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HINTERGRUND
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1. Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein elektronisches Bremssystem und insbesondere auf ein elektronisches Bremssystem, das einen Feststellbremszustand stabil aufrechterhält, während eine Feststellbremse in einem Fahrzeug betätigt wird, das dieses System enthält, und auf ein Verfahren zum Betrieb desselben.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Ein Bremssystem zur Durchführung einer Bremsung ist notwendigerweise an einem Fahrzeug angebracht, und das Bremssystem erfordert eine Feststellbremsfunktion zur Aufrechterhaltung eines angehaltenen Zustands des Fahrzeugs, wenn es geparkt ist, zusätzlich zu einer Betriebsbremsfunktion zur Bereitstellung einer Bremskraft in einer Fahrsituation des Fahrzeugs.
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Bei herkömmlichen Feststellbremsen werden hauptsächlich eine Fußbremse, die durch Treten des Fußes auf ein Pedal betätigt wird, und eine Handbremse, die durch Ziehen eines Hebels mit der Hand betätigt wird, verwendet. Das Problem besteht jedoch darin, dass eine Hand zum Ziehen und Betätigen eines Hebels der Feststellbremse eine hohe Kraft benötigt, was insbesondere bei Fahrern, die häufig ein Fahrzeug einparken und anhalten, zu Rückenverletzungen und einer Belastung des Arms führt. Da sich der Hebel der Feststellbremse in der Mitte einer Konsole befindet, ist die Nutzung eines Innenraums begrenzt.
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Daher wurde vor kurzem ein Verfahren zur Implementierung einer elektromechanischen Feststellbremse entwickelt, die einen Aktuator verwendet, um eine Bremskraft mit Hilfe eines Motors zu erzeugen, indem die Absicht des Fahrers, die Feststellbremse zu betätigen, als elektrisches Signal in Form eines Knopfdrucks empfangen wird.
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Ein elektromechanisches Bremssystem (EMB), das eingerichtet ist, eine Bremskraft mit einem elektronisch gesteuerten Motor als Energiequelle zu erzeugen, kann einen einfacheren Aufbau als eine hydraulische Bremse haben, da es die Bremskraft nicht mit hydraulischem Druck erzeugt und eine integrierte Fahrzeugchassissteuerung zusammen mit verschiedenen elektronischen Steuervorrichtungen optimal umsetzen kann.
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Während der Betätigung der Feststellbremse des Fahrzeugs hält eine Feststelleinheit, wie z. B. ein Kolben und eine Mutter-Spindel einer Sattelbremse und eine Feststellbremsbacke einer Trommelbremse, eine Bremskraft aufrecht.
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Doch selbst wenn die Feststelleinheit die Kraft der Feststellbremse aufrechterhält, wird der Feststellbremszustand des Fahrzeugs gelöst, wenn ein Grund vorliegt, der die Aufrechterhaltung der Feststellbremse verhindert, wie ein äu-ßerer Stoß oder das Abstellen des Fahrzeugs an einer Steigung, und somit könnte das Fahrzeug sich bewegen. Alternativ dazu wird, wenn die Energie des elektronischen Bremssystems abgeschaltet wird, der Feststellbremszustand des Fahrzeugs aufgehoben, da die Reibungskraft zwischen einem Belag und einer Scheibe verringert wird, und somit könnte das geparkte Fahrzeug sich bewegen.
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Um das Fahren des Fahrzeugs auch im Feststellbremszustand zu verhindern, werden daher Steine oder Stützen zwischen den Rädern oder hinter den Rädern angebracht, aber dieses Problem wurde bei den herkömmlichen Feststellbremsen nicht direkt gelöst, so dass es einer Lösung bedurfte.
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[Dokument des Standes der Technik]
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[Patentdokument]
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(Patentdokument 1) Koreanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-2011-0057764 (1. Juni 2011)
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ABRISS
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zielt darauf ab, ein elektronisches Bremssystem bereitzustellen, das eine Bremskraft durch eine Drehbegrenzungseinheit erzeugen kann, die die Rotation einer Spindel begrenzt, sowie ein Fahrzeug, das diese Einheit enthält.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist auch darauf gerichtet, ein elektronisches Bremssystem bereitzustellen, das eine Rotationskraft einer Spindel, die auf eine Drehbegrenzungseinheit wirkt, über ein im Bremssattelgehäuse vorgesehenes Stützelement auf ein Bremssattelgehäuse verteilen kann, so dass verhindert wird, dass die Rotationskraft der Spindel auf eine Antriebseinheit und ein Fahrzeug, das diese enthält, konzentriert wird.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist auch darauf gerichtet, ein elektronisches Bremssystem bereitzustellen, das eine Bremskraft erzeugen kann, indem es einen Aktuator vorsieht, der eingerichtet ist, Energie auf eine Spindel und eine separate Antriebseinheit zu übertragen, und eine Drehbegrenzungseinheit in engen Kontakt mit der Spindel und einem Fahrzeug, das diese enthält, zu bringen.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zielt auch auf die Bereitstellung eines elektronischen Bremssystems, das den Stromverbrauch verringern und die Zuverlässigkeit der Bremsen verbessern kann, sowie auf ein Fahrzeug, das dieses System enthält.
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Gemäß einem Aspekt einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist ein elektronisches Bremssystem, das einen in einem Bremssattelgehäuse vorgesehenen Kolben zum Drücken einer Belagplatte umfasst, sowie eine Mutter, die zum Vorwärts- oder Rückwärtsbewegen des Kolbens eingerichtet ist, eine Spindel, die zum Vorwärts- oder Rückwärtsbewegen der Mutter durch eine Rotation eingerichtet ist und einen an ihrer Außenfläche ausgebildeten abgestuften Abschnitt aufweist, eine Drehbegrenzungseinheit, die mit der Spindel verbunden oder von ihr getrennt wird, um die Drehung der Spindel zuzulassen oder zu blockieren, und eine Antriebseinheit, die zum Bewegen der Drehbegrenzungseinheit in eine Position eingerichtet ist, in der die Drehung der Spindel zugelassen oder blockiert wird, wobei die Drehbegrenzungseinheit einen Körper, der eine äußere Umfangsfläche der Spindel umgibt, und ein Verbindungselement enthält, das an dem Körper vorgesehen ist, um in engen Kontakt mit dem abgestuften Abschnitt zu kommen oder davon getrennt zu werden, vorgesehen.
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Der abgestufte Abschnitt oder das Verbindungselement kann mindestens einen ersten Vorsprung aufweisen, und das jeweilige andere Teil, d. h. das Verbindungselement oder der abgestufte Abschnitt, kann eine erste Nut aufweisen, die mit dem ersten Vorsprung verbunden ist.
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Die erste Nut kann so ausgebildet sein, dass sie in einer axialen Richtung der Spindel vertieft ist.
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Das Bremssattelgehäuse kann ein Stützelement umfassen, das eine äußere Umfangsfläche des Körpers umgibt.
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Das Stützelement kann eine zweite Nut aufweisen, die so ausgebildet ist, dass sie in axialer Richtung der Spindel vertieft ist, und der Körper kann einen zweiten Vorsprung aufweisen, der so ausgebildet ist, dass er aus einer Position hervorsteht, die der zweiten Nut entspricht.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist ein elektronisches Bremssystem, das einen in einem Bremssattelgehäuse vorgesehenen Kolben zum Drücken einer Belagplatte umfasst, sowie eine Mutter, die eingerichtet ist, den Kolben vorwärts oder rückwärts zu bewegen, eine Spindel, die eingerichtet ist, die Mutter durch Rotation vorwärts oder rückwärts zu bewegen, und die eine erste Nut aufweist, die so ausgebildet ist, dass sie in eine Außenfläche derselben vertieft ist, eine Drehbegrenzungseinheit, die einen ersten Vorsprung aufweist, der so ausgebildet ist, dass er aus einer Position vorsteht, die der ersten Nut entspricht, um die Drehung der Spindel zuzulassen oder zu blockieren, und die fest in die erste Nut eingesetzt ist, und eine Antriebseinheit aufweist, die eingerichtet ist, die Drehbegrenzungseinheit vorwärts oder rückwärts in eine Position zu bewegen, in der die Drehung der Spindel zugelassen oder blockiert ist, vorgesehen.
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Die Spindel kann einen abgestuften Abschnitt umfassen, der die erste Nut enthält und auf einer Außenfläche der Spindel vorgesehen ist, und die Drehbegrenzungseinheit kann einen Körper, der eine äußere Umfangsfläche der Spindel umgibt, und ein Verbindungselement umfassen, das den ersten Vorsprung enthält und auf dem Körper vorgesehen ist, um in engen Kontakt mit dem abgestuften Abschnitt zu kommen oder davon getrennt zu werden.
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Die erste Nut kann so ausgebildet sein, dass sie in einer axialen Richtung der Spindel vertieft ist.
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Die Antriebseinheit kann einen Motor, der so eingerichtet ist, Leistung zu erzeugen, und ein Untersetzungsgetriebe umfassen, das mit einer Drehwelle des Motors verbunden ist, um eine Antriebskraft auf die Drehbegrenzungseinheit zu übertragen.
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Die Drehbegrenzungseinheit kann außerdem ein Verbindungsteil umfassen, das am Körper vorgesehen und eingerichtet ist, die Antriebskraft von der Antriebseinheit aufzunehmen.
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Das Untersetzungsgetriebe kann eine Schnecke umfassen, die mit der Drehwelle des Motors verbunden ist, und eine Schneckenwelle, dessen Außenseite mit der Schnecke und dessen Innenseite mit dem Verbindungsteil verbunden ist.
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Das Verbindungsteil kann mit der Schneckenwelle verbunden sein, um die Antriebskraft des Motors aufzunehmen, und kann sich um die axiale Richtung der Spindel drehen.
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Das Verbindungsteil kann ein erstes Schraubengewinde aufweisen, das an einer äußeren Umfangsfläche desselben ausgebildet ist, und die Schneckenwelle kann ein zweites Schraubengewinde aufweisen, das mit dem ersten Schraubengewinde in Eingriff steht und an einer dem ersten Schraubengewinde entsprechenden Position ausgebildet ist.
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Das Bremssattelgehäuse kann ein elastisches Element enthalten, das eingerichtet ist, die Schneckenwelle elastisch zu stützen.
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Die Mutter kann in Längsrichtung einen Hohlraum und ein erstes Schraubengewinde aufweisen, das mit einem zweiten Schraubengewinde, das auf der Spindel in einem bestimmten Abschnitt in Längsrichtung ausgebildet ist, schraubgekoppelt ist und an einer inneren Umfangsfläche des Hohlraums ausgebildet ist.
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Die Spindel kann einen Spindelkörper, einen Spindelflansch, der so ausgebildet ist, dass er sich radial vom Spindelkörper erstreckt und mit dem abgestuften Abschnitt ausgebildet ist, und eine Spindelstange mit dem zweiten Schraubengewinde, das auf ihrer äußeren Umfangsfläche ausgebildet ist, umfassen.
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Der abgestufte Abschnitt kann so ausgebildet sein, dass er sich radial von der äußeren Umfangsfläche der Spindel erstreckt.
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Der Körper kann den Spindelkörper umschließen, der mit einem Aktuator verbunden ist, nachdem er durch einen im Bremssattelgehäuse vorgesehenen Zylinder geführt wurde.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungform der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug mit einem elektronischen Bremssystem vorgesehen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungform der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Bremssystems vorgesehen, das in einem Parkmodus das Übertragen einer Antriebskraft auf eine Spindel durch einen Aktuator, so dass eine Mutter auf einen Kolben drückt, sowie das Übertragen der Antriebskraft auf eine Drehbegrenzungseinheit durch eine Antriebseinheit und das Herstellen eines engen Kontakts zwischen einem Verbindungselement und einem abgestuften Abschnitt und beim Lösen des Parkmodus das Trennen des Verbindungselementes von dem abgestuften Abschnitt und das Lösen eines Zustands, in dem die Mutter auf den Kolben drückt, umfasst.
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Wenn das Verbindungselement in engen Kontakt mit dem abgestuften Abschnitt gebracht wird, kann ein erster, an einem Körper ausgebildeter Vorsprung in eine erste, im Verbindungselement ausgebildete Nut eingeführt werden, und wenn das Verbindungselement vom abgestuften Abschnitt getrennt wird, kann der erste Vorsprung aus der ersten Nut gelöst werden.
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Bei der Herstellung eines engen Kontakts zwischen dem Verbindungselement und dem abgestuften Abschnitt kann ein zweiter, an einem Körper ausgebildeter Vorsprung in eine zweite, in einem Stützelement ausgebildete Nut eingeführt werden, um eine Rotation des Körpers zu verhindern, und beim Trennen des Verbindungselements von dem gestuften Abschnitt kann der zweite Vorsprung aus der zweiten Nut gelöst werden.
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Figurenliste
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Diese und/oder andere Aspekte der Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen deutlich und besser verständlich werden:
- 1 ist eine Draufsicht auf ein elektronisches Bremssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 2 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Spindel und eine Drehbegrenzungseinheit des elektronischen Bremssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in engen Kontakt miteinander kommen;
- 3 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Spindel und die Drehbegrenzungseinheit des elektronischen Bremssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung voneinander getrennt sind;
- 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I' in 1, gesehen in Richtung A; und
- 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I' in 1, gesehen in Richtung B.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Die folgende Ausführung soll dem Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Offenbarung bezieht, den Geist der vorliegenden Offenbarung hinreichend vermitteln. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die hier vorgestellte Ausführungsform beschränkt und kann auch in anderen Formen angegeben werden. Um die vorliegende Offenbarung zu verdeutlichen, werden in den Zeichnungen Abschnitte weggelassen, die für die Beschreibung irrelevant sind, und die Größen der Komponenten können zum besseren Verständnis leicht übertrieben dargestellt werden.
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1 ist eine Draufsicht, die ein elektronisches Bremssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, 2 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Spindel und eine Drehbegrenzungseinheit des elektronischen Bremssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in engen Kontakt miteinander kommen, 3 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Spindel und die Drehbegrenzungseinheit des elektronischen Bremssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung voneinander getrennt sind, 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I' in 1, gesehen in einer Richtung A, und 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I' in 1, gesehen in einer Richtung B.
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Unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 kann das elektronische Bremssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen in einem Bremssattelgehäuse 100 vorgesehenen Kolben 110 zum Drücken einer Belagplatte 10, eine mit der Innenseite des Kolbens 110 gekoppelte Mutter 201, um den Kolben 110 vorwärts oder rückwärts zu bewegen, eine Spindel 200, die eingerichtet ist, die Mutter 201 durch Drehung vorwärts oder rückwärts zu bewegen, und die einen an ihrer Außenfläche ausgebildeten abgestuften Abschnitt 210 aufweist, eine Drehbegrenzungseinheit 300, die mit der Spindel 200 verbunden oder von ihr getrennt ist, um die Drehung der Spindel 200 zuzulassen oder zu blockieren, und eine Antriebseinheit 400, die eingerichtet ist, die Drehbegrenzungseinheit 300 in eine Position zu bewegen, in der die Drehung der Spindel 200 zugelassen oder blockiert wird, umfassen.
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Ein Paar Belagplatten 10 umfasst eine innere Belagplatte, die so angeordnet ist, dass sie in Kontakt mit dem Kolben 110 kommt, und eine äußere Belagplatte, die so angeordnet ist, dass sie in Kontakt mit einem Fingerabschnitt 102 des Bremssattelgehäuses 100 kommt. Das Paar Belagplatten 10 kann auf einem an der Fahrzeugkarosserie befestigten Träger 50 installiert sein, um sich von beiden Seitenflächen einer Scheibe D vorwärts oder rückwärts zu bewegen. Ein Reibbelag 11 kann an einer der Scheibe D zugewandten Fläche jeder Belagplatte 10 vorgesehen sein.
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Das Bremssattelgehäuse 100 ist verschiebbar auf dem Träger 50 installiert. Das Bremssattelgehäuse 100 kann einen Zylinder 101 umfassen, in dem der Kolben 110 vorwärts oder rückwärts beweglich untergebracht ist. Eine Kraftumwandlungseinheit kann hinter dem Zylinder 101 (rechte Seite gemäß 1) installiert werden, und der Fingerabschnitt 102, der so ausgebildet ist, dass er nach vorne gebogen werden kann (linke Seite gemäß 1), um die äußere Belagplatte zu betätigen, kann vorgesehen sein. Der Zylinder 101 und der Fingerabschnitt 102 können einstückig ausgebildet sein.
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Das Bremssattelgehäuse 100 kann ein Stützelement 120 umfassen, das eine äußere Umfangsfläche eines Körpers 310 der Drehbegrenzungseinheit 300 umgibt. Das Stützelement 120 kann eine zweite Nut 121 umfassen, die in Längsrichtung entlang einer inneren Umfangsfläche vertieft ist. Darüber hinaus kann das Bremssattelgehäuse 100 ein elastisches Element 130 enthalten, das eingerichtet ist, eine Schneckenwelle 422 elastisch zu stützen.
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Der Kolben 110 kann hohl mit einem leeren Inneren geformt sein und zum Gleiten in dem Zylinder 101 vorgesehen sein. Insbesondere kann der Kolben 110 in der Form eines becherförmigen Hohlraums vorgesehen sein, um mit der Mutter 201 in Kontakt zu kommen. Die Bewegung des Kolbens 110 kann durch die Kraftumwandlungseinheit, die Energie von einem Aktuator 40 erhält, in eine Längsbewegung umgewandelt werden, so dass sich der Kolben 110 vorwärts oder rückwärts bewegt, und daher kann der Kolben 110 die innere Belagplatte in Richtung der Scheibe D drücken, um eine Bremsung zu bewirken. Wenn sich der Kolben 110 in Richtung der inneren Belagplatte bewegt und auf die innere Belagplatte drückt, bewegt sich das Bremssattelgehäuse 100 durch eine Reaktionskraft des Kolbens 110 in eine dem Kolben entgegengesetzte Richtung, so dass der Fingerabschnitt 102 die äußere Belagplatte in Richtung der Scheibe D drücken kann, um eine Bremsung durchzuführen.
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Die Kraftumwandlungseinheit ist so vorgesehen, dass sie Energie vom Aktuator 40, der einen Motor und ein Untersetzungsgetriebe umfasst, erhält, um eine Rotationsbewegung in eine Längsbewegung umzuwandeln und den Kolben 110 in Richtung der inneren Belagplatte zu drücken. Die Kraftumwandlungseinheit umfasst die Mutter 201, die im Inneren des Kolbens 110 angeordnet ist und mit einer inneren Rückfläche des Kolbens 110 in Kontakt kommt, und die Spindel 200, die mit der Mutter 201 schraubgekoppelt ist.
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Die Mutter 201 ist vorgesehen, mit der Spindel 200 schraubgekoppelt zu sein, um sich vorwärts oder rückwärts zu bewegen und mit dem Kolben 110 in Kontakt zu kommen, um die Rotation zu begrenzen. Die Mutter 201 dient dazu, sich entsprechend der Rotationsrichtung der Spindel 200 vorwärts oder rückwärts zu bewegen und den Kolben 110 zu drücken oder zu lösen. Die Mutter 201 hat einen in Längsrichtung ausgehöhlten Hohlraum, und ein erster Schraubenabschnitt 201a, der mit einem zweiten Schraubenabschnitt 204a der Spindel 200 in einem bestimmten Abschnitt in Längsrichtung schraubgekoppelt ist, ist an einer inneren Umfangsfläche des Hohlraums vorgesehen.
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Die Spindel 200 hat eine Seite, die mit dem zweiten Schraubenabschnitt 204a ausgebildet und mit dem ersten Schraubenabschnitt 201a der Mutter 201 schraubgekoppelt ist, und die andere Seite, die mit dem Aktuator 40 verbunden ist und die Rotationskraft des Motors im Aktuator 40 aufnimmt. Die Spindel 200 kann durch Aufnahme der Rotationskraft des Motors gedreht werden und die Mutter 201 durch den zweiten Schraubenabschnitt 204a, der mit dem ersten Schraubenabschnitt 201a schraubgekoppelt ist, vorwärts oder rückwärts bewegen. Je nach der Rotationsrichtung der Spindel 200 durch den Motor kann sich die Mutter 201 vorwärts oder rückwärts bewegen und den Kolben 110 drücken oder freigeben.
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Insbesondere kann die Spindel 200 einen Spindelkörper 202, einen Spindelflansch 203, der so ausgebildet ist, dass er sich von dem Spindelkörper 202 in radialer Richtung erstreckt, und eine Spindelstange 204 mit dem zweiten Schraubenabschnitt 204a, der an einer äußeren Umfangsfläche derselben ausgebildet ist, umfassen. Der Spindelkörper 202 kann mit dem Aktuator 40 verbunden werden, nachdem er durch den Zylinder 101 des Bremssattelgehäuses 100 hindurchgeführt wurde, um die Rotationskraft des Motors aufzunehmen, und der Spindelflansch 203 und die Spindelstange 204 können im Inneren des Kolbens 110 angeordnet werden. Durch das Vorsehen eines Lagers 220 zwischen dem Spindelflansch 203 und dem Zylinder 101 kann die Spindel 200 stabil im Zylinder 101 drehbar gestützt werden.
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Der abgestufte Abschnitt 210 kann an der Außenfläche der Spindel 200 ausgebildet sein und sich radial von der Außenfläche der Spindel 200 erstrecken. Der abgestufte Abschnitt 210 kann an einer Position ausgebildet sein, die einem Verbindungselement 320 der Drehbegrenzungseinheit 300 entspricht. Die Rotation der Spindel 200 kann begrenzt werden, indem das Verbindungselement 320 der Drehbegrenzungseinheit 300 in engen Kontakt mit dem abgestuften Abschnitt 210 gebracht wird. Ein Bremszustand des Fahrzeugs ist ein Zustand, in dem die Mutter 201 auf den Kolben 110 drückt und das Lösen des Druckzustands des Kolbens 110 durch die Mutter 201 verhindern kann, indem das Verbindungselement 320 in Kontakt mit dem abgestuften Abschnitt 210 gebracht wird, um die Rotation der Spindel 200 zu begrenzen. Daher ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Bremsen zu verbessern. Der abgestufte Abschnitt 210 kann so ausgebildet sein, dass er sich radial von der äußeren Umfangsfläche der Spindel 200 erstreckt, und insbesondere kann er so vorgesehen sein, dass er sich radial von der äußeren Umfangsfläche des Spindelkörpers 202 erstreckt.
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Der abgestufte Abschnitt 210 kann einen ersten vorstehenden Vorsprung 211 aufweisen. Der erste Vorsprung 211 kann auf einer dem Verbindungselement 320 zugewandten Fläche ausgebildet sein. Der erste Vorsprung 211 kann in eine erste Nut 321 eingesetzt werden, die in dem Verbindungselement 320 ausgebildet ist, und im eingesetzten Zustand kann der erste Vorsprung 211 von beiden Seitenenden der ersten Nut 321 erfasst werden, um die Rotation der Spindel 200 zu begrenzen. Die Positionen des ersten Vorsprungs und der ersten Nut sind nicht darauf beschränkt, und umgekehrt kann die erste Nut in dem abgestuften Abschnitt 210 und der erste Vorsprung an dem Verbindungselement 320 ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann entweder der abgestufte Abschnitt 210 oder das Verbindungselement 320 mindestens einen ersten Vorsprung aufweisen, und das jeweilige andere Teil kann die erste Nut enthalten, die mit dem ersten Vorsprung verbunden ist. Der erste Vorsprung kann so ausgebildet sein, dass er in einer axialen Richtung der Spindel vorsteht, und die erste Nut kann so ausgebildet sein, dass sie in der axialen Richtung der Spindel 200 vertieft ist.
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Der erste Vorsprung 211 und die erste Nut 321 können in Form einer Ratsche vorgesehen sein, um eine unidirektionale Rotation der Spindel 200 zu ermöglichen und die Rotation in eine Richtung zu begrenzen, die der unidirektionalen Rotation entgegengesetzt ist, wenn der erste Vorsprung 211 in die erste Nut 321 eingesetzt ist. Wenn die Drehbegrenzungseinheit 300 und die Spindel 200 miteinander verbunden sind, kann nur die unidirektionale Rotation der Spindel 200 zugelassen werden, um die Bewegung der Mutter 201 zu verhindern, ohne dass sie durch die Rotation der Spindel 200 in die entgegengesetzte Richtung fixiert wird. Dadurch kann die Zuverlässigkeit der Hemmung der Spindel 200 der Drehbegrenzungseinheit 300 verbessert werden.
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In dem Zustand, in dem die Drehbegrenzungseinheit 300 in engen Kontakt mit der Spindel 200 kommt und der erste Vorsprung 211 in die Drehbegrenzungseinheit 300 eingeführt ist, kann sich die Spindel 200 beispielsweise nicht in die entgegengesetzte Richtung drehen, so dass der Zustand, in dem die Mutter 201 auf den Kolben 110 drückt, beibehalten werden kann. Umgekehrt kann sich die Spindel 200 in die entgegengesetzte Richtung drehen, wenn die Drehbegrenzungseinheit 300 von der Spindel 200 getrennt wird und der erste Vorsprung 211 aus der ersten Nut 321 herauskommt, so dass es möglich ist, den Zustand aufzuheben, in dem die Mutter 201 auf den Kolben 110 drückt.
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Die Drehbegrenzungseinheit 300 kann mit der Spindel 200 verbunden werden, um die Rotation der Spindel 200 zu begrenzen. Die Drehbegrenzungseinheit 300 kann hinter der Kraftumwandlungseinheit vorgesehen sein. Die Drehbegrenzungseinheit 300 kann einen Körper 310, der die äußere Umfangsfläche der Spindel 200 umgibt, wobei das Verbindungselement 320 auf einer Seite des Körpers 310 vorgesehen ist, um in engen Kontakt mit dem abgestuften Abschnitt 210 der Spindel 200 zu kommen, und ein Verbindungsteil 330, das auf der anderen Seite des Körpers 310 vorgesehen ist und sich mit der Antriebseinheit 400 verriegelt, umfassen.
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Der Körper 310 befindet sich zwischen dem Bremssattelgehäuse 100 und der Spindel 200 und ist vorgesehen, die äußere Umfangsfläche der Spindel 200 zu umgeben. Der Körper 310 im Bremssattelgehäuse 100 kann vorgesehen sein, die äußere Umfangsfläche der Spindel 200 zu umgeben, so dass kein separater Raum für die Drehbegrenzungseinheit 300 vorgesehen werden muss. Dadurch ist es möglich, die Raumausnutzung im Bremssattelgehäuse 100 zu verbessern. Insbesondere kann der Körper 310 den Spindelkörper 202 umschließen, der mit dem Aktuator 40 verbunden ist, nachdem er den Zylinder 101 des Bremssattelgehäuses 100 durchquert hat.
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Da sich der Körper 310 in dem die Drehbegrenzungseinheit 300 umgebenden Stützelement 120 vorwärts oder rückwärts bewegen kann, kann der Körper 310 nicht von einem Pfad der Drehbegrenzungseinheit 300 in dem Stützelement 120 abweichen und kann in engen Kontakt mit der Spindel 200 kommen oder von ihr getrennt werden.
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Der Körper 310 kann einen zweiten Vorsprung 311 aufweisen, der so ausgebildet ist, dass er entlang der äußeren Umfangsfläche an der Position vorsteht, die der zweiten Nut 121 entspricht, die ausgebildet ist, entlang der inneren Umfangsfläche des Stützelements 120 vertieft zu sein. Wenn sich der Körper 310 der Drehbegrenzungseinheit 300 in das Stützelement 120 bewegt, wird der zweite Vorsprung 311 in die zweite Nut 121 eingeführt. Wenn der zweite Vorsprung 311 in die zweite Nut 121 eingeführt wird und der Körper 310 gedreht werden soll, kann der zweite Vorsprung 311 von beiden Seitenenden der zweiten Nut 121 erfasst werden, wodurch verhindert wird, dass der Körper 310 gedreht wird. Wenn das Verbindungselement 320 in engen Kontakt mit dem abgestuften Abschnitt 210 kommt und der erste Vorsprung 211 in die erste Nut 321 eingeführt wird, kann daher verhindert werden, dass der Körper 310, das Verbindungselement 320 und der abgestufte Abschnitt 210 zusammen gedreht werden, und somit ist es möglich, die Position der Mutter 201 zu fixieren, indem die Rotation der Spindel 200 verhindert wird. Daher ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Bremsen zu verbessern.
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Wenn zusätzlich die Spindel 200 durch die Drehbegrenzungseinheit 300 begrenzt wird, wird die Rotationskraft der Spindel 200 über den zweiten Vorsprung 311 und die zweite Nut 121 auf das Stützelement 120 übertragen, und das Bremssattelgehäuse 100 fängt die Rotationskraft ab. Da verhindert werden kann, dass die Rotationskraft der Spindel 200 auf die Antriebseinheit 400 konzentriert wird, ist es nicht notwendig, das Bremssattelgehäuse 100 auf der Seite, auf der die Antriebseinheit 400 eingebaut ist, mit einer höheren Steifigkeit zu gestalten, und es ist möglich, die Lebensdauer der Antriebseinheit 400 zu erhöhen. Dadurch können Design- und Kostenvorteile erzielt werden.
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Das Verbindungselement 320 ist am Körper 310 vorgesehen und kommt in engen Kontakt mit dem abgestuften Teil 210 der Spindel 200. Das Verbindungselement 320 kann in engen Kontakt mit dem abgestuften Abschnitt 210 kommen, um die Rotation der Spindel 200 zu begrenzen. Um die Zuverlässigkeit der Hemmung für die Spindel 200 der Drehbegrenzungseinheit 300 zu verbessern, kann das Verbindungselement 320 eine erste Nut 321 umfassen, die so ausgebildet ist, dass sie in der Außenfläche des Verbindungselementes vertieft ist, und die erste Nut 321 kann in der dem abgestuften Abschnitt 210 zugewandten Fläche geformt sein. Der erste Vorsprung 211, der an dem abgestuften Abschnitt 210 ausgebildet ist, kann in die erste Nut 321 eingesetzt werden, und die Rotation der Spindel 200 kann im eingesetzten und verbundenen Zustand begrenzt werden. Umgekehrt kann die erste Nut 321 in dem abgestuften Abschnitt 210 und der erste Vorsprung 211 auf dem Verbindungselement 320 ausgebildet werden, so dass auch eine Verbindungsstruktur vorgesehen werden kann. Es ist möglich, die Zuverlässigkeit der Hemmung für die Spindel 200 der Drehbegrenzungseinheit 300 zu verbessern, indem der erste Vorsprung 211 und die erste Nut 321 in Form einer Ratsche ausgeführt werden. Der erste Vorsprung 211 kann so ausgebildet sein, dass er in der axialen Richtung der Spindel 200 vorsteht, und die erste Nut 321 kann so ausgebildet sein, dass sie in der axialen Richtung der Spindel 200 vertieft ist.
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Das Verbindungsteil 330 kann am Körper 310 vorgesehen sein und eine Antriebskraft von der Antriebseinheit 400 aufnehmen. Insbesondere kann das Verbindungsteil 330 mit der Schneckenwelle 422 des Motors verriegelt werden, um die Antriebskraft des Motors aufzunehmen, und kann sich um die axiale Richtung der Spindel 200 drehen. Das Verbindungsteil 330 kann sich drehen und die Drehbegrenzungseinheit 300 kann sich in der axialen Richtung der Spindel 200 bewegen. Daher kann das Verbindungselement 320 in engen Kontakt mit dem abgestuften Abschnitt 210 kommen oder von diesem getrennt werden.
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Das Verbindungsteil 330 kann ein erstes Schraubengewinde 331 aufweisen, das an einer äußeren Umfangsfläche vorgesehen ist. Das erste Schraubengewinde 331 kann mit einem zweiten Schraubengewinde 422b in Eingriff gebracht werden, das an einer inneren Umfangsfläche des Schneckenrads 422 vorgesehen ist, und die vom Motor 410 auf die Schneckenwelle 422 über eine Schnecke 421 übertragene Antriebskraft kann auf das Verbindungsteil 330 übertragen werden. Darüber hinaus können das erste Schraubengewinde 331 des Verbindungsteils 330 und das zweite Schraubengewinde 422b der Schneckenwelle 422 miteinander in Eingriff gebracht werden, so dass eine selbsthemmendere Struktur gebildet werden kann, in der die Positionen der Schnecke 421 und des Verbindungsteils 330 auch dann fixiert sind, wenn die Antriebskraft des Motors nicht von der Schnecke 421 auf die Schneckenwelle 422 übertragen wird. Daher ist es möglich, eine Begrenzungskraft der Drehbegrenzungseinheit 300 in Bezug auf die Spindel 200 zu verbessern, indem die Drehbegrenzungseinheit 300 mit einer großen Kraft gestützt wird.
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Die Antriebseinheit 400 kann den Motor 410 umfassen, der eingerichtet ist, Energie zu erzeugen, und ein Untersetzungsgetriebe 420, das die Antriebskraft auf die Drehbegrenzungseinheit 300 überträgt, und mit einer Drehwelle 411 des Motors 410 verbunden ist.
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Der Motor 410 kann durch Betätigung eines Schalters auf dem Fahrersitz des Fahrzeugs mit Energie versorgt werden und elektrische Energie in mechanische Rotationsenergie umwandeln. Die Steuerung des Parkmodus in Abhängigkeit von einem Betätigungssignal des Schalters kann von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) des Fahrzeugs vorgenommen werden.
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Das Untersetzungsgetriebe 420 kann die Schnecke 421, die mit der Drehwelle 411 des Motors 410 verbunden ist, und die Schneckenwelle 422 umfassen, die eine Außenseite hat, die mit der Schnecke 421 verbunden ist, und eine Innenseite, die mit dem Verbindungsteil 330 der Drehbegrenzungseinheit 300 verbunden ist. Die Antriebskraft des Motors 410 kann über das Untersetzungsgetriebe 420 auf die Drehbegrenzungseinheit 300 übertragen werden, um die Rotation der Spindel 200 zu begrenzen.
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Die Schnecke 421 dreht sich um die Drehwelle 411 des Motors 410. Die Schneckenwelle 422, die mit der Schnecke 421 verbunden ist, dreht sich und ändert dabei ihre Rotationsrichtung in eine Richtung, die senkrecht zur Drehwelle 411 des Motors 410 steht. Zu diesem Zeitpunkt sind eine an der Schnecke 421 ausgebildete Verzahnung 421a und eine am Schneckenrad 422 ausgebildete Verzahnung 442a miteinander in Eingriff, und die Antriebskraft des Motors 410 wird über die Schnecke 421 auf die Schneckenwelle 422 übertragen. Die Schneckenwelle 422 überträgt die Antriebskraft des Motors 410 über das zweite Schraubengewinde 422b, das in das erste Schraubengewinde 331 eingreift, das an einer äußeren Umfangsfläche des Verbindungsteils 330 ausgebildet ist, auf das Verbindungsteil 330. Zu diesem Zeitpunkt können die Schneckenwelle 422 und das Verbindungsteil 330 mit einer selbsthemmenden Struktur vorgesehen sein.
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Die Schneckenwelle 422 kann durch das im Bremssattelgehäuse 100 vorgesehene elastische Element 130 elastisch gestützt sein. Die Antriebskraft kann über die Schneckenwelle 422 auf das Verbindungsteil 330 übertragen werden, und wenn die Drehbegrenzungseinheit 300 in engen Kontakt mit der Spindel 200 kommt oder von ihr getrennt wird, kann eine Reaktionskraft auf die Schneckenwelle 422 ausgeübt werden. Zu diesem Zeitpunkt kann das elastische Element 130 die Schneckenwelle 422 in einer Richtung elastisch stützen, die der auf die Schneckenwelle 422 ausgeübten Reaktionskraft entgegengesetzt ist. Daher ist es möglich, die Position der Schneckenwelle 422 im Bremssattelgehäuse 100 konstant zu halten, und es ist möglich, die feste Position gleichmäßig beizubehalten, wenn sich die Drehbegrenzungseinheit 300 vorwärts oder rückwärts bewegt. Daher ist es möglich, die Positionen und den Bewegungsabstand, in denen sich die Drehbegrenzungseinheit 300 vorwärts oder rückwärts bewegt, gleichmäßig beizubehalten, und es ist möglich, die Zuverlässigkeit der Hemmung der Drehbegrenzungseinheit 300 in Bezug auf die Spindel 200 zu verbessern.
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Zusätzlich kann das elektronische Bremssystem am Fahrzeug montiert werden, um die Feststellbremskraft zu realisieren und die Bremssicherheit zu gewährleisten.
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Nachfolgend wird ein Verfahren zum Betrieb des elektronischen Bremssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Das elektronische Bremssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann in einem Parkmodus betrieben werden, um den Feststellbremszustand des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, und kann so betrieben werden, dass der Parkmodus durch das Lösen der Feststellbremse des Fahrzeugs aufgehoben wird.
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Erstens, wenn ein Fahrer einen Parkschalter oder ähnliches für die Feststellbremse des Fahrzeugs betätigt, arbeitet der Aktuator 40, um eine Antriebskraft auf die Spindel 200 zu übertragen. Wenn sich die Spindel 200 dreht, bewegt sich die Mutter 201 in axialer Richtung, und die Mutter 201 drückt auf den Kolben 110, so dass eine Bremsung erfolgt.
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Die Drehbegrenzungseinheit 300 ist so vorgesehen, dass sie in engen Kontakt mit der Spindel 200 kommt oder von ihr getrennt wird, indem sie die Antriebskraft von der Antriebseinheit 400 aufnimmt, die getrennt vom Aktuator 40 vorgesehen ist. Die Antriebseinheit 400 empfängt ein elektrisches Signal von der ECU o.ä., um über den Motor 410 Energie zu erzeugen und die Drehbegrenzungseinheit 300 über das Untersetzungsgetriebe 420 zu bewegen.
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Im Parkmodus empfängt die Antriebseinheit 400 das elektrische Signal von der ECU o.ä. und erzeugt die Antriebskraft durch den Motor 410. Die Drehbegrenzungseinheit 300 nimmt die Antriebskraft über den mit dem Untersetzungsgetriebe 420 verriegelten Verbindungsteil 330 auf und kommt in engen Kontakt mit der Spindel 200. Das Verbindungselement 320 kann in engen Kontakt mit dem abgestuften Abschnitt 210 kommen, und der erste Vorsprung 211, der an dem abgestuften Abschnitt 210 ausgebildet ist, kann in die erste Nut 321 eingeführt werden, die in dem Verbindungselement 320 ausgebildet ist, um die Spindel 200 zu begrenzen und dadurch zu verhindern, dass die Feststellbremse des Fahrzeugs gelöst wird. Zu diesem Zeitpunkt kann der zweite Vorsprung 311, der an dem Körper 310 ausgebildet ist, in die zweite Nut 121 eingeführt werden, um zu verhindern, dass sich die Drehbegrenzungseinheit 300 zusammen mit der Spindel 200 dreht, wodurch verhindert wird, dass die Feststellbremse des Fahrzeugs gelöst wird.
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Wenn der Parkmodus aufgehoben wird, erhält die Drehbegrenzungseinheit 300 die Antriebskraft über das mit dem Untersetzungsgetriebe 420 verriegelte Verbindungsteil 330 und wird von der Spindel 200 getrennt. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich die Drehwelle 411 des Motors 410 in die entgegengesetzte Richtung wie im Parkmodus. Das Verbindungselement 320 wird von dem abgestuften Abschnitt 210 getrennt, so dass der erste Vorsprung 211 aus der ersten Nut 321 herauskommt. Der Verbindungszustand zwischen der Drehbegrenzungseinheit 300 und der Spindel 200 wird aufgehoben, so dass sich die Spindel 200 wieder drehen kann. Nach dem Lösen des Parkmodus dreht sich die Spindel 200, die die Antriebskraft vom Aktuator 40 erhält, und bewegt die Mutter 201 nach hinten, um den Zustand zu lösen, in dem die Mutter 201 auf den Kolben 110 drückt, und somit ist es möglich, den Feststellbremszustand des Fahrzeugs zu lösen. Zu diesem Zeitpunkt kann der zweite Vorsprung 311, der an dem Körper 310 ausgebildet ist, aus der zweiten Nut 121 gelöst werden.
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Wie oben beschrieben, kann das elektronische Bremssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Rotation der Spindel 200 durch die Drehbegrenzungseinheit 300 begrenzen, wodurch verhindert wird, dass die Bremse im Feststellbremszustand gelöst wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Spindel 200 durch die Drehbegrenzungseinheit 300 begrenzt, und die Rotationskraft der Spindel 200 kann über das Stützelement 120 auf das Bremssattelgehäuse 100 verteilt werden, wodurch verhindert wird, dass die Rotationskraft der Spindel 200 auf die Antriebseinheit 400 konzentriert wird. Da die separate Antriebseinheit 400 vorgesehen werden kann, die Drehbegrenzungseinheit 300 in engen Kontakt mit der Spindel 200 zu bringen oder die Drehbegrenzungseinheit 300 von der Spindel 200 zu trennen, ist es außerdem möglich, den Stromverbrauch zu verringern, ohne im Parkmodus ständig Strom anzulegen, und die Drehbegrenzungseinheit 300 im Parkmodus mit einer starken Axialkraft in Kontakt mit der Spindel 200 zu bringen.
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Ein elektronisches Bremssystem und ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, das dieses System umfasst, können eine Bremskraft durch eine Drehbegrenzungseinheit erzeugen, die die Rotation einer Spindel begrenzt.
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Ein elektronisches Bremssystem und ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, das dieses System umfasst, können eine Rotationskraft einer Spindel, die auf eine Drehbegrenzungseinheit wirkt, über ein Stützelement auf ein Bremssattelgehäuse verteilen, wodurch verhindert wird, dass die Rotationskraft der Spindel auf die Antriebseinheit konzentriert wird.
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Ein elektronisches Bremssystem und ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, das dieses System umfasst, können eine Bremskraft erzeugen, indem ein Aktuator bereitgestellt wird, der eingerichtet ist, Energie auf eine Spindel und eine separate Antriebseinheit zu übertragen und eine Drehbegrenzungseinheit in engen Kontakt mit der Spindel zu bringen.
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Ein elektronisches Bremssystem und ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, das dieses System umfasst, kann den Stromverbrauch senken und die Zuverlässigkeit der Bremsen verbessern.
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Wie oben beschrieben, wurde die vorliegende Offenbarung zwar unter Bezugnahme auf begrenzte Ausführungsformen und Zeichnungen beschrieben, aber es versteht sich von selbst, dass die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt ist und dass verschiedene Modifikationen und Variationen von Fachleuten, die auf dem Gebiet der vorliegenden Offenbarung tätig sind, innerhalb des technischen Geistes der vorliegenden Offenbarung und eines entsprechenden Umfangs der unten zu beschreibenden Ansprüche möglich sind.
