DE102017108784A1

DE102017108784A1 - Elektromechanische Bremse vom Kugelgewindetrieb-Typ

Info

Publication number: DE102017108784A1
Application number: DE102017108784.2A
Authority: DE
Inventors: Joung Hee LEE; Jong Yun Jeong; Dong Yoon Hyun
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2017-04-25
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2037-04-26
Also published as: US10337575B2; CN108119583A; CN108119583B; DE102017108784B4; KR20180060733A; US20180149221A1; KR102383332B1

Abstract

Eine elektromechanische Bremsvorrichtung (100) kann eine Antriebsvorrichtung für die elektromechanische Bremse, auf welche ein Kugelgewindetrieb vom Kein-Umlauf-Typ angewendet ist, aufweisen und kann automatisch einen durch Belagabreibung verursachten Positionsbewegungsbetrag einer Kugel kompensieren, wobei die elektromechanische Bremse eine Antriebsvorrichtung, das heißt, eine elektromechanische Bremse mit einem Kugelgewindetrieb vom Kein-Umlauf-Typ, bei welcher eine Belagabreibung mittels des Kugelgewindetriebs kompensiert wird, eine Drehfeder und einen Kugelhalter, der an der anderen Seite der Drehfeder angebracht ist, aufweist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromechanische Bremse und insbesondere eine elektromechanische Bremse, welche einen Kugelgewindetrieb verwendet.
Beschreibung der bezogenen Technik
Im Allgemeinen ist eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) eine Vorrichtung, welche eine Bremskraft zum Verzögern oder Anhalten eines fahrenden Fahrzeugs oder zum Halten des Fahrzeugs in einem Stehend-Zustand erzeugt, und das Bremsen wird durchgeführt, während kinetische Energie des Fahrzeugs durch mechanische Reibung in thermische Energie umgewandelt wird, wenn das Fahrzeug verzögert, und Reibungswärme in die Atmosphäre abgegeben wird.
Als die Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug existieren eine hydraulische Trommelbremse, eine hydraulische Scheibenbremse und dergleichen, und die hydraulische Scheibenbremse erzielt eine Bremskraft, indem statt der Verwendung einer Trommel Reibbeläge gegen beide Seiten einer (Brems-)Scheibe, welche sich gemeinsam mit einem (Fahrzeug-)Rad dreht, gedrückt werden.
Die hydraulische Bremse hat jedoch eine komplizierte Struktur, da die hydraulische Bremse mechanische Elemente, die mit dem Bremspedal eines Fahrersitzes verbunden sind, Hydraulikrohrleitungen, Elemente zum Steuern des hydraulischen Drucks und dergleichen erfordert, und deshalb wurde eine elektromechanische Bremse (EMB) entwickelt und verwendet, um einen Aufbau der Bremsvorrichtung zu vereinfachen.
Anders als eine gewöhnliche hydraulische Bremse bezieht sich die elektromechanische Bremse auf eine Bremse, welche eine Bremskraft erzielt, indem ein Reibbelag mittels eines mechanischen Mechanismus, der durch einen Elektromotor angetrieben wird, gedrückt wird.
Eine typische elektromechanische Bremse weist einen Aktuator auf, welcher den Elektromotor aufweist, der vorwärts und rückwärts rotiert, um die Bremsbetätigung bzw. den Bremsbetrieb (Drücken des Reibbelags) durchzuführen oder um die Bremsbetätigung zu lösen (Verringerung des Drucks), und die elektromechanische Bremse ist dazu eingerichtet, derart zu arbeiten, dass der Reibbelag mittels der Rotationskraft des Elektromotors gedrückt wird, wobei zu einer Zeit der Durchführung der Bremsbetätigung der Reibbelag gegen die Scheibe drückt (Reibung mit der Scheibe verursacht).
Im Vergleich mit der hydraulischen Bremse weist die elektromechanische Bremse eine einfache Struktur und eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit auf und kann präziser gesteuert werden, wodurch die Bremssicherheit verbessert wird.
Die elektromechanische Bremse ist vorteilhaft, da eine Bremskraft gesteuert wird, und wird verwendet, um ein Brake-by-Wire-System (BBW-System) umzusetzen.
Die elektromechanische Bremse, wie oben beschrieben, erzeugt eine Bremskraft aus einer elektrischen Leistung mittels des Elektromotors und eines mechanischen Übertragungsmechanismus, und im heutigen Fall verwenden die meisten elektromechanischen Bremsen ein Prinzip einer Schraube-Mutter-Struktur und wandeln eine Rotationskraft des Elektromotors in eine geradlinige Kraft zum Drücken des Reibbelags um.
Bei der Schraube-Mutter-Struktur kann ein Kugelgewindetrieb verwendet werden, in welchem Kugeln zwischen einer Mutter und einer Schraube angeordnet sind, wobei eine Kraft mittels der Kugeln übertragen wird, um Reibwiderstand zu verringern.
Der Kugelgewindetrieb wird in einen Kugelgewindetrieb vom Umlauf-Typ (z.B. Kugelgewindetrieb mit Kugelrückführung), in welchem die Kugeln zirkulieren, und einen Kugelgewindetrieb vom Kein-Umlauf-Typ (z.B. Kugelgewindetrieb ohne Kugelrückführung), in welchem Kugeln nicht zirkulieren, eingeteilt. Der Kugelgewindetrieb vom Umlauf-Typ kann in dem Fall verwendet werden, in dem ein Betriebsbereich lang und kontinuierlich ist, und der Kugelgewindetrieb vom Kein-Umlauf-Typ kann eingeschränkt auf den Fall verwendet werden, in dem ein Betriebsbereich kurz und diskontinuierlich ist, obwohl der Kugelgewindetrieb vom Kein-Umlauf-Typ hinsichtlich einer Aufmachung (z.B. der Baugröße und/oder Bauform) vorteilhaft ist, da der Außendurchmesser einer Mutter verringert werden kann. Da ein Bewegungsbetrag des Kolbens bei der elektromechanischen Bremse nicht groß ist, kann der Kugelgewindetrieb vom Kein-Umlauf-Typ auf die elektromechanische Bremse angewendet werden. Bei der elektromechanischen Bremse sind die Kugeln jedoch eingerichtet, so dass sie sich allmählich aufgrund der Belagabreibung (z.B. einer Abrasion des Belags beim Bremsen) bewegen, und als ein Ergebnis davon gibt es ein Bedürfnis für eine Technik der Widerherstellung der Positionen der Kugeln.
Die obigen Informationen, welche in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem Verbessern des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
Erläuterung der Erfindung
Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine elektromechanische Bremse zu schaffen, welche eine Antriebsvorrichtung, auf welche ein Kugelgewindetrieb vom Kein-Umlauf-Typ (z.B. Kugelgewindetrieb ohne Kugelrückführung) angewendet ist, aufweist und einen durch Belagabreibung verursachten Positionsbewegungsbetrag einer Kugel automatisch kompensieren kann.
Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine elektromechanische Bremse bereitzustellen, welche aufweist: einen Kolben, welcher einen Reibbelag drückt, und eine Antriebsvorrichtung, welche eine Kraft zum Bewegen des Kolbens bereitstellt, wobei die Antriebsvorrichtung aufweist: ein Mutter-Element, welches mit dem Kolben verbunden ist und dazu eingerichtet ist, eine Axialbewegungskraft an den Kolben zu übertragen, eine Schraube (z.B. eine Gewindespindel), welche mit dem Mutter-Element verbunden ist und sich dreht, um das Mutter-Element in einer Axialrichtung zu bewegen, Kugeln, welche zwischen das Mutter-Element und die Schraube eingebracht sind und eine Rotationskraft der Schraube an das Mutter-Element übertragen, eine Drehfeder (z.B. Torsionsfeder), welche eine erste Seite aufweist, die an dem Mutter-Element angebracht ist, und einen Kugelhalter, welcher an einer zweiten Seite der Drehfeder angebracht ist, und wobei der Kugelhalter angeordnet ist, so dass er zu derjenigen Kugel an einem hintersten Endabschnitt (z.B. derjenigen sich an dem hintersten Endabschnitt befindenden Kugel) aus den zwischen das Mutter-Element und die Schraube eingebrachten Kugeln benachbart ist, und dazu eingerichtet ist, die Kugeln zu berühren und die Drehfeder zu drücken (z.B. zu tordieren), wenn eine Bremsung-Druckbeaufschlagung (z.B. Druckbeaufschlagung zum Bremsen, Bremsdruckbeaufschlagung) durchgeführt wird.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Kopfabschnitt, der ausgebildet ist, um einen inneren Endabschnitt des Kolbens zu drücken, an einem ersten Endabschnitt des Mutter-Elements ausgebildet sein und kann eine Abstützungsaussparung zum Unterbringen des Kugelhalters und der Drehfeder an einem zweiten Endabschnitt des Mutter-Elements ausgebildet sein.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann ein Abstützungsendabschnitt zum Verhindern, dass sich der Kugelhalter in Richtung zur Kugel / zu den Kugeln bewegt, in der Abstützungsaussparung ausgebildet sein.
In noch einer beispielhaften Ausführungsform kann die Drehfeder an dem Abstützungsendabschnitt angeordnet sein, so dass sie in einem Komprimiert-Zustand (z.B. einem Vorspannzustand) restringiert ist (z.B. in einen Komprimiert-Zustand gebracht ist bzw. derart begrenzt ist, dass sie in einem einen Komprimiert-Zustand ist), um eine Initialmontagekraft (z.B. Vorspannkraft) aufzuweisen.
In noch einer beispielhaften Ausführungsform kann der Kugelhalter angeordnet sein, so dass er einen Spalt mit der Kugel hat, bevor die Bremsung-Druckbeaufschlagung durchgeführt wird (z.B. vor der Bremsung-Druckbeaufschlagung ein Spalt zwischen der Kugel und dem Kugelhalter vorliegt).
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der Kugelhalter einen Spalt mit der Kugel (z.B. einen Spalt zwischen sich und der Kugel) bilden, sogar nachdem ein Bremsbetrieb (bzw. die Betätigung der elektromechanischen Bremse) gelöst ist.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann mindestens eine Halter-Aussparung (z.B. Halter-Nut) in einer Innenfläche des Kugelhalters ausgebildet sein, um die Kugeln unterzubringen.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann mindestens ein Unterbrechungsabschnitt (z.B. Trennabschnitt) in dem Kugelhalter ausgebildet sein, wobei die Halter-Aussparung nicht über eine gesamte Innenfläche des Kugelhalters ausgebildet ist.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann eine konkave und gekrümmte Form (z.B. eine konkave Bogenform) an einem Endabschnitt der Halter-Aussparung basierend auf dem Unterbrechungsabschnitt ausgebildet sein, so wie eine Tiefe der Aussparung zunimmt (z.B. kann ausgehend von dem Unterbrechungsabschnitt eine gemäß der Zunahme der Tiefe der Aussparung konkave und gekrümmte Form an einem Endabschnitt der Halter-Aussparung ausgebildet sein).
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann das das Mutter-Element eine (Kugel-)Führungsnut, wobei die Mehrzahl an Kugeln eingerichtet ist, in dieser bewegt zu werden, aufweisen und kann ein Innendurchmesser der Halter-Aussparung gleich einem Innendurchmesser der Führungsnut sein.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann mindestens ein Vorsprungabschnitt an dem Kugelhalter ausgebildet sein, um zu verhindern, dass sich die Kugeln nach hinten bewegen.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der Vorsprungabschnitt eine gekrümmte Form aufweisen, deren vorstehende Höhe (bzw. Vorstehhöhe) von einem Zentrum des Vorsprungabschnitts aus nach links und nach rechts abnimmt, und kann der Vorsprungabschnitt eine vorbestimmte Fläche aufweisen, die ausgestaltet ist, so dass sie von einer Innenfläche des Kugelhalters aus hin zu einer Außenfläche des Kugelhalters vergrößert wird (z.B. trapezartig verbreitert wird, beispielsweise sich in der Umfangsrichtung des Kugelhalters verbreitert), wobei der Vorsprungabschnitt eine Seitenwand, welche eine konkave und gekrümmte Form hat, aufweist.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine elektromechanische Bremse, welche dazu eingerichtet ist, in einer Kugelgewindetrieb-Weise betrieben zu werden, realisiert werden und ist es als ein Resultat davon möglich, eine Betriebseffizienz zu verbessern, indem ein Reibwiderstand verringert wird, und die Lebensdauer der Antriebsvorrichtung zu verbessern.
Da gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der Kugelgewindetrieb vom Kein-Umlauf-Typ verwendet werden kann, ist es möglich, eine Größe zu verringern, und ist dies hinsichtlich der Aufmachung (Englisch „Packaging“), z.B. hinsichtlich Abmessungen und/oder Bauformen, vorteilhaft.
Es ist außerdem möglich, eine durch die Belagabreibung verursachte Bewegung der Kugeln automatisch zu kompensieren, und als ein Resultat davon ist es möglich, die elektromechanische Bremse kontinuierlich ohne ein separates Kompensieren der Belagabreibung zu verwenden.
Andere Aspekte und beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend diskutiert. Es ist zu verstehen, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-...“ oder irgendein ähnlicher Begriff, welcher hier verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen, wie z.B. Personenkraftfahrzeuge, einschließlich sogenannter Sportnutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl an Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen einschließt und Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge für alternative Treibstoffe (z.B. Treibstoffe, welche aus anderen Ressourcen als Erdöl hergestellt werden) einschließt. Ein Hybridfahrzeug, auf welches hier Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, z.B. Fahrzeuge, welche sowohl mit Benzin als auch elektrisch betrieben werden.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung weisen weitere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittansicht einer elektromechanischen Bremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine perspektivische Querschnittansicht, welche die Hauptbetriebsvorrichtung der elektromechanischen Bremse gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 ist eine perspektivische Querschnittansicht einer Mutter der in 2 dargestellten Hauptbetriebsvorrichtung;
4 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Kugelhalter der in 2 dargestellten Hauptbetriebsvorrichtung darstellt;
5A, 5B, 5C und 5D sind Ansichten, welche Bewegungen einer Schraube und der Mutter darstellen, wobei 5A einen Zustand, bevor der Kugelhalter und die Kugeln einander berühren, darstellt, 5B einen Zustand, während die Bremsung-Druckbeaufschlagung durchgeführt wird, darstellt, 5C einen Zustand darstellt, in welchem eine Belagabreibung aufgrund der kontinuierlichen Bremsung-Druckbeaufschlagung auftritt, und 5D einen Zustand darstellt, nachdem der Bremsbetrieb durchgeführt wurde;
6A., 6B, 6C und 6D sind Ansichten, welche eine Bewegung der Kugeln bezüglich des Kugelhalters darstellen, wobei 6A einen Zustand, bevor der Kugelhalter und die Kugeln einander berühren, darstellt, 6B einen Zustand, während die Bremsung-Druckbeaufschlagung durchgeführt wird, darstellt, 6C einen Zustand darstellt, in welchem eine Belagabreibung aufgrund der kontinuierlichen Bremsung-Druckbeaufschlagung auftritt, und 6D einen Zustand darstellt, nachdem der Bremsbetrieb durchgeführt wurde;
7A., 7B, 7C, 7D, 7E und 7F sind Ansichten, welche den Zustand darstellen, in dem die Positionen der Kugeln reguliert werden durch Kompensieren einer Belagabreibung mittels des Kugelhalters, wobei 7A einen Zustand, bevor der Kugelhalter und die Kugeln einander berühren, darstellt, 7B und 7C Zustände, während die Bremsung-Druckbeaufschlagung durchgeführt wird, darstellen, 7D einen Zustand, während eine Feder expandiert wird, wenn das Bremsen gelöst wird, darstellt, 7E einen Zustand darstellt, in welchem die Abreibung beim Lösen der Bremse kompensiert wird, und 7F einen Zustand darstellt, in welchem die Bremse vollständig gelöst ist und die Kugeln in ihre ursprüngliche Position zurückkehren;
8A ist eine Ansicht, welche eine Kugel-Mutter-Reibungskraft und eine Kraft einer Feder bezüglich Schraubenrotationswinkeln, bevor der Bremsbetrieb durchgeführt wird, darstellt;
8B ist eine Ansicht, welche eine Veränderung der Reibungskraft der Kugeln und eine Veränderung der Kraft der Feder in einem Zustand, in welchem der Reibbelag abgerieben ist, darstellt;
9 ist eine perspektivische Querschnittansicht, welche eine Hauptbetriebsvorrichtung einer elektromechanischen Bremse gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
10 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Kugelhalter der in 9 dargestellten Hauptbetriebsvorrichtung darstellt.

Es ist zu verstehen, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften darstellen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, einschließlich z.B. konkrete Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden (zumindest) teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
In den Figuren beziehen sich durchgehend durch die zahlreichen Figuren der Zeichnungen gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder gleichwertige Bauteile der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert, enthalten sein können.
Eine elektromechanische Bremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Kugelgewindetrieb vom Kein-Umlauf-Typ (z.B. umlauflosen Kugelgewindetrieb, beispielsweise in Form eines Kugelgewindetriebs ohne Kugelrückführung) auf eine Antriebsvorrichtung angewendet wird, welche eine Antriebskraft eines Elektromotors überträgt, um eine Klemmkraft (z.B. Belaganpresskraft) eines Bremssattelgehäuses aufzubringen, wenn der Elektromotor angetrieben wird, um eine Bremskraft zu erzeugen. Die elektromechanische Bremse gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist außerdem dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Kugelgewindetrieb vom Kein-Umlauf-Typ auf die Antriebsvorrichtung angewendet wird, ein Kugelhalter an einem ersten Endabschnitt einer Mutter bereitgestellt ist, um eine durch eine Belagabreibung verursachte Kugelpositionsverlagerung zu kompensieren. Der Kugelhalter ist gemeinsam mit einem elastischen Element, das in einer Belagabreibung-Richtung angeordnet ist, angeordnet und dazu eingerichtet, die Belagabreibung unter Nutzung der Rückstellkraft des elastischen Elements zu kompensieren.
Nachstehend wird eine elektromechanische Bremse vom Kugelgewindetrieb-Typ gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Querschnittansicht einer elektromechanischen Bremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine perspektivische Querschnittansicht, welche die Hauptbetriebsvorrichtung der elektromechanischen Bremse gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Ferner ist 3 eine perspektivische Querschnittansicht eines Mutter-Elements der in 2 dargestellten Hauptbetriebsvorrichtung und ist 4 eine perspektivische Ansicht, welche einen Kugelhalter der in 2 dargestellten Hauptbetriebsvorrichtung darstellt.
Wie in 1 dargestellt, weist eine elektromechanische Bremse 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Träger, welcher an einer Fahrzeugkarosserie fest angeordnet ist, und ein Bremssattelgehäuse 120, welches mit dem Träger verbunden ist, so dass es vorwärts und rückwärts bewegbar ist, auf, und der Träger und das Bremssattelgehäuse 120 sind derart angeordnet, so dass sie eine erste Seite einer (Brems-)Scheibe 1, welche in einem Rad des Fahrzeugs angeordnet ist, umgeben.
Ein Paar von Reibbelägen (Bremsbelägen) 121 und 122, welche gegen beide Flächen der sich gemeinsam mit dem Rad des Fahrzeugs drehenden Scheibe 1 drücken (z.B. ein jeweiliger der Reibbelägen 121 und 122 gegen eine zugehörige der beiden Flächen der Scheibe 1), ist in dem Träger angeordnet, so dass sie vorwärts und rückwärts davon bewegbar sind.
Das Paar von Reibbelägen 121 und 122 ist voneinander im Abstand angeordnet, und die Scheibe 1 ist zwischen dem Paar von Reibbelägen 121 und 122 angeordnet. Wenn ein nachstehend beschriebener Kolben 124 folglich ausgestaltet ist, sich vorwärts zu bewegen, ist der Reibbelag 121 eingerichtet, sich in Richtung zur Scheibe 1 zu bewegen, um eine Reibung mit der Scheibe hervorzurufen und gegen die Scheibe zu drücken, wobei ein Bremsbetrieb durchgeführt wird.
Das Bremssattelgehäuse 120 ist an dem Träger verschiebbar angeordnet und weist einen Zylinder 123 auf, in welchem der Kolben 124 angeordnet ist.
Das bedeutet, dass der hohle Zylinder 123 an einer ersten Seite des Bremssattelgehäuses 120 angeordnet ist und dass der Kolben 124 in dem Zylinder 123 angeordnet ist, so dass er vorwärts (z.B. in eine Bremsbetätigungsrichtung) und rückwärts (z.B. in eine Bremslösungsrichtung) davon bewegbar ist.
Der Kolben 124 ist dazu eingerichtet, vorwärts bewegt zu werden, um einen Reibbelag 121 aus dem Paar von Reibbelägen 121 und 122 vorwärts in Richtung zur Scheibe 1 zu bewegen, wobei der Reibbelag 121 eine Reibung mit der Scheibe 1 hervorruft.
An einer zweiten Seite des Bremssattelgehäuses 120 ist ein Fingerabschnitt 126 ausgebildet, welcher dazu eingerichtet ist, einen zweiten Reibbelag 122 vorwärts in Richtung zur Scheibe 1 zu bewegen, wobei der zweite Reibbelag 122 eine Reibung mit der Scheibe 1 hervorruft.
Der Kolben 124 ist deshalb dazu eingerichtet, sich mittels einer zum Bremsen übertragenen Kraft vorwärts in Richtung zum Reibbelag 121 und zur Scheibe 1 zu bewegen, und drückt resultierend daraus den Reibbelag 121 gegen die Scheibe 1, und ferner ist das Bremssattelgehäuse 120 dazu eingerichtet, sich mittels der Reaktionskraft, welche zwischen dem Kolben 124 und dem Reibbelag 121 bereitgestellt wird, in eine Richtung, die der Bewegungsrichtung des Kolbens 124 entgegengesetzt ist, zu bewegen, wobei der Fingerabschnitt 126 des Bremssattelgehäuses 120 einen zweiten Reibbelag 122 gegen die Scheibe 1 drückt.
Dadurch werden die zwei Reibbeläge 121 und 122 zur selben Zeit gegen beide Flächen der Scheibe 1 gedrückt.
Im vorliegenden Fall wird der Bremsbetrieb durch die Reibungskraft, welche zwischen den zwei Reibbelägen 121 und 122 und der Scheibe 1 erzeugt wird, durchgeführt und erzeugt die Reibungskraft eine Bremskraft, um die Rotation des Rads zu hindern, wobei das Rad nicht gedreht werden kann.
Hier kann eine Kraft, mit welcher der Kolben 124 und der Fingerabschnitt 126 des Bremssattelgehäuses 120 die Reibbeläge 121 und 122 gegen beide Flächen der Scheibe 1 drücken, als eine Klemmkraft (z.B. Belaganpresskraft) des Bremssattelgehäuses 120 bezeichnet werden, und zur Zeit des Durchführens des Bremsbetriebs (d.h. dem Drücken der Reibbeläge) wird eine Reaktionskraft, welche erzeugt wird, wenn die Klemmkraft aufgebracht wird, von dem Reibbelag 121 auf den Kolben 124 aufgebracht.
Die elektromechanische Bremse 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ferner eine Antriebsvorrichtung zum Betätigen des Kolbens 124 auf. Die Antriebsvorrichtung weist ein Mutter-Element 131, welches mit dem Kolben 124, der in dem Zylinder 123 des Bremssattelgehäuses 120 angeordnet ist, verbunden ist und welches dazu eingerichtet ist, sich in einer Axialrichtung vorwärts und rückwärts zu bewegen (z.B. dazu eingerichtet ist, sich geradlinig vorwärts und rückwärts zu bewegen), um es dem Kolben 124 zu ermöglichen, sich vorwärts und rückwärts zu bewegen, und eine Schraube (z.B. eine Gewindespindel) 132 auf, welche mit dem Mutter-Element 131 verbunden ist und welche sich dreht, um es dem Mutter-Element 131 zu ermöglichen, sich vorwärts und rückwärts zu bewegen (z.B. sich geradlinig vorwärts und rückwärts zu bewegen). Es ist außerdem zu verstehen, dass die Antriebsvorrichtung in der beispielhaften Ausführungsform ferner einen Elektromotor 140, welcher eine Rotationskraft (z.B. Drehmoment) zum Erzeugen einer Bremskraft bereitstellt, und eine Getriebeeinrichtung 141 aufweist, welche zwischen einer Drehwelle des Elektromotors 140 und der Schraube 132 angeordnet ist und die Rotationskraft des Elektromotors 140 an die Schraube 132 überträgt.
Der Elektromotor 140 der Antriebsvorrichtung ist eine Antriebsquelle, welche eine Antriebskraft, d.h. eine Rotationskraft zum Durchführen des Bremsbetriebs (Anpressen) und zum Lösen des Bremsbetriebs (Druckverminderung), erzeugt, und dreht sich beim Drücken des Reibbelags vorwärts und dreht sich beim Verringern des Drucks auf den Reibbelag rückwärts, wobei der Elektromotor 140 eine Vorwärts-Rotationskraft und eine Rückwärts-Rotationskraft erzeugt und durch die Getriebeeinrichtung 141 die Vorwärts-Rotationskraft und die Rückwärts-Rotationskraft an die Schraube 132 liefert.
Der Betrieb des Elektromotors 140 ist dazu eingerichtet, mittels einer Steuereinrichtung gesteuert zu werden, und die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, den Vorwärts-Betrieb und den Rückwärts-Betrieb des Elektromotors 140 zu steuern.
Die Schraube 132 ist mit einer Welle eines Ausgangsrads (z.B. eines Abtriebszahnrads) der Getriebeeinrichtung 141 verbunden, und die Getriebeeinrichtung 141 ist eine Komponente, welche eine Drehzahl des Elektromotors 140 vermindert, eine Rotationskraft des Elektromotors 140 verstärkt und die daraus resultierende Rotationskraft an die Schraube 132 überträgt, und die Getriebeeinrichtung 141 kann als ein Getriebezug, welcher eine Kombination aus (Zahn-)Rädern aufweist, (z.B. in Form eines Untersetzungsgetriebes) ausgestaltet sein.
Ein Elektromotor und eine Getriebeeinrichtung, welche bereits auf eine bekannte elektromechanische Bremse angewendet werden, können dazu ausgestaltet sein, als der Elektromotor 140 und die Getriebeeinrichtung 141 verwendet zu werden.
In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist die Antriebsvorrichtung vom Kugelgewindetrieb-Typ, welcher mittels Kugeln 134, welche zwischen der Schraube 132 und dem Mutter-Element 131 eingebracht sind, eine Rotationsbewegung der Schraube in eine Translationsbewegung des Kolbens umwandelt.
Zunächst weist der Kolben 124 des Bremssattelgehäuses 120 darin einen hohlen Abschnitt 125 auf, welcher sich erstreckt und langgestreckt ist in einer Axialrichtung davon (d.h. eine Axialrichtung ist identisch mit der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsrichtung des Kolbens), und das Mutter-Element 131 ist in dem hohlen Abschnitt 125 des Kolbens 124 angeordnet und angekuppelt.
Das Mutter-Element 131 weist, wie in 3 dargestellt ist, eine längliche zylindrische Form auf und weist einen Kopfabschnitt 131d auf, der an einem Spitze-Abschnitt (z.B. einem vorwärtsrichtungsseitigen Stirnendabschnitt) davon ausgebildet ist und der dazu eingerichtet ist, in Berührung mit einem inneren Endabschnitt 124a des hohlen Abschnitts 125 des Kolbens 124 zu kommen, um den inneren Endabschnitt 124a des hohlen Abschnitts 125 zu drücken.
Eine schraubenlinienförmige (Kugel-)Führungsnut 131a ist in einer Innenfläche des Mutter-Elements 131 entlang eines Umfangs der Innenfläche ausgebildet. Die Führungsnut 131a ist dazu eingerichtet, eine Bewegung der Kugeln zwischen der Schraube 132 und dem Mutter-Element 131 zu führen, und die Führungsnut 131a hat eine Länge, die ausgestaltet ist, eine Bewegung der Kugeln unter Berücksichtigung der Anzahl von in dem Kugelgewindetrieb vorhandenen Kugeln zu steuern.
Das Mutter-Element 131 ist montiert, so dass es den Außenumfang der Schraube 132 umgibt, und das Mutter-Element 131 ist dazu eingerichtet, sich entlang einer Außenfläche der Schraube mittels der Mehrzahl an Kugeln, die zwischen der Außenfläche der Schraube und der Innenfläche des Mutter-Elements 131 eingebracht sind, zu bewegen. Das bedeutet, dass das Mutter-Element 131 und der mit dem Mutter-Element 131 verbundene Kolben 124 dazu eingerichtet sind, mittels der Kugeln geradlinig bewegt zu werden, wenn die Schraube gemäß dem Betrieb des Elektromotors gedreht wird.
Hierzu ist ebenfalls eine Führungsnut, die mit der Führungsnut 131a des Mutter-Elements 131 korrespondiert, in der Schraube ausgebildet und ist die Mehrzahl an Kugeln zwischen den Führungsnuten angeordnet.
In der beispielhaften Ausführungsform ist eine zylinderförmige Abstützungsaussparung 131b, welche einen Kugelhalter 133 unterbringt und den Kugelhalter 133 abstützt, an einem zweiten Endabschnitt des Mutter-Elements 131, d.h. an einem Endabschnitt, welcher einem ersten Endabschnitt, an dem der Kopfabschnitt 131d ausgebildet ist, entgegengesetzt ist (z.B. gegenüberliegt), ausgebildet. Wie in 2 dargestellt, sind der Kugelhalter 133 und ein Federelement 135 zum elastischen Abstützen des Kugelhalters 133 in die Abstützungsaussparung 131b eingesetzt, und ein Abstützungsendabschnitt (z.B. ein Anschlagabschnitt) 131c zum Begrenzen des Kugelhalters 133 ist an einem ersten Endabschnitt (z.B. einem innenliegenden Endabschnitt) der Abstützungsaussparung 131b ausgebildet.
Wie in 2 und 3 dargestellt, weist der Kugelhalter 133 eine Ringform auf, um entlang eines Außenumfangs der Schraube eingesetzt zu werden. Der Kugelhalter 133 ist elastisch mittels des Federelements 135 abgestützt, wobei z.B. ein erster Endabschnitt des Federelements 135 an dem Mutter-Element 131 fixiert (z.B. fest angebracht) ist und ein zweiter Endabschnitt des Federelements 135 an dem Kugelhalter 133 fixiert (z.B. fest angebracht) ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Federelement 135 eine Drehfeder und ist dazu eingerichtet, verdreht und komprimiert zu werden, wenn eine äußere Kraft auf die Feder 135 aufgebracht wird.
Wie in 2 dargestellt, ist der Kugelhalter 133 grundsätzlich an dem Mutter-Element 131 mittels des Federelements 135 montiert und bewegen sich als ein Ergebnis der Kugelhalter und das Mutter-Element gemeinsam. In dem Fall, in welchem der Kugelhalter 133 und die Mutter sich relativ zueinander bewegen, wird jedoch das Federelement 135 komprimiert und stellt eine die Kugeln betreffende Rückstellkraft bereit. Das Federelement 135 ist deshalb ein Bauteil zum Wiederherstellen der Positionen der Kugeln, wenn der Bremsbetrieb (bzw. die Bremsbetätigung) gelöst wird.
Eine Halter-Aussparung (z.B. Halter-Nut) 133a ist in dem Kugelhalter 133 ausgebildet, um die Kugeln abzustützen und eine durch die Kugeln aufgebrachte Kraft zu übertragen. Die Halter-Aussparung 133a ist in einer Seitenfläche, an welcher der Halter den Kugeln gegenüberliegt (z.B. zugewandt ist, begegnet), ausgebildet, und die Halter-Aussparung 133a ist nicht über eine gesamte Innenfläche des Halters ausgebildet, sondern weist mindestens einen Unterbrechungsabschnitt (z.B. Trennabschnitt) 133c auf. Der Unterbrechungsabschnitt 133c bezieht sich auf die Innenfläche des Halters, in welcher keine Aussparung ausgebildet ist, und der Unterbrechungsabschnitt 133c ist dazu eingerichtet, die Kugeln zu führen, wobei die Kugeln in der Halter-Aussparung 133a sitzen können (z.B. in der Halter-Aussparung gegen den Kugelhalter in Anlage gebracht werden), und eine Kraft, mit welcher die Kugeln gegen den Kugelhalter 133 drücken, an die Feder 135 zu übertragen. Der Unterbrechungsabschnitt 133c der Halter-Aussparung ist deshalb in einer Gestalt, wie in 4 ausgebildet, und eine Gestalt eines Endabschnitts der Halter-Aussparung 133a weist ausgehend von dem Unterbrechungsabschnitt 133c eine konkave und gekrümmte Form, so wie eine Tiefe der Aussparung zunimmt, auf (z.B. weist der zum Unterbrechungsabschnitt benachbarte Endabschnitt der Halter-Aussparung eine Form auf, die gemäß der Zunahme der Tiefe der Aussparung vom Unterbrechungsabschnitt aus gekrümmt und konkav ist). Mit der gekrümmten und konkaven Form am Endabschnitt der Halter-Aussparung 133a können die Kugeln dadurch auf einer Fläche der Halter-Aussparung rollen und sich bewegen. Wenn die Kugeln beispielsweise den Kugelhalter 133 drücken, wird das Federelement 135 komprimiert und ist der Kugelhalter 133 dazu eingerichtet, rückwärts (eine Nach-Rechts-Richtung von 2) bewegt zu werden.
4 stellt dar, dass zwei Halter-Aussparungen bereitgestellt sind, da ein zweiter Unterbrechungsabschnitt an einem Abschnitt, der dem einen davor dargestellten Unterbrechungsabschnitt 133c gegenüberliegt, vorhanden ist, wobei eine Anzahl von Halter-Aussparungen nicht hierauf beschränkt ist und es vorstellbar ist, dass eine einzige Halter-Aussparung oder mindestens zwei Halter-Aussparungen bereitgestellt sein können.
Eine Position des Unterbrechungsabschnitts 133c in der Halter-Aussparung muss anfänglich gesetzt sein, so dass sie mit einer Position einer Kugel an einer hintersten Seite des Kugelgewindetriebs korrespondiert. Der Grund hierfür ist, es den Kugeln zu ermöglichen, das Federelement 135 ohne Verzögerung zu komprimieren, während sie sich zu einer exakten Position in der Halter-Aussparung 133a bewegen.
Die Halter-Aussparung ist dazu eingerichtet die Kugeln des Kugelgewindetriebs für eine vorbestimmte Zeit unterzubringen, und der Innendurchmesser der Halter-Aussparung ist gesetzt, so dass er mit dem Innendurchmesser der Führungsnut 131a des Mutter-Elements korrespondiert.
Wie nachstehend beschrieben, sind die eingesetzten Kugeln gesetzt, so dass sie im Initialzustand einen Keine-Berührung-Zustand mit dem Kugelhalter 133 beibehalten. Deshalb wird die Translationsbewegung der Mutter mittels der Rotation der Schraube durchgeführt in dem Keine-Berührung-Zustand zwischen dem Kugelhalter 133 und der Kugel an dem hintersten Endabschnitt (z.B. dem in Rückwärtsrichtung am weitesten rückwärtig gelegenen Endabschnitt) des Kugelgewindetriebs, und als ein Resultat kann das Mutter-Element 131 dazu eingerichtet sein, bewegt zu werden, während die Kugeln in dem Keine-Berührung-Zustand gehalten werden, wodurch die Effizienz der Antriebsvorrichtung verbessert wird. Wie in 2 und 3 dargestellt, ist außerdem der Abstützungsendabschnitt 131c an einem ersten Endabschnitt der Abstützungsaussparung 131b ausgebildet und kann das Federelement 135 durch den Abstützungsendabschnitt 131c (z.B. über den Kugelhalter) komprimiert und abgestützt werden, so dass es die Initialmontagekraft aufweist (welche erforderlich ist, um es der Feder zu ermöglichen, in einem komprimierten Initialzustand (z.B. einem Vorspannzustand) zu sein). Wenn, wie oben beschrieben, die Initialmontagekraft auf das Federelement 135 aufgebracht ist, kann der Keine-Berührung-Zustand zwischen der Kugel und dem Kugelhalter 133 mittels der Initialmontagekraft erhalten werden, sogar obwohl der Bremsbetrieb gelöst wird.
5A, 5B, 5C und 5D stellen die Bewegungen der Schraube und der Mutter dar, und 6A., 6B, 6C und 6D stellen die Bewegungen der Kugeln bezüglich des Kugelhalters 133 in mit den Situationen in 5A, 5B, 5C und 5D korrespondierenden Situationen dar.
Da in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die Initialeinstellung gesetzt ist, um zu verhindern, dass die Kugel und der Kugelhalter 133 einander berühren, berühren sich die Kugel und der Kugelhalter 133 zu einem Zeitpunkt, bei welchem der Betrieb des Kugelgewindetriebs startet, nicht gegenseitig, wie in 6A dargestellt. In diesem Fall sind, wie in 5A dargestellt, die Scheibe und der Reibbelag nicht miteinander in Berührung und beginnt das Mutter-Element 131 damit, sich vorwärts davon zu bewegen.
5B ist eine Ansicht, welche einen Zustand, während welchem eine Bremsung-Druckbeaufschlagung durchgeführt wird, darstellt, und bei der Bremsung-Druckbeaufschlagung berühren die Scheibe und der Reibbelag einander, wobei der Bremsbetrieb durchgeführt wird. Wie in 6B dargestellt, sind die Kugeln dazu eingerichtet, bei der Bremsung-Druckbeaufschlagung mittels einer Bremsreaktionskraft rückwärts (bzw. nach hinten) bewegt zu werden und damit zu beginnen, mit dem Kugelhalter 133 in Berührung zu kommen.
5C stellt einen Zustand dar, in welchem eine Belagabreibung aufgrund der kontinuierlichen Bremsung-Druckbeaufschlagung auftritt, und in diesem Fall, wie in 5C dargestellt, bewegen sich die Kugeln vollends zur Halter-Aussparung 133a des Kugelhalters 133, während sie rückwärts bewegt werden, und komprimieren (z.B. mittels einer (Dreh-)Bewegung des Kugelhalters) die Feder, wobei sie gegen den Unterbrechungsabschnitt 133c des Kugelhalters 133 drücken.
Das Mutter-Element 131 und der Kolben 124 sind dazu eingerichtet, danach, wenn der Bremsbetrieb endet, mittels der Rotation der Schraube rückwärts bewegt zu werden. 5D ist eine Ansicht, welche einen Zustand, nachdem der Bremsbetrieb durchgeführt ist, darstellt, und in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform bewegen sich mittels der Rückstellkraft des Federelements 135 der Kolben 124 und die Mutter um einen Betrag des Abriebs des Reibbelags nach vorne, nachdem der Bremsbetrieb durchgeführt ist.
Ein Betriebsmechanismus des Kugelgewindetriebs gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 7A bis 7F detaillierter beschrieben.
7A stellt als Erstes einen Zustand, bevor die Kugel und der Kugelhalter 133 einander berühren, dar, und stellt den gleichen Zustand wie in 5A und 6A dar. Die Kugeln sind nicht in Berührung miteinander, und es gibt keinen Gleitwiderstand (z.B. keinen Rollwiderstand) zwischen den Kugeln.
Wenn danach der Reibbelag und die Scheibe einander berühren und die Bremsung-Druckbeaufschlagung durchgeführt wird, wird eine Reibungskraft in der Beziehung zwischen den Kugeln und der Mutter und der Schraube gebildet und sind die Kugeln und die Mutter dazu eingerichtet, relativ zueinander bewegt zu werden, wie in 7B dargestellt. Danach, wie in 7C dargestellt, verschwinden die Spalte zwischen den Kugeln und dem Kugelhalter 133 und beginnt das Federelement 135 damit, komprimiert zu werden.
Wenn der Bremsbetrieb gelöst wird, ist die Reibungskraft der Kugeln größer als die Rückstellkraft der Feder zur Anfangszeit, und als ein Ergebnis wird die Feder um eine Distanz, um welche die Kugeln eingerichtet sind, bewegt zu werden, expandiert, wenn die Kugeln dazu eingerichtet sind, bewegt zu werden, wie in 7D dargestellt werden.
Wie in 8B dargestellt ist, ist die Reibungskraft zwischen den Kugeln und der Mutter demgegenüber eingerichtet, so dass sie verringert wird, wenn der Reibbelag abgerieben wird, wird aufgrund der Verringerung der Reibungskraft der Bremsbetrieb gelöst und ist als ein Ergebnis davon eine Reibungskraft der Kugeln dazu eingerichtet, kleiner als die Rückstellkraft der Feder zu sein. Dieser Zustand ist in 7E dargestellt, und, da die Rückstellkraft der Feder größer ist als die Reibungskraft der Kugeln, wird der Abrieb kompensiert, indem der Kugelhalter 133 gegen die Kugeln drückt, während die Feder expandiert wird/ist. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann deshalb der Abriebbetrag des Reibungsbelags kompensiert werden mittels der Rückstellkraft des an dem Kugelhalter 133 angebrachten Federelements 135.
Diesbezüglich ist 8A eine Ansicht, welche die Kugel-Mutter-Reibungskraft und die Kraft des Federelements bezüglich Schraubenrotationswinkeln, bevor der Bremsbetrieb durchgeführt wird, darstellt, und ist 8B eine Ansicht, welche eine Veränderung der Reibungskraft der Kugeln und eine Veränderung der Kraft des Federelements in einem Zustand, in welchem der Reibbelag abgerieben ist, darstellt. 8A und 8B stellen Beispiele dar, bei welchen die Initialmontagekraft auf das Federelement 135 aufgebracht ist (z.B. das Federelement 135 mit einer bestimmten Kraft vorgespannt ist), und in diesen Beispielen kann das Mutter-Element 131 außerdem dazu eingerichtet sein, um zu einem Zeitpunkt, bei welchem der Abstützungsendabschnitt 131c des Mutter-Elements 131 damit beginnt, die Bewegung des Kugelhalters 133 zu begrenzen, (d.h. zu einem Zeitpunkt, bevor ein vollständiges Kräftegleichgewicht mittels der Initialmontagekraft hergestellt ist, d.h. einen Punkt, an welchem sich eine Linie D und eine Linie B in 8B miteinander schneiden) bewegt zu werden. Die Kugeln sind dadurch dazu eingerichtet, wenn der Bremsbetrieb gelöst wird, bewegt zu werden, sogar nachdem der Kugelhalter 133 gestoppt ist, und als ein Resultat ist es möglich, die Spalte zwischen den Kugeln und dem Kugelhalter 133 aufrechtzuerhalten.
9 ist eine perspektivische Querschnittansicht, welche eine Hauptbetriebsvorrichtung einer elektromechanischen Bremse gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und 10 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Kugelhalter 233 der in 9 dargestellten Hauptbetriebsvorrichtung darstellt.
Diese gegenwärtige beispielhafte Ausführungsform ist identisch mit einer vorherigen beispielhaften Ausführungsform mit der Ausnahme, dass der Kugelhalter 233 eine in 10 dargestellte Struktur hat. Wie eine vorherige beispielhafte Ausführungsform weist die gegenwärtige beispielhafte Ausführungsform eine Kugelgewindetrieb-Struktur auf, welche ein Mutter-Element 231, eine Schraube 232, und Kugeln 234 aufweist. Anstatt einer Struktur mit einer Aussparung, weist gemäß der gegenwärtigen beispielhaften Ausführungsform der Kugelhalter 233 mindestens einen Vorsprungabschnitt 233a auf, welcher eine Seitenwand, die eine gekrümmte Fläche aufweist, aufweist.
Das bedeutet, dass, wie in 9 und 10 dargestellt, der Vorsprungabschnitt 233a des Kugelhalters 233 gemäß der gegenwärtigen beispielhaften Ausführungsform eine Struktur aufweist, welche in Richtung zu den zwischen dem Mutter-Element 231 und der Schraube 232 untergebrachten Kugeln 234 vorsteht, um die Kugeln zu berühren. Eine Lateralseite des Vorsprungabschnitts 233a weist eine Seitenwand auf, welche eine gekrümmte Fläche aufweist, um die Kugeln zu bewegen und abzustützen, und der Vorsprungabschnitt 233a ist dazu eingerichtet, um, wenn die Kugeln eine Kraft auf den Kugelhalter 233 ausüben, die Kraft zu übertragen und das Federelement 235, welches eine Drehfeder ist, zu komprimieren. Der Vorsprungabschnitt 233a weist deshalb eine gekrümmte Form auf, deren vorstehende Höhe von einem Zentrum aus nach links und nach rechts abnimmt. Ferner kann der Vorsprungabschnitt 233a dazu eingerichtet sein, eine vorbestimmte Fläche aufzuweisen, welche ausgestaltet ist, so dass sie von einem Mittelpunkt des Kugelhalters 233, der eine Ringform aufweist, aus (z.B. radial) nach außen hin, d.h. von einer Innenfläche des Vorsprungabschnitts 233a aus hin zu einer Außenfläche des Vorsprungabschnitts 233a, größer (z.B. trapezartig breiter) wird, und als ein Ergebnis davon kann der Vorsprungabschnitt 233a die Kugeln unterbringen und kann effektiv eine Kraft von den Kugeln an das Federelement ohne einen Freiraum mit den Kugeln übertragen. Ein einziger Vorsprungabschnitt kann bereitgestellt sein oder ein Paar von Vorsprungabschnitten 233a und 233b, wie in 10 dargestellt, kann bereitgestellt sein.
Da Betriebsmechanismen des Kugelhalters und des Federelements im Wesentlichen identisch mit dem vorgenannten Betriebsmechanismus sind, wird eine Beschreibung davon weggelassen.
Zur Erleichterung der Erklärung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „ober...“, „unter...“, „inner...“, „äußer...“, „hoch“, „runter“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorder...“, „hinter...“, „vorne“, „hinten“ „nach innen / einwärts“, „nach außen / auswärts“, „innerhalb, „außerhalb“, „innen“, „außen“, „nach vorne / vorwärts“ und „nach hinten / rückwärts“ dazu verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf deren Positionen, wie sie in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben.
Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.

Claims

Elektromechanische Bremsvorrichtung (100), aufweisend: einen Kolben (124), welcher dazu eingerichtet ist, einen Reibbelag (121) zu drücken, und eine Antriebsvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, eine Kraft zum Bewegen des Kolbens (124) bereitzustellen, wobei die Antriebsvorrichtung aufweist ein Mutter-Element (131; 231), welches mit dem Kolben (124) verbunden ist und dazu eingerichtet ist, eine Axialbewegungskraft an den Kolben (124) zu übertragen, eine Schraube (132; 232), welche mit dem Mutter-Element (131; 231) verbunden ist und sich dreht, um das Mutter-Element in einer Axialrichtung zu bewegen, eine Mehrzahl an Kugeln (134; 234), welche eingerichtet ist, zwischen das Mutter-Element (131; 231) und die Schraube (132; 232) eingebracht zu sein, und eine Rotationskraft der Schraube (132; 232) an das Mutter-Element (131; 231) überträgt, eine Drehfeder (135; 235), welche eine erste Seite aufweist, die an dem Mutter-Element (131; 231) angebracht ist, und einen Kugelhalter (133; 233), welcher an einer zweiten Seite der Drehfeder (135; 235) angebracht ist, und wobei der Kugelhalter (133; 233) angeordnet ist, so dass er zu einer Kugel (134; 234) an einem hintersten Endabschnitt aus den zwischen das Mutter-Element (131; 231) und die Schraube (132; 232) eingebrachten Kugeln (134; 234) benachbart ist, und dazu eingerichtet ist, die Kugeln (134; 234) zu berühren und die Drehfeder (135; 235) zu drücken, wenn eine Bremsung-Druckbeaufschlagung durchgeführt wird.
Elektromechanische Bremsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei ein Kopfabschnitt (131d), der ausgebildet ist, um einen inneren Endabschnitt (124a) des Kolbens (124) zu drücken, an einem ersten Endabschnitt des Mutter-Elements (131) ausgebildet ist und eine Abstützungsaussparung (131b) zum Unterbringen des Kugelhalters (133; 233) und der Drehfeder (135; 235) an einem zweiten Endabschnitt des Mutter-Elements (131) ausgebildet ist.
Elektromechanische Bremsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 2, wobei ein Abstützungsendabschnitt (131c) zum Verhindern, dass sich der Kugelhalter (133; 233) in Richtung zur Kugel bewegt, in der Abstützungsaussparung (133b) ausgebildet ist.
Elektromechanische Bremsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 3, wobei die Drehfeder (135; 235) an dem Abstützungsendabschnitt (131c) angeordnet ist, so dass sie in einem Komprimiert-Zustand restringiert ist, um eine Initialmontagekraft aufzuweisen.
Elektromechanische Bremsvorrichtung (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kugelhalter (133; 233) angeordnet ist, so dass er einen Spalt mit der Kugel hat, bevor die Bremsung-Druckbeaufschlagung durchgeführt wird.
Elektromechanische Bremsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 5, wobei der Kugelhalter (133; 233) einen Spalt mit der Kugel bildet, sogar nachdem ein Bremsbetrieb gelöst ist.
Elektromechanische Bremsvorrichtung (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mindestens eine Halter-Aussparung (133a) in einer Innenfläche des Kugelhalters (133) ausgebildet ist, um die Mehrzahl an Kugeln unterzubringen.
Elektromechanische Bremsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 7, wobei mindestens ein Unterbrechungsabschnitt (133c) in dem Kugelhalter (133) ausgebildet ist, so dass die Halter-Aussparung (133a) nicht über eine gesamte Innenfläche des Kugelhalters (133) ausgebildet ist.
Elektromechanische Bremsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 8, wobei, so wie eine Tiefe der Aussparung (133a) zunimmt, eine konkave und gekrümmte Form an einem Endabschnitt der Halter-Aussparung (133a) basierend auf dem Unterbrechungsabschnitt (133c) ausgebildet ist.
Elektromechanische Bremsvorrichtung (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Mutter-Element (131) eine Führungsnut (131a), wobei die Mehrzahl an Kugeln eingerichtet ist, in dieser bewegt zu werden, aufweist und wobei ein Innendurchmesser der Halter-Aussparung (133a) gleich einem Innendurchmesser der Führungsnut (131a) ist.
Elektromechanische Bremsvorrichtung (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mindestens ein Vorsprungabschnitt (233a, 233b) an dem Kugelhalter (233) ausgebildet ist, um die Mehrzahl an Kugeln (234) daran zu hindern, sich nach hinten von diesem zu bewegen.
Elektromechanische Bremsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 11, wobei der Vorsprungabschnitt (233a, 233b) eine gekrümmte Form aufweist, deren vorstehende Höhe von einem Zentrum des Vorsprungabschnitts (233a, 233b) aus nach links und nach rechts abnimmt, und wobei der Vorsprungabschnitt (233a, 233b) eine Seitenwand, welche eine konkave und gekrümmte Form hat, aufweist.