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HINTERGRUND
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1. Gebiet
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Die Offenbarung bezieht sich auf eine elektrische Scheibenbremse, die eine Untersetzungseinheit umfasst, die mit einer Übertragungsfunktion ausgestattet ist.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Im Allgemeinen unterscheidet sich eine elektrische Scheibenbremse von einer typischen hydraulischen Scheibenbremse dadurch, dass die elektrische Scheibenbremse einen Elektromotor als eine Antriebsquelle einer Antriebsvorrichtung verwendet, die Reibklötze drückt.
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Ein Beispiel der elektrischen Scheibenbremse ist in der
koreanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2000-0014476 offenbart. Die offenbarte elektrische Scheibenbremse umfasst eine Scheibe, die sich zusammen mit einem Rad eines Fahrzeugs dreht, erste und zweite Reibklötze, die auf beiden Seiten der Scheibe bereitgestellt sind, um die Scheibe zu drücken, einen Kolben, der sich hin und her bewegt, um die ersten und zweiten Reibklötze zu drücken, einen Motor, der eine Antriebskraft erzeugt, eine Untersetzungseinheit, die die Antriebskraft verstärkt, die von dem Motor erzeugt wird, und eine Spindeleinheit, die die Rotationskraft des Motors zu dem Kolben ausgehend von der Untersetzungseinheit überträgt.
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Aber die elektrische Scheibenbremse weist eine Einschränkung dahingehend auf, dass die elektrische Scheibenbremse eine Untersetzungseinheit ohne eine Übertragungsfunktion umfasst.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Dementsprechend ist es ein Aspekt der Offenbarung, eine elektrische Scheibenbremse bereitzustellen, die eine Untersetzungseinheit umfasst, die mit einer Übertragungsfunktion ausgestattet ist.
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Weitere Aspekte und/oder Vorteile der Offenbarung werden zum Teil in der folgenden Beschreibung dargelegt und werden zum Teil aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch Praktizieren der Offenbarung erlernt werden.
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Die oben genannten und/oder weitere Aspekte der Offenbarung werden durch eine elektrische Scheibenbremse erzielt, die Reibklötze zum Drücken einer Scheibe, einen Träger, der die Reibklötze abstützt, ein Bremssattelgehäuse, das an dem Träger derart abgestützt ist, dass das Bremssattelgehäuse hin und her bewegbar ist, um die Reibklötze zu drücken, und eine Druckeinheit umfasst, die die Reibklötze drückt.
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Die Druckeinheit umfasst einen Kolben, der in dem Bremssattelgehäuse derart installiert ist, dass der Kolben hin und her bewegbar ist, um einen der Reibklötze zu drücken, eine Spindeleinheit, die ein Mutternspindelelement, das es dem Kolben erlaubt, sich hin und her zu bewegen, und ein Spindelelement umfasst, das mit dem Mutternspindelelement verschraubt ist, und eine Untersetzungseinheit, die koaxial mit der Spindeleinheit gekoppelt ist, und einen Motor, der die Untersetzungseinheit vorwärts und rückwärts dreht.
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Die Untersetzungseinheit umfasst ein Sonnenrad, das mit einer Welle des Motors gekoppelt ist, ein Planetenrad, das mit dem Sonnenrad in Eingriff steht, einen Träger, der mit dem Planetenrad gekoppelt ist, um das Spindelelement zu drehen, und ein Getriebe mit Innenverzahnung, das mit dem Planetenrad in Eingriff steht, um eine Rotationskraft des Motors zu verstärken oder um die Rotationskraft des Motors auf das Spindelelement ohne ein Untersetzungsverhältnis zu übertragen.
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Das Getriebe mit Innenverzahnung umfasst ein erstes innenverzahntes Rad bzw. Hohlrad und ein zweites innenverzahntes Rad bzw. Hohlrad, das drehbar auf einer inneren Fläche des ersten innenverzahnten Rads montiert ist.
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Das erste innenverzahnte Rad weist eine Verzahnung auf, die in einer Linie mit der Verzahnung des zweiten innenverzahnten Rads ausgerichtet ist.
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Das erste innenverzahnte Rad ist ein stationäres innenverzahntes Rad.
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Das zweite innenverzahnte Rad ist ein drehbares innenverzahntes Rad, das sich in dem ersten innenverzahnten Rad dreht.
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Das Planetenrad wird mit dem zweiten innenverzahnten Rad in Eingriff gebracht, bevor das Mutternspindelelement in Kontakt mit dem Kolben kommt, während sich der Motor dreht.
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Das Planetenrad wird mit dem ersten innenverzahnten Rad in Eingriff gebracht, während das Spindelelement zu der Untersetzungseinheit gedrückt wird, wenn das Mutternspindelelement in Kontakt mit dem Kolben kommt.
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In Übereinstimmung mit der elektrischen Scheibenbremse der Offenbarung umfasst die Untersetzungseinheit die ersten und zweiten innenverzahnten Räder, und das Planetenrad wird selektiv mit dem ersten oder mit dem zweiten innenverzahnten Rad entsprechend dem Lastzustand des Kolbens in Eingriff gebracht. Demzufolge kann die Rotationskraft des Motors verstärkt und zu dem Spindelelement übertragen werden, oder sie kann zu dem Spindelelement ohne das Untersetzungsverhältnis übertragen werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Diese und/oder weitere Aspekte und Vorteile der Offenbarung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen, die im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, offensichtlich und besser verstanden werden, wobei:
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1 eine Schnittansicht ist, die einen Nulllast-Fall in einer elektrischen Scheibenbremse in Übereinstimmung mit der Offenbarung zeigt;
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2 eine vergrößerte Schnittansicht ist, die einen Teil von 1 zeigt; und
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3 eine Schnittansicht ist, die einen Last-Fall in der elektrischen Scheibenbremse in Übereinstimmung mit der Offenbarung zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun wird detailliert Bezug auf die Ausführungsformen der Offenbarung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, wobei sich gleiche Bezugszeichen durchwegs auf die gleichen Elemente beziehen. Die Ausführungsformen werden unten beschrieben, um die Offenbarung durch die Bezugnahme auf die Figuren zu erläutern.
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Im Folgenden wird eine exemplarische Ausführungsform der Offenbarung ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
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Wie in 1 und in 2 gezeigt ist, umfasst eine elektrische Scheibenbremse in Übereinstimmung mit der Offenbarung eine Scheibe 10, die sich zusammen mit einem Rad eines Fahrzeugs dreht, erste und zweite Reibklötze 11 und 12, die auf beiden Seiten der Scheibe 10 bereitgestellt sind, um beide seitlichen Flächen der Scheibe 10 zu drücken, so dass ein Bremsvorgang durchgeführt wird, ein Bremssattelgehäuse 20 zum Drücken der ersten und zweiten Reibklötze 11 und 12 und eine Druckeinheit 40, die in dem Bremssattelgehäuse 20 zum Zwecke eines Bremsvorgangs installiert ist.
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Die ersten und zweiten Reibklötze 11 und 12 werden von einem Träger 30, der an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist, so abgestützt, dass die ersten und zweiten Reibklötze 11 und 12 im Hinblick auf beide seitlichen Flächen der Scheibe 10 hin und her bewegbar sind, und das Bremssattelgehäuse 20 ist an dem Träger 30 so abgestützt, dass das Bremssattelgehäuse 20 in einer Richtung zum Drücken der ersten und zweiten Reibklötze 11 und 12 bewegbar ist.
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Das Bremssattelgehäuse 20 umfasst einen Körperabschnitt 21 vom hohlen Typ, einen Verlängerungsabschnitt 22, der sich zu dem zweiten Reibklotz 12 ausgehend von dem Körperabschnitt 21 erstreckt, und einen Fingerabschnitt 23, der mit dem Verlängerungsabschnitt 22 gekoppelt ist, um eine Fläche des zweiten Reibklotzes 12 zu stützen. Die Druckeinheit 40 ist in dem Körperabschnitt 21 des Bremssattelgehäuses 20 so installiert, dass die Druckeinheit 40 den ersten Reibklotz 11 drückt.
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Die Druckeinheit 40 umfasst einen Kolben 41, der in dem Körperabschnitt 21 des Bremssattelgehäuses 20 derart installiert ist, dass der Kolben 51 hin und her bewegbar ist, um den ersten Reibklotz 11 zu drücken oder um das Drücken des Reibklotzes 11 zu lösen, eine Spindeleinheit 42, die es dem Kolben 41 erlaubt, sich hin und her zu bewegen, eine Untersetzungseinheit 50, die koaxial mit der Spindeleinheit 42 gekoppelt ist, und einen Motor 60, der die Untersetzungseinheit 40 vorwärts oder rückwärts dreht.
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Der Kolben 41 ist in der Form eines Zylinders gefertigt, der einen becherförmigen inneren Teil aufweist und verschiebbar in den Körperabschnitt 21 eingeführt ist. Der Kolben 41 drückt den ersten Reibklotz 11 in Richtung auf die Scheibe 10 durch eine mechanisch oder hydraulisch erzeugte Druckkraft.
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Die Spindeleinheit 42 drückt den Kolben 41 in Richtung auf den ersten Reibklotz 11 wie oben beschrieben. Die Spindeleinheit 42 umfasst ein Mutternspindelelement 43, das einen Innengewindeabschnitt 43a aufweist, und ein Spindelelement 44, das einen Außengewindeabschnitt 44a aufweist, der mit dem Innengewindeabschnitt 43a des Mutternspindelelements 43 in Eingriff steht.
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Das Spindelelement 44 ist mit einer Drehwelle eines Trägers 54 der Untersetzungseinheit 50 verschraubt, was später noch beschrieben werden wird, um die Rotationskraft eines Motors 60 aufzunehmen. Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, ist das Spindelelement 44 elastisch durch ein erstes elastisches Element 45 im Innern des Körperabschnitts 21 abgestützt. Außerdem ist ein Lager 46 in dem Körperabschnitt 21 installiert, um das Spindelelement 44 abzustützen.
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Die Untersetzungseinheit 50 umfasst ein Sonnenrad 51, das auf einer Welle des Motors 60 montiert ist, eine Vielzahl von Planetenrädern 52, die um das Sonnenrad 51 herum vorgesehen sind und mit dem Sonnenrad 51 in Eingriff stehen, innenverzahnte Räder 53, die an äußeren Abschnitten der Planetenräder 52 befestigt sind und mit den Planetenrädern 52 in Eingriff stehen, und den Träger 54, der Wellen 52a der Planetenräder 52 mit der Spindeleinheit 42 koppelt.
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Die innenverzahnten Räder 53 umfassen ein erstes innenverzahntes Rad 53a und ein zweites innenverzahntes Rad 53b, das drehbar auf der inneren Fläche des ersten innenverzahnten Rads 53a montiert ist.
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Das erste innenverzahnte Rad 53a ist in der Form eines stationären innenverzahnten Rads hergestellt. Wenn sich das Mutternspindelelement 43 dem Kolben 41 nähert, dann wird eine axiale Kraft so erzeugt, dass das Spindelelement 44 zu der Untersetzungseinheit 50 gedrückt wird, um einen Kontakt mit dem Planetenrad 52 herzustellen. In diesem Fall verstärkt das erste innenverzahnte Rad 53a das Drehmoment des Motors 60 entsprechend dem Untersetzungsverhältnis des Planetenrads 52, um die axiale Kraft zu erzeugen.
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Das zweite innenverzahnte Rad 53b ist in der Form eines drehbaren innenverzahnten Rads hergestellt. Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, weist das zweite innenverzahnte Rad 53b eine Verzahnung auf, die in einer Linie mit der Verzahnung des ersten innenverzahnten Rads 53a ausgerichtet ist. Das Planetenrad 52 wird mit dem Träger 54 in Eingriff gebracht, bevor sich das Mutternspindelelement 43, welches die axiale Kraft an den Kolben 41 anlegt, dem Kolben 41 nähert. In diesem Fall dreht das zweite innenverzahnte Rad 53b das Spindelelement 44 entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Motors 60 ohne das Untersetzungsverhältnis des Planetenrads 52, wodurch die Annäherungszeit des Mutternspindelelements 43 zu dem Kolben 41 reduziert wird.
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Das Bezugszeichen 61 bezeichnet ein zweites elastisches Element zum elastischen Abstützen des Motors 60.
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Im Folgenden wird die Betätigung der elektrischen Scheibenbremse, die die oben genannte Struktur aufweist, beschrieben werden.
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Wenn sich der Motor 60 zum Zwecke des Bremsens dreht, dann dreht der Motor 60 die Untersetzungseinheit 50, die mit dem Motor 60 gekoppelt ist. Die Untersetzungseinheit 50 wird durch die Rotationskraft des Motors 60 gedreht, um entweder die Rotationskraft des Motors 60 zu verstärken und die Rotationskraft zu dem Spindelelement 44 zu übertragen oder um die Rotationskraft des Motors 60 zu dem Spindelelement 44 ohne das Untersetzungsverhältnis zu übertragen. Das Spindelelement 44 dreht das Mutternspindelelement 43, um es dem Mutternspindelelement 43 zu erlauben, sich dem Kolben 41 zu nähern. Der Kolben 41 drückt durch das Mutternspindelelement 43 den ersten Reibklotz 11 zu der Scheibe 10.
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Im Einzelnen dreht der Motor 60 das Sonnenrad 51, das mit der Welle des Motors 60 in Eingriff steht. Das Sonnenrad 51 dreht das Planetenrad 52, das mit dem Sonnenrad 51 in Eingriff steht. Das Planetenrad 52 dreht das zweite innenverzahnte Rad 53b zusammen mit dem Träger 54, der mit dem Planetenrad 52 in Eingriff steht. Der Träger 54 dreht das Spindelelement 44, das mit dem Träger 54 verschraubt ist.
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Bei dem oben genannten Ablauf wird das Planetenrad 52 mit dem zweiten innenverzahnten Rad 53b und dem Träger 54 so in Eingriff gebracht, wie dies oben beschrieben worden ist. Dementsprechend empfängt das Spindelelement 44 die Drehgeschwindigkeit des Motors 60 ohne das Untersetzungsverhältnis des Planetenrads 52 und dreht sich.
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Mit anderen Worten, in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Offenbarung kann, da das Spindelelement 44 mit der Drehgeschwindigkeit des Motors 60 ohne das Untersetzungsverhältnis des Planetenrads 52 gedreht werden kann, die Annäherungszeit des Mutternspindelelements 43 zu dem Kolben 41 reduziert werden.
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Außerdem wird bei dem oben genannten Ablauf dann, wenn das Spindelement 44 kontinuierlich gedreht wird, so dass sich das Mutternspindelelement 43 dem Kolben 41 nähert, eine Reaktionskraft infolge des Drückens des Kolbens 41 derart erzeugt, dass die Spindeleinheit 42, die das Mutternspindelelement 43 und das Spindelelement 44 umfasst, in einer entgegengesetzten Richtung gedrückt wird. Während die Spindeleinheit 42 in der entgegengesetzten Richtung gedrückt wird, kommt das Planetenrad 52 mit dem ersten innenverzahnten Rad 53a in Eingriff. Dementsprechend verstärkt das Spindelelement 44 das Drehmoment des Motors 60 entsprechend dem Untersetzungsverhältnis des Planetenrads 52, um eine axiale Kraft zu erzeugen.
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Deshalb wird in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Offenbarung dann, wenn der Motor 60 gedreht wird, um es dem Kolben 41 zu erlauben, den ersten Reibklotz 11 zu drücken, in einem Nulllast-Fall, in dem das Mutternspindelelement 43 nicht in Kontakt mit dem Kolben 41 kommt, das Planetenrad 52 mit dem zweiten innenverzahnten Rad 53b in Eingriff gebracht, um die Drehgeschwindigkeit des Motors 60 zu dem Spindelelement 44 ohne das Untersetzungsverhältnis des Planetenrads 52 zu übertragen. In einem Last-Fall, in dem das Mutternspindelelement 43 in Kontakt mit dem Kolben 41 kommt, um eine Reaktionskraft zu erzeugen, wird das Planetenrad 52 mit dem ersten innenverzahnten Rad 53a in Eingriff gebracht, so dass das Drehmoment des Motors 60 entsprechend dem Untersetzungsverhältnis des Planetenrads 52 verstärkt und zu dem Spindelelement 44 übertragen wird.
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Obwohl ein paar Ausführungsformen der Offenbarung gezeigt und beschrieben worden sind, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass Änderungen bei diesen Ausführungsformen durchgeführt werden können, ohne dass von den Prinzipien und dem Geist der Offenbarung abgewichen wird, deren Umfang in den Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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