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Hintergrund
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1. Gebiet
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine elektronische Scheibenbremse mit einer Parkfunktion, bei der die Antriebskraft eines Motors in einer seriellen Weise zu einer Getriebeeinheit übertragen werden kann.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Im Allgemeinen hält eine Parkbremse ein Fahrzeug an, wenn es gewünscht ist, das Fahrzeug zu parken, und dient zum Halten eines Rades des Fahrzeugs, sodass es sich nicht dreht.
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In jüngerer Zeit wird ein elektronisches Parkbrems(EPB)-System, dessen Antrieb elektronisch gesteuert wird, verwendet, und ein derartiges EPB-System wird auf einer herkömmlichen Scheibenbremse befestigt und führt die Funktion der Parkbremse durch. Hier sind EPB-Systeme in einen Kabelziehtyp, einen Motor-auf-Sattel-Typ und einen hydraulischen Parkbremstyp unterteilt.
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1 ist eine Querschnittsansicht, die eine herkömmliche elektronische Scheibenbremse illustriert. Die in 1 gezeigte elektronische Scheibenbremse ist vom Motor-auf-Sattel-Typ.
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Gemäß 1 enthält die elektronische Scheibenbremse 1 eine Scheibe D, die sich zusammen mit einem Rad (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs dreht, einen Träger 10, der mit einem Paar von Klotzplatten 11 und 12 versehen ist, die sich auf beiden Seiten der Scheibe D befinden, um gegen die Scheibe D gedrückt zu werden, ein Sattelgehäuse 20, das auf dem Träger 10 so befestigt ist, dass es gleitbar und mit einem Kolben 21 versehen ist, der darin installiert ist und sich vorwärts und rückwärts bewegt, um das Paar von Klotzplatten 11 und 12 anzudrücken, einen Motor 60, der eine Antriebskraft erzeugt, einen Untersetzer 40, der die von dem Motor 60 erzeugte Antriebskraft verstärkt, eine Getriebeanordnung 50, die die Antriebskraft des Motors 60 zu dem Untersetzer 40 überträgt, und eine Spindeleinheit 30, die die Drehkraft des Motors 60 von dem Untersetzer 40 zu dem Kolben 21 überträgt.
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Das Paar von Klotzplatten 11 und 12 enthält eine innere Klotzplatte 11, angrenzend an den Kolben 21, und eine äußere Klotzplatte 12, die sich auf der entgegengesetzten Seite der inneren Klotzplatte 11 befindet.
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Ein Zylinder 23 ist auf einer Seite des Sattelgehäuses 20 vorgesehen, und der Kolben 21, der die innere Klotzplatte 11 gegen die Scheibe D drückt, ist in dem Zylinder 23 installiert. Ein Fingerteil 22, das abwärts gebogen ist und einstückig mit dem Zylinder 23 verbunden ist, ist auf der anderen Seite des Sattelgehäuses 20 vorgesehen und drückt die äußere Klotzplatte 12 zusammen mit dem Gleiten des Sattelgehäuses 20 gegen die Scheibe D.
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Der Träger 10 ist an einem Fahrzeugrahmen befestigt und führt das Paar von Klotzplatten 11 und 12 derart, dass es vorwärts und rückwärts zu der Scheibe D und weg von dieser ohne Trennung des Paares von Klotzplatten 11 und 12 bewegt wird.
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Der Kolben 21 wird durch den Antrieb des Motors 60 linear hin- und her bewegt und drückt die innere Klotzplatte 11 während des Bremsvorgangs zu der Scheibe D hin. Die Antriebskraft des Motors 60 wird durch das Getriebe 50 zu dem Untersetzer 40 übertragen, durch den Untersetzer 40 verstärkt und dann durch die Spindeleinheit 30 zu dem Kolben 21 übertragen.
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Die Spindeleinheit 30 dient zum Drücken des Kolbens 21 zu der inneren Klotzplatte 11 hin, wie vorstehend beschrieben ist. Eine derartige Spindeleinheit 30 enthält ein Spindelteil 35, das mit einer Drehwelle eines Trägers 47 des Untersetzers 40 schraubverbunden ist, wie später beschrieben wird, und die Drehkraft des Motors 60 empfängt, und ein Mutterteil 31, das mit dem Spindelteil 35 schraubverbunden ist und gegen den Kolben 21 drückt. Ein Lager 25 zum Stützen des Spindelteils 35 ist innerhalb des Zylinders 23 installiert.
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Die Getriebeanordnung 50 enthält ein Antriebszahnrad 51, das auf einer Welle 61 des Motors 60 installiert ist, ein angetriebenes Zahnrad 54, das mit dem Untersetzer 40 verbunden ist, und ein Leerlaufritzel 52, dass das treibende Zahnrad 51 und das angetriebene Zahnrad 54 verbindet. D. h., die durch Drehung der Welle 61 des Motors 60 erzeugte Antriebskraft wird über das Leerlaufritzel 52, das zwischen dem treibenden Zahnrad 51 und dem angetriebenen Zahnrad 54 in Eingriff ist, zu dem angetriebenen Zahnrad 54 übertragen.
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Der Untersetzer 40 besteht aus einem Planetengetriebe vom 2-Stufen-Typ. D. h., der Untersetzer 40 enthält eine erste Untersetzungseinheit, eine zweite Untersetzungseinheit und ein internes Zahnrad 44. Die erste Untersetzungseinheit enthält ein erstes Sonnenrad 41, das auf einer mittleren Welle 53 des angetriebenen Zahnrads 54 installiert ist, mehrere erste Planetenräder 42, die so um das erste Sonnenrad 41 herum angeordnet sind, dass sie mit dem ersten Sonnenrad 41 in Eingriff sind, und einen ersten Träger 43, der mit Wellen 42a der ersten Planetenräder 42 verbunden ist.
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Die zweite Untersetzungseinheit hat dieselbe Struktur wie die erste Untersetzungseinheit. Das heißt, die zweite Untersetzungseinheit enthält ein zweites Sonnenrad 45, das auf einer Drehwelle des ersten Trägers 43 installiert ist, mehrere zweite Planetenräder 46, die um das zweite Sonnenrad 45 herum so angeordnet sind, dass sie mit dem zweiten Sonnenrad 45 in Eingriff sind, und einen zweiten Träger 47, der mit Wellen 46a der zweiten Planetenräder 46 verbunden ist, und eine Drehwelle des zweiten Trägers 47 ist mit der Spindeleinheit 30 verbunden. Hier sind das erste und das zweite Planetenrad 42 und 46 in Eingriff mit dem internen Zahnrad 44, das auf der Außenseite des ersten und des zweiten Planetenrads 42 und 46 befestigt ist.
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Das heißt, bei der vorbeschriebenen elektronischen Scheibenbremse 1 wird die durch Betätigung des Motors 60 erzeugte Antriebskraft über die Getriebeanordnung 50 zu dem Untersetzer 40 übertragen, und wenn das erste Sonnenrad 41 sich dreht, werden die mit dem festen internen Zahnrad 44 in Eingriff stehenden ersten Planetenräder 42 gedreht, und die Drehung der ersten Planetenräder 42 wird durch den ersten Träger 43 zu der zweiten Untersetzungseinheit übertragen. Weiterhin überträgt die zweite Untersetzungseinheit die Drehkraft durch die selbe Betätigung wie die erste Untersetzungseinheit zu dem Spindelteil 35, wodurch das Spindelteil 35 mit einer verringerten Geschwindigkeit gedreht wird. Wenn das Spindelteil 35 gedreht wird, bewegt sich das Mutterteil 31 in der achsialen Richtung und drückt gegen den Kolben 21, wodurch der Bremsvorgang durchgeführt wird.
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Da jedoch die vorbeschriebene elektronische Scheibenbremse 1 in einer Struktur ausgebildet ist, bei der die Antriebskraft des Motors 60 erstens durch die Getriebeanordnung 50 reduziert wird, zweitens durch den Untersetzer 40, der als Planetenradgetriebe vom 2-Stufen-Typ ausgebildet ist, reduziert wird, und dann durch die Spindeleinheit 30 in eine geradlinige Kraft umgewandelt wird, um die Bremskraft zu erzeugen, d. h., eine Energieübertragungsstruktur vom U-Typ, sind, wenn die elektronische Scheibenbremse 1 montiert ist, die Größen des Zylinders 23, des Trägers 10 und einer Energieübertragungseinheit (des Motors, der Getriebeanordnung und des Untersetzers) vergrößert, und somit kann die elektronische Scheibenbremse 1 nur bei mittelgroßen oder noch größeren Fahrzeugen installiert werden.
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Weiterhin kann die elektronische Scheibenbremse 1 nachteilig sein in Bezug auf das Betriebsgeräusch während des Bremsens aufgrund der in einer Mehrstufenstruktur angeordneten Zahnräder.
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Daher wurde verschiedene Forschung und Entwicklung durchgeführt, um die Ausnutzung eines Raums für die Installation einer durch Verwendung eines Motors betätigten elektronischen Scheibenbremse zu verbessern oder das Betriebsgeräusch der elektronischen Scheibenbremse zu verringern.
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Zusammenfassung
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Es ist daher ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Scheibenbremse vorzusehen, die ein verkleinertes Volumen hat, das Betriebsgeräusche verringert und wirksam betätigt wird durch Verbessern der Strukturen von jeweiligen Teilen enthaltend einen die Antriebskraft erzeugenden Motor, die Antriebskraft übertragende Zahnräder und einen die Drehkraft reduzierenden Untersetzer, sowie eine Verbindungsstruktur zwischen den Teilen.
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Zusätzliche Aspekte der Erfindung sind teilweise in der folgenden Beschreibung wiedergegeben und ergeben sich teilweise als offensichtlich aus der Beschreibung, oder sie können durch Anwendung der Erfindung erfahren werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine elektronische Scheibenbremse, die einen an einem Rahmen eines Fahrzeugs befestigten Träger, ein so auf dem Träger installiertes Sattelgehäuse, dass es gleitbar ist, ein Paar von Klotzplatten, die innerhalb des Trägers so installiert sind, dass sie vorwärts und rückwärts bewegbar und auf beiden Seiten einer Scheibe angeordnet sind, die sich zusammen mit einem Rad des Fahrzeugs dreht, und einen Kolben, der innerhalb eines Zylinderteils, der auf dem Sattelgehäuse vorgesehen ist, so installiert ist, dass er vorwärts und rückwärts bewegbar ist und eine von dem Paar von Klotzplatten zu der Scheibe hin drückt, hat, ein Spindelteil, das durch die Hinterwand des Sattelgehäuses hindurchgeht und innerhalb des Zylinderteils gedreht wird, ein Mutterteil, das mit dem Spindelteil schraubverbunden ist und sich gemäß der Drehung des Spindelteils vorwärts und rückwärts bewegt, um gegen den Kolben zu drücken oder das Drücken gegen den Kolben freizugeben, einen auf der äußeren Oberfläche des Sattelgehäuses installierten Motor, der die Antriebskraft zum Drehen des Spindelteils erzeugt, und einen Zykloiden-Untersetzer, der die von dem Motor erzeugte Antriebskraft verstärkt und die verstärkte Antriebskraft zu dem Spindelteil überträgt, wobei der Motor, der Zykloiden-Untersetzer und das Spindelteil koaxial in Reihe verbunden sind.
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Der Motor kann ein dünner Motor sein, und der Motor und der Zykloiden-Untersetzer können in einem Motorabdeckgehäuse aufgenommen und an der Hinterwand des Sattelgehäuses installiert sein.
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Der Zykloiden-Untersetzer kann einen exzentrischen Rotator, der mit einer Drehwelle des Motors verbunden ist und die Drehung des Motors exzentrisch überträgt, ein Zykloiden-Zahnrad, das mit mehreren Durchgangslöchern versehen ist, die in einer radialen Richtung im Abstand von der Mitte von diesem angeordnet sind, und das durch den exzentrischen Rotator exzentrisch gedreht wird, wobei der exzentrische Rotator in der Mitte des Zykloiden-Zahnrads installiert ist, ein inneres Zahnrad, das mit der äußeren Oberfläche des Zykloiden-Zahnrads in Eingriff ist und das Zykloiden-Zahnrad durch Drehung der Drehwelle dreht, und Stifte, die jeweils in die mehreren Durchgangslöcher eingesetzt sind und die exzentrische Mitte des Zykloiden-Zahnrads kompensieren, enthalten.
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Das innere Zahnrad kann so an dem Motor befestigt sein, dass es nicht gedreht wird.
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Lager können zwischen dem Zykloiden-Zahnrad und dem exzentrischen Rotator installiert sein.
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Die elektronische Scheibenbremse kann weiterhin enthalten: eine mit den Stiften verbundene Ausgangswelle, die die Drehkraft zu dem Spindelteil überträgt, wobei die Ausgangswelle einen Wellenteil, der mit dem Spindelteil, das durch die Hinterwand des Sattelgehäuses hindurchgegangen ist, schraubverbunden ist, und einen Flanschteil, der von dem Ende der Welle in der radialen Richtung vorsteht, enthalten kann, und Einführungslöcher können in dem Flanschteil an Stellen entsprechend den mehreren Durchgangslöchern ausgebildet und mit den Stiften verbunden sein.
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Das Spindelteil kann enthalten: Eine Spindelwelle mit einer bezeichneten Länge und versehen mit einem Außengewindeteil, der mit dem Mutterteil schraubverbunden ist und auf der äußeren Umfangsfläche von einem Ende der Spindelwelle ausgebildet ist, und einen Flanschteil, der von dem anderen Ende der Spindelwelle in der radialen Richtung vorsteht, und Einführungslöcher können in den Flansch an Stellen entsprechend den mehreren Durchgangslöchern ausgebildet und mit den Stiften verbunden sein.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Diese und/oder andere Aspekte der Erfindung werden ersichtlich und leichter verständlich anhand der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird, von denen:
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1 eine Querschnittsansicht ist, die eine herkömmliche elektronische Scheibenbremse illustriert;
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2 eine Querschnittsansicht ist, die eine elektronische Scheibenbremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert;
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3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht ist, die eine bei der elektronischen Scheibenbremse vorgesehene Betätigungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert;
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4 eine Vorderansicht ist, die einen Zykloiden-Untersetzer illustriert, der bei der elektronischen Scheibenbremse gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;
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5 eine Querschnittsansicht von 3 in einem zusammengesetzten Zustand ist;
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6 eine Querschnittsansicht ist, die eine elektronische Scheibenbremse gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert; und
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7 eine teilweise vergrößerte Ansicht ist, die einen Motor, einen Zykloiden-Untersetzer und ein Spindelteil, die bei der elektronischen Scheibenbremse nach 6 vorgesehen sind, illustriert.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Einzelnen auf die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, die in den begleitenden Zeichnungen illustriert sind, worin gleiche Bezugszahlen sich durchgehend auf gleiche Elemente beziehen. Die in der folgenden Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind solche, die unter Berücksichtigung der Funktionen, die gemäß den Ausführungsbeispielen erhalten werden, definiert sind, und die Definitionen dieser Ausdrücke sollten auf der Grundlage des Gesamtinhalts dieser Beschreibung bestimmt werden. Daher sind die in den Ausführungsbeispielen und den Zeichnungen offenbarten Konfigurationen der vorliegenden Erfindung nur beispielhaft und enthalten nicht den gesamten technischen Geist der Erfindung, und daher ist darauf hinzuweisen, dass die Ausführungsbeispiele in verschiedener Weise modifiziert und geändert werden können.
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2 ist eine Querschnittsansicht, die eine elektronische Scheibenbremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
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Gemäß 2 enthält die elektronische Scheibenbremse 100 eine Scheibe D, die sich zusammen mit einem Rad (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs dreht, einen Träger 110, der mit einem Paar von Klotzplatten 111 und 112 versehen ist, die gegen beide Seitenflächen der Scheibe D drücken, um den Bremsvorgang durchzuführen, ein Sattelgehäuse 120, das mit einem darin installierten Kolben 121 versehen ist und sich vorwärts und rückwärts bewegt, um gegen das Paar von Klotzplatten 111 und 112 zu drücken, eine Betätigungseinheit enthaltend einen Motor 140, der eine Antriebskraft erzeugt, und einen Untersetzer 150, der mit dem Motor 140 verbunden ist, und eine Spindeleinheit 130, die die Drehkraft der Betätigungseinheit in eine geradlinige, hin- und hergehende Bewegung umwandelt, um gegen den Kolben 121 zu drücken.
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Das Paar von Klotzplatten 111 und 112 enthält eine innere Klotzplatte 111, die benachbart des Kolbens 121 angeordnet ist, und eine äußere Klotzplatte 112, die benachbart eines Fingerteils 122, das später beschrieben wird, angeordnet ist. Ein derartiges Paar von Klotzplatten 111 und 112 ist an dem Träger 110 installiert, der so an einem Fahrzeugrahmen installiert ist, dass sie sich vorwärts und rückwärts zu beiden Seitenflächen der Scheibe D hin oder von dieser wegbewegen.
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Ein Zylinder 123, in welchem der Kolben 121 installiert ist, ist in dem hinteren Teil des Sattelgehäuses 120 vorgesehen, und der Fingerteil 122, der abwärts gebogen und einstückig mit dem Zylinder 123 verbunden ist, um die äußere Klotzplatte 112 zu betätigen, ist in dem Vorderteil des Sattelgehäuses 120 vorgesehen. Ein derartiges Sattelgehäuse 120 ist so an dem Träger 110 installiert, dass es in der Druckrichtung des Paares der Klotzplatten 111 und 112 gleitbar ist.
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Der Kolben 121 hat eine zylindrische Form, deren Innenseite wie eine Tasse vertieft ist, und er ist so in den Zylinder 123 eingesetzt, dass er gleitbar ist. Ein derartiger Kolben 121 gleitet durch die axiale Kraft der Spindeleinheit 130, zu der die Drehkraft des Motors 140 übertragen wird, und drückt die innere Klotzplatte 111 zu der Scheibe D hin.
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Die Spindeleinheit 130 dient zum Drücken des Kolbens 121 zu der inneren Klotzplatte 111 hin, wie vorstehend beschrieben ist, und ist versehen mit dem Zylinder 123. Eine derartige Spindeleinheit 130 enthält ein Mutterteil 131, das mit einem Innengewindeteil 131a auf seiner inneren Oberfläche versehen ist, und ein Spindelteil 135, das mit einem Außengewindeteil 135a versehen ist, ist mit dem Innengewindeteil 131a des Mutterteils 131 schraubverbunden.
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Das Spindelteil 135 durchdringt den Zylinder 123 und ist drehbar innerhalb des Zylinders 123 parallel zu der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsrichtung des Mutterteils 131 vorgesehen. Um das Spindelteil 135 zu stützen, sind ein erstes Lager 125 und ein zweites Lager 126 an Positionen, die innerhalb des Zylinders 123 voneinander getrennt sind, installiert. Hier ist das zweite Lager 126 ein Axiallager, das eine in der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsrichtung des Mutterteils 131 während des Bremsens erzeugte und über das Spindelteil 135 übertragene Reaktionskraft aufnimmt. Das Mutterteil 131 ist in einem Kontaktzustand mit dem Kolben 121 vorgesehen.
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Die Betätigungseinheit enthält den Motor 140 und den Untersetzer 150, der mit dem Motor 140 verbunden ist, wie vorstehend beschrieben ist. Die 3 bis 5 illustrieren eine derartige Betätigungseinheit.
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Gemäß den 3 bis 5 enthält der Motor 140 eine Drehwelle 141 und erzeugt eine Antriebskraft, um das Spindelteil 135 der Spindeleinheit 130 zu drehen. Hier wird als der Motor 140 ein dünner Motor (Flachtyp) mit einer axialen Länge, die etwa 100 mm kürzer als die eines allgemeinen Standardmotors ist, verwendet. Dies dient zur Verringerung der Größe der elektronischen Scheibenbremse 100.
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Ein derartiger Motor 140 ist zusammen mit dem Untersetzer 150 innerhalb eines Motorabdeckgehäuses 145 (mit Bezug auf 2) aufgenommen und ist an der Hinterwand des Sattelgehäuses 120 installiert.
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Der Motor 140 ist mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU; nicht gezeigt), die den Motor 140 steuert, verbunden, und somit wird die Betätigung des Motors 140 durch die ECU gesteuert. Beispielsweise steuert die ECU verschiedene Operationen des Motors 140, wie Antreiben, Anhalten, normale Drehung und umgekehrte Drehung des Motors, durch Eingabe von Signalen, die gemäß Anweisungen des Fahrers übertragen werden. Wenn Bremsbetätigungsanweisungen oder Bremsfreigabeanweisungen, die durch einen Fahrer gegeben werden, zu der ECU geführt werden, dreht die ECU den Motor 140 in normaler Richtung oder umgekehrter Richtung. Weiterhin kann die ECU einen Zählsensor zum Zählen der Umdrehungen des Motors 140 oder einen Stromsensor zum Erfassen der Strommenge enthalten und so ausgebildet sein, dass der Motor 140 durch die Drehzahl oder die Strommenge, die durch den Zählsensor oder den Stromsensor erfasst wurden, gesteuert wird. Die Steuerung des Motors 140 durch die ECU ist bekannt und eine detaillierte Beschreibung hiervon wird somit weggelassen.
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Der Untersetzer 150 ist mit der Drehwelle 141 verbunden und dient zum Verstärken der Antriebskraft des Motors 140, und ein Zykloiden-Untersetzer wird als der Untersetzer 150 verwendet gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Nachfolgend bezieht sich der Untersetzer 150 auf den Zykloiden-Untersetzer. Der Zykloiden-Untersetzer 150 enthält einen exzentrischen Rotator 151, der mit der Drehwelle 141 des Motors 140 verbunden ist und sich exzentrisch dreht, ein Zykloiden-Zahnrad 153, das exzentrisch durch den exzentrischen Rotator 151 gedreht wird, ein inneres Zahnrad 155, das mit der äußeren Oberfläche des Zykloiden-Zahnrads 153 in Eingriff ist und das Zykloiden-Zahnrad 153 dreht, und Stifte 156, die jeweils in mehrere in dem Zykloiden-Zahnrad 153 ausgebildete Durchgangslöcher 154 eingeführt sind.
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Ein Loch des exzentrischen Rotators 151, in das die Drehwelle 141 des Motors 140 eingesetzt ist, ist exzentrisch so ausgebildet, dass der exzentrische Rotator 151 exzentrisch gedreht wird.
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Der exzentrische Rotator 151 ist in der Mitte des Zykloiden-Zahnrads 153 installiert, und hierdurch wird das Zykloiden-Zahnrad 153 exzentrisch gedreht. Hier ist der exzentrische Rotator 151 durch Lager 152 mit dem Zykloiden-Zahnrad 153 verbunden. D. h., die Lager 152 sind zwischen dem Zykloiden-Zahnrad 153 und dem exzentrischen Rotator 151 vorgesehen.
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Die mehreren Durchgangslöcher 154 sind in dem Zykloiden-Zahnrad 153 in einer radialen Form im Abstand von der Mitte des Zykloiden-Zahnrads 153 gebildet. Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, sind sechs Durchgangslöcher 154 in gleichmäßigen Abständen in dem Zykloiden-Zahnrad 153 ausgebildet. Hier kann die Anzahl der Durchgangslöcher 154 selektiv erhöht oder verringert werden gemäß der Kapazität der Scheibenbremse 1, und die Stifte 156, die bewirken, dass das Zykloiden-Zahnrad 153 die selbe Exzentrizität wie der exzentrische Rotator 151 hat, um die exzentrische Mitte des Zykloiden-Zahnrads 153 zu kompensieren, sind in die Durchgangslöcher 154 eingeführt.
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Das innere Zahnrad 155 ist mit der selben Zykloiden-Kurve wie das Zahnprofil des Zykloiden-Zahnrads 153 ausgebildet, um mit der äußeren Oberfläche des Zykloiden-Zahnrads 153 in Eingriff zu sein. Das innere Zahnrad 155 ist an dem Motor 140 so befestigt, dass das Zykloiden-Zahnrad gedreht wird, wenn das Zykloiden-Zahnrad 153 exzentrisch gedreht wird.
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Ein Ende des Stifts 156 wird in das Durchgangsloch 154 des Zykloidenzahnrads 153 eingeführt, und das andere Ende des Stifts 156 ist in einem Einführungsloch 159a einer Ausgangswelle 157, die später beschrieben wird, installiert. D. h., die Ausgangswelle 157 ist mit dem Zykloiden-Zahnrad 153 durch die Stifte 156 verbunden, wodurch es gedreht wird. Die Ausgangswelle 157 ist ein mit dem Zykloiden-Zahnrad 153 verbundenes Teil, um die Drehkraft zu dem Spindelteil 135 zu übertragen, und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben.
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Bei einem derartigen Zykloiden-Untersetzer 150 wird, wenn der exzentrische Rotator 151, der mit der Drehwelle 141 des Motors 140 verbunden ist, gedreht wird, das Zykloiden-Zahnrad 153, das mit dem exzentrischen Rotator 151 durch die Lager 152 verbunden ist, innerhalb des inneren Zahnrads 155 gedreht und gemäß einer Differenz zwischen der Anzahl von Zähnen, die auf dem zykloiden Zahnrad 153 gebildet sind, und der Anzahl von Zähnen, die auf dem inneren Zahnrad 155 gebildet sind, gedreht.
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Wenn beispielsweise der exzentrische Rotator 151 das Zykloiden-Zahnrad 153 im Uhrzeigersinn dreht, wird, obgleich das Zykloiden-Zahnrad 153 im Uhrzeigersinn gedreht wird, das mit dem inneren Zahnrad 155 in Eingriff stehende Zykloiden-Zahnrad 153 entlang der inneren Oberfläche des inneren Zahnrads 155 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht.
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Das heißt, die Drehgeschwindigkeit des Zykloiden-Zahnrads 153 ist herabgesetzt und wird ausgegeben, und somit wird eine verringerte Geschwindigkeit über die Ausgangswelle 157 zu dem Spindelteil 135 übertragen. Daher können die Stifte 156 mit den Durchgangslöchern 154 des Zykloiden-Zahnrads 153 verbunden sein, um ein Schütteln aufgrund der Drehung zu kompensieren, und das Spindelteil 135, das die Drehkraft über die mit dem Spindelteil 135 verbundene Ausgangswelle 157 empfangen hat, kann kolinear mit der Drehwelle 142 des Motors 140 gedreht werden.
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Die Ausgangswelle 157 zum Übertragen der Drehkraft des Zykloiden-Untersetzers 150 zu dem Spindelteil 135 enthält einen Wellenteil 158, der mit dem Spindelteil 135 verbunden ist, und einen Flanschteil 159, der von dem Wellenteil 158 in der radialen Richtung vorsteht. Einführungslöcher 159a sind in dem Flanschteil 159 an Stellen entsprechend den Durchgangslöchern 154 ausgebildet. Das heißt, die Stifte 156 sind mit den Einführungslöchern 159a verbunden. Hierdurch bewirken die Stifte 156, dass eine Drehkraft, die von dem Zykloiden-Zahnrad 153 übertragen wird, mit der Drehung des zykloiden Zahnrad 153 so synchronisiert ist, dass die Ausgangswelle 157 kolinear mit der Drehwelle 141 des Motors 140 gedreht werden kann, und die Ausgangswelle 157 überträgt die Drehkraft des Spindelteils 135, das kolinear mit der Ausgangswelle 157 verbunden ist, so, dass das Spindelteil 135 kolinear mit der Drehwelle 141 des Motors 140 gedreht werden kann.
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Die elektronische Scheibenbremse 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die die vorbeschriebene Struktur des Zykloiden-Untersetzers 150 verwendet, erhöht stark ein Kontaktverhältnis zwischen Zahnrädern im Vergleich zur Kombination von herkömmlichen Stirnradgetrieben und hat somit ein höheres Ausgangsdrehmoment erhalten, und hat eine verringerte Dicke im Vergleich zu einer Getriebeanordnung aus Planetenrädern und kann somit die Gesamtlänge der Betätigungseinheit herabsetzen.
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Obgleich dieses Ausführungsbeispiel die Verbindung des Zykloiden-Untersetzers 150 und des Spindelteils 135 durch die Ausgangswelle 157 illustriert, sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht hierauf beschränkt, und das Spindelteil 135 kann direkt mit dem Zykloiden-Untersetzer 150 verbunden sein. Beispielsweise enthält, wie in den 6 und 7 gezeigt ist, eine elektronische Scheibenbremse 200 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Spindeleinheit 230 enthaltend ein Mutterteil 231 und ein Spindelteil 235, das direkt mit dem Zykloiden-Untersetzer 150 verbunden ist. Hier enthält das Spindelteil 235 eine Spindelwelle 236, die mit einem Außengewindeteil 236a versehen ist, der auf der äußeren Umfangsfläche von dieser ausgebildet ist, und einen Flanschteil 237, der von einem Ende der Spindelwelle 236 in radialer Richtung vorsteht. Einführungslöcher 238 sind in dem Flanschteil 237 an Stellen entsprechend den Durchgangslöchern 154, die in dem Zykloiden-Zahnrad 153 ausgebildet sind, ausgebildet. Das heißt, die Spindelwelle 236 des Spindelteils 235 ist mit einem Innengewindeteil 231a, der auf der inneren Umfangsfläche des Mutterteils 231 ausgebildet ist, schraubverbunden, und der Flanschteil 237 ist auf der Außenseite der Hinterwand des Sattelgehäuses 120 vorgesehen und mit den Stiften 156 des Untersetzers 150 verbunden.
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Genauer gesagt, das andere Ende von jedem der Stifte 156 ist mit jedem der Einführungslöcher 238, die in dem Flanschteil 257 ausgebildet sind, verbunden. Hierdurch bewirken, wie vorstehend beschrieben ist, die Stifte 156, dass die von dem Zykloiden-Zahnrad 153 übertragene Drehkraft mit der Drehung des Zykloiden-Zahnrads 153 synchronisiert ist, und somit kann das Spindelteil 235 kolinear mit der Drehwelle 141 des Motors 140 gedreht werden.
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Nachfolgend wird der Bremsvorgang der vorbeschriebenen elektronischen Scheibenbremse beschrieben.
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Zuerst wird, wenn ein Fahrer eines Fahrzeugs eine Steuervorrichtung (nicht gezeigt) betätigt, beispielsweise einen Parkschalter (nicht gezeigt) unter der Bedingung, dass die zwei Klotzplatten 111 und 112 von beiden Seiten der Scheibe D getrennt sind (Bremse ist gelöst), der Motor 140 gedreht, um eine Antriebskraft gemäß einem Signal von der Steuervorrichtung zu erzeugen. Das heißt, der Zykloiden-Untersetzer 150 wird, wenn er eine Drehkraft von der Drehwelle 141 des Motors 140 erhalten hat, exzentrisch gedreht, um eine Geschwindigkeitsherabsetzung zu erzielen und dann überträgt die Ausgangswelle 157, die mit dem Zykloiden-Untersetzer 150 verbunden ist, die Drehkraft zu dem Spindelteil 135. Hier kann das Spindelteil 235 direkt mit dem Zykloiden-Untersetzer 150 verbunden sein, um die Drehkraft zu empfangen. Das heißt, dass Spindelteil 135 oder 235 verstärkt das Drehmoment des Motors 140 so viel wie das Untersetzungsverhältnis des Zykloiden-Zahnrads 153 beträgt, und erzeugt somit ein Ausgangsdrehmoment. Daher schiebt, wenn das Mutterteil 131 oder 231, das vorwärts und rückwärts bewegbar mit dem Spindelteil 135 oder 235 verbunden ist, den Kolben 121 bewegt und gegen ihn drückt, der Kolben 121 die innere Klotzplatte 111 zu der Scheibe D hin, und das Sattelgehäuse 120 gleitet und drückt die äußere Klotzplatte 112 gegen die Scheibe D, wodurch der Bremsvorgang durchgeführt wird.
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Wenn andererseits die Bremskraft freigegeben wird, wird das Spindelteil 135 oder 235 in der zu der Richtung während des Bremsens entgegengesetzten Richtung gedreht, bewegt sich das Mutterteil 131 oder 231 in seine Ausgangsposition, und die zwei Klotzplatten 111 und 112 werden von beiden Seiten der Scheibe D getrennt und in ihre Anfangspositionen zurückgeführt.
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Folglich ist eine Struktur zum Übertragen der Antriebskraft des Motors 140 zu dem Spindelteil 135 oder 235 unter der Bedingung, dass die Antriebskraft durch den Zykloiden-Untersetzer 150 verstärkt wird, in einer seriellen Weise verbunden, und somit kann die Gesamtgröße der elektronischen Scheibenbremse im Vergleich zu der herkömmlichen elektronischen Scheibenbremse verringert werden. Daher hat die elektronische Scheibenbremse ein herabgesetztes Gewicht, ist leicht zu installieren, verbessert die Ausnutzung eines Raums für die Installierung der elektronischen Scheibenbremse, und kann somit leicht installiert werden ungeachtet der Fahrzeuggröße. Weiterhin kann die elektronische Scheibenbremse das während des Bremsens erzeugte Bremsgeräusch minimieren mittels einer Getriebeanordnungsstruktur vom seriellen Typ.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, verwendet eine elektronische Scheibenbremse einen Zykloiden-Untersetzer, verbindet ein Spindelteil direkt mit dem Zykloiden-Untersetzer in Reihe, und verwendet einen dünnen Motor als einen Motor einer Betätigungseinheit, die die Bremskraft erzeugt, wodurch die Gesamtlänge minimiert wird. Daher kann die elektronische Scheibenbremse eine kompakte Verbindungsstruktur vorsehen und die Raumausnutzung verbessern, wodurch sie ungeachtet der Fahrzeugkapazität installiert werden kann. Das heißt, die elektronische Scheibenbremse kann die Größen (Volumen) von unnötigem Zylinder und Träger verringern und kann somit ein herabgesetztes Gewicht haben.
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Weiterhin kann die elektronische Scheibenbremse eine hohe Geschwindigkeitsherabsetzung erzielen durch den Zykloiden-Untersetzer, die Länge des Zykloiden-Untersetzers minimieren und das Betriebsgeräusch während des Bremsens stark reduzieren im Vergleich zu einer herkömmlichen Mehrstufen-Getriebeanordnung.
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Obgleich wenige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist für den Fachmann augenscheinlich, dass Änderungen bei diesen Ausführungsbeispielen vorgenommen werden können, ohne die Prinzipien und den Geist der Erfindung zu verlassen, deren Bereich in den Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist.
