DE10126556A1

DE10126556A1 - Motorbetriebene Scheibenbremse

Info

Publication number: DE10126556A1
Application number: DE10126556A
Authority: DE
Inventors: Yukio Ohtani; Tohma Yamaguchi; Takuya Usui
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2002-03-07
Anticipated expiration: 2021-06-01
Also published as: US6571921B2; JP4399754B2; US20020023806A1; DE10126556B4; JP2001343035A

Abstract

Eine motorbetriebene Scheibenbremse kann zufriedenstellend als Parkbremse arbeiten, ohne dass sich das Gefühl beim Bremsen verschlechtert und ohne dass die Funktion als motorbetriebene Bremse beeinträchtigt würde. Ein Stator und ein Rotor eines elektrischen Motors sind in einem Sattelkörper vorgesehen, welcher schwimmend an einem Träger gelagert ist. Die Drehung des Rotors wird auf einen Kolben übertragen, nachdem sie durch einen Kugel- und Rampenmechanismus und eine Einstellmutter in eine translatorische Bewegung umgewandelt worden ist. Der Kolben drückt zusammen mit einem Klauenelement Bremsklötze gegen einen Scheibenrotor. Eine Drehhilfsvorrichtung ist zwischen dem hinteren Ende des Rotors und einem Motorgehäuse angeordnet. Eine Drehscheibe, welche die Drehhilfsvorrichtung bildet, wird durch einen Draht gedreht, welcher sich von einem externen Betätigungselement her erstreckt. Die Drehung der Drehscheibe wird durch einen Vorsprung an der Drehscheibe an den Rotor übertragen und durch einen Eingriffsstift, welcher an dem hinteren Ende des Rotors vorgesehen ist, um so den Rotor zu drehen und die Parkbremse zu aktivieren.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine motorbetriebene Scheibenbremse für Fahrzeuge, welche unter Verwendung eines von einem elektrischen Motor erzeugten Drehmoments eine Bremskraft erzeugt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine motorbetriebene Scheibenbremse, welche die zusätzliche Funktion hat, auch als Parkbremse zu dienen.

Eine herkömmliche motorbetriebene Scheibenbremse hat einen Sattelkörper, welcher schwimmend auf einem Träger gelagert ist, welcher an einem sich nicht drehenden Teil eines Fahrzeugs befestigt ist. Der Sattelkörper beinhaltet einen Kolben, einen elektrischen Motor sowie einen Bewegungswandler zum Umwandeln der Drehbewegung des Rotors des Motors in eine translatorische Bewegung und zum Übertragen dieser Bewegung auf den Kolben. Ein an dem Rotor erzeugtes Drehmoment mittels des Betriebs des elektrischen Motors wird umgewandelt in einen Hub für den Kolben durch den Bewegungswandler, um Bremsklötze gegen einen Scheibenrotor zu drücken und so eine Bremskraft zu erzeugen.

In der motorbetriebene Scheibenbremse der beschriebenen Art wird die Pedalkraft oder die auf das Bremspedal durch den Fahrer ausgeübte Kraft mit einem Sensor erfasst, und die Drehung (der Drehwinkel) des elektrischen Motors wird gemäß dem erfassten Wert gesteuert, wodurch man die erwünschte Bremskraft erhält. Im Fall eines Fehlers in dem elektrischen System wird es unmöglich, das Fahrzeug zu bremsen.

Dementsprechend schlägt beispielsweise das japanische Gebrauchsmuster Nr. 2546348 einen mechanischen Bremsbetätigungsmechanismus vor, in welchem eine sich drehende Welle mit dem oben beschriebenen Bewegungswandler durch einen Kupplungsmechanismus und einen Kugel- und Rampenmechanismus verbunden ist. Wenn eine externe rotatorische Kraft auf die Drehwelle beispielsweise mit einer Hebelbetätigung ausgeübt wird, wird der Kupplungsmechanismus durch den Kugel- und Rampenmechanismus in Eingriff gebracht, um den Bewegungswandler zu betätigen und so die Bremskraft zu erzeugen. Der mechanische Brems- und Betätigungsmechanismus ist nützlich als Parkbremse und auch effektiv als Sicherheitsmaßnahme im Fall eines Fehlers in dem elektrischen System.

Gemäß dem in der oben genannten Veröffentlichung beschriebenen mechanischen Bremsbetätigungsmechanismus verändert sich jedoch das Verhältnis zwischen der Bremskraft und dem Drehwinkel (Eingangswinkel) der Drehwelle, auf welche eine Drehkraft von außen aufgebracht wird, gemäß der Kolbenstellung zum Zeitpunkt des Aufbringen einer externen Betätigung (d. h. einer Hebelbetätigung). Wenn der Fahrer eine externe Betätigung ausübt, während er das Bremspedal tritt, verändert sich dementsprechend der Eingangswinkel beträchtlich gemäß der Kolbenstellung, was zu Schwankungen in der Bremsbetätigungsmenge führt. Dies führt dazu, dass das Gefühl beim Betätigen der Bremse stark verschlechtert wird. Wenn andererseits das Bremspedal in einem Zustand getreten wird, in dem die Parkbremse durch eine externe Betätigung in Betrieb gesetzt worden ist, ist es der motorbetriebenen Bremse nicht möglich, zu arbeiten, da der Bewegungswandler operativ mit einem externen Betätigungselement durch den Kupplungsmechanismus verbunden ist. Daher kann die gewünschte Bremskraft nicht erzielt werden.

Außerdem ist die externe Eingabe, die an den Kolben übertragen wird, beeinflusst durch eine Reibkraft in dem Kupplungsmechanismus und dem Bewegungswandler. Wenn die Reibkraft sich mit der Zeit ändert, ändert sich daher auch die Bremskraft. Demzufolge ist es schwierig, eine stabile Bremskraft für einen langen Zeitraum aufrecht zu erhalten.

Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die oben genannten Probleme zu lösen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine motorbetriebene Scheibenbremse zu schaffen, welche fähig ist, zufriedenstellend als Parkbremse zu arbeiten, ohne das Gefühl beim Betätigen der Bremse zu verschlechtern und ohne die Funktion beim Betrieb als motorbetriebene Bremse zu beeinträchtigen, und die außerdem lange Zeit eine Bremsstabilität aufrechterhalten kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung schafft eine motorbetriebene Scheibenbremse mit einem Paar von Bremsklötzen, die an beiden Seiten eines Scheibenrotors angeordnet sind. Ein Kolben ist in einem Sattelkörper so angeordnet, dass er einem der beiden Bremsklötze gegenüberliegt. Ein Klauenbereich ist an dem Sattelkörper vorgesehen, der sich über den Scheibenrotor hinüber erstreckt, um so dem anderen der beiden Bremsklötze gegenüber zu liegen. Die motorbetriebene Scheibenbremse hat außerdem einen elektrischen Motor zum Antreiben eines Rotors und einen Bewegungswandler zum Umwandeln einer Drehbewegung des Rotors in eine translatorische Bewegung, um den Kolben vorwärts oder rückwärts zu bewegen. Ein an dem Rotor durch den Betrieb des elektrischen Motors erzeugtes Drehmoment wird in einen Hub für den Kolben umgewandelt durch den Bewegungswandler, um die Bremsklötze gegen den Scheibenrotor zu drücken und so die Bremskraft zu erzeugen. Die motorbetriebene Scheibenbremse hat eine Drehhilfsvorrichtung zum Übertragen einer externen Eingabe direkt an den Rotor, um den Rotor um einen vorbestimmten Winkel in einer Richtung zu drehen, so dass der Kolben bewegt wird. Die Drehhilfsvorrichtung erlaubt es dem Rotor, sich über den vorbestimmten Winkel hinaus zu drehen.

In der so aufgebauten motorbetriebenen Scheibenbremse kann sich der Rotor frei in der Richtung drehen, so dass der Kolben bewegt wird. Daher kann die extern aufgebrachte Bremsbetriebsmenge unabhängig von der Kolbenstellung aufrechterhalten werden. Außerdem wird die Funktion als motorbetriebene Bremse sichergestellt. Da der Rotor direkt durch die Drehhilfsvorrichtung gedreht wird, ist es außerdem möglich, Variationen in der Reibung in dem Bewegungswandler zu ignorieren.

Außerdem schafft die vorliegende Erfindung eine motorbetriebene Scheibenbremse mit einem Paar von Bremsklötzen, welche an beiden Seiten eines Scheibenrotors angeordnet sind. Ein Kolben ist in einem Sattelkörper so angeordnet, dass er einem der beiden Bremsklötze gegenüberliegt. Ein Klauenbereich ist an dem Sattelkörper vorgesehen und erstreckt sich über den Scheibenrotor hinüber, um so dem anderen der beiden Bremsklötze gegenüber zu liegen. Die motorbetriebene Scheibenbremse hat außerdem einen elektrischen Motor, um einen Rotor zu drehen, sowie einen Bewegungsumwandler zum Umwandeln einer Drehbewegung des Rotors in eine translatorische Bewegung, um den Kolben vorwärts oder rückwärts zu bewegen. Außerdem hat die motorbetriebene Scheibenbremse ein Betätigungselement zum Parken und eine Drehhilfsvorrichtung, die es erlaubt, dass der Rotor des elektrischen Motors mechanisch durch das Betätigungselement für das Parken gedreht wird. Die Drehhilfsvorrichtung wandelt ein auf den Rotor aufgebrachtes Drehmoment in einen Hub für den Kolben um durch den Bewegungswandler, um die Bremsklötze gegen den Scheibenrotor zu drücken und so die Bremskraft zu erzeugen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, welche den gesamten Aufbau einer motorbetriebenen Scheibenbremse gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht, welche einen Hauptteil der motorbetriebenen Scheibenbremse aus Fig. 1 zeigt.

Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht, welche den gesamten Aufbau der motorbetriebenen Scheibenbremse aus Fig. 1 zeigt.

Fig. 4 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht, welche den Gesamtaufbau der motorbetriebenen Scheibenbremse aus Fig. 1 zeigt.

Fig. 5A, 5B und 5C sind schematische Ansichten, welche den Betrieb einer Drehhilfsvorrichtung in der ersten Ausführungsform zeigen.

Fig. 6 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Bremspedalkraft und der Zielstellung zeigt, welche bei der Steuerung der motorbetriebenen Scheibenbremse verwendet wird.

Fig. 7 ist ein Zeitdiagramm, welches Steuerungsbedingungen zeigt, wenn die motorbetriebene Scheibenbremse als motorbetriebene Bremse betätigt wird.

Fig. 8 ist ein Flussdiagramm, welches die erste Hälfte des Steuerflusses zeigt, welcher durchgeführt wird, wenn die motorbetriebene Scheibenbremse sowohl als Parkbremse als auch als motorbetriebene Bremse verwendet wird.

Fig. 9 ist ein Flussdiagramm, welches die zweite Hälfte des Steuerflusses zeigt, welcher durchgeführt wird, wenn die motorbetriebene Scheibenbremse sowohl als Parkbremse als auch als motorbetriebene Bremse verwendet wird.

Fig. 10 ist ein Zeitdiagramm, welches Steuerungsbedingungen zeigt, wenn die motorbetriebene Scheibenbremse sowohl als Parkbremse als auch als motorbetriebene Bremse verwendet wird.

Fig. 11 ist eine Schnittansicht, welche den Aufbau eines Hauptteils einer motorbetriebenen Scheibenbremse gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 12 ist eine Vorderansicht, welche den Aufbau einer Drehhilfsvorrichtung in der zweiten Ausführungsform zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun genau mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform der motorbetriebenen Scheibenbremse gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesen Zeichnungen ist ein Träger 1 an einem sich nicht drehenden Teil (beispielsweise an einem Gelenk) eines Fahrzeugs befestigt und an der inneren Seite eines Scheibenrotors D relativ zum Fahrzeug angeordnet. Ein Sattelkörper 2 ist durch den Träger 1 durch zwei (einen linken und einen rechten) Gleitstifte 3 so gelagert, dass er schwimmend in Axialrichtung des Scheibenrotors D beweglich ist. Der Sattelkörper 2 beinhaltet ein im Wesentlichen C-förmiges Klauenelement (einen Klauenbereich) 4, welcher so angeordnet ist, dass er sich über den Scheibenrotor D hinüber erstreckt. Der Sattelkörper 2 beinhaltet weiter ein Motorgehäuse 7, welches an einem ringförmigen Flansch 5 (siehe Fig. 4) am hinteren Ende des Klauenelements 4 unter Verwendung von Bolzen 6 befestigt ist. Der Träger 1 lagert ein Paar von Bremsklötzen 8 und 9, welche an beiden Seiten des Scheibenrotors D so angeordnet sind, dass die Bremsklötze 8 und 9 in axialer Richtung des Scheibenrotors D beweglich sind. Das Klauenelement 4 kann gegen den äußeren Bremsklotz 8 anstoßen, welcher an der äußeren Seite des Scheibenrotors D relativ zum Fahrzeug angeordnet ist. Ein Kolben 10 (später beschrieben), welcher in dem Sattelkörper 2 vorgesehen ist, kann gegen den inneren Bremsklotz 9 anstoßen, welcher relativ zum Fahrzeug an der inneren Seite des Scheibenrotors D angeordnet ist. Es wird darauf hingewiesen, dass das Motorgehäuse 7 aus einem annähernd zylindrischen Gehäusekörper 11 und einer Abdeckung 12 geformt ist, welche an dem hinteren Ende des Gehäusekörpers 11 unter Verwendung von Bolzen 13 befestigt ist. Die freiliegenden Bereiche der Gleitstifte 3 sind mit Stulpen 14 versehen.

Ein elektrischer Motor 15 ist in dem Motorgehäuse 7 eingebaut. Der elektrische Motor 15 hat einen Stator 16, welcher an einem inneren Umfangsbereich des Motorgehäuses 7 angeordnet ist, und einen zylindrischen Rotor 17, welcher innerhalb des Stators 16 angeordnet ist. Der Rotor 17 ist drehbar durch das Motorgehäuse 7 durch Gleitlager 18 und 19 gelagert. Der elektrische Motor 15 wird betätigt, um den Rotor 17 um einen bestimmten Winkel mit einem gewünschten Drehmoment gemäß einem Befehl von einer Steuerung 100 zu drehen. Der Drehwinkel des Rotors 17 wird mit einem Rotationserfasser 20 erfasst, welcher in dem Motorgehäuse 7 vorgesehen ist. Der Rotationserfasser 20 hat einen Funktionsstator 23 und einen Funktionsrotor 24. Der Funktionsstator 23 ist an einem Funktionsgehäuse 22 angebracht, welches an dem Motorgehäuse 7 mittels Bolzen 21 befestigt ist. Der Funktionsrotor 24 ist an dem Rotor 17 so angebracht, dass er dem Funktionsstator 23 gegenüberliegt.

Es wird darauf hingewiesen, dass der Funktionsrotor 24 an der inneren Seite eines zylindrischen Elements 25 befestigt ist, welches an einen offenen Endbereich des Rotors 17 pressgepasst ist. Der Funktionsrotor 24 ist mit einem Rückhaltering 26 befestigt, welcher an dem inneren Umfang des zylindrischen Elements 25 angebracht ist, sowie mit einer Mutter (Verbindungsmutter) 27. Signalkabel 28 sind unter Verwendung von Verbindern 29 an dem Motorgehäuse 7 angebracht. Die Signalkabel 28 verbinden die Steuerung 100 elektrisch mit dem Stator 16 des elektrischen Motors 15 und mit dem Rotationserfasser 20.

In dem Klauenelement 4 sind ein Kugel-und-Rampen-Mechanismus (Bewegungswandler) 30 und eine Einstellmutter 31 vorgesehen. Der Kugel-und-Rampen-Mechanismus 30 überträgt die Drehung des Rotors 17 des elektrischen Motors 15 auf den Kolben 10, nachdem er sie in eine translatorische Bewegung umgewandelt hat.

Der Kugel-und-Rampen-Mechanismus 30 beinhaltet eine ringförmige befestigte Scheibe 33 und eine bewegliche Scheibe 34. Die feste Scheibe 33 ist an dem Flansch 5 des Klauenelements 4 mit Stiften 32 so befestigt, dass sie sich nicht dreht. Die bewegliche Scheibe 34 ist so angeordnet, dass sie der festen Scheibe 33 gegenüberliegt. Mehrere Kugeln 35 (Stahlkugeln) sind zwischen der festen Scheibe 33 und der beweglichen Scheibe 34 angeordnet. In den sich gegenüberliegenden Flächen der Scheiben 33 und 34 sind drei Paare von bogenförmigen Kugelnuten 36 und 37 ausgeformt, welche sich in Umfangsrichtung erstrecken. Die Kugeln 35 sind rollbar in den drei Paaren von Kugelnuten 36 und 37 angeordnet. Die Kugelnuten 36 und 37 des Kugel-und-Rampen- Mechanismus 30 sind geneigt, so dass, wenn die drei Kugeln 35 innerhalb der Kugelnuten 36 und 37 als Antwort auf eine relative Drehung der beiden Scheiben 33 und 34 rollen, der Abstand zwischen den Scheiben 33 und 34 sich gemäß dieser Relativdrehung ändert.

Die bewegliche Scheibe 34 ist integral mit einem zylindrischen Bereich 38 ausgebildet, welcher sich durch die feste Scheibe 33 so weit wie das Innere des Motorgehäuses 7 hindurch erstreckt. Der zylindrische Bereich 38 ist mit einem inneren Umfangsbereich des Rotors 17 durch Keile 39 verbunden. Die bewegliche Scheibe 34 dreht sich daher zusammen mit dem Rotor 17 als Einheit und ist gleichzeitig axial relativ zu dem Rotor 17 beweglich. Es wird darauf hingewiesen, dass die Keile 39 mit einem bestimmten Zwischenraum sowohl in Rotations- als auch in radialer Richtung unter Berücksichtigung der Gleitbarkeit in axialer Richtung, der Größentoleranz und der Montagefähigkeit versehen sind.

Die Einstellmutter 31 hat einen zylindrischen Bereich 40 und einen Flanschbereich 41, welcher an der Außenseite an einem Ende des zylindrischen Bereichs 40 ausgeformt ist. Der zylindrische Bereich 40 erstreckt sich durch den zylindrischen Bereich 38 der beweglichen Scheibe 34. Der zylindrische Bereich 40 der Einstellmutter 31 ist drehbar durch den zylindrischen Bereich 38 durch ein Gleitlager 42 gelagert. Der Flanschbereich 41 der Einstellmutter 31 ist drehbar gelagert durch einen Endbereich der beweglichen Scheibe 34 durch ein Axiallager 43. Der zylindrische Bereich 40 der Einstellmutter 31 ist beträchtlich so weit wie das Innere des Rotors 17 im Motorgehäuse 7 ausgeweitet. Ein Begrenzungsmechanismus 44 ist an dem äußeren Umfang des ausgeweiteten Endes des zylindrischen Bereichs 40 angepasst.

Der Begrenzungsmechanismus 44 hat einen Begrenzer 45 und einen Federhalter 46. Der Begrenzer 45 ist drehbar an dem distalen Ende des zylindrischen Bereichs 40 der Einstellmutter 31 angebracht. Der Begrenzer 45 und der Federhalter 46 sind durch eine Schraubenfeder 47 miteinander verbunden. Der Begrenzer 45 und der Federhalter 46 sind miteinander im Eingriff, so dass sie innerhalb bestimmter Grenzen relativ zueinander drehbar sind. Die Schraubenfeder 47 bringt eine zuvor bestimmte Last auf den Begrenzer 45 und den Federhalter 46 gegen die Drehrichtung auf. Der Begrenzer 45 ist in Drehrichtung (wie von links in Fig. 1 gesehen) drehbar relativ zu dem Federhalter 46 gegen die gesetzte Last der Schraubenfeder 47. Ein Eingriffsvorsprung 38a ist an dem distalen Ende des zylindrischen Bereichs 38 der beweglichen Scheibe 34 ausgeformt. Der Eingriffsbereich 38a ist lose in eine Eingriffsausnehmung 45a eingepasst, welche an dem Begrenzer 45 ausgeformt ist (siehe Fig. 2), so dass der Begrenzer 45 relativ zu dem zylindrischen Bereich 38 innerhalb vorbestimmter Grenzen drehbar ist. Eine Kupplungsfeder (Schraubenfeder) 48 ist an dem äußeren Umfang des distalen Endes des zylindrischen Bereichs 40 der Einstellmutter 31 herumgewickelt. Ein Ende der Kupplungsfeder 48 ist mit dem Federhalter 46 verbunden. Die Kupplungsfeder 48 dient als Einwegkupplung durch Torsionsausweitung und Kontraktion im Durchmesser, um nur eine Drehung im Uhrzeigersinn des Federhalters 46 auf den zylindrischen Bereich 40 der Einstellmutter 31 zu übertragen.

Der Kolben 10 ist im Eingriff mit der Einstellmutter 31 durch einen Gewindeeingriffsmechanismus 49. Wenn sich die Einstellmutter 31 relativ zu dem Kolben 10 im Uhrzeigersinn dreht, bewegt sich der Kolben 10 in Richtung des inneren Bremsklotzes 9. Der Kolben 10 ist mit einer axialen Öffnung 50 versehen. Eine Sperrstange 52 ist an einem Ende mit dem Funktionsgehäuse 22 unter Verwendung einer Mutter 51 befestigt. Der andere Endbereich der Sperrstange 52 ist die axiale Öffnung 55 des Kolbens 10 eingeführt, so dass der Kolben 10 axial gleitbar, aber nicht drehbar ist. Eine kegelförmige Scheibenfeder 53 ist zwischen einem Flansch 52a, welcher an einem mittleren Bereich der Sperrstange 52 ausgeformt ist, und einem inneren Flansch 40a angeordnet, welcher an dem inneren Umfang des zylindrischen Bereichs 40 der Einstellmutter 31 ausgeformt ist. Die Einstellmutter 31 wird durch die Federkraft der kegelförmigen Scheibenfeder 53 nach rechts gezwungen, wie in Fig. 1 gezeigt.

Es wird darauf hingewiesen, dass der Kugel-und-Rampen- Mechanismus 30, die Einstellmutter 31 und der Kolben 10 in einem einzigen Gehäuse 54 zusammen als eine Einheit untergebracht sind. Der Bereich zwischen dem vorderen Ende des Gehäuses 54 und dem Kolben 10 ist mit einer Kolbenstulpe 55 abgedeckt.

Außerdem ist eine Drehhilfsvorrichtung 60 zwischen der Abdeckung 12 des Motorgehäuses 7 und dem Funktionsgehäuse 22 des Rotationserfassers 20 vorgesehen. Die Drehhilfsvorrichtung 60 dreht den Rotor 17 des elektrischen Motors 15 mechanisch, um eine Bremskraft zu erzeugen. Wie in den Fig. 5A bis 5C sowie den Fig. 1 und 2 zu sehen, hat die Drehhilfsvorrichtung 60 eine Drehscheibe 62, welche drehbar mittels der Abdeckung 12 und des Funktionsgehäuses 22 durch Lager 61 gelagert ist. Ein Vorsprung (Bewegungselement) 63 ist an der Umfangsfläche der Drehscheibe 62 vorgesehen. Ein Eingriffsstift (Rotationsübertragungsvorrichtung) 64 ist an dem proximalen Ende mit der Mutter 27 verbunden, welche mit dem Rotor 17 integriert ist. Der distale Endbereich des Eingriffsstifts 64 erstreckt sich axial durch eine Nut in dem Funktionsgehäuse 22 bis zu einer Position, wo er in Eingriff und außer Eingriff mit dem Vorsprung 63 gelangen kann. Eine Torsionsfeder 65 zwingt normalerweise die Drehscheibe 62 gegen den Uhrzeigersinn, wie in den Fig. 5A, 5B und 5C zu sehen.

Außerdem hat die Drehscheibe 62 einen Drahtanbringbereich 66, welcher an einer Position näher an dem äußeren Umfang der Drehscheibe 62 vorgesehen ist. Ein Betätigungsdraht 67 ist mit dem Drahtanbringbereich 66 verbunden. Der Draht 67 erstreckt sich von einem Betätigungselement 200 zum Parken, welches beispielsweise im Passagierraum angeordnet ist, und ist in das Motorgehäuse 7 geführt. Der Draht 67 erstreckt sich durch eine Hülse 68, welche in einem äußeren Kantenbereich der Abdeckung 12 angebracht ist. Wie in den Fig. 5A bis 5C gezeigt, hat die Drehscheibe 62 einen Betriebsbereich θ_P, welcher durch das Betätigungselement 200 für das Parken gesetzt wird, so dass die Drehscheibe 62 sich zwischen einer Anfangsposition P₁ (Fig. 5A) und einer maximalen Betriebsposition P₂ (Fig. 5B) dreht. Die Anfangsposition P₁ ist als die Position definiert, wo der Vorsprung 63 in Kontakt mit dem Eingriffsstift 64 oder nur leicht davon getrennt ist an der Rückseite des Stifts in Rotationsrichtung des Rotors 17, wenn der Rotor 17 in einem nicht betriebenen Zustand ist. Die maximale Betriebsposition P₂ ist die Position, wo der Vorsprung 63 halb in den Betriebsbereich θ_R des Rotors 17 positioniert ist.

Die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform wird nun beschrieben.

Die Arbeitsweise der motorbetriebenen Scheibenbremse, wenn sie als motorbetriebene Bremse (normale Bremse) verwendet wird, ist wie folgt. Wenn das Bremspedal getreten wird, gibt die Steuerung 100 einen Befehl entsprechend dem Betrag der Absenkung des Bremspedals. Als Antwort auf den Befehl von der Steuerung 100 dreht sich der Rotor 17 des elektrischen Motors 15 im Uhrzeigersinn. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Vorsprung 63, welcher an der Drehscheibe 62 der Drehhilfsvorrichtung 60 vorgesehen ist, außerhalb des Betriebsbereichs θ_R. Daher dreht sich der Rotor 17 sanft. Wenn sich der Rotor 17 dreht, dreht sich die bewegliche Scheibe 34 des Kugel-und-Rampen-Mechanismus 30 durch die Keile 39, und die Kugeln 35 rollen entlang der Kugelnuten 36 und 37 und bringen die bewegliche Scheibe 34 dazu, sich axial in Richtung des inneren Bremsklotzes 9 zu bewegen. Demzufolge wird die Bewegung der beweglichen Scheibe 34 an die Einstellmutter 31 durch das Axiallager 43 und weiter durch den Schraubeneingriffsmechanismus 49 an den Kolben 10 übermittelt, so dass sich der Kolben 10 bewegt. Die Bewegung des Kolbens 10 drückt den inneren Bremsklotz 9 gegen den Scheibenrotor D. Eine zu diesem Zeitpunkt erzeugte Gegenkraft bewegt den Sattelkörper 2 nach hinten. Demzufolge drückt das Klauenelement 4 den äußeren Bremsklotz 8 gegen den Scheibenrotor D und erzeugt so eine Bremskraft gemäß dem Drehmoment des elektrischen Motors 15. Es wird darauf hingewiesen, dass der Betrag der Bewegung L des Kolbens 10 zu diesem Zeitpunkt L=θ_Rxl/2π beträgt (wobei l die Ganghöhe der Kugelnuten 36 und 37 des Kugel-und-Rampen-Mechanismus 30 ist) unter der Annahme, dass der Rotor 17 sich vollständig in den Betriebsbereich θ_R gedreht hat (Fig. 5A).

Durch Reduzieren der Neigung der Kugelnuten 36 und 37 des Kugel-und-Rampen-Mechanismus 30 kann die Ganghöhe bezüglich einer Rotationsauslenkung ausreichend gering gemacht werden, und dadurch kann das Antriebsverhältnis gesteigert werden. Demzufolge wird es möglich, den durch den elektrischen Motor 15 zu produzierenden Output zu minimieren. Dies führt zu einer Reduktion im Energieverbrauch und zu einer Reduktion in der Größe des elektrischen Motors 15. Da drei Kugelnuten 36 und drei Kugelnuten 37 an der festen Scheibe 33 und der beweglichen Scheibe 34 in gleichen Abständen in Umfangsrichtung vorgesehen sind, kann der Hub außerdem gleichmäßig zwischen den Kugelnuten 36 und 37 verteilt werden. Daher entsteht keine Biegemoment-Belastung, und die Bremsklötze 8 und 9 können gleichmäßig gegen den Scheibenrotor D gedrückt werden.

Demzufolge kann eine stabile Bremskraft erzielt werden. Daher ist es möglich, die Biegemomentbelastung zu reduzieren, welche auf die Lagerbereiche der festen Scheibe 33 und der beweglichen Scheibe 34 wirkt, und daher wird es auch möglich, die erforderliche mechanische Festigkeit zu minimieren. Als Ergebnis wird es möglich, eine Reduzierung in der Größe und im Gewicht bei jedem Bauteil zu erzielen.

Außerdem ist der Kugel-und-Rampen-Mechanismus 30 zum Antreiben der Bremsklötze 8 und 9 auf beiden Seiten des Scheibenrotors D angrenzend an den Scheibenrotor D angeordnet und an der inneren Seite des annähernd C-förmigen Klauenelements 4 angebracht, und der elektrische Motor 15 ist außerhalb des Kugel-und-Rampen-Mechanismus 30 angebaut.

Demzufolge können der Kugel-und-Rampen-Mechanismus 30 und die Bremsklötze 8 und 9 ausreichend nah aneinander angeordnet sein, so dass der Hub direkt durch das Klauenelement 4 an die Bremsklötze 8 und 9 übertragen werden kann. Das Motorgehäuse 7 des elektrischen Motors 15 wird daher nicht direkt die während des Bremsens aufgebrachte Last aufnehmen. Daher ist es möglich, die Wanddicke des Motorgehäuses 7 zu reduzieren und ein leichtgewichtiges Material dafür zu verwenden. Demzufolge ist es möglich, eine Gewichtsreduzierung zu erzielen und die Ableitung von Hitze von dem elektrischen Motor 15 zu fördern. Da außerdem die während des Bremsens produzierte Gegenkraft nicht direkt auf die Lagerbereiche des Rotors 17 einwirkt, ist es außerdem möglich, den Aufbau der Lagerbereiche des elektrischen Motors 15 zu vereinfachen.

Um die Bremsen zu lösen, wird der Rotor 17 des elektrischen Rotors 15 umgekehrt, um die bewegliche Scheibe 34 gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, bis sie die vorgenannte hohe Stellung erreicht. Demzufolge werden die bewegliche Scheibe 34, die Einstellmutter 31 und der Kolben 10 durch die Federkraft der kegelförmigen Scheibenfeder 53 zurückbewegt. Als Ergebnis trennen sich die Bremsklötze 8 und 9 von dem Scheibenrotor D, so dass die Bremsen gelöst werden.

Wenn der Bremsklotz 9 verschlissen ist, kann, sogar wenn der Kolben 10 (der Bremsklotz 9) dazu gebracht wird, sich durch einen Abstand entsprechend dem Klotzzwischenraum von der Nichtbremsposition durch Drehung im Uhrzeigersinn des Rotors 17 während des Bremsens zu bewegen, der Kolben 10 den Bremsklotz 9 nicht drücken aufgrund des Verschleißes des Bremsklotzes 9. Wenn der Rotor 17 sich weiter dreht, nähern sich die bewegliche Scheibe 34 und die Einstellmutter 31 dem Scheibenrotor D, und sie bringen den Kolben 10 dazu, den Bremsklotz 9 in Kontakt mit dem Scheibenrotor D zu bringen. Mittlerweile bringt der Eingriffsvorsprung 38a an dem Ende des zylindrischen Bereichs 38 der beweglichen Scheibe 34 den Begrenzer 45 des Begrenzungsmechanismus 44 dazu, sich im Uhrzeigersinn zu drehen, und die Drehkraft des Begrenzers 45 wird durch die Schraubenfeder 47, den Federhalter 46 und die Kupplungsfeder 48 auf die Einstellmutter 31 übertragen. Da der Kolben 10 jedoch den Bremsklotz 9 nicht drückt und keine große Reibkraft in dem Gewindeeingriffsbereich 49 zwischen dem Kolben 10 und der Einstellmutter 31 auftritt, dreht sich die Einstellmutter 31 im Uhrzeigersinn und bringt den Kolben 10 dazu, sich weiter dem Bremsklotz 9 relativ zu der Einstellmutter 31 zu nähern, so dass das Bremssystem dem Verschleiß des Bremsklotzes angepasst wird.

Wenn der Kolben 10 sich in die Position bewegt, wo er den Bremsklotz 9 gegen den Scheibenrotor D drückt, tritt eine große Reibkraft in dem Gewindeeingriffsmechanismus 49 zwischen dem Kolben 10 und der Einstellmutter 31 auf, und die Schraubenfeder 47 des Begrenzermechanismus 44 wird ausgelenkt. Als Ergebnis stoppt die Drehung der Einstellmutter 31. Wenn sich beim Lösen der Bremsen der Kolben 10 nach hinten in die Nichtbremsposition als Antwort auf eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn des Rotors 17 bewegt, stößt der Eingriffsvorsprung 38a gegen ein Ende der Eingriffsausnehmung 45a und bringt den Begrenzer 45 dazu, sich gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Die Schraubenfeder 47 weitet jedoch ihren Durchmesser aus und erlaubt dem Begrenzer 45 daher, sich vergeblich zu drehen. Daher dreht sich die Einstellmutter 31 nicht. Auf diese Art und Weise wird die Lücke zwischen dem Bremsklotz 9 und dem Kolben 10 in der Nichtbremsposition, welche von dem Verschleiß des Bremsklotzes 9 herrührt, reduziert. So kann der Kolben 10 in Richtung des Bremsklotzes 9 von der Einstellmutter 31 um eine feststehende Proportion zu dem Abstand gebracht werden, welcher dem Verschleiß des Bremsklotzes 9 entspricht, und zwar pro Bremsbetätigung. Ein Wiederholen dieser Betätigung passt das Bremssystem dem Verschleiß des Bremsklotzes an.

Mit Bezug auf die Anpassung des Verschleißes des Bremsklotzes, siehe deutsche Patentanmeldung Nr. 10016162.6, angemeldet am 30. März 2000. Es wird darauf hingewiesen, dass der Gegenstand dieser deutschen Patentanmeldung hierin vollständig durch Bezug aufgenommen wird.

Der Betrieb der motorbetriebenen Scheibenbremse, wenn sie als Parkbremse benutzt wird, ist wie folgt. Wenn das Betätigungselement 200 für das Parken, welches in dem Passagierraum angeordnet ist, betätigt wird, wird der Draht 67 zurückgezogen. Dies bringt die Drehscheibe 62 in der Drehhilfsvorrichtung 60 dazu, sich im Uhrzeigersinn zu drehen. Der Vorsprung 63 der Drehscheibe 62 dreht sich um einen vorbestimmten Winkelbereich θ_P von der ursprünglichen Position P₁ in Fig. 5A in die maximale Betriebsposition P₂ in Fig. 5B. Die umlaufende Kraft wird von dem Vorsprung 63 durch den Eingriffsstift 64, die Mutter 27 und das zylindrische Element 25 als Rotationskraft an den Rotor 17 übermittelt und bringt den Rotor 17 dazu, sich auch um θ_P zu drehen. Als Ergebnis bewegt sich der Kolben 10 um einen Abstand L'=θ_Pxl/2π (wobei 1 die Ganghöhe der Kugelnuten 36 und 37 des Kugel-und-Rampen-Mechanismus 30 ist), wodurch die vorbestimmte Parkbremskraft erzeugt wird.

Um die Parkbremse zu lösen, wird das Betätigungselement 200 für das Parken in dem Passagierraum in die vorherige Position zurückbewegt. Dies erlaubt es der Drehscheibe 62, in ihre Anfangsposition P₁ (siehe Fig. 5A) aufgrund der Federkraft der Spiralfeder 65 zurückzukehren. Als Antwort auf die Drehung der Drehscheibe 62 kehrt auch der Rotor 17 in seine vorherige Position zurück.

Wenn die motorbetriebene Bremse aktiviert wird in einem Zustand, in welchem die Parkbremse in Betrieb gesetzt worden ist, trennt sich, weil der Rotor 17 sich frei in der Richtung drehen kann, so dass der Kolben 10 sich bewegt, der Eingriffsstift 64, welcher mit dem Rotor 17 integriert ist, von dem Vorsprung 63 der Drehscheibe 62, wie in Fig. 5C gezeigt, und der Rotor 17 dreht sich weiter innerhalb des Betriebsbereichs θ_R. Die motorbetriebene Scheibenbremse arbeitet so als normale Bremse.

Wenn die Parkbremse in einem Zustand aktiviert wird, in welchem die motorbetriebene Bremse in Betrieb gesetzt worden ist, dreht sich die Drehscheibe 62 frei, ohne durch den Eingriffsstift 64, welcher mit dem Rotor 17 integriert ist, gestört zu werden, weil der Betriebsbereich θ_P der Drehscheibe 62 (Vorsprung 63) an der anfänglichen Betriebsseite des Betriebsbereichs θ_R gesetzt worden ist, welcher für eine Drehung des Rotors 17 (Eingriffsstift 64) geschaffen ist, wenn die motorbetriebene Bremse betätigt wird. Daher wird die Parkbremse gesetzt.

Übrigens wird die Steuerung des elektrischen Motors 15 (Rotors 17) durch die Steuerung 100 bewirkt durch Verwendung der proportionalen Beziehung zwischen der Pedalkraft und der Zielposition (dem gewünschten Hub) des Kolbens 10, beispielhaft in Fig. 6 gezeigt.

Wenn die motorbetriebene Scheibenbremse als normale Bremse benutzt wird, wie in dem Zeitdiagramm in Fig. 7 gezeigt, werden die gegenwärtige Position des Kolbens 10 und die Zielposition im Wesentlichen aufeinander abgestimmt, obwohl es eine Verzögerung in der Steuerung der gegenwärtigen Position des Kolbens 10 gibt. Daher wird eine günstige Steuerbarkeit erzielt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Bezugszeichen P, Q und R in Fig. 7 eine Bremsanfangsposition, eine Bremsspitzenposition und eine Bremslöseposition bezeichnen. Ein Abfall a in der Linie des Werts des elektrischen Stroms, welcher dem elektrischen Motor 15 zugeführt wird, ist ein Phänomen, welches auftritt, weil der Widerstand (die Reibung) an dem Kolben 10 während des Vorwärtshubs und während des Rückwärtshubs in der Richtung einander gegenübergesetzt sind.

Wenn die motorbetriebene Bremse jedoch aktiviert wird in einem Zustand, wo die Parkbremse in Betrieb gesetzt worden ist, unterscheidet sich die Position des Kolbens 10, wenn die motorbetriebene Bremse aktiviert wird, von der Position in dem Fall, wo die motorbetriebene Scheibenbremse als normale Bremse benutzt wird. Daher ist ein spezielles Vorgehen für die Steuerung des elektrischen Motors 15 erforderlich. Die Fig. 8 und 9 zeigen ein Beispiel für den Steuerfluss, welcher durchgeführt wird, wenn die motorbetriebene Scheibenbremse sowohl als Parkbremse als auch als motorbetriebene Bremse verwendet wird.

Wenn der Fahrer auf das Bremspedal tritt, wird zunächst der auf das Bremspedal ausgeübte Druck, d. h. die Pedalkraft, mit einem Pedalkraftsensor erfasst, welcher an dem Bremspedal vorgesehen ist, und zwar im Schritt S1. Gleichzeitig werden der Wert des dem elektrischen Motor 15 zugeführten elektrischen Stroms und die gegenwärtige Position davon bestimmt. Im folgenden Schritt S2 wird mittels der erfassten Pedalkraft überprüft, ob der Fahrer bremsen möchte. Wenn im Schritt S2 entschieden wird, dass der Fahrer bremsen möchte, wird im nachfolgenden Schritt S3 bestimmt, ob der Fahrer die Pedalkraft steigern oder senken möchte. Wenn entschieden wird, dass die Pedalkraft steigt, wird im nachfolgenden Schritt S4 entschieden, ob ein Bremsvorgang begonnen worden ist. Wenn entschieden wird, dass ein Bremsvorgang begonnen worden ist, wird im nachfolgenden Schritt S5 entschieden, ob die Parkbremse in Betrieb ist. In diesem Zusammenhang wird entschieden, dass die Parkbremse in Betrieb gesetzt worden ist, wenn die gegenwärtige Position die Schuberzeugungsposition ist. Wenn im Schritt S5 entschieden wird, dass die Parkbremse in Betrieb gesetzt worden ist, wird die gegenwärtige Position im Schritt S6 auf die Parkbremsposition gesetzt, und ein ON-Flag für die Parkbremse wird gesetzt, um anzuzeigen, dass die Parkbremse in Betrieb gesetzt worden ist. Dann schreitet das Verfahrens bis zum Schritt S7 weiter, an welchem eine Bezugszielstellung (ein gewünschter Hub) des Kolbens 10 aus der Pedalkraft gemäß der in Fig. 6 gezeigten Beziehung berechnet wird.

Wenn im Schritt S3 jedoch entschieden wird, dass die Pedalkraft sinkt, wird die Parkbremsposition im Schritt S8 auf der Basis einer Steigerung im Wert des elektrischen Stroms des elektrischen Motors 15 erfasst, um zu erfassen, ob die Parkbremse während der Betätigung des Bremspedals betätigt worden ist. Wenn ein Anstieg in dem elektrischen Strom im Schritt S8 erfasst wird, d. h. wenn die Parkbremsposition erfasst wird, wird die Parkbremsposition im nachfolgenden Schritt S9 erneuert. Dann schreitet das Verfahrens zu dem oben beschriebenen Schritt S7 fort. Wenn im Schritt S8 ein Abfall in dem elektrischen Strom erfasst wird, d. h. wenn die Parkbremsposition nicht erfasst wird, wird im Schritt S10 entschieden, ob die Parkbremse gelöst worden ist, d. h. ob die gegenwärtige Position die Schuberzeugungsposition ist. Wenn entschieden wird, dass die gegenwärtige Position die Schuberzeugungsposition ist, wird die Zielposition im Schritt S11 auf eine Bezugszielposition gesetzt. Dann schreitet das Verfahren zu dem oben beschriebenen Schritt S7 weiter.

Anschließend wird im Schritt S12 entschieden, ob die Parkbremse ON oder OFF ist, und zwar auf der Grundlage des ON-Flags der Parkbremse. Wenn die Parkbremse auf ON steht, wird im Schritt S13 entschieden, ob die Bezugszielposition geringer ist als die Parkbremsposition. Wenn die Bezugszielposition geringer ist als die Parkbremsposition, wird die Zielposition auf die Parkbremsposition gesetzt, und zwar im Schritt S14. Anschließend schreitet das Verfahren zum Schritt S15 fort, in welchem der elektrische Motor 15 so angesteuert wird, dass die Zielposition erreicht wird. Wenn im Schritt S12 entschieden wird, dass die Bezugszielposition nicht geringer ist als die Parkbremsposition, schreitet das Verfahren zum Schritt S16 fort, in welchem die Zielposition auf die Bezugszielposition gesetzt wird. Anschließend schreitet das Verfahren zu dem oben beschriebenen Schritt S15 fort. Daher kann der elektrische Motor 15 effektiv gesteuert werden, sogar wenn das Bremspedal in einem Zustand getreten wird, in dem die Parkbremse in Betrieb ist.

Wenn andererseits im Schritt S12 entschieden wird, dass die Parkbremse auf OFF steht, schreitet das Verfahren zu den oben beschriebenen Schritten S16 und S15 fort. So kann der elektrische Motor 15 effektiv gesteuert werden, sogar wenn das Bremspedal in einem Zustand getreten wird, wo die Parkbremse in Betrieb gesetzt worden ist und dann das Bremspedal gelöst worden ist.

Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn im Schritt S2 entschieden wird, dass der Fahrer nicht bremsen möchte, und zwar auf der Grundlage der Pedalkraft, die Steuerung gestoppt wird.

Fig. 10 zeigt ein Zeitdiagramm, welches Steuerungsbedingungen zeigt, die beobachtet werden, wenn die motorbetriebene Bremse in einem Zustand betätigt wird, in dem die Parkbremse in Betrieb gesetzt worden ist. In dem Zeitdiagramm bezeichnen Bezugszeichen S und T Zeitpunkte zum Erfassen der Kolbenposition, wenn das Bremspedal in einem Zustand getreten wird, wo die Parkbremse in Betrieb gesetzt worden ist. Wenn die Bezugszielposition die Position S des Kolbens 10 (Parkbremsposition) in einem Zustand erreicht, wo die Parkbremse in Betrieb gesetzt worden ist, wird der Wert des elektrischen Stroms gesteigert, wie durch Bezugszeichen b gezeigt. Wenn der Kolben 10 in die Parkbremsposition zurückkehrt, wird der Wert des elektrischen Stroms gesenkt, wie durch Bezugszeichen c gezeigt. Auf diese Art und Weise wird die motorbetriebene Scheibenbremse zwischen der motorbetriebenen Bremse und der Parkbremse umgeschaltet. Es wird darauf hingewiesen, dass der Knickpunkt d in der Zielpositionskurve zeigt, dass die Zielposition gemäß dem Abfall c in dem elektrischen Strom korrigiert worden ist.

Die Fig. 11 und 12 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es wird darauf hingewiesen, dass die zweite Ausführungsform eine Modifikation der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist, in welcher die Anordnung der Drehhilfsvorrichtung zum Betätigen der Parkbremse modifiziert ist. Die allgemeine Anordnung als Brems-Booster unterscheidet sich jedoch nicht von der ersten Ausführungsform. Daher sind die Bereiche, die denen aus den Fig. 1 und 2 gleichen, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und auf deren Beschreibung wird verzichtet.

Eine Drehhilfsvorrichtung 70 in der zweiten Ausführungsform hat eine ringförmige Nut 72, welche an der äußeren Umfangsfläche eines Bossenbereichs 71 ausgeformt ist, welcher integral an dem Funktionsgehäuse 22 vorgesehen ist. Ein L-förmiges Gleitelement (bewegliches Element) 73 ist gleitbar in der ringförmigen Nut 72 angeordnet. Ein Eingriffsstift 74 ist an dem proximalen Ende mit der Mutter 27 verbunden, welche mit dem Rotor 17 integriert ist. Der distale Endbereich des Eingriffsstifts 74 erstreckt sich axial durch eine in dem Funktionsgehäuse 22 vorgesehene Nut bis zu einer Position, wo er in Eingriff und außer Eingriff mit dem Gleitelement 73 geraten kann. Eine Druckfeder 75 zwingt normalerweise das Gleitelement 73 in der ringförmigen Nut 72 gegen den Uhrzeigersinn in Fig. 12.

Der Betätigungsdraht 67 ist an einem Ende des Gleitelements 73 angebracht. Der Draht 67 ist gleitbar durch die ringförmige Nut 72 geführt. Ein Zurückziehen des Drahts 67 führt dazu, dass sich das Gleitelement 73 entlang der ringförmigen Nut 72 im Uhrzeigersinn in Fig. 12 dreht. Das Gleitelement 73 ist so angeordnet, dass es sich durch einen Bereich dreht, welcher annähernd gleich dem Betriebsbereich θ_P (Fig. 5B) des Vorsprungs 63 in der ersten Ausführungsform ist. In diesem Fall ist die ursprüngliche Position des Gleitelements 73 als die Position definiert, wo ein Vorsprung 73a an einem Ende des Gleitelements 73 in Kontakt mit dem Eingriffsstift 74 oder leicht davon getrennt ist (Fig. 12) an der hinteren Seite des Eingriffsstifts 74 in Rotationsrichtung des Rotors 17, wenn der Rotor 17 in einem Nichtbetriebszustand ist.

Die Arbeitsweise der Drehhilfsvorrichtung 70 gleicht der der Drehhilfsvorrichtung 70 in der ersten Ausführungsform. Wenn das Betätigungselement 200 für das Parken, welches in dem Passagierraum vorgesehen ist, betätigt wird, wird der Draht 67 zurückgezogen. Dies führt dazu, dass sich das Gleitelement 73 im Uhrzeigersinn in Fig. 12 entlang der ringförmigen Nut 72 dreht. Als Antwort auf die Drehung des Gleitelements 73 dreht sich der Rotor 17, um die Parkbremse zu aktivieren. Die Drehhilfsvorrichtung 70 erfordert es daher nur, dass der Bossenbereich 71 mit der ringförmigen Nut 72 dem existierenden Funktionsgehäuse 22 hinzugefügt wird. In der zweiten Ausführungsform ist daher der mühsame Zusammenbauvorgang nicht notwendig, der für die Drehhilfsvorrichtung 60 in der ersten Ausführungsform erforderlich ist, um die Drehscheibe 62 mit den Lagern 61 (Fig. 2) zu lagern. Daher ist die zweite Ausführungsform vorteilhaft, was die Kosten angeht.

Wie oben detailliert beschrieben worden ist, kann die motorbetriebene Scheibenbremse gemäß der vorliegenden Erfindung als Parkbremse in geeigneter Art und Weise arbeiten, ohne das Gefühl beim Betätigen der Bremse zu verschlechtern und ohne die Funktion als motorbetriebene Bremse zu beeinträchtigen. Außerdem kann die motorbetriebene Scheibenbremse eine Bremsstabilität für lange Zeit gewährleisten. Die motorbetriebene Scheibenbremse gemäß der vorliegenden Erfindung ist daher von großer Nützlichkeit.

Die vollständige Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-163121, angemeldet am 31. Mai 2000, mit Beschreibung, Ansprüchen, Zeichnungen sowie der Zusammenfassung wird hierin vollständig durch Bezug aufgenommen.

Claims

1. Motorbetriebene Scheibenbremse mit:
einem Paar von Bremsklötzen, welche jeweils an einer Seite eines Scheibenrotors angeordnet sind;
einem Kolben, welcher in einem Sattelkörper so angeordnet ist, dass er einem der beiden Bremsklötze gegenüberliegt;
einem Klauenbereich, welcher an dem Sattelkörper vorgesehen ist und sich über den Scheibenrotor hinüber erstreckt, um so dem anderen der beiden Bremsklötze gegenüber zu liegen;
einem elektrischen Motor zum Antreiben eines Rotors; und
einem Bewegungswandler zum Umwandeln einer Drehbewegung des Rotors in eine translatorische Bewegung, um den Kolben nach vorne oder hinten zu bewegen, wobei ein an dem Rotor durch einen Betrieb des elektrischen Rotors erzeugtes Drehmoment durch den Bewegungswandler in einen Hub für den Kolben umgewandelt wird, um die Bremsklötze gegen den Scheibenrotor zu drücken und so eine Bremskraft zu erzeugen;
wobei die motorbetriebene Scheibenbremse weiter Drehhilfsmittel zum Übertragen einer Eingabe von außen direkt an den Rotor aufweist, um den Rotor um einen vorbestimmten Winkel in einer Richtung zu drehen, so dass der Kolben bewegt wird, wobei das Drehhilfsmittel es ermöglicht, dass der Rotor sich über den vorbestimmten Winkel hinaus dreht.

2. Motorbetriebene Scheibenbremse nach Anspruch 1, wobei das Drehhilfsmittel Folgendes beinhaltet:
ein bewegliches Element, welches sich annähernd auf einer zylindrischen Fläche bezüglich einer Achse des Rotors als Antwort auf eine durch einen Betätigungsdraht darauf aufgebrachte externe Kraft dreht; und
Drehübertragungsmittel zum Übertragen einer umlaufenden Kraft des beweglichen Elements auf den Rotor als Rotationskraft, wobei das Rotationsübertragungsmittel in Eingriff und außer Eingriff mit dem beweglichen Element geraten kann.

3. Motorbetriebene Scheibenbremse mit:
einem Paar von Bremsklötzen, welche jeweils an einer Seite eines Scheibenrotors angeordnet sind;
einem Kolben, welcher in einem Sattelkörper so angeordnet ist, dass er einem der beiden Bremsklötze gegenüberliegt;
einem Klauenbereich, welcher an dem Sattelkörper vorgesehen ist und sich über den Scheibenrotor hinüber erstreckt, um so dem anderen der beiden Bremsklötze gegenüber zu liegen;
einem elektrischen Motor zum Antreiben eines Rotors; einem Bewegungswandler zum Umwandeln einer Drehbewegung des Rotors in eine translatorische Bewegung, um den Kolben nach vorne oder hinten zu bewegen;
einem Betätigungselement für das Parken; und
Drehhilfsmitteln, die es ermöglichen, den Rotor des elektrischen Motors mechanisch durch das Betätigungselement für das Parken zu drehen und ein an dem Rotor erzeugtes Drehmoment durch den Bewegungswandler in einen Hub für den Kolben umzuwandeln, um die Bremsklötze gegen den Scheibenrotor zu drücken und so eine Bremskraft zu erzeugen;
wobei das Drehhilfsmittel eine Eingabe von außen direkt auf den Rotor überträgt, um den Rotor um einen vorbestimmten Winkel in einer Richtung zu drehen, so dass der Kolben bewegt wird, und es dem Rotor ermöglicht, sich über den vorbestimmten Winkel hinaus zu drehen.

4. Motorbetriebene Scheibenbremse nach Anspruch 3, weiter mit einer Steuerung zum Steuern eines Betriebs des elektrischen Motors, so dass das an dem Rotor erzeugte Drehmoment durch den Bewegungswandler in einen Hub für den Kolben umgewandelt wird, um die Bremsklötze gegen den Scheibenrotor zu drücken, um so eine Bremskraft zu erzeugen.

5. Motorbetriebene Scheibenbremse nach Anspruch 4, wobei das Drehhilfsmittel Folgendes beinhaltet:
ein bewegliches Element, welches sich annähernd auf einer zylindrischen Fläche bezüglich einer Achse des Rotors als Antwort auf eine durch einen Betätigungsdraht darauf aufgebrachte externe Kraft dreht; und
Drehübertragungsmittel zum Übertragen einer umlaufenden Kraft des beweglichen Elements auf den Rotor als Rotationskraft, wobei das Rotationsübertragungsmittel in Eingriff und außer Eingriff mit dem beweglichen Element geraten kann.

6. Motorbetriebene Scheibenbremse nach Anspruch 5, wobei das Bewegungselement Folgendes aufweist:
eine Drehscheibe, welche in koaxialer Relation zu dem Rotor angeordnet ist, wobei die Drehscheibe relativ zu dem Rotor drehbar ist; und
einen Vorsprung, welcher an einer äußeren Fläche der Drehscheibe vorgesehen ist;
wobei das Drehhilfsmittel einen Eingriffstift hat, welcher an einem proximalen Ende an dem Rotor angebracht ist, wobei sich ein distaler Endbereich des Eingriffsstifts axial bis zu einer Position erstreckt, wo er in Eingriff und außer Eingriff mit dem Vorsprung gelangen kann; und
wobei die motorbetriebene Scheibenbremse außerdem Mittel zum Zwingen der Drehscheibe in Richtung einer ursprünglichen Position aufweist.

7. Motorbetriebene Scheibenbremse nach Anspruch 6, wobei sich der Rotor von einer Nichtbetriebsstellung bis zu einer maximalen Betriebsstellung als Antwort auf einen Befehl von der Steuerung bewegt und so den Eingriffsstift an dem Rotor innerhalb eines vorbestimmten Betriebsbereichs bewegt;
wobei die Drehscheibe einen Betriebsbereich hat, welcher durch das Betätigungselement für das Parken gesetzt wird, um sich zwischen der ursprünglichen Position und einer maximalen Betriebsposition zu bewegen;
wobei in der ursprünglichen Position der Vorsprung der Drehscheibe an einer hinteren Seite des Eingriffsstifts in Rotationsrichtung des Rotors ist, wenn der Rotor in der Nichtbetriebsstellung ist; und
wobei in der maximalen Betriebsstellung der Vorsprung der Drehscheibe innerhalb des Betriebsbereichs des Eingriffsstifts des Rotors angeordnet ist.

8. Motorbetriebene Scheibenbremse nach Anspruch 7, wobei in der ursprünglichen Position der Vorsprung der Drehscheibe außerhalb des Betriebsbereichs des Eingriffsstifts angeordnet ist.

9. Motorbetriebene Scheibenbremse nach Anspruch 8, wobei die Drehscheibe mit einem Betätigungsdraht verbunden ist, welcher sich von dem Betätigungselement für das Parken her erstreckt, um die Drehscheibe zu drehen.

10. Motorbetriebene Scheibenbremse nach Anspruch 4, wobei das Drehhilfsmittel ein Element beinhaltet, welches fest in koaxialer Relation zu dem Rotor vorgesehen ist, wobei dieses Element einen Bossenbereich hat, welcher integral daran vorgesehen ist, und wobei eine ringförmige Nut an einer äußeren Umfangsfläche des Bossenbereichs ausgeformt ist;
wobei das Drehhilfsmittel Folgendes beinhaltet:
ein L-förmiges Gleitelement, welches gleitbar in die ringförmige Nut eingepasst ist;
einen Eingriffsstift, welcher an einem proximalen Ende an dem Rotor befestigt ist, wobei ein distaler Endbereich des Eingriffsstifts sich axial durch eine Nut erstreckt, welche in dem Element vorgesehen ist, und zwar bis zu einer Position, wo er in Eingriff und außer Eingriff mit dem Gleitelement geraten kann; und
eine Druckfeder, welche in der ringförmigen Nut angeordnet ist, um das Gleitelement in Richtung einer ursprünglichen Position des Gleitelements zu zwingen.