DE112021000856T5

DE112021000856T5 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE112021000856T5
Application number: DE112021000856.0T
Authority: DE
Inventors: Takayasu Sakashita
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2020-02-04
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2022-11-10
Also published as: US20230080487A1; JP7281566B2; CN115053081A; WO2021157438A1; JPWO2021157438A1

Abstract

Bereitgestellt wird eine Scheibenbremse, die beinhaltet: einen Kolben, der eine mit einem Boden versehene zylindrische Form hat und so konfiguriert ist, dass er innere und äußere Bremsklötze gegen einen Scheibenrotor drückt; ein Mutterelement (Schubelement), das so konfiguriert ist, dass es den Kolben durch die Drehung einer von einem Elektromotor angetriebenen Spindel drückt; ein Drehsperrelement, das so konfiguriert ist, dass es die Drehung des Mutterelements relativ zum Kolben einschränkt; einen flachen Oberflächenabschnitt, der an einer Innenseite des Kolbens ausgebildet ist und so konfiguriert ist, dass er die Drehung des Drehsperrelements einschränkt und das Drehsperrelement durch Eingriff anhält; und ein Fixierelement, das so konfiguriert ist, dass es die Bewegung des Drehsperrelements in einer axialen Richtung relativ zum Kolben einschränkt. Diese Konfiguration ermöglicht eine einfache Herstellung des Mutterelements.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, die zum Abbremsen eines Fahrzeugs zu verwenden ist.
HINTERGRUND
Es ist eine Scheibenbremse mit einer elektrischen Feststellbremse als eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt. Eine in der Patentliteratur 1 beschriebene Scheibenbremse umfasst beispielsweise einen elektrischen Aktuator und einen Mechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung. Der Mechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung wandelt eine Drehbewegung des elektrischen Aktuators in eine lineare Bewegung um, um einen Kolben vorwärts zu schieben. Der Mechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung umfasst ein Schraubenelement und ein linear bewegliches Element. Das Schraubenelement nimmt die Drehbewegung des elektrischen Stellantriebs auf, die auf das Schraubenelement übertragen wird. Das linear bewegliche Element steht in Gewindeeingriff mit dem Schraubenelement und wird durch die Drehung des Schraubenelements linear bewegt, um den Kolben zu schieben. Das linear bewegliche Element ist so gelagert, dass es in einer axialen Richtung relativ zum Kolben beweglich und relativ zum Kolben nicht drehbar ist. Spezifischer hat das linear bewegliche Element einen vorspringenden Eingriffsabschnitt. Der vorstehende Eingriffsabschnitt ragt von einer äußeren Umfangsfläche des linear beweglichen Elements radial nach außen. Wenn der vorstehende Eingriffsabschnitt des linear beweglichen Elements mit einem ausgesparten Eingriffsabschnitt einer inneren Umfangsfläche des Kolbens in Eingriff steht, kann sich das linear bewegliche Element in axialer Richtung relativ zum Kolben bewegen, während es relativ zum Kolben nicht drehbar ist.
ZITATLISTE
PATENTLITERATUR
PTL 1: JP 5898035 B2
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
In dem Mechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung, der in der in der oben erwähnten Patentliteratur 1 beschriebenen Scheibenbremse enthalten ist, ragt an einer äußeren Umfangsseite des linear beweglichen Elements, insbesondere eines Schubelements, das den Kolben schiebt, der vorstehende Eingriffsabschnitt, der es dem linear beweglichen Element ermöglicht, sich in axialer Richtung zu bewegen, während es relativ zum Kolben nicht drehbar ist, radial nach außen. Dieses Schubelement ist einstückig durch Schmieden geformt. Wenn jedoch der vorstehende Eingriffsabschnitt des Schubelements durch Schmieden so geformt wird, dass er radial nach außen vorsteht, ist das Ausmaß der plastischen Verformung eines Materials groß, was zu Problemen wie einer Erhöhung der Herstellungskosten aufgrund einer Zunahme der Anzahl der Verarbeitungsschritte führt. Insbesondere nimmt mit zunehmender Größe des Kolbens auch die plastische Verformung zu, was zu nachteiligen Bedingungen führt.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Scheibenbremse bereitzustellen, die einen Mechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung umfasst, der ein einfach herzustellendes Schubelement enthält.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Scheibenbremse bereitgestellt, die Folgendes umfasst: einen Kolben, der eine mit einem Boden versehene zylindrische Form hat und so konfiguriert ist, dass er Bremselemente gegen ein gebremstes Element schiebt; ein Schubelement, das so konfiguriert ist, dass es den Kolben durch die Drehung eines Drehelements, das von einer elektrischen Maschine angetrieben wird, schiebt; ein Drehsperrelement, das so konfiguriert ist, dass es die Drehung des Schubelements relativ zum Kolben einschränkt; einen Eingriffsabschnitt, der an einer Innenseite des Kolbens ausgebildet ist und so konfiguriert ist, dass er die Drehung des Drehsperrelements einschränkt und das Drehsperrelement durch Eingriff anhält; und einen Fixierabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er die Bewegung des Drehsperrelements in einer axialen Richtung relativ zum Kolben einschränkt.
Die Scheibenbremse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst den Mechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung, der insbesondere das einfach herzustellende Schubelement umfasst.
Figurenliste

1 ist eine Schnittdarstellung eines Hauptteils einer Scheibenbremse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 sind Ansichten zur Veranschaulichung eines Innenraums eines Kolbens der Scheibenbremse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 2(a) eine Endansicht zur Veranschaulichung des Innenraums des Kolbens ist und 2(b) eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 2(a) ist.
3(a) ist eine Endansicht des Kolbens in der Scheibenbremse gemäß der Ausführungsform, und 3(b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 3(a).
4(a) ist eine Endansicht eines Mutterteils, das in der Scheibenbremse gemäß der Ausführungsform enthalten ist, und 4(b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C von 4(a).
5(a) ist eine Vorderansicht eines Drehsperrelements, das in der Scheibenbremse gemäß der Ausführungsform enthalten ist, und 5(b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie D-D von 5(a).
6(a) ist eine Vorderansicht eines Fixierelements, das in der Scheibenbremse gemäß der Ausführungsform enthalten ist, und 6(b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie E-E von 6(a).
7 sind Ansichten zur Veranschaulichung des Inneren eines Kolbens einer Scheibenbremse gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 7(a) eine Endansicht zur Veranschaulichung des Inneren des Kolbens und 7(b) eine Schnittansicht entlang der Linie F-F von 7(a) ist

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Scheibenbremse 1 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird zur Vereinfachung der Beschreibung eine rechte Seite in 1 als eine Endseite der Scheibenbremse 1 und eine linke Seite als eine andere Endseite der Scheibenbremse 1 bezeichnet. Eine Rechts-Links-Richtung in 1 entspricht einer axialen Richtung der Scheibenbremse 1.
Wie in 1 illustriert, umfasst die Scheibenbremse 1 gemäß dieser Ausführungsform ein Paar innerer und äußerer Bremsbeläge 2, 3 und einen Schwimmsattel 4. Das Paar innerer und äußerer Bremsbeläge 2, 3 ist auf beiden Seiten eines Scheibenrotors D angeordnet, der an einem drehbaren Teil (nicht dargestellt) eines Fahrzeugs in axialer Richtung montiert ist, so dass der Scheibenrotor D sandwichartig angeordnet ist. Das Paar innerer und äußerer Bremsbeläge 2, 3 und der Schwimmsattel 4 werden von einem Träger 5 getragen, so dass sie in axialer Richtung beweglich sind. Der Träger 5 ist an einem nicht drehbaren Teil (nicht dargestellt) des Fahrzeugs, z. B. einem Achsschenkel, befestigt. Das Paar innerer und äußerer Bremsbeläge 2, 3 entspricht den Bremselementen. Der Scheibenrotor D entspricht einem gebremsten Element.
Ein Bremssattel-Hauptkörper 6, der ein Hauptteil des Bremssattels 4 ist, umfasst einen Zylinderabschnitt 7 an einer proximalen Endseite (einer Endseite) und einen Klauenabschnitt 8 an einer distalen Endseite (einer anderen Endseite). Der Klauenabschnitt 8 erstreckt sich von dem Zylinderabschnitt 7 zu einer anderen Endseite, während er über den Scheibenrotor D läuft. Ein Zylinder 10 ist innerhalb des Zylinders 7 vorgesehen. Ein Kolben 25 ist in dem Zylinder 10 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Der Zylinder 10 ist an einer anderen Endseite offen und an einer Endseite mit einem Bodenteil 13 mit einer Wellenbohrung 12 verschlossen. Der Zylinder 10 hat eine Ringnut 14 in seiner inneren Umfangsfläche an einer anderen Endseite. In der ringförmigen Nut 14 ist eine Kolbendichtung 16 vorgesehen.
Wie in 1 dargestellt und auch in Bezug auf 2 und 3, hat der Kolben 25 eine zylindrische Bodenform, die aus einem Bodenabschnitt 26 und einem zylindrischen Abschnitt 27 besteht. Der Kolben 25 ist so angeordnet, dass der Bodenabschnitt 26 dem inneren Bremsbelag 2 gegenüberliegt. Der Kolben 25 ist so in den Zylinder 10 eingesetzt, dass er in axialer Richtung verschiebbar ist. Wie in 2 und 3 illustriert, weist eine äußere Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 27 eine geneigte Fläche 29 auf, die an ihrem einen Ende ringförmig ist. Die geneigte Fläche 29 hat einen Außendurchmesser, der zu dem einen Ende hin allmählich abnimmt. In der Zwischenzeit hat der zylindrische Abschnitt 27 an seiner Innenseite einen Öffnungsabschnitt 30 mit kleinem Durchmesser und einen Öffnungsabschnitt 31 mit großem Durchmesser. Der Öffnungsabschnitt 31 mit großem Durchmesser setzt sich von einem Ende des Öffnungsabschnitts 30 mit kleinem Durchmesser fort und befindet sich an einer Endseite. Der Öffnungsabschnitt 31 mit großem Durchmesser hat einen größeren Innendurchmesser als der Öffnungsabschnitt 30 mit kleinem Durchmesser. Der Öffnungsabschnitt 30 mit kleinem Durchmesser ist so geformt, dass er in axialer Richtung eine Länge hat, die deutlich größer ist als die des Öffnungsabschnitts 31 mit großem Durchmesser. Eine innere Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 mit großem Durchmesser und eine innere Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 30 mit kleinem Durchmesser sind über eine erste verjüngte Fläche 34, die eine ringförmige Form aufweist, miteinander verbunden. Die erste verjüngte Fläche 34 hat einen Durchmesser, der zu einer Endseite hin allmählich zunimmt.
Die innere Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 mit großem Durchmesser umfasst zwei Paare von flachen Oberflächenabschnitten 36, 36. Die flachen Oberflächenabschnitte 36, 36 eines jeden Paares sind einander gegenüberliegend. Mit anderen Worten, die flachen Oberflächenabschnitte 36, 36 sind an vier Positionen auf der inneren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 mit großem Durchmesser in 90-Grad-Intervallen in einer Umfangsrichtung ausgebildet. Die flachen Oberflächenabschnitte 36, 36 erstrecken sich über einen im Wesentlichen gesamten Bereich des Öffnungsabschnitts 31 mit großem Durchmesser in axialer Richtung von einem Ende des Öffnungsabschnitts 31 mit großem Durchmesser bis zur ersten verjüngten Oberfläche 34. In dieser Ausführungsform sind die flachen Oberflächenabschnitte 36, 36 an vier Positionen an der inneren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 mit großem Durchmesser ausgebildet. Die flachen Oberflächenabschnitte 36 können jedoch auch an einer bis drei Positionen oder an fünf oder mehr Positionen ausgebildet sein. Jeder der flachen Oberflächenabschnitte 36 entspricht einem Eingriffsabschnitt.
Eine Fläche des Bodenabschnitts 26 des Kolbens 25 an einer Endseite und eine innere Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 30 mit kleinem Durchmesser sind durch eine zweite verjüngte Fläche 39 mit einer Ringform verbunden. Die zweite verjüngte Fläche 39 hat einen Durchmesser, der zu einer Endseite hin allmählich zunimmt. Ferner weist ein äußerer Umfangskantenabschnitt des Bodenabschnitts 26 des Kolbens 25 eine Vielzahl von vertieften Abschnitten 41 auf, die in der Umfangsrichtung in Abständen angeordnet sind. Wie in 1 gezeigt, sind vorstehende Abschnitte 42 auf einer hinteren Oberfläche des inneren Bremsbelags 2 jeweils mit den entsprechenden vertieften Abschnitten 41 verbunden. Durch diesen Eingriff wird der Kolben 25 relativ zum Zylinder 10 und auch zum Bremssattel-Hauptkörper 6 unverdrehbar. Wie in 1 dargestellt, ist eine äußere Umfangsfläche des zylindrischen Teils 27 des Kolbens 25 in Kontakt mit der Kolbendichtung 16. Zwischen dem Kolben 25 und dem unteren Teil 13 des Zylinders 10 wird durch die Kolbendichtung 16 und ein später beschriebenes Dichtungselement 57 eine Hydraulikkammer 44 gebildet. In der Hydraulikkammer 44 wird ein Hydraulikdruck aus einer Hydraulikquelle (nicht gezeigt) wie einem Hauptzylinder oder einer Hydraulikdruck-Steuereinheit über einen Anschluss (nicht gezeigt) des Zylinderteils 7 zugeführt. Zwischen einer äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Teils 27 des Kolbens 25 an einer anderen Endseite und einer inneren Umfangsfläche des Zylinders 10 an einer anderen Endseite ist eine Staubmanschette 46 vorgesehen.
Wie in 1 illustriert, sind eine Motorgetriebeeinheit 49 und ein Mechanismus zur Umwandlung von Dreh- in Linearbewegung 50 am Bremssattel-Hauptkörper 6 vorgesehen. Die Motorgetriebeeinheit 49 enthält einen Elektromotor 48, der eine elektrische Maschine ist, und einen Drehzahlreduzierungsmechanismus (nicht gezeigt). Der Mechanismus zur Umwandlung von Rotation in lineare Bewegung 50 empfängt die Rotation der Motorgetriebeeinheit 49, die auf den Mechanismus zur Umwandlung von Rotation in lineare Bewegung 50 übertragen wird. Eine elektronische Steuereinheit 51, die den Antrieb des Elektromotors 48 steuert, ist mit dem Elektromotor 48 der Motorgetriebeeinheit 49 verbunden. Ein Parkschalter 52 ist an die elektronische Steuereinheit 51 angeschlossen. Der Feststellschalter 52 wird betätigt, um eine Feststellbremse EIN/AUS zu schalten. Die elektronische Steuereinheit 51 kann die Feststellbremse auf der Grundlage eines Signals des Fahrzeugs betätigen, unabhängig davon, ob der Feststellschalter 52 betätigt wurde oder nicht. Das Untersetzungsgetriebe des Motorgetriebes 49 umfasst beispielsweise ein mehrstufiges Stirnradgetriebe und ein Planetengetriebe zur Untersetzung der Geschwindigkeit. Eine von der Motorgetriebeeinheit 49 ausgehende Ausgangswelle 55 ist drehbar in die Wellenbohrung 12 des unteren Teils 13 des Zylinders 10 eingesetzt. Das Dichtungselement 57 ist zwischen einer äußeren Umfangsfläche der Abtriebswelle 55 und einer inneren Umfangsfläche der Wellenbohrung 12 vorgesehen.
Der Mechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung 50 wandelt eine Drehbewegung der Motorgetriebeeinheit 49 in eine lineare Bewegung um, um den Kolben 25 zu schieben, und hält den Kolben 25 in einer Bremsposition fest. Der Mechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung 50 ist im Inneren des Zylinders 10 angeordnet. Der Mechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung 50 umfasst eine Spindel 60 und ein Mutterelement 61. Die Spindel 60 ist ein Drehelement und hat einen Außengewindeabschnitt 63. Das Mutterelement 61 ist ein Schubelement, das mit der Spindel 60 in Gewindeeingriff steht, um den Kolben 25 zu schieben. Die Spindel 60 weist den Außengewindeabschnitt 63 und einen Flanschabschnitt 64 auf. Der Flanschabschnitt 64 ist an einem Ende des Außengewindeabschnitts 63 ausgebildet. Der Flanschabschnitt 64 ist ringförmig und ragt von einer äußeren Umfangsfläche des Außengewindeabschnitts 63 radial nach außen.
Die Abtriebswelle 55 ist mit einer Endseite des Flanschabschnitts 64 der Spindel 60 so verbunden, dass sie relativ zur Spindel 60 nicht drehbar ist. Infolgedessen wird ein vom Motorgetriebe 49 abgegebenes Drehmoment auf die Spindel 60 übertragen. Der Außengewindeabschnitt 63 der Spindel 60 ist so angeordnet, dass sich sein anderes Ende in der Nähe des Bodenabschnitts 26 des Kolbens 25 befindet. Zwischen einer Endfläche des Flanschabschnitts 64 der Spindel 60 und dem Bodenabschnitt 13 des Zylinders 10 ist ein Axiallager 65 vorgesehen.
Wie in 1 dargestellt, steht das Mutterelement 61 in Gewindeeingriff mit dem Außengewindeabschnitt 63 der Spindel 60. Wie auch in 4 gezeigt, hat das Mutterelement 61 eine zylindrische Form. Zwei Paare von flachen Oberflächenabschnitten 70, 70 sind an einer äußeren Umfangsfläche des Mutterelements 61 ausgebildet. Die flachen Oberflächenabschnitte 70, 70 eines jeden Paares liegen einander gegenüber. Mit anderen Worten sind die flachen Oberflächenabschnitte 70, 70 an vier Positionen auf der äußeren Umfangsfläche des Mutterelements 61 in 90-Grad-Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet. Die flachen Oberflächenabschnitte 70, 70 erstrecken sich über den gesamten Bereich des Mutterelements 61 in axialer Richtung. In dieser Ausführungsform sind die vier flachen Oberflächenabschnitte 70, 70 an vier Positionen auf der äußeren Umfangsfläche des Mutterelements 61 ausgebildet. Die flachen Oberflächenabschnitte 70 können jedoch auch an einer bis drei Positionen oder an fünf oder mehr Positionen ausgebildet sein. Das Mutterelement 61 hat an seiner Innenseite einen Innengewindeabschnitt 68. Der Innengewindeabschnitt 68 erstreckt sich von seinem wesentlichen Zentrum in axialer Richtung zu einer Endseite. Das Mutterelement 61 hat einen Öffnungsabschnitt 69 an seiner anderen Endseite. Der Öffnungsabschnitt 69 ist mit dem Innengewindeabschnitt 68 verbunden. Der Öffnungsabschnitt 69 hat einen Innendurchmesser, der größer ist als der des Innengewindeabschnitts 68. Der Außengewindeabschnitt 63 der Spindel 60 und der Innengewindeabschnitt 68 des Mutterelements 61 sind gewindemäßig miteinander verbunden. Das Mutterelement 61 entspricht einem Schubelement.
Ein Gewindeeingriffsabschnitt zwischen dem Außengewindeabschnitt 63 der Spindel 60 und dem Innengewindeabschnitt 68 des Mutterelements 61 ist so eingestellt, dass er einen umgekehrten Wirkungsgrad von 0 oder weniger hat. Somit kann die Spindel 60 nicht mit einer auf das Mutterelement 61 in axialer Richtung wirkenden Kraft gedreht werden. Spezifisch kann der Gewindeeingriffsabschnitt das von der Spindel 60 abgegebene Drehmoment in eine Schubkraft auf das Mutterelement 61 in axialer Richtung umwandeln, nicht aber die Schubkraft des Mutterelements 61 in axialer Richtung in ein Drehmoment für die Spindel 60 umwandeln. Unter Bezugnahme auf 2 und 4 ist an einer äußeren Umfangsfläche des Mutterelements 61 an seinem anderen Ende eine geneigte Fläche 72 ausgebildet. Die geneigte Fläche 72 ist ringförmig und hat einen Außendurchmesser, der zur anderen Stirnseite hin allmählich abnimmt. Ein Neigungswinkel der geneigten Fläche 72 in Bezug auf eine radiale Richtung ist im Wesentlichen derselbe wie ein Neigungswinkel der zweiten verjüngten Fläche 39 auf der Innenseite des Kolbens 25 in Bezug auf die radiale Richtung.
Wie in 2 illustriert, ist ein Drehsperrelement 75 zwischen der inneren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser und der äußeren Umfangsfläche des Mutterelements 61 vorgesehen. Das Drehsperrelement 75 schränkt die Drehung des Mutterelements 61 relativ zum Kolben 25 ein. Wie aus 5 ersichtlich, besteht das Drehsperrelement 75 aus einem Plattenelement mit einer ringförmigen Form. An einer äußeren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 sind zwei Paare von Kurzseitenabschnitten 77, 77 und zwei Paare von Langseitenabschnitten 78, 78 ausgebildet. Die Kurzseitenabschnitte 77, 77 jedes Paares sind einander gegenüberliegend, und die Langseitenabschnitte 78, 78 jedes Paares sind einander gegenüberliegend. Mit anderen Worten, an der äußeren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 sind die Kurzseitenabschnitte 77 an vier Positionen und die Langseitenabschnitte 78 an vier Positionen ausgebildet, die alle abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet sind. Mit anderen Worten hat das Drehsperrelement 75 bei Draufsicht eine achteckige Form. Sowohl der Kurzseitenabschnitt 77 als auch der Langseitenabschnitt 78 erstrecken sich geradlinig. Die Länge des Langseitenabschnitts 78 ist größer als die Länge des Kurzseitenabschnitts 77. In dieser Ausführungsform sind an der äußeren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 die Kurzseitenabschnitte 77 an vier Positionen und die Langseitenabschnitte 78 an vier Positionen ausgebildet, die sich alle linear erstrecken und abwechselnd angeordnet sind. Lineare Abschnitte und bogenförmige Abschnitte können jedoch auch in gemischter Weise angeordnet werden.
An einer inneren Umfangsfläche des Rotationsstoppelements 75 sind derweil zwei Paare von linearen Abschnitten 80, 80 und zwei Paare von konvex gekrümmten Abschnitten 81, 81 ausgebildet. Die linearen Abschnitte 80 jedes Paares sind einander gegenüberliegend, und die konvex gekrümmten Abschnitte 81 jedes Paares sind einander gegenüberliegend. Mit anderen Worten sind an der inneren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 die geradlinigen Abschnitte 80 an vier Positionen ausgebildet, und sind die konvex gekrümmten Abschnitte 81 an vier Positionen ausgebildet, die alle abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet sind. Der konvex gekrümmte Abschnitt 81 ragt bogenförmig in Richtung eines Zentrums des Rotationsstoppelements 75 vor. Der konvex gekrümmte Abschnitt 81 kann einen geradlinigen oberen Teil aufweisen. Die längsseitigen Abschnitte 78 der äußeren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 und die konvex gekrümmten Abschnitte 81 der inneren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 sind jeweils einander gegenüberliegend.
Derweil sind die kurzen Seitenabschnitte 77 der äußeren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 und die linearen Abschnitte 80 der inneren Umfangsfläche desselben einander gegenüberliegend.
In dieser Ausführungsform sind an der äußeren Umfangsfläche des Drehsperrelement 75 die kurzen Seitenabschnitte 77 an vier Positionen so ausgebildet, dass sie den flachen Oberflächenabschnitten 36 der inneren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser entsprechen. Die kurzen Seitenabschnitte 77 sind jedoch nicht auf die oben beschriebene Anordnung beschränkt. Die kurzen Seitenabschnitte 77 müssen lediglich so angeordnet werden, dass sie den flachen Oberflächenabschnitten 36 der inneren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser entsprechen. Ferner sind an der inneren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 die konvex gekrümmten Abschnitte 81 an vier Positionen so ausgebildet, dass sie den flachen Oberflächenabschnitten 70 der äußeren Umfangsfläche des Mutterelements 61 entsprechen. Die konvex gekrümmten Abschnitte 81 sind jedoch nicht auf die oben beschriebene Anordnung beschränkt. Die konvex gekrümmten Abschnitte 81 müssen nur so angeordnet werden, dass sie den flachen Oberflächenabschnitten 70 der äußeren Umfangsfläche des Mutterelements 61 entsprechen.
Wie in 2 illustriert, ist das Drehsperrelement 75 zwischen der inneren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 mit großem Durchmesser des Kolbens 25 und der äußeren Umfangsfläche des Mutterelements 61 angeordnet. Eine äußere Umfangskante des Drehsperrelements 75 an einer anderen Endseite wird an einem Ende der ersten verjüngten Oberfläche 34 des Kolbens 25 an einem Anschlagabschnitt 83 in Anschlag gebracht. Wie aus 2(a) hervorgeht, ist das Drehsperrelement 75 so angeordnet, dass die kurzen Seitenabschnitte 77, 77 der äußeren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 und die flachen Oberflächenabschnitte 36, 36 der inneren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser aneinander anliegen. Infolgedessen sind das Drehsperrelement 75 und der Kolben 25 relativ zueinander nicht drehbar und können sich nicht in radialer Richtung relativ zueinander bewegen. In dieser Ausführungsform werden das Drehsperrelement 75 und der Kolben 25 durch die kurzen Seitenabschnitte 77 der äußeren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 und die flachen Oberflächenabschnitte 36 der inneren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser relativ zueinander unverdrehbar gemacht. Zwischen der äußeren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 und der inneren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser kann jedoch ein anderes Mittel zur Begrenzung der relativen Drehung, wie z. B. ein Aussparungs-Vorsprung-Eingriff, ein Keil-Eingriff oder ein polygonaler Eingriff, vorgesehen werden.
Ferner ist das Drehsperrelement 75 so angeordnet, dass die oberen Flächen der konvex gekrümmten Abschnitte 81, 81 der inneren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 und die flachen Flächenabschnitte 70, 70 der äußeren Umfangsfläche des Mutterelements 61 aneinander stoßen. Dadurch werden das Drehsperrelement 75 und das Mutterelement 61 relativ zueinander unverdrehbar gemacht, aber das Mutterelement 61 kann sich in axialer Richtung bewegen. In dieser Ausführungsform sind das Drehsperrelement 75 und das Mutterelement 61 durch die konvex gekrümmten Abschnitte 81 der inneren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 und die flachen Oberflächenabschnitte 70 der äußeren Umfangsfläche des Mutterelements 61 relativ zueinander unverdrehbar. Zwischen der inneren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 und der äußeren Umfangsfläche des Mutterelements 61 kann jedoch ein anderes Mittel zur Einschränkung der relativen Drehung, wie z.B. ein Aussparungs-Vorsprung-Eingriff, ein Keil-Eingriff oder ein polygonaler Eingriff, vorgesehen sein.
Im Ergebnis wird das Mutterelement 61 durch das Drehsperrelement 75 relativ zum Kolben 25 unverdrehbar gemacht, ist aber in axialer Richtung beweglich. Ferner sind, wie in 2(a) dargestellt, durch die äußere Umfangsfläche des Mutterelements 61 mit Ausnahme der flachen Oberflächenabschnitte 70 und der geradlinigen Abschnitte 80 der inneren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 ausreichende Lücken definiert. Ferner werden durch die innere Umfangsfläche des Kolbens 25 mit Ausnahme der flachen Flächenabschnitte 36 und der längsseitigen Abschnitte 78 der äußeren Umfangsfläche des Drehsperrelements 75 ausreichende Lücken definiert. Diese Lücken sind als Luftverbindungswege zum Zeitpunkt der Entlüftung sichergestellt. Auf diese Weise kann die Restluft, die verbleiben kann, wenn ein hydraulischer Druck von einer hydraulischen Quelle in die Hydraulikkammer 44 innerhalb des Bremssattel-Hauptkörpers 6 (Zylinder 10) zugeführt wird, reduziert werden.
Ferner ist, wie in 2 illustriert, ein Fixierelement 84 an einer Endseite des Drehsperrelements 75 vorgesehen. Das Fixierelement 84 drückt das Drehsperrelement 75 in Richtung einer anderen Endseite, mit anderen Worten, in Richtung des Anschlagabschnitts 83. Das Fixierelement 84 schränkt die Bewegung des Drehsperrelements 75 in axialer Richtung relativ zum Kolben 25 ein. Wie auch in 6 gezeigt, besteht das Fixierelement 84 aus einem Blattfederelement, das eine ringförmige Form mit einer bestimmten Breite aufweist. Wie in 2(a) dargestellt, ist ein Innendurchmesser des Fixierelements 84 ausreichend größer als ein Außendurchmesser des Mutterelements 61. Ein Außendurchmesser des Fixierelements 84 ist ausreichend kleiner als ein Innendurchmesser des Öffnungsabschnitts 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser. Der Außendurchmesser des Fixierelements 84 und ein Abstand zwischen einem Paar von Längsseitenabschnitten 78, 78 des Drehsperrelements 75 sind im Wesentlichen gleich. Wie weiter in 2 und 6 illustriert, weist eine äußere Umfangsfläche des Fixierelements 84 eine Vielzahl von Vorsprungsabschnitten 86 auf, die in Umfangsrichtung in Abständen angeordnet sind. Die Vorsprungsabschnitte 86 ragen von der äußeren Umfangsfläche des Fixierelements 84 radial nach außen. Jeder der Vorsprungsabschnitte 86 hat in der Draufsicht eine im Wesentlichen rechteckige Form.
Die Vorsprungsabschnitte 86 erstrecken sich leicht geneigt in Bezug auf eine Richtung orthogonal zu einer axialen Richtung des Fixierelements 84. Bezug nehmend auf 2(b), sind die Vorsprungsabschnitte 86 zu einer Endseite hin geneigt, wenn das Fixierelement 84 im Öffnungsabschnitt 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser angeordnet ist. Der Neigungswinkel α des Vorsprungsabschnitts 86 ist so eingestellt, dass er in einem Bereich von 5 Grad bis 30 Grad liegt. In dieser Ausführungsform ist der Neigungswinkel α auf 15 Grad eingestellt. In dieser Ausführungsform sind die vorspringenden Abschnitte 86 an vier Positionen in Abständen von 90 Grad ausgebildet. Ein Abstand zwischen distalen Enden eines Paars von Vorsprungsabschnitten 86, 86, die einander gegenüberliegen, ist etwas größer als der Abstand zwischen einem Paar flacher Oberflächenabschnitte 36, 36 der inneren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 mit großem Durchmesser des Kolbens 25, die einander gegenüberliegen. In dieser Ausführungsform werden zwei Paare von Vorsprungsabschnitten 86, 86 gebildet, wobei jedes der Paare von Vorsprungsabschnitten 86, 86 einander gegenüberliegt. Es können jedoch auch ein, drei oder vier Paare Vorsprungsabschnitte 86 gebildet werden, und die Anzahl der Paare ist nicht auf die in dieser Ausführungsform verwendete Anzahl beschränkt.
Wie in 2 illustriert, ist das Fixierelement 84 im Inneren des Öffnungsabschnitts 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser vorgesehen, so dass die Vorsprungsabschnitte 86 den flachen Oberflächenabschnitten 36 des Kolbens 25 gegenüberliegen, und eine andere Endfläche des Fixierelements 84 drückt auf eine Endfläche des Drehsperrelements 75. Wenn das Fixierelement 84 montiert ist, werden die Vorsprungsabschnitte 86 elastisch verformt (verzogen), so dass der Neigungswinkel α zunimmt. So kann das Fixierelement 84 leicht in den Öffnungsabschnitt 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser eingeführt werden. Nach der Montage des Fixierelements 84 bleiben die Vorsprungsabschnitte 86 des Fixierelements 84 verformt. Somit werden die Vorsprungsabschnitte 86 so gedrängt, dass die distalen Enden der Vorsprungsabschnitte 86 mit Rückstellkräften der Vorsprungsabschnitte 86 auf die flachen Oberflächenabschnitte 36 der inneren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser drücken.
Das Fixierelement 84 ist ein Blattfederelement und ist ausreichend härter als der Kolben 25, der aus einem zum Schmieden verwendeten Eisenwerkstoff besteht. Wenn also eine Kraft in einer Entfernungsrichtung, insbesondere eine Last, die in Richtung einer Endseite wirkt, auf das Fixierelement 84 ausgeübt wird, verformen die distalen Enden der Vorsprungsabschnitte 86 des Fixierelements 84 die flachen Oberflächenabschnitte 36 des Kolbens 25 plastisch in einer solchen Weise, dass sie in die flachen Oberflächenabschnitte 36 des Kolbens 25 drücken. Dadurch wird das Fixierelement 84 zuverlässig im Inneren des Öffnungsabschnitts 31 des Kolbens 25 mit dem großen Durchmesser fixiert. Dann wird das Drehsperrelement 75 mit den Rückstellkräften der Vorsprungsabschnitte 86 des Fixierelements 84 gegen den Anschlagabschnitt 83 zwischen dem äußeren Umfangsrand des Drehsperrelements 75 an einer anderen Endseite und der ersten verjüngten Fläche 34 des Kolbens 25 gedrückt (gedrängt) und in dieser Position gehalten.
Infolgedessen wird die Bewegung des Drehsperrelements 75 in axialer Richtung relativ zum Kolben 25 durch das Fixierelement 84 eingeschränkt. Ferner sind, wie in 2(a) dargestellt, durch die äußere Umfangsfläche des Mutterelements 61 mit Ausnahme der flachen Oberflächenabschnitte 70 und der inneren Umfangsfläche des Fixierelements 84 ausreichende Abstände definiert. Des Weiteren werden durch die äußere Umfangsfläche des Fixierelements 84 mit Ausnahme der Vorsprungsabschnitte 86 und der inneren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser ausreichende Lücken definiert. Diese Lücken sind als Luftverbindungswege zum Zeitpunkt der Entlüftung sichergestellt. Auf diese Weise kann die Restluft, die verbleiben kann, wenn ein Hydraulikdruck von der Hydraulikquelle in die Hydraulikkammer 44 im Inneren des Bremssattel-Hauptkörpers 6 (Zylinder 10) zugeführt wird, reduziert werden. Darüber hinaus wird das Drehsperrelement 75 durch die Rückstellkräfte der Vorsprungsabschnitte 86 des Fixierelements 84 in Richtung des Anschlagabschnitts 83 gedrückt. Somit kann das Spiel in axialer Richtung zwischen dem Drehsperrelement 75 und dem Fixierelement 84 und das Spiel in radialer Richtung zwischen dem Drehsperrelement 75 und dem Kolben 25 unterdrückt werden. Infolgedessen müssen ein Passungsabschnitt zwischen dem Fixierelement 84 und dem Drehsperrelement 75 und ein Passungsabschnitt zwischen dem Drehsperrelement 75 und dem Kolben 25 nicht mit hoher Genauigkeit gefertigt werden, um das Spiel zu unterdrücken. Dadurch kann die Maßgenauigkeit verringert werden.
Als nächstes wird die Wirkungsweise der Scheibenbremse 1 gemäß dieser Ausführungsform beschrieben.
Wenn ein Bremspedal (nicht gezeigt) von einem Fahrer getreten wird, wird ein entsprechend der Betätigung des Bremspedals erzeugter Hydraulikdruck über einen Hauptzylinder und einen Hydraulikkreislauf (beide nicht gezeigt) in die Hydraulikkammer 44 im Inneren des Bremssattel-Hauptkörpers 6 (Zylinder 10) geleitet. Infolgedessen gleitet der Kolben 25 von seiner ursprünglichen Position, d. h. einer Position, in der nicht gebremst wird (siehe 1), zu einer anderen Endseite, wobei die Kolbendichtung 16 elastisch verformt wird, und drückt den inneren Bremsbelag 2 gegen den Scheibenrotor D.
Anschließend wird der Bremssattel 4 durch eine Reaktionskraft des Kolbens 25 in Richtung einer Endseite relativ zum Träger 5 bewegt und drückt den äußeren Bremsbelag 3, der an dem Klauenabschnitt 8 anliegt, gegen den Scheibenrotor D. Dadurch wird der Scheibenrotor D zwischen dem Paar aus innerem und äußerem Bremsbelag 2, 3 eingeklemmt, um eine Reibungskraft zu erzeugen und dadurch eine Bremskraft zu erzeugen.
Wenn der Fahrer das Bremspedal wieder loslässt, wird die Zufuhr des hydraulischen Drucks vom Hauptzylinder zur Hydraulikkammer 44 unterbrochen, um den hydraulischen Druck in der Hydraulikkammer 44 zu verringern. Infolgedessen bewirkt eine Rückstellkraft der Kolbendichtung 16 durch ihre elastische Verformung, dass der Kolben 25 in die ursprüngliche Position zurückfährt und dadurch die Bremskraft aufhebt. Wenn der Betrag der Bewegung des Kolbens 25 zunimmt und eine Grenze der Kolbendichtung 16 zusammen mit dem Verschleiß der inneren und äußeren Bremsbeläge 2, 3 überschreitet, kommt es zu einem Schlupf zwischen dem Kolben 25 und der Kolbendichtung 16, wodurch sich die ursprüngliche Position des Kolbens 25 relativ zum Bremssattelhauptkörper 6 verschiebt. Infolgedessen wird selbst bei Abnutzung der inneren und äußeren Bremsbeläge 2, 3 ein Belagspiel auf einen konstanten Wert justiert.
Als nächstes wird eine Wirkung der Feststellbremse beschrieben, die einen Bremszustand hält, um einen Haltezustand des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, was mit der Scheibenbremse 1 gemäß dieser Ausführungsform erreicht wird.
Wenn die elektronische Steuereinheit 51 einen Anlegebefehl (Feststellbremsbetätigungsbefehl) empfängt, der beispielsweise als Ergebnis einer Betätigung des Feststellschalters 52 in einem Zustand ausgegeben wird, in dem die Feststellbremse gelöst ist, energetisiert die elektronische Steuereinheit 51 den Elektromotor 48 der Motor-Getriebe-Einheit 49, um die Spindel 60 in einer Anlegedichtung zu drehen. Dann wird ein auf die Spindel 60 übertragenes Drehmoment über den Gewindeeingriffsabschnitt zwischen dem Außengewindeabschnitt 63 der Spindel 60 und dem Innengewindeabschnitt 68 des Mutterelements 61 auf das Mutterelement 61 übertragen.
In diesem Fall wird das Mutterelement 61 durch das Drehsperrelement 75 so abgestützt, dass es relativ zum Kolben 25 nicht drehbar und in axialer Richtung relativ zum Kolben 25 beweglich ist. Dadurch bewegt sich das Mutterelement 61 zu einer anderen Endseite. Infolgedessen bewegt sich das Mutterelement 61 zusammen mit dem Kolben 25 zu einer anderen Endseite, während die geneigte Fläche 72 des Mutterelements 61 auf die zweite verjüngte Fläche 39 des Kolbens 25 drückt und das Mutterelement 61 mit dem Kolben 25 ausgerichtet wird. Wenn dann der Kolben 25 zu einer anderen Endseite gleitet und auf den inneren Bremsbelag 2 drückt, wird der Scheibenrotor D zwischen die inneren und äußeren Bremsbeläge 2, 3 gedrückt, um dadurch eine Bremskraft wie oben beschrieben zu erzeugen.
Wenn die Druckkraft des Mutterelements 61 auf den Kolben 25, mit anderen Worten die Bremskraft, einen im Voraus festgelegten Wert erreicht, stoppt die elektronische Steuereinheit 51 die Energetisierung des Elektromotors 48 der Motor-Getriebe-Einheit 49, um dadurch den Antrieb (die Drehung) der Spindel 60 in der Anlegerichtung zu stoppen. Ferner kann die elektronische Steuereinheit 51 eine Druckkraft des Mutterelements 61 auf den Kolben 25 (Schubkraft des Mutterelements 61) berechnen, die beispielsweise auf einem Stromwert durch den Elektromotor 48 basiert.
Wie oben beschrieben, ist desweiteren der Gewindeeingriffsabschnitt zwischen dem Außengewindeabschnitt 63 der Spindel 60 und dem Innengewindeabschnitt 68 des Mutterelements 61 so eingestellt, dass er den umgekehrten Wirkungsgrad von 0 oder kleiner hat. Somit kann das Drehmoment der Spindel 60 in einen Schub des Mutterelements 61 in axialer Richtung zu einer anderen Endseite umgewandelt werden. Der Schub des Mutterelements 61 in axialer Richtung kann jedoch nicht in ein Rotationsmoment für die Spindel 60 umgewandelt werden. Wenn die elektronische Steuereinheit 51 die Energetisierung des Elektromotors 48 stoppt, kann der Stoppzustand im Ergebnis auch bei einer Reaktionskraft des Scheibenrotors D gegen die Druckkraft über den Kolben 25 aufrechterhalten werden. Dadurch wird der Kolben 25 in einer Bremsposition gehalten und die Betätigung der Feststellbremse ist abgeschlossen.
Wenn andererseits die elektronische Steuereinheit 51 einen Lösebefehl (Feststellbremsen-Lösebefehl) empfängt, der beispielsweise durch eine Betätigung des Feststellschalters 52 ausgegeben wird, energetisiert die elektronische Steuereinheit 51 den Elektromotor 48 der Motor-Getriebe-Einheit 49, um die Spindel 60 in eine Löserichtung zu drehen. Ein auf die Spindel 60 übertragenes Drehmoment wird über den Gewindeeingriffsabschnitt zwischen dem Außengewindeabschnitt 63 der Spindel 60 und dem Innengewindeabschnitt 68 des Mutterelements 61 auf das Mutterelement 61 übertragen. Wenn sich dann das Mutterelement 61 zu einer Endseite hin bewegt, wird die Druckkraft der inneren und äußeren Bremsbeläge 2, 3 auf den Scheibenrotor D gelöst. Wenn ein Anfangszustand, in dem ein vorbestimmter Abstand (Spiel) zwischen der geneigten Fläche 72 des Mutterelements 61 und der zweiten verjüngten Fläche 39 des Kolbens 25 gesichert ist, wiederhergestellt ist, stoppt die elektronische Steuereinheit 51 die Energetisierung des Elektromotors 48 der Motor-Getriebe-Einheit 49.
Die oben erwähnte Scheibenbremse 1 gemäß dieser Ausführungsform umfasst das Mutterelement 61, das Drehsperrelement 75, die flachen Oberflächenabschnitte 36, 36 und das Fixierelement 84. Das Mutterelement 61 drückt den Kolben 25 durch die Drehung der Spindel 60, die durch den Elektromotor 48 angetrieben wird. Das Drehsperrelement 75 schränkt die Drehung des Mutterelements 61 relativ zum Kolben 25 ein. Die flachen Plattenabschnitte 36, 36 sind an der Innenseite des Kolbens 25 ausgebildet und begrenzen die Drehung des Drehsperrelements 75 und stoppen das Drehsperrelement 75 durch Eingriff. Das Fixierelement 84 schränkt die Bewegung des Drehsperrelements 75 in axialer Richtung relativ zum Kolben 25 ein. Durch diese Konfiguration entfällt die Notwendigkeit eines radial nach außen vorstehenden Eingriffsabschnitts für das Mutterelement 61, wie er sonst im Stand der Technik erforderlich ist. Dadurch verringert sich die Anzahl der Herstellungsschritte (Bearbeitungsschritte) für das Mutterelement 61, und somit kann das Mutterelement 61 leicht hergestellt werden, was zu einer Verringerung der Herstellungskosten des Mutterelements 61 führt. Darüber hinaus ist für die innere Umfangsfläche des Kolbens 25 kein vertiefter Eingriffsabschnitt erforderlich, wie er im Stand der Technik üblich ist. Eine große Dicke kann für einen äußeren Umfangsteil des Bodenabschnitts 26 des Kolbens 25 gesichert werden, wodurch die Schmiedbarkeit verbessert werden kann. Darüber hinaus wird unabhängig von der Größe des Kolbens 25 eine Art von Mutterelement 61 verwendet. Dadurch kann die Anzahl der Komponenten verringert werden, um den Arbeitsaufwand, z. B. für die Kontrolle der Komponenten, zu reduzieren. Ferner ist das Fixierelement 84 getrennt vom Kolben 25 vorgesehen. Daher muss der Kolben 25 nicht mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden, und somit können auch die Herstellungskosten des Kolbens 25 reduziert werden.
Ferner wird bei der Scheibenbremse 1 gemäß dieser Ausführungsform das Drehsperrelement 75 in der axialen Richtung gegen den Anschlagabschnitt 83 zwischen dem äußeren Umfangsrand des Drehsperrelements 75 an einer anderen Endseite und der ersten verjüngten Fläche 34 des Kolbens 25 durch das Fixierelement 84 gedrückt und gehalten. Dadurch kann die Bewegung des Drehsperrelements 75 in axialer Richtung relativ zum Kolben 25 mit einer einfachen Struktur eingeschränkt werden.
Weiter wird bei der Scheibenbremse 1 gemäß dieser Ausführungsform die Drehung des Drehsperrelements 75 durch die flachen Oberflächenabschnitte 36 der inneren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser eingeschränkt, und die Struktur der Drehbegrenzung ist nicht kompliziert. Dadurch können die Herstellungskosten reduziert werden. Ferner schränkt das Drehsperrelement 75 die Drehung des Mutterelements 61 relativ zum Kolben 25 ein und ermöglicht die Bewegung des Mutterelements 61 in axialer Richtung einfach durch den Eingriff mit den flachen Oberflächenabschnitten 36 der inneren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 mit großem Durchmesser des Kolbens 25. Diese Konfiguration kann auch die Herstellungskosten aufgrund ihrer einfachen Struktur und leichten Montage reduzieren.
Des Weiteren verformen bei der Scheibenbremse 1 gemäß dieser Ausführungsform die distalen Enden der Vorsprungsabschnitte 86 des Fixierelements 84 die flachen Oberflächenabschnitte 36 plastisch, so dass sie in den flachen Oberflächenabschnitt 36 der inneren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser drücken. Die Rückstellkräfte der Vorsprungsabschnitte 86 des Fixierelements 84 drängen das Drehsperrelement 75 in Richtung des Anschlagabschnitts 83 zwischen der äußeren Umfangskante des Drehsperrelements 75 an einer anderen Endseite und der ersten verjüngten Fläche 34 des Kolbens 25. Infolgedessen kann das Fixierelement 84 die Bewegung des Drehsperrelements 75 in axialer Richtung relativ zum Kolben 25 einschränken.
Nachfolgend wird eine Scheibenbremse 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 7 beschrieben. Bei der Beschreibung der Scheibenbremse 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform werden lediglich Unterschiede zu der in 1 bis 6 dargestellten Scheibenbremse 1 beschrieben.
Die Scheibenbremse 1 gemäß einer anderen Ausführungsform enthält nicht das Fixierelement 84, das die Bewegung des Drehsperrelements 75 in axialer Richtung relativ zum Kolben 25 einschränkt, der in der in 1 bis 6 dargestellten Scheibenbremse 1 enthalten ist. Bei der Scheibenbremse 1 gemäß dieser Ausführungsform ist das Drehsperrelement 75 an einer Position (Anschlagabschnitt 83) zwischen einer inneren Umfangsfläche eines Öffnungsabschnitts 31 mit großem Durchmesser eines Kolbens 25 und einer äußeren Umfangsfläche eines Mutterelements 61 angeordnet, an der eine äußere Umfangskante des Drehsperrelements 75 an einer anderen Endseite an einer ersten verjüngten Fläche 34 des Kolbens 25 anliegt.
Danach, wenn flache Oberflächenabschnitte 36 an einem Ende des Öffnungsabschnitts 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser radial nach innen gebogen werden, werden Wölbungsabschnitte 89 gebildet, die nach innen ragen. In dieser Ausführungsform sind die Wölbungsabschnitte 89 an vier Positionen ausgebildet, um den flachen Oberflächenabschnitten 36 zu entsprechen. Die Wölbungsabschnitte 89 sind jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt, solange die Wölbungsabschnitte 89 an zwei oder mehr Positionen ausgebildet sind. An einer äußeren Umfangsfläche an einer Endseite des Kolbens 25 ist eine geneigte Fläche 29 ausgebildet. Die Dicke des Kolbens 25 an seinem einen Ende ist so eingestellt, dass sie ausreichend gering ist. Daher kann ein Ende des Öffnungsabschnitts 31 des Kolbens 25 mit großem Durchmesser leicht nach innen gebogen werden, um die Wölbungsabschnitte 89 zu bilden. Die Wölbungsabschnitte 89 und der Anschlagabschnitt 83 können die Bewegung des Rotationsstoppelements 75 in axialer Richtung relativ zum Kolben 25 einschränken. Jeder der Wölbungsabschnitte 89 des Öffnungsabschnitts 31 mit großem Durchmesser des Kolbens 25 entspricht einem Fixierabschnitt.
Bei der Scheibenbremse 1 gemäß der in 7 illustrierten Ausführungsform wird, wenn die flachen Oberflächenabschnitte 36 an einem Ende des Öffnungsabschnitts 31 mit großem Durchmesser des Kolbens 25 radial nach innen gebogen werden, eine Vielzahl von Wölbungsabschnitten 89 gebildet. Die Wölbungsabschnitte 89 können die Bewegung des Rotationsstoppelements 75 in axialer Richtung relativ zum Kolben 25 einschränken. Obwohl ein zusätzlicher Montageschritt erforderlich ist, können im Ergebnis die Gesamtherstellungskosten aufgrund des Fehlens des Fixierelements 84 (siehe 1) reduziert werden.
Bei der oben genannten Scheibenbremse 1 nach dieser Ausführungsform sind beispielsweise folgende Aspekte denkbar.
Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Scheibenbremse vorgesehen, die Folgendes umfasst: einen Kolben (25), der eine mit einem Boden versehene zylindrische Form hat und so konfiguriert ist, dass er Bremselemente (2, 3) gegen ein gebremstes Element (D) drückt; ein Schubelement (61), das so konfiguriert ist, dass es den Kolben (25) durch die Drehung eines Drehelements (60), das von einer elektrischen Maschine (48) angetrieben wird, schiebt; ein Drehsperrelement (75), das so konfiguriert ist, dass es die Drehung des Schubelements (61) relativ zum Kolben (25) begrenzt; einen Eingriffsabschnitt (36), der an einer Innenseite des Kolbens (25) ausgebildet ist und so konfiguriert ist, dass er die Drehung des Drehsperrelements (75) einschränkt und das Drehsperrelement (75) durch Eingriff anhält; und einen Fixierabschnitt (84, 89), der so konfiguriert ist, dass er die Bewegung des Drehsperrelements (75) in einer axialen Richtung relativ zum Kolben (25) einschränkt.
Gemäß einem zweiten Aspekt des ersten Aspekts ist der Fixierabschnitt (84, 89) ein vom Kolben (25) getrenntes Fixierelement (84).
Gemäß einem dritten Aspekt wird im zweiten Aspekt das Drehsperrelement (75) in axialer Richtung gegen einen Anschlagabschnitt (83) zwischen dem Drehsperrelement (75) und dem Kolben (25) durch das Fixierelement (84) gedrückt und dort gehalten.
Gemäß einem vierten Aspekt ist im ersten Aspekt der Fixierabschnitt (84, 89) ein Abschnitt (89), der durch Biegen einer inneren Umfangsfläche eines Öffnungsabschnitts (31) des Kolbens (25) in einer radialen Richtung des Kolbens (25) nach innen gebildet wird.
Gemäß einem fünften Aspekt ist in einem der ersten bis vierten Aspekte der Eingriffsabschnitt (36) ein flacher Oberflächenabschnitt (36), der zumindest ein Teil einer inneren Umfangsfläche eines Öffnungsabschnitts (31) des Kolbens (25) ist.
Gemäß einem sechsten Aspekt ist im fünften Aspekt das Drehsperrelement (75) mit dem flachen Oberflächenabschnitt (36) in Eingriff, um die Rotation des Schubelements (61) einzuschränken und eine Bewegung des Schubelements (61) in der axialen Richtung zu ermöglichen.
Gemäß einem siebten Aspekt weist im fünften oder sechsten Aspekt der Fixierabschnitt (84) einen Vorsprungsabschnitt (86) auf, der sich in einer radialen Richtung des Kolbens (25) erstreckt, und der Vorsprungsabschnitt (86) verformt den flachen Oberflächenabschnitt (36) plastisch, um die Bewegung des Drehsperrelement (75) in der axialen Richtung zu begrenzen.
Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und weitere verschiedene Modifikationsbeispiele umfasst. Zum Beispiel sind in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Konfigurationen detailliert beschrieben, um die vorliegende Erfindung klar zu beschreiben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf eine Ausführungsform beschränkt, die alle beschriebenen Konfigurationen umfasst. Ferner kann ein Teil der Konfiguration einer bestimmten Ausführungsform die Konfiguration einer anderen Ausführungsform ersetzen, und die Konfiguration einer anderen Ausführungsform kann auch zur Konfiguration einer bestimmten Ausführungsform hinzugefügt werden. Darüber hinaus kann zu jeder Ausführungsform eine andere Konfiguration hinzugefügt, aus ihr gelöscht oder ein Teil der Konfiguration ersetzt werden.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht eine Priorität, die auf der am 4. Februar 2020 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. JP 2020-017075 beruht. Alle offenbarten Inhalte, einschließlich der Spezifikation, des Umfangs der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung der japanischen Patentanmeldung Nr. JP 2020-017075 , die am 4. Februar 2020 eingereicht wurde, sind hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit enthalten.
Bezugszeichenliste

1: Scheibenbremse,
2: innerer Bremsbelag (Bremselement),
3: äußerer Bremsbelag (Bremselement),
25: Kolben,
31: Öffnungsabschnitt mit großem Durchmesser,
36: flacher Oberflächenabschnitt (Eingriffsabschnitt),
48: Elektromotor (elektrische Maschine),
50: Mechanismus zur Umwandlung von Dreh- in lineare Bewegung,
60: Spindel (Drehelement),
61: Mutterelement (Schubelement),
75: Drehsperrelement,
83: Anschlagabschnitt,
84: Fixierelement,
86: Vorsprungsabschnitt,
89: Wölbungsabschnitt (Fixierabschnitt),
D: Scheibenrotor (gebremstes Element)

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 5898035 B2 [0003]
JP 2020017075 [0058]

Claims

Scheibenbremse, umfassend: einen Kolben, der eine mit einem Boden versehene zylindrische Form hat und so gestaltet ist, dass er Bremselemente gegen ein gebremstes Element drückt; ein Schubelement, das so konfiguriert ist, dass es den Kolben durch die Drehung eines von einer elektrischen Maschine angetriebenen Rotationselements schiebt; ein Drehsperrelement, das so konfiguriert ist, dass es die Drehung des Schubelements relativ zum Kolben einschränkt; einen Eingriffsabschnitt, der an einer Innenseite des Kolbens ausgebildet ist und so konfiguriert ist, dass er die Drehung des Drehsperrelements durch Eingriff einschränkt; und einen Fixierabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er die Bewegung des Drehsperrelements in einer axialen Richtung relativ zum Kolben einschränkt.
Scheibenbremse gemäß Anspruch 1, wobei der Fixierabschnitt ein vom Kolben getrenntes Fixierelement ist.
Scheibenbremse gemäß Anspruch 2, wobei das Drehsperrelement in axialer Richtung gegen einen Anschlagabschnitt zwischen dem Drehsperrelement und dem Kolben durch das Fixierelement gedrückt und gehalten wird.
Scheibenbremse gemäß Anspruch 1, wobei der Fixierabschnitt ein Abschnitt ist, der durch Einwärtsbiegen einer inneren Umfangsfläche eines Öffnungsabschnitts des Kolbens in einer radialen Richtung des Kolbens gebildet wird.
Scheibenbremse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Eingriffsabschnitt ein flacher Oberflächenabschnitt ist, der zumindest ein Teil einer inneren Umfangsfläche eines Öffnungsabschnitts des Kolbens ist.
Scheibenbremse gemäß Anspruch 5, wobei das Drehsperrelement mit dem flachen Oberflächenteil in Eingriff steht, um die Rotation des Schubelements zu begrenzen und eine Bewegung des Schubelements in axialer Richtung zu ermöglichen.
Scheibenbremse gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei der Fixierabschnitt einen vorstehenden Abschnitt aufweist, der sich in einer radialen Richtung des Kolbens erstreckt, und wobei der vorspringende Teil den flachen Oberflächenteil plastisch verformt, um die Bewegung des Drehsperrelements in der axialen Richtung zu begrenzen.