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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, die in der Lage ist, eine Kupplungsstruktur, die ein Drehmoment zusammen mit einer Antriebskraft eines Motors zu einem Getriebebereich in einer seriellen Weise überträgt, zu vereinfachen.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Im Allgemeinen sind Parkbremsvorrichtungen Vorrichtung zum Anhalten von Fahrzeugen derart, dass sie sich nicht bewegen, wenn die Fahrzeuge geparkt werden, und dazu dienen, Räder der Fahrzeuge festzuhalten, so dass sie sich nicht drehen.
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In jüngerer Zeit wird ein EPB(elektronisches Parkbremsen)-System verwendet, um die Betätigung einer Parkbremse elektronisch zu steuern. Ein derartiges EPB-System ist an einer typischen Scheibenbremse befestigt und führt eine Parkbremsfunktion durch. Hier sind EPB-Systeme in einen Kabelziehtyp, einen Motor-auf-Sattel-Typ und einen hydraulischen Parkbremstyp klassifiziert.
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1 ist eine Ansicht, die schematisch 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 auf beiden Seiten der Scheibe D so angeordnet sind, dass sie gegen die Scheibe D drücken, ein Sattelgehäuse 20, das gleitbar auf dem Träger 10 installiert und mit einem Kolben 21 ausgestattet ist, der bewegbar darin angebracht ist, um gegen das Paar von Klotzplatten 11 und 12 zu drücken, einen Motor 60 zum Erzeugen einer Antriebskraft, einen Untersetzer 40 zum Verstärken der von dem Motor 60 erzeugten Antriebskraft, eine Getriebeanordnung 50 zum Übertragen der Antriebskraft des Motors 60 zu dem Untersetzer 40, und eine Druckvorrichtung 30 zum Übertragen der Drehkraft des Motors 60 von dem Untersetzer 40 zu dem Kolben 21.
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Das Paar von Klotzplatten 11 und 12 ist klassifiziert in eine innere Klotzplatte 11, die an den Kolben 21 angrenzt, und eine äußere Klotzplatte 12, die sich gegenüber der inneren Klotzplatte 11 befindet.
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Das Sattelgehäuse 20 ist auf einer Seite mit einem Zylinder 23 versehen, und der Kolben 21, der die innere Klotzplatte 11 gegen die Scheibe D drückt, ist in dem Zylinder 23 befestigt. Die andere Seite des Sattelgehäuses 20 ist mit einem Fingerbereich 22 versehen, der abwärts gebogen und einstückig mit dem Zylinder 23 verbunden ist, so dass der Fingerbereich 22 die äußere Klotzplate 12 zusammen mit dem Gleiten des Sattelgehäuses 20 gegen die Scheibe D drückt.
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Der Träger 10 ist an einem Fahrzeugkörper befestigt und führt das Paar von Klotzplatten 11 und 12 derart, dass diese vorwärts oder rückwärts zu der Scheibe D hin oder von dieser weg ohne Trennung des Paares von Klotzplatten 11 und 12 bewegt werden.
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Der Kolben 21 drückt während eines Bremsvorgangs die innere Klotzplatte 11 gegen die Scheibe D, während er durch den Antrieb des Motors 60 geradlinig hin- und herbewegt wird. Die Antriebskraft des Motors 60 wird durch die Getriebeanordnung 50 zu dem Untersetzer 40 übertragen und wird dann in einem Zustand, in welchem die Antriebskraft durch den Untersetzer 40 verstärkt wird, durch die Druckvorrichtung 30 zu dem Kolben 21 übertragen.
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Die Druckvorrichtung 30 dient zum Drücken des Kolbens 21 gegen die innere Klotzplatte 11, wie vorstehend beschrieben ist. Eine derartige Druckvorrichtung 30 enthält ein Spindelteil 35, das mit einer Drehwelle eines Trägers 47 des später zu beschreibenden Untersetzers 40 schraubgekoppelt ist und die Drehkraft des Motors 60 empfängt, und ein Mutterteil 31, das mit dem Spindelteil 35 schraubgekoppelt ist, um gegen den Kolben 21 zu drücken. In diesem Fall ist ein Lager 25 zum Tragen des Spindelteils 35 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 Zwischenritzel 52, das das Antriebszahnrad 51 und das angetriebene Zahnrad 54 verbindet. Das heißt, die bei der Drehung der Welle 61 erzeugte Drehkraft des Motors 60 wird durch das Zwischenritzel 52, das zwischen dem Antriebszahnrad 51 und dem angetriebenen Zahnrad 54 in Eingriff ist, zu dem angetriebenen Zahnrad 54 übertragen.
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Der Untersetzer ist aus einem zweistufigen Planetengetriebe gebildet. Das heißt, der Untersetzer 40 enthält eine erste Untersetzungseinheit, eine zweite Untersetzungseinheit und ein inneres Zahnrad 44.
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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 um das erste Sonnenrad 41 herum so angeordnet sind, dass sie in Eingriff mit dem ersten Sonnenrad 41 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 in Eingriff mit dem zweiten Sonnenrad 45 sind, und einen zweiten Träger 47, der mit Wellen 46a der zweiten Planetenräder 46 verbunden ist. Eine Drehwelle des zweiten Trägers 47 ist mit der Druckvorrichtung 30 verbunden. Hier sind die ersten und die zweiten Planetenräder 42 und 46 in Eingriff mit dem inneren Zahnrad 44, das an der Außenseite hiervon befestigt ist.
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Das heißt, bei der vorbeschriebenen elektronischen Scheibenbremse 1 wird die durch den Betrieb des Motors 60 erzeugte Drehkraft durch die Getriebeanordnung 50 zu dem Untersetzer 40 übertragen, mit der Folge, dass, wenn das erste Sonnenrad 41 sich dreht, die mit dem festen inneren Zahnrad 44 in Eingriff stehenden ersten Planetenräder 42 umlaufen und der Umlauf der ersten Planetenräder 42 über den ersten Träger 43 zu der zweiten Untersetzungseinheit übertragen wird. Weiterhin überträgt die zweite Untersetzungseinheit die Drehkraft in gleicher Weise wie die erste Untersetzungseinheit zu dem Spindelteil 35, wodurch das Spindelteil 35 mit reduzierter Geschwindigkeit gedreht wird. Wenn sich das Spindelteil 35 dreht, bewegt sich das Mutterteil 31 axial und drückt gegen den Kolben 21, wodurch das Bremsen durchgeführt wird.
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Jedoch hat die vorbeschriebene elektronische Scheibenbremse 1 eine Struktur, bei der die Antriebskraft des Motors 60 zuerst durch die Getriebeanordnung 50 verringert und schließlich ein zweites Mal durch den Untersetzer 40 in der Form eines zweistufigen Planetengetriebes verringert wird, um eine Bremskraft durch Umwandeln einer Drehkraft in eine geradlinige Kraft durch die Druckvorrichtung 30 zu erzeugen, d. h. eine Energieübertragungsstruktur vom U-Typ. Daher nimmt, wenn die elektronische Scheibenbremse installiert ist, die Größe des Zylinders 23, des Trägers 10 und einer Energieübertragungseinheit (zum Beispiel eines Motors, einer Getriebeanordnung und eines Untersetzers) zu, und somit kann die elektronische Scheibenbremse 1 dahingehend beschränkt sein, dass sie nur in mittelgroßen oder größeren Fahrzeugen installiert sein kann.
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Weiterhin kann aufgrund der Verwendung des Mehrstufengetriebes die elektronische Scheibenbremse in Bezug auf das Betriebsgeräusch während des Bremsens nachteilig sein. Demgemäß wurden verschiedene Forschungs- und Entwicklungsarbeiten durchgeführt, um die Ausnutzung eines Installationsraums für eine elektronische Scheibenbremse, die durch Verwendung eines Motors automatisch betrieben wird, 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 das Betriebsgeräusch verringert und wirksam betätigt wird, während sie ein verkleinertes Volumen hat, durch Verbesserung der Strukturen von jeweiligen Komponenten, wie eines Motors zur Erzeugung einer Antriebskraft, der Getriebe zum Übertragen der Antriebskraft und eines Untersetzers zum Reduzieren der Drehkraft und einer Verbindungsstruktur zwischen den Komponenten.
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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 Ausüben der Erfindung erfahren werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine elektronische Scheibenbremse einen Träger, auf dem ein Paar von Klotzplatten bewegbar befestigt ist, ein Sattelgehäuse, das gleitbar auf dem Träger installiert und mit einem Zylinder mit einem darin bewegbar befestigten Kolben versehen ist, eine innerhalb des Zylinders installierte Druckvorrichtung, welche Druckvorrichtung eine Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung umwandelt, um gegen den Kolben zu drücken und diesen freizugeben, und welche Druckvorrichtung einen Ausgangskeil hat, der durch Durchdringen einer Rückwand des Sattelgehäuses vorsteht, einen auf einer äußeren Oberfläche des Sattelgehäuses befestigten Motor, um eine Antriebskraft zu erzeugen, einer mit einer Drehwelle des Motors gekoppelten Untersetzer, um die Antriebskraft zu verstärken, und eine zwischen dem Untersetzer und der Druckvorrichtung angeordnete Kupplung zum Übertragen der verstärkten Antriebskraft zu der Druckvorrichtung, wobei der Motor, der Untersetzer und die Druckvorrichtung koaxial in Reihe verbunden sind.
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Der Motor kann enthalten: ein mit einem Aufnahmeraum ausgebildetes Gehäuse, einen in dem Gehäuse vorgesehenen Rotor, Magnete, die entlang einer äußeren Umfangsfläche des Rotors in einem vorbestimmten Abstand befestigt sind, eine Drehwelle, die mit einer Mitte des Rotors gekoppelt ist, ein zwischen dem Gehäuse und der Drehwelle so befestigtes Lager, dass die Drehwelle drehbar getragen wird, und einen Stator, der in einem vorbestimmten Abstand von der äußeren Umfangsfläche des Rotors angeordnet ist, um den Rotor zu umschließen, und um den Spulen gewickelt sind, um relativ zu dem Rotor eine Drehantriebskraft zu erzeugen.
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Der Untersetzer und die Kupplung können in dem Aufnahmeraum des Gehäuses aufgenommen sein.
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Der Untersetzer kann enthalten: ein exzentrisches Teil, das mit der Drehwelle des Motors verbunden ist, um deren Drehung exzentrisch zu übertragen, ein inneres Zahnrad, in welchem das exzentrische Teil in einer Mitte hiervon derart befestigt ist, dass das innere Zahnrad durch das exzentrische Teil exzentrisch gedreht wird, und ein äußeres Zahnrad mit einem Durchmesser, der größer als das innere Zahnrad ist, wobei eine innere Oberfläche des äußeren Zahnrads mit einer äußeren Oberfläche des inneren Zahnrads derart in Eingriff ist, dass das durch die Drehwelle gedrehte innere Zahnrad umläuft und sich dreht.
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Der Untersetzer kann eine Zahnform haben, bei der auf der inneren Oberfläche des äußeren Zahnrads gebildete Zähne in Eingriff mit den auf der äußeren Oberfläche des inneren Zahnrads gebildeten Zähnen sind, und die Anzahl der Zähne des inneren Zahnrads kann kleiner als die Anzahl der Zähne des äußeren Zahnrads sein.
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Das äußere Zahnrad kann so an dem Motor befestigt sein, dass eine Drehung des äußeren Zahnrads verhindert wird.
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Das exzentrische Teil kann ein exzentrisches Lager mit einer exzentrischen Mitte sein, mit dem die Drehwelle gekoppelt ist.
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Ein anderes exzentrisches Teil gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine exzentrische Welle, die gegenüber einer Mitte der Drehwelle exzentrisch ist, und ein Kopplungslager mit einer Mitte, an die die exzentrische Welle angepasst ist, enthalten.
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Die Kopplung kann eine zylindrische Form mit einer vorbestimmten Dicke haben, die Kopplung kann an einer ihrer Oberflächen mit einer ersten Kopplungsnut ausgebildet sein, in die ein Eingangsteil eingesetzt wird, während sie an ihrer anderen Oberfläche mit einer zweiten Kopplungsnut ausgebildet ist, in die der Ausgangskeil eingesetzt ist, und die erste und die zweite Kopplungsnut können in der Form eines rechteckigen Schlitzes ausgebildet sein.
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Die erste und die zweite Kopplungsnut können senkrecht zueinander ausgebildet sein.
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Jeweils der Ausgangskeil und der Eingangskeil können eine rechteckige Form haben.
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Der Eingangskeil kann in einer Längsrichtung der ersten Kopplungsnut bewegt werden, um ein Drehmoment zu der Kopplung zu übertragen, und die Kopplung kann in einer Längsrichtung der zweiten Kopplungsnut mit Bezug auf den Ausgangskeil bewegt werden, um nur Drehmoment zu dem Ausgangskeil zu übertragen.
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Die Druckvorrichtung kann enthalten: ein Spindelteil mit einem Seitenbereich, der sich innerhalb des Zylinders befindet und an einer äußeren Umfangsfläche hiervon mit Gewinde ausgebildet ist, und dem anderen Seitenbereich, in welchem der Ausgangskeil an einem durch Durchdringen der Rückwand des Sattelgehäuses definierten Spitzenbereich ausgebildet ist, und ein Mutterteil, das mit dem Spindelteil schraubgekoppelt ist und sich in Abhängigkeit von der Drehung des Spindelteils vorwärts und rückwärts bewegt, um gegen den Kolben zu drücken und diesen freizugeben.
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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 einen in der elektronischen Scheibenbremse gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Untersetzer illustriert;
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4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht ist, die eine andere Form eines in der elektronischen Scheibenbremse gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Untersetzers illustriert;
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5 eine perspektivische Ansicht ist, die eine in der elektronischen Scheibenbremse gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehene Kopplung illustriert; und
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6 eine Bezugsansicht zum Erläutern eines Zustands ist, in welchem ein Drehmoment durch die Kopplung der elektronischen Scheibenbremse gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung übertragen wird.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Einzelnen Bezug auf die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung genommen, die in den begleitenden Zeichnungen illustriert sind, wobei sich gleiche Bezugszahlen durchgehend auf gleiche Elemente beziehen.
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2 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Konfiguration einer elektronischen 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 so angeordnet sind, dass sie gegen beide Seitenflächen der Scheibe D drücken, um das Bremsen durchzuführen, ein Sattelgehäuse 120, das mit einem Kolben 121 ausgestattet ist, der darin bewegbar befestigt ist, um gegen das Paar von Klotzplatten 111 und 112 zu drücken, eine Druckvorrichtung 130, die eine Drehkraft in eine geradlinige Hin- und Herbewegung umwandelt, um gegen den Kolben 121 zu drücken, einen Motor 140, um eine Antriebskraft zu erzeugen, einen Untersetzer 150, der mit dem Motor 140 verbunden ist, und eine Kupplung 160, die zwischen dem Untersetzer 150 und der Druckvorrichtung 130 angeordnet ist, um die verstärkte Antriebskraft zu der Druckvorrichtung zu übertragen.
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Das Paar von Klotzplatten 111 und 112 ist in eine innere Klotzplatte 111, die so angeordnet ist, dass sie an den Kolben 121 anstößt, und eine äußere Klotzplatte 112, die so angeordnet ist, dass sie an einem später zu beschreibenden Fingerbereich 122 anstößt, klassifiziert. Das Paar von Klotzplatten 111 und 112 ist bewegbar so an dem an dem Fahrzeugkörper befestigten Träger 110 angebracht, dass sich diese vorwärts und rückwärts zu beiden Seitenflächen der Scheibe D hin oder von diesen weg bewegen. Das Sattelgehäuse 120 ist auch an dem Träger 110 so befestigt, dass es in einer Richtung des Drückens gegen das Paar von Klotzplatten 111 und 112 gleitbar ist.
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Das Sattelgehäuse 120 ist an seinem hinteren Ende mit einem Zylinder 123 versehen, der mit dem Kolben 121 ausgestattet ist. Der Fingerbereich 122, der abwärts gebogen ist, um die äußere Klotzplatte 112 zu betätigen, ist auf der Vorderseite des Sattelgehäuses 120 vorgesehen und einstückig mit dem Zylinder 123 ausgebildet.
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Der Kolben 121 hat eine zylindrische Form, wobei seine Innenseite wie eine Tasse vertieft ist, und er ist so in den Zylinder 123 eingesetzt, dass er gleitbar ist. Dieser Kolben 121 drückt die innere Klotzplatte 111 gegen die Scheibe D durch axiale Kraft der Druckvorrichtung 130, die die Drehkraft des Motors 140 empfängt.
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Das Sattelgehäuse 120 ist mit einer Ölöffnung 128 ausgebildet, durch die Bremsöl so eingeführt wird, dass ein hydraulischer Druck zum Bremsen innerhalb des Zylinders 123 ausgeübt wird. Ein Abdichtteil 129 zum Verhindern eines Entweichens von Öl ist zwischen einer äußeren Oberfläche des Kolbens 121 und einer inneren Oberfläche des Zylinders 123 angeordnet.
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Demgemäß bewegt sich, wenn der hydraulische Druck zum Bremsen innerhalb des Zylinders 123 ausgeübt wird, der Kolben 121 vorwärts zu der inneren Klotzplatte 111 hin, um gegen die innere Klotzplatte 111 zu drücken, und das Sattelgehäuse 120 bewegt sich in einer Richtung entgegengesetzt zum Kolben 121, so dass der Fingerbereich 122 gegen die äußere Klotzplatte 112 drückt, wodurch ein Bremsen der Scheibe D durchgeführt wird.
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In der elektronischen Scheibenbremse 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegende Erfindung kann eine Parkfunktion durch Bremsen der Scheibe D für den Zweck des Parkens realisiert werden.
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Die Druckvorrichtung 130 dient zum Drücken des Kolbens 121 gegen die innere Klotzplatte 111, wie vorstehend beschrieben ist, und ist innerhalb des Zylinders 123 angeordnet. Eine derartige Druckvorrichtung 130 enthält ein Mutterteil 131, das an seiner Innenfläche mit einem Innengewindebereich 131a ausgebildet ist, und ein Spindelteil 135, das mit einem Außengewindebereich 135a ausgebildet ist, der mit dem Innengewindebereich 131a des Mutterteils 131 schraubgekoppelt ist.
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Das Spindelteil 135 durchdringt den Zylinder 123 und ist innerhalb des Zylinders 123 parallel zu einer Richtung, in der sich das Mutterteil 131 vorwärts und rückwärts bewegt, drehbar angeordnet. In diesem Fall ist die andere Seite des Spindelteils 135, das heißt ein Spitzenbereich des Spindelteils 135, der durch Durchdringen des Zylinders 123 vorsteht, mit einem Ausgangskeil 136 ausgebildet, der mit der später zu beschreibenden Kupplung 160 gekoppelt ist. Der Ausgangskeil 136 hat eine rechteckige Form und empfängt eine Drehkraft durch die Kupplung 160. Dies wird später im Einzelnen beschrieben.
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Um das Spindelteil 135 zu stützen, ist der Zylinder 123 mit einem ersten Lager 125 und einem zweiten Lager 126 versehen, die einen gegenseitigen Abstand aufweisen. Hier ist das zweite Lager 126 ein Axiallager, das eine Reaktionskraft empfängt, die in der Richtung erzeugt wird, in der sich das Mutterteil 131 während des Bremsens vorwärts und rückwärts bewegt, und die durch das Spindelteil 135 übertragen wird. Das Mutterteil 131 ist in einem Kontaktzustand mit dem Kolben 121 angeordnet.
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Der Motor 140 ist ein elektrischer Motor, der einen Rotor 143 zum Drehen einer Drehwelle 141 und einen Stator 144 enthält, und er erzeugt eine Antriebskraft zum Drehen des Spindelteils 135 der Druckvorrichtung 130. Dieser Motor 140 enthält ein Gehäuse 142, das mit einem Aufnahmeraum ausgebildet ist, einen Rotor 143, der innerhalb des Gehäuses 142 angeordnet ist, in welchem mehrere Magnete (nicht gezeigt) an ringförmigen Jochen in einem vorbestimmten Abstand entlang einer äußeren Umfangsfläche des Rotors befestigt sind, und der in seiner Mitte mit einer Drehwelle 141 gekoppelt ist, ein Lager 145, das zwischen dem Gehäuse 142 und der Drehwelle 141 so befestigt ist, dass es die Drehwelle 141 drehbar stützt, und einen Stator 144, der einen vorbestimmten Abstand von der äußeren Umfangsfläche des Rotors 143 hat, um den Rotor 143 zu umschließen, und um den Spulen (nicht gezeigt) so gewickelt sind, dass eine Drehantriebskraft relativ zu dem Rotor 143 erzeugt wird. Wenn den Spulen des Stators 144 Energie zugeführt wird, wirken eine Abstoßungskraft und eine Anziehungskraft zwischen den Magneten und den Spulen, so dass sich die Drehwelle 141 zusammen mit dem Rotor 143 dreht.
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Der Motor 140 ist mit einer ECU (elektronischen Steuereinheit; nicht gezeigt) verbunden, um den Motor 140 zu steuern, und somit wird die Betätigung des Motors 140 gesteuert. Beispielsweise steuert die ECU verschiedene Operationen des Motors 140, wie Antreiben, Anhalten, normale Drehung und umgekehrte Drehung des Motors 140, durch gemäß Fahreranweisungen übertragene Eingangssignale. Wenn durch einen Fahrer Bremsbetätigungsanweisungen oder Bremsfreigabeanweisungen zu der ECU geliefert werden, bewirkt die ECU, dass der Motor 140 in normaler Richtung oder in Rückwärtsrichtung gedreht wird. Weiterhin kann die ECU einen Zählsensor, um die Umdrehungen des Motors 140 zu messen, oder einen Stromsensor, um die Größe des Stroms zu erfassen, enthalten und den Motor 140 auf der Grundlage der Umdrehungen oder der Stromgröße, die von dem Zählsensor oder dem Stromsensor erfasst wurden, steuern. Da das Steuern des Motors 140 durch die ECU im Stand der Technik bekannt ist, wird eine detaillierte Beschreibung hiervon weggelassen.
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Ein derartiger Motor 140 ist an einer hinteren Wand des Sattelgehäuses 120 zusammen mit dem Untersetzer 150 und der Kupplung 160, die später beschrieben werden und in dem Aufnahmeraum des Gehäuses 142 aufgenommen sind, installiert.
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Der Untersetzer 150 ist mit der Drehwelle 141 verbunden, um die Antriebskraft des Motors zu verstärken, und eine Ausbildung von diesem ist in 3 gezeigt.
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Gemäß den 2 und 3 enthält der Untersetzer 150 ein exzentrisches Teil 151, das mit der Drehwelle 141 des Motors 140 verbunden ist, um eine Drehung von diesem exzentrisch zu übertragen, ein inneres Zahnrad 153, in welchem das exzentrische Teil 151 in seiner Mitte derart befestigt ist, dass das innere Zahnrad 153 durch das exzentrische Teil 151 exzentrisch gedreht wird, und ein äußeres Zahnrad 155, das mit einer äußeren Umfangsfläche des inneren Zahnrads 153 derart in Eingriff ist, dass das innere Zahnrad 153 umläuft und sich dreht.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält das exzentrische Teil 151 eine exzentrische Welle 151a, die exzentrisch gegenüber der Mitte der Drehwelle 141 des Motors 140 derart ist, dass sich das innere Zahnrad 153 exzentrisch dreht, und ein Kopplungslager 151b mit einer Mitte, an die die exzentrische Welle 151a angepasst ist. Das heißt, wenn eine Drehkraft von der Drehwelle 141 des Motors 140 übertragen wird, empfängt das in der Mitte des inneren Zahnrads 153 befestigte Kopplungslager 151b die exzentrische Drehkraft durch die exzentrische Welle 151a, wodurch es sich exzentrisch dreht. In diesem Fall kann die exzentrische Welle 151a einstückig mit der Drehwelle 141 ausgebildet sein.
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Das vorgenannte exzentrische Teil 151 ist ein Beispiel für eine Konfiguration, bei der eine Drehkraft exzentrisch übertragen wird, um das innere Zahnrad 153 exzentrisch zu drehen, und das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel kann, wenn das innere Zahnrad 153 ausgebildet ist, sich exzentrisch zu drehen, jede beliebige Konfiguration vorgesehen sein. Wie in 4 gezeigt ist, ist ein exzentrisches Teil 151' eines Untersetzers 150' gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in der Mitte eines inneren Zahnrads 153 befestigt und kann aus einem exzentrischen Lager 151' gebildet sein, das ein exzentrisches Loch hat, in das die Drehwelle 141 des Motors 140 eingefügt und mit diesem gekoppelt ist. Somit dreht sich das innere Zahnrad 153 exzentrisch durch das die Drehkraft empfangende exzentrische Lager 151'.
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Das heißt, gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung dreht sich das innere Zahnrad 153 durch das exzentrische Teil 151 oder 151' exzentrisch und ist an seiner äußeren Umfangsfläche mit Zähnen ausgebildet. Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, ist die Mitte des inneren Zahnrads 153 mit einem Eingangskeil 156 versehen, der vorsteht, um mit der Kupplung 160 gekoppelt zu sein. Der Eingangskeil 156 hat eine rechteckige Form und dient zum Übersetzen und Übertragen der Drehkraft durch die Kupplung 160. Dies wird nachfolgend im Einzelnen wieder beschrieben.
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Das äußere Zahnrad 155 hat einen größeren Durchmesser als das innere Zahnrad 153 und ist an dem Gehäuse 142 des Motors 140 so befestigt, dass das äußere Zahnrad 155 an seiner inneren Umfangsfläche mit der äußeren Umfangsfläche des inneren Zahnrads in Eingriff ist, um während der exzentrischen Drehung des inneren Zahnrads 153 umzulaufen und sich zu drehen. Dieses äußere Zahnrad 155 hat eine Zahnform, bei der an der inneren Umfangsfläche des äußeren Zahnrads gebildete Zähne mit den an der äußeren Umfangsfläche des inneren Zahnrads gebildeten Zähnen in Eingriff sind. In diesem Fall ist die Anzahl der Zähne des inneren Zahnrads 153 kleiner als die des äußeren Zahnrads 155. Demgemäß nehmen die Herabsetzung der Geschwindigkeit und des Drehmoments des Motors zu bei einer Geschwindigkeit entsprechend einem Untersetzungsverhältnis, das durch eine Differenz zwischen der jeweiligen Anzahl der Zähne des inneren und des äußeren Zahnrads erzeugt wird, wodurch eine Drehkraft übertragen wird.
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Bei einem derartigen Untersetzer 150 oder 150' dreht sich, wenn das mit der Drehwelle 141 des Motors 140 verbundene exzentrische Teil 151 oder 151' sich exzentrisch dreht, das innere Zahnrad 153 in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Anzahl der Zähne des inneren Zahnrads 153 und der Anzahl der Zähne des äußeren Zahnrads 155, während es innerhalb des äußeren Zahnrads 155 umläuft. Beispielsweise dreht sich in dem Fall der Drehung des inneren Zahnrads 153 im Uhrzeigersinn durch Verwendung des exzentrischen Teils 151 oder 151, obgleich das innere Zahnrad 153 selbst im Uhrzeigersinn umläuft, das innere Zahnrad 153 entgegen dem Uhrzeigersinn entlang der inneren Umfangsfläche des äußeren Zahnrads 155 aufgrund des Eingriffs mit dem äußeren Zahnrad 155. Das heißt, da das Drehmoment des inneren Zahnrads 153 eine Umdrehungsgeschwindigkeit ist, die herabgesetzt und ausgegeben wird, wird die herabgesetzte Geschwindigkeit durch die Kupplung 160 zu dem Spindelteil 135 übertragen.
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Um die herabgesetzte Antriebskraft zu dem Spindelteil 135 zu übertragen, ist die Kupplung 160 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen. Wie in 5 gezeigt ist, hat die Kupplung 160 eine zylindrische Form von vorbestimmter Dicke, und eine Oberfläche und die andere Oberfläche der Kupplung 160 sind mit einer ersten und einer zweiten Kupplungsnut 161 und 162 jeweils in der Form eines rechteckigen Schlitzes ausgebildet. In diesem Fall sind die erste und die zweite Kupplungsnut 161 und 162 senkrecht zueinander ausgebildet. Zusätzlich sind der Eingangskeil 156 und der Ausgangskeil 136 in die erste bzw. zweite Kupplungsnut 161 und 162 eingesetzt. Beispielsweise ist, wie in 2 gezeigt ist, der Eingangskeil 156 in die erste Kupplungsnut 161 eingesetzt, und der Ausgangskeil 136 ist in die zweite Kupplungsnut 162 eingesetzt. Der rechteckige Eingangskeil 156 ist in die erste Kupplungsnut 161 eingesetzt und bewegt sich in einer Längsrichtung der ersten Kupplungsnut 161, und die Kupplung 160 bewegt sich in einer Längsrichtung der zweiten Kupplungsnut 162 mit Bezug auf den Ausgangskeil 136 (siehe 6). Das heißt, um nur eine von dem Untersetzer 150 ausgegebene Drehkraft durch die Kupplung 160 zu dem Spindelteil 135 zu übertragen, haben jeweils die erste und die zweite Kupplungsnut 161 und 162 eine längliche Lochform.
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Im Folgenden wird eine detaillierte Beschreibung mit Bezug auf einen Betriebszustand gegeben, in welchem die Drehkraft des Untersetzers 150 oder 150' durch die Kupplung 160 zu dem Spindelteil 135 übertragen wird.
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Zuerst befinden sich der Eingangskeil 156, der in der Mitte des umlaufenden und sich drehenden inneren Zahnrads 153 angeordnet ist, und der Ausgangskeil 136 des Spindelteils 135 in der Mitte, d. h. in der Mitte jeweils der ersten und der zweiten Kupplungsnut 161 und 162. Somit bewegt sich, wenn sich das innere Zahnrad 153 dreht, das heißt, der Eingangskeil 156 sich in der Längsrichtung der ersten Kupplungsnut 161 beispielsweise in der Abwärtsrichtung bewegt, die Kupplung 160 in der Längsrichtung der zweiten Kupplungsnut 162 mit Bezug auf den Ausgangskeil 136 in der Weise, dass sich der Ausgangskeil 136 in der rechten Richtung befindet.
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Zusätzlich bewegt sich zusammen mit der exzentrischen Drehung des Innenzahnrads 153 der Eingangskeil 156 wieder in der Aufwärtsrichtung durch die Mitte der ersten Kupplungsnut 161, und die Kupplung 160 bewegt sich in der Längsrichtung der zweiten Kupplungsnut 162 mit Bezug auf den Ausgangskeil 136 derart, dass der Ausgangskeil 136 sich in der linken Richtung befindet.
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Durch die Wiederholung der vorbeschriebenen Bewegung wird der Eingangskeil 156 des inneren Zahnrads 153 in der Längsrichtung der ersten Kupplungsnut 161 verschoben, um das Drehmoment zu der Kupplung 160 zu übertragen, und die Kupplung 160 wird in der Längsrichtung der zweiten Kupplungsnut 162 mit Bezug auf den Ausgangskeil 136 verschoben, um nur das Drehmoment zu dem Ausgangskeil 136 zu übertragen.
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Demgemäß kann es möglich sein, das Spindelteil 135, das die Drehkraft durch die zwischen das Spindelteil 135 und den Untersetzer 150 gekoppelte Kupplung 160 empfängt, in derselben Linie wie die Drehwelle 141 des Motors 140 zu drehen. Darüber hinaus sind die Druckvorrichtung 130, der Untersetzer 150 oder 150' und der Motor 140 in Reihe verbunden. Daher kann es möglich sein, das Volumen und die Gesamtlänge der Komponente durch Reduzieren der Dicke hiervon im Vergleich zu der Anordnung der herkömmlichen Getriebe herabzusetzen.
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Nachfolgend wird ein Bremsvorgang der vorbeschriebenen elektronischen Scheibenbremse beschrieben.
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Zuerst dreht sich, wenn ein Fahrer eines Fahrzeugs eine Steuereinheit (nicht gezeigt) betätigt, beispielsweise einen Parkschalter (nicht gezeigt), in einem Zustand, in welchem zwei Klotzplatten 111 und 112 einen Abstand von beiden Seiten der Scheibe D aufweisen, als Antwort auf Signale der Steuereinheit der Motor 140, um eine Antriebskraft zu erzeugen. Das heißt, der Untersetzer 150, der die Drehkraft durch die Drehwelle 141 des Motors 140 empfängt, dreht sich exzentrisch, und die Geschwindigkeit des Untersetzers wird herabgesetzt. Folglich wird nur ein Drehmoment durch die mit dem Untersetzer 150 oder 150' verbundene Kupplung 160 zu dem Spindelteil 135 übertragen. Das heißt, das Spindelteil 135 verstärkt das Drehmoment des Motors 140 im Verhältnis zu dem Untersetzungsverhältnis des inneren Zahnrads 153, wodurch eine Ausgangsgröße erzeugt wird. Demgemäß schiebt, wenn das Mutterteil 131, das bewegbar auf dem Spindelteil 135 befestigt ist, sich bewegt, um gegen den Kolben 121 zu drücken, der Kolben 121 die innere Klotzplatte 111 zu der Scheibe D hin, und das Sattelgehäuse 120 gleitet und drückt so gegen die äußere Klotzplatte 112, dass diese in Kontakt mit der Scheibe D gelangt, wodurch das Bremsen durchgeführt wird.
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Wenn die Bremskraft freigegeben wird, dreht sich das Spindelteil 135 in der Richtung entgegengesetzt zu der beim Bremsen, und das Mutterteil 131 wird zu einer Anfangsposition bewegt, und die beiden Klotzplatten 111 und 112 kehren in ihren Anfangszustand zurück, in welchem sie einen Abstand von beiden Seiten der Scheibe D aufweisen.
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Folglich ist es möglich, da eine Struktur, bei der eine Antriebskraft des Motors 140 in einem verstärkten Zustand zu dem Spindelteil 135 übertragen wird, durch den Untersetzer 150 oder 150' über die Kupplung 160 in einer seriellen Weise gebildet ist, die Gesamtgröße der elektronischen Scheibenbremse im Vergleich zu dem Stand der Technik zu verringern. Daher kann die elektronische Scheibenbremse die Installation erleichtern und die Ausnutzung eines Installationsraums durch ein herabgesetztes Gewicht verbessern, wodurch sie ungeachtet der Fahrzeugkapazität leicht installiert wird. Weiterhin ist es möglich, Bremsgeräusche während des Bremsens aufgrund einer einfachen Zusammensetzungsstruktur, die in einer seriellen Weise gebildet ist, zu minimieren.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, kann eine Konfiguration einer elektronischen Scheibenbremse gemäß der vorliegenden Erfindung vereinfacht werden durch einen Einstufen-Untersetzer, der eine Realisierung einer stark herabgesetzten Geschwindigkeit ermöglicht, und eine Kupplung zum Übertragen eines Drehmoments.
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Zusätzlich ist der Untersetzer durch die Kupplung mit einem Motor sowie einem Spindelteil in Reihe verbunden, wodurch ermöglicht wird, dass die Gesamtlänge der elektronischen Scheibenbremse minimiert wird. Das Volumen der elektronischen Scheibenbremse kann weiterhin verringert werden durch Vorsehen des Untersetzers und der Kupplung innerhalb des Motors, wodurch die Raumausnutzung maximiert werden kann.
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Hierdurch kann die elektronische Scheibenbremse eine kompakte Kupplungsstruktur vorsehen und die Raumausnutzung verbessern und somit ungeachtet der Fahrzeugkapazität installiert werden. Das heißt, die elektronische Scheibenbremse kann die Größen (Volumina) von jeweils unnötigem Zylinder und Träger reduzieren und somit ein verringertes Gewicht haben.
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Weiterhin kann die elektronische Scheibenbremse die Betriebsgeräusche während des Bremsens beträchtlich herabsetzen aufgrund der Vereinfachung einer Getriebeanordnungsstruktur im Vergleich mit einer herkömmlichen Mehrstufen-Getriebeanordnung.
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Obgleich wenige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist es 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.
