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HINTERGRUND
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Technisches Gebiet
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Die folgende Erfindung betrifft einen Elektrobremsen-Bremssattel, der konfiguriert ist, durch eine Leistung eines Elektromotors eine Bremskraft an ein Rad zu geben.
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Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
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Ein Bremssattel, wie beispielsweise ein Elektrobremsen-Bremssattel, der in
WO 2014/084375 A1 offenbart ist, ist bekannt. Bei dem offenbarten Bremssattel ist eine Achse eines Elektromotors parallel zu und mit Abstand angeordnet von einer Achse eines Bremssattels, nämlich einer Mittelachse eines Kolbens, der konfiguriert ist, Bremsbeläge als Reibelemente voranzutreiben. Somit ist der Bremssattel in der Abmessung relativ groß. Bei einem Elektrobremsen-Bremssattel, der in
JP 2005-133 863 A offenbart ist, stimmen eine Achse des Bremssattels und eine Achse eines Elektromotors miteinander überein. Mit anderen Worten ist ein Bewegungswandlermechanismus, der konfiguriert ist, eine Drehung des Elektromotors in eine Linearbewegung eines Kolbens umzuwandeln, in einem Innenraum einer hohlzylindrischen Drehantriebswelle des Elektromotors angeordnet. Somit ist der Bremssattel in der Abmessung relativ kompakt. In der
DE 196 28 804 A1 ist ein Bewegungswandlermechanismus in einem Innenraum einer hohlzylindrischen Betätigungseinheit angeordnet und verschiebt dieser ein Kraftübertragungsplatte mit einem daran montierten Reibbelag. In der
DE 101 46 779 A1 ist zwischen einem Planetengetriebe als Untersetzungsgetriebe (
48) und einem Kugelgewindetrieb (
18) als Rotations/Translations-Umsetzungsgetriebe eine elastische Ausgleichskupplung (
50) zwischengeschaltet, um Fluchtungsfehler und Axialverschiebungen auszugleichen.
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ÜBERBLICK
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Der Bewegungswandlermechanismus des in
JP 2005-133 863 A offenbarten Elektrobremsen-Bremssattels ist so konfiguriert, dass eine Außenhülse mit einem relativ großen Durchmesser drehangetrieben wird, um eine in der Außenhülse angeordnete und einen relativen kleinen Durchmesser aufweisende Spindel linear zu bewegen. In dieser Konfiguration ist die Trägheit in Bezug auf eine Drehung der Außenhülse groß. Folglich ist der offenbarte Bremssattel nicht notwendigerweise zufriedenstellend zum Gewährleisten eines gleichmäßigen Betriebs des Bremssattels. Elektrobremsen-Bremssättel, welche in Entwicklung sind, haben viel Raum für Verbesserung. Somit kann die Gebrauchseignung von Elektrobremsen-Bremssätteln mittels diverser Modifikationen erhöht werden. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Eine Ausprägung der Erfindung stellt einen Elektrobremsen-Bremssattel mit hoher Gebrauchseignung bereit.
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In einer Ausprägung der Erfindung weist ein Elektrobremsen-Bremssattel auf:
- einen Bremssattelhauptkörper,
- ein Paar von Bremsbelägen, die von dem Bremssattelhauptkörper gehalten sind, sodass die Bremsbeläge einander mit einem Scheibenrotor dazwischen angeordnet gegenüberliegen, wobei der Scheibenrotor konfiguriert ist, sich mit einem Rad zu drehen, und
- ein Stellglied, das von dem Bremssattelhauptkörper gehalten ist und das (A) einen Kolben, (B) einen Elektromotor von einem Rotationstyp als eine Antriebsquelle und (C) einen Bewegungswandlermechanismus aufweist zum Bewegen des Kolbens mittels Drehung des Elektromotors, wobei das Stellglied konfiguriert ist, einen der Bremsbeläge in Richtung zu dem anderen der Bremsbeläge hin zu bewegen,
- wobei der Bewegungswandlermechanismus (a) eine Ausgabehülse, die eine hohlzylindrische Form hat und konfiguriert ist, linear bewegt zu werden, um den Kolben in einer Axialrichtung zu bewegen, in welcher sich eine Achse des Bewegungswandlermechanismus erstreckt, wobei der Kolben an einem von entgegengesetzten Enden der Ausgabehülse, das näher zu dem einen der Bremsbeläge ist, angeordnet ist, und (b) eine Eingabewelle aufweist, die in der Ausgabehülse entlang der Achse angeordnet ist und konfiguriert ist, von dem Elektromotor gedreht zu werden, wobei der Bewegungswandlermechanismus konfiguriert ist, eine Drehung der Eingabewelle in eine Linearbewegung der Ausgabehülse umzuwandeln,
- wobei der Elektromotor eine Drehantriebswelle mit einer hohlzylindrischen Form aufweist, und
- wobei der Bewegungswandlermechanismus in einem Innenraum der Drehantriebswelle angeordnet ist und die Eingabewelle einen Flansch aufweist, dessen außenumfängliches Ende in Eingriff mit einem innenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle ist.
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Gemäß dem wie oben beschrieben aufgebauten Elektrobremsen-Bremssattel ist der Bewegungswandlermechanismus in dem Innenraum der Drehantriebswelle des Elektromotors angeordnet, sodass der Elektrobremsen-Bremssattel in der Abmessung kompakt ist. Ferner ist der Bewegungswandlermechanismus konfiguriert, die einen relativ kleinen Durchmesser aufweisende Eingabewelle zu drehen. Folglich ist die oben beschriebene Trägheit gering, sodass ein gleichmäßiger Betrieb des Bremssattels gewährleistet wird.
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AUSGESTALTUNGEN DER ERFINDUNG
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Es werden diverse Ausgestaltungen einer Erfindung, die als beanspruchbar erachtet wird, beispielhaft aufgezeigt und erläutert. (Die Erfindung wird nachstehend wo geeignet als „beanspruchbare Erfindung“ bezeichnet werden.) Jede der Ausgestaltungen ist wie die anhängenden Ansprüche nummeriert und hängt gegebenenfalls von der anderen Ausgestaltung oder anderen Ausgestaltungen ab. Dies dient dem leichteren Verständnis der beanspruchbaren Erfindung, und es ist zu verstehen, dass Kombinationen von Teilelementen, welche die Erfindung bilden, nicht auf jene beschränkt sind, die in den folgenden Ausgestaltungen beschrieben sind. Das heißt, es ist zu verstehen, dass die beanspruchbare Erfindung im Lichte der folgenden Beschreibung der diversen Ausgestaltungen und einer Ausführungsform interpretiert werden sollte. Es ist ferner zu verstehen, dass, solange wie die beanspruchbare Erfindung auf diese Weise interpretiert wird, jegliche Ausgestaltung, bei welcher ein oder mehr Teilelemente hinzugefügt ist/sind zu oder entfernt ist/sind von irgendeiner der folgenden Ausgestaltungen, als eine Ausgestaltung der beanspruchbaren Erfindung erachtet werden kann.
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In den folgenden Ausgestaltungen entspricht eine Kombination der Ausgestaltungen (1), (7) und (8) Anspruch 1. Eine Kombination der Ausgestaltungen (1) und (7) und (10) entspricht Anspruch 2. Eine Kombination der Ausgestaltungen (1) und (7) und (12) entspricht Anspruch 3. Die Ausgestaltung (4) entspricht Anspruch 4. Eine Kombination der Ausgestaltungen (5) und (6) entspricht Anspruch 5. Die Ausgestaltung (14) entspricht Anspruch 6. Die Ausgestaltung (16) entspricht Anspruch 7. Die Ausgestaltung (17) entspricht Anspruch 8.
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(1) Ein Elektrobremsen-Bremssattel mit:
- einem Bremssattelhauptkörper,
- einem Paar von Bremsbelägen, die von dem Bremssattelhauptkörper gehalten sind, sodass die Bremsbeläge einander mit einem Scheibenrotor dazwischen angeordnet gegenüberliegen, wobei der Scheibenrotor konfiguriert ist, sich mit einem Rad zu drehen, und
- einem Stellglied, das von dem Bremssattelhauptkörper gehalten ist und das (A) einen Kolben, (B) einen Elektromotor von einem Rotationstyp als eine Antriebsquelle und (C) einen Bewegungswandlermechanismus aufweist zum Bewegen des Kolbens mittels Drehung des Elektromotors, wobei das Stellglied konfiguriert ist, einen der Bremsbeläge in Richtung zu dem anderen der Bremsbeläge hin zu bewegen,
- wobei der Bewegungswandlermechanismus (a) eine Ausgabehülse, die eine hohlzylindrische Form hat und die konfiguriert ist, linear bewegt zu werden, um den Kolben in einer Axialrichtung zu bewegen, in welcher sich eine Achse des Bewegungswandlermechanismus erstreckt, wobei der Kolben an einem von entgegengesetzten Enden der Ausgabehülse, das näher zu dem einen der Bremsbeläge ist, angeordnet ist, und (b) eine Eingabewelle aufweist, die in der Ausgabehülse entlang der Achse angeordnet ist und die konfiguriert ist, von dem Elektromotor gedreht zu werden, wobei der Bewegungswandlermechanismus konfiguriert ist, eine Drehung der Eingabewelle in eine Linearbewegung der Ausgabehülse umzuwandeln,
- wobei der Elektromotor eine Drehantriebswelle mit einer hohlzylindrischen Form aufweist, und
- wobei der Bewegungswandlermechanismus in einem Innenraum der Drehantriebswelle angeordnet ist und die Eingabewelle einen Flansch aufweist, dessen außenumfängliches Ende in Eingriff mit einem innenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle ist.
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Gemäß dem wie oben aufgebauten Elektrobremsen-Bremssattel ist der Bewegungswandlermechanismus in dem Innenraum der hohlzylindrischen Drehantriebswelle angeordnet. Kurz gesagt ist zumindest ein Teil des Bewegungswandlermechanismus in dem Innenraum der Drehantriebswelle angeordnet, sodass die Achse des Bewegungswandlermechanismus mit der Achse der Drehantriebswelle zusammenfällt. Folglich ist der Elektrobremsen-Bremssattel in der Abmessung relativ kompakt. Ferner wird die in der Ausgabehülse angeordnete Eingabewelle, nämlich die Welle mit einem relativ kleinen Durchmesser, drehangetrieben, sodass die Trägheit in dem Elektrobremsen-Bremssattel gering ist und ein gleichmäßiger Betrieb des Elektrobremsen-Bremssattels gewährleistet wird.
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In Bezug auf eine Vereinfachung der Struktur können eine Achse der Eingabewelle und eine Achse der Ausgabehülse mit der Achse des Bewegungswandlermechanismus zusammenfallen bzw. koinzidieren. Ferner kann die Achse des Bewegungswandlermechanismus mit einer Achse des Elektromotors, und zwar einer Achse der Drehantriebswelle, zusammenfallen. In Bezug auf eine Abmessungsreduzierung ist es wünschenswert bzw. zweckmäßig, dass der Bewegungswandlermechanismus so viel wie möglich in den Innenraum der Drehantriebswelle des Elektromotors angeordnet ist, mit anderen Worten ist es wünschenswert bzw. zweckmäßig, dass der meiste Teil des Bewegungswandlermechanismus in dem Innenraum der Drehantriebswelle angeordnet ist.
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In der folgenden Erläuterung werden eine Bewegung des Kolbens in eine Richtung, in welcher der eine der Bremsbeläge durch den Kolben nahe zu dem anderen der Bremsbeläge gebracht wird, und eine Bewegung der Ausgabehülse zum Bewirken der Bewegung des Kolbens jeweils als eine Vortriebsbewegung bezeichnet. Ferner werden eine Bewegung des Kolbens, wenn der eine der Bremsbeläge von dem anderen der Bremsbeläge weg separiert wird, und eine Bewegung der Ausgabehülse zum Bewirken der Bewegung des Kolbens jeweils als eine Rückzugsbewegung bezeichnet. In diesem Zusammenhang werden Richtungen in Bezug auf den Elektrobremsen-Bremssattel, Abschnitte von Teilelementen des Elektrobremsen-Bremssattels und Positionen der Teilelemente erklärt durch Verwendung der folgenden Ausdrücke „vorwärts“, „rückwärts“, „vorderer Abschnitt“, „hinterer Abschnitt“, „Vorderseite“, „Hinterseite“ usw. Bei dem vorliegenden Elektrobremsen-Bremssattel kann der Kolben an die Ausgabehülse montiert sein. Ferner können der Kolben und die Ausgabehülse miteinander einstückig bzw. integral ausgebildet sein.
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(2) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß der Ausgestaltung (1), wobei der Flansch der Eingabewelle des Bewegungswandlermechanismus entfernt von dem anderen der entgegengesetzten Enden der Ausgabehülse in der Axialrichtung angeordnet ist.
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Der Flansch erstreckt sich radial von einem Körper der Eingabewelle, sodass er den innenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle des Elektromotors erreicht. Es wird gefordert, dass der Flansch sich nicht mit der Ausgabehülse überlagern bzw. überschneiden sollte, die zwischen der Eingabewelle und der Drehantriebswelle angeordnet ist. Bei dem vorliegenden Elektrobremsen-Bremssattel ist der Flansch der Eingabewelle auf der Hinterseite der Ausgabehülse angeordnet. Zur Abmessungsreduzierung in der Axialrichtung ist das hintere Ende der Ausgabehülse zweckmäßigerweise so nahe wie möglich an dem Flansch angeordnet, wenn sich die Ausgabehülse an ihrer Rückzugsendposition befindet. Es ist ferner wünschenswert bzw. zweckmäßig, dass der Flansch an dem hinteren Endabschnitt der Eingabewelle angeordnet ist und dass der Flansch in Eingriff mit dem innenumfänglichen Abschnitt des hinteren Endabschnitts der Drehantriebswelle steht.
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(3) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß der Ausgestaltung (1) oder (2), wobei der Elektromotor Magneten und Wicklungen aufweist, die einander gegenüberliegen, wobei einer von den Magneten und Wicklungen an einem außenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle vorgesehen ist, wohingegen der andere von den Magneten und Wicklungen an dem Bremssattelhauptkörper befestigt ist.
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Diese Ausgestaltung umfasst eine Einschränkung bezüglich der konkreten Struktur des Elektromotors. Gemäß dieser Ausgestaltung fungiert die Drehantriebswelle selbst als ein Rotor. Um Gefallen an einem Vorteil der Abwesenheit von Bürsten zu haben, ist es wünschenswert bzw. zweckmäßig, die Magneten an dem außenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle vorzusehen und die Wicklungen jeweils als einen Stator radial auswärts der Magneten vorzusehen, sodass die Magneten und die Wicklungen einander gegenüberliegen.
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(4) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß einer der Ausgestaltungen (1)-(3), wobei die Eingabewelle von dem Bremssattelhauptkörper drehbar abgestützt ist, sodass ermöglicht ist, dass der Bewegungswandlermechanismus eine Gegenkraft von dem einen der Bremsbeläge aufnimmt.
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Die Gegenkraft, die bewirkt wird, wenn die Bremsbeläge auf den Scheibenrotor gepresst werden, muss von dem Bremssattelhauptkörper über den Bewegungswandlermechanismus aufgenommen werden. Gemäß dieser Ausgestaltung wird die Gegenkraft von dem Bremssattelhauptkörper durch die Eingabewelle des Bewegungswandlermechanismus aufgenommen. In dieser Ausgestaltung ist die Eingabewelle von dem Bremssattelhauptkörper abgestützt. Dies bedeutet nicht nur, dass die Eingabewelle direkt von dem Bremssattelhauptkörper abgestützt ist, sondern auch, dass die Eingabewelle indirekt von dem Bremssattelhauptkörper abgestützt ist. Zum Beispiel kann die Eingabewelle indirekt von dem Bremssattelhauptkörper abgestützt sein mittels eines geeigneten Elements, wie beispielsweise eines Lagers (welches später erläutert werden wird), das dazwischen angeordnet ist. Ferner kann in einem Fall, in dem das Stellglied das Gehäuse umfasst, die Eingabewelle von dem Bremssattelhauptkörper so abgestützt sein, dass die Eingabewelle von dem Gehäuse abgestützt und das Gehäuse seinerseits von dem Bremssattelhauptkörper abgestützt ist.
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(5) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß der Ausgestaltung (4), wobei die Eingabewelle an dem Flansch drehbar von dem Bremssattelhauptkörper abgestützt ist.
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Gemäß dieser Ausgestaltung ist die Eingabewelle an einem Abschnitt mit einem relativ großen Durchmesser von dem Bremssattelhauptkörper abgestützt, sodass die Gegenkraft über einen relativ großen Bereich aufgenommen wird.
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(6) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß der Ausgestaltung (4) oder (5), wobei die Eingabewelle mittels eines Drucklagers von dem Bremssattelhauptkörper abgestützt ist.
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Gemäß dieser Ausgestaltung ist die Eingabewelle von dem Bremssattelhauptkörper in einem Zustand abgestützt, in welchem die Eingabewelle wegen des Drucklagers leichtgängig drehbar ist.
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(7) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß einer der Ausgestaltungen (1)-(6), ferner mit einem Neigungsermöglichungsmechanismus, der konfiguriert ist, eine Neigung des Bewegungswandlermechanismus zu ermöglichen, um eine Neigung der Achse zu ermöglichen.
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Die Bremsbeläge können ungleichmäßig verschlissen bzw. abgenutzt sein. Das heißt, jeder Bremsbelag kann sich an einem von oberen und unteren Abschnitten dessen oder rechten und linken Abschnitten dessen in einem größeren Ausmaß als an dem anderen dieser Abschnitte abnutzen bzw. verschleißen. In dieser Ausgestaltung wird es dem Bewegungswandlermechanismus ermöglicht, sich in einigem Ausmaß zu neigen. Sogar wenn der Bremsbelag ungleichmäßig verschlissen bzw. abgenutzt ist, nimmt der Bewegungswandlermechanismus keine unerwünschte Spannung auf und erzeugt der Elektrobremsen-Bremssattel eine ausreichende Bremskraft.
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(8) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß der Ausgestaltung (7), wobei, wenn die Achse nicht geneigt ist, der innenumfängliche Abschnitt der Drehantriebswelle über eine bestimmte Breite in der Axialrichtung an einer Mehrzahl von Positionen an einem Umfang mit dem außenumfänglichen Ende des Flansches der Eingabewelle in Eingriff bzw. Zahneingriff steht, und
wobei der Neigungsermöglichungsmechanismus so konfiguriert ist, dass sich ein Drehpunkt bzw. Zentrum der Neigung des Bewegungswandlermechanismus innerhalb der bestimmten Breite befindet.
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Die Drehung der Drehantriebswelle des Elektromotors wird durch Eingriff bzw. Zahneingriff zwischen dem außenumfänglichen Ende des Flansches und dem innenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle an die Eingabewelle übertragen. Indessen neigt sich, wenn es dem Bewegungswandlermechanismus durch den Neigungsermöglichungsmechanismus ermöglicht wird, sich zu neigen, der Flansch der Eingabewelle ebenfalls. In dieser Ausgestaltung ist, wenn sich der Flansch als Ergebnis einer Neigung des Bewegungswandlermechanismus neigt, ein Verlagerungsausmaß des Flansches in eine Richtung senkrecht zur Achse des Elektromotors, und zwar senkrecht zur Achse der Drehantriebswelle, klein. Es ist somit möglich, eine Struktur eines Eingriffs bzw. Zahneingriffs zwischen dem innenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle und dem außenumfänglichen Ende des Flansches (nachstehend einfach als „Eingriffsstruktur“ bezeichnet), die bei Ermöglichung einer Übertragung der Drehung der Drehantriebswelle an die Eingabewelle eine Neigung des Bewegungswandlermechanismus erlaubt, zu vereinfachen.
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(9) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß der Ausgestaltung (8), wobei der Neigungsermöglichungsmechanismus so konfiguriert ist, dass der Drehpunkt bzw. das Zentrum der Neigung des Bewegungswandlermechanismus sich innerhalb eines Dickenbereichs des Flansches in der Axialrichtung befindet.
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Diese Ausgestaltung ist wirksam zum Vereinfachen der oben beschriebenen Eingriffsstruktur, wenn der Flansch eine Stellung senkrecht zur Achse des Bewegungswandlermechanismus, und zwar senkrecht zur Achse der Eingabewelle, einnimmt.
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(10) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß einer der Ausgestaltungen (7)-(9), wobei eine Eingriffsstruktur zwischen dem außenumfänglichen Ende des Flansches und dem innenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle bei Zulassen einer durch die Neigung des Bewegungswandlermechanismus verursachten Verlagerung des Flansches ermöglicht, dass eine Drehung der Drehantriebswelle an den Flansch übertragen wird.
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Gemäß dieser Ausgestaltung wird, sogar wenn der Bewegungswandlermechanismus sich neigt, die Drehung der Drehantriebswelle des Elektromotors mit hoher Zuverlässigkeit an die Eingabewelle übertragen.
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(11) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß der Ausgestaltung (10), wobei die Eingriffsstruktur zwischen dem außenumfänglichen Ende des Flansches und dem innenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle einen Keilzahnungseingriff umfasst, welcher in der Axialrichtung eine Relativverlagerung des außenumfänglichen Endes des Flansches und des innenumfänglichen Abschnitts der Drehantriebswelle ermöglicht.
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Diese Ausgestaltung ist ein konkretes Beispiel für die oben beschriebene einfache Eingriffsstruktur. Diese Ausgestaltung ermöglicht auf einfache Weise die Relativverlagerung des innenumfänglichen Abschnitts der Drehantriebswelle und des außenumfänglichen Endes des Flansches an jeweiligen Eingriffspositionen auf einer Ebene, auf welcher sich die Achse des Bewegungswandlermechanismus bewegt, wenn er sich neigt. (Diese Ebene wird nachstehend wo geeignet als „Neigungsebene“ bezeichnet.) Bei Beachtungschenken der Tatsache, dass die Relativverlagerung ermöglicht werden muss an anderen Eingriffspositionen, die sich nicht auf der Neigungsebene befinden, ist es wünschenswert bzw. zweckmäßig, ein Spiel bzw. einen Zwischenraum mit einer bestimmten Abmessung in der Umfangsrichtung zwischen dem innenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle und dem außenumfänglichen Ende des Flansches vorzusehen.
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(12) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß einer der Ausgestaltungen (7)-(11), wobei der Neigungsermöglichungsmechanismus aufweist: ein Sitzelement, das an dem Bremssattelhauptkörper befestigt ist und das eine Sitzfläche aufweist, die vertieft ist, sodass sie einen Teil einer Kugeloberfläche definiert, und ein Gleitelement, das die Eingabewelle abstützt und das auf der Sitzfläche gleitet, und
wobei ein Zentrum der Kugeloberfläche mit einem Drehpunkt bzw. Zentrum der Neigung des Bewegungswandlermechanismus zusammenfällt bzw. koinzidiert.
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In einem Zustand, in dem die Eingabewelle des Bewegungswandlermechanismus von dem Bremssattelhauptkörper abgestützt ist, ist es möglich, auf einfache Weise den Drehpunkt bzw. das Zentrum der Neigung des Bewegungswandlermechanismus, welche durch den Neigungsermöglichungsmechanismus ermöglicht wird, zu bestimmen. Mit anderen Worten ist durch geeignetes Vorgeben der Kugeloberfläche der Drehpunkt bzw. das Zentrum der Neigung auf eine vorgegebene Position gesetzt. Das Sitzelement kann direkt an dem Bremssattelhauptkörper befestigt sein oder kann über ein anderes Element, wie beispielsweise das Gehäuse des Stellgliedes, indirekt an dem Bremssattelhauptkörper befestigt sein.
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(13) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß der Ausgestaltung (12), wobei das Gleitelement die Eingabewelle an dem Flansch abstützt.
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Gemäß dieser Ausgestaltung nimmt das Gleitelement die Gegenkraft über einen relativ großen Bereich auf, während die Neigung des Bewegungswandlermechanismus zugelassen wird.
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(14) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß einer der Ausgestaltungen (1)-(13), wobei das Stellglied ein Gehäuse aufweist, in welchem der Elektromotor und der Bewegungswandlermechanismus aufgenommen sind, wobei das Gehäuse separierbar an dem Bremssattelhauptkörper befestigt ist, sodass das Stellglied einschließlich des Gehäuses separierbar von dem Bremssattelhauptkörper gehalten ist.
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Gemäß dieser Ausgestaltung ist das Stellglied von dem Bremssattelhauptkörper separierbar oder entfernbar. Diese Konfiguration ist zum Beispiel beim Durchführen von Wartung günstig. In einem Fall, in dem das Stellglied konfiguriert ist, sodass es unter Verwendung von Befestigungselementen, wie beispielsweise Schrauben, von dem Bremssattelhauptkörper gehalten ist, wird das Stellglied auf einfache Weise von dem Bremssattelhauptkörper entfernt.
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(15) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß der Ausgestaltung (14), wobei die Eingabewelle drehbar von dem Gehäuse abgestützt ist, sodass ermöglicht ist, dass der Bewegungswandlermechanismus eine Gegenkraft von dem einen der Bremsbeläge aufnimmt, und das Gehäuse von dem Bremssattelhauptkörper abgestützt ist, sodass ermöglicht ist, dass der Bremssattelhauptkörper die Gegenkraft aufnimmt.
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Diese Ausgestaltung ist ein Beispiel für die oben angegebene Ausgestaltung, wobei die Gegenkraft indirekt von dem Bremssattelhauptkörper aufgenommen wird.
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(16) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß der Ausgestaltung (15), wobei das Gehäuse eine Stufenfläche aufweist und der Bremssattelhauptkörper eine Stufenfläche aufweist, die einander gegenüberliegen, und wobei die Gegenkraft von dem Bremssattelhauptkörper über die Stufenflächen aufgenommen wird.
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Gemäß dieser Ausgestaltung wird die Gegenkraft von dem einen der Bremsbeläge unter Nutzung der Stufenflächen in geeigneter Weise von dem Bremssattelhauptkörper aufgenommen.
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(17) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß einer der Ausgestaltungen (1)-(16), wobei der Bewegungswandlermechanismus eine Mehrzahl von Planetenwalzen bzw. Planetenrollen aufweist, die zwischen einem Außenumfang der Eingabewelle und einem Innenumfang der Ausgabehülse angeordnet sind, sodass sich die Planetenwalzen in der Axialrichtung erstrecken und um die Eingabewelle umwälzbar bzw. umlauffähig sind, und
wobei Gewinde an dem Außenumfang der Eingabewelle, dem Innenumfang der Ausgabehülse und einem Außenumfang von jeder der Planetenwalzen geformt sind, und
wobei das Gewinde der Eingabewelle und das Gewinde von jeder der Planetenwalzen miteinander in Eingriff stehen und das Gewinde der Ausgabehülse und das Gewinde von jeder der Planetenwalzen miteinander in Eingriff stehen.
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Obwohl der Bewegungswandlermechanismus des vorliegenden Elektrobremsen-Bremssattels irgendeine bekannte Struktur haben kann, ist in dieser Ausgestaltung die Struktur des Bewegungswandlermechanismus auf eine bestimmte beschränkt. Das heißt, der Bewegungswandlermechanismus dieser Ausgestaltung ist mit einem Drehzahlminderer bzw. Geschwindigkeitsminderer vom sogenannten Planetenwalzentyp ausgerüstet. Der Elektrobremsen-Bremssattel, welcher den Bewegungswandlermechanismus verwendet, ist in der Abmessung kompakt, und das Ausmaß einer Vortriebsbewegung der Ausgabehülse pro eine Drehung der Eingabewelle ist relativ klein ausgebildet. Ferner kann in dem Bewegungswandlermechanismus eine Differenz zwischen einer Positiveffizienz (Vorwärtseffizienz) und einer Negativeffizienz (Rückwärtseffizienz) groß gemacht werden, sodass diese Ausgestaltung die Verwendung eines kleinmaßigen Hochgeschwindigkeits-Niedrigdrehmoment-Motors als den als eine Antriebsquelle fungierenden Elektromotor ermöglicht. Ferner ist es möglich, mit hoher Genauigkeit das Ausmaß der Vortriebsbewegung des Kolbens, nämlich die Druckkraft seitens der Bremsbeläge in Bezug auf den Scheibenrotor, zu steuern.
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Der in dieser Ausgestaltung verwendete Bewegungswandlermechanismus kann irgendeine bekannte Struktur haben. Zum Beispiel kann ein Mechanismus, der in
JP 2005-133 863 A beschrieben ist, als der Bewegungswandlermechanismus verwendet sein. Genauer ist ein Gewinde an dem Außenumfang der Eingabewelle geformt, ist ein Gewinde an dem Außenumfang von jeder der Planetenwalzen geformt und ist ein Gewinde an dem Innenumfang der Ausgabehülse geformt. Das Gewinde der Eingabewelle und das Gewinde jeder Planetenwalze, welche mit der gleichen Steigung und in zueinander entgegengesetzten Schraubenrichtungen ausgebildet sind, sind miteinander in Eingriff gehalten. Das Gewinde von jeder Planetenwalze und das Gewinde der Ausgabehülse, welche mit der gleichen Steigung und in zueinander gleicher Schraubenrichtung ausgebildet sind, sind in Eingriff miteinander gehalten. Indessen gibt es ein Verhältnis bzw. einen Zusammenhang des Teilkreisdurchmessers und der Anzahl von Gewindegängen, unter denen sich die Eingabewelle, die Planetenwalzen und die Ausgabehülse nicht relativ zueinander in der Axialrichtung verlagern, sogar wenn die Eingabewelle gedreht wird in einem Zustand, in dem die Außenhülse am Drehen gehindert wird. Durch Erhöhen oder Vermindern der Anzahl von Gewindegängen der Eingabewelle oder der Ausgabehülse in Bezug auf die Anzahl von Gewindegängen in dem Verhältnis bzw. Zusammenhang, wird der Bewegungswandlermechanismus, der verwendbar ist, gebildet.
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Ein Bewegungswandlermechanismus, der in dem japanischen Patent
JP 4 186 969 B2 beschrieben ist, kann verwendet sein. In dem Bewegungswandlermechanismus sind gegenseitig in Eingriff befindliche Zähne an der Eingabewelle, den Planetenwalzen und der Ausgabehülse geformt. Der so konfigurierte Bewegungswandlermechanismus ermöglicht, dass das Ausmaß der Vortriebsbewegung des Kolbens mit höherer Genauigkeit gesteuert wird. In dem Bewegungswandlermechanismus können ein Gewindebereich und ein Zahnungsbereich in der Axialrichtung voneinander abgeteilt bzw. getrennt sein. Alternativ können das Gewinde und die Zähne in dem gleichen Bereich geformt sein, sodass eine Textur bereitgestellt ist.
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(18) Der Elektrobremsen-Bremssattel gemäß Ausgestaltung (17), wobei die Ausgabehülse eine Öffnung an dem einen ihrer entgegengesetzten Enden hat und der Kolben an der Ausgabehülse angebracht ist, sodass er die Öffnung verschließt.
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Gemäß dieser Ausgestaltung wird ein Zusammensetzen des Bewegungswandlermechanismus, nämlich ein Zusammensetzen der Planetenwalzen und der Eingabewelle mit der Ausgabehülse, auf einfache Weise durchgeführt in einem Zustand, in dem die Ausgabehülse an dem einen der entgegengesetzten Enden dieser offengehalten ist. Danach wird der Kolben an der Ausgabehülse angebracht, sodass er die Öffnung der Ausgabehülse verschließt. Somit ermöglicht diese Ausgestaltung eine einfache Herstellung des Elektrobremsen-Bremssattels.
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Figurenliste
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Die Ziele, Merkmale und Vorteile und technische und industrielle Bedeutung der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform bei Betrachtung in Verbindung mit den begleitenden Figuren, wobei:
- 1 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Elektrobremsen-Bremssattel gemäß einer Ausführungsform zeigt, und
- 2 ist eine Ansicht zum Erläutern, dass in dem Elektrobremsen-Bremssattel gemäß der Ausführungsform ein Stellglied von einem Bremssattelhauptkörper separierbar ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
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Bezugnehmend auf die Figuren wird nachstehend im Detail eine Ausführungsform der beanspruchbaren Erfindung erläutert werden. Es ist zu verstehen, dass die beanspruchbare Erfindung nicht auf die Details der vorliegenden Ausführungsform und die in Ausgestaltungen der Erfindung beschriebenen Ausgestaltungen beschränkt ist, sondern auf Basis des Wissens von Fachleuten abgeändert und modifiziert werden kann.
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Ein Elektrobremsen-Bremssattel 10 gemäß einer Ausführungsform der beanspruchbaren Erfindung ist konfiguriert, eine Bremskraft (eine Radbremskraft) an ein Rad eines Fahrzeugs zu geben. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt des Elektrobremsen-Bremssattels wie von einer Seite des Rades aus gesehen, auf welcher sich eine Achse befindet. Der Einfachheit halber werden Richtungen, welche den Elektrobremsen-Bremssattel 10 betreffen, wie folgt definiert. Die Oberseite, die Unterseite, die rechte Seite und die linke Seite in 1 werden als eine Vorderseite, eine Hinterseite, eine rechte Seite bzw. eine linke Seite des Elektrobremsen-Bremssattels 10 bezeichnet. In einem wirklichen Auto entspricht die Vorderseite einer Richtung weg von einer Mitte einer Fahrzeugkarosserie in einer Fahrzeugbreitenrichtung, wohingegen die Hinterseite einer Richtung zur Mitte der Fahrzeugkarosserie in der Fahrzeugbreitenrichtung hin entspricht.
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Der rechtshälftige Teil von 1 zeigt einen Zustand, in dem ein Kolben 12 zurückgezogen bzw. eingefahren ist und ein Paar von Bremsbelägen 14, 16 nicht auf einen Scheibenrotor 18 gepresst sind. Die Bremsbeläge 14, 16, die in dem rechtshälftigen Teil von 1 gezeigt sind, sind annähernd nicht verschlissen bzw. abgenutzt. Im Gegensatz dazu sind die in dem linkshälftigen Teil von 1 gezeigten Bremsbeläge 14, 16 beinahe vollständig verschlissen bzw. abgenutzt. Der linkshälftige Teil von 1 zeigt einen Zustand, in dem der Kolben 12 vorangetrieben ist und Stützplatten 20, 20, welche die jeweiligen Bremsbeläge 14, 16 abgestützt bzw. gehalten haben, direkt den Scheibenrotor 18 dazwischen halten.
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Wie in 1 gezeigt, weist der Elektrobremsen-Bremssattel 10 einen Bremssattelhauptkörper 22, das Paar von Bremsbelägen 14, 16, die von dem Bremssattelhauptkörper 22 so gehalten sind, dass sie in einer Vorne-Hinten-Richtung bewegbar sind, und ein Stellglied 24 auf, das von dem Bremssattelhauptkörper 22 gehalten ist.
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Die Bremsbeläge 14,16 sind so angeordnet, dass sie einander gegenüberliegen, sodass der zum Drehen mit dem Rad konfigurierte Scheibenrotor 18 in der Vorne-Hinten-Richtung sandwichartig dazwischen aufgenommen ist. Der Bremssattelhauptkörper 22 ist mit einem Paar von Gleitstücken 26 versehen. Jedes der Gleitstücke 26 hat ein Durchgangsloch 28, das sich in der Vorne-Hinten-Richtung erstreckt. Ein Paar von Führungsrohren 32 sind in die jeweiligen Durchgangslöcher 28 der Gleitstücke 26 gepasst. Jedes Führungsrohr 32 ist über eine Schraube 30 an einem Träger (nicht gezeigt) befestigt, welcher das Rad drehbar hält. Jedes Führungsrohr 32 erstreckt sich in der Vorne-Hinten-Richtung und führt ein zugeordnetes der Gleitstücke 26, sodass der Bremssattelhauptkörper 22, und zwar der Elektrobremsen-Bremssattel 10 selbst, von dem Träger so gehalten bzw. abgestützt ist, dass er in der Vorne-Hinten-Richtung bewegbar ist.
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Das Stellglied 24 weist ein zylindrisches Gehäuse 40 auf. Das Stellglied 24 ist an seinem Gehäuse 40 von dem Bremssattelhauptkörper 22 abgestützt. Das Stellglied 24 hat eine Funktion des Bewegens des hinterseitigen Bremsbelags 16 in Richtung zum vorderseitigen Bremsbelag 14 hin. Das Stellglied 24 umfasst: den Kolben 12, der in Eingriff bringbar ist mit der Stützplatte 20, welche den hinterseitigen Bremsbelag 16 trägt, einen Elektromotor 42 von einem Rotationstyp als eine Antriebsquelle und einen Bewegungswandlermechanismus 44, der konfiguriert ist, den Kolben 12 mittels Drehung des Elektromotors 42 zu bewegen. Eine Achse L des Bewegungswandlermechanismus 44 fällt mit einer Achse des Elektrobremsen-Bremssattels 10 und einer Achse des Elektromotors 42 zusammen.
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Der Elektromotor 42 weist eine Drehantriebswelle 46 als eine Motorwelle auf, welche eine hohlzylindrische Form hat und welche zum Antreiben des Bewegungswandlermechanismus 44 und des Kolbens 12 konfiguriert ist. Eine Achse der Drehantriebswelle 46 ist die Achse des Elektromotors 42. Die Drehantriebswelle 46 ist mittels eines Radiallagers 48 von dem Gehäuse 40 abgestützt, sodass sie um die Achse L drehbar und in der Axialrichtung, in welcher sich die Achse L erstreckt, unbeweglich ist. Eine Mehrzahl von Magneten 50 sind an einem außenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle 46 vorgesehen. Eine Mehrzahl von Wicklungen 52 sind an einem innenumfänglichen Abschnitt des Gehäuses 40 an einem Umfang vorgesehen, sodass die Wicklungen 52 den Magneten 50 gegenüberliegen. in dem Elektromotor 42 fungieren die Drehantriebswelle 46 und die Magneten 50 als Rotoren und fungieren die Wicklungen 52 als Statoren. Das heißt, der Elektromotor 42 ist ein bürstenloser Servomotor. Ein Drehgeber 54, der an dem Gehäuse 40 befestigt ist, ist konfiguriert, einen Drehwinkel des Elektromotors 42, das heißt einen Drehwinkel der Drehantriebswelle 46, zu erfassen. Auf Basis des erfassten Drehwinkels wird der Elektromotor 42 gesteuert.
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Der Bewegungswandlermechanismus 44 umfasst: eine Eingabewelle 60, die konfiguriert ist, von dem Elektromotor 42 drehangetrieben zu werden, und eine Ausgabehülse 62, die eine hohlzylindrische Form hat und die konfiguriert ist, mittels Drehung der Eingabewelle 60 linear in der Axialrichtung bewegt zu werden. Die Ausgabehülse 62 ist an einem außenumfänglichen Abschnitt der Ausgabehülse 62 über eine Dichtung 66 in Eingriff mit einem Deckel 64 des Gehäuses 40 gehalten. Der Deckel 64 ist eine im Wesentlichen donutförmige bzw. kreisringförmige Platte. Der Deckel 64 hat einen Innendurchmesser, der etwas größer als ein Außendurchmesser der Ausgabehülse 62 ist, und die Dichtung 66 ist relativ locker bzw. lose, wodurch eine Verlagerung der Ausgabehülse 62 in der Radialrichtung bis zu einem bestimmten Ausmaß zugelassen wird. Es ist zu bemerken, dass die Ausgabehülse 62 mittels eines nicht gezeigten Drehhinderungsmechanismus am Drehen um die Achse L gehindert wird. Der Kolben 12 ist an einem vorderen Endabschnitt der Ausgabehülse 62 angebracht, sodass er in die Ausgabehülse 62 eingepasst ist.
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Die Eingabewelle 60, welche in der Ausgabehülse 62 entlang der Achse L angeordnet ist, weist auf: einen Wellenabschnitt 68 und einen Flanschabschnitt 70, der an einem hinteren Endabschnitt des Wellenabschnitts 68 geformt ist und als ein Flansch fungiert. Eine Mehrzahl von Planetenwalzen bzw. Planetenrollen 72 sind zwischen einem Außenumfang des Wellenabschnitts 68 und einem Innenumfang der Ausgabehülse 62 angeordnet, sodass sich die Planetenwalzen 72 in der Axialrichtung erstrecken und um den Wellenabschnitt 68, das heißt die Eingabewelle 60, herum umlauffähig sind. Während es nicht gezeigt ist, sind die Planetenwalzen 72 von einem Träger gehalten, der von der Ausgabehülse 62 abgestützt ist, sodass jede Planetenwalze 72 drehbar und in der Axialrichtung relativ zur Ausgabehülse 62 unbeweglich ist, während Relativpositionen der Planetenwalzen 72 beibehalten werden.
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Der Bewegungswandlermechanismus
44, welcher die Eingabewelle
60, die Ausgabehülse
62 und die Planetenwalzen
72 aufweist, hat eine bekannte Struktur. Genauer hat der Bewegungswandlermechanismus
44 eine Struktur, die in
14 des japanischen Patents
JP 4 186 969 B2 gezeigt ist. Ein Gewinde ist an dem Außenumfang des Wellenabschnitts
68 der Eingabewelle
60 geformt, ein Gewinde ist an dem Innenumfang der Ausgabehülse
62 geformt, und ein Gewinde ist an dem Außenumfang von jeder Planetenwalze
72 geformt. Die Gewinde sind mit der gleichen Steigung ausgebildet. Das Gewinde der Eingabewelle
60 und das Gewinde jeder Planetenwalze
72 sind in zueinander entgegengesetzten Schraubenrichtungen ausgebildet und sind in Eingriff miteinander gehalten. Das Gewinde jeder Planetenwalze
72 und das Gewinde der Ausgabehülse
62 sind in zueinander gleicher Schraubenrichtung ausgebildet und sind in Eingriff miteinander gehalten. Ferner sind gegenseitig ineinandergreifende Zähne in dem Gewindeabschnitt von jedem von dem Außenumfang des Wellenabschnitts
68 der Eingabewelle
60, dem Innenumfang der Ausgabehülse
62 und dem anderen Umfang jeder Planetenwalze
72 geformt. Das heißt, die Gewinde und die Zähne sind an dem Außenumfang des Wellenabschnitts
68 der Eingabewelle
60, dem Innenumfang der Ausgabehülse
62 und dem Außenumfang jeder Planetenwalze
72 geformt, sodass sie eine Textur bereitstellen.
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Es ist zu bemerken, dass es ein Verhältnis des Teilkreisdurchmessers und der Anzahl von Gewindegängen gibt, unter welchen die Eingabewelle 60, die Planetenwalzen 72 und die Ausgabehülse 62 sich in der Axialrichtung nicht relativ zueinander verlagern, sogar wenn die Eingabewelle 60 in einem Zustand gedreht wird, in dem die Ausgabehülse 62 am Drehen gehindert wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzahl von Gewindegängen, die an der Eingangswelle 60 oder der Ausgabehülse 62 geformt ist, erhöht oder vermindert in Bezug auf die Anzahl von Gewindegängen in dem Verhältnis. Folglich bewegt sich, wenn die Eingabewelle 60 gedreht wird, die Ausgabehülse 62 in Übereinstimmung mit der Drehung der Eingabewelle 60 in der Axialrichtung. Wegen dieses Vorgangs wandelt der Bewegungswandlermechanismus 44 die Drehung der Eingabewelle 60 in eine Linearbewegung der Ausgabehülse 62 um.
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Der so aufgebaute Bewegungswandlermechanismus 44 hat einen Geschwindigkeitsminderer vom sogenannten Planetenwalzentyp. Wegen des Geschwindigkeitsminderers ist das Ausmaß der Linearbewegung der Ausgabehülse 62 pro eine Drehung der Eingabewelle 60 relativ klein und ist eine Differenz zwischen einer Positiveffizienz (Vorwärtseffizienz) und einer Negativeffizienz (Rückwärtseffizienz) ziemlich groß. Somit ist ein kleinmaßiger Hochgeschwindigkeits-Niedrigdrehmoment-Motor als der Elektromotor 42 verwendet, was in einer Abmessungsreduzierung des Elektrobremsen-Bremssattels 10 resultiert. Ferner ist es möglich, mit hoher Genauigkeit das Ausmaß der Vortriebsbewegung des Kolbens 12, nämlich die Druckkraft der Bremsbeläge 14, 16 in Bezug auf den Scheibenrotor 18, zu steuern.
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Der Kolben 12 ist an der Ausgabehülse 62 angebracht, sodass er eine an einem vorderen Ende der Ausgabehülse 62 ausgebildete Öffnung verschließt. In der vorliegenden Ausführungsform kann ein Zusammenbau des Bewegungswandlermechanismus 44, nämlich ein Zusammenbauen der Planetenwalzen 72 und der Eingabewelle 60 mit der Ausgabehülse 62, bei offengehaltenem vorderen Ende der Ausgabehülse 62 auf einfache Weise durchgeführt werden und kann der Kolben 12 danach an dem vorderen Ende der Ausgabehülse 62 angebracht werden. Somit ist diese Anordnung vorteilhaft beim Herstellen des Elektrobremsen-Bremssattels 10.
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Die Eingabewelle 60 ist an dem Flanschabschnitt 70 von dem Gehäuse 40 abgestützt. Der Kolben 12, nämlich der Bewegungswandlermechanismus 44, nimmt eine Gegenkraft gegen eine Kraft auf, die von dem Bremsbelag 16 ausgeübt wird, um den Scheibenrotor 18 mit Druck zu beaufschlagen, wenn die Bremskraft erzeugt wird. In dem vorliegenden Elektrobremsen-Bremssattel 10 wird die Gegenkraft von dem Gehäuse 40 über die Eingabewelle 60 aufgenommen und wird von dem Bremssattelhauptkörper 22 über das Gehäuse 40 aufgenommen. Folglich hat der Elektrobremsen-Bremssattel 10 eine Stützstruktur zum drehbaren Abstützen der Eingabewelle 60.
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Die Stützstruktur ist wie folgt konfiguriert. Die Eingabewelle 60 ist an dem Flanschabschnitt 70 abgestützt. Genauer ist der Flanschabschnitt 70 von dem Gehäuse 40 über ein Drucklager 74, ein Gleitelement 76 und ein Sitzelement 78 abgestützt. Das Sitzelement 78 ist an dem hinteren Endabschnitt des Gehäuses 40 so befestigt, dass der hintere Endabschnitt des Gehäuses 40 das Sitzelement 78 hält. Das Sitzelement 78 hat an seiner Vorderseite eine Sitzfläche 80, die so vertieft ist, dass sie einen Teil einer Kugeloberfläche C definiert. Das Gleitelement 76 ist in der Radialrichtung schwenkbar, sodass das Gleitelement 76 in Gleitkontakt mit der Sitzfläche 80 gehalten ist. Das Drucklager 74 ist sandwichartig aufgenommen von und zwischen einer Vorderseitenfläche des Gleitelements 76 und einer Hinterseitenfläche des Flanschabschnitts 70.
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Gemäß der so aufgebauten Stützstruktur, wobei die Eingabewelle 60 an dem Flanschabschnitt 70 abgestützt ist, nimmt das Gleitelement 76 die Gegenkraft von dem Bremsbelag 16 über einen relativ großen Bereich auf. Mit anderen Worten ist die Eingabewelle 60 durch einen Abschnitt mit einem relativ großen Durchmesser abgestützt, sodass die Gegenkraft über einen relativ großen Bereich verteilt wird.
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In dem vorliegenden Elektrobremsen-Bremssattel 10 ist eine Stufenfläche 82 an dem außenumfänglichen Abschnitt des Gehäuses 40 geformt, wohingegen eine Stufenfläche 84 an dem Bremssattelhauptkörper 22 geformt ist, welche miteinander in Eingriff gehalten sind. In dieser Anordnung wird die Gegenkraft von dem Gehäuse 40 über die zueinander gegenüberliegenden Stufenflächen 82, 84 wirksam von dem Bremssattelhauptkörper 22 aufgenommen.
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Wie oben beschrieben ist das Gleitelement 76 schwenkbar von dem Sitzelement 78 abgestützt, wodurch die Eingabewelle 60 sich neigen kann. Das heißt, der Bewegungswandlermechanismus 44, einschließlich des Kolbens 12 und der Ausgabehülse 62, kann sich neigen. Somit hat der vorliegende Elektrobremsen-Bremssattel 10 einen Neigungsermöglichungsmechanismus 88, welcher das Sitzelement 78, das Gleitelement 76 usw. aufweist. 1 zeigt eine Achse L' des Bewegungswandlermechanismus 44, die von der Achse L abgeändert ist in einem Fall, in dem es durch den Neigungsermöglichungsmechanismus 88 zugelassen wird, dass sich der Bewegungswandlermechanismus 44 neigt, sodass das vordere Ende des Bewegungswandlermechanismus 44 nach links gerichtet ist.
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Die Bremsbeläge 14, 16 können ungleichmäßig verschlissen bzw. abgenutzt sein. Genauer kann sich jeder der Bremsbeläge 14, 16 auf einer Seite dessen in der Oben-Unten-Richtung oder in der Rechts-Links-Richtung in einem größeren Ausmaß als auf der anderen Seite abnutzen bzw. verschleißen. Das heißt, die Bremsbeläge 14, 16 können sogenannten ungleichmäßigen Verschleiß erfahren haben. Der Neigungsermöglichungsmechanismus 88 ist ein wirksames Mittel, um mit dem ungleichmäßigen Verschleiß umzugehen. Das heißt, der Elektrobremsen-Bremssattel erzeugt eine ausreichende Bremskraft ohne ein Risiko, dass der Bewegungswandlermechanismus 44 eine unerwünschte Spannung aufnehmen kann.
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Die Drehung der Drehantriebswelle 46 des Elektromotors 42 wird wie folgt an die Eingabewelle 60 übertragen. Das außenumfängliche Ende des Flanschabschnitts 70 der Eingabewelle 60 ist in Eingriff bzw. Zahneingriff mit dem innenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle 46, und die Drehung wird durch den Eingriff bzw. Zahneingriff übertragen. Genauer sind eine Mehrzahl von Vorsprüngen 90 an dem außenumfänglichen Ende des Flanschabschnitts 70 mit einem gleichen Teilungswinkel geformt. Jeder Vorsprung 90 erstreckt sich in der Axialrichtung über eine Distanz, welche der Dicke des Flanschabschnitts 70 entspricht. Eine Mehrzahl von Rillen 92, von denen sich jede in der Axialrichtung erstreckt, sind an dem innenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle 46 mit einem gleichen Teilungswinkel geformt, sodass sie zu der Mehrzahl von Vorsprüngen 90 korrespondieren. Die Vorsprünge 90 und die Rillen 92 stehen miteinander in Eingriff, wodurch der innenumfängliche Abschnitt der Drehantriebswelle 46 und das außenumfängliche Ende des Flanschabschnitts 70 an einer Mehrzahl von Positionen an dem einen Umfang miteinander über eine bestimmte Breite d, welche der Dicke d des Flanschabschnitts 70 entspricht, in Eingriff stehen. Somit wird die Drehung der Drehantriebswelle 46 des Elektromotors 42 an die Eingabewelle 60 übertragen.
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Wenn es dem Bewegungswandlermechanismus 44 durch den Neigungsermöglichungsmechanismus 88 ermöglicht wird, sich zu neigen, neigt sich der Flanschabschnitt 70, welcher senkrecht zu dem Wellenabschnitt 68 ist, ebenfalls in Übereinstimmung mit der Neigung der Eingabewelle 60. Die Drehung muss bei Beachtungschenken der Neigung des Flanschabschnitts 70 korrekt übertragen werden.
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In einem Fall, in dem der Drehpunkt bzw. das Zentrum der Neigung des Bewegungswandlermechanismus 44 per Neigungsermöglichungsmechanismus 88 mit großem Abstand vorwärts oder rückwärts von dem Flanschabschnitt 70 angeordnet ist, wird der Flanschabschnitt 70 selbst in Übereinstimmung mit der Neigung in eine Richtung senkrecht zur Axialrichtung verlagert. In diesem Fall ändert sich eine Distanz zwischen dem außenumfänglichen Ende des Flanschabschnitts 70 und dem innenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle 46, die miteinander in Eingriff sind, in hohem Maße auf der Neigungsebene, auf welcher sich die Achse L bewegt. Folglich wird der Mechanismus, welcher es ermöglicht, dass die Drehung bei Neigung korrekt übertragen wird, unerwünscht kompliziert.
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In dem vorliegenden Elektrobremsen-Bremssattel 10 befindet sich daher das Zentrum bzw. der Drehpunkt O der Neigung innerhalb der Breite d in der Axialrichtung in einem Zustand, in dem der Bewegungswandlermechanismus 44, nämlich die Achse L, nicht geneigt ist. Mit anderen Worten befindet sich der Drehpunkt O der Neigung innerhalb des Dickenbereichs d des Flansches 70 in der Axialrichtung. Genauer ist die Kugeloberfläche C so eingerichtet und ist das Sitzelement 78 so positioniert, dass das Zentrum der Kugeloberfläche C, welche die Sitzfläche 80 des Sitzelements 78 definiert, mit dem Zentrum bzw. Drehpunkt O der Neigung übereinstimmt bzw. zusammenfällt. Der Neigungsermöglichungsmechanismus 88 ist so aufgebaut.
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Wegen der Struktur des Neigungsermöglichungsmechanismus 88 wird das außenumfängliche Ende des Flanschabschnitts 70 substantiell in der Axialrichtung verlagert, wenn sich der Bewegungswandlermechanismus 44 neigt, und ändert sich die Distanz in der Radialrichtung zwischen dem außenumfänglichen Ende des Flanschabschnitts 70 und dem innenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle 46, welche miteinander in Eingriff stehen, fast nicht. Es ist somit möglich, den Mechanismus zu vereinfachen, welcher es ermöglicht, dass die Drehung korrekt übertragen wird, sogar wenn der Bewegungswandlermechanismus 44 sich neigt. Genauer ist der Mechanismus so gebildet, dass die Vorsprünge 90 des Flanschabschnitts 70 sich in der Axialrichtung innerhalb der korrespondierenden Rillen 92, die an dem innenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle 46 geformt sind, bewegen können. In Anbetracht dessen ist die Eingriffsstruktur mittels Keilzahnungseingriffs vorgesehen, welcher eine Relativverlagerung des außenumfänglichen Endes des Flanschabschnitts 70 und des innenumfänglichen Abschnitts der Drehantriebswelle 46 in der Axialrichtung erlaubt. Wie oben erläutert, ermöglicht die Eingriffsstruktur zwischen dem außenumfänglichen Ende des Flanschabschnitts 70 und dem innenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle 46, dass die Drehung der Drehantriebswelle 46 an den Flanschabschnitt 70 übertragen wird, während die Verlagerung des Flanschabschnitts 70, welche durch die Neigung des Bewegungswandlermechanismus 44 verursacht wird, zugelassen wird.
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An Eingriffspositionen, die sich nicht auf der Neigungsebene befinden, neigt sich jeder Vorsprung 90 in der zugeordneten Rille 92. In Anbetracht dessen ist ein geeigneter Zwischenraum in der Umfangsrichtung zwischen der seitlichen Fläche jedes Vorsprungs 90 und der sich axial erstreckenden seitlichen Fläche jeder Rille 92 vorgesehen.
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In dem vorliegenden Elektrobremsen-Bremssattel 10 ist der Bewegungswandlermechanismus 44 in dem Innenraum der zylindrischen Drehantriebswelle 46 angeordnet. Mit anderen Worten ist, wie es aus dem Zustand ersichtlich ist, in dem die Ausgabehülse 62 sich in ihrer Rückzugsendposition befindet (das heißt dem Zustand, der in dem rechtshälftigen Teil in 1 gezeigt ist), der meiste Teil des Bewegungswandlermechanismus 44 in dem Elektromotor 42 angeordnet, sodass der Bewegungswandlermechanismus 44 koaxial zu dem Elektromotor 42 ist. Somit ist der vorliegende Elektrobremsen-Bremssattel 10 in der Abmessung relativ kompakt. Der Flanschabschnitt 70 der Eingabewelle 60 erstreckt sich radial von dem Wellenabschnitt 68 zu dem innenumfänglichen Abschnitt der Drehantriebswelle 46 des Elektromotors 42 und ist auf der Hinterseite der Ausgabehülse 62 angeordnet, um eine Überschneidung mit der Ausgabehülse 62, welche zwischen der Eingabewelle 60 und der Drehantriebswelle 46 angeordnet ist, zu vermeiden. In dem vorliegenden Elektrobremsen-Bremssattel 10 befindet sich das hintere Ende der Ausgabehülse 62 nahe dem Flanschabschnitt 70, wenn sich die Ausgabehülse 62 an ihrem Rückzugsende befindet. Ferner ist der Flanschabschnitt 70 an dem hinteren Endabschnitt der Eingabewelle 60 vorgesehen und steht in Eingriff mit dem innenumfänglichen Abschnitt des hinteren Endabschnitts der Drehantriebswelle 46. Somit ist der Elektrobremsen-Bremssattel 10 in der Axialrichtung kompakt ausgebildet.
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Im Gegensatz zu der üblichen Anordnung, wobei eine Spindel (entsprechend der Eingabewelle 60), die in einer Außenhülse (entsprechend der Ausgabehülse 62) angeordnet ist, durch Drehung der Außenhülse linear bewegt wird, ist der Bewegungswandlermechanismus 44 des vorliegenden Elektrobremsen-Bremssattels 10 so konfiguriert, dass die Eingabewelle 60, welche in der Ausgabehülse 62 angeordnet ist und einen relativ kleinen Durchmesser hat, drehangetrieben wird. Somit ist die Trägheit in dem Bewegungswandlermechanismus 44 gering, sodass der Bewegungswandlermechanismus 44 gleichmäßig arbeiten kann.
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Teilelemente anders als die oben erläuterten werden erläutert werden. Der vorliegende Elektrobremsen-Bremssattel 10 hat auch eine Funktion einer Parkbremse bzw. Feststellbremse. Ein Anschlagring 100, welcher das Radiallager 48 hält, ist an dem Außenumfang des hinteren Endabschnitts der Drehantriebswelle 46 des Elektromotors 42 angebracht. Der Anschlagring 100 hat eine Mehrzahl von Aussparungen 102, die über seinen gesamten Umfang ausgebildet sind. Ein Kolben 104 von einem Solenoidtyp ist außerhalb des Gehäuses 40 des Stellgliedes 24 vorgesehen. Eine Stange 106 des Kolbens 104 erstreckt sich in das Innere des Gehäuses 40 hinein. Wenn die Stange 106 vorsteht, kommt ein distales Ende dieser in Eingriff mit einer der Aussparungen 102 des Anschlagrings 100, wodurch die Drehantriebswelle 46 am Drehen gehindert wird. Zum Ermöglichen, dass der Elektrobremsen-Bremssattel 10 als die Parkbremse fungiert, wird der Kolben 12 durch den Elektromotor 42 vorangetrieben, sodass der Scheibenrotor 18 mit einer vorgegebenen Kraft von den Bremsbelägen 14, 16 eingeklemmt wird. In diesem Zustand ermöglicht der Kolben 104, dass die Stange 106 vorsteht, wodurch die Drehantriebswelle 46 am Drehen gehindert wird. Sogar wenn in diesem Zustand die Zufuhr des elektrischen Stroms unterbrochen wird, wird die vorgegebene Kraft aufrechterhalten und wird eine vorbestimmte Größe der Bremskraft aufrechterhalten.
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Als ein anderes Teilelement ist ein Schaltkreisgehäuse 112 mittels eines Befestigungselements 110 an dem hinteren Ende des Gehäuses 40 befestigt. Das Schaltkreisgehäuse 112 nimmt eine Leiterplatte 114 auf, auf welcher Treiberschaltkreise zum an den Elektromotor 42 Liefern des elektrischen Stroms, ein Axialdruckkraft-Erfassungsschaltkreis 118 usw. angeordnet sind. Der Axialdruckkraft-Erfassungsschaltkreis 118 ist konfiguriert, auf Basis von Signalen von einem Lastsensor 116, der zwischen dem Drucklager 74 und dem Gleitelement 76 angeordnet ist, die Kraft zu erfassen, welche von dem Kolben 12 zum Druckbeaufschlagen des Scheibenrotors 18 auf den Bremsbelag 16 ausgeübt wird. Als noch ein anderes Teilelement ist eine flexible Manschette 120 zwischen dem vorderen Ende des Gehäuses 40 und dem Kolben 12 angeordnet, sodass sie die Öffnung an dem vorderen Ende des Gehäuses 40 abdeckt, um zu verhindern, dass Staub in das Gehäuse 40 eindringt.
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Wie aus 2 ersichtlich, ist der Elektrobremsen-Bremssattel 10 zum Beispiel so konfiguriert, dass das Stellglied 24 für eine leichte Wartung des Elektrobremsen-Bremssattels 10 von dem Bremssattelhauptkörper 22 separierbar ist. Der Bremssattelhauptkörper 22 ist gebildet durch ein Vorderseitenelement 22a, welches die Bremsbeläge 14, 16 hält, und ein Hinterseitenelement 22b, an welchem das Stellglied 24 befestigt ist und das Schaltkreisgehäuse 112 angebracht ist. Das Gehäuse 40 des Stellgliedes 24 hat ein Paar von Seitenflanschen 132, von denen in jedem zwei Löcher 130 ausgebildet sind. Das Stellglied 24 ist mittels Schrauben 134, jede als ein Befestigungselement, die in die jeweiligen Löcher 130 eingepasst sind, an dem Hinterseitenelement 22b des Bremssattelhauptkörpers 22 befestigt.
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Wie oben erläutert, wird die Gegenkraft von dem Bremsbelag 16 durch das von dem Bremssattelhauptkörper 22 abgestützte Gehäuse 40 aufgenommen. In dem Elektrobremsen-Bremssattel 10, bei dem das Stellglied 24 von dem Bremssattelhauptkörper 22 separierbar ist, sind die Stufenfläche 82 des Gehäuses 40 und die Stufenfläche 84 (in 2 verdeckt) des Bremssattelhauptkörpers 22, welche miteinander in Kontakt gehalten sind, wirksam zum Aufnehmen der Gegenkraft.
