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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG(EN)
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Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr.
10-2021-0010117 , eingereicht beim Koreanischen Patentamt am 25. Januar 2021, deren Offenbarung durch Bezugnahme in diesem Dokument vollständig eingeschlossen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die Offenbarung betrifft eine elektromechanische Bremse, insbesondere eine elektromechanische Bremse zum Abbremsen eines Fahrzeugs mit Hilfe der rotierenden Antriebskraft eines Motors.
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HINTERGRUND
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Fahrzeuge sind im Wesentlichen mit einem Bremssystem zum Durchführen einer Bremsung ausgestattet, und es wurden verschiedene Arten von Bremssystemen für die Sicherheit von Fahrern und Passagieren vorgeschlagen.
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In einem herkömmlichen Bremssystem wurde ein Verfahren des Lieferns eines zum Bremsen erforderliche Hydraulikdrucks über einen mechanisch angeschlossenen Bremskraftverstärker in die Radzylinder, wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt, hauptsächlich verwendet. Als Bremssystem der nächsten Generation wird jedoch ein elektromechanisches Bremssystem entwickelt, das die Bremsabsicht des Fahrers als elektrisches Signal empfängt und auf der Grundlage des elektronischen Signals eine elektronische Vorrichtung, wie einen Motor, betätigt, um die Bremskraft für ein Fahrzeug zu liefern.
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Ein solches elektromechanisches Bremssystem wandelt die Drehkraft eines Motors in eine lineare Bewegung durch den Motor und ein Untersetzungsgetriebe um, um einen Klemmdruck auf eine Bremsscheibe auszuüben und dadurch eine Betriebsbremse und eine Feststell- bzw. Parkbremse eines Fahrzeugs auszuführen.
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Andererseits wird ein Reibbelag einer Bremsbelagplatte, die direkt mit der Bremsscheibe eines Fahrzeugs in Kontakt steht und auf diese drückt, durch die wiederholten Bremsvorgänge des Fahrzeugs allmählich abgeschliffen. Um die Bremsleistung eines Fahrzeugs trotz des Verschleißes eines Reibbelags aufrechtzuerhalten, ist ein Ausgleich bzw. eine Kompensation des Reibbelagverschleißes erforderlich. Die Kompensation des Reibbelagverschleißes führt jedoch dazu, dass die Größe oder die axiale Länge einer Bremsanlage vergrößert wird, so dass sich die Einsatzfähigkeit des Fahrzeugs verschlechtert.
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ABRISS
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Ein Aspekt der Offenbarung ist das Vorsehen einer elektromechanischen Bremse, die in der Lage ist, die Bremsleistung eines Fahrzeugs trotz des Verschleißes eines an einer Bremsbelagplatte befestigten Reibbelags aufrechtzuerhalten und zu verbessern.
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Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das Vorsehen einer elektromechanischen Bremse, die die Anwendbarkeit eines Fahrzeugs durch Verringerung von Größe und Gewicht verbessert und die Raumnutzung des Fahrzeugs fördert.
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Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist das Vorsehen einer elektromechanischen Bremse, die in der Lage ist, den Verschleiß eines Reibbelags mit einer einfachen Struktur leicht zu kompensieren.
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Weitere Aspekte der Offenbarung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt und werden teilweise aus der Beschreibung offensichtlich oder können durch praktische Umsetzung der Offenbarung erfahrbar werden.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Offenbarung umfasst eine elektromechanische Bremse einen Energiewandler mit einer Mutter, die in einem Zylinderteil eines Bremssattelgehäuses vorgesehen ist, das verschiebbar mit einem Träger gekoppelt und ausgebildet ist, sich durch Empfangen einer Antriebskraft von einem Stellantrieb zu drehen, und mit einer Spindel, die mit der Mutter verbunden und ausgebildet ist, sich durch Drehung der Mutter in eine erste Richtung oder eine zweite Richtung vorwärts oder rückwärts zu bewegen; ein Druckelement, das mit einer Vorderseite der Spindel gekoppelt und ausgebildet ist, auf eine Bremsbelagplatte zu drücken; und eine Positionseinstellvorrichtung, die in den Zylinderteil geschraubt ist, derart dass der Energiewandler montiert und konfiguriert ist, eine relative Position des Bremssattelgehäuses als Reaktion auf einen Betrieb des Energiewandlers einzustellen.
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Die Positionseinstellvorrichtung kann einen Übertragungsteil umfassen, der zwischen dem Energiewandler und dem Zylinderteil vorgesehen ist; ein erstes Schraubengewinde, das auf einer äußeren Umfangsfläche des Übertragungsteils ausgebildet ist; ein zweites Schraubengewinde, das auf einer inneren Umfangsfläche des Zylinderteils ausgebildet ist und mit dem ersten Schraubengewinde im Eingriff ist; und eine Einstellvorrichtung, die ausgebildet ist, den Übertragungsteil durch Drehen der Mutter in der ersten Richtung oder der zweiten Richtung zu drehen, um eine relative Position des Bremssattelgehäuses in Bezug auf den Übertragungsteil nach hinten oder vorne zu bewegen.
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Der Übertragungsteil kann in einer hohlzylindrischen Form vorgesehen sein, um eine Außenseite der Mutter zu umgeben und um einen vorbestimmten Abstand von der Mutter entfernt zu sein.
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Die Einstellvorrichtung kann einen ersten Vorsprung umfassen, der aus der Mutter herausragt, und einen zweiten Vorsprung, der so geformt ist, dass er aus dem Übertragungsteil herausragt, und der ausgebildet ist, die relative Position des Bremssattelgehäuses nach hinten zu bewegen, wenn sich die Mutter in die erste Richtung dreht, indem er von dem ersten Vorsprung erfasst wird, um die Drehung der Mutter und des Übertragungsteils in die erste Richtung zu bewirken.
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Ein erster Winkel zwischen dem ersten Vorsprung und dem zweiten Vorsprung in einem Bremslösezustand eines Fahrzeugs kann größer sein als ein zweiter Winkel, bei dem sich der erste Vorsprung aus dem Bremslösezustand des Fahrzeugs in einen Bremszustand eines Fahrzeugs dreht.
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Der erste Vorsprung kann so geformt sein, dass er von einer äußeren Umfangsfläche der Mutter hervorsteht, um von einer inneren Umfangsfläche des Übertragungsteils beabstandet zu sein, und der zweite Vorsprung ist so geformt, dass er von der inneren Umfangsfläche des Übertragungsteils hervorsteht, um von der äußeren Umfangsfläche der Mutter beabstandet zu sein.
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Die elektromechanische Bremse kann ferner eine elektronische Steuereinheit (ECU) umfassen, die konfiguriert ist, den Betrieb des Stellantriebs zu steuern; und einen Detektor, der eingerichtet ist, die Feststellkraft zwischen der Belagplatte und der Scheibe, die sich zusammen mit einem Rad eines Fahrzeugs dreht, zu messen.
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Das Druckelement kann auf die Vorderseite der Spindel gepresst oder geschraubt sein, um sich zusammen mit der Spindel zu bewegen.
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Das Druckelement kann mit einer Verdrehsicherung versehen sein, so dass seine Drehung eingeschränkt wird, wobei die Verdrehsicherung eine Verdrehsicherungsnut oder einen Verdrehsicherungsvorsprung umfassen kann, die bzw. der in einer der Bremsbelagplatte zugewandten Vorderseite des Druckelements ausgebildet ist, sowie einen Drehverhinderungsvorsprung oder - nut, der bzw. die auf einer dem Druckelement zugewandten Rückseite der Belagplatte ausgebildet ist, wobei der Drehverhinderungsvorsprung oder -nut mit der Verdrehsicherungsnut oder dem Verdrehsicherungsvorsprung zusammenpasst.
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Die elektromechanische Bremse kann außerdem eine Manschette bzw. einen Balg enthalten, die bzw. der das Eindringen von Fremdkörpern in den Zylinderteil des Bremssattelgehäuses verhindert.
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Figurenliste
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Diese und/oder andere Aspekte der Offenbarung werden anhand der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele offensichtlich und lassen sich leichter nachvollziehen, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden, wobei:
- 1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine elektromechanische Bremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung zeigt.
- 2 eine seitliche Querschnittsansicht ist, die eine elektromechanische Bremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung zeigt.
- 3 eine vergrößerte seitliche Querschnittsansicht ist, die einen Hauptteil einer elektromechanischen Bremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung zeigt.
- 4 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die einen Hauptteil einer elektromechanischen Bremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung zeigt.
- 5 eine Querschnittsansicht entlang der A-A'-Richtung von 3 ist und die Positionen des ersten und zweiten Vorsprungs in einem Vorbremszustand des Fahrzeugs oder in einem Bremslösezustand des Fahrzeugs zeigt.
- 6 eine seitliche Querschnittsansicht ist, die den Betrieb einer elektromechanischen Bremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung in einem Bremszustand eines Fahrzeugs zeigt.
- 7 eine Querschnittsansicht entlang der B-B'-Richtung von 6 und zeigt die Positionen des ersten und zweiten Vorsprungs in einem Bremszustand des Fahrzeugs.
- 8 eine seitliche Querschnittsansicht ist, die den Betrieb einer elektromechanischen Bremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung zeigt, um den Verschleiß eines Reibbelags zu kompensieren.
- 9 eine Querschnittsansicht entlang der C-C'-Richtung von 8 Ist und die Positionen des ersten und zweiten Vorsprungs zeigt.
- 10 eine seitliche Querschnittsansicht ist, die den Betrieb einer elektromechanischen Bremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung in einem Bremslösezustand eines Fahrzeugs nach dem Verschleißausgleich eines Reibbelags zeigt.
- 11 eine Querschnittsansicht ist, die entlang der D-D'-Richtung von 10 aufgenommen wurde und die Positionen des ersten und des zweiten Vorsprungs in einem Bremslösezustand eines Fahrzeugs nach Kompensation der Abnutzung eines Reibbelags zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nachfolgend werden die Ausführungsbeispiele der Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Die in der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendeten Begriffe sollten nicht als auf allgemeine und wörterbuchmäßige Bedeutungen beschränkt ausgelegt werden, sondern auf der Grundlage der Bedeutungen und Konzepte, die den technischen Aspekten der Offenbarung entsprechen, auf der Grundlage des Prinzips, dass es dem Erfinder erlaubt ist, Begriffe zur bestmöglichen Erklärung angemessen zu definieren, interpretiert werden. Daher ist die hier vorgeschlagene Beschreibung nur ein vorteilhaftes Beispiel zum Zweck der Veranschaulichung und soll den Umfang der Offenbarung nicht einschränken, so dass andere Äquivalente und Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen.
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine elektromechanische Bremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung zeigt, und 2 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die eine elektromechanische Bremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung zeigt.
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Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 kann eine elektromechanische Bremse 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung einen Träger 10, in dem ein Paar von Bremsbelagplatten 11 und 12 installiert sind, um eine Scheibe (nicht dargestellt) zu drücken, die sich zusammen mit den Rädern des Fahrzeugs dreht, ein Bremssattelgehäuse 20, das verschiebbar auf dem Träger 10 installiert ist, um das Paar von Bremsbelagplatten 11 und 12 zu betätigen, einen Stellantrieb 130, der eine Antriebskraft zum Bewegen des Paars von Bremsbelagplatten 11 und 12 erzeugt und liefert, und einen Energiewandler 110, der eine Drehantriebskraft empfängt, die von dem Stellantrieb 130 geliefert wird, und die Drehantriebskraft in eine lineare Bewegung umwandelt, um eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Paars von Bremsbelagplatten 11 und 12 zu realisieren, umfassen, ein Druckelement 120, das mit einer Spindel 115 des Energiewandlers 110 gekoppelt ist, um die Belagplatte 11 zu drücken, eine Positionseinstellvorrichtung 140, die den Verschleiß von Reibbelägen 13, die an dem Paar von Belagplatten 11 und 12 befestigt sind, kompensiert, indem sie eine Position des Bremssattelgehäuses 20 in Bezug auf den Energiewandler 110 einstellt, eine Steuereinheit 150, die die Haftkraft zwischen der Scheibe und dem Paar von Belagplatten 11 und 12 oder die Feststellkraft des Paars von Belagplatten 11 und 12 misst, und eine elektronische Steuereinheit (ECU) (nicht dargestellt), die einen Betrieb des Stellantriebs auf der Grundlage von Informationen steuert, die von der Steuereinheit 150 geliefert werden.
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Das Paar Belagplatten 11 und 12 ist mit dem Reibungsbelag 13 versehen, der jeweils an einer Innenfläche befestigt ist. Das Paar von Belagplatten 11 und 12 umfasst die innere Belagplatte 11, die so angeordnet ist, dass sie das Druckelement 120 berührt, und die äußere Belagplatte 12, die so angeordnet ist, dass sie einen Fingerteil 22 des Bremssattelgehäuses 20 berührt, der später beschrieben wird, und die verschiebbar auf dem Träger 10 angebracht ist. Mit anderen Worten, die beiden Belagplatten 11 und 12 sind auf dem an dem Fahrzeugkörper befestigten Träger 10 installiert und bewegen sich nach vorne und hinten zu beiden Seiten der Scheibe, um einen Bremsvorgang durchzuführen.
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Das Bremssattelgehäuse 20 umfasst den Fingerteil 22, der an einer Vorderseite (linke Seite mit Bezug auf 2) nach unten gebogen ist, um die äußere Bremsbelagplatte 12 zu betätigen, und einen Zylinderteil 25, der den Energiewandler 110 und die Positionseinstellvorrichtung 140 enthält. Das Bremssattelgehäuse 20 ist über den Führungsstab 21 gleitend am Träger 10 befestigt. Der Zylinderteil 25 und der Fingerteil 22 sind einstückig ausgebildet. Das Bremssattelgehäuse 20 gleitet vom Träger 10 und bewegt sich durch die Reaktionskraft, die durch das Drücken der inneren Bremsbelagplatte 11 beim Bremsen des Fahrzeugs verursacht wird, zur Scheibenseite. Außerdem kann sich die äußere Bremsbelagplatte 12 durch den Fingerteil 22 entsprechend der Bewegung des Bremssattelgehäuses 20 der Scheibenseite annähern, wodurch die Scheibe gedrückt wird.
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Andererseits hat der Zylinderteil 25 eine hohle Form, durch die seine Vorder- und Rückseite durchdrungen werden. An einer inneren Umfangsfläche des Zylinderteils 25 kann ein zweites Gewinde 142 ausgebildet sein, das in ein erstes Gewinde 141 eingreift, das in einem Übertragungsteil 143 der später zu beschreibenden Positionseinstellvorrichtung 140 ausgebildet ist. Die Struktur, in der der Übertragungsteil 143 mit dem Zylinderteil 25 verschraubt ist, wird weiter unten noch einmal beschrieben.
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3 und 4 sind eine vergrößerte seitliche Querschnittsansicht und eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Hauptteil der elektromechanischen Bremse 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung zeigen. Wie in den 1 bis 4 dargestellt, befindet sich der Energiewandler 110 im Inneren des Zylinderteils und kann an dem später zu beschreibenden Übertragungsteil 143 der Positionseinstellvorrichtung 140 angebracht werden. Darüber hinaus kann der Energiewandler 110 über den Stellantrieb 130 mit Energie versorgt werden, um die innere Belagplatte 11 gegen die Scheibe zu drücken. Der Energiewandler 110 kann die Positionseinstellvorrichtung 140 betätigen, um eine relative Position des Bremssattelgehäuses 20 in Bezug auf den Übertragungsteil 143 einzustellen, und seine Funktionsweise wird weiter unten beschrieben.
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Der Energiewandler 110 kann eine Mutter 111, die sich durch Aufnahme einer Antriebskraft von dem Stellantrieb 130 dreht, eine Spindel 115, die innerhalb der Positionseinstellvorrichtung 140 angeordnet ist, die mit dem später zu beschreibenden Zylinderteil 25 verschraubt ist, und die mit der Mutter 111 verschraubt ist, um sich durch die Drehung der Mutter 111 in einer ersten Richtung vorwärts zu bewegen oder sich durch die Drehung der Mutter 111 in einer zweiten Richtung rückwärts zu bewegen, und eine Vielzahl von Kugeln (nicht dargestellt), die zwischen der Mutter 111 und der Spindel 115 angeordnet sind, umfassen. Der Energiewandler 110 kann als Kugelumlaufspindel zur Umwandlung einer Drehbewegung der Mutter 111 in eine lineare Bewegung vorgesehen sein.
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Die Drehung in der ersten Richtung der Mutter 111, die im Folgenden beschrieben wird, bezieht sich auf eine Drehrichtung, in der die Spindel 115 durch die Drehung der Mutter 111 vorgeschoben wird (linke Seite mit Bezug auf 2), und die Drehung in der zweiten Richtung der Mutter 111 bezieht sich auf eine Drehrichtung, in der die Spindel 115 durch die Drehung der Mutter 111 als eine Drehung in der entgegengesetzten Richtung zur ersten Richtung zurückgezogen wird (rechte Seite mit Bezug auf 2).
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Die Mutter 111 kann eine zylindrische Form haben, bei der eine Seite geöffnet ist, so dass die Spindel 115 darin eingesetzt werden kann und ein Aufnahmeraum darin gebildet wird. Außerdem kann an einer inneren Umfangsfläche der Mutter 111 ein Innengewinde 112 zur Verbindung mit der Spindel 115 ausgebildet sein. Die Spindel 115 ist in eine Seite (eine Vorderseite, die in den Zeichnungen die linke Seite ist) der Mutter 111 eingesetzt, und die andere Seite (eine Rückseite, die in den Zeichnungen die rechte Seite ist) der Mutter 111 ist mit dem Stellantrieb 130 verbunden, um die Antriebskraft aufzunehmen. Die andere Seite der Mutter 111 kann beispielsweise mit einer Ausgangswelle 135 verbunden sein, die vom Stellantrieb 130 in einer Keilverzahnungsweise abgeht.
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Die Spindel 115 hat eine vorgegebene Länge, und an ihrer Außenumfangsfläche kann ein Außengewinde 116 ausgebildet sein, das über Kugeln (nicht dargestellt) mit dem Innengewinde 112 der Mutter 111 in Eingriff steht. Dementsprechend kann sich die Spindel 115 entsprechend der Drehung der Mutter 111 in der ersten oder zweiten Richtung vorwärts oder rückwärts bewegen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Spindel 115 in einem Zustand, in dem die Drehung eingeschränkt ist, um eine lineare Bewegung entsprechend der Drehung in der ersten Richtung oder in der zweiten Richtung der Mutter 111 durchzuführen. Die Drehung der Spindel 115 kann durch das Druckelement 120 verhindert werden.
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Das Druckelement 120 ist mit der Vorderseite der Spindel 115 verbunden. Wie in den Zeichnungen dargestellt, kann das Druckelement 120 einen Presspassungsansatz 127 aufweisen, der in eine Presspassungsnut 117, die in der Vorderseite der Spindel 115 ausgebildet ist, eingepresst ist. An der Vorderseite des Druckelements 120 ist eine Drehverhinderungsnut 124 ausgebildet, die mit einem Verdrehsicherungsvorsprung 14 übereinstimmt, so dass der aus der inneren Belagplatte 11 herausragende Verdrehsicherungsvorsprung 14 eingeführt und eingefangen wird. Da die Drehung des Druckelements 120 durch die innere Belagplatte 11 eingeschränkt wird, ist auch die Drehung der Spindel 115 eingeschränkt.
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Andererseits ist das Druckelement 120, wie oben beschrieben, als mit der Spindel 115 verpresst dargestellt und beschrieben, aber nicht darauf beschränkt. Das Druckelement 120 und die Spindel 115 sind in einer Keilverzahnungsweise miteinander verbunden, oder das Druckelement 120 kann an der Vorderseite der Spindel 115 befestigt sein, wie durch Verschrauben.
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Darüber hinaus wurde als Beispiel für eine Verdrehsicherungsstruktur die Struktur gezeigt und beschrieben, dass die Drehverhinderungsnut 124 in der Vorderseite des Druckelements 120 und der Verdrehsicherungsvorsprung 14 in der inneren Belagplatte 11 ausgebildet ist, ist aber nicht darauf beschränkt. Alternativ kann die Drehverhinderungsnut 124 in der inneren Belagplatte 11 und der Verdrehsicherungsvorsprung 14 in der Vorderseite des Druckelements 120 ausgebildet sein.
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Der Stellantrieb 130 kann einen Motor 132 und eine Untersetzungsvorrichtung 134 mit einer Mehrzahl von Untersetzungszahnrädern umfassen und kann von einer im Fahrzeug installierten Energieversorgungsvorrichtung mit Energie versorgt werden, um eine Antriebskraft zu erzeugen und zu liefern. Der Stellantrieb 130 kann mit dem anderen Ende der Mutter 111 verbunden sein, um die erzeugte Antriebskraft über die Ausgangswelle 135 der Untersetzungsvorrichtung 134 als Drehbewegung auf die Mutter 111 zu übertragen. Der Stellantrieb 130 kann außerhalb des Bremssattelgehäuses 20 oder im Fahrzeug installiert sein, und die Untersetzungsvorrichtung 134 kann die der Mutter 111 zuzuführende Leistung des Motors 132 durch Anwendung verschiedener Strukturen, wie eines Planetengetriebes oder einer Schneckenstruktur, reduzieren.
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Die Positionseinstellvorrichtung 140 gleicht die Abnutzung des Reibbelags 13 aus, indem sie die relative Position des Bremssattelgehäuses 20 in Bezug auf den Übertragungsteil 143 einstellt, und ist im Zylinderteil vorgesehen, so dass der Energiewandler 110 montiert ist.
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Die Positionseinstellvorrichtung 140 kann den Übertragungsteil 143, der zwischen dem Energiewandler 110 und dem Zylinderteil 25 vorgesehen ist, das erste Schraubengewinde 141, das an der äußeren Umfangsfläche des Übertragungsteils 143 ausgebildet ist, das zweite Schraubengewinde 142, das an der Innenfläche des Zylinderteils 25 ausgebildet ist und mit dem ersten Schraubengewinde 141 im Eingriff ist, und eine Einstellvorrichtung 145 zum Vorwärts- oder Rückwärtsbewegen des Übertragungsteils 143 durch Drehen des Übertragungsteils 143 in die erste Richtung oder die zweite Richtung durch die Drehung der Mutter 111 umfassen. Zu diesem Zeitpunkt entspricht die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Übertragungsteils 143 der Bewegung des Bremssattelgehäuses 20, da sich der mit dem Übertragungsteil verschraubte Zylinderteil 25 linear bewegt, wenn der Übertragungsteil 143 durch die Mutter 111 gedreht wird. Mit anderen Worten kann sich, da das Bremssattelgehäuse 20 in einem Zustand, in dem seine Drehung eingeschränkt ist, gleitend auf dem Träger 10 angebracht ist, der einstückig mit dem Bremssattelgehäuse 20 ausgebildete Zylinderteil 25 linear bewegen, was dazu führt, dass die relative Position des Bremssattelgehäuses 20 eingestellt wird.
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Eine erste Drehrichtung des Übertragungsteils 143, die im Folgenden beschrieben wird, ist die gleiche Drehrichtung wie die oben beschriebene erste Drehrichtung der Mutter 111 und bezieht sich auf eine Drehrichtung, in der sich der Übertragungsteil 143 vom Zylinderteil aus vorwärts bewegt, das Bremssattelgehäuse 20 aber im Wesentlichen zurückgezogen wird.
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Darüber hinaus ist eine zweite Drehrichtung des Übertragungsteils 143 die gleiche Drehrichtung wie die zweite Drehrichtung der Mutter 111, die oben als eine der ersten Richtung entgegengesetzte Drehung beschrieben wurde, und bezieht sich auf eine Drehrichtung, in der sich der Übertragungsteil 143 vom Zylinderteil aus nach hinten bewegt, aber das Bremssattelgehäuse 20 im Wesentlichen nach vorne bewegt wird.
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Der Übertragungsteil 143 hat eine hohlzylindrische Form und umgibt eine Außenseite der Mutter 111 mit einem vorbestimmten Abstand, und das erste Schraubengewinde 141 ist an der äußeren Umfangsfläche davon ausgebildet. Der Übertragungsteil 143 kann sich zusammen mit der Mutter 111 drehen, wenn die Mutter 111 durch die später zu beschreibende Einstellvorrichtung 145 gedreht wird. Mit anderen Worten, ist das erste Gewinde 141 des Übertragungsteils 143 mit dem zweiten Gewinde 142 des Zylinderteils 25 verschraubt, und das den Zylinderteil 25 bildende Bremssattelgehäuse 20 ist mit dem an dem Fahrzeugkörper befestigten Träger 10 gekoppelt, so dass dessen Drehung eingeschränkt ist. Dementsprechend bewegt sich das Bremssattelgehäuse 20 linear vom Übertragungsteil 143 weg, wenn sich das Übertragungsteil 143 dreht.
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Die Einstellvorrichtung 145 kann eine Drehung des Übertragungsteils 143 durch die Mutter 111 bewirken, um die relative Position des Bremssattelgehäuses 20 in Bezug auf den Übertragungsteil 143 vor- oder zurückzustellen. Die Einstellvorrichtung 145 kann einen ersten Vorsprung 146, der aus der Mutter 111 herausragt, und einen zweiten Vorsprung 147, der aus dem Übertragungsteil 143 herausragt, umfassen. Während der Drehung der Mutter 111 in die erste Richtung wird der zweite Vorsprung 147 von dem ersten Vorsprung 146 erfasst, um die Drehung der Mutter 111 und des Übertragungsteils 143 in die erste Richtung zu bewirken, so dass die relative Position des Bremssattelgehäuses 20 zurückgezogen wird.
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Genauer gesagt kann der erste Vorsprung 146, wie in den 2 bis 5 dargestellt, an einer äußeren Umfangsfläche der Mutter 111 ausgebildet sein. Darüber hinaus kann der erste Vorsprung 146 so geformt sein, dass er aus der äußeren Umfangsfläche der Mutter 111 herausragt und von einer inneren Umfangsfläche des Übertragungsteils 143 beabstandet ist.
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Der zweite Vorsprung 147 kann an der inneren Umfangsfläche des Übertragungsteils 143 ausgebildet sein. Darüber hinaus kann der zweite Vorsprung 147 so geformt sein, dass er aus der inneren Umfangsfläche des Übertragungsteils 143 herausragt und von der äußeren Umfangsfläche der Mutter 111 beabstandet ist.
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Der erste und zweite Vorsprung 146 und 147 sind an Positionen ausgebildet, die einander entsprechen, so dass der erste und zweite Vorsprung 146 und 147 so vorgesehen werden können, dass sie ineinandergreifen, wenn sich die Mutter 111 in die erste Richtung oder die zweite Richtung dreht.
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Der erste und zweite Vorsprung 146 und 147 können so geformt sein, dass sie in einem Winkel voneinander beabstandet in einem Vorbremszustand des Fahrzeugs oder in einem Bremslösezustand des Fahrzeugs hervorstehen.
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Insbesondere ist ein Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Vorsprung 146 und 147 (im Folgenden als erster Winkel θ1 bezeichnet) im Vorbremszustand des Fahrzeugs oder im Bremslösezustand des Fahrzeugs so vorgesehen, dass er größer ist als ein Drehwinkel des ersten Vorsprungs 146 (siehe 7, im Folgenden als zweiter Winkel θ2 bezeichnet) vom Bremslösezustand zum Bremszustand des Fahrzeugs. Wenn der zweite Winkel θ2 größer ist als der erste Winkel θ1, wird der zweite Vorsprung 147 von dem ersten Vorsprung 146 erfasst, um die Drehung der Mutter 111 und des Übertragungsteils 143 in der ersten Richtung während einer allgemeinen Fahrzeugbremsung zu erzeugen. Infolgedessen bewegt sich das Bremssattelgehäuse 20 vom Übertragungsteil 143 zurück und der Fingerteil 22 bewegt sich in Richtung der äußeren Bremsbelagplatte 12. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet auch der Energiewandler 110 zusammen, so dass die Feststellkraft zwischen dem Druckelement 120 und der inneren Bremsbelagplatte 11 schnell erhöht wird, so dass die Bremskraft des Fahrzeugs größer ist als die vom Fahrer geforderte Bremskraft. Außerdem kann ein Luftwiderstand auftreten, der die Fahrstabilität des Fahrzeugs und die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs beeinträchtigen kann. indem der erste Winkel θ1 größer als der zweite Winkel θ2 ist, kann verhindert werden, dass sich der erste und zweite Vorsprung 146 und 147 bei einer allgemeinen Fahrzeugbremsung berühren, und somit kann die relative Position des Bremssattelgehäuses 20 in Bezug auf den Übertragungsteil 143 konstant beibehalten werden, und die Bremsfähigkeit und Fahrstabilität des Fahrers kann gefördert werden.
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Wie in den 2 und 3 dargestellt, ist der Detektor 150 zur Messung der Haftkraft oder Festellkraft zwischen der Scheibe und dem Reibbelag 13 vorgesehen. Der Detektor 150 kann als Kraftsensor vorgesehen werden, der eine Belastung der Spindel 115 oder des Stellantriebs 130 erfasst, um die Befestigungskraft zwischen der Scheibe und dem Reibbelag 13 zu messen, ist aber nicht darauf beschränkt. Der Detektor 150 kann die gemessenen Feststellkraftinformationen des Reibbelags 13 an die ECU übertragen, und die ECU kann einen Verschleiß oder einen Widerstand des Reibbelags 13 basierend auf den gemessenen Feststellkraftinformationen durch den Detektor 150 bestimmen. Der Detektor 150 ist hier so dargestellt, dass er sich innerhalb der Vorderseite des Druckelements 120 befindet, ist aber nicht darauf beschränkt. Der Detektor kann beispielsweise im Energiewandler 110 oder im Stellantrieb 130 vorgesehen sein, der die Reaktionskraft aufnimmt, wenn die Belagplatten 11 und 12 gedrückt werden.
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Andererseits bezieht sich die nicht näher erläuterte Kennziffer 30 auf einen Balg. Der Balg 30 verhindert, dass Fremdkörper in den Zylinderteil 25 des Bremssattelgehäuses 20 eindringen können. Wie in den Zeichnungen dargestellt, kann der Balg 30 mit einem Ende an der Rückseite des Zylinderteils 25 und mit dem anderen Ende am Stellantrieb 130 angebracht sein. Der Balg 30 hat eine gewellte Form, um dehnbar zu sein, und kann aus einem Gummimaterial bestehen, um elastisch zu sein. Dementsprechend dehnt sich der Balg 30 aus oder zieht sich zusammen, wenn die relative Position des Bremssattelgehäuses 20 eingestellt wird, und die Funktion, das Eindringen von Fremdkörpern zu verhindern, kann reibungslos ausgeführt werden.
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Obwohl der Faltenbalg 30 so dargestellt ist, dass er nur Fremdkörper zwischen dem Zylinderteil 25 und dem Stellantrieb 130 blockiert, ist er nicht darauf beschränkt, und ein Faltenbalg kann zusätzlich so installiert werden, dass ein Ende davon am Druckelement 120 und das andere Ende davon an der Vorderseite des Zylinderteils 25 installiert ist.
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Nachfolgend werden Betriebszustände beim Bremsen und beim Lösen der Bremse mit der oben beschriebenen elektromechanischen Bremse 100 und ein Modus zur Kompensation des Verschleißes des Reibbelags 13 beschrieben.
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6 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die den Betrieb der elektromechanischen Bremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung im Bremszustand des Fahrzeugs veranschaulicht, und 7 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der B-B'-Richtung von 2 aufgenommen wurde und die Positionen der ersten und zweiten Vorsprünge im Bremszustand des Fahrzeugs veranschaulicht.
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2, 3 und 5 bis 7: Wenn der Fahrer ein Bremspedal (nicht dargestellt) betätigt, um das Fahrzeug abzubremsen, wandelt ein Pedalwegsensor (nicht dargestellt) die Bremsabsicht des Fahrers in ein elektrisches Signal um und überträgt das Signal an die ECU. Die Steuereinheit steuert den Betrieb des Stellantriebs 130, so dass die Scheibe und das Paar Bremsbelagplatten 11 und 12 in engem Kontakt stehen, um die Bremsung des Fahrzeugs durchzuführen. Mit anderen Worten, kann die elektromechanische Bremse gemäß der Offenbarung aus dem in den 2, 3 und 5 gezeigten Bremslösezustand (oder Vorbremszustand) in den in den 6 und 7 gezeigten Bremszustand übergehen.
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Insbesondere dreht sich die Mutter 111 während des Bremsens des Fahrzeugs durch die Betätigung des Stellantriebs 130 in die erste Richtung, und während sich die Spindel 115 als Reaktion auf die Drehung der Mutter 111 in die erste Richtung vorwärts bewegt, bewegt sich auch das Druckelement 120 in Richtung der inneren Belagplatte 11 vor. Wenn sich der auf der inneren Belagplatte 11 montierte Reibbelag 13 der Scheibe nähert und eng anliegt, wird eine Feststellkraft erzeugt. Außerdem nähert sich die äußere Bremsbelagplatte 12 durch die Reaktionskraft, die durch das Drücken der inneren Bremsbelagplatte 11 erzeugt wird, wenn das Bremssattelgehäuse 20 vom Träger 10 zur Scheibenseite geschoben wird, der Scheibe durch den Fingerteil 22 und drückt auf die Scheibe, wodurch die Bremsung des Fahrzeugs erfolgt.
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Zu diesem Zeitpunkt dreht sich der erste Vorsprung 146, der an der Mutter 111 vorgesehen ist, um den zweiten Winkel θ aus dem Bremslösezustand des Fahrzeugs in den Bremszustand des Fahrzeugs gemäß der ersten Drehrichtung der Mutter 111. Da jedoch der erste Winkel θ1 zwischen den ersten und zweiten Vorsprüngen 146 und 147 des Übertragungsteils 143 im Zustand der Bremslösung des Fahrzeugs größer ist als der zweite Winkel θ, berühren sich die ersten und zweiten Vorsprünge 146 und 147 in einer allgemeinen Bremssituation nicht. Dadurch kann die relative Position des Bremssattelgehäuses 20 in Bezug auf den Übertragungsteil 143 ständig gehalten werden.
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Wenn das Bremssattelgehäuse 20 durch die Reaktionskraft entsprechend dem Bremsvorgang gleitet, können sich außerdem der mit dem Zylinderteil 25 verschraubte Übertragungsteil 143 und der Stellantrieb 130 gemeinsam bewegen. Da sich der Energiewandler 110 zu diesem Zeitpunkt in einem vom Übertragungsteil 143 beabstandeten Zustand befindet, wird der Energiewandler 110 von der Bewegung des Übertragungsteils 143 nicht beeinflusst, wodurch ein mit dem Stellantrieb 130 verbundener Zustand beibehalten wird.
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Während der Bremslösung des Fahrzeugs kann das Fahrzeug von dem in den 6 und 7 dargestellten Bremszustand in den in den 2, 3 und 5 dargestellten Bremslösezustand übergehen. Insbesondere dreht sich die Mutter 111 durch die Betätigung des Stellantriebs 130 in die zweite Richtung, und wenn die Spindel 115 durch die Drehung der Mutter 111 in die zweite Richtung zurückgezogen wird, wird das Druckelement 120 ebenfalls beabstandet und gemeinsam von der inneren Belagplatte 11 zurückgezogen. Da auch das Bremssattelgehäuse 20 in seine ursprüngliche Position zurückgeführt wird, werden die auf den beiden Belagplatten 11 und 12 montierten Reibbeläge 13 von der Scheibe beabstandet, wodurch die Bremsung des Fahrzeugs gelöst werden kann. Der erste Vorsprung 146 an der Mutter 111 kehrt entsprechend der zweiten Drehrichtung der Mutter 111 in seine ursprüngliche Position zurück.
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Um die Bremsleistung des Fahrzeugs trotz des Verschleißes des Reibbelags 13 aufrechtzuerhalten, wird im Folgenden ein Modus beschrieben, in dem die elektromechanische Bremse 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Offenbarung den Verschleiß des Reibbelags 13 kompensiert.
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8 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die den Betrieb einer elektromechanischen Bremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung zeigt, um den Verschleiß des Reibbelags zu kompensieren, und 9 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der C-C'-Richtung der 8 aufgenommen wurde und die Positionen des ersten und zweiten Vorsprungs zeigt.
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Unter Bezugnahme auf die 8 und 9 bestimmt die ECU (nicht dargestellt) als Reaktion darauf, dass die vom Detektor 150 in einem allgemeinen Bremsbetriebszustand gemessene Klemmkraft oder Festellkraft zwischen der Scheibe und den Belagplatten 11 und 12 kleiner ist als ein vorbestimmter Wert in einem normalen Bereich, dass Verschleiß am Reibbelag 13 vorliegt, um in einen Modus zum Ausgleich des Verschleißes einzutreten.
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Wenn beispielsweise festgestellt wird, dass der Reibbelag 13 abgenutzt ist, dreht die ECU die Mutter 111 in die erste Richtung, indem sie den Betrieb des Stellantriebs 130 steuert, um in einen Verschleißkompensationsmodus zu gelangen. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt die ECU eine zusätzliche Drehung in die erste Richtung (mehr als der erste Winkel θ1 in 5), die größer ist als die Drehung der Mutter 111 in die erste Richtung im allgemeinen Bremszustand (siehe den zweiten Winkel θ2 in 7). Infolgedessen dreht sich der erste Vorsprung 146 an der Mutter 111 in Kontakt mit dem zweiten Vorsprung 147 am Übertragungsteil 143. Da der zweite Vorsprung 147 vom ersten Vorsprung 146 erfasst wird, um sich gemeinsam in die erste Richtung zu drehen, drehen sich die Mutter 111 und der Übertragungsteil 143 ebenfalls in die erste Richtung. Die relative Position des Zylinderteils 25 in Bezug auf den Übertragungsteil 143 kann durch die Drehung der Mutter 111 und des Übertragungsteils 143 in die erste Richtung zurückgezogen werden. Mit anderen Worten, wenn sich die relative Position des Bremssattelgehäuses 20 in Bezug auf den Übertragungsteil 143 nach hinten bewegt, bewegt sich zugleich die äußere Bremsbelagplatte 12 zur Scheibenseite hin und gleicht so den Verschleiß des Reibbelags 13 aus.
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Nach Beendigung des Modus zum Ausgleich des Verschleißes des Reibbelags 13 kehrt die elektromechanische Bremse 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Offenbarung in den Bremslösezustand des Fahrzeugs oder in den Vorbremszustand des Fahrzeugs zurück.
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10 ist eine seitliche Querschnittsansicht, die den Betrieb der elektromechanischen Bremse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung im Bremslösezustand des Fahrzeugs nach Kompensation des Verschleißes der Reibbeläge veranschaulicht, und 11 ist eine Querschnittsansicht entlang der D-D'-Richtung von 10 und stellt die Positionen der ersten und zweiten Vorsprünge im Bremslösezustand des Fahrzeugs nach Kompensation des Verschleißes des Reibbelags dar.
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Wie in den 10 und 11 gezeigt, erzeugt die ECU nach dem Ausgleich bzw. der Kompensation des Verschleißes des Reibbelags 13 die zweite Drehrichtung der Mutter 111 durch Steuerung des Betriebs des Stellantriebs 130. Konkret dreht der Stellantrieb 130 die Mutter 111 in die zweite Richtung, um den Bremslösezustand des Fahrzeugs wiederherzustellen. Mit anderen Worten kann die ECU die Mutter 111 in die zweite Richtung drehen, so dass der erste Vorsprung 146 der Mutter 111 den ersten Winkel θ1 mit dem zweiten Vorsprung 147 beibehält.
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Dementsprechend kann die Spindel 115, die nach der Durchführung des Verschleißkompensationsmodus des Reibbelags 13 in ihre ursprüngliche Position zurückgebracht wird, die Bremsung durchführen, wenn die Bremsung des Fahrzeugs wieder gemäß dem ersten Vorsprung 146 der Mutter 111 durchgeführt wird, der sich um den zweiten Winkel θ2 dreht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Bremsvorgang durchgeführt, während die Abnutzung des Reibbelags 13 ausgeglichen wird, so dass die Bremsung des Fahrzeugs stabil durchgeführt werden kann.
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Andererseits kann die Mutter 111 nach dem Verschleißausgleich in den Zustand vor der Bremsung des Fahrzeugs zurückversetzt werden. Mit anderen Worten erfolgt die zusätzliche Drehung der Mutter 111 in die erste Richtung im Verschleißkompensationsmodus, aber die ECU kann die Spindel 115 in ihre ursprüngliche Position zurückbringen, indem sie die Mutter 111 in die zweite Richtung um einen Betrag dreht, der dem der zusätzlichen Drehung in die erste Richtung entspricht, die im Verschleißkompensationsmodus erzeugt wird.
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Wie aus den obigen Ausführungen ersichtlich ist, kann die elektromechanische Bremse gemäß den Ausführungsbeispielen der Offenbarung die Bremsleistung des Fahrzeugs trotz des Verschleißes des an der Bremsbelagplatte befestigten Reibbelags aufrechterhalten und verbessern.
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Darüber hinaus kann die elektromechanische Bremse gemäß den Ausführungsbeispielen der Offenbarung die Anwendbarkeit des Fahrzeugs durch Verringerung von Größe und Gewicht verbessern und die Raumnutzung des Fahrzeugs fördern.
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Darüber hinaus kann die elektromechanische Bremse gemäß den Ausführungsbeispielen der Offenbarung den Verschleiß des Reibbelags mit einer einfachen Struktur leicht ausgleichen.
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Wie oben beschrieben, sind die beispielhaften Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung bisher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden. Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die vorliegende Offenbarung auch in anderen Formen als den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsbeispielen ausgeführt werden kann, ohne dass die technische Idee oder die wesentlichen Merkmale der vorliegenden Offenbarung verändert werden. Die vorstehenden Ausführungsbeispiele stellen nur Beispiele dar und sollten nicht als auf diese beschränkt ausgelegt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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