DE10029013B4

DE10029013B4 - Stellglied mit Blockiereinheit

Info

Publication number: DE10029013B4
Application number: DE10029013A
Authority: DE
Inventors: Naoki Kosai Ueno; Takayuki Yamamoto
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 2000-06-13
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2020-06-14
Also published as: US6364085B1; DE10029013A1

Abstract

Stellglied (20) mit einer Ausgangswelle (27a) zum Antreiben einer Last mit:
einem Antriebsmotor (22) zum Antreiben und Betätigen der Ausgangswelle (27a); und
einer Blockiereinheit (30), die ein Drehen der Ausgangswelle (27a) aufgrund einer externen Kraft von einer Lastseite verhindert, wobei:
die Blockiereinheit (30) folgendes umfasst:
ein Drehelement (25–27), das sich mit einer Drehung des Antriebsmotors (22) dreht,
eine Drehregulationseinheit (32) mit einem Eingriffsabschnitt (32b), der mit dem Drehelement (25–27) in Eingriff bringbar ist, und
eine Schalteinheit (31), die den Betrieb der Drehregulationseinheit (32) zwischen einem Eingriffszustand, wobei der Eingriffsabschnitt (32b) der Drehregulationseinheit (32) mit dem Drehelement (25–27) eingreift, und einem eingriffsfreien Zustand, wobei der Eingriffsabschnitt (32b) von dem Drehelement (25–27) gelöst ist, elektrisch schaltet; und
wobei die Drehregulationseinheit (32) so angeordnet ist, dass eine Drehung des Drehelements (25–27) in dem Eingriffszustand zumindest zu einer Seite verhindert wird, und
das Stellglied (20) ein...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Stellglied mit einer Blockiereinheit, die einen Schlupf einer Ausgangswelle aufgrund einer externen Kraft von einer Lastseite verhindert. Das Stellglied wird beispielsweise für eine Fahrzeugbremsvorrichtung geeignet verwendet.
Bei einer herkömmlichen Bremsvorrichtung, die durch ein Stellglied unter Verwendung eines Elektromotors betätigt wird, ist ein elektrisch angetriebener Feststellbremsenmechanismus vorgesehen. Beispielsweise wird bei einer Bremsvorrichtung, die in dem US-Patent 5.219.049 beschrieben ist, wenn die Feststellbremse angezogen 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 für den Feststellbremsenmechanismus notwendig.
Ferner zeigt die Druckschrift DE 198 04 454 A1 eine elektromagnetisch betätigbare Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Angesichts der vorangegangenen Probleme besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Stellglieds mit einer Blockiereinheit, die ein Drehen einer Ausgangswelle durch eine externe Kraft mit einem einfachen Aufbau verhindert.
Diese Aufgabe wird durch ein Stellglied gelöst, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen eines derartigen Stellglieds sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Erfindungsgemäß hat ein Stellglied eine Ausgangswelle zum Antreiben einer Last einschließlich eines Antriebsmotors zum Antreiben und Betreiben der Ausgangswelle und eine Blockiereinheit, die einen Schlupf der Ausgangswelle aufgrund einer externen Kraft von einer Lastseite verhindert. Die Blockiereinheit umfasst eine Drehreguliereinheit mit einem Eingriffsabschnitt, der sich mit einem Drehelement in Eingriff befindet, und eine Schalteinheit, die elektrisch den Betrieb der Drehreguliereinheit zwischen einem Eingriffszustand, wobei der Eingriffsabschnitt der Drehreguliereinheit sich in Eingriff mit dem Drehelement befindet, und einem eingriffsfreien Zustand schaltet, 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 Drehung des Drehelements zu einer Seite in dem Eingriffszustand verhindert wird. Wenn der Eingriffsabschnitt mit dem Drehelement durch die Schalteinheit in Eingriff tritt, wird somit eine Drehung des Drehelements zunächst zu einer Seite unmöglich. In Folge dessen verhindert das Stellglied einen Schlupf der Ausgangswelle aufgrund der Lastseite mit einer einfachen Struktur der Blockiereinheit.
Vorzugsweise tritt bei einem Eingriffszustand eine Endfläche des Eingriffsabschnitts in der Drehrichtung mit einer Regulierwand eines Gehäuses zum Unterbringen der Blockiereinheit in Kontakt. 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 sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei:
1 eine schematische Ansicht einer Trommelbremsenvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II in 1 zeigt, wobei ein Stellglied der Bremsvorrichtung gezeigt ist;
3 eine perspektivische Ansicht einer Blockiereinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
4 eine Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in 2 zeigt, wobei die Blockiereinheit bei einer eingriffsfreien Position gezeigt ist;
5 eine Schnittansicht der Blockiereinheit bei einer Eingriffsposition gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
6 ein Blockschaltbild eines Bremsreglers zum elektrischen Regeln der Bremsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
7 eine Schnittansicht eines Stellglieds gemäß einem Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils des Stellglieds gemäß dem Vergleichsbeispiel zeigt;
9 eine perspektivische Ansicht einer Blockiereinheit gemäß dem Vergleichsbeispiel zeigt;
10 eine schematische Ansicht der Blockiereinheit gemäß dem Vergleichsbeispiel zeigt;
11 eine Schnittansicht eines Hauptteils des Stellglieds bei einer ersten Verbindungsposition eines ersten Reduktionsrads gemäß dem Vergleichsbeispiel zeigt;
12 eine Schnittansicht des Hauptteils des Stellglieds bei einer zweiten Verbindungsposition des ersten Reduktionsrads gemäß dem Vergleichsbeispiel zeigt;
13A eine Schnittansicht eines Stellglieds gemäß einer Abwandlung der vorliegenden Erfindung zeigt; und
13B eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils zeigt, der durch XIIIB in 13A gemäß der Abwandlung angedeutet ist;
14 eine perspektivische Ansicht einer Blockiereinheit und einer Halteeinheit gemäß der Abwandlung zeigt;
15 eine Schnittansicht entlang einer Linie XV-XV in 13 zeigt, wobei die Blockiereinheit und die Halteeinheit bei einer eingriffsfreien Position gezeigt sind;
16 eine Schnittansicht der Blockiereinheit und der Halteeinheit bei einer Eingriffsposition gemäß der Abwandlung zeigt;
17 eine perspektivische Ansicht einer Halteeinheit gemäß einer anderen Abwandlung der vorliegenden Erfindung zeigt;
18 eine perspektivische Ansicht einer Halteeinheit gemäß einer anderen Abwandlung der vorliegenden Erfindung zeigt;
19 eine Schnittansicht einer Blockiereinheit und einer Halteeinheit bei einer eingriffsfreien Position gemäß einer weiteren anderen Abwandlung der vorliegenden Erfindung zeigt; und
20 eine Schnittansicht der Blockiereinheit und der Halteeinheit bei einer Eingriffsposition gemäß der weiteren anderen Abwandlung in 19 zeigt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nun unter Bezugnahme auf 1 bis 6 beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, wird eine Trommelbremsenvorrichtung 1 durch ein Stellglied unter Verwendung eines Elektromotors als eine Antriebsquelle betätigt. Die Trommelbremsvorrichtung 1 ist eine Duoservobremse. Bei dem 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 zum drehbaren Stützen der Fahrzeugwelle fixiert. 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 über eine Einstelleinrichtung 6 miteinander gekoppelt und die anderen Seitenenden beider Bremsbacken 4, 5 sind mit einem stabilen Stift 9 jeweils über Rückholfedern 7, 8 verbunden. 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. Dabei sind die Bremsbacken 4, 5 positioniert, um von der inneren Umfangsfläche 2a der Trommel 2 etwas 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 dem stabilen Stift 9 verbunden. Ein anderer Endabschnitt 12b der Verbindungsstange 12 ist mit einem Abschnitt der Bremsbacke 5 nahe dem stabilen Stift 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 unter Verwendung von mehreren Bolzen 13 (beispielsweise drei Bolzen in 1) angebracht. Die Position der Betätigungsspindel 21, die in 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, wobei die Betätigungsspindel 21 sich von der Ruheposition zu der rechten Seite in 1 bewegt. Dabei wird der Betätigungshebel 10 um den Verbindungsstift 11 herum in einer Richtung im Uhrzeigersinn in 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 zwischen den Bremsbacken 4, 5 und der Trommel 2 erzeugt wird. 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 als ein Auflaufbacke verwendet. In Folge dessen wird eine große Bremskraft bei der Bremsvorrichtung 1 erhalten.
Wie in 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 2, 3 gezeigt ist, ist eine Blockiereinheit 30 innerhalb dem Gehäuse 24 angeordnet. Die Blockiereinheit 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 Blockiereinheit 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 zusammen 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 bei einem vorgegebenen Winkel durch eine Regulierwand 24a reguliert, die in dem Gehäuse 24 ausgebildet ist. Des Weiteren wird das Regulierrad 32 durch den Schaltmotor 31 betrieben, um zwischen einer Eingriffsposition, die in 5 gezeigt ist, wobei der zweite Eingriffsabschnitt 32b in das Ritzel 25 des Antriebsmotors 22 eingreift, und einer eingriffsfreien Position geschaltet zu werden, die in 4 gezeigt ist, wobei der zweite Eingriffsabschnitt 32b nicht in das Ritzel 25 des Antriebsmotors 22 eingreift.
Wenn das Regulierrad 32 zu der in 5 gezeigten Eingriffsposition betätigt wird, selbst wenn ein Drehmoment auf das Ritzel 25 in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn aufgebracht wird (der in 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 in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht zu werden. Deshalb wird die Drehung des Ritzels 25 in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn (B Richtung) verhindert.
Bei dem 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 2 gezeigt ist, ist eine Einsetzöffnung 24b in dem Gehäuse 24 bei einer Position in Übereinstimmung mit der Werkzeugverbindungsöffnung 32c ausgebildet, um über eine Außenseite des Gehäuses 24 bis zu dem Regulierrad 32 einzudringen. 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 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 ist eine elektrische Steuerstruktur zum Antreiben der Bremsvorrichtung 1 beschrieben. Die Bremsvorrichtung 1 wird durch einen Bremsregler 40 gesteuert, 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 von dem Feststellbremsenbetätigungsschalter 43 in den Regler 40 eingegeben wird, wird eine Feststellbremsenbetriebsart von einer normalen Bremsbetriebsart ausgewählt, und der Antriebsmotor 22 und der Schaltmotor 31 werden in Übereinstimmung mit der gewählten Betriebsart gesteuert.
Zuerst ist die normale Bremsbetriebsart beschrieben. Während der normalen Bremsbetriebsart steuert der Regler 40 den Schaltmotor 31, so dass das Regulierrad 32 in der in 4 gezeigten eingriffsfreien Position angeordnet ist und der Antriebsmotor 22 frei betätigt ist. Da das Regulierrad 32 dabei durch das Eigengewicht bei der eingriffsfreien Position gehalten wird, hält der Regler 40 eine elektrische Zufuhr zu dem Schaltmotor 31 an.
Wenn sich der Schrittbetrag erhöht, wird der Antriebsmotor 22 in der in 4 gezeigten Drehrichtung A durch den Regler 40 gedreht. Deshalb wird der Ausgangswellenabschnitt 27a durch den Antriebsmotor 22 über das Ritzel 25, das erste Reduktionsrad 26 und das zweite Reduktionsrad 27 gedreht. In Folge dessen werden die Bremsbacken 4, 5 durch den Betätigungshebel 10 expandiert, 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 während der normalen Bremsbetriebsart reduziert wird, wird der Antriebsmotor 22 durch den Regler 4 gesteuert, um in der in 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 ist die Feststellbremsenbetriebsart 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 von der in 4 gezeigten eingriffsfreien Position zu der Eingriffsposition in der Richtung im Uhrzeigersinn gedreht wird, wobei das Regulierrad 32 mit dem in 5 gezeigten Ritzel 25 in Eingriff tritt. Dabei tritt die Endfläche des zweiten Eingriffsabschnitts 32b in der Drehrichtung mit der Regulierwand 24a des Gehäuses 24 in Kontakt. 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 in der vorstehenden Richtung der Betätigungsspindel 21 (das heißt die Richtung nach links in 1) über den Betätigungshebel 10 aufgebracht. 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 Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Drehung des Ritzels 25 des Antriebsmotors 22 in der Drehrichtung B durch die Blockiereinheit verhindert ist, wird ein Schlupf des Ausgangswellenabschnitts 27a verhindert. In Folge dessen wird während der Feststellbremsenbetriebsart die Betätigungsspindel 21 in der vorstehenden Richtung nicht bewegt (das heißt die Richtung nach links in 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 von dem Feststellbremsenbetätigungsschalter 43 abgegeben wird 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 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 durch den Regler 40 gedreht 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 aufgrund eines Batterieproblems nicht betätigt sind, kann die Feststellbremse bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung manuell gelöst werden. Das heißt, dass der Bolzen 33 gelöst wird, der in 2 gezeigt ist, und ein Werkzeug wie beispielsweise der einstellbare Sechskantschraubenschlüssel in die Einsetzöffnung 24b eingesetzt wird und in die Verbindungsöffnung 32c des Regulationsrads 32 weiter eingesetzt wird. Danach wird das Regulationsrad 32 durch das Werkzeug von der Eingriffsposition zu der eingriffsfreien Position gedreht. Deshalb wird das Ritzel 25 des Antriebsmotors 22 frei und aufgrund einer entgegengesetzten Kraft zum Trennen der Bremsbacken 4, 5 von der Bremstrommel 2 gedreht. In Folge dessen wird die Feststellbremse gelöst.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Blockiereinheit 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 durch den Schaltmotor 31 gedreht, 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 Drehung des Regulationsrads 32 zu einer Seite wird reguliert. Bei der eingriffsfreien Position ist der Eingriff zwischen dem zweiten Eingriffsabschnitt 32b und dem Ritzel 25 gelöst. Somit hat die Blockiereinheit 30 eine einfache Struktur und die Anzahl der Komponenten des Stellglieds 20 ist reduziert.
Da die Drehung des Ritzels 25 durch die Blockiereinheit 30 reguliert wird, um den Schlupf des Ausgangswellenabschnitts 27a zu verhindern, ist keine besondere Komponente zum Verhindern des Schlupfs des Ausgangswellenabschnitts 27a 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 Blockiereinheit 30 reduziert. Da des Weiteren die Blockiereinheit 30 in der Nachbarschaft des Ritzels 25 angeordnet ist, wird die Struktur des Stellglieds 20 in der axialen Richtung einfach.
Gemäß dem 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 während der Feststellbremsenbetriebsart nicht freigegeben. Somit wird während der Feststellbremsenbetriebsart keine elektrische Energie für den Schaltmotor 31 (Stellglied 20) verbraucht und die Batterie 41 kann für eine lange Zeit verwendet werden.
Des Weiteren ist gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung 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 aufgrund eines Batterieproblems 31 nicht betätigt werden, kann somit die Feststellbremse manuell gelöst werden.
Ein nicht beanspruchtes Vergleichsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 7 bis 12 beschrieben. Bei dem Vergleichsbeispiel ist eine Teilstruktur des Stellglieds im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung unterschiedlich. Deshalb ist bei dem Vergleichsbeispiel hauptsächlich ein in 7 gezeigtes Stellglied 50 beschrieben. Des Weiteren sind ähnliche Komponenten wie jene bei dem Ausführungsbeispiel mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und ihre Erläuterung ist unterlassen.
7 zeigt das Stellglied 50 des Vergleichsbeispiels. 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 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 Vergleichsbeispiel 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.
8 bis 12 zeigen eine Blockiereinheit 60 des Vergleichsbeispiels. Die Blockiereinheit 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 Zahnabschnitt 54a und einen unvollständigen Zahnabschnitt 54b. Der vollständige Zahnabschnitt 54a ist in einer vollständigen Zahnform ausgebildet. Andererseits ist eine Zahnform des unvollständigen Zahnabschnitts 54b nicht vollständig ausgebildet und eine Zahntiefe des unvollständigen Zahnabschnitts 54b wird graduell flacher. Der unvollständige Zahnabschnitt 54b ist auf einer Rückseite des vollständigen Zahnabschnitts 54a relativ zu der Richtung des Pfeils E angeordnet.
Das erste Reduktionsrad 54 ist in einer Welle 61 drehbar gehalten. Die Welle 61 wird durch einen Bolzen 62 gehalten, der von einem Äußeren des Gehäuses 52 in das Gehäuse 52 eingeschraubt ist. Ein vierseitiger Vorsprung 62a ist bei einem oberen Ende des Bolzens 62 ausgebildet und in eine Einsetzöffnung 61a der Welle 61 eingesetzt, wie in 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 mit einer Schnecke 64a zu befinden, die in einer Drehwelle des Schaltmotors 64 vorgesehen ist. Das Schneckenrad 63 wird durch das Gehäuse 52 und einen Anschlag 65 gehalten, der an dem Gehäuse 52 angebracht ist, um in der axialen Richtung nicht beweglich zu sein. 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 zwischen einer ersten Verbindungsposition, die in 11 gezeigt ist, und einer zweiten Verbindungsposition geschaltet, die in 12 gezeigt ist. Bei der ersten Verbindungsposition in 11 sind das Ritzel 53 und das zweite Reduktionsrad 55 nur mit dem vollständigen Zahnabschnitt 54a des ersten Reduktionsrads 54 verbunden. Andererseits sind bei der in 12 gezeigten zweiten Verbindungsposition das Ritzel 53 und der zweite Zahnabschnitt 55 sowohl mit dem vollständigen Zahnabschnitt 54a als auch dem unvollständigen Zahnabschnitt 54b des ersten Reduktionsabschnitts 54 verbunden.
Wenn das erste Zahnrad 54 bei der in 12 gezeigten Verbindungsposition angeordnet ist und wenn das Drehmoment in der Drehrichtung D auf das erste Reduktionsrad 54 aufgebracht wird, wird eine Schubkraft in der Richtung des Pfeils E aufgrund der Radformen des Ritzels 53 und des ersten und zweiten Reduktionsrads 54, 55 aufgebracht. Dabei werden das zweite Reduktionsrad 55 und das Ritzel 53 tief in den unvollständigen Zahnabschnitt 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 Vergleichsbeispiel, wie in 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 entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils E über das Schneckenrad 63 und die Schraubenöffnung 63 bewegt, 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 Ausführungsbeispiel beschrieben ist, wird die Betätigung der Bremsvorrichtung 1 durch den Regler 40 (6) gesteuert, um zwischen der normalen Bremsbetriebsart und der Feststellbremsenbetriebsart geschaltet zu werden. 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 11 gezeigten ersten Verbindungsposition angeordnet ist. Bei der ersten Verbindungsposition sind das Ritzel 53 und das zweite Reduktionsrad 55 nur mit dem vollständigen Zahnabschnitt 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 als ein vorgegebener Wert wird. 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 bei der zweiten Verbindungsposition eingerichtet wird, die in 12 gezeigt ist. Dabei wird der unvollständige Zahnabschnitt 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 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 aufgrund des Ritzels 53 und des ersten und zweiten Reduktionsrads 54, 55 aufgebracht. Dabei wird das zweite Reduktionsrad 55 und das Ritzel 53 tief in den unvollständigen Zahnabschnitt 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 in der Bremsvorrichtung 1 ohne Bewegen der Betätigungsspindel 21 in der Vorsprungsrichtung (Richtung nach links in 1) aufrechterhalten.
Während der Feststellbremsenbetriebsart wird die Drehkraft in der Drehrichtung D immer auf das erste Reduktionsrad 54 über den Ausgangswellenabschnitt 55a aufgebracht. Deshalb wird die Schubkraft in der Richtung des Pfeils E immer auf das erste Reduktionsrad 54 aufgebracht und der unvollständige Zahnabschnitt 54a des ersten Reduktionsrads 54 wird tief in das zweite Reduktionsrad 55 und das Ritzel 53 eingepresst. 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 von dem Feststellbremsenbetätigungsschalter 43 abgegeben wird, 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 auf das erste Reduktionsrad 54 aufgebracht und das Einpressen des unvollständigen Zahnabschnitts 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 bei der in 11 gezeigten ersten Verbindungsposition eingerichtet wird. Wenn dabei das Bremspedal nicht getreten wird, wird der Antriebsmotor 22 in der Drehrichtung B durch den Regler 40 gedreht 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 aufgrund eines Batterieproblems nicht betätigt werden, kann die Feststellbremse bei dem Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung manuell gelöst werden. Das heißt, wenn der Bolzen 62, der in 7, 11, 12 gezeigt ist, in einer Löserichtung bewegt wird (die Drehrichtung C), wird die Welle 61 in der Richtung des Pfeils F über das Schneckenrad 63 bewegt. Wenn hier das erste Reduktionsrad 54 von der zweiten Verbindungsposition zu der ersten Verbindungsposition bewegt wird, wird das Ritzel 53 des Antriebsmotors 22 frei und aufgrund der Reaktionskraft zum Trennen der Bremsbacken 4, 5 von der Bremstrommel 2 gedreht. In Folge dessen wird die Feststellbremse gelöst.
Gemäß dem Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Blockiereinheit 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 Blockiereinheit 60 eine einfache Struktur und die Anzahl der Komponenten des Stellglieds 50 ist reduziert.
Da die Drehung des zweiten Reduktionsrads 55 bei dem ersten Reduktionsrad 54 durch die Blockiereinheit 60 reguliert wird, um den Schlupf des Ausgangswellenabschnitts 55a zu verhindern, ist keine spezielle Komponente zum Verhindern des Schlupfs des Ausgangswellenabschnitts 55a notwendig. Deshalb ist die Anzahl der Komponenten des Stellglieds 50 weiter reduziert. Da des Weiteren die Blockiereinheit 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 auf die erste Reduktionseinheit 54 aufgebracht, und das Ritzel 53 und das erste und zweite Reduktionsrad 54, 55 sind so aufgebaut, dass der unvollständige Zahnabschnitt 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 während der Feststellbremsenbetriebsart abgeschaltet ist, wird deshalb die zweite Verbindungsposition des ersten Reduktionsrads 54 aufrechterhalten. Somit wird während der Feststellbremsenbetriebsart elektrische Energie für den Schaltmotor 64 (Stellglied 50) nicht verbraucht und die Batterie 41 kann für eine lange Zeit verwendet werden.
Gemäß dem Vergleichsbeispiel 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 in Zusammenhang mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben ist, soll beachtet werden, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen für den Fachmann ersichtlich sind.
Selbst wenn beispielsweise bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die elektrische Energiezufuhr zu dem Schaltmotor 31 angehalten wird, wird das Regulationsrad 32 durch das Eigengewicht bei der eingriffsfreien Position gehalten, wie in 4 gezeigt ist. Es kann jedoch eine elastische Einheit, wie beispielsweise eine Feder verwendet werden und das Regulationsrad 32 kann bei der eingriffsfreien Position durch Verwendung der Federkraft der elastischen Einheit angeordnet sein, wie beispielsweise in 13 bis 16 gezeigt ist.
Wie insbesondere in 13 bis 16 gezeigt ist, ist eine Eingriffsvertiefung 32d bei einer Seitenfläche des ersten Eingriffsabschnitts 32a des Regulationsrads 32 vorgesehen und ist zu einer Bodenseite hin graduell gekrümmt. Andererseits ist ein Aufnahmevertiefungsabschnitt 24c in dem Gehäuse 24 vorgesehen und ein Eingriffsstift 34 für den Eingriff mit der Eingriffsvertiefung 32d des Regulationsrads 32 wird in dem Aufnahmevertiefungsabschnitt 24c des Gehäuses 24 gehalten, um in der axialen Richtung beweglich zu sein, wenn das Regulationsrad 32 bei der in 15 gezeigten eingriffsfreien Position angeordnet ist. Der Eingriffsstift 34 ist aus einem Metall mit einer hohen Wärmebeständigkeit hergestellt und ein oberes Ende des Eingriffsstifts 34, das sich mit der Eingriffsvertiefung 32d in Eingriff befindet, hat eine runde Form. Der Eingriffsstift 34 ist bei einer Seite des Regulationsrads 32 durch eine Feder 35 vorgespannt. 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 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 durch eine einfache Struktur gebaut sein, wie beispielsweise die Eingriffsvertiefung 32d und den Eingriffsstift 34.
Während der Feststellbremsenbetriebsart wird des Weiteren das Regulationsrad 32 in der Richtung im Uhrzeigersinn in 15 durch die Betätigung des Schaltmotors 31 gedreht 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 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 13 bis 16 ist die Eingriffsvertiefung 32d bei der Seitenfläche des ersten Eingriffsabschnitts 32a vorgesehen. Die Eingriffsvertiefung 32d kann jedoch bei einer Seitenfläche des zweiten Eingriffsabschnitts 32b vorgesehen sein, wie in 17 gezeigt ist. Da dabei die Eingriffsvertiefung 32d bei einer radialen Außenseite von der in 13 bis 16 gezeigten positioniert ist, wird die Haltekraft des Regulationsrads 32 größer.
Auf die Eingriffsvertiefung kann verzichtet werden, wie in 18 gezeigt ist. Das heißt, wie in 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 mit einer hohen Wärmebeständigkeit hergestellt sein. 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 durch die andere Struktur gebaut sein. Beispielsweise kann das Regulationsrad 32 aus Eisen hergestellt sein und der zweite Eingriffsabschnitt 32b kann durch einen Permanentmagneten und dergleichen bewegt werden, so dass das Regulationsrad 32 bei der eingriffsfreien Position genau angeordnet wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Regulationsrad 32 ausgebildet, wie in 3 bis 5 gezeigt ist. Die Form des Regulationsrads 32 kann jedoch geändert werden. Wie beispielsweise in 19, 20 gezeigt ist, kann der zweite Eingriffsabschnitt 32b über gleich oder mehr als 180° in dem Regulationsrad 32 ausgebildet sein. Dabei ist es notwendig, die Anordnung des Schaltmotors 31 und der Regulationswand 24a zu ändern, so dass das Regulationsrad 32, das bei der in 19 gezeigten eingriffsfreien Position angeordnet ist, durch das Eigengewicht gehalten wird. Alternativ kann die Halteeinheit für das Regulationsrad vorgesehen sein. Hier zeigt 19 eine eingriffsfreie Position des Regulationsrads 32 und 20 zeigt die Eingriffsposition des Regulationsrads 32.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Drehung des Ritzels 25 durch das Regulationsrad 32 reguliert. Die Drehung des ersten und zweiten Reduktionsrads 26, 27 kann jedoch durch das Regulationsrad 32 reguliert werden. Des Weiteren kann ein Drehelement, das sich zusammen mit dem Antriebsmotor 22 dreht, außer das Ritzel 25 und die Räder 26, 27 mit dem Regulationsrad 32 in Eingriff gebracht werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Regulationsrad 32 durch den Schaltmotor 31 gedreht. Das Regulationsrad 32 kann jedoch durch eine Magnetkraft unter Verwendung einer elektromagnetischen Spule gedreht werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel wird die Welle 61 (das erste Reduktionsrad 54) in der axialen Richtung durch den Schaltmotor 64 bewegt. Das erste Reduktionsrad 54 kann jedoch in der axialen Richtung durch die Magnetkraft unter Verwendung einer elektromagnetischen Spule bewegt werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel sind das Ritzel 53, das erste und zweite Reduktionsrad 54, 55 schrägverzahnte Zahnräder; jedoch können sie durch gerade Zahnräder ausgebildet sein.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Stellglied 20 so angeordnet, dass die Betriebswelle 21 zu der linken Seite in 1 vorsteht. Die Betriebswelle 21 kann jedoch zu der rechten Seite in 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 dem vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel kann die vorliegende Erfindung auf das Stellglied 20 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 Schlupfblockiereinheit 30 zum Verhindern eines Schlupfs der Ausgangswelle aufgrund einer externen Kraft von einer Lastseite. Die Blockiereinheit umfasst das Regulationsrad 32, das für den Eingriff oder das Lösen des Eingriffs mit dem Ritzel 25 angeordnet ist, das sich mit einer Drehung des Antriebsmotors dreht, und den Schaltmotor 31, der den Betrieb des Regulationsrads zwischen einem Eingriffszustand und einem eingriffsfreien Zustand elektrisch schaltet. Bei dem Eingriffszustand tritt das Regulationsrad in Eingriff mit dem Ritzel, so dass zumindest eine Drehung des Ritzels in eine Richtung verhindert wird. Somit haben das Stellglied und die Blockiereinheit eine einfache Struktur.

Claims

Stellglied (20) mit einer Ausgangswelle (27a) zum Antreiben einer Last mit: einem Antriebsmotor (22) zum Antreiben und Betätigen der Ausgangswelle (27a); und einer Blockiereinheit (30), die ein Drehen der Ausgangswelle (27a) aufgrund einer externen Kraft von einer Lastseite verhindert, wobei: die Blockiereinheit (30) folgendes umfasst: ein Drehelement (25–27), das sich mit einer Drehung des Antriebsmotors (22) dreht, eine Drehregulationseinheit (32) mit einem Eingriffsabschnitt (32b), der mit dem Drehelement (25–27) in Eingriff bringbar ist, und eine Schalteinheit (31), die den Betrieb der Drehregulationseinheit (32) zwischen einem Eingriffszustand, wobei der Eingriffsabschnitt (32b) der Drehregulationseinheit (32) mit dem Drehelement (25–27) eingreift, und einem eingriffsfreien Zustand, wobei der Eingriffsabschnitt (32b) von dem Drehelement (25–27) gelöst ist, elektrisch schaltet; und wobei die Drehregulationseinheit (32) so angeordnet ist, dass eine Drehung des Drehelements (25–27) in dem Eingriffszustand zumindest zu einer Seite verhindert wird, und das Stellglied (20) ein Gehäuse (24) zum Unterbringen der Blockiereinheit (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehregulationseinheit (32) drehbar angeordnet ist, wobei das Gehäuse eine Regulationswand (24a) hat, die in dem Eingriffszustand mit einer Endfläche des Eingriffsabschnitts (32b) in die Drehrichtung bei einem vorgegebenen Drehwinkel der Drehregulationseinheit (32) in Kontakt tritt.
Stellglied nach Anspruch 1, wobei: das Drehelement ein Reduktionsrad (26, 27) umfasst, durch das eine Drehzahl des Antriebsmotors (22) reduziert wird und auf die Ausgangswelle (27a) übertragen wird.
Stellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Drehregulationseinheit (32) durch die Schalteinheit (31) in eine Drehrichtung gedreht wird, um den Eingriffszustand und den eingriffsfreien Zustand bei vorgegebenen Drehpositionen zu schalten.
Stellglied nach Anspruch 3, wobei der Eingriffsabschnitt (32b) bei einem Teil einer Umfangsfläche der Drehregulationseinheit (32) in eine Umfangsrichtung vorgesehen ist.
Stellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Drehregulationseinheit (32) ein manuelles Schaltelement (32c, 33) umfasst, das angeordnet ist, um einen Betrieb von dem Eingriffszustand zu dem eingriffsfreien Zustand manuell zu schalten.
Stellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das des Weiteren eine Halteeinheit (32d, 34, 35) hat, die eine eingriffsfreie Position der Drehregulationseinheit (32) aufrechterhält, wenn sich die Drehregulationseinheit (32) in dem eingriffsfreien Zustand befindet.
Stellglied nach Anspruch 6, wobei: die Halteeinheit ein erstes Eingriffselement (32d), das bei der Drehregulationseinheit (32) vorgesehen ist, und ein zweites Eingriffselement (34) umfasst; und wobei sich das zweite Eingriffselement (34) während dem eingriffsfreien Zustand mit dem ersten Eingriffselement (32d) in Eingriff befindet, um eine Bewegung des Drehelements (25–27) in eine Drehrichtung zu verhindern.
Stellglied nach Anspruch 1, wobei: die Drehregulationseinheit (32) einen eingriffsfreien Abschnitt (32a) umfasst, so dass die Drehregulationseinheit (32) zu einer Position drehbar ist, bei der die Drehregulationseinheit (32) mit dem Drehelement (25–27) nicht in Eingriff ist; und wobei der Eingriffsabschnitt (32b) von dem eingriffsfreien Abschnitt (32a) radial nach außen vorsteht.
Stellglied nach einem der Ansprüche 1 oder 8, wobei die Drehregulationseinheit (32) ein Regulationsrad ist, das so angeordnet ist, dass es lediglich drehbar beweglich ist.