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in Fig. 2 zeigt, wobei die Schlupfverhinderungseinheit bei einer eingriffsfreien Position gezeigt ist;

Fig. 5 eine Schnittansicht der Schlupfverhinderungseinheit bei einer Eingriffsposition gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Bremsreglers zum elektrischen Regeln der Bremsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 7 eine Schnittansicht eines Stellglieds gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils des Stellglieds gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer Schlupfverhinderungseinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 10 eine schematische Ansicht der Schlupfverhinderungseinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 11 eine Schnittansicht eines Hauptteils des Stellglieds bei einer ersten Verbindungsposition eines ersten Reduktionsrads gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 12 eine Schnittansicht des Hauptteils des Stellglieds bei einer zweiten Verbindungsposition des ersten Reduktionsrads gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 13A eine Schnittansicht eines Stellglieds gemäß einer Abwandlung der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 13B zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils, der angedeutet ist durch XIIIB in Fig. 13A gemäß der Abwandlung;

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer Schlupfverhinderungseinheit und einer Halteeinheit gemäß der Abwandlung zeigt;

Fig. 15 eine Schnittansicht entlang einer Linie XV-XV in Fig. 13 zeigt, wobei die Schlupfverhinderungseinheit und die Halteeinheit bei einer eingriffsfreien Position gezeigt sind;

Fig. 16 eine Schnittansicht der Schlupfverhinderungseinheit und der Halteeinheit bei einer Eingriffsposition gemäß der Abwandlung zeigt;

Fig. 17 eine perspektivische Ansicht einer Halteeinheit gemäß einer anderen Abwandlung der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht einer Halteeinheit gemäß einer anderen Abwandlung der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 19 eine Schnittansicht einer Schlupfverhinderungseinheit und einer Halteeinheit bei einer eingriffsfreien Position gemäß einer weiteren anderen Abwandlung der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 20 zeigt eine Schnittansicht der Schlupfverhinderungseinheit und der Halteeinheit bei einer Eingriffsposition gemäß der weiteren anderen Abwandlung in Fig. 19.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 6. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird eine Trommelbremsenvorrichtung 1 durch ein Stellglied betätigt unter Verwendung eines Elektromotors als eine Antriebsquelle. Die Trommelbremsvorrichtung 1 ist eine Duoservobremse. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird ein Stellglied 20 auf typische Weise auf die Trommelbremsenvorrichtung 1 für ein Fahrzeug angewandt.

Eine in einer zylindrischen Form ausgebildete Trommel 2 mit einer Bodenfläche ist an einer (nicht gezeigten) Fahrzeugwelle befestigt, und eine kreisförmige Rückplatte 3, die an einer Öffnungsseite der Trommel 2 angeordnet ist, ist an einem (nicht gezeigten) Träger fixiert zum drehbaren Stützen der Fahrzeugwelle. Bremsbacken 4, 5 sind innerhalb der Trommel 2 angeordnet. Jeder der Bremsbacken 4, 5 ist in einer Kreisbogenform ausgebildet und in der Rückplatte 3 gehalten, um mit einer inneren Umfangsfläche 2a der Trommel 2 in Kontakt zu treten und davon getrennt zu werden.

Ein Seitenende beider Bremsbacken 4, 5 ist miteinander gekoppelt über eine Einstelleinrichtung 6 und die anderen Seitenenden beider Bremsbacken 4, 5 sind mit einem stabilen Stift 9 verbunden jeweils über Rückholfedern 7, 8. Der stabile Stift 9 ist an einem äußeren Umfangsabschnitt der Rückplatte 3 fixiert. Durch die Federkräfte der Rückholfedern 7, 8 kontaktieren die anderen Seitenenden der Bremsbacken 4, 5 den stabilen Stift 9, so dass die Bremsbacken 4, 5 bei den Positionen angehalten werden. Dabei sind die Bremsbacken 4, 5 positioniert, um etwas von der inneren Umfangsfläche 2a der Trommel 2 entfernt zu sein.

Ein Ende eines Betätigungshebels 10 ist mit der Bremsbacke 4 bei einer Seite des stabilen Stifts 9 über einen Verbindungsstift 11 gekoppelt. Ein Endabschnitt 12a der Verbindungsstange 12 ist mit einem Abschnitt des Betätigungshebels 10 nahe des stabilen Stifts 9 verbunden. Ein anderer Endabschnitt 12b der Verbindungsstange 12 ist mit einem Abschnitt der Bremsbacke 5 nahe des stabilen Stifts 9 verbunden.

Das andere Ende des Betätigungshebels 10 ist mit einer Betätigungsspindel 21 verbunden, die durch das Stellglied 20 betätigt wird. Das Stellglied 20 ist an der Rückplatte 3 angebracht unter Verwendung von mehreren Bolzen 13 (beispielsweise drei Bolzen in Fig. 1). Die Position der Betätigungsspindel 21, die in Fig. 1 gezeigt ist, ist die am meisten vorstehende Position (das heißt Ruheposition), wenn ein Bremsvorgang nicht durchgeführt ist.

Wenn ein Bremsvorgang durchgeführt wird, wird das Stellglied 20 betätigt, die Betätigungsspindel 21 bewegt sich von der Ruheposition zu der rechten Seite in Fig. 1, um versteckt zu sein. Dabei wird der Betätigungshebel 10 um den Verbindungsstift 11 herum in einer Richtung im Uhrzeigersinn in Fig. 1 gedreht und um den Endabschnitt 12a der Verbindungsstange 12 in derselben Drehrichtung gedreht. Deshalb werden die Bremsbacken 4, 5 expandiert, während die Federkräfte der Rückholfedern 7, 8 bei der Seite des stabilen Stifts 9 entgegengesetzt sind. Somit treten die Bremsbacken 4, 5 in Kontakt mit der inneren Umfangsfläche 2a der Trommel 2, so dass eine Reibungskraft erzeugt wird zwischen den Bremsbacken 4, 5 und der Trommel 2. Aufgrund der Reibungskraft werden die Bremsbacken 4, 5 in derselben Drehrichtung wie die Trommel 2 gedreht. Wenn beispielsweise die Trommel 2 in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, tritt der Endabschnitt des Bremsbacken 4 in Kontakt mit dem stabilen Stift 9. Das heißt, der Endabschnitt des Bremsbacken 4 wird ein fixes Ende und beide Bremsbacken 4, 5 werden verwendet als ein Auflaufbacke. In Folge dessen wird eine große Bremskraft bei der Bremsvorrichtung 1 erhalten.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfasst das Stellglied 20 einen Antriebsmotor 22 und einen Bremsantriebsabschnitt 23, der den Drehvorgang des Antriebsmotors 22 in einen hin- und hergehenden linearen Vorgang der Betriebswelle 21 umwandelt. Der Antriebsmotor 22 ist einstückig an einem Gehäuse 24 des Bremsantriebsabschnitts 23 eingebaut, und das Gehäuse 24 und der Antriebsmotor 22 sind an der Rückplatte 3 fixiert. Ein Ritzel 25 ist an einer Drehwelle 22a des Antriebsmotors 22 angebracht und befindet sich in Eingriff mit einem ersten Reduktionsrads 26. Das erste Reduktionsrad 26 befindet sich in Eingriff mit einem zweiten Reduktionsrad 27 mit einem Ausgangswellenabschnitt 27a, in dem eine (nicht gezeigte) Schraubenöffnung in der axialen Richtung vorgesehen ist.

Andererseits ist die Betätigungsspindel 21 gehalten, um in der axialen Richtung beweglich zu sein, während sie nicht drehbar ist. Die Betätigungsspindel 21 umfasst einen Verbindungsabschnitt 21a, der mit dem Betätigungshebel 10 bei einer Endseite verbunden ist, und einen Schneckenabschnitt 21b an der anderen Endseite. Der Schneckenabschnitt 21b ist in die Schraubenöffnung des Ausgangswellenabschnitts 27a eingeschraubt. Ein Balg 28 zum Verhindern des Einführens von Fremdstoffen ist zwischen der Betätigungsspindel 21 und einem Öffnungsabschnitt des Gehäuses 24 angebracht.

Wie in Fig. 2, 3 gezeigt ist, ist eine Schlupfverhinderungseinheit 30 innerhalb dem Gehäuse 24 angeordnet. Die Schlupfverhinderungseinheit 30 schaltet den Betrieb des Ritzels 25 von einem drehbaren Zustand zu einem drehfreien Zustand, so dass ein Schlupf des Ausgangswellenabschnitts 27a aufgrund einer externen Krafteinleitung von einer Seite (Lastseite) des Ausgangswellenabschnitts 27a verhindert wird.

Die Schlupfverhinderungseinheit 30 umfasst einen Schaltmotor 31 und ein Regulierrad 32. Der Schaltmotor 31 ist an dem Gehäuse 24 angebracht und ein Ritzel 31a ist in einer Drehwelle des Schaltmotors 31 vorgesehen. Das Regulierrad 32 wird in einer Welle 26a gehalten, die das erste Reduktionsrad 26 stützt. Das Regulierrad 32 wird jedoch nicht einstückig mit dem ersten Reduktionsrad 26 gedreht.

Das Regulierrad 32 umfasst einen ersten Eingriffsabschnitt 32a, der sich in Eingriff mit dem Ritzel 31a des Schaltmotors 31 befindet, und einen zweiten Eingriffsabschnitt 32b, der sich in Eingriff mit dem Ritzel 25 des Antriebsmotors 22 befindet. Der zweite Eingriffsabschnitt 32b steht von dem ersten Eingriffsabschnitt 32a nach außen vor, um eine Kreisbogenform zu haben. Das Regulierrad 32 wird durch den Betrieb des Schaltmotors 31 gedreht und die Drehung des Regulierrads 32 wird reguliert bei einem vorgegebenen Winkel durch eine Regulierwand 24a, die in dem Gehäuse 24 ausgebildet ist. Des weiteren wird das Regulierrad 32 durch den Schaltmotor 31 betrieben, um geschaltet zu werden zwischen einer Eingriffsposition, die in Fig. 5 gezeigt ist, wobei der zweite Eingriffsabschnitt 32b in das Ritzel 25 des Antriebsmotors 22 eingreift, und einer eingriffsfreien Position, die in Fig. 4 gezeigt ist, wobei der zweite Eingriffsabschnitt 32b nicht in das Ritzel 25 des Antriebsmotors 22 eingreift.

Wenn das Regulierrad 32 zu der in Fig. 5 gezeigten Eingriffsposition betätigt wird, selbst wenn eine Drehkraft auf das Ritzel 25 in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn aufgebracht wird (der in Fig. 5 durch B gezeigten Richtung), tritt eine Endfläche des zweiten Eingriffsabschnitts 32b in einer Umfangsrichtung in Kontakt mit der Regulierwand 24a, so dass das Regulierrad 32 davon abgehalten wird, weiter gedreht zu werden in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn. Deshalb wird die Drehung des Ritzels 25 in der Richtung im Uhrzeigersinn (B Richtung) verhindert.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Regulierrad 32 so angeordnet, dass die eingriffsfreie Position des Regulierrads 32 durch das Eigengewicht gehalten wird. Eine Sechskantwerkzeugverbindungsöffnung 32c, in die ein Werkzeug wie beispielsweise ein Sechskantschraubenschlüssel eingesetzt wird, ist in dem Regulierrad 32 bei einer Seite ausgebildet, die entgegengesetzt zu dem ersten Reduktionsrad 26 ist. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine Einsetzöffnung 24b in dem Gehäuse 24 bei einer Position in Übereinstimmung mit der Werkzeugverbindungsöffnung 32c ausgebildet, um einzudringen über eine Außenseite des Gehäuses 24 bis zu dem Regulierrad 32. Die Einsetzöffnung 24b ist eine Schraubenöffnung, in die ein Bolzen 33 eingeschraubt wird. Ein Spitzenende des Bolzens 33 befindet sich nahezu in Kontakt mit dem Regulierrad 32, so dass eine Schublast des Regulierrads 32 aufgenommen wird. In Fig. 2 deutet der Pfeil X eine Seite der Trommel 2 an und der Pfeil Y deutet eine Seite entgegengesetzt zu der Trommel 2 an.

Als nächstes wird eine elektrische Steuerstruktur zum Antreiben der Bremsvorrichtung 1 nun beschrieben. Die Bremsvorrichtung 1 wird gesteuert durch einen Bremsregler 40, der an einem Fahrzeug montiert ist, und elektrische Energie von einer Fahrzeugbatterie 41 wird zu dem Bremsregler 40 zugeführt. Eine Schrittbetragserfassungseinrichtung 42 zum Erfassen eines Schrittbetrags eines Bremspedals aufgrund eines Fahrers ist mit dem Regler 40 verbunden, so dass ein Schrittsignal in Übereinstimmung mit dem Schrittbetrag des Bremspedals eingespeist wird in den Regler 40 von der Schrittbetragserfassungseinrichtung 42. Ein Feststellbremsenbetätigungsschalter 43, der an dem Fahrzeug montiert ist, ist auch mit dem Regler 40 verbunden, so dass ein Feststellbremsenbetätigungssignal von dem Feststellbremsenbetätigungsschalter 43 in den Regler 40 eingegeben wird. Wenn das Feststellbremsenbetätigungssignal eingegeben wird von dem Feststellbremsenbetätigungsschalter 43 in den Regler 40, wird eine Feststellbremsenbetriebsart ausgewählt von einer normalen Bremsbetriebsart, und der Antriebsmotor 22 und der Schaltmotor 31 werden gesteuert in Übereinstimmung mit der gewählten Betriebsart.

Zuerst wird die normale Bremsbetriebsart nun beschrieben. Während der normalen Bremsbetriebsart steuert der Regler 40 den Schaltmotor 31, so dass das Regulierrad 32 angeordnet ist in der in Fig. 4 gezeigten eingriffsfreien Position und der Antriebsmotor 22 frei betätigt ist. Da das Regulierrad 32 dabei bei der eingriffsfreien Position gehalten wird durch das Eigengewicht, hält der Regler 40 eine elektrische Zufuhr zu dem Schaltmotor 31 an.

Wenn sich der Schrittbetrag erhöht, wird der Antriebsmotor 22 in der in Fig. 4 gezeigten Drehrichtung A gedreht durch den Regler 40. Deshalb wird der Ausgangswellenabschnitt 27a durch den Antriebsmotor 22 über das Ritzel 25, das erste Reduktionsrad 26 und das zweite Reduktionsrad 27 gedreht und die Betätigungsspindel 21 ist versteckt. In Folge dessen werden die Bremsbacken 4, 5 expandiert durch den Betätigungshebel 10, während den Federkräften der Federn 7, 8 entgegengewirkt wird und beide Bremsen 4, 5 in Druckkontakt mit der inneren Umfangsfläche 2a der Trommel 2 treten. Das heißt, die Bremskraft der Bremsvorrichtung 1 wird dabei erhöht.

Wenn andererseits der Schrittbetrag des Bremspedals reduziert wird während der normalen Bremsbetriebsart, wird der Antriebsmotor 22 gesteuert durch den Regler 4, um in der in Fig. 4 gezeigten Richtung B gedreht zu werden. Deshalb wird der Ausgangswellenabschnitt 27a auch durch den Antriebsmotor 22 gedreht, so dass die Betätigungsspindel 21 vorsteht. Dabei wird der Betätigungshebel 10 gedreht, so dass die Bremsbacken 4, 5 durch die Federkräfte der Federn 7, 8 zurückgebracht werden und die Bremsbacken 4, 5 sich in einer Richtung bewegen, um von der inneren Umfangsfläche 2a der Trommel 2 entfernt zu sein. Somit wird die Bremskraft der Bremsvorrichtung 1 reduziert.

Während der normalen Bremsbetriebsart steuert der Regler 40 den Antriebsmotor 22 auf der Grundlage des Schrittbetragsignals in Übereinstimmung mit dem Schrittbetrag des Bremspedals, und ein Kontaktzustand der Bremsbacken 4, 5 relativ zu der Bremstrommel 2 wird geändert. Deshalb wird die Druckkraft der Bremsbacken 4, 5 relativ zu der Bremstrommel 2 geändert und die Bremskraft der Bremsvorrichtung 1 wird gesteuert.

Als nächstes wird die Feststellbremsenbetriebsart nun beschrieben. Während der Feststellbremsenbetriebsart wird zuerst der Antriebsmotor 22 durch den Regler 40 gesteuert, um in der Drehrichtung A gedreht zu werden, so dass eine Bremskraft (Kontaktdruck) der Bremsbacken 4, 5 relativ zu der Bremstrommel 2 größer wird als ein vorgegebener Wert. Das heißt, der Antriebsmotor 22 wird in die Drehrichtung A gedreht bis eine Bremskraft erhalten wird, die für ein Parken des Fahrzeugs notwendig ist. Als nächstes steuert der Regler 40 den Schaltmotor 31, so dass das Regulierrad 32 in der Richtung im Uhrzeigersinn gedreht wird von der in Fig. 4 gezeigten eingriffsfreien Position zu der Eingriffsposition, wobei das Regulierrad 32 in Eingriff tritt mit dem in Fig. 5 gezeigten Ritzel 25. Dabei tritt die Endfläche des zweiten Eingriffsabschnitts 32b in der Drehrichtung in Kontakt mit der Regulierwand 24a des Gehäuses 24. Deshalb wird die Drehung des Ritzels 25 des Antriebsmotors 22 in der Drehrichtung B verhindert. Dabei wird eine elektrische Energiezufuhr zu dem Schaltmotor 31 durch den Regler 40 angehalten.

Während der Feststellbremsenbetriebsart wird eine entgegengesetzte Kraft zum Trennen der Bremsbacken 4, 5 von der Bremstrommel 2 immer aufgebracht in der vorstehenden Richtung der Betätigungsspindel 21 (das heißt Richtung nach links in Fig. 1) über den Betätigungshebel 10. Die entgegengesetzte Kraft ist eine Kraft zum Drehen des Ritzels 25 des Antriebsmotors 22 in der Drehrichtung B über den Ausgangswellenabschnitt 27a und die Räder 27 und 26. Da jedoch bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Drehung des Ritzels 25 des Antriebsmotors 22 in der Drehrichtung B verhindert ist durch die Schlupfverhinderungseinheit, wird ein Schlupf des Ausgangswellenabschnitts 27a verhindert. In Folge dessen wird während der Feststellbremsenbetriebsart die Betätigungsspindel 21 nicht bewegt in der vorstehenden Richtung (das heißt die Richtung nach links in Fig. 1) und die Bremskraft der Bremsvorrichtung 1 wird aufrechterhalten, die für ein Parken des Fahrzeugs notwendig ist. Da während der Feststellbremsenbetriebsart des weiteren die Drehkraft in der Drehrichtung B immer auf den Antriebsmotor 22 aufgebracht wird, steht die Endfläche des zweiten Eingriffabschnitts 32b des Regulierrads 32 immer in Druckkontakt mit der Regulierwand 24a. Selbst wenn die elektrische Energiezufuhr zu dem Schaltmotor 31 angehalten wird, wird somit die Eingriffsposition zwischen dem Regulierrad 32 und dem Ritzel 25 aufrechterhalten.

Wenn andererseits ein Feststellbremsenfreigabesignal abgegeben wird von dem Feststellbremsenbetätigungsschalter 43 steuert der Regler 40 den Antriebsmotor 22 so, dass der Antriebsmotor 22 in der Drehrichtung A gedreht wird und die Druckkraft der Bremsbacken 4, 5 erhöht wird. Danach steuert der Regler 40 den Schaltmotor 31 so, dass das Regulierrad 32 in die in Fig. 4 gezeigte eingriffsfreie Position bewegt wird, wobei sich das Regulationsrad 32 nicht im Eingriff mit dem Ritzel 25 befindet. Dann wird eine elektrische Energiezufuhr zu dem Schaltmotor 31 angehalten. Wenn dabei das Bremspedal nicht getreten wird, wird der Antriebsmotor 22 in der Drehrichtung B gedreht durch den Regler 40 und die Bremsbacken 4, 5 werden von der Bremstrommel 2 wegbewegt. Somit ist es bei der Bremsvorrichtung 1 möglich, den normalen Bremsvorgang durchzuführen.

Bei einem Zustand, wobei die Feststellbremse bremst, wenn der Antriebsmotor 22 und der Schaltmotor 31 ein Problem haben oder wenn der Antriebsmotor 22 und der Schaltmotor 31 nicht betätigt sind aufgrund eines Batterieproblems, kann die Feststellbremse manuell gelöst werden bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das heißt, dass der Bolzen 33 gelöst wird, der in Fig. 2 gezeigt ist, und ein Werkzeug wie beispielsweise der einstellbare Sechskantschraubenschlüssel eingesetzt wird in die Einsetzöffnung 24b und weiter eingesetzt wird in die Verbindungsöffnung 32c des Regulationsrads 32. Danach wird das Regulationsrad 32 gedreht durch das Werkzeug von der Eingriffsposition zu der eingriffsfreien Position. Deshalb wird das Ritzel 25 des Antriebsmotors 22 frei und gedreht aufgrund einer entgegengesetzten Kraft zum Trennen der Bremsbacken 4, 5 von der Bremstrommel 2. In Folge dessen wird die Feststellbremse gelöst.

Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Schlupfverhinderungseinheit 30 das Regulationsrad 32 mit dem zweiten Eingriffsabschnitt 32b, der sich im Eingriff mit dem Ritzel 25 befindet, und den Schaltmotor 31. Das Regulationsrad 32 wird gedreht durch den Schaltmotor 31, so dass die Eingriffsposition und die eingriffsfreie Position geschaltet werden. Bei der Eingriffsposition befinden sich der zweite Eingriffsabschnitt 32b und das Ritzel 25 in Eingriff miteinander und eine Seitendrehung des Regulationsrads 32 wird reguliert. Bei der eingriffsfreien Position ist der Eingriff zwischen dem zweiten Eingriffsabschnitt 32b und dem Ritzel 25 gelöst. Somit hat die Schlupfverhinderungseinheit 30 eine einfache Struktur und die Anzahl der Komponenten des Stellglieds 20 ist reduziert.

Da die Drehung des Ritzels 25 reguliert wird durch die Schlupfverhinderungseinheit 30, um den Schlupf des Ausgangswellenabschnitts 27a zu verhindern, ist eine besondere Komponente zum Verhindern des Schlupfs des Ausgangswellenabschnitts 27a nicht notwendig. Deshalb ist die Anzahl der Komponenten des Stellglieds 20 weiter reduziert. Da das Ritzel 25 eine Eingangsstufe einer Verzögerungseinheit ist, wird der Schlupf des Ausgangswellenabschnitts 27a mit einem kleinen Drehmoment verhindert. Deshalb ist die Größe der Schlupfverhinderungseinheit 30 reduziert. Da des weiteren die Schlupfverhinderungseinheit 30 in der Nachbarschaft des Ritzels 25 angeordnet ist, wird die Struktur des Stellglieds 20 in der axialen Richtung einfach.

Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Regulationsrad 32 so angeordnet, dass das bei der eingriffsfreien Position positionierte Regulationsrad 32 durch das Eigengewicht gehalten wird, selbst wenn die elektrische Energie nicht zu dem Schaltmotor 31 zugeführt wird. Deshalb ist ein spezifischer Mechanismus zum Aufrechterhalten des Regulationsrads 32 bei der eingriffsfreien Position nicht notwendig und die Struktur des Stellglieds 20 wird einfach.

Während der Feststellbremsenbetriebsart wird die Drehkraft immer in die Richtung aufgebracht, in der die Endfläche des zweiten Eingriffsabschnitts 32b sich in Kontakt mit der Regulationswand 24a des Gehäuses 24 befindet. Selbst wenn die elektrische Energiezufuhr des Schaltmotors 31 abgeschaltet wird, wird deshalb der Eingriff zwischen dem Regulationsrad 32 und dem Ritzel 25 nicht freigegeben während der Feststellbremsenbetriebsart. Somit wird während der Feststellbremsenbetriebsart elektrische Energie nicht verbraucht für den Schaltmotor 31 (Stellglied 20) und die Batterie 41 kann für eine lange Zeit verwendet werden.

Des weiteren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Werkzeugverbindungsöffnung 32c in dem Regulationsrad 32 vorgesehen und es ist möglich, das Regulationsrad 32 von der Eingriffsposition in die eingriffsfreie Position manuell zu drehen. Wenn der Antriebsmotor 22 und der Schaltmotor 31 ein Problem haben oder wenn der Antriebsmotor 22 und der Schaltmotor 31 nicht betätigt werden aufgrund eines Batterieproblems kann somit die Feststellbremse manuell gelöst werden.

Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 7 bis 12. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine Teilstruktur des Stellglieds im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel unterschiedlich. Deshalb wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel hauptsächlich ein in Fig. 7 gezeigtes Stellglied 50 beschrieben. Des weiteren sind ähnliche Komponenten wie jene bei dem ersten Ausführungsbeispiel mit demselben Bezugszeichen bezeichnet und ihre Erläuterung wird unterlassen.

Fig. 7 zeigt das Stellglied 50 des zweiten Ausführungsbeispiels. Das Stellglied 50 umfasst einen Antriebsmotor 22 und einen Bremsantriebsabschnitt 51, der den Drehvorgang des Antriebsmotors 22 in einen hin- und hergehenden Linienvorgang der Antriebswelle 21 umwandelt. Der Antriebsmotor 22 ist einstückig an einem Gehäuse 52 des Bremsantriebsabschnitts 51 montiert und das Gehäuse 52 und der Antriebsmotor 22 sind an der Rückplatte 3 fixiert. Ein Ritzel 53 ist an der Drehwelle 22a des Antriebsmotors 22 angebracht und befindet sich in Eingriff mit einem ersten Reduktionsrad 54. Das erste Reduktionsrad 54 befindet sich in Eingriff mit einem zweiten Reduktionsrad 55 mit einem Ausgangswellenabschnitt 55a, in dem eine (nicht gezeigte) Schraubenöffnung in einer axialen Richtung vorgesehen ist. Der Schneckenabschnitt 21b ist in die Schraubenöffnung des Ausgangswellenabschnitts 55a eingeschraubt.

Wie in Fig. 9, 11 und 12 gezeigt ist, ist jedes der Ritzel 53 und des ersten und zweiten Reduktionsrads 54, 55 ein schrägverzahntes Zahnrad. Das Ritzel 53 und das zweite Reduktionsrad 55 sind Torsionsräder, die in der Richtung im Uhrzeigersinn zu der Richtung des Pfeils E hin verdreht sind, und das erste Reduktionsrad 54 ist ein Torsionsrad, das in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn zu der Richtung des Pfeils E hin verdreht ist. Wenn bei dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Drehkraft in der Drehrichtung D auf das erste Reduktionsrad 54 aufgebracht wird, wird deshalb eine Schubkraft in der Richtung des Pfeils E auf das erste Reduktionsrad 54 aufgebracht.

Fig. 8 bis 12 zeigen eine Schlupfverhinderungseinheit 60 des zweiten Ausführungsbeispiels. Die Schlupfverhinderungseinheit 60 schaltet den Vorgang des ersten Reduktionsrads 54 von einem drehbaren Zustand zu einem nichtdrehbaren Zustand, so dass ein Schlupf des Ausgangswellenabschnitts 55a aufgrund einer externen Krafteinleitung von dem Ausgangswellenabschnitt 55a (Lastseite) verhindert wird.

Das erste Reduktionsrad 54 umfasst einen vollständigen Radabschnitt 54a und einen unvollständigen Radabschnitt 54b. Der vollständige Radabschnitt 54a ist gebildet in einer vollständigen Radform. Andererseits ist eine Radform des unvollständigen Radabschnitts 54b nicht vollständig ausgebildet und eine Radvertiefung des unvollständigen Radabschnitts 54b wird graduell flacher. Der unvollständige Radabschnitt 54b ist auf einer Rückseite des vollständigen Radabschnitts 54a relativ zu der Richtung des Pfeils E angeordnet.

Das erste Reduktionsrad 54 ist drehbar gehalten in einer Welle 61. Die Welle 61 wird gehalten durch einen Bolzen 62, der in das Gehäuse 52 eingeschraubt ist von einem Äußeren des Gehäuses 52. Ein vielseitiger Vorsprung 62a ist bei einem oberen Ende des Bolzens 62 ausgebildet und in eine Einsetzöffnung 61a der Welle 61 eingesetzt, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Das heißt, dass der Vorsprung 62a des Bolzens 62 in die Einsetzöffnung 61a der Welle 61 so eingesetzt ist, dass die Welle 61 in der axialen Richtung beweglich ist, während sie nicht drehbar ist.

Ein Schraubenabschnitt 61b ist an der äußeren Umfangsfläche der Welle 61 vorgesehen und mit einem Schneckenrad 63 mit einer Schraubenöffnung 63a in der axialen Richtung verbunden. Das Schneckenrad 63 ist angeordnet, um sich in Eingriff zu befinden mit einer Schnecke 64a, die in einer Drehwelle des Schaltmotors 64 vorgesehen ist. Das Schneckenrad 63 wird gehalten durch das Gehäuse 52 und einen Anschlag 65, der an dem Gehäuse 52 angebracht ist, um nicht beweglich zu sein in der axialen. Richtung. Des weiteren sind kreisförmige Vorsprünge 63b in Kontakt mit dem Gehäuse 52 und dem Anschlag 65 bei beiden Endflächen des Schneckenrads 63 ausgebildet. Durch Vorsehen der Kreisvorsprünge 63b ist der Kontaktbereich des Schneckenrads 63 in Kontakt mit dem Gehäuse 52 und dem Anschlag 65 kleiner eingerichtet und ein Gleitwiderstand des Schneckenrads 63 während einer Drehung ist reduziert.

Wenn der Schaltmotor 64 betätigt wird, bewegt sich die Welle 61 (erstes Reduktionsrad 54) in der axialen Richtung über die Schnecke 64a und das Schneckenrad 63. Durch die Betätigung des Schaltmotors 64 wird das erste Reduktionsrad 64 geschalten zwischen einer ersten Verbindungsposition, die in Fig. 11 gezeigt ist, und einer zweiten Verbindungsposition, die in Fig. 12 gezeigt ist. Bei der ersten Verbindungsposition in Fig. 11 sind das Ritzel 53 und das zweite Reduktionsrad 55 nur verbunden mit dem vollständigen Radabschnitt 54a des ersten Reduktionsrads 54. Andererseits sind bei der in Fig. 12 gezeigten zweiten Verbindungsposition das Ritzel 53 und der zweite Radabschnitt 55 verbunden sowohl mit dem vollständigen Radabschnitt 54a als auch dem unvollständigen Radabschnitt 54b des ersten Reduktionsabschnitts 54.

Wenn das erste Zahnrad 54 bei der in Fig. 12 gezeigten Verbindungsposition angeordnet ist und wenn die Drehkraft in der Drehrichtung D auf das erste Reduktionsrad 54 aufgebracht wird, wird eine Schubkraft in der Richtung des Pfeils E aufgebracht aufgrund der Radformen des Ritzels 53 und des ersten und zweiten Reduktionsrads 54, 55. Dabei werden das zweite Reduktionsrad 55 und das Ritzel 53 tief in den unvollständigen Radabschnitt 54b des ersten Reduktionsrads 54 eingepresst. Deshalb wird die Drehung des ersten Reduktionsrads 54 unmöglich. Das heißt bei der zweiten Verbindungsposition wird die Drehung des ersten Reduktionsrads 54 in der Drehrichtung D gehemmt, selbst wenn eine Drehkraft auf den Ausgangswellenabschnitt 55a aufgebracht wird.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 11, 12 gezeigt ist, befindet sich die Schraubendrehrichtung des Bolzens 63 entgegengesetzt zu der des Schraubenabschnitts 61b der Welle 61. Insbesondere wird die Schraubendrehrichtung des Bolzens 62 in die Richtung des Pfeils E in der Richtung im Uhrzeigersinn bewegt und die Schraubendrehrichtung des Schraubenabschnitts 61b der Welle 61 wird in die Richtung des Pfeils E in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt. Wenn der Bolzen 62 in der Löserichtung gedreht wird (das heißt der Drehrichtung C), wird somit die Welle 61 in der Richtung des Pfeils F bewegt entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils E über das Schneckenrad 63 und die Schraubenöffnung 63, und das erste Reduktionsrad 54 (das heißt die Welle 61) wird in der Richtung des Pfeils F bewegt.

Wenn das Stellglied 50 auf die Bremsvorrichtung 1 angewandt wird, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, wird die Betätigung der Bremsvorrichtung 1 durch den Regler 40 (Fig. 6) gesteuert, um geschaltet zu werden zwischen der normalen Bremsbetriebsart und der Feststellbremsenbetriebsart. In Übereinstimmung mit der gewählten Betriebsart werden der Antriebsmotor 22 und der Schaltmotor 64 durch den Regler 40 gesteuert.

Während der normalen Bremsbetriebsart steuert der Regler 40 den Schaltmotor 64 so, dass das erste Reduktionsrad 54 bei der in Fig. 11 gezeigten ersten Verbindungsposition angeordnet ist. Bei der ersten Verbindungsposition sind das Ritzel 53 und das zweite Reduktionsrad 55 nur mit dem vollständigen Radabschnitt 54a des ersten Reduktionsrads 54 verbunden und der Antriebsmotor 22 wird betätigt. Der Regler 40 steuert den Antriebsmotor 22 in Übereinstimmung mit dem Niederdrückungsbetrag und steuert die Bremskraft der Bremseinheit 1 auf ähnliche Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Während der Feststellbremsenbetriebsart wird der Antriebsmotor 22 zunächst durch den Regler 40 gesteuert, um in der Drehrichtung A so gedreht zu werden, dass die Bremskraft (Kontaktdruck) der Bremsbacken 4, 5 relativ zu der Bremstrommel 2 größer wird als ein vorgegebener Wert. Das heißt, der Antriebsmotor 22 wird in der Drehrichtung A gedreht bis eine für ein Parken des Fahrzeugs notwendige Bremskraft erhalten wird. Als nächstes steuert der Regler 40 den Schaltmotor 64 so, dass das erste Reduktionsrad 64 eingerichtet wird bei der zweiten Verbindungsposition, die in Fig. 12 gezeigt ist. Dabei wird der unvollständige Radabschnitt 54b des ersten Reduktionsrads 54 in das zweite Reduktionsrad 55 und das Ritzel 53 eingepresst. Deshalb wird die Drehung des ersten Reduktionsrads 54 schwierig. Dabei wird eine Reaktionskraft zum Trennen der Bremsbacken 4, 5 von der Bremstrommel 2 immer in die Vorsprungsrichtung (Richtung nach links in Fig. 1) der Betätigungsspindel 21 über den Betätigungshebel 10 aufgebracht. Die Reaktionskraft dient dem Drehen des ersten Reduktionsrads 54 in der Drehrichtung D über den Ausgangswellenabschnitt 55a.

Hier wird eine Schubkraft auf das erste Reduktionsrad 54 in der Richtung des Pfeils E aufgebracht aufgrund des Ritzels 53 und des ersten und zweiten Reduktionsrads 54, 55. Dabei wird das zweite Reduktionsrad 55 und das Ritzel 53 tief in den unvollständigen Radabschnitt 54b des ersten Reduktionsrads 54 eingepresst. Deshalb wird die Drehung des ersten Reduktionsrads 54 unmöglich. Das heißt, dass die Drehung des ersten Reduktionsrads 54 in der Drehrichtung D bei der zweiten Verbindungsposition gehemmt wird und ein Schlupf des Ausgangswellenabschnitts 55a verhindert wird, selbst wenn eine Drehkraft auf den Ausgangswellenabschnitt 55a aufgebracht wird. In Folge dessen wird während der Feststellbremsenbetriebsart eine notwendige Bremskraft zum Parken aufrechterhalten in der Bremsvorrichtung 1 ohne Bewegen der Betätigungsspindel 21 in der Vorsprungsrichtung (Richtung nach links in Fig. 1).

Während der Feststellbremsenbetriebsart wird die Drehkraft in der Drehrichtung D immer auf das erste Reduktionsrad 54 aufgebracht über den Ausgangswellenabschnitt 55a. Deshalb wird die Schubkraft in der Richtung des Pfeils E immer auf das erste Reduktionsrad 54 aufgebracht und der unvollständige Radabschnitt 54a des ersten Reduktionsrads 54 wird tief eingepresst in das zweite Reduktionsrad 55 und das Ritzel 53. Selbst wenn elektrische Energiezufuhr zu dem Schaltmotor 64 angehalten wird, wird in Folge dessen das erste Reduktionsrad 54 bei der zweiten Verbindungsposition gehalten.

Wenn andererseits ein Feststellbremsenfreigabesignal abgegeben wird von dem Feststellbremsenbetätigungsschalter 43, steuert zunächst der Regler 40 den Antriebsmotor 22 so, dass der Antriebsmotor 22 in der Drehrichtung A gedreht wird und die Druckkraft der Bremsbacken 4, 5 erhöht wird. Aufgrund des Eingriffs des Ritzels 53 und des ersten und zweiten Reduktionsrads 54, 55 wird dabei eine Schubkraft in der Richtung des Pfeils F aufgebracht auf das erste Reduktionsrad 54 und das Einpressen des unvollständigen Radabschnitts 54b relativ zu dem zweiten Reduktionsrad 55 und dem Ritzel wird freigegeben.

Danach steuert der Regler 40 den Schaltmotor 64 so, dass das erste Reduktionrad 54 eingerichtet wird bei der in Fig. 11 gezeigten ersten Verbindungsposition. Wenn dabei das Bremspedal nicht getreten wird, wird der Antriebsmotor 22 in der Drehrichtung B gedreht durch den Regler 40 und die Bremsbacken 4, 5 werden von der Bremstrommel 2 wegbewegt. Somit ist es bei der Bremsvorrichtung 1 möglich, den normalen Bremsvorgang durchzuführen.

Bei einem Zustand, wobei die Feststellbremse angezogen ist, wenn der Antriebsmotor 22 und der Schaltmotor 64 ein Problem haben oder wenn der Antriebsmotor 22 und der Schaltmotor 64 nicht betätigt werden aufgrund eines Batterieproblems, kann die Feststellbremse manuell gelöst werden bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das heißt, wenn der Bolzen 62, der in Fig. 7, 11, 12 gezeigt ist, in einer Löserichtung bewegt wird (die Drehrichtung C), wird die Welle 61 in der Richtung des Pfeils F bewegt über das Schneckenrad 63. Wenn hier das erste Reduktionsrad 54 bewegt wird von der zweiten Verbindungsposition zu der ersten Verbindungsposition, wird das Ritzel 53 des Antriebsmotors 22 frei und gedreht aufgrund der Reaktionskraft zum Trennen der Bremsbacken 4, 5 von der Bremstrommel 2. In Folge dessen wird die Feststellbremse gelöst.

Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Schlupfverhinderungseinheit 60 das Regulationsrad 54 und den Schaltmotor 64. Der Schaltmotor 64 schaltet den Vorgang des ersten Reduktionsrads 54 zwischen der ersten Verbindungsposition und der zweiten Verbindungsposition über die Welle 61 und das Schneckenrad 63. Somit hat die Schlupfverhinderungseinheit 60 eine einfache Struktur und die Anzahl der Komponenten des Stellglieds 50 ist reduziert.

Da die Drehung des zweiten Reduktionsrads 55 reguliert wird bei dem ersten Reduktionsrad 54 durch die Schlupfverhinderungseinheit 60, um den Schlupf des Ausgangswellenabschnitts 55a zu verhindern, ist eine spezielle Komponente zum Verhindern des Schlupfs des Ausgangswellenabschnitts 55a nicht notwendig. Deshalb ist die Anzahl der Komponenten des Stellglieds 50 weiter reduziert.

Da des weiteren die Schlupfverhinderungseinheit 60 bei dem ersten Reduktionsrad 54 angeordnet ist, wird die Struktur des Stellglieds 50 in der axialen Richtung einfach.

Während der Feststellbremsenbetriebsart wird die Schubkraft in der Richtung des Pfeils E immer aufgebracht auf die erste Reduktionseinheit 54, und das Ritzel 53 und das erste und zweite Reduktionsrad 54, 55 sind so aufgebaut, dass der unvollständige Radabschnitt 54b des ersten Reduktionsrads 94 in das zweite Reduktionsrad 55 und das Ritzel 53 eingepresst ist. Selbst wenn die elektrische Energiezufuhr zu dem Schaltmotor 64 abgeschaltet ist während der Feststellbremsenbetriebsart, wird deshalb die zweite Verbindungsposition des ersten Reduktionsrads 54 aufrechterhalten. Somit wird während der Feststellbremsenbetriebsart elektrische Energie nicht verbraucht für den Schaltmotor 64 (Stellglied 50) und die Batterie 41 kann für eine lange Zeit verwendet werden.

Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wenn des weiteren der Bolzen 62 in der Löserichtung gedreht wird (das heißt der Drehrichtung C), wird das erste Reduktionsrad 54 von der zweiten Verbindungsposition zu der ersten Verbindungsposition bewegt. Deshalb ist es möglich, die Feststellbremse manuell zu lösen.

Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig beschrieben ist im Zusammenhang mit ihren bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, soll beachtet werden, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen ersichtlich sind für den Fachmann.

Selbst wenn beispielsweise bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die elektrische Energiezufuhr zu dem Schaltmotor 31 angehalten wird, wird das Regulationsrad 32 bei der eingriffsfreien Position gehalten durch das Eigengewicht, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Es kann jedoch eine elastische Einheit, wie beispielsweise eine Feder verwendet werden und das Regulationsrad 32 kann angeordnet sein bei der eingriffsfreien Position durch Verwendung der Federkraft der elastischen Einheit, wie beispielsweise in Fig. 13 bis 16 gezeigt ist.

Wie insbesondere in Fig. 13 bis 16 gezeigt ist, ist eine Eingriffsvertiefung 32d vorgesehen bei einer Seitenfläche des ersten Eingriffsabschnitts 32a des Regulationsrads 32 und ist graduell gekrümmt zu einer Bodenseite hin. Andererseits ist ein Aufnahmevertiefungsabschnitt 24c vorgesehen in dem Gehäuse 24 und ein Eingriffsstift 34 für den Eingriff mit der Eingriffsvertiefung 32d des Regulationsrads 32 wird gehalten in dem Aufnahmevertiefungsabschnitt 24c des Gehäuses 24, um in der axialen Richtung beweglich zu sein, wenn das Regulationsrad 32 angeordnet ist bei der in Fig. 15 gezeigten eingriffsfreien Position. Der Eingriffsstift 34 ist aus einem Metall hergestellt mit einer hohen Wärmebeständigkeit und ein oberes Ende des Eingriffsstifts 34, das sich in Eingriff befindet mit der Eingriffsvertiefung 32d, hat eine runde Form. Der Eingriffsstift 34 ist vorgespannt bei einer Seite des Regulationsrads 32 durch eine Feder 35. Das heißt, der Eingriffsstift 34, die Feder 35 und die Eingriffsvertiefung 32d bilden eine Halteeinheit des Regulationsrads 32 bei der eingriffsfreien Position.

Wenn das Regulationsrad 32 bei der in Fig. 15 gezeigten eingriffsfreien Position angeordnet ist, tritt der Eingriffsstift 34 in Eingriff mit der Eingriffsvertiefung 32d, so dass das Regulationsrad 32 bei der eingriffsfreien Position gehalten wird. Deshalb wird eine plötzliche Drehung des Regulationsrads 32 aufgrund einer Vibration und dergleichen akkurat verhindert und deshalb wird eine Unterbrechung zwischen dem Ritzel 25 und dem Regulationsrad 32 bei der eingriffsfreien Position verhindert. Somit wird ein fehlerhafter Betrieb des Stellglieds 20 verhindert. Hier kann die Halteeinheit zum Halten des Regulationsrads 32 bei der eingriffsfreien Position gebaut sein durch eine einfache Struktur, wie beispielsweise die Eingriffsvertiefung 32d und den Eingriffsstift 34.

Während der Feststellbremsenbetriebsart wird des weiteren das Regulationsrad 32 in der Richtung im Uhrzeigersinn in Fig. 15 gedreht durch die Betätigung des Schaltmotors 31 und der Eingriffsstift 34 wird auf einer Seitenfläche der Eingriffsvertiefung 32d bewegt, während er der Federkraft der Feder 35 so entgegenwirkt, dass der Eingriff zwischen dem Eingriffsstift 34 und der Eingriffsvertiefung 32d gelöst wird. Dabei wird das Regulationsrad 32 zu der in Fig. 16 gezeigten Eingriffsposition gedreht. Da das obere Ende des Eingriffsstifts 34 die runde Form hat und die Bodenfläche der Eingriffsvertiefung 32d gekrümmt ist, wird der Eingriffsstift 34 leicht auf der Seitenfläche der Eingriffsvertiefung 32d bewegt. Somit kann der Schaltmotor 31 sanft betätigt werden, während er verhindert, dass eine große Last auf den Schaltmotor 31 aufgebracht wird.

Bei der Abwandlung von Fig. 13 bis 16 ist die Eingriffsvertiefung 32d vorgesehen bei der Seitenfläche des ersten Eingriffsabschnitts 32a. Die Eingriffsvertiefung 32d kann jedoch vorgesehen sein bei einer Seitenfläche des zweiten Eingriffsabschnitts 32b, wie in Fig. 17 gezeigt ist. Da dabei die Eingriffsvertiefung 32d bei einer radialen Außenseite von der in Fig. 13 bis 16 gezeigten positioniert ist, wird die Haltekraft des Regulationsrads 32 größer.

Die Eingriffsvertiefung kann nicht vorgesehen sein, wie in Fig. 18 gezeigt ist. Das heißt, wie in Fig. 18 gezeigt, tritt der Eingriffsstift 34 in Eingriff mit einer Umfangsendfläche des zweiten Eingriffsabschnitts 32b, so dass das Regulationsrad 32 bei der eingriffsfreien Position gehalten wird. Da es dabei nicht notwendig ist, die Form des Regulationsrads 32 zu ändern, hat das Regulationsrad 32 eine einfache Form.

Der Eingriffsstift 34 kann aus einem Kunstharzmaterial hergestellt sein mit einer hohen Wärmebeständigkeit. Dabei wird ein Gleitwiderstand des Eingriffsstifts 34 relativ zu der Seitenfläche des Regulationsrads 32 und der Seitenfläche der Bodenfläche der Eingriffsvertiefung 32d kleiner und die Drehlast des Schaltmotors 31 wird kleiner.

Des weiteren kann die Halteeinheit zum Halten des Regulationsrads 32 bei der eingriffsfreien Position gebaut sein durch die andere Struktur. Beispielsweise kann das Regulationsrad 32 aus Eisen hergestellt sein und der zweite Eingriffsabschnitt 32b kann bewegt werden durch einen Permanentmagneten und dergleichen, so dass das Regulationsrad 32 genau angeordnet wird bei der eingriffsfreien Position.

Bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Regulationsrad 32 ausgebildet, wie in Fig. 3 bis 5 gezeigt ist. Die Form des Regulationsrads 32 kann jedoch geändert werden. Wie beispielsweise in Fig. 19, 20 gezeigt ist, kann der zweite Eingriffsabschnitt 32b ausgebildet sein über gleich oder mehr als 180° in dem Regulationsrad 32. Dabei ist es notwendig, die Anordnung des Schaltmotors 31 und der Regulationswand 24a zu ändern, so dass das Regulationsrad 32, das bei der in Fig. 19 gezeigten eingriffsfreien Position angeordnet ist, durch das Eigengewicht gehalten wird. Alternativ kann die Halteeinheit für das Regulationsrad vorgesehen sein. Hier zeigt Fig. 19 eine eingriffsfreie Position des Regulationsrads 32 und Fig. 20 zeigt die Eingriffsposition des Regulationsrads 32.

Bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird die Drehung des Ritzels 25 durch das Regulationsrad 32 reguliert. Die Drehung des ersten und zweiten Reduktionsrads 26, 27 kann jedoch reguliert werden durch das Regulationsrad 32. Des weiteren kann ein Drehelement, das sich zusammen mit dem Antriebsmotor 22 dreht, außer das Ritzel 25 und die Räder 26, 27 in Eingriff gebracht werden mit dem Regulationsrad 32.

Bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird das Regulationsrad 32 gedreht durch den Schaltmotor 31. Das Regulationsrad 32 kann jedoch gedreht werden durch eine Magnetkraft unter Verwendung einer elektromagnetischen Spule.

Bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Welle 61 (das erste Reduktionsrad 54) in der axialen Richtung bewegt durch den Schaltmotor 64. Das erste Reduktionsrad 54 kann jedoch bewegt werden in der axialen Richtung durch die Magnetkraft unter Verwendung einer elektromagnetischen Spule.

Bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel sind das Ritzel 53, das erste und zweite Reduktionsrad 54, 55 schrägverzahnte Zahnräder; jedoch können sie durch gerade Zahnräder ausgebildet sein.

Bei jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind die Stellglieder 20, 50 so angeordnet, dass die Betriebswelle 21 zu der linken Seite in Fig. 1 vorsteht. Die Betriebswelle 21 kann jedoch zu der rechten Seite in Fig. 1 vorstehen. Dabei ist es notwendig, die Anordnung der die Bremsvorrichtung 1 bildenden Komponenten zu ändern, um der Anordnung der Betriebswelle 21 zu entsprechen.

Bei jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kann die vorliegende Erfindung auf die Stellglieder 20, 50 angewandt werden für die Bremsvorrichtung 1; sie kann jedoch auf ein Stellglied zum Antreiben einer Last angewandt werden.

Derartige Änderungen und Abwandlungen sind innerhalb dem Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Das Stellglied 20 zum Antreiben einer Last umfasst den Antriebsmotor 22 zum Antreiben und Betätigen der Ausgangswelle und die Schlupfverhinderungseinheit 30 zum Verhindern eines Schlupfs der Ausgangswelle aufgrund einer externen Kraft von einer Lastseite. Die Schlupfverhinderungseinheit umfasst das Regulationsrad 32, das angeordnet ist für den Eingriff oder das Lösen des Eingriffs mit dem Ritzel 25, das sich mit einer Drehung des Antriebsmotors dreht, und den Schaltmotor 31, der elektrisch den Betrieb des Regulationsrads schaltet zwischen einem Eingriffszustand und einem eingriffsfreien Zustand. Bei dem Eingriffszustand tritt das Regulationsrad in Eingriff mit dem Ritzel, so dass zumindest eine Seitendrehung des Ritzels verhindert wird. Somit hat das Stellglied und die Schlupfverhinderungseinheit eine einfache Struktur.

Claims

1. Stellglied (20, 50) mit einer Ausgangswelle (27a, 55a) zum Antreiben einer Last mit:
einem Antriebsmotor (22) zum Antreiben und Betätigen der Ausgangswelle; und
einer Schlupfverhinderungseinheit (30, 60), die einen Schlupf der Ausgangswelle verhindert aufgrund einer externen Kraft von einer Lastseite, wobei:
die Schlupfverhinderungseinheit folgendes umfasst:
ein Drehelement (25-27, 53-55), das sich mit einer Drehung des Antriebsmotors dreht,
eine Drehregulationseinheit (32, 54b) mit einem Eingriffsabschnitt (32b, 54b), der sich in Eingriff befindet mit dem Drehelement, wobei der Eingriffsabschnitt eine Kontaktfläche hat in einer Drehrichtung für in Kontakt treten mit dem Drehelement, und
eine Schalteinheit (31, 64), die elektrisch den Betrieb der Drehregulationseinheit schaltet zwischen einem Eingriffszustand, wobei der Eingriffsabschnitt der Drehregulationseinheit in Eingriff tritt mit dem Drehelement, und einem eingriffsfreien Zustand, wobei der Eingriffsabschnitt von dem Drehelement gelöst ist; und
wobei die Drehregulationseinheit so angeordnet ist, dass zumindest eine Seitendrehung des Drehelements verhindert wird bei dem Eingriffszustand.

2. Stellglied nach Anspruch 1, das des weiteren folgendes aufweist:
ein Gehäuse (24) zum Unterbringen der Schlupfverhinderungseinheit,
wobei das Gehäuse eine Regulationswand (24a) hat, die in Kontakt tritt mit einer Endfläche des Eingriffsabschnitts in der Drehrichtung bei dem Eingriffszustand.

3. Stellglied nach Anspruch 1, wobei: das Drehelement ein Reduktionsrad (55) ist, durch das eine Abgabe des Antriebsmotors reduziert wird und auf die Ausgangswelle übertragen wird.

4. Stellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Drehregulationseinheit in einer Drehrichtung gedreht wird durch die Schalteinheit, um den Eingriffszustand und den eingriffsfreien Zustand bei vorgegebenen Drehpositionen zu schalten.

5. Stellglied nach Anspruch 4, wobei der Eingriffsabschnitt vorgesehen ist bei einem Teil einer Umfangsfläche der Drehregulationseinheit in einer Umfangsrichtung.

6. Stellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Drehregulationseinheit (54b) in einer axialen Richtung bewegt wird des Drehelements durch die Schalteinheit, um den Eingriffszustand und den eingriffsfreien Zustand zu schalten.

7. Stellglied nach Anspruch 6, wobei:
das Drehelement ein erstes Reduktionsrad (54) und ein zweites Reduktionsrad (55) umfasst, durch die eine Abgabe des Motors reduziert wird und übertragen wird auf die Ausgangswelle;
wobei das erste Rad einen vollständigen Radabschnitt (54a) bei einer Endseite in der axialen Richtung hat, wobei der vollständige Radabschnitt sich in Eingriff befindet mit dem zweiten Reduktionsrad (55), um drehbar zu sein mit dem zweiten Reduktionsrad in einer Drehrichtung;
wobei der Eingriffsabschnitt ein unvollständiger Radabschnitt (54b) ist, der bei dem ersten Reduktionsrad bei der anderen Endseite in der axialen Richtung vorgesehen ist; und
wobei bei dem Eingriffszustand der unvollständige Radabschnitt gegen das zweite Reduktionsrad gepresst wird, so dass eine Drehbewegung des Drehelements verhindert wird.

8. Stellglied nach Anspruch 7, wobei:
das erste Reduktionsrad und das zweite Reduktionsrad schrägverzahnte Zahnräder sind; und
wobei die schrägverzahnten Zahnräder so angeordnet sind, dass der unvollständige Radabschnitt des ersten Reduktionsrads gegen das zweite Reduktionsrad gepresst wird, wenn der Eingriffszustand geschaltet ist.

9. Stellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Drehregulationseinheit ein manuelles Schaltelement (32c, 33, 61a, 62a) umfasst, das angeordnet ist, um manuell einen Betrieb von dem Eingriffszustand zu dem eingriffsfreien Zustand zu schalten.

10. Stellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das des weiteren folgendes aufweist: eine Halteeinheit (32d, 34, 35), die eine eingriffsfreie Position der Drehregulationseinheit aufrechterhält, wenn sich die Drehregulationseinheit bei dem eingriffsfreien Zustand befindet.

11. Stellglied nach Anspruch 10, wobei:
die Halteeinheit ein erstes Eingriffselement (32d) umfasst, das bei der Drehregulationseinheit vorgesehen ist, und ein zweites Eingriffselement (34); und
wobei sich das zweite Eingriffselement in Eingriff befindet mit dem ersten Eingriffselement während dem eingriffsfreien Zustand, um eine Bewegung des Drehelements in einer Drehrichtung zu verhindern.

12. Stellglied (20) mit einer Ausgangswelle (27a) zum Antreiben einer Last mit:
einem Antriebsmotor (22) zum Antreiben und Betätigen der Ausgangswelle;
einem Drehelement (25), das sich mit einer Drehung des Antriebsmotors dreht; und
einer Schlupfverhinderungseinheit (30), die einen Schlupf der Ausgangswelle verhindert aufgrund einer externen Kraft von einer Lastseite, wobei:
die Schlupfverhinderungseinheit folgendes umfasst:
eine Drehregulationseinheit (32) mit einem Eingriffsabschnitt (32b), der in Eingriff tritt mit dem Drehelement in einer Drehrichtung des Drehelements, und
eine Schalteinheit (31), die elektrisch den Betrieb der Drehregulationseinheit schaltet zwischen einem Eingriffszustand, wobei der Eingriffsabschnitt der Drehregulationseinheit in Eingriff tritt mit dem Drehelement, und einem eingriffsfreien Zustand, wobei der Eingriffsabschnitt gelöst ist von dem Drehelement;
wobei die Drehregulationseinheit gedreht wird durch die Schalteinheit, um den Eingriffszustand und den eingriffsfreien Zustand zu schalten; und
wobei die Drehregulationseinheit so angeordnet ist, dass zumindest eine Seitendrehung des Drehelements bei dem Eingriffszustand verhindert wird.

13. Stellglied nach Anspruch 12, das des weiteren folgendes aufweist:
ein Gehäuse (24) zum Unterbringen der Schlupfverhinderungseinheit,
wobei das Gehäuse eine Regulationswand (24a) hat, die in Kontakt tritt mit einer Endfläche des Eingriffsabschnitts in der Drehrichtung bei dem Eingriffszustand.

14. Stellglied nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei:
die Drehregulationseinheit einen eingriffsfreien Abschnitt (32a) umfasst, der gelöst ist von dem Drehelement in der Drehrichtung; und
wobei der Eingriffsabschnitt von dem eingriffsfreien Abschnitt zu einer radialen Außenseite vorsteht.

15. Stellglied nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Drehregulationseinheit ein Regulationsrad ist, das angeordnet ist, um nur in einer Drehrichtung beweglich zu sein.