DE112017006329T5 - Elektrisch betätigte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

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torque
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Takayuki Wazaki
Shinichiro Yukoku
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Abstract

Diese elektrisch betätigte Bremsvorrichtung hat einen elektrischen Motor zum Drücken eines Reibungsbauteils gegen ein Drehbauteil, und einen Rückstellmechanismus zum Bewegen des Reibungsbauteils in der Richtung weg von dem Drehbauteil, wenn der elektrische Motor nicht erregt ist. Der Rückstellmechanismus hat eine Spiralfeder, die einen Endabschnitt hat, der mit einer Drehwelle in Eingriff steht, die durch den elektrischen Motor angetrieben wird und ein Gehäuse, das eine darauf ausgebildete Haltefläche hat, die sich radial in Richtung des Äußeren der Spiralfeder erstreckt. Ein Beschränkungsabschnitt ist an dem anderen Endabschnitt der Spiralfeder ausgebildet. Wenn der elektrische Motor in einer Vorwärtsrichtung, die die Richtung ist, in der das Reibungsbauteil in Richtung des Drehbauteils bewegt wird, dreht, drückt der Beschränkungsabschnitt auf die Haltefläche, und die Spiralfeder übt ein Rückstelldrehmoment auf den elektrischen Motor aus, wobei das Rückstelldrehmoment in einer Rückwärtsrichtung wirkt, die der Vorwärtsrichtung entgegengesetzt ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch betätigte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug.
  • STAND DER TECHNIK
  • Der vorliegende Anmelder hat, wie in Patentliteratur 1 beschrieben ist, „eine elektrisch betätigte Bremsvorrichtung, die bezweckt, einen Kolben zu einer Anfangsposition zurückzustellen, obwohl ein rückwärtiger Drehantrieb eines elektrischen Motors unmöglich wird, die eine Drehwelle hat, die in einem Energiespeichermechanismus (Rückstellmechanismus) derart gestützt ist, dass die Drehwelle sich einstückig mit der Ausgangswelle des elektrischen Motors drehen kann, die eine Spiralfeder in dem Energiespeichermechanismus durch Vorwärtsdrehung der Drehwelle elastisch verformt, um elastische Energie einzuspeichern, und die die elastische Energie, die in der Spiralfeder eingespeichert ist, in einem rückwärts drehenden Zustand der Drehwelle freigibt, um ein rückwärts drehendes Drehmoment an die Drehwelle abzugeben“ entwickelt.
  • In einem Rückstellmechanismus in der vorgenannten elektrisch betätigten Bremsvorrichtung regelt ein Drehmomentbegrenzer, der zwischen einem Ende der Spiralfeder (elastischem Körper) und dem Gehäuse angeordnet ist, eine Drehung des elastischen Körpers mit Bezug auf das Gehäuse dann, wenn die Drehwelle durch ein Drehmoment, das niedriger ist als ein erster vorbestimmter Wert vorwärts gedreht wird, und ermöglicht die Drehung des elastischen Körpers mit Bezug auf das Gehäuse dann, wenn die Drehwelle durch ein Drehmoment, das gleich wie oder höher als der erste vorbestimmte Wert ist, vorwärts gedreht wird.
  • Patentliteratur 1 veranschaulicht beispielsweise die folgenden Drehmomentbegrenzer als der Drehmomentbegrenzer.
    1. (1) Ein Drehmomentbegrenzer, der einen gefalteten Teil hat, der in der Form eines Bogens gefaltet ist, ist an einem Ende der Spiralfeder auf der Außenumfangsseite ausgebildet, und der an dem konkaven Teil der Innenumfangsfläche eines Gehäuses gepasst ist.
    2. (2) Ein Drehmomentbegrenzer, in dem, zusätzlich zu der Konfiguration (1), ein Innengehäuse und eine Blattfeder angeordnet sind.
    3. (3) Ein Drehmomentbegrenzer, in dem eine Drehwelle sowohl in einer Vorwärts- als auch in einer Rückwärtsdrehung verwendet werden kann.
  • In der vorgenannten Konfiguration (1), da die Spiralfeder durch Passen zwischen dem gefalteten Teil und dem konkaven Teil befestigt ist, ist es schwierig, ein Rückstelldrehmoment (gesetzter Wert des Drehmomentbegrenzers) auf einen großen Wert zu setzen. In den Konfigurationen (2) und (3) ist ferner als ein Rückstellmechanismus ein neues zusätzliches Bauteil, wie beispielsweise ein Innengehäuse, erforderlich. Daher ist eine Konfiguration erwünscht, die einfacher ist als die Konfiguration, die in Patentliteratur 1 veranschaulicht ist, und die einen großen Wert als ein Rückstelldrehmoment setzen kann.
  • ZITATLISTE
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: JP 2013-024389 A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • TECHNISCHE AUFGABEN
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrisch betätigte Bremsvorrichtung bereitzustellen, die auf eine elektrisch betätigte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug angewendet wird, die eine einfache Konfiguration hinsichtlich eines Rückstellmechanismus hat, der eine Spiralfeder einsetzt, und die einen großen Wert als ein Rückstelldrehmoment setzen kann.
  • LÖSUNGEN DER AUFGABEN
  • Eine elektrisch betätigte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen elektrischen Motor (MTR), der ein Reibungsbauteil (MS) gegen ein Drehbauteil (KT) drückt, das sich zusammen mit einem Rad (WH) eines Fahrzeugs dreht, und einen Rückstellmechanismus (MDK), der das Reibungsbauteil (MS) in einer Richtung weg von dem Drehbauteil (KT) dann bewegt, wenn der elektrische Motor (MTR) nicht erregt ist. Der Rückstellmechanismus (MDK) ist durch eine Spiralfeder (SPR), die einen Teil (Pkc) eines Endes (Se1) hat, der an einer Drehwelle (SFI, SFO) verriegelt ist, die durch den elektrischen Motor (MTR) angetrieben wird, und ein Gehäuse (HSG) konfiguriert, das die Spiralfeder (SPR) unterbringt und eine Haltefläche (Mks) hat, die sich in einer radial äußeren Richtung (Drs) der Spiralfeder (SPR) erstreckt und darauf ausgebildet ist.
  • In der elektrisch betätigten Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Beschränkungsabschnitt (Pks) an einem Teil des anderen Endes (Se2) ausgebildet, das auf einer Seite befindlich ist, die dem einen Ende (Se1) der Spiralfeder (SPR) entgegengesetzt ist, und dann, wenn der elektrische Motor (MTR) in einer Vorwärtsrichtung (Fwd) gedreht wird, die eine Richtung zum Annähern des Reibungsbauteils (MS) an das Drehbauteil (KT) ist, der Beschränkungsabschnitt (Pks) die Haltefläche (Mks) drückt, und die Spiralfeder (SPR) ist so konfiguriert, dass sie ein Rückstelldrehmoment (Tqr) in einer Rückwärtsrichtung (Rvs), die der Vorwärtsrichtung (Fwd) entgegengesetzt ist, an den elektrischen Motor (MTR) abgibt.
  • Gemäß der Konfiguration, da der Beschränkungsabschnitt Pks und die Haltefläche Mks in einem im wesentlichen senkrechten Kontakt miteinander stehen, kann das Rückstelldrehmoment Tqr mit einer einfachen Konfiguration als ein ausreichend großer Wert gesetzt werden.
  • Alternativ sind in der elektrisch betätigten Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung an dem Teil des anderen Endes (Se2), das auf einer Seite befindlich ist, die dem einen Ende (Se1) der Spiralfeder (SPR) entgegengesetzt ist, in der Reihenfolge von einer Seite nahe dem einen Ende (Se1) „ein erster talförmig gefalteter Teil (Pt1), der mit einem rechten Winkel in der Längsrichtung der Spiralfeder (SPR) zu einer Außenumfangsfläche (Mst) der Spiralfeder (SPR) talförmig gefaltet ist“, „ein erster bergförmig gefalteter Teil (Py1), der mit einem rechten Winkel in der Längsrichtung zu der Außenumfangsfläche (Mst) bergförmig gefaltet ist“, und „ein zweiter bergförmig gefalteter Teil (Py2), der mit einem rechten Winkel in der Längsrichtung zu der Außenumfangsfläche (Mst) bergförmig gefaltet ist“ ausgebildet, drückt der erste bergförmig gefaltete Teil (Py1) die Haltefläche (Mks) dann, wenn der elektrische Motor (MTR) in der Vorwärtsrichtung (Fwd) gedreht wird, die eine Richtung zum Annähern des Reibungsbauteils (MS) an das Drehbauteil (KT) ist, und die Spiralfeder (SPR) ist so konfiguriert, dass sie ein Rückstelldrehmoment (Tqr) in einer Rückwärtsrichtung (Rvs), die der Vorwärtsrichtung (Fwd) entgegengesetzt ist, an den elektrischen Motor (MTR) abgibt.
  • Gemäß der vorgenannten Konfiguration, da ein Kontaktteil zu der Haltefläche Mks durch einen Faltprozess für das Ende der Spiralfeder SPR ausgebildet ist, kann ein Rückstellmechanismus MDK vereinfacht sein. Darüber hinaus, da ein Verbindungsteil (zum Beispiel Verbindung durch Nieten oder dergleichen) zwischen dem Beschränkungsabschnitt Pks und der Spiralfeder SPR weggelassen ist, kann die Spiralfeder SPR hinsichtlich Festigkeit als ein Ganzes verbessert werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Gesamt-Blockschaltbild einer elektrisch betätigten Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug DDS gemäß der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist ein funktionelles Blockschaltbild zum Erläutern einer Verarbeitung in einer Steuerungseinrichtung ECW.
    • 3 ist eine Schnittansicht zum Erläutern eines Rückstellmechanismus MDK.
    • 4 ist eine Schnittansicht zum Erläutern eines Halteteils Bsa des Rückstellmechanismus MDK.
    • 5 ist ein Charakteristikdiagramm zum Erläutern einer Beziehung zwischen einem Drehwinkel und einem Rückstelldrehmoment in dem Rückstellmechanismus MDK.
    • 6 ist eine Prinzipskizze zum Erläutern der Einzelheiten eines Beschränkungsabschnitts Pks.
    • 7 ist eine Prinzipskizze zum Erläutern der Einzelheiten eines Einhakabschnitts Pkc.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • <Gesamtkonfiguration der elektrisch betätigten Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung>
  • Eine elektrisch betätigte Bremsvorrichtung DDS gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Gesamtblockschaltbild in 1 beschrieben. In der nachfolgenden Erläuterung üben die Bestandteile, arithmetischen Prozesse, Signale, Eigenschaften und Werte, die die gleichen Zeichen haben, jeweils die gleichen Funktionen aus. Daher können wiederholte Erläuterungen weggelassen sein.
  • Ein Fahrzeug mit der elektrisch betätigten Bremsvorrichtung DDS ist mit einem Bremsbetätigungsbauteil BP, einem Stellgrößensensor BPA, einem Schalter SPK für eine Parkbremse, eine körperseitige Steuerungseinrichtung ECU, ein Bremsstellglied BRK und einer Kommunikationsleitung SGL ausgestattet. Ferner hat jedes Rad WH des Fahrzeugs einen Bremssattel CP, ein Drehbauteil KT und ein Reibungsbauteil MS.
  • Das Bremsbetätigungsbauteil (beispielsweise ein Bremspedal) BP ist ein Bauteil, das durch einen Fahrer betätigt wird, um das Fahrzeug zu verzögern. Das Bremsbetätigungsbauteil BP wird betätigt, um ein Bremsdrehmoment an das Rad WH so anzupassen, dass eine Bremskraft für das Rad WH erzeugt wird. Genauer ist das Drehbauteil KT an dem Rad WH des Fahrzeugs befestigt. Der Bremssattel CP ist so angeordnet, dass er das Drehbauteil (beispielsweise eine Bremsscheibe) KT dazwischen angeordnet hat. In dem Bremssattel (auch einfach ein Sattel genannt) CP werden zwei Reibungsbauteile (beispielsweise Bremsbeläge) MS durch Bewegungsenergie eines elektrischen Motors MTR gegen das Drehbauteil KT gedrückt. Da das Drehbauteil KT und das Rad WH miteinander befestigt sind, um sich einstückig miteinander zu drehen, gibt eine Reibungskraft, die zu dieser Zeit erzeugt wird, ein Bremsdrehmoment an das Rad WH ab, um anschließend eine Bremskraft zu erzeugen.
  • Der Bremsstellgrößensensor BPA ist an dem Bremsbetätigungsbauteil (Bremspedal) BP angeordnet. Der Bremsstellgrößensensor BPA erfasst eine Stellgröße (Bremsstellgröße) BPA des Bremsbauteils BP durch den Fahrer. Als der Bremsstellgrößensensor BPA ist mindestens einer von einem Sensor (Drucksensor), der einen Druck eines Hauptzylinders erfasst, einem Sensor (Tretkraftsensor), der eine Betätigungskraft des Bremsbetätigungsbauteils BP erfasst, und einem Sensor (Hubsensor), der eine Betätigungsverschiebung des Bremsbetätigungsbauteils BP erfasst, eingesetzt. Daher wird die Bremsstellgröße Bpa auf der Grundlage von mindestens einem von dem Hauptzylinderdruck, der Bremspedaltretkraft und dem Bremspedalhub bestimmt. Die Bremsstellgröße Bpa wird an die körperseitige Steuerungseinrichtung ECU eingegeben.
  • Ein Schalter für eine Parkbremse (auch einfach ein Parkschalter genannt) SPK ist auf einer Bedienungstafel auf einem Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet. Der Parkschalter SPK ist ein Ein/Aus-Schalter. Der Parkschalter SPK gibt an, ob der Fahrer die Parkbremse anfordert. Wenn die Parkbremse angefordert ist, wird ein An-Signal als ein Signal (Parksignal) SPK von dem Parkschalter SPK ausgegeben. Andererseits, wenn keine Parkbremse angefordert ist, wird ein Aus-Zustand als das Parksignal SPK ausgegeben.
  • <<Körperseitige Steuerungseinrichtung ECU>>
  • In dem Körper des Fahrzeugs ist die körperseitige Steuerungseinrichtung (auch eine „körperseitige elektronische Steuerungseinheit“) ECU angeordnet. Die körperseitige Steuerungseinrichtung ECU hat eine elektrische Schaltung mit einem Mikroprozessor und ist an dem Körper befestigt. Die körperseitige Steuerungseinrichtung ECU ist durch einen Zieldrückkraft-Berechnungsblock FPT, einen Parkdrückkraft-Berechnungsblock FPK und eine körperseitige Kommunikationseinheit CMU konfiguriert. Der Zieldrückkraft-Berechnungsblock FPT, der Parkdrückkraft-Berechnungsblock FPK und die Kommunikationseinheit CMU sind Steuerungsalgorithmen, die in dem Mikroprozessor der körperseitigen Steuerungseinrichtung ECU programmiert sind.
  • In dem Zieldrückkraft-Berechnungsblock FPT wird eine Zieldrückkraft (Zielwert) Fpt auf der Grundlage der Bremsstellgröße BPA berechnet. In diesem Fall ist die Zieldrückkraft FPT ein Zielwert der Kraft (Druckkraft) zum Bewirken, dass das Reibungsbauteil MS das Drehbauteil KT drückt. Die Zieldrückkraft FPT wird auf der Grundlage der Bremsstellgröße BPA und einer voreingestellten Berechnungscharakteristik (Berechnungskennfeld) CFpt berechnet. In der Berechnungscharakteristik CFpt wird die Zieldrückkraft FPT zu „0“ dann berechnet, wenn die Bremsstellgröße BPA in einem Bereich von „0“ bis zu einem Wert bp0 liegt. Wenn die Stellgröße BPA den Wert bp0 überschreitet, wird die Zieldrückkraft FPT gemäß einer Erhöhung der Stellgröße BPA berechnet, sodass sie sich von „0“ monoton erhöht. In diesem Fall ist der Wert bp0 ein voreingestellter vorbestimmter Wert, der einer „Toleranz“ (einer freien Bewegung zwischen den Bestandteilen) des Bremsbetätigungsbauteils BP entspricht, und wird ein „Toleranzwert“ genannt.
  • In dem Parkdrückkraft-Berechnungsblock FPK wird auf der Grundlage des Parksignals SPK eine Parkdrückkraft (Zielwert) FPK berechnet. Wie die Zieldrückkraft FPT ist die Parkdrückkraft FPK ein Zielwert der Kraft (Drückkraft) zum Bewirken, dass das Reibungsbauteil MS das Drehbauteil KT drückt. Die Parkdrückkraft FPK wird auf der Grundlage des Parksignals SPK und einer voreingestellten Zeitreihen-Berechnungscharakteristik (Berechnungskennfeld) CFpk berechnet. In der Berechnungscharakteristik CFpk ist ein Zeitpunkt, zu dem das Parksignal SPK sich von einem Aus-Zustand zu einem An-Zustand ändert, auf „0“ zu einer Zeit T gesetzt. Genauer ist „T = 0“ als ein Anfangspunkt in der Berechnungscharakteristik CFpk definiert. Gemäß dem Ablauf der Zeit T wird die Parkdrückkraft FPK von „0“ zu einem Wert fpx durch ein Inkrement (vorbestimmte Zeitneigung) dfp pro Zeiteinheit erhöht. In diesem Fall ist die Parkdrückkraft fpx ein voreingestellter vorbestimmter Wert, der „Parkhaltekraft“ genannt wird. In der Berechnungscharakteristik CFpk wird, nachdem ein Zustand von „Fpk = fpx“ für eine vorbestimmte Zeit tpx (voreingestellten vorbestimmten Wert) aufrechterhalten wird, die Parkdrückkraft FPK zu „0“ verringert. Bevor die Parkdrückkraft FPK in Richtung „0“ verringert wird, wird eine tatsächliche Drückkraft Fpa nach wie vor an der Parkdrückkraft fpx gehalten, da eine Drehbewegung des elektrischen Motors MTR durch einen Verriegelungsmechanismus LOK eingeschränkt ist.
  • Die Ziel-, Parkdrückkraft Fpt, FPK (Zielwert der Drückkraft) werden an die Kommunikationseinheit CMU ausgegeben. Die körperseitige Kommunikationseinheit CMU ist mit der Kommunikationsleitung SGL verbunden und tauscht (empfängt / überträgt) ein Datensignal mit einer radseitigen Kommunikation CMU einer radseitigen Steuerungseinrichtung ECW aus. Die körperseitige Steuerungseinrichtung ECU wurde zuvor beschrieben.
  • «Bremsstellglied BRK»
  • Das Bremsstellglied BRK wird nachfolgend beschrieben. Das Bremsstellglied (auch einfach ein „Stellglied“ genannt) BRK drückt das Reibungsbauteil MS gegen das Drehbauteil KT, das sich zusammen mit dem Rad dreht. Durch eine Reibungskraft, die zu dieser Zeit erzeugt wird, gibt das Stellglied BRK ein Bremsdrehmoment an das Rad WH ab, erzeugt eine Bremskraft und verzögert das fahrende Fahrzeug. Als das Stellglied BRK ist eine Konfiguration einer sogenannten Schwimmscheibenbremse (Konfiguration, die einen Schwimmsattel einsetzt) veranschaulicht.
  • Das Stellglied BRK ist durch den Bremssattel CP, einen Drückkolben PSN, den elektrischen Motor MTR, einen Drehwinkelsensor MKA, ein Reduzierstück GSK, eine Eingangswelle SFI, eine Ausgangswelle SFO, ein Schraubenbauteil NJB, einen Drückkraftsensor FPA, die radseitige Steuereinrichtung ECW, den Verriegelungsmechanismus LOK und den Rückstellmechanismus MDK konfiguriert.
  • Der Bremssattel (auch einfach ein Sattel genannt) CP ist so konfiguriert, dass eine (Bremsscheibe) KT zwischen den zwei Reibungsbauteilen (Bremsbelägen) MS angeordnet ist. In dem Sattel CP wird der Drückkolben (auch einfach ein „Kolben“) PSN mit Bezug auf das Drehbauteil KT bewegt (vorwärts oder rückwärts). Mit der Verschiebung des Kolbens PSN werden die Reibungsbauteile MS gegen das Drehbauteil KT gedrückt, um eine Reibungskraft zu erzeugen. Die Verschiebung des Kolbens PSN wird durch Bewegungsenergie des elektrischen Motors MTR durchgeführt. Genauer ist die Eingangswelle SFI an der Ausgangswelle des elektrischen Motors MTR befestigt, und die Ausgangswelle und die Eingangswelle SFI drehen sich zusammen miteinander um eine Drehachsenlinie Jin. Eine Ausgabe (Drehkraft um die Welle) des elektrischen Motors MTR wird an die Eingangswelle SFI eingegeben.
  • Die Eingangswelle SFI ist ein Drehwellenbauteil, das sich um die Drehachsenlinie Jin dreht. Ein Zahnrad mit kleinem Durchmesser ist an der Eingangswelle SFI befestigt. Das Zahnrad mit kleinem Durchmesser steht mit einem Zahnrad mit großem Durchmesser im Eingriff, um das Reduzierstück GSK zu bilden. Die Ausgangswelle SFO ist an dem Zahnrad mit großem Durchmesser befestigt. Die Ausgangswelle SFO ist ein Drehwellenbauteil, das sich um eine Drehachsenlinie Jot dreht. Bewegungsenergie des elektrischen Motors MTR wird von der Eingangswelle SFI zu der Ausgangswelle SFO durch das Reduzierstück GSK übertragen. Drehbewegungsenergie (Drehmomentbewegungsenergie) der Ausgangswelle SFO wird durch das Schraubenbauteil NJB in Linearbewegungsenergie (Axialkraft in der Mittelachsenrichtung des Kolbens PSN, der koaxial mit der Drehachsenlinie Jot ist), umgewandelt. Das Schraubenbauteil NJB und der Kolben PSN sind befestigt, sodass sie in der Lage sind, sich mit Bezug aufeinander zu bewegen. Aus diesem Grund wird die Drehbewegungsenergie auf den Kolben PSN übertragen. Als ein Ergebnis bewegt sich der Kolben PSN mit Bezug auf das Drehbauteil KT. Durch die Verschiebung des Kolbens PSN passt das Reibungsbauteil MS eine Kraft (Drückkraft) an, die das Drehbauteil KT drückt. Da das Drehbauteil KT an dem Rad befestigt ist, wird eine Reibungskraft zwischen dem Reibungsbauteil MS und dem Drehbauteil KT erzeugt, um eine Bremskraft des Rads anzupassen.
  • Der elektrische Motor MTR ist eine Bewegungsenergiequelle zum Antreiben (Bewegen) des Kolbens PSN. Zum Beispiel wird als der elektrische Motor MTR ein Bürstenmotor eingesetzt. In der Drehrichtung des elektrischen Motors MTR entspricht eine Vorwärtsrichtung Fwd einer Richtung (d. h. Richtung, in der die Drückkraft erhöht wird und ein Bremsdrehmoment erhöht wird), in der sich das Reibungsbauteil MS dem Drehbauteil KT annähert. Darüber hinaus entspricht eine Rückwärtsrichtung Rvs des elektrischen Motors MTR einer Richtung (d. h. einer Richtung, in der die Drückkraft verringert wird und ein Bremsdrehmoment verringert wird), in der sich das Bauteil MS von dem Drehbauteil KT wegbewegt. In der Bewegungsrichtung des Drückkolbens PSN ist eine Vorwärtsrichtung Fwd eine Normalrichtung des elektrischen Motors MTR und entspricht einer Richtung, in der die Drückkraft Fpa erhöht wird. Die Rückwärtsrichtung des Kolbens PSN ist eine Rückwärtsrichtung Rvs des elektrischen Motors MTR und entspricht einer Richtung, in der die Drückkraft Fpa verringert wird.
  • Der Drehwinkelsensor MKA erfasst eine Position (d. h. Drehwinkel) Mka des Rotors (Rotators) des elektrischen Motors MTR. Der erfasste Drehwinkel Mka wird an die radseitige Steuerungseinrichtung ECW eingegeben. Der Drückkraftsensor FPA erfasst eine Kraft (tatsächliche Drückkraft) Fpa zum Bewirken, dass der Kolben PSN tatsächlich das Reibungsbauteil MS drückt. Die erfasste tatsächliche Drückkraft (Erfassungswert der Drückkraft) Fpa wird an die radseitige Steuerungseinrichtung ECW eingegeben. Zum Beispiel ist der Drückkraftsensor FPA zwischen der Ausgangswelle SFO und dem Sattel CP angeordnet-
  • Die radseitige Steuerungseinrichtung ECW ist eine elektrische Schaltung, die den elektrischen Motor MTR antreibt. Die radseitige Steuerungseinrichtung ECW treibt den elektrischen Motor MTR auf der Grundlage der Ziel-, Parkdrückkraft Fpt, FPK an und steuert eine Ausgabe (Drehgeschwindigkeit und Drehmoment) davon. In diesem Fall werden die Ziel-, Parkdrückkraft Fpt, FPK von der körperseitigen Steuerungseinrichtung ECU durch die Kommunikationsleitung (auch eine „Signalleitung“ genannt) SGL zu der radseitigen Steuerungseinrichtung ECW übertragen. Die radseitige Steuerungseinrichtung ECW (auch eine „radseitige elektronische Steuerungseinheit“ genannt) ist in dem Sattel CP angeordnet (befestigt). Die radseitige Steuerungseinrichtung ECW ist durch die Kommunikationseinheit CMU, eine Berechnungseinheit ENZ und eine Antriebseinheit DRV konfiguriert.
  • Die radseitige Kommunikationseinheit CMU ist mit der Kommunikationsleitung SGL verbunden und tauscht ein Datensignal mit der körperseitigen Kommunikationseinheit CMU der körperseitigen Steuerungseinrichtung ECU aus. In der Berechnungseinheit ENZ werden Antriebssignale Sw1 bis Sw4 berechnet, die Schaltelemente SW1 bis SW4 steuern, um den elektrischen Motor MTR anzutreiben. Die Antriebseinheit (Antriebsschaltung) DRV ist als eine Brückenschaltung BRG konfiguriert, die durch die vier Schaltelemente SW1 bis SW4 konfiguriert ist. In der Brückenschaltung BRG werden, auf der Grundlage der Antriebssignale Sw1 bis Sw4, die Erregungszustände der Schaltelemente SW1 bis SW4 geschaltet. Mit dem Schalten wird der elektrische Motor MTR drehangetrieben, und eine Ausgabe des elektrischen Motors MTR wird angepasst.
  • Der Parkbremsverriegelungsmechanismus LOK ist an der Eingangswelle SFI angeordnet. Wenn der Verriegelungsmechanismus LOK eine Parkbremse anfordert, obwohl die Erregung des elektrischen Motors MTR angehalten ist, wird ein Drückkontakt zwischen dem Reibungsbauteil MS und dem Drehbauteil KT aufrechterhalten (d. h., die Drückkraft Fpa wird an der Parkdrückkraft fpx gehalten). Der Verriegelungsmechanismus LOK ist beispielswiese, wie in JP 2014-109315 A beschrieben, durch ein Sperrzahnrad und eine Sperrklaue konfiguriert.
  • Der Rückstellmechanismus MDK ist an der Eingangswelle SFI (die einer „Drehwelle“ entspricht) angeordnet. Wenn die Erregung des elektrischen Motors MTR durch den Rückstellmechanismus MDK angehalten ist, ist der Drückkontakt zwischen dem Reibungsbauteil MS und dem Drehbauteil KT aufgehoben (d. h., die tatsächliche Drückkraft Fpa ist auf „0“ gesetzt). Genauer wird dann, wenn der elektrische Motor MTR in der Vorwärtsrichtung Fwd angetrieben wird, elastische Energie in dem Rückstellmechanismus MDK eingespeichert. Mit der elastischen Energie wird in einem nicht erregten Zustand des elektrischen Motors MTR der elektrische Motor MTR in der Rückwärtsrichtung Rvs gedreht. Als ein Ergebnis wird der Kolben PSN in der Rückwärtsrichtung bewegt, und das Reibungsbauteil MS wird in einer Richtung bewegt, in der sich das Reibungsbauteil MS von dem Drehbauteil KT wegbewegt. Aus diesem Grund kann ein Drückzustand zwischen dem Reibungsbauteil MS und dem Drehbauteil KT durch den Rückstellmechanismus MDK aufgehoben werden, obwohl eine Leistungsversorgung zu dem elektrischen Motor MTR nicht durchgeführt wird. Das Bremsstellglied BRK wurde zuvor beschrieben.
  • Die Kommunikationsleitung SGL ist als ein Kommunikationsmittel zwischen der körperseitigen Steuerungseinrichtung ECU und der radseitigen Steuerungseinrichtung ECW angeordnet. Die Kommunikationsleitung SGL überträgt (empfängt / überträgt) ein Datensignal zwischen der körperseitigen Steuerungseinrichtung ECU und der radseitigen Steuerungseinrichtung ECW. Ein serieller Kommunikationsbus ist als die Kommunikationsleitung SGL eingesetzt.
  • Verarbeitung in der Steuerungseinrichtung ECW>
  • Eine Verarbeitung in der radseitigen Steuerungseinrichtung ECW wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das funktionelle Blockschaltbild in 2 beschrieben.
  • Auf der Grundlage der Zieldrückkraft FPT und der Parkdrückkraft Fpk, die von der körperseitigen Steuerungseinrichtung ECU empfangen wurden, passt die radseitige Steuerungseinrichtung ECW einen Erregungszustand des elektrischen Motors MTR (letztlich die Magnetisierung und Richtung eines Stroms) an, um die Ausgabe und Drehrichtung des elektrischen Motors MTR zu steuern. Die radseitige Steuerungseinrichtung ECW ist durch die Kommunikationseinheit CMU, die Berechnungseinheit ENZ und die Antriebseinheit (Antriebsschaltung) DRV konfiguriert.
  • Die radseitige Kommunikationseinheit CMU ist durch die Kommunikationsleitung SGL mit der körperseitigen Kommunikationseinheit CMU der körperseitigen Steuerungseinrichtung ECU verbunden. Durch die Kommunikationsleitung SGL (beispielsweise seriellen Kommunikationsbus) werden die Ziel-, Parkdrückkraft Fpt, FPK von der körperseitigen Steuerungseinrichtung ECU zu der radseitigen Steuerungseinrichtung ECW gesendet (übertragen).
  • Die Berechnungseinheit ENZ ist ein Steuerungsalgorithmus, der in dem Mikroprozessor in der radseitigen Steuerungseinrichtung ECW programmiert ist. Die Berechnungseinheit ENZ ist durch einen Vorgesehene-Erregungsmengen-Berechnungsblock IST, einen Ergebnisdrückkraft-Berechnungsblock FPG, einen Drückkraftrückkopplungs-Steuerungsblock FFB, einen Zielerregungsmengen-Berechnungsblock IMT, einen Pulsbreitenmodulationsblock PWM, einen Schaltsteuerungsblock SWT und einen Eignungsbestimmungsblock TKH konfiguriert.
  • In dem Vorgesehene-Erregungsmengen-Berechnungsblock IST wird eine vorgesehene Erregungsmenge Ist auf der Grundlage der Ziel-, Parkdrückkraft Fpt, FPK und voreingestellter Berechnungscharakteristiken (Berechnungskennfelder) Clsa, Clsb berechnet. Die vorgesehene Erregungsmenge Ist ist ein Zielwert einer Erregungsmenge des elektrischen Motors MTR, um eine Ziel-, Parkdrückkraft Fpt, FPK zu erreichen. Das Berechnungskennfeld der vorgesehenen Erregungsmenge Ist ist durch die zwei Berechnungscharakteristiken Clsa, Clsb unter Berücksichtigung der Hysterese des Stellglieds BRK konfiguriert.
  • Die „Erregungsmenge“ ist eine Zustandsmenge (Variable) zum Steuern eines Ausgabedrehmoments des elektrischen Motors MTR. Da der elektrische Motor MTR ein Drehmoment grundsätzlich proportional zu einer Stromstärke ausgibt, kann ein Stromstärkenzielwert des elektrischen Motors MTR als den Zielwert der Erregungsmenge verwendet werden. Darüber hinaus kann dann, wenn sich eine Versorgungsspannung an den elektrischen Motor MTR erhöht, da eine Stromstärke anschließend erhöht wird, ein Versorgungsspannungswert als eine Zielerregungsmenge verwendet werden.
  • In dem Ergebnisdrückkraft-Berechnungsblock FPG wird eine Ergebnisdrückkraft Fpg auf der Grundlage der tatsächlichen Drückkraft Fpa und einem Drehwinkel Mka berechnet. Wenn die tatsächliche Drückkraft Fpa klein ist, kann die tatsächliche Drückkraft Fpa auf der Grundlage des Drehwinkels Mka ergänzt werden, da die Auflösung der tatsächlichen Drückkraft Fpa gering ist. Genauer wird, wie in JP 2014-177204 A beschrieben ist, die Ergebnisdrückkraft Fpg auf der Grundlage von „geschätzter Drückkraft Fpe, die auf der Grundlage der tatsächlichen Drückkraft Fpa und des Drehwinkels Mka berechnet wurde“ und „jedem Beitragsanteil“ bestimmt. Der Beitragsanteil der tatsächlichen Drückkraft Fpa ist so gesetzt, dass er hoch ist, wenn die tatsächliche Drückkraft Fpa groß ist. Im Gegensatz dazu ist der Beitragsanteil der geschätzten Drückkraft Fpe so gesetzt, dass er niedrig ist, wenn die tatsächliche Drückkraft Fpa groß ist.
  • In dem Drückkraftrückkopplungs-Steuerungsblock FFB wird eine Ausgleichserregungsmenge Ifp auf der Grundlage der Ziel-, Parkdrückkraft (Zielwert) Fpt, Fkp und der Ergebnisdrückkraft Fpg berechnet. Genauer wird zuerst eine Abweichung (Drückkraftabweichung) eFp zwischen der Ziel-, Parkdrückkraft Fpt, FPK und der Ergebnisdrückkraft Fpg berechnet. In einem Ausgleichserregungsmengen-Berechnungsblock IFP wird die Ausgleichserregungsmenge Ifp durch eine PID-Steuerung auf Grundlage der Drückkraftabweichung eFp berechnet. Obwohl die vorgesehene Erregungsmenge Ist als ein Wert berechnet wird, der der Ziel-, Parkdrückkraft Fpt, FPK entspricht, kann eine Effizienzänderung des Stellglieds BRK einen Fehler zwischen der Ziel-, Parkdrückkraft Fpt, FPK und der tatsächlichen Drückkraft (Erfassungswert) Fpa erzeugen. Daher wird die Ausgleichserregungsmenge Ifp derart bestimmt, dass der Fehler verringert wird. Genauer wird der Ergebniswert Fpg auf Grundlage des tatsächlichen Werts Fpa (Erfassungswert des Drückkraftsensors FPA) der Drückkraft so gesteuert, dass er gleich wie die Ziel-, Parkdrückkraft Fpt, FPK der Drückkraft ist.
  • In dem Zielerregungsmengen-Berechnungsblock IMT wird eine Zielerregungsmenge Imt des elektrischen Motors MTR berechnet, die ein Endzielwert ist. In dem Zielerregungsmengen-Berechnungsblock IMT wird die vorgesehene Erregungsmenge Ist durch die Ausgleichserregungsmenge Ifp angepasst, und die Zielerregungsmenge Imt wird berechnet. Genauer wird die Ausgleichserregungsmenge Ifp zu der vorgesehenen Erregungsmenge Ist hinzugefügt, um die Zielerregungsmenge Imt zu berechnen. Auf der Grundlage des Vorzeichens (positiv oder negativ des Werts) der Zielerregungsmenge Imt wird eine Drehrichtung des elektrischen Motors MTR bestimmt, und eine Ausgabe (Drehbewegungsenergie) des elektrischen Motors MTR wird auf der Grundlage des Ausmaßes der Zielerregungsmenge Imt gesteuert. Zum Beispiel, wenn die Zielerregungsmenge Imt positiv ist (Imt > 0), wird der elektrische Motor MTR in der Vorwärtsrichtung (Erhöhungsrichtung der Drückkraft) Fwd angetrieben. Wenn die Zielerregungsmenge Imt negativ ist (Imt < 0), wird der elektrische Motor MTR in der Rückwärtsrichtung (Verringerungsrichtung der Drückkraft) Rvs angetrieben. Darüber hinaus wird ein Ausgabedrehmoment des elektrischen Motors MTR so gesteuert, dass es sich erhöht, wenn der Absolutwert der Zielerregungsmenge Imt groß ist, und das Ausgabedrehmoment wird so gesteuert, dass es sich verringert, wenn der Absolutwert der Zielerregungsmenge Imt klein ist.
  • In dem Pulsbreitenmodulationsblock PWM wird auf der Grundlage der Zielerregungsmenge Imt ein vorgesehener Wert (Zielwert) zur Durchführung einer Pulsbreitenmodulation berechnet. Genauer wird in dem Pulsbreitenmodulationsblock PWM auf der Grundlage der Zielerregungsmenge Imt und einer voreingestellten Charakteristik (Berechnungskennfeld) eine relative Einschaltdauer Dut (ein Anteil einer Pulsbreite in einem Ein-Zustand, der bei einer periodischen Pulswelle der Periode entspricht) einer Pulsbreite bestimmt. Darüber hinaus wird in dem Pulsbreitenmodulationsblock PWM auf der Grundlage des Vorzeichens (positives Vorzeichen oder negatives Vorzeichen) der Zielerregungsmenge Imt die Drehrichtung des elektrischen Motors MTR bestimmt. Zum Beispiel wird die Drehrichtung des elektrischen Motors MTR derart gesetzt, dass die Vorwärtsrichtung Fwd ein positiver (Plus-) Wert ist und die Rückwärtsrichtung Rvs ein negativer (Minus-) Wert ist. Da eine Endausgangsspannung durch eine Eingangsspannung (Leistungsversorgungsspannung) und die relative Einschaltdauer Dut bestimmt wird, werden in dem Pulsbreitenmodulationsblock PWM die Drehrichtung des elektrischen Motors MTR und eine Erregungsmenge des elektrischen Motors MTR (d. h. eine Ausgabe des elektrischen Motors MTR) bestimmt.
  • Ferner wird in dem Pulsbreitenmodulationsblock PWM eine sogenannte Stromstärkenrückkopplungssteuerung ausgeführt. In diesem Fall wird ein Erfassungswert (zum Beispiel ein tatsächlicher Wert der Stromstärke) Ima eines Erregungsmengensensors IMA an den Pulsbreitenmodulationsblock PWM eingegeben. Auf der Grundlage einer Abweichung elm zwischen der Zielerregungsmenge Imt und einer tatsächlichen Erregungsmenge (Erfassungswert des Stromstärkensensors IMA) Ima wird die relative Einschaltdauer Dut korrigiert (fein angepasst), sodass die Abweichung elm sich an „0“ annähert. Die Stromstärkenrückkopplungssteuerung kann eine genaue Motorsteuerung erreichen.
  • Der Schaltsteuerungsblock SWT gibt auf der Grundlage der relativen Einschaltdauer (Zielwert) Dut die Antriebssignale Sw1 bis Sw4 an die Schaltelemente SW1 bis SW4 aus, die die Brückenschaltung BRG bilden. Die Antriebssignale Sw1 bis Sw4 sehen vor, ob die Schaltelemente in „einem erregten Zustand oder einem nicht erregten Zustand“ gesetzt sind. Wenn die relative Einschaltdauer Dut hoch ist, ist eine Erregungszeit pro Zeiteinheit verlängert, und es wird bewirkt, dass eine größere Stromstärke in dem elektrischen Motor MTR fließt.
  • Die Antriebseinheit DRV ist eine elektrische Schaltung zum Antreiben des elektrischen Motors MTR. Die Antriebseinheit DRV ist durch die Brückenschaltung BRG und dem Erregungsmengensensor (Stromstärkensensor) IMA konfiguriert. In diesem Fall wird die Antriebseinheit DRV dann verwendet, wenn ein Bürstenmotor (auch einfach ein „Bürstenmotor“ genannt) als der elektrische Motor MTR eingesetzt wird.
  • Die Brückenschaltung BRG ist durch die Schaltelemente SW1 bis SW4 konfiguriert. Die Schaltelemente SW1 bis SW4 sind Elemente, die einen Teil der elektrischen Schaltung einschalten (erregen) oder ausschalten (nicht erregen) können. Die Schaltelemente SW1 bis SW4 werden durch die Antriebssignale Sw1 bis Sw4 von der Berechnungseinheit ENZ angetrieben. Der erregte / nicht erregte Zustand von jedem der Schaltelemente wird geschaltet, um die Drehrichtung und das Ausgabedrehmoment des elektrischen Motors MTR anzupassen. Zum Beispiel werden als die Schaltelemente SW1 bis SW4 MOS-FETs oder IGBTs verwendet.
  • In der Brückenschaltung BRG ist der Erregungsmengensensor IMA angeordnet, um die Erregungsmenge (tatsächlichen Wert) Ima des elektrischen Motors MTR zu erfassen. Zum Beispiel wird der Stromstärkensensor IMA als der Erregungsmengensensor IMA eingesetzt. Ein Stromstärkenwert, der tatsächlich in dem elektrischen Motor MTR fließt, kann als eine tatsächliche Erregungsmenge Ima erfasst werden. Der Drehwinkelsensor Mka ist an dem elektrischen Motor MTR angeordnet, um einen Drehwinkel (tatsächlichen Wert) Mka des Rotors zu erhalten (erfassen). Der Erfassungswert Mka des Drehwinkels wird an die radseitige Steuerungseinrichtung ECW eingegeben.
  • Der Drückkraftsensor FPA erfasst die Kraft (Drückkraft) Fpa zum Bewirken, dass der Kolben PSN das Reibungsbauteil MS drückt. Genauer erfasst der Drückkraftsensor FPA eine Kraft zum Bewirken, dass das Drehbauteil KT das Reibungsbauteil MS drückt. Der Drückkraftsensor FPA ist zwischen dem Schraubenbauteil NJB und dem Sattel CP angeordnet. Zum Beispiel ist der Drückkraftsensor FPA an dem Sattel CP befestigt, um eine Reaktionskraft (Reaktion), die von dem Reibungsbauteil MS zu dem Kolben PSN empfangen wird, als die Drückkraft Fpa zu erfassen. Der Erfassungswert Fpa der Drückkraft wird an die radseitige Steuerungseinrichtung ECW eingegeben.
  • Eine Leistungsversorgung des elektrischen Motors MTR ist durch eine Batterie BAT und einen Generator ALT konfiguriert. Die Batterie BAT und der Generator ALT sind auf der Körperseite des Fahrzeugs angeordnet. Die Leistungsquelle ALT, BAT versorgt die körperseitige Steuerungseinrichtung ECU und die radseitige Steuerungseinrichtung ECW durch eine Leistungsleitung PWL mit elektrischer Leistung. Als ein Ergebnis wird eine elektrische Leistung durch die Batterie BAT oder dergleichen zu dem elektrischen Motor MTR zugeführt.
  • <Rückstellmechanismus MDK>
  • Ein Beispiel des Rückstellmechanismus MDK wird unter Bezugnahme auf die Schnittansicht in 3 beschrieben. Der Rückstellmechanismus MDK gibt ein Drehmoment ab, um den elektrischen Motor MTR in einer Richtung Rvs (Rückwärtsrichtung des Kolbens PSN und die Rückwärtsrichtung des elektrischen Motors MTR) zu drehen, wobei bewirkt wird, dass sich das Reibungsbauteil (Bremsbelag) MS von dem Drehbauteil (Bremsscheibe) KT wegbewegt. Das Drehmoment ist ein „Rückstelldrehmoment Tqr“. Wenn das Rückstelldrehmoment Tqr die Erregung des elektrischen Motors MTR anhält, wird der Kolben PSN mindestens zu einer Anfangsposition zurückgestellt. In diesem Fall entspricht die Anfangsposition des Kolbens PSN einer Position, an der ein Spalt zwischen dem Drehbauteil KT und dem Reibungsbauteil MS nahezu Null ist und der gedrückte Zustand dazwischen dann zum ersten Mal gelöst wird, wenn sich das Reibungsbauteil MS von dem Drehbauteil KT wegbewegt.
  • Der Rückstellvorgang des Kolbens PSN zu der Anfangsposition, selbst wenn die Leistungsversorgung zu der elektrisch betätigten Bremsvorrichtung DDS angehalten ist, ist als eine ausfallsichere Funktion erforderlich. Daher wird das Zurückstellen des Kolbens PSN zu der Anfangsposition durch elastische Energie erreicht, die in dem Rückstellmechanismus MDK eingespeichert ist. Ferner ändert sich die Anfangsposition des Kolbens PSN durch Reibung des Reibungsbauteil MS. Genauer, wenn sich eine Verschleißmenge des Reibungsbauteils MS erhöht, bewegt sich die Anfangsposition des Kolbens PSN fortlaufend in einer Vorwärtsrichtung (Richtung des Annäherns zu dem Drehbauteil KT, die der Vorwärtsrichtung Fwd des elektrischen Motors MTR entspricht). Unabhängig von der Verschleißmenge des Reibungsbauteils MS erfordert der Rückstellmechanismus MDK einen Verschleißausgleichsmechanismus, sodass die eingespeicherte elastische Energie des Rückstellmechanismus MDK nahezu konstant gehalten wird.
  • Der Rückstellmechanismus MDK ist an der Eingangswelle SFI (die einer „Drehwelle“ entspricht) angeordnet. Die Eingangswelle SFI ist an dem elektrischen Motor MTR so befestigt, dass sie zusammen mit der Ausgangswelle des elektrischen Motors MTR drehbar ist. Der Rückstellmechanismus MDK ist durch die Spiralfeder (elastischen Körper) SPR und ein Gehäuse HSG konfiguriert. Die Spiralfeder SPR ist ein mechanisches Element, das durch spiralförmiges Wickeln eines hoch elastischen bandartigen Werkstoffs erhalten wird. In der Spiralfeder SPR wird eine Kraft (elastische Kraft) zum Zurückstellen des Wicklungszustands zu einem Originalzustand verwendet. Die Spiralfeder wird auch eine „Leistungsfeder“ genannt. Darüber hinaus ist das Gehäuse HSG ein Bauteil, das die Spiralfeder SPR unterbringt. In dem Gehäuse HSG ist eine Delle (konkaver Teil) ausgebildet, um die Spiralfeder SPR unterzubringen. Ein Ende der Spiralfeder SPR ist auf einer Endfläche (Wand der Delle) Mks des konkaven Teils verriegelt, und die Spiralfeder SPR dient als eine Feder (d. h. eine elastische Kraft Fsp wird erzeugt).
  • An einem Ende (auch ein „internes Ende“ genannt) Se1 der Spiralfeder SPR ist der Einhakabschnitt Pkc ausgebildet, und ist die Eingangswelle SFI befestigt. Zum Beispiel ist in der Spiralform der Spiralfeder SPR der Einhakabschnitt Pkc derart ausgebildet, dass das interne Ende Se1 (Teil nah an dem Ende) so gebogen ist, dass er nach innen gerundet ist. Mit anderen Worten ist der Einhakabschnitt Pkc derart geformt, dass ein Teil von dem einen Ende Se1 so gewickelt ist, dass er bergförmig gefaltet (d. h. talförmig gefaltet mit Bezug auf eine Innenumfangsfläche Muc) mit Bezug auf eine Außenumfangsfläche Mst der Spiralfeder SPR ist. Die Form des Einhakabschnitts Pkc ist eine nahezu zylindrische Form. An dem Außenumfangsteil der Eingangswelle SFI ist ein ausgeschnittener Teil mit einem halbkreisförmigen Abschnitt derart ausgebildet, dass der Einhakabschnitt Pkc der Spiralfeder SPR auf dem Außenumfangsteil eingehakt ist (durch Einhaken befestigt). Daher ist die Spiralfeder SPR derart befestigt, dass der ausgeschnittene Teil der Eingangswelle SFI und der Einhakabschnitt Pkc mit einer zylindrischen Form richtungsbezogen miteinander in Eingriff stehen. In einem Zustand (d. h. wenn „Tqr = 0“), in dem die Spiralfeder SPR nicht gewickelt ist, wird der Einhakabschnitt Pkc in den ausgeschnittenen Teil der Eingangswelle SFI gebracht (gepasst). Wenn die Eingangswelle SFI in diesem Zustand in der Rückwärtsrichtung Rvs gedreht wird, bewegt sich der Einhakabschnitt Pkc aus dem ausgeschnittenen Teil. Daher wird die Eingangswelle SFI mit Bezug auf den Einhakabschnitt Pkc im Leerlauf gedreht.
  • Wenn die Eingangswelle SFI durch den elektrischen Motor MTR in der Vorwärtsrichtung Fwd gedreht wird, ist der Einhakabschnitt Pkc des einen Endes Se1 an dem ausgeschnittenen Teil der Eingangswelle SFI eingehakt. Das heißt, der Einhakabschnitt Pkc, der einfach in den ausgeschnittenen Teil gepasst ist, ist befestigt, indem er eine Kraft von dem ausgeschnittenen Teil aufnimmt. Aus diesem Grund wird mit der Drehung der Eingangswelle SFI die Spiralfeder SPR anschließend gewickelt. Andererseits, wenn die Eingangswelle SFI in einem Zustand, in dem die Spiralfeder SFR gar nicht gewickelt ist, in der Rückwärtsrichtung Rvs gedreht wird, ist der Einhakabschnitt Pkc nicht an dem ausgeschnittenen Teil der Eingangswelle SFI eingehakt. Genauer, wenn die Spiralfeder SPR nicht gewickelt ist, haben der Einhakabschnitt Pkc und der ausgeschnittene Teil derartige Richtungen, dass „der Einhakabschnitt Pkc und der ausgeschnittene Teil in der Vorwärtsrichtung Fwd verriegelt sind, aber in der Rückwärtsrichtung Rvs nicht verriegelt sind“.
  • In der Längsrichtung der bandartigen Spiralfeder SPR ist ein Beschränkungsabschnitt Pks an einem Teil des anderen Endes (auch ein „externes Ende“ genannt) Se2 (Teil nah an dem anderen Ende), das auf der entgegengesetzten Seite des internen Endes Se1 befindlich ist, ausgebildet. Der Beschränkungsabschnitt Pks an dem Teil des externen Endes Se2 ist ein Teil zum Beschränken einer Bewegung mit Bezug auf das Gehäuse HSG. Zum Beispiel ist der Beschränkungsabschnitt Pks so ausgebildet, dass er zwei oder mehr Mal in einem rechten Winkel (d. h. parallel zu der Drehachsenlinie Jin der Eingangswelle SFI) mit Bezug auf die Längsrichtung der Spiralfeder SPR gebogen ist. Genauer liegt in der Spiralsäulenform der Spiralfeder SPR eine Faltlinie des gebogenen Teils entlang der Erzeugungslinie der Säule. Genauer ist der Beschränkungsabschnitt Pks so ausgebildet, dass er talförmig gefaltet (ein „erster talförmig gefalteter Teil Pt1“ genannt), bergförmig gefaltet (ein „erster bergförmig gefalteter Teil Py1“ genannt), und bergförmig gefaltet (ein „zweiter bergförmig gefalteter Teil Py2“ genannt) mit Bezug auf die Außenumfangsfläche Mst in der Reihenfolge von einer Seite nahe dem internen Ende Se1 (in der Reihenfolge von einer Seite fern von dem externen Ende Se2) ist. In diesem Fall wird ein Dreieck Pt1-Py1-Py2 mit den gebogenen Teilen als Spitzen ein „Beschränkungsdreieck Tks“ genannt. Um das Beschränkungsdreieck Tks stabil auszubilden, ist in der Spiralfeder SPR ein Teil (ein „eingeklemmter Teil Pok“ genannt), der näher an dem anderen Ende Se2 liegt als der erste bergförmig gefaltete Teil Py1, so konfiguriert, dass er zwischen der Außenumfangsfläche Mst der Spiralfeder SPR und der Innenumfangsfläche Muc (hintere Seite der Außenumfangsfläche Mst) angeordnet ist.
  • Das Gehäuse HSG ist ein Bauteil, das konkave Teile Bsa, Bsb und Bsp mit Böden hat und die Spiralfeder SPR unterbringt. In diesem Fall dienen die konkaven Teile (erste und zweite Halteteile) Bsa und Bsb dazu, den Beschränkungsabschnitt Pks zu beschränken, und der konkave Teil (Unterbringungsteil) Bsp dient dazu, die Spiralfeder SPR unterzubringen. In dem Bodenteil (insbesondere dem Bodenteil des konkaven Teils Bsp) des Gehäuses HSG ist ein Durchgangsloch für die Eingangswelle SFI ausgebildet. Die Eingangswelle SFI, die an dem distalen Ende der Ausgangswelle des elektrischen Motors MTR verriegelt ist, ist durch eine Muffe gestützt und durchdringt das Durchgangsloch, das in dem Boden des konkaven Teils Bsp ausgebildet ist. Genauer ist die Eingangswelle SFI derart montiert, dass die Eingangswelle SFI mit Bezug auf das Gehäuse HSG gedreht werden kann. In dem Gehäuse HSG ist der ausgeschnittene Teil in der Eingangswelle SFI ausgebildet. Das distale Ende der Eingangswelle SFI ist durch die Muffe gestützt. Die konkaven Teile Bsa, Bsb und Bsp sind mit Schließbauteilen geschlossen (mit Deckeln versehen), um einen Raum zum Unterbringen der Spiralfeder SPR auszubilden.
  • Die ersten und zweiten Halteteile Bsa und Bsb des Gehäuses HSG sind in einer radial äußeren Richtung Drs, die die Drehachsenlinie Jin der Eingangswelle SFI als den Mittelpunkt mit Bezug auf den Unterbringungsteil Bsp hat, befindlich und sind in Reihe mit dem Unterbringungsteil Bsp angeordnet. Da die Spiralfeder SPR durch spiralförmiges Wickeln eines hochelastischen Werkstoffs erhalten wird, neigt die Spiralfeder SPR dazu, sich nach außen auszudehnen. Daher ist der Beschränkungsabschnitt Pks (d. h. das Beschränkungsdreieck Pt1-Py1-Py2) normalerweise in den ersten und zweiten Halteteilen Bsa und Bsb untergebracht. Zum Beispiel, wenn die Spiralfeder SPR nicht gewickelt ist (d. h. wenn „Tqr = 0“), wird der Beschränkungsabschnitt Pks in die ersten und zweiten Halteteile Bsa und Bsb gebracht (eingepasst).
  • Innerhalb der ersten und zweiten Halteteile Bsa und Bsb des Gehäuses HSG erstreckt sich eine Ebene (die „Haltefläche Mks“ genannt) parallel zu der Drehachsenlinie Jin und von der Drehachsenlinie Jin in der radial äußeren Richtung Drs. Die Haltefläche Mks liegt in Reihe mit einer Innenumfangsfläche Msp (nahezu zylindrische Fläche parallel zu der Drehachsenlinie Jin) des Unterbringungsteils Bsp. Daher bilden die ersten und zweiten Halteteile Bsa und Bsb und das Unterbringungsteil Bsp einen Raum. Wenn die Eingangswelle SFI durch den elektrischen Motor MTR in der Vorwärtsrichtung Fwd gedreht wird, wird der erste bergförmig gefaltete Teil Py1 des Beschränkungsabschnitts Pks gegen die Haltefläche Mks gedrückt. Das heißt, dass der Beschränkungsabschnitt Pks, der einfach in die ersten und zweiten Halteteile (konkaven Teile) Bsa und Bsb gepasst ist, eine Kraft von der Haltefläche Mks aufnimmt und befestigt (verriegelt) wird. Genauer wird der erste bergförmig gefaltete Teil Py1 des Beschränkungsabschnitts Pks gegen die Haltefläche Mks mit einem nahezu rechten Winkel gedrückt, um die Bewegung in der Vorwärtsrichtung Fwd zu beschränken. Als ein Ergebnis wird die Spiralfeder SPR mit der Drehung der Eingangswelle SFI gewickelt, und das Rückstelldrehmoment Tqr wird erhöht.
  • Wie zuvor beschrieben, wenn der elektrische Motor MTR (und folglich die Eingangswelle SFI) in der Vorwärtsrichtung Fwd angetrieben wird, ist der Teil (d. h. der Einhakabschnitt Pkc) des internen Endes Se1 an einem außenumfänglichen ausgeschnittenen Teil der Eingangswelle SFI verriegelt (befestigt). Der Teil des externen Endes Se2 (d. h. der Beschränkungsabschnitt Pks) ist verriegelt, indem er gegen die Haltefläche Mks der ersten und zweiten Halteteile Bsa und Bsb gedrückt ist. Wenn die Spiralfeder SPR anschließend fest gewickelt ist, erhöht sich die elastische Energie, die in der Spiralfeder SPR eingespeichert ist, und die Spiralfeder SPR gibt das Rückstelldrehmoment Tqr an die Eingangswelle SFI ab, sodass die Eingangswelle SFI in der Rückwärtsrichtung Rvs gedreht wird. Das Rückstelldrehmoment in der Rückwärtsrichtung Rvs wird durch eine elastische Kraft Fsp (Rückstellfederkraft) erzeugt. Obwohl der elektrische Motor MTR nicht erregt ist, kann das Reibungsbauteil MS durch das Rückstelldrehmoment Tqr in einer Richtung (Rückwärtigsrichtung) weg von dem Drehbauteil KT bewegt werden.
  • Wie es ausführlich beschrieben wird, ist in den Halteteilen Bsa und Bsb eine Druckaufnahmefläche Mja ausgebildet, die einen Winkel von 50 bis 100 Grad mit Bezug auf die Haltefläche Mks hat. Ein Winkel zwischen der Haltefläche Mks und der Druckaufnahmefläche Mja wird ein „Halteflächenwinkel α“ genannt. Der Beschränkungsabschnitt Pks steht mit der Haltefläche Mks an dem ersten bergförmig gefalteten Teil Py1 in Kontakt. Mit anderen Worten nimmt die Spiralfeder SPR an dem ersten bergförmig gefalteten Teil Py1 die elastische Kraft Fsp in einer tangentialen Richtung (Richtung parallel zu einer Tangentenlinienfläche Mss (wird später beschrieben)) der Haltefläche Mks auf. Um den ersten talförmig gefalteten Teil Pt1 daran zu hindern, verformt zu werden, und um zu vermeiden, dass eine lokale Kraft konzentriert wird, ist die elastische Kraft Fsp durch eine Kontaktkraft (Flächenkontakt) zwischen einer Drückfläche Msj (der Außenumfangsfläche Mst zwischen dem ersten bergförmig gefalteten Teil Py1 und dem zweiten bergförmig gefalteten Teil Py2) und der Druckaufnahmefläche Mja gestützt.
  • <Halteteil Bsa des Rückstellmechanismus MDK>
  • Die Einzelheiten des Halteteils Bsa des Rückstellmechanismus MDK werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Schnittansicht in 4 beschrieben. Der zweite Halteteil Bsb des Rückstellmechanismus MDK und der erste Halteteil Bsa sind in der Schnittansicht punksymmetrisch mit Bezug auf eine Drehachsenlinie Jin (die Figuren stimmen miteinander überein, wenn eine der Figuren um 180 Grad um die Drehachsenlinie Jin gedreht ist).
  • Bevor die geometrische Form, Anordnung und dergleichen des Halteteils Bsa beschrieben werden, wird jede Linie in einer Schnittfläche definiert, die vertikal zu der Drehachsenlinie Jin der Eingangswelle SFI ist. Wenn der Beschränkungsabschnitt Pks sich maximal in dem Halteteil Bsa ausdehnt (wenn die Drückfläche Msj in einem Flächenkontakt mit der Druckaufnahmefläche Mja steht), steht der Beschränkungsabschnitt Pks (insbesondere der erste bergförmig gefaltete Teil Py1) an einem Punkt P in Kontakt mit der Haltefläche Mks. Eine gerade Linie, die die Drehachsenlinie Jin und den Punkt P (Kontaktteil zwischen dem Beschränkungsabschnitt Pks und der Haltefläche Mks) verbindet, wird eine „Normallinie Lhs“ genannt. Ein Bogen, der die Drehachsenlinie Jin als den Mittelpunkt hat und durch den Punkt P hindurchgeht, wird ein „Bogen Len“ genannt. Eine gerade Linie, die durch den Punkt P hindurchgeht und vertikal zu der Normallinie Lhs steht (d. h. eine Tangentenlinie des Bogens Len an dem Punkt P) wird eine „Tangentenlinie Lss“ genannt. Die Tangentenlinie Lss ist zudem eine Linie, die einen „Kreis Len, der die Drehachsenlinie Jin als den Mittelpunkt hat und durch den Punkt P (Kontaktteil zwischen dem Beschränkungsabschnitt Pks und der Haltefläche Mks) hindurchgeht“ an einem Punkt kreuzt. Die Normallinie Lhs steht vertikal zu der Tangentenlinie Lss.
  • Jede Fläche des Inneren (Innenseite) des Halteteils Bsa wird als Nächstes definiert. Jede Fläche des Inneren des Halteteils Bsa stegt in Reihe mit der Innenumfangsfläche Msp (zylindrische Fläche parallel zu der Drehachsenlinie Jin) in dem Unterbringungsteil Bsp, um einen Raum (Kammer) auszubilden, der die Spiralfeder SPR unterbringt. Eine Ebene, die die Drehachsenlinie Jin und die Normallinie Lhs enthält, wird eine „Normallinienfläche Mhs“ genannt. Mit anderen Worten ist die Normallinienfläche Mhs durch die Normallinie Lhs entlang der Drehachsenlinie Jin ausgebildet (ist eine Ansammlung der Normallinien Lhs). Die Normallinienfläche Mhs enthält einen Kontaktteil (d. h. eine Ebene, die durch den Punkt P hindurchgeht und die parallel zu der Drehachsenlinie Jin ist) zwischen dem Beschränkungsabschnitt Pks und der Haltefläche Mks und die Drehachsenlinie Jin. Eine gekrümmte Fläche, die parallel zu der Drehachsenlinie Jin ist und den Bogen Len enthält, wird eine „zylindrische Fläche Men (wie in der vorangehenden Beschreibung, eine Ansammlung der Bögen Len entlang der Drehachsenlinie Jin)“ genannt. Eine Ebene, die parallel zu der Drehachsenlinie Jin ist und die Tangentenlinie Lss enthält, wird eine „Tangentenlinienfläche Mss (wie in der vorangehenden Beschreibung, eine Ansammlung der Tangentenlinien Lss entlang der Drehachsenlinie Jin)“ genannt. Die Tangentenlinienfläche Mss ist eine Ebene, die durch den Punkt P (ersten bergförmig gefalteten Teil Py1), der der Kontaktteil zwischen dem Beschränkungsabschnitt Pks und der Haltefläche Mks ist, hindurchgeht, und ist durch die Tangentenlinie Lss des Bogens Len ausgebildet, der die Drehachsenlinie Jin als den Mittelpunkt hat. Es sei darauf hingewiesen, dass die Normallinienfläche Mhs und die Tangentenlinienfläche Mss vertikal zueinander sind.
  • Die Spiralfeder SPR hat eine zylindrische Spiralform mit der Drehachsenlinie Jin als dem Mittelpunkt. In dem Rückstellmechanismus MDK ist die Längsrichtung der Spiralfeder SPR vertikal (senkrecht) zu der Drehachsenlinie Jin. An dem externen (anderen Ende) Se2 der Spiralfeder SPR ist der Beschränkungsabschnitt Pks mit der Form des Beschränkungsdreiecks Tks ausgebildet. Daher hat die Querschnittsform (Teil mit Ausnahme von dem Beschränkungsabschnitt Pks) der Spiralfeder SPR eine kreisförmige Spiralform. In der Kreisform ist die radial äußere Richtung Drs eine Richtung weg von der Drehachsenlinie Jin (Mittelpunkt). Zum Beispiel ist die radial äußere Richtung Drs eine Richtung, die von der Drehachsenlinie Jin in Richtung des Punktes P entlang der Normallinie Lhs (d. h. der Normallinienfläche Mhs) anfängt. Andererseits ist die radial innere Richtung Dru eine Richtung, die sich der Drehachsenlinie Jin (Mittelpunkt) annähert. Andererseits ist radial innere Richtung Dru eine Richtung, die von dem Punkt P in Richtung der Drehachsenlinie Jin entlang der Normallinie Lhs (d. h. der Normallinienfläche Mhs) anfängt. Die radial innere Richtung Dru ist eine Richtung, die entgegengesetzt zu der radial äußeren Richtung Drs ist.
  • An der Schnittfläche der Delle (konkaven Teil) des Gehäuses HSG ist der Unterbringungsteil Bsp ein Inneres eines Kreises (angezeigt durch eine Kettendoppelstrichlinie) mit der Drehachsenlinie Jin als dem Mittelpunkt. Der Unterbringungsteil Bsp ist eine Delle, die eine nahezu zylindrische Innenwand (Umfangsfläche) Msp hat und die Spiralfeder SPR (zylindrischen Spiralteil der Spiralfeder SPR mit Ausnahme von dem Beschränkungsabschnitt Pks) darin unterbringt. Der Halteteil Bsa ist in der Schnittansicht des konkaven Teils eine Delle, die außerhalb des Halteteils Bsp (d. h. außerhalb des Kreises, der durch die Kettendoppelstrichlinie angezeigt ist) befindlich ist. Innerhalb des Halteteils Bsa sind die Haltefläche Mks und die Druckaufnahmefläche Mja ausgebildet, und ist der Beschränkungsabschnitt Pks der Spiralfeder SPR untergebracht. Genauer hat der Halteteil Bsa das Beschränkungsdreieck Tks. Wenn der Beschränkungsabschnitt Pks (insbesondere der erste bergförmig gefaltete Teil Py1) in Kontakt mit der Haltefläche Mks (d.h. Druckkontakt) gebracht ist, wird die Bewegung (insbesondere die Drehung in der Vorwärtsrichtung Fwd) um die Drehachsenlinie Jin der Spiralfeder SPR beschränkt, sodass der Teil des externen Endes Se2 verriegelt wird. Die Innenumfangsfläche Msp, die Haltefläche Mks und die Druckaufnahmefläche Mja sind fortlaufende Flächen. Diese Flächen bilden einen Raum.
  • Die Haltefläche Mks, die als eine der Innenwände des Halteteils Bsa dient, geht durch einen Kontaktteil (ersten bergförmig gefalteten Teil Py1) zwischen dem Beschränkungsabschnitt Pks und der Haltefläche Mks hindurch und erstreckt sich von der Drehachsenlinie Jin der Eingangswelle SFI zu der radial äußeren Richtung Drs. Wenn die Eingangswelle SFI in der Vorwärtsrichtung Fwd zusammen mit dem elektrischen Motor MTR gedreht wird, wird die Spiralfeder SPR selbst in der Vorwärtsrichtung Fwd gedreht. Jedoch, da die Haltefläche Mks die Drehung der Spiralfeder SPR verriegelt, wird die Spiralfeder SPR fest gewickelt, um die elastische Kraft Fsp zu erzeugen. Die Spiralfeder SPR nimmt an dem Kontaktteil (Punkt P des ersten bergförmig gefalteten Teils Py1) zwischen dem Beschränkungsabschnitt Pks und der Haltefläche Mks die Kraft Fsp in der Richtung der Tangentenlinie Lss (d. h. der Tangentenlinienfläche Mss) von der Haltefläche Mks auf. Da die Haltefläche Mks eine Fläche (d. h. die Normallinienfläche Mhs) ist, die sich in der radial äußeren Richtung Drs erstreckt, wird der erste bergförmig gefaltete Teil Py1 des Beschränkungsabschnitts Pks nahezu senkrecht gegen die Haltefläche Mks gedrückt. Aus diesem Grund kann das große Rückstelldrehmoment Tqr mit einer einfachen Konfiguration erhalten werden.
  • Wenn die Eingangswelle SFI in der Vorwärtsrichtung Fwd gedreht wird, um die Spiralfeder SPR aufzuwickeln, verringert sich ein Spalt zwischen der Innenumfangsfläche Muc und der Außenumfangsfläche Mst, und die Innenumfangsfläche Muc und die Außenumfangsfläche Mst kommen allmählich einander nahe. Mit diesem Festwickeln neigt die Spiralfeder SPR zu einer Verringerung des Durchmessers. Aus diesem Grund wird der Beschränkungsabschnitt Pks in einer Richtung zu der Drehachsenlinie Jin (die die radial innere Richtung Dru ist und durch einen weißen Pfeil angezeigt ist) gezogen. Der fest gewickelte Zustand der Spiralfeder SPR erreicht einen vorbestimmten Zustand (d. h., das Rückstelldrehmoment Tqr erreicht ein oberes Grenzdrehmoment tq2 (wird später beschrieben)), der Beschränkungsabschnitt Pks fängt an, auf der Haltefläche Mks in der radial inneren Richtung Dru zu gleiten, und rutscht unmittelbar aus der Haltefläche Mks heraus. Die Verschiebung des Beschränkungsabschnitts Pks in der radial inneren Richtung Dru wird durch eine statische Reibungskraft gesperrt. Wenn eine Kraft der Spiralfeder SPR, die den Beschränkungsabschnitt Pks in der radial inneren Richtung Dru zieht, die statische Reibungskraft überschreitet, wird der Beschränkungsabschnitt Pks von dem Punkt P sogleich zu einem Punkt Q bewegt. Dies liegt daran, dass ein statischer Reibungskoeffizient (folglich eine statische Reibungskraft) größer ist als ein dynamischer Reibungskoeffizient (folglich eine dynamische Reibungskraft). Da die Drehmomentbegrenzungsfunktion erreicht wird, indem eine Wirkung der Reduktion des Durchmessers der Spiralfeder SPR verwendet wird, kann das obere Grenzdrehmoment tq2 bevorzugt gesetzt werden, obwohl das Rückstelldrehmoment Tqr durch die vorgenannte Konfiguration (Haltefläche Mks nahezu in Übereinstimmung mit der Normallinienfläche Mhs) groß gemacht wird.
  • Wenn die Haltefläche Mks dem Inneren des Gehäuses HSG von dem Äußeren davon (in der radial inneren Richtung Dru) nahekommt, kann die Haltefläche Mks so ausgebildet sein, dass sie geringfügig in der Vorwärtsrichtung Fwd mit Bezug auf die Normallinienfläche Mhs geneigt ist (in der Zeichnung ist die Normallinienfläche Mhs in einer Richtung im Uhrzeigersinn um den Punkt P geneigt). Mit anderen Worten kreuzen sich die Haltefläche Mks und die Normallinienfläche Mhs auf einer geraden Linie, die den Punkt P (Kontaktteil zwischen dem Beschränkungsabschnitt Pks und der Haltefläche Mks) enthält, und die Haltefläche Mks ist derart ausgebildet, dass ein Abstand zwischen der Haltefläche Mks und der Normallinienfläche Mhs sich dann erhöht, wenn die Haltefläche Mks und die Normallinienfläche Mhs sich der Drehachsenlinie Jin annähern. In diesem Fall wird ein Winkel zwischen der Haltefläche Mks und der Normallinienfläche Mhs „Gleitwinkel β“ genannt. Wenn die Haltefläche Mks und die Normallinienfläche Mhs sich von dem Punkt P mit dem Gleitwinkel β der Drehachsenlinie Jin annähern, da sich die elastische Energie der Spiralfeder SPR verringert, kommt die Feder einem stabilen Zustand der Feder nahe. Aus diesem Grund kann sich der Kontaktteil Py1 problemlos bewegen.
  • Der Punkt Q stellt einen Zustand dar, in dem der Beschränkungsabschnitt Pks den internen Endteil (tatsächlich einen Teil, der sich der Drehachsenlinie Jin annähert) der Haltefläche Mks erreicht. Über diesen Zustand hinaus, wenn die Spiralfeder SPR fest gewickelt ist (d. h. das Rückstelldrehmoment Tqr weiter erhöht wird), rutscht der Beschränkungsabschnitt Pks aus der Haltefläche Mks heraus (ist nicht in Kontakt mit der Haltefläche Mks) und gleitet auf der Innenumfangsfläche Msp (zylinderförmige Fläche parallel zu der Drehachsenlinie Jin und der Innenwand der Innenumfangsfläche Msp) des Unterbringungsteils Bsp. Wenn der fest gewickelte Zustand der Spiralfeder SPR höher ist als ein vorbestimmter Zustand (wie später beschrieben wird, wenn „Tqr > tq2“), wenn der Kontaktzustand des Beschränkungsabschnitts Pks und der Haltefläche Mks aufgehoben ist, ist die Spiralfeder SPR nicht notwendigerweise fest gewickelt, und der Maximalwert der elastischen Energie, die in der Spiralfeder SPR eingespeichert ist, wird nahezu konstant gehalten. In diesem Fall wird das Rückstelldrehmoment Tqr zu einem Zeitpunkt, zu dem der Kontaktzustand zwischen dem Beschränkungsabschnitt Pks und der Haltefläche Mks aufgehoben wird, das „obere Grenzdrehmoment tq2“ genannt. Das obere Grenzdrehmoment tq2 wird im Voraus auf der Grundlage der Federcharakteristiken der Spiralfeder SPR, der Federform (Länge, Plattenstärke und dergleichen) und der Form des Gehäuses HSG (insbesondere der Halteteile Bsa und Bsb) mechanisch gesetzt.
  • Da die Spiralfeder SPR dazu neigt, sich in der radial äußeren Richtung Drs auszudehnen, gleitet der Beschränkungsabschnitt Pks über 180 Grad und wird dann in dem zweiten Halteteil Bsb untergebracht. Der Beschränkungsabschnitt Pks (insbesondere der erste bergförmig gefaltete Teil Py1) wird wieder in Kontakt mit der Haltefläche Mks des zweiten Halteteils Bsb gebracht, und der Beschränkungsabschnitt Pks wird durch die Haltefläche Mks so gedrückt, dass er das externe Ende Se2 verriegelt (beschränkt). Ein Vorgang, in dem der Beschränkungsabschnitt Pks aus der Haltefläche Mks des ersten Halteteils Bsa herausrutscht und auf der Haltefläche Mks des zweiten Halteteils Bsb wieder verriegelt wird, wird ein „Wiederverriegelungsvorgang“ genannt. Durch den Wiederverriegelungsvorgang wird die maximale elastische Energie, die in dem Rückstellmechanismus MDK eingespeichert ist, nahezu konstant gehalten. Genauer funktioniert der Wiederverriegelungsvorgang als ein Drehmomentbegrenzer, und ein Verschleißausgleich des Reibungsbauteils MS kann erreicht werden.
  • In dem Halteteil Bsa kann die Druckaufnahmefläche Mja (wie die Haltefläche Mks eine der inneren Wände des Halteteils Bsa) so ausgebildet sein, dass sie mit Bezug auf die Tangentenlinienfläche Mss in der Richtung Dru geneigt ist, die sich der Drehachsenlinie Jin nähert. Mit anderen Worten ist die Tangentenlinienfläche Mss (Teil auf der rechten Seite von dem Punkt P in der Zeichnung), die eine der Innenwände des Halteteils Bsa ist, um eine gerade Linie, die den Punkt P enthält, der der Kontaktteil zwischen dem ersten bergförmig gefalteten Teil Py1 und der Haltefläche Mks ist, in der radial inneren Richtung Dru (Richtung im Uhrzeigersinn in der Zeichnung) geneigt, und die Druckaufnahmefläche Mja, die eine der Innenwände des Halteteils Bsa ist, ist parallel zu der Tangentenlinienfläche Mss ausgebildet. Ein Winkel zwischen der Tangentenlinienfläche Mss und der Druckaufnahmefläche Mja wird ein „Druckaufnahmewinkel γ“ genannt.
  • Der Beschränkungsabschnitt Pks der Spiralfeder SPR nimmt entlang der Tangentenlinienfläche Mss an dem Punkt P die elastische Kraft (Rückstellfederkraft) Fsp von der Haltefläche Mks des Gehäuses HSG auf. Die elastische Kraft Fsp wirkt in der Richtung der Tangentenlinienfläche Mss, und ein Moment wird erzeugt, sodass der gefaltete erste bergförmig gefaltete Teil Pt1 ausgedehnt wird, um das Beschränkungsdreieck Tks zu verformen.
  • Das Moment, das durch die elastische Kraft Fsp erzeugt wird, wird durch einen Flächenkontakt zwischen der Drückfläche Msj des Beschränkungsabschnitts Pks und der Druckaufnahmefläche Mja gestützt. Aus diesem Grund wird das Beschränkungsdreieck Tks daran gehindert, verformt zu werden, und eine lokale Kraft wirkt nicht zum Zerstreuen der Stützkraft. Wenn die Druckaufnahmefläche Mja zu der Tangentenlinienfläche Mss um den Druckaufnahmewinkel γ in der radial inneren Richtung Dru geneigt ist, wirkt eine Komponentenkraft der elastischen Kraft Fsp in der radial äußeren Richtung Drs, um den Beschränkungsabschnitt Pks gegen die Druckaufnahmefläche Mja zu drücken. Aus diesem Grund wird der Kontakt zwischen der Drückfläche Msj und der Druckaufnahmefläche Mja zuverlässig erreicht. Da der Beschränkungsabschnitt Pks durch den Druckaufnahmewinkel γ so gehalten wird, dass er sich in der radial äußeren Richtung Drs erstreckt, kann ferner das Verriegeln des Beschränkungsabschnitts Pks zuverlässig aufrechterhalten werden, obwohl Vibrationen oder dergleichen von einer Fahrbahn zu dem Stellglied BRK eingegeben werden. Die Drückfläche Msj in dem Beschränkungsdreieck Tks entspricht der Außenumfangsfläche Mst zwischen dem ersten bergförmig gefalteten Teil Py1 und dem zweiten bergförmig gefalteten Teil Py2.
  • Gemäß dem Zusammenhang zwischen dem Gleitwinkel β und dem Druckaufnahmewinkel γ fällt ein Winkel (Halteflächenwinkel) α zwischen der Haltefläche Mks und der Druckaufnahmefläche Mja bevorzugt innerhalb des Bereichs von 50 bis 100 Grad. Wenn der Halteflächenwinkel α innerhalb des Bereichs gesetzt ist, können eine problemlose Gleitbewegung (Unterdrückung eines Ruckgleitens) des Beschränkungsabschnitts Pks auf der Haltefläche Mks, eine Unterdrückung einer Verformung des Beschränkungsdreiecks Tks und eine Kraftzerstreuung (Vermeidung einer Spannungskonzentration) erreicht werden. Es sei darauf hingewiesen, dass, aufgrund der Charakteristik des Reibungskoeffizienten, die Haltefläche Mks bevorzugt aus einem Harzwerkstoff hegestellt ist.
  • <Beziehung zwischen Drehwinkel und Drehmoment in dem Rückstellmechanismus MDK>
  • Die Beziehung zwischen dem Drehwinkel und dem Rückstelldrehmoment Tqr in dem Rückstellmechanismus MDK wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Charakteristikdiagramm in 5 beschrieben. Mit Bezug auf den Drehwinkel Mka des elektrischen Motors MTR (d. h. der Eingangswelle SFI) hat das Rückstelldrehmoment Tqr nicht lineare Charakteristiken. Die Charakteristiken umfassen einen Übergang (d. h. den Wiederverriegelungsvorgang) eines Kontaktzustands zwischen der Haltefläche Mks und dem Beschränkungsabschnitt Pks. Es sei darauf hingewiesen, dass, da das Rückstelldrehmoment Tqr durch die elastische Kraft Fsp erzeugt wird, das Rückstelldrehmoment Tqr und die elastische Kraft Fsp eine Eins-Zu-Eins-Übereinstimmung haben.
  • Ein Zustand, in dem der Drehwinkel Mka zu „0“ gesetzt ist, entspricht einem Zustand, in dem der Kolben PSN am weitesten weg von dem Drehbauteil KT ist (eine „hintere Position des Kolbens PSN“ genannt). Wenn der Kolben PSN an der hinteren Endposition ist, wird der Drehwinkel Mka ein „hinterer Endwinkel mkx“ genannt. Der hintere Endwinkel mkx ist ein vorbestimmter Wert, der auf der Grundlage der technischen Daten des Stellglieds BRK geometrisch bestimmt wird. Wenn „Mka=mkx“ gilt, ist die Spiralfeder SPR nicht aufgewickelt, und die elastische Kraft Fsp wird nicht erzeugt (d. h. „Tqr=O“).
  • Charakteristiken CHa (durch eine durchgezogene Linie angezeigt) sind Charakteristiken, die in einem Zustand erhalten werden, in dem das Reibungsbauteil MS fabrikneu ist und nicht verschlissen ist. In den Charakteristiken CHa entspricht ein Zustand von „Mka=mk0“ einer Anfangsposition des Kolbens PSN (Position, an der ein Spalt zwischen dem Drehbauteil KT und dem Reibungsbauteil MS fast Null ist). In diesem Fall wird ein Winkel mk0 ein „Anfangswinkel“ genannt. In dem Rückstellmechanismus MDK muss mindestens der Kolben PSN zu der Anfangsposition zurückgezogen werden. Aus diesem Grund umfasst der Rückstellmechanismus MDK einen Fehler, um das Zurückziehen des Kolbens PSN zuverlässig zu erreichen, und ein Einstellen wird flexibel durchgeführt, um ein Anfangsdrehmoment tq0 bei dem Anfangswinkel mk0 des Drehwinkels Mka zu erzeugen. Genauer wirkt das Anfangsdrehmoment tq0, auch wenn „Mka=mk0“, auf den elektrischen Motor MTR in der Rückwärtsrichtung Rvs.
  • Das Reibungsbauteil MS und der Kolben PSN sind nicht aneinander befestigt und bewegen sich nicht zusammen miteinander. Aus diesem Grund drückt der Kolben PSN das hintere Plattenteil des Reibungsbauteils MS in der Vorwärtsrichtung des Kolbens PSN, und der Kolben PSN und das Reibungsbauteil MS bewegen sich zusammen miteinander. Andererseits bewegen sich sowohl das Reibungsbauteil MS als auch der Kolben PSN in der Rückwärtsrichtung des Kolbens PSN in einem Bereich zusammen miteinander, in dem das Reibungsbauteil MS eine Kraft von dem Drehbauteil KT aufnimmt. Jedoch werden der Kolben PSN und das Reibungsbauteil MS (insbesondere das hintere Plattenteil) voneinander getrennt, wenn der Kolben PSN über die Anfangsposition hinaus zurückgestellt wird. In dem Zustand, in dem der Kolben PSN und das Reibungsbauteil MS voneinander getrennt sind, wird der Spalt zwischen dem Reibungsbauteil MS und dem Drehbauteil KT durch eine Schwankung oder dergleichen des Drehbauteils KT ausgedehnt.
  • Gemäß der Erhöhung des Drehwinkels Mka wird in den Charakteristiken CHa ein Winkel Mka, bei dem das Rückstelldrehmoment Tqr anfängt, sich von „0“ zu erhöhen, ein „Bereitschaftswinkel“ genannt. Der Drehwinkel Mka ist der Bereitschaftswinkel mka und, in einem Zustand, in dem das Rückstelldrehmoment Tqr nicht erzeugt wird, ist der Einhakabschnitt Pkc, der an einer Position ausgebildet ist, die nahe an dem internen Ende Se1 der bandartigen Spiralfeder SPR liegt, ist in dem ausgeschnittenen Teil der Eingangswelle SFI untergebracht, der einen halbkreisförmigen Querschnitt hat. Darüber hinaus ist der Beschränkungsabschnitt Pks, der an einem Teil nahe dem externen Ende Se2 der Spiralfeder SPR ausgebildet ist, in dem ersten Halteteil Bsa des Gehäuses HSG oder dem zweiten Halteteil Bsb untergebracht. Um das Schraubenbauteil NJB zu schmieren, wird der elektrische Motor MTR in der Rückwärtsrichtung Rvs gedreht. Wenn der Kolben PSN zurückgezogen ist, sodass der Drehwinkel Mka näher an dem hinteren Endwinkel mkx liegt als der Bereitschaftswinkel mka, rutscht der Einhakabschnitt Pkc aus dem ausgeschnittenen Teil heraus, und die Eingangswelle SFI steht im Leerlauf mit Bezug auf die Spiralfeder SPR.
  • Obwohl der Einhakabschnitt Pkc aus dem ausgeschnittenen Teil herausrutscht, wird der elektrische Motor MTR in der Vorwärtsrichtung Fwd gedreht. Wenn der Drehwinkel Mka erhöht wird, werden der Einhakabschnitt Pkc und der Beschränkungsabschnitt Pks sogleich verriegelt. Ferner wird der Drehwinkel Mka in der Vorwärtsrichtung Fwd erhöht, beginnt die Spiralfeder SPR, das Rückstelldrehmoment Tqr (Drehkraft in der Rückwärtsrichtung Rvs mit der Drehachsenlinie Jin als dem Mittelpunkt) zu erzeugen, und wird das Rückstelldrehmoment Tqr von „0“ erhöht.
  • Wenn der Drehwinkel Mka weiter erhöht wird, wird die Spiralfeder SPR anschließend gewickelt, und der Drehwinkel Mka erhöht sich in der Vorwärtsrichtung Fwd, demgemäß erhöht sich das Rückstelldrehmoment Tqr allmählich. In einem Bereich, in dem der Drehwinkel Mka groß ist, hat das Rückstelldrehmoment Tqr eine Charakteristik mit einer Form, die konvex nach unten mit Bezug auf den Drehwinkel Mka ist. Mit Bezug auf eine kleine Erhöhung des Drehwinkels Mka erhöht sich das Rückstelldrehmoment Tqr daher in hohem Maße. Andererseits sind die Charakteristiken CHa nahe „Mka=mk0“ so gesetzt, dass sie nicht durch den Drehwinkel Mka beeinflusst werden. Genauer, wenn der Drehwinkel Mka sich dem Anfangswinkel mk0 annähert, ändert sich das Rückstelldrehmoment Tqr geringfügig, obwohl sich der Drehwinkel Mka ändert. Aus diesem Grund, obwohl das reibungsbauteil MS so verschlissen ist, dass es die Anfangsposition des Kolbens PSN ändert, ist das Rückstelldrehmoment Tqr nahezu konstant an der Anfangsposition des Kolbens PSN.
  • Der Wiederverriegelungsvorgang, der den Verschleiß des Reibungsbauteils MS so ausgleicht, dass die maximal eingespeicherte elastische Energie nahezu konstant gehalten wird, wird dann ausgeführt, wenn eine Parkbremse betätigt wird. Wenn das Reibungsbauteil MS fabrikneu ist (d. h., wenn eine Verschleißmenge „0“ ist), entspricht ein Zustand, in dem die Parkbremse die Drückkraft Fpa zu der Parkdrückkraft fpx erhöht, einem Punkt B (mk1, tq1) auf einer Mka-Tqr-Charakteristik. Wenn die Verschleißmenge des Reibungsbauteils MS sich anschließend erhöht, erhöht sich ein Betätigungspunkt, der „Fpa=fpx“ entspricht, von dem Punkt B in Richtung eines Punkts C entlang der Mka-Tqr-Charakteristiken CHa. Wenn die Verschleißmenge des Reibungsbauteils MS im Vergleich zu einem Fall groß ist, in dem die Verschleißmenge des Reibungsbauteils MS klein ist, werden sowohl der Drehwinkel Mka als auch das Rückstelldrehmoment Tqr groß mit Bezug auf die gleiche Drückkraft (zum Beispiel die Parkdrückkraft fpx).
  • Ein Betätigungspunkt, der der Parkdrückkraft fpx entspricht, erreicht den Punkt C (mk2, tq2), und der Wiederverriegelungsvorgang tritt ein. Genauer, wenn das Rückstelldrehmoment Tqr das obere Grenzdrehmoment tq2 überschreitet, nachdem der Beschränkungsabschnitt Pks und die Haltefläche Mks voneinander rutschen, ist der Beschränkungsabschnitt Pks nicht durch die Haltefläche Mks verriegelt. Aus diesem Grund verringert sich das Rückstelldrehmoment Tqr. Das Rückstelldrehmoment Tqr, das höher ist als das obere Grenzdrehmoment tq2, wird nicht erzeugt. In diesem Fall ist das obere Grenzdrehmoment tq2 ein voreingestellter vorbestimmter Wert, der im Voraus auf der Grundlage der Charakteristiken (Federkonstante oder dergleichen) und der Formen (Länge, Plattenstärke und dergleichen) der Spiralfeder SPR und der Formen der konkaven Teile Bsa und Bsb (insbesondre der Haltefläche Mks) mechanisch eingestellt wird. Der Punkt C wird ein „oberer Grenzdrehmomentpunkt“ genannt.
  • Nach dem Verriegelungszustand des Beschränkungsabschnitts Pks durch die Haltefläche Mks des ersten Halteteils Bsa (d. h., nachdem der Beschränkungsabschnitt Pks und die Haltefläche Mks nicht miteinander in Kontakt gebracht sind), wird der Beschränkungsabschnitt Pks durch die Haltefläche Mks des zweiten Halteteils Bsb wieder verriegelt. Zu dieser Zeit werden die Charakteristiken CHa dazu veranlasst, in die Charakteristiken CHb (durch eine gestrichelte Linie angezeigt) überzugehen (sich zu ändern). Genauer wird das Rückstelldrehmoment Tor nicht bis „0“ verringert, und der Betätigungspunkt auf der Mka-Tqr-Charakteristik wird dazu veranlasst, von dem Zustand an dem Punkt C zu einem Punkt E überzugehen. Ein Wert tq1 wird ein „Wiederverriegelungsdrehmoment“ genannt, und der Punkt E wird ein „Wiederverriegelungspunkt“ genannt. Ferner erhöht sich der Punkt E in Richtung des Punktes F, wenn sich die Verschleißmenge des Reibungsbauteils MS erhöht. Wenn das Rückstelldrehmoment Tqr das obere Grenzdrehmoment tq2 erreicht, werden die Charakteristiken CHb wieder in neue Charakteristiken geändert. Durch den Wiederverriegelungsvorgang wird die Mka-Tqr-Charakteristik beliebig aktualisiert, und die Funktion des Drehmomentbegrenzers wird erreicht.
  • Bei der Änderung der Charakteristik (zum Beispiel Änderung von den Charakteristiken CHa zu den Charakteristiken CHb) durch den Wiederverriegelungsvorgang wird die Form der Mka-Tqr-Charakteristik gehalten, ohne geändert zu werden. Genauer verschiebt sich die Mka-Tqr-Charakteristik in der Zeichnung um einen vorbestimmten Winkel mkn parallel in der Richtung des Drehwinkels Mka, um eine neue Charakteristik zu erhalten. Der Winkel mkn wird ein „Wiederverriegelungswinkel“ genannt. Der Wiederverriegelungswinkel mkn ist ein vorbestimmter Wert, der im Voraus gesetzt ist und durch die Anzahl der Halteteile (Bsa und dergleichen) bestimmt wird.
  • <Beschränkungsabschnitt Pks der Spiralfeder SPR>
  • Die Einzelheiten des Beschränkungsabschnitts Pks der Spiralfeder SPR werden unter Bezugnahme auf die schematische Ansicht in 6 beschrieben. Der Beschränkungsabschnitt Pks kann geformt sein, indem ein Teil des externen Endes Se2 verwendet wird, ohne ein neues Bauteil an der Spiralfeder SPR zu befestigen. Das externe Ende Se2 ist ein Teil, der auf einer Seite befindlich ist, die dem internen Ende Se1, an dem der Einhakabschnitt Pkc ausgebildet ist, in der Längsrichtung der Bandartigen Spiralfeder SPR entgegengesetzt ist. Der Teil des externen Endes Se2 der Spiralfeder SPR wird verriegelt, indem der Beschränkungsabschnitt Pks auf der Haltefläche Mks beschränkt wird. Obwohl die Spiralfeder SPR normal gewickelt ist, zeigt die 6 einen Zustand, in dem der Teil des externen Endes Se2 ausgestreckt ist.
  • Ein Teil (teil nahe dem externen Ende Se2), der sich von dem externen Ende Se2 der Spiralfeder SPR erstreckt und eine vorbestimmte Länge hat, ist mit Bezug auf die Längsrichtung der Spiralfeder vertikal zwei oder mehr Male gebogen um den Beschränkungsabschnitt Pks auszubilden. Genauer sind in der spiralförmigen zylindrischen Form der Spiralfeder SPR Biegelinien einer Vielzahl von gebogenen Teilen parallel zu einer Zylindererzeugungslinie (Segmente, die eine gekrümmte Fläche ausbilden). Genauer, in einem Zustand, in dem die bandartige Spiralfeder SPR gerade ausgestreckt ist, sind der erste talförmig gefaltete Teil Pt1, der erste bergförmig gefaltete Teil Py1 und der zweite bergförmig gefaltete Teil Py2 in der Reihenfolge von einer Seite nahe dem internen Ende Se1 (d. h. in Reihenfolge von einer Seite fern von dem externen Ende Se2) gebogen, sodass Faltlinien senkrecht (d. h. parallel zu der Drehachsenlinie Jin der Eingangswelle SFI) zu der Längsrichtung der Spiralfeder SPR sind. Der erste talförmig gefaltete Teil Pt1, auf dem die Spiralfeder SPR gewickelt ist, ist talförmig gefaltet mit Bezug auf die Außenumfangsfläche Mst (bergförmig gefaltet mit Bezug auf die Innenumfangsfläche Muc, und das gebogene Ende zeigt in Richtung des Äußeren der Zylinderform). In einem Zustand, in dem die Spiralfeder SPR spiral gewickelt ist, sind andererseits der erste bergförmig gefaltete Teil Py1 und der zweite bergförmig gefaltete Teil Py2 bergförmig gefaltet mit Bezug auf die Außenumfangsfläche Mst (talförmig gefaltet mit Bezug auf die Innenumfangsfläche Muc, und das gebogene Ende zeigt in Richtung des Inneren der Zylinderform). Die Biegewinkel des ersten talförmig gefalteten Teils Pt1 und der ersten und zweiten bergförmig gefalteten Teil Py1 und Py2 sind spitze Winkel (weniger als 90 Grad). Genauer ist die Spiralfeder SPR an dem Teil des externen Endes Se2 der Spiralfeder SPR in dem beschränkungsabschnitt Pks durch biegen senkrecht (d. h. parallel zu der Drehachsenlinie Jin der Welle SRI) zu der Längsrichtung, und ein Dreieck ist ausgebildet, das drei Winkelteile (gebogene Teile) Pt1, Py1, Py2 hat. Das Dreieck (querschnittsform vertikal zu der Drehachsenlinie Jin) mit den gebogenen Teilen Pt1, Py1 und Py2 wird das „Beschränkungsdreieck Tks“ genannt.
  • Da die Spiralfeder SPR, die gewickelt ist, dazu neigt, sich in einem Normalzustand auszustrecken, ist das Beschränkungsteil Tks in dem ersten Halteteil Bsa oder dem zweitem Halteteil Bsb des Gehäuses HSG untergebracht. Wenn sich der Drehwinkel Mka in der Vorwärtsrichtung Fwd erhöht, um die Eingangswelle SFI zu drehen, wird der Teil des ersten bergförmig gefalteten Teils Py1 des Beschränkungsdreiecks Tks in Kontakt mit der Haltefläche Mks gebracht, und der Teil des externen Endes Se2 der Spiralfeder SPR wird an der Haltefläche Mks befestigt. Auf diese Weise erzeugt die Spiralfeder SPR die elastische Kraft Fsp, um den elektrischen Motor MTR in der Rückwärtsrichtung Rvs zu drehen. Obwohl die Erregung des elektrischen Motors MTR angehalten ist, wird mit der elastischen Kraft Fsp das Rückstelldrehmoment Tqr in der Rückwärtsrichtung Rvs des elektrischen Motors MTR abgegeben. Als ein Ergebnis wird der Kolben PSN mindestens zu der Anfangsposition zurückgezogen, und der Kontaktzustand zwischen dem Reibungsbaute MS und dem Drehbauteil KT kann zuverlässig aufgehoben werden.
  • Der Beschränkungsabschnitt Pks wird in Flächenkontakt mit der Druckaufnahmefläche Mja auf der Drückfläche Msj des Beschränkungsdreieckes Tks gebracht, und der Beschränkungsabschnitt Pks wird in einem Verriegelungszustand gehalten. In diesem Fall ist die Drückfläche Msj die Außenumfangsfläche Mst zwischen dem ersten bergförmig gefalteten Teil Py1 und dem zweiten bergförmig gefalteten Teil Py2 in dem Zustand, in dem die Spiralfeder SPR gewickelt ist. Die elastische Kraft Fsp wirkt in der Richtung der Tangentenlinienfläche Mss. Die Druckaufnahmefläche Mja ist um den Druckaufnahmewinkel γ in der Richtung Dru geneigt, die sich der Drehachsenlinie Jin mit Bezug auf die Tangentenlinienfläche Mss annähert. Aus diesem Grund wirkt eine Komponentenkraft der elastischen Kraft Fsp in der radialen äußeren Richtung Drs, um die Drückfläche Msj gegen die Druckaufnahmefläche Mja zu drücken. Daher wird ein Flächenkontakt zwischen der Drückfläche Msj und der Druckaufnahmefläche Mja zuverlässig durchgeführt, um zu vermeiden, dass eine lokale Kraft konzentriert wird. Als ein Ergebnis können eine Vereinfachung und ein geringes Gewicht des Rückstellmechanismus MDK erreicht werden. Darüber hinaus wird der Beschränkungsabschnitt Pks durch eine Komponentenkraft der elastischen Kraft Fsp in der radial Äußeren Richtung Drs gedrückt, sodass der Beschränkungsabschnitt Pks nur schwierig aus der Haltefläche Mks herausrutscht. Aus diesem Grund kann der Verriegelungszustands des Beschränkungsabschnitts Pks angemessen fortgesetzt werden.
  • Obwohl der Beschränkungsabschnitt Pks (d. h. das Beschränkungsdreieck Tks) an einem Teil nahe dem externen Ende Se2 der Spiralfeder SPR ausgebildet ist, ist der eingeklemmte Teil Pok so angeordnet, dass er zuverlässig die Form (d. h. das Beschränkungsdreieck Tks) des Beschränkungsabschnitts Pks aufrechterhält. Der eingeklemmte Teil Pok ist ein Teil, der ein Teil ist, der das externe Ende Se2 hat und näher an dem anderen Ende Se2 ist als der zweite bergförmig gefaltete Teil Py2, und der von der Innenumfangsfläche Muc und der Außenumfangsfläche Mst der Spiralfeder SPR eingeklemmt ist. Genauer ist der eingeklemmte Teil Pok in einem Zustand, in dem die Spiralfeder SPR gewickelt ist, ein Teil, der zwischen der Innenumfangsfläche Muc (Innenumfangsfläche Muc eines Teils, der am weitesten weg von der Drehachsenlinie Jin liegt und in 6 gerade ausgestreckt ist) des Teils der Spiralfeder SPR, der auf der äußersten Seite befindlich ist, und der Außenumfangsfläche Mst (Außenumfangsfläche Mst, die der Innenumfangsfläche Muc entspricht und durch einen Radius Rsp in 6 dargestellt ist) des Teils der Spiralfeder SPR, der auf der zweitäußersten Seite befindlich ist (siehe 3), eingeklemmt ist. Wenn die Spiralfeder SPR fest gewickelt ist, werden die Innenumfangsfläche Muc und die Außenumfangsfläche Mst in engen Kontakt miteinander gebracht, und der Teil des eingeklemmten Teils Pok der von der Innenumfangsfläche Muc und der Außenumfangsfläche Mst eingeklemmt ist, wird fest befestigt. Da die Form des Beschränkungsdreiecks Tks durch den eingeklemmten Teil Pok zuverlässig aufrechterhalten wird, funktioniert der Beschränkungsabschnitt Pks angemessen als ein struktureller Teil, der für die elastische Kraft Fsp zuständig ist.
  • <Weiteres Ausführungsbeispiel des Einhakabschnitts Pkc der Spiralfeder SPR>
  • Ein weiteres Beispiel des Einhakabschnitts Pkc der Spiralfeder SPR wird unter Bezugnahme auf die schematische Ansicht in 7 beschrieben. In dem ersten Beispiel des Einhakabschnitts Pkc, der unter Bezugnahme auf 3 beschrieben wurde, ist der Teil des internen Endes Se1 der Spiralfeder SPR so gebogen, dass er einen Zylinderabschnitt hat, und der ausgeschnittene Teil mit dem halbkreisförmigen Querschnitt ist auf der Eingangswelle SFI derart ausgebildet, dass der ausgeschnittene Teil an dem Teil des internen Endes Se1 gepasst ist. In dem anderen Beispiel des Einhakabschnitts Pkc der Spiralfeder SPR ist der Teil des internen Endes Se1 der Spiralfeder SPR mit einem spitzen Winkel gebogen. Ein ausgeschnittener Teil mit einem V-förmigen Querschnitt ist in der Eingangswelle SFI ausgebildet. Wie in dem ersten Beispiel ist auch in diesem Fall der Einhakabschnitt Pkc in dem V-förmigen ausgeschnittenen Teil einfach gepasst, wenn die Spiralfeder SPR nicht gewickelt ist. Wenn die Eingangswelle SFI in der Vorwärtsrichtung Fwd gedreht wird, nimmt der Einhakabschnitt Pkc eine Kraft von dem V-förmigen ausgeschnittenen Teil der Eingangswelle SFI auf und wird verriegelt. Als ein Ergebnis wird die Spiralfeder SPR aufgewickelt, und das Rückstelldrehmoment Tqr wird erzeugt und erhöht. Andererseits wird die Eingangswelle SFI in der Rückwärtsrichtung Rvs gedreht, der Einhakabschnitt Pkc ist nicht an der Eingangswelle SFI verriegelt, und die Spiralfeder SPR wird nicht gewickelt. Aus diesem Grund wird in der Rückwärtsrichtung Rvs der Eingangswelle SFI (d. h. des elektrischen Motors MTR) das Rückstelldrehmoment Tqr, das durch die elastische Kraft der Spiralfeder SPR bewirkt wird, nicht erzeugt.
  • <Andere Ausführungsbeispiele>
  • Andere Ausführungsbeispiele werden nachfolgend beschrieben.
  • In dem Ausführungsbeispiel sind in dem Gehäuse HSG als ein Teil, der den Beschränkungsabschnitt Pks verriegelt, zwei Teile angeordnet, d. h. der erste Halteteil Bsa und der zweite Halteteil Bsb. Jedoch muss mindestens ein Halteteil angeordnet sein. Beispielsweise wenn der zweite Halteteil Bsb weggelassen ist, wird bei dem Wiederverriegelungsvorgang, nachdem der Beschränkungsabschnitt Pks auf der Innenumfangsfläche Msp des Unterbringungsbauteils Bsp über 360 Grad gleitet, der Beschränkungsabschnitt Pks wieder auf dem ersten Halteteil Bsa verriegelt. Wenn drei Halteteile in dem Gehäuse HSG angeordnet sind, bewegt sich der Beschränkungsabschnitt Pks in den Halteteil Bsp um 120 Grad und wird dann wieder verriegelt. Genauer, wenn die Anzahl der Halteteile groß ist, wird ein Bereich eng, in dem ein Drehmoment durch den Wiederverriegelungsvorgang begrenzt werden kann. Wenn das obere Grenzdrehmoment tq2 konstant ist, kommt der Wiederverriegelungspunkt E dann nahe an den oberen Grenzdrehmomentpunkt C, wenn die Anzahl der Halteteile groß ist. Aus diesem Grund, wenn das Wiederverriegelungsdrehmoment tq1 auf einen größeren Wert gesetzt ist, um den Wiederverriegelungsvorgang durchzuführen, wird eine Änderung von dem oberen Grenzdrehmoment tq2 zu dem Wiederverriegelungsdrehmoment tq1 klein gemacht. Es sei darauf hingewiesen, dass eine Differenz mkn (einen „Wiederverriegelungswinkel“ genannt) zwischen einem Winkel mk1, der dem Wiederverriegelungsdrehmoment tq1 entspricht, und einem Winkel mk2, der dem oberen Grenzdrehmoment tq2 entspricht, gleich wie ein Wert ist, der erhalten wird, indem 360 Grad durch die Anzahl der Halteteile geteilt wird. Zum Beispiel, wenn das Gehäuse HSG durch zwei Halteteile konfiguriert ist, beträgt der Wiederverriegelungswinkel mkn 180 Grad.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist der Rückstellmechanismus MDK auf der Eingangswelle SFI angeordnet. Jedoch kann der Rückstellmechanismus MDK auf irgendeinem der drehenden Bauteile von dem elektrischen Motor MTR zu dem Kolben PSN angeordnet sein. Mit anderen Worten ist der Rückstellmechanismus MDK auf der Drehwelle (beispielsweise der Ausgangswelle SFO) angeordnet, die durch den elektrischen Motor MTR drehangetrieben wird. Wenn der Rückstellmechanismus MDK auf der Ausgangswelle SFO angeordnet ist, werden das „SFI“ und das „Jin“ jeweils mit „SFO“ und „Jot“ ersetzt, um es zu ermöglichen, die Erläuterung auszuführen.
  • In dem Ausführungsbeispiel wird ein Bürstenmotor als der elektrische Motor MTR eingesetzt. Jedoch kann ein bürstenloser Motor als der elektrische Motor MTR verwendet werden. Wenn der bürstenlose Motor eingesetzt wird, kann die Brückenschaltung BRG durch sechs Schaltelemente gebildet sein. Wie in dem Fall der Verwendung des Bürstenmotors werden die Erregungszustände / Nichterregungszustände der Schaltelemente auf der Grundlage der relativen Einschaltdauer Dut gesteuert. Auf der Grundlage des tatsächlichen Drehwinkels Mka werden die sechs Schaltelemente gesteuert, die eine 3-Phasen-Brückenschaltung konfigurieren. Die Schaltelemente schalten fortlaufend die Richtungen (d. h. Anregungsrichtungen) der U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Spulenerregungsmenge der Brückenschaltung, um den elektrischen Motor MTR anzutreiben.
  • In dem Ausführungsbeispiel wird das Beschränkungsdreieck Pks als die Querschnittsform des Beschränkungsabschnitts Tks eingesetzt, der durch Biegen erhalten wird. Jedoch kann eine Polygonform als die Querschnittsform des Beschränkungsabschnitts Pks eingesetzt werden. Wenn beispielsweise ein Rechteck eingesetzt wird, ist ein dritter bergförmig gefalteter Teil Py3 zusätzlich zu den Winkelteilen Pt1, Py1 und Py2 auf einer Seite ausgebildet, die sich dem externen Ende Se2 annähert, sodass der dritte bergförmig gefaltete Teil Py3 vertikal zu der Längsrichtung der Spiralfeder SPR ist (d. h. parallel zu den Drehachsenlinien Jin und Jot der Eingangswelle SFI) und talförmig gefaltet auf der Außenumfangsfläche Mst ist (bergförmig gefaltet mit Bezug auf die Innenumfangsfläche Muc). Selbst in diesem Fall ist ein Teil (Teil, der das externe Ende Se2 hat) zwischen dem dritten bergförmig gefalteten Teil Py3 und dem externen Ende Se2 zwischen der Innenumfangsfläche Muc und der Außenumfangsfläche Mst der Spiralfeder SPR eingeklemmt, um den eingeklemmten Teil Pok auszubilden. Durch den eingekelmmten Teil Pok ist die Polygonform des Beschränkungsabschnitts Pks stark ausgebildet.
  • Das Ausführungsbeispiel veranschaulicht, dass die Haltefläche Mks aus einem Harzwerkstoff hergestellt ist. Jedoch kann das ganze Gehäuse HSG einschließlich eines Schließbauteils aus einem Harzwerkstoff hergestellt sein. Da der Harzwerkstoff einen angemessenen Reibungskoeffizienten hat, tritt ein Ruckgleiten an dem Kontaktteil zwischen dem Beschränkungsabschnitt Pks und der Haltefläche Mks selten auf. Aus diesem Grund kann eine angemessene Aufhebung des übermäßigen Rückstelldrehmoments Tqr erreicht werden. Da das Stellglied BRK auf einem Rad montiert ist, wird das Stellglied BRK durch Vibrationen beeinflusst, die durch eine unebene Fahrbahn bewirkt werden. Da die Vibration zudem in den Richtungen der Drehachsenlinie Jin und Jot eingegeben wird, werden der Bodenteil des Gehäuses HSG und der Schließteil in Kontakt mit der Seitenfläche der Spiralfeder SPR gebracht. Wenn der Harzwerkstoff als der Werkstoff des Gehäuses HSG eingesetzt wird, kann das Gehäuse HSG daran gehindert werden, durch den Kontakt zwischen dem Gehäuse HSG und der Seitenfläche der Spiralfeder SPR verschließen zu werden.
  • <Betrieb, Vorteil>
  • Eine elektrisch betätigte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug DDS gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
  • In der elektrisch betätigten Bremsvorrichtung DDS, obwohl eine Leistungsquelle (Batterie BAT oder der Generator ALT) des elektrischen Motors MTR gestört ist, sodass es unmöglich gemacht ist, den elektrischen Motor MTR in der Rückwärtsrichtung Rvs anzutreiben, gibt eine elastische Energie, die in der Spiralfeder SPR in dem Rückstellmechanismus MDK eingespeichert ist, ein Rückstelldrehmoment in der Rückwärtsrichtung Rvs an die Drehwellen SFI und SFO ab, die durch den elektrischen Motor MTR drehangetrieben werden. Das Drückstelldrehmoment gibt eine Kraft in einer Rückwärtigsrichtung an den Kolben PSN ab. Als ein Ergebnis wird der Kolben PSN zu der Anfangsposition zurückgestellt, obwohl eine Leistungsversorgung zu dem elektrischen Motor MTR nicht durchgeführt wird, und der Kontakt zwischen dem Reibungsbauteil MS und dem Drehbauteil KT wird aufgehoben.
  • In dem Rückstellmechanismus MDK ist ein Teil Pkc des einen Endes Se1 der Spiralfeder SPR auf den Drehwellen SFI und SFO verriegelt, die durch den elektrischen Motor MTR angetrieben werden. Die Spiralfeder SPR ist in dem Gehäuse HSG untergebracht. In den ersten und zweiten Halteteilen Bsa und Bsb in dem Gehäuse HSG ist die Haltefläche Mks (eine der Innenwände) ausgebildet, die sich in der radial äußeren Richtung Drs der Spiralfeder SPR erstreckt. Zum Beispiel ist die Normallinienfläche Mhs als die Haltefläche Mks ausgebildet. An dem Teil des anderen Endes Se2, das auf einer Seite befindlich ist, die zu dem einen Ende Se1 der Spiralfeder SPR entgegengesetzt ist, ist der Beschränkungsabschnitt Pks ausgebildet. Wenn der elektrische Moto MTR in der Vorwärtsrichtung Fwd gedreht wird (Richtung, in der das Reibungsbauteil MS sich dem Drehbauteil KT annähert), drückt der Beschränkungsabschnitt Pks die Haltefläche Mks nahezu vertikal. Auf diese Weise gibt die Spiralfeder SPR das Rückstelldrehmoment Tqr in der Rückwärtsrichtung Rvs (Richtung, die der Vorwärtsrichtung Fwd entgegengesetzt ist) an den elektrischen Motor MTR ab. Genauer, wenn der Drehwinkel Mka sich in der Vorwärtsrichtung Fwd erhöht, da der Beschränkungsabschnitt Pks in Kontakt mit der Haltefläche Mks gebracht ist, ist die Bewegung (Drehung) des Beschränkungsabschnitts Pks durch das Gehäuse HSG (Haltefläche Mks) beschränkt. Die Spiralfeder SPR ist fest gewickelt, das Rückstelldrehmoment Tqr wird erzeugt und erhöht. Das Verriegeln des externen Endes Se2 der Spiralfeder SPR wird erreicht, sodass der Beschränkungsabschnitt Pks in Kontakt mit der Haltefläche Mks gebracht wird, die sich in der radial äußeren Richtung Drs in dem Gehäuse HSG erstreckt. Der Beschränkungsabschnitt Pks und die Haltefläche Mks sind nahezu vertikal miteinander kontaktiert, das Rückstelldrehmoment Tyr kann mit einer einfachen Konfiguration zu einem ausreichend großen Wert gesetzt werden.
  • In dem Rückstellmechanismus MDK, wenn das Rückstelldrehmoment Tqr das vorbestimmte obere Grenzdrehmoment tq2 überschreitet, fängt der Beschränkungsabschnitt Pks an, in der radial inneren Richtung Dru der Spiralfeder SPR auf der Haltefläche Mks zu gleiten. Sofort danach rutscht der Beschränkungsabschnitt Pks aus der Haltefläche Mks heraus und ist nicht in Kontakt mit der Haltefläche Mks, und das Rückstelldrehmoment Tqr verringert sich. Wenn die Spiralfeder SPR fester gewickelt ist als ein vorbestimmter Zustand, verringert sich der Radius der Spiralfeder SPR. Indem ein Phänomen genutzt wird, das den Durchmesser der Spiralfeder SPR durch das Wickeln reduziert, wird die Drehmomentbegrenzungsfunktion erreicht. Die Drehmomentbegrenzungsfunktion des Rückstellmechanismus MDK kann durch die vereinfachte Konfiguration gebildet werden.
  • In dem Gehäuse HSG des Rückstellmechanismus MDK kann die Haltefläche Msk in der radial inneren Richtung Dru so ausgebildet sein, dass sie mit einem Gleitwinkel β in der Vorwärtsrichtung Fwd mit Bezug auf die Normallinienfläche Mks geneigt ist, die den „Kontaktteil (Punkt P) zwischen dem Beschränkungsabschnitt Pks und der Haltefläche Mks und die Drehachsenlinien Jin und Jot“ enthält. Als der Werkstoff der Haltefläche Mks kann der Harzwerkstoff eingesetzt werden.
  • Das Verriegeln der radial inneren Richtung Dru auf der Haltefläche Mks des Beschränkungsabschnitts Pks wird durch eine statische Reibungskraft zwischen dem Beschränkungsabschnitt Pks und der Haltefläche Mks erreicht. Die Reibungskraft (d. h. der Reibungskoeffizient) ist variabel, ein Ruckgleitphänomen kann selten auftreten. Da die Haltefläche Mks den Gleitwinkel β hat, wird die elastische Energie der Spiralfeder SPR reduziert, wenn sich die Spiralfeder SPR in der radial inneren Richtung Dru bewegt, und die Spiralfeder SPR kommt einem stabilen Zustand der Feder nahe. Aus diesem Grund kann sich der Kontaktteil zwischen dem Beschränkungsabschnitt Pks und der Haltefläche Mks problemlos bewegen.
  • In der Spiralfeder SPR kann der Beschränkungsabschnitt Pks derart ausgebildet sein, dass, an dem Teil des anderen Endes Se2, jede Falte (Faltlinie) vertikal zu der Längsrichtung der Spiralfeder SPR gebogen ist. Zum Beispiel, an dem Teil des anderen Endes Se2 (Seite, die dem einen Ende Se1 entgegengesetzt ist) der Spiralfeder SPR, in Reihenfolge von einer Seite nahe dem einen Ende Se1 „der erste talförmig gefaltete Teil Pt1, der senkrecht zu der Längsrichtung der Spiralfeder SPR ist (parallel zu den Drehachsenlinien Jin und Jot) und talförmig gefaltet zu der Außenumfangsfläche Mst der Spiralfeder SPR ist“, „der erste bergförmig gefaltete Teil Py1, der senkrecht zu der Längsrichtung (parallel zu den Drehachsenlinien Jin und Jot) und bergförmig gefaltet zu der Außenumfangsfläche Mst ist“, und „der zweite bergförmig gefaltete Teil Py2, der senkrecht zu der Längsrichtung (parallel zu den Drehachsenlinien Jin und Jot) und bergförmig gefaltet zu der Außenumfangsfläche Mst ist“ ausgebildet sind. Wenn der elektrische Motor MTR in der Vorwärtsrichtung Fwd gedreht wird, drückt der erste bergförmig gefaltete Teil Py1 die Haltefläche Mks, und die Spiralfeder SPR gibt das Rückstelldrehmoment Tqr an den elektrischen Motor MTR ab. Da der Kontaktteil zwischen der Spiralfeder SPR und der Haltefläche Mks durch den Faltprozess des Endteils Se2 der Spiralfeder SPR ausgebildet ist, kann der Rückstellmechanismus MDK vereinfacht werden. Darüber hinaus, da der Verbindungsteil (beispielsweise Nieten) zwischen dem Beschränkungsabschnitt Pks und der Spiralfeder SPR weggelassen ist, kann die Festigkeit der gesamten Spiralfeder SPR verbessert werden.
  • In dem Inneren (Innenwand) des Gehäuses HSG kann die Druckaufnahmefläche Mja so ausgebildet sein, dass sie um den Druckaufnahmewinkel γ in der radial inneren Richtung Dru der Schraubenfeder SPR mit Bezug auf die Tangentenlinienfläche Mss geneigt ist, die durch „die Tangentenlinie Lss des Bogens Len, der durch den Kontaktteil (Punkt P) zwischen der Haltefläche Mks und dem ersten bergförmig gefalteten Teil Py1 hindurchgeht und die Drehachsenlinien Jin und Jot als den Mittelpunkt hat“ ausgebildet ist. Die Drückfläche Msj, die als die Außenumfangsfläche Mst zwischen dem ersten bergförmig gefalteten Teil Py1 und dem zweiten bergförmig gefalteten Teil Py2 dient, wird gegen die Druckaufnahmefläche Mja gedrückt. Der Beschränkungsabschnitt Pks nimmt die elastische Kraft Fsp in der Richtung auf, die parallel zu der Tangentenlinienfläche Mss an dem ersten bergförmig gefalteten Teil Py1 ist. Da die elastische Kraft Fsp als ein Moment um den ersten talförmig gefalteten Teil Pt1 wirkt, um den ersten talförmig gefalteten Teil Pt1, der talförmig gefaltet ist, zu dehnen, ist es schwierig, die Form des Beschränkungsdreiecks Tks zu halten. Jedoch wird das Moment, das durch die elastische Kraft Fsp um den ersten talförmig gefalteten Teil Pt1 erzeugt wird, durch einen Flächenkontakt zwischen der Drückfläche Msj und der Druckaufnahmefläche Mja gestützt. Aus diesem Grund wird das Beschränkungsdreieck Tks daran gehindert, verformt zu werden, und das Beschränkungsdreieck Tks wird in einer nahezu konstanten Form gehalten.
  • Da die Druckaufnahmefläche Mja um den Druckaufnahmewinkel γ in der radial inneren Richtung Dru mit Bezug auf die Tangentenlinienfläche Mss geneigt ist, wirkt die elastische Kraft Fsp auf der Tangentenlinienfläche Mss in der radial äußeren Richtung Drs. Da eine Komponentenkraft der elastischen Kraft Fsp die Drückfläche Msj des Beschränkungsabschnitts Pks gegen die Druckaufnahmefläche Mja drückt, wird ein Flächenkontakt zwischen der Drückfläche Msj und der Druckaufnahmefläche Mja zuverlässig ausgeführt, um zu vermeiden, dass eine lokale Kraft konzentriert wird. Als ein Ergebnis kann der Rückstellmechanismus MDK vereinfacht und hinsichtlich Gewichts reduziert werden. Darüber hinaus wird der Beschränkungsabschnitt Pks durch die Komponentenkraft der elastischen Kraft Fsp in der radial äußeren Richtung Drs derart gedrückt, dass der Beschränkungsabschnitt Pks schwierig aus der Haltefläche Mks herausrutscht. Aus diesem Grund, obwohl eine Beeinträchtigung wie beispielsweise eine Fahrbahnvibration auf das Stellglied BRK wirkt, kann der Verriegelungszustand des Beschränkungsabschnitts Pks zuverlässig aufrechterhalten werden.
  • Die Spiralfeder SPR ist derart konfiguriert, dass der Teil Pok, der näher an dem anderen Ende Se2 liegt als der erste bergförmige gefaltete Teil Py1, von der Innenumfangsfläche Muc und der Außenumfangsfläche Mst der Spiralfeder SPR eingeklemmt ist. Wenn die Spiralfeder SPR aufgewickelt ist, kommen die Innenumfangsfläche Muc und die Außenumfangsfläche Mst der Spiralfeder SPR einander nahe. Der eingeklemmte Teil Pok, der zwischen der Innenumfangsfläche Muc und der Außenumfangsfläche Mst angeordnet ist, erhält stark die Form des Beschränkungsdreiecks Tks aufrecht, und die Spiralfeder SPR funktioniert zuverlässig als ein Strukturbauteil, das für die elastische Kraft Fsp zuständig ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2013024389 A [0006]
    • JP 2014109315 A [0030]
    • JP 2014177204 A [0039]

Claims (7)

  1. Elektrisch betätigte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug, die Folgendes aufweist: einen elektrischen Motor, der ein Reibungsbauteil gegen ein Drehbauteil drückt, das sich zusammen mit einem Rad des Fahrzeugs dreht; und einen Rückstellmechanismus, der das Reibungsbauteil in einer Richtung weg von dem Drehbauteil dann bewegt, wenn der elektrische Motor nicht erregt ist, wobei der Rückstellmechanismus eine Spiralfeder, die einen Teil eines Endes hat, der an einer Drehwelle verriegelt ist, die durch den elektrischen Motor angetrieben wird, und ein Gehäuse hat, das die Spiralfeder unterbringt und in dem eine Haltefläche ausgebildet ist, die sich in einer radial äußeren Richtung der Spiralfeder erstreckt, ein Beschränkungsabschnitt an einem Teil des anderen Endes ausgebildet ist, das auf einer Seite befindlich ist, die dem einen Ende der Spiralfeder entgegengesetzt ist, und dann, wenn der elektrische Motor in einer Vorwärtsrichtung gedreht wird, die eine Richtung ist, die bewirkt, dass sich das Reibungsbauteil dem Drehbauteil nähert, der Beschränkungsabschnitt die Haltefläche drückt, und die Spiralfeder ein Rückstelldrehmoment in einer Rückwärtsrichtung abgibt, die der Vorwärtsrichtung entgegengesetzt ist.
  2. Elektrisch betätigte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Rückstellmechanismus derart konfiguriert ist, dass dann, wenn das Rückstelldrehmoment ein vorbestimmtes Drehmoment überschreitet, der Beschränkungsabschnitt aus der Haltefläche herausrutscht, um das Rückstelldrehmoment zu verringern.
  3. Elektrisch betätigte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Haltefläche in der radial inneren Richtung so ausgebildet ist, dass sie in der Vorwärtsrichtung mit Bezug auf eine Normallinienfläche geneigt ist, die den Kontaktteil zwischen dem Beschränkungsabschnitt und der Haltefläche und eine Achsenlinie der Drehwelle enthält.
  4. Elektrisch betätigte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Beschränkungsabschnitt derart ausgebildet ist, dass der Teil des anderen Endes senkrecht zu der Längsrichtung der Spiralfeder gebogen ist.
  5. Elektrisch betätigte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug, die Folgendes aufweist: einen elektrischen Motor, der ein Reibungsbauteil gegen ein Drehbauteil drückt, das sich zusammen mit einem Rad des Fahrzeugs dann dreht, wenn der elektrische Motor nicht erregt ist; und einen Rückstellmechanismus, der das Reibungsbauteil in eine Richtung weg von dem Drehbauteil bewegt, wobei der Rückstellmechanismus eine Spiralfeder, die einen Teil eines Endes hat, der an einer Drehwelle verriegelt ist, die durch den elektrischen Motor angetrieben wird, und ein Gehäuse hat, das die Spiralfeder unterbringt und in dem eine Haltefläche ausgebildet ist, die sich in einer radial äußeren Richtung der Spiralfeder erstreckt, an dem Teil des anderen Endes, das auf einer Seite befindlich ist, die dem einen Ende der Spiralfeder entgegengesetzt ist, in der Reihenfolge von einer Seite nahe dem einen Ende „ein erster talförmig gefalteter Teil, der senkrecht zu der Längsrichtung der Spiralfeder mit Bezug auf eine Außenumfangsfläche der Spiralfeder talförmig gefaltet ist“, „ein erster bergförmig gefalteter Teil, der senkrecht zu der Längsrichtung mit Bezug auf die Außenumfangsfläche bergförmig gefaltet ist“, und „ein zweiter bergförmig gefalteter Teil, der senkrecht zu der Längsrichtung mit Bezug auf die Außenumfangsfläche bergförmig gefaltet ist“ ausgebildet sind, und dann, wenn der elektrische Motor in der Vorwärtsrichtung gedreht wird, die eine Richtung ist, die bewirkt, dass sich das Reibungsbauteil dem Drehbauteil nähert, der erste bergförmig gefaltete Teil die Haltefläche drückt, und die Spiralfeder ein Rückstelldrehmoment in einer Rückwärtsrichtung, die der Vorwärtsrichtung entgegengesetzt ist, an den elektrischen Motor abgibt.
  6. Elektrisch betätigte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei das Gehäuse eine Druckaufnahmefläche hat, die in der radial inneren Richtung der Spiralfeder mit Bezug auf die Tangentenlinienfläche geneigt ist, die durch eine Tangentenlinie eines Bogens ausgebildet ist, der durch einen Kontaktteil zwischen der Haltefläche und dem ersten bergförmig gefalteten Teil hindurchgeht und eine Achsenlinie der Drehwelle als den Mittelpunkt hat, und wobei die Außenumfangsfläche zwischen dem ersten bergförmig gefalteten Teil und dem zweiten bergförmig gefalteten Teil gegen die Druckaufnahmefläche gedrückt wird.
  7. Elektrisch betätigte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 5 oder 6, wobei ein Teil, der näher an dem anderen Ende liegt als der erste bergförmig gefaltete Teil der Spiralfeder, von einer Innenumfangsfläche und der Außenumfangsfläche der Spiralfeder eingeklemmt ist.
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