DE112012001273T5 - Elektrische Bremse mit Parkmechanismus - Google Patents

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Hiroshi Ikegami
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Akebono Brake Industry Co Ltd
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Abstract

Gebildet wird eine Parksperrvorrichtung (5a) von einem Rotierseiteneingriffselement (11a), das an einer Ausgabewelle (15a) eines Elektromotors (6a) befestigt ist, und einem Rückhalteseiteneingriffselement (12a), das in einem Gehäuse (31) gestützt ist, um nur in der Axialrichtung verschiebbar zu sein. Eine elastische Kraft in einer Richtung weg von dem Rotierseiteneingriffselement wird an das Rückhalteseiteneingriffselement (12a) durch eine Kompressionsfeder (13a) abgegeben. Wird ein Solenoid (14a) mit Elektrizität versorgt, so wird das Rückhalteseiteneingriffselement (12a) hin zu dem Rotierseiteneingriffselement (11a) verschoben und Rotierseiteneingriffsvorsprünge (18a) und Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge (27a) treten miteinander in Eingriff.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft die Verbesserung einer elektrischen Bremse mit einem Parkmechanismus, die eine Bremskraft erzeugt, die durch Verwenden eines Elektromotors als Antriebsquelle bereitgestellt werden soll, und die Bremskraft sogar nach Anhalten der Leistungszuleitung zu dem Elektromotor aufrechterhalten kann.
  • Hintergrund
  • Eine elektrische Scheibenbremse, die einen Elektromotor als Antriebsquelle verwendet, weist die folgenden Vorteile gegenüber einer Scheibenbremse vom hydraulischen Typ auf, die weithin verbreitet ist. Hydraulische Leitungen werden überflüssig, die Herstellung wird einfach, die Kosten werden verringert, es ist kein verbrauchtes Bremsfluid vorhanden, was weniger Auswirkungen auf die Umwelt bedeutet, und es wird die Reaktionsfähigkeit verbessert, da keine Bewegung eines Bremsfluides vorhanden ist. Daher rückt die elektrische Scheibenbremse zunehmend in den Fokus. Eine Scheibenbremse, bei der nur der Parkmechanismus elektrisch ist, rückt ebenfalls in den Fokus, da es, während die Zuverlässigkeit der Scheibenbremse vom hydraulischen Typ gesichert bleibt, einfach sein kann, ein Fahrzeug zu steuern, wenn das Fahrzeug auf einer geneigten Straße anfährt. Verschiedene elektrische Scheibenbremsen sind bislang vorgeschlagen worden, bei denen die Ausgabe des Elektromotors in einen Verstärkungsmechanismus eingeleitet wird, die Rotationsbewegung des Elektromotors verstärkt und in eine geradlinige Bewegung durch den Verstärkungsmechanismus umgewandelt wird und ein Paar von Backen fest an zwei Seitenoberflächen eines Bremsrotors durch den Verstärkungsmechanismus gepresst wird. Wie in Patentdruckschriften 1 bis 3 offenbart ist, ist allgemein eine elektrische Bremse mit einem Parkmechanismus bekannt, die eine Bremskraft sogar nach Anhalten der Leistungszuleitung zu dem Elektromotor aufrechterhalten kann. Die gesamte in diesen Patentdruckschriften beschriebene Erfindung betrifft Scheibenbremsen, bei denen das Paar von Backen, die jeweils Bremsreibungselemente sind, gegen zwei Seitenoberflächen in der Axialrichtung des Bremsrotors gepresst werden, der ein mit einem Rad rotierender Bremsrotor ist.
  • Daher beinhaltet jede der in den Patentdruckschriften offenbarten elektrischen Bremsen mit den Parkmechanismen eine elektrische Pressvorrichtung, die die Rotationsbewegung der Ausgabewelle des Elektromotors in eine geradlinige Bewegung umwandelt, um die beiden Backen gegen den Bremsrotor zu pressen, sowie eine Parksperrvorrichtung zur Aufrechterhaltung dessen, dass die beiden Backen gegen den Bremsrotor gepresst werden, sogar nachdem die Leistungszuleitung zu dem Elektromotor angehalten ist. Die Parksperrvorrichtung muss eine Funktion des Aufrechterhaltenes des Pressens der beiden Backen gegen den Bremsrotor sogar nach Anhalten der Leistungszuleitung zu dem Elektromotor wahrnehmen. Aus Sicherheitsgründen ist es notwendig, dass die Parksperrvorrichtung bei Auftreten eines Problems nicht unbeabsichtigt betätigt wird.
  • Obwohl eine beliebige der in den Patentdruckschriften beschriebenen Erfindungen die Funktion des Aufrechterhaltens des Pressens der beiden Backen gegen den Bremsrotor sogar nach Anhalten der Leistungszuleitung zu dem Elektromotor wahrnimmt, wird nicht vermieden, dass die Strukturen allesamt kompliziert sind und die Kosten steigen. Die in den Patentdruckschriften 1 und 2 beschriebenen Erfindungen beinhalten Strukturen, die bewirken, dass die Parksperrvorrichtung nicht betätigt wird, wenn ein Problem auftritt. Die in Patentdruckschrift 3 beschriebene Erfindung beinhaltet indes keine derartige Struktur.
  • Zitierstellenliste
  • Patentdruckschriften
    • Patentdruckschrift 1: JP-A-2003-307240
    • Patentdruckschrift 2: JP-A-2008-275053
    • Patentdruckschrift 3: JP-A-2001-524647
    • Patentdruckschrift 4: JP-A-8-244580
    • Patentdruckschrift 5: JP-A-2004-169729
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Die vorliegende Erfindung wurde eingedenk der vorbeschriebenen Umstände gemacht, wobei die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin besteht, eine elektrische Bremse mit einem Parkmechanismus bereitzustellen, die eine Parksperrvorrichtung beinhaltet, die einen Elektromotor als Antriebsquelle verwendet, eine Bremskraft sogar nach Anhalten der Leistungszuleitung zu dem Elektromotor aufrechterhalten kann und nicht unbeabsichtigt betätigt wird, wenn ein Problem auftritt, und die zudem vergleichsweise leicht und zu niedrigeren Kosten hergestellt werden kann.
  • Lösung der Probleme
  • Die vorbeschriebene Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine elektrische Bremse mit Parkmechanismen mit den nachfolgenden Ausgestaltungen gelöst.
    • (1) Eine elektrische Bremse mit einem Parkmechanismus beinhaltet einen Bremsrotator, ein Stützelement, ein Bremsreibungselement, eine elektrische Pressvorrichtung und eine Parksperrvorrichtung.
  • Der Bremsrotator rotiert mit einem Rad und ist gleichwertig zu einem Bremsrotor, der eine Scheibenbremse oder eine eine Trommelbremse bildende Trommel bildet.
  • Das Stützelement ist benachbart zu dem Bremsrotator und wird von einem Teil gestützt, der nicht rotiert, und ist gleichwertig zu einer Stütze in einer Scheibenbremse (für eine Scheibenbremse vom Schwimmsatteltyp (floating caliper type)), einem Sattel (für eine Scheibenbremse vom Typ mit entgegengesetzten Kolben (opposed piston type)) oder einer Rückplatte in einer Trommelbremse.
  • Das Bremsreibungselement wird von einem Teil des Stützelementes gestützt, um weg von oder näher heran an den Bremsrotator beweglich zu sein, während es zu einem Teil des Bremsrotators weist (zwei Seitenoberflächen in der Axialrichtung des Bremsrotors oder die Innenumfangsoberfläche der Trommel).
  • Die elektrische Pressvorrichtung verwendet einen Elektromotor als Antriebsquelle und bewegt das Bremsreibungselement hin zu dem Bremsrotator durch einen Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus.
  • Die Parksperrvorrichtung erhält dasjenige aufrecht, dass das Bremsreibungselement gegen den Bremsrotator gepresst wird, und zwar sogar nach Anhalten der Leistungszuleitung zu dem Elektromotor.
  • Des Weiteren beinhaltet die Parksperrvorrichtung in der elektrischen Bremse mit Parkmechanismus ein Rotierseiteneingriffselement, ein Rückhalteseiteneingriffselement, ein elastisches Element und einen elektrischen Betätiger.
  • Das Rotierseiteneingriffselement ist an einem Teil einer Rotationswelle befestigt, die rotiert, während der Elektromotor mit Elektrizität versorgt wird, und weist eine Rotierseiteneingriffsoberfläche auf, die konzentrisch zu der Rotationswelle ist. An das Rotierseiteneingriffselement wird, während eine Bremskraft von der elektrischen Pressvorrichtung erzeugt wird, um das Bremsreibungselement an den Bremsrotator zu pressen, ein Drehmoment auf Grundlage einer Reaktion auf die Bremskraft abgegeben, damit das Rotierseiteneingriffselement in einer vorbestimmten Richtung rotiert.
  • Das Rückhalteseiteneingriffselement wird direkt oder durch ein weiteres Element von dem Stützelement gestützt, um in einer Richtung weg von oder näher heran an die Rotierseiteneingriffsoberfläche verschiebbar zu sein und um davor bewahrt zu werden, um die Rotationswelle zu rotieren, wobei die Distalenden hiervon derart ausgeformt sind, dass ein Eingriff mit der Rotierseiteneingriffsoberfläche hergestellt und gelöst werden kann. Rotierseiteneingriffsvorsprünge sind an einer Mehrzahl von Stellen in der Umfangsrichtung der Rotierseiteneingriffsoberfläche ausgebildet, wobei Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung der Rotierseiteneingriffsvorsprünge geneigte Kanten werden, die relativ zu der Richtung der Verschiebung des Rückhalteseiteneingriffselementes geneigt sind. Die geneigten Kanten sind in einer Richtung derart geneigt, dass ein Bereich, in dem die geneigten Kanten und die Distalenden des Rückhalteseiteneingriffselementes in Eingriff sind, vergrößert wird, wenn die geneigten Kanten in der Richtung der Bewegung des Rückhalteseiteneingriffselementes auf Grundlage einer elastischen Kraft (elastische Vorspannkraft) des elastischen Elementes vorwärtsgehen.
  • Das elastische Element gibt die elastische Kraft in einer Richtung weg von dem Rotierseiteneingriffselement an das Rückhalteseiteneingriffselement ab.
  • Der elektrische Betätiger gibt eine Kraft in einer Richtung näher heran an das Rotierseiteneingriffselement gegen die elastische Kraft des elastischen Elementes an das Rückhalteseiteneingriffselement ab, während eine Versorgung mit Elektrizität erfolgen kann, so beispielsweise ein Solenoid vom direkt betriebenen Typ verwendet werden kann.
    • (2) Bei der elektrischen Bremse mit dem Parkmechanismus entsprechend dem vorbeschriebenen Punkt (1) ist die Rotationswelle, an der das Rotierseiteneingriffselement befestigt ist, eine Ausgabewelle des Elektromotors.
  • Wird die elektrische Bremse mit dem Parkmechanismus mit der Ausgestaltung der vorstehenden Punkte (1) oder (2) betrieben, so können beispielsweise spezifische Strukturen wie die Ausgestaltungen der nachfolgenden Punkte (3) bis (5) zum Einsatz kommen.
    • (3) Bei der elektrischen Bremse mit dem Parkmechanismus entsprechend dem vorbeschriebenen Punkt (1) oder (2) ist die Rotierseiteneingriffsoberfläche eine Distalendoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes in einer Axialrichtung hiervon, wobei die Distalendoberfläche mit der Mehrzahl von Rotierseiteneingriffsvorsprüngen, die gleichmäßig in der Umfangsrichtung beabstandet sind, ausgebildet ist.
  • Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung dieser Rotierseiteneingriffsvorsprünge sind jeweils geneigt gekantet bzw. geneigte Kanten.
  • Das Rückhalteseiteneingriffselement ist konzentrisch zu dem Rotierseiteneingriffselement platziert, die Distalendoberfläche in der Axialrichtung des Rückhalteseiteneingriffselementes ist mit Rückhalteseiteneingriffsvorsprüngen ausgebildet, die jeweils die Distalenden sind, eine Anzahl der Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge ist dieselbe wie diejenige der Rotierseiteneingriffsvorsprünge und die Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge sind gleichmäßig in den Umfangsrichtungen beabstandet.
  • Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung der Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge, die an den geneigten Kanten in einem Zustand anliegen, in dem das Rotierseiteneingriffselement und das Rückhalteseiteneingriffselement nahe aneinander herangelangen, sind zweite geneigte Kanten, die in derselben Richtung wie derjenigen für die geneigten Kanten geneigt sind.
    • (4) Bei der elektrischen Bremse mit dem Parkmechanismus entsprechend dem vorbeschriebenen Punkt (1) oder (2) ist die Rotierseiteneingriffsoberfläche eine Außenumfangsoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes, die mit der Mehrzahl von Rotierseiteneingriffsvorsprüngen ausgebildet ist.
  • Das Rückhalteseiteneingriffselement ist ringsum das Rotierseiteneingriffselement platziert und in einer Radialrichtung des Rotierseiteneingriffselementes verschiebbar.
  • Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung der Rotierseiteneingriffsvorsprünge sind relativ zu der Richtung der Verschiebung des Rückhalteseiteneingriffselementes geneigt.
  • In einem Zustand, in dem das Rückhalteseiteneingriffselement an einer Innenseite in der Radialrichtung des Rotationsseiteneingriffselementes zu der am weitesten innen befindlichen Seite in der Radialrichtung verschoben ist, ist das Distalende des Rückhalteseiteneingriffselementes mit einer Seitenoberfläche in der Umfangsrichtung eines beliebigen Rotierseiteneingriffsvorsprunges von den Rotierseiteneingriffsvorsprüngen in Eingriff.
  • Es ist vorzuziehen, dass die Rotierseiteneingriffsvorsprünge ausgebildet sind, um gleichmäßig in der Umfangsrichtung beabstandet zu sein; es ist jedoch nicht notwendig, dass sie gleichmäßig beabstandet sind.
  • Deshalb sind Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung der Distalenden des Rückhalteseiteneingriffselementes, die Oberflächen sind, die mit den Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung der Rotierseiteneingriffsvorsprünge in Eingriff sind, in derselben Richtung wie diejenigen für die Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung der Rotierseiteneingriffsvorsprünge geneigt.
    • (5) Bei der elektrischen Bremse mit dem Parkmechanismus entsprechend dem vorbeschriebenen Punkt (1) oder (2) ist die Rotierseiteneingriffsoberfläche eine Außenumfangsoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes, die mit der Mehrzahl von Rotierseiteneingriffsvorsprüngen ausgebildet ist.
  • Das Rückhalteseiteneingriffselement ist an einem Teil nahe an einem Außenumfang des Rotierseiteneingriffselementes platziert und in einer Axialrichtung des Rotierseiteneingriffselementes verschiebbar.
  • Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung der Rotierseiteneingriffsvorsprünge sind relativ zu der Axialrichtung des Rotierseiteneingriffselementes geneigt.
  • In einem Zustand, in dem das Distalende des Rückhalteseiteneingriffselementes ringsum das Rotierseiteneingriffselement eintritt, ist das Distalende des Rückhalteseiteneingriffselementes mit einer Seitenoberfläche in der Umfangsrichtung eines beliebigen Rotierseiteneingriffsvorsprunges von den Rotierseiteneingriffsvorsprüngen in Eingriff.
  • Der Betrieb der elektrischen Bremse mit Parkmechanismus mit einem Aufbau gemäß dem vorbeschriebenen Punkt (1) ist folgendermaßen.
  • Zum Zeitpunkt des Bremsens wird durch Versorgen des Elektromotors in der elektrischen Pressvorrichtung mit Elektrizität das Bremsreibungselement, so beispielsweise eine Bremsbacke oder Bremsschuhe, gegen den Bremsrotator, so beispielsweise einen Bremsrotor oder eine Bremstrommel gepresst, und es wird eine Bremskraft auf ein Rad, das mit dem Bremsrotator rotiert, ausgeübt. Wird eine Betriebsbremse (service brake), die ein fahrendes Fahrzeug verlangsamt oder sogar anhält, betätigt, so wird durch geeignetes Regulieren der Leistungszuleitung zu dem Elektromotor die Kraft zum Pressen des Bremsreibungselementes gegen den Bremsrotator angepasst. Wird die Betriebsbremse betätigt, so wird der elektrische Betätiger nicht mit Elektrizität versorgt, und die Distalenden des Rückhalteseiteneingriffselementes werden auf Grundlage der elastischen Kraft des elastischen Elementes aus dem Rotierseiteneingriffselement herausgezogen gehalten. Daher hat das Rückhalteseiteneingriffselement keinen Einfluss auf den Betrieb der elektrischen Pressvorrichtung.
  • Wird die Parkbremse zum Aufrechterhalten des Fahrzeuges in einem Anhaltezustand bedient, so wird der Betätiger mit Elektrizität versorgt, während das Bremsreibungselement gegen den Bremsrotator durch die elektrische Pressvorrichtung gepresst wird, und die Bremskraft wird erzeugt. Auf Grundlage der Versorgung mit Elektrizität wird das Rückhalteseiteneingriffselement gegen die elastische Kraft des elastischen Elementes verschoben, und die Distalenden des Rückhalteseiteneingriffselementes und die Rotierseiteneingriffsvorsprünge des Rotierseiteneingriffselementes überlappen in der Rotierrichtung des Rotierseiteneingriffselementes. Mit anderen Worten, die Distalenden des Rückhalteseiteneingriffselementes und die geneigten Kanten der Rotierseiteneingriffsvorsprünge des Rotierseiteneingriffselementes gelangen in einen eingriffsfähigen Zustand mit der Rotation des Rotierseiteneingriffselementes.
  • Wird der Betätiger auch weiterhin mit Elektrizität versorgt, so wird die Leistungszuleitung zu dem Elektromotor in der elektrischen Pressvorrichtung angehalten. Sodann rotiert das Rotierseiteneingriffselement tendenziell in einer vorbestimmten Richtung auf Grundlage einer Reaktion auf die Bremskraft, und die Distalenden des Rückhalteseiteneingriffselementes und die geneigten Kanten der Rotierseiteneingriffsvorsprünge des Rotierseiteneingriffselementes treten in Eingriff. In diesem Zustand wird die Leistungszuleitung zu dem Betätiger angehalten. In diesem Zustand verschiebt sich das Rückhalteseiteneingriffselement tendenziell in einer Richtung der Lösung des Eingriffs der Distalenden von den Rotierseiteneingriffsvorsprüngen auf Grundlage der elastischen Kraft des elastischen Elementes. Die geneigten Kanten sind indes in einer Richtung derart geneigt, dass ein Bereich, in dem die geneigten Kanten und die Distalenden des Rückhalteseiteneingriffselementes miteinander in Eingriff sind, vergrößert wird, wenn die geneigten Kanten in der vorgenannten Richtung vorwärtsgehen. Daher kann durch geeignetes Regulieren der elastischen Kraft des elastischen Elementes und des Neigungswinkels der geneigten Kanten sogar nach dem Anhalten der Leistungszuleitung zu dem Betätiger der Eingriff der Distalenden des Rückhalteseiteneingriffselementes und der Rotierseiteneingriffsvorsprünge des Rotierseiteneingriffselementes aufrechterhalten werden.
  • In diesem Zustand kann ohne Versorgung irgendwelcher Teile mit Elektrizität das Bremsreibungselement gegen den Bremsrotator gepresst gehalten werden. Mit anderen Worten, die Bremskraft kann sichergestellt werden, ohne dass Leistung, beispielsweise aus einer Batterie, verbraucht würde.
  • Tritt ein Problem, so beispielsweise eine Lösung einer Verbindung, in dem Betätiger auf, so wird das Rückhalteseiteneingriffselement in einer Richtung weg von dem Rotierseiteneingriffselement durch die elastische Kraft des elastischen Elementes verschoben, und die Distalenden des Rückhalteseiteneingriffselementes und die Rotierseiteneingriffsvorsprünge des Rotierseiteneingriffselementes stehen nicht mehr miteinander in Eingriff. Daher wird der Betrieb der elektrischen Pressvorrichtung nicht durch das Problem des Betätigers beeinträchtigt. Mit anderen Worten, der Betrieb der Betriebsbremse wird nicht durch das Problem des Betätigers, der eine Parkbremsenkomponente ist, beeinträchtigt.
  • Die vorliegende Erfindung weist vorstehend beschriebenen Aufbau auf, und es kann aufgrund der vorgenannten Effekte eine verkleinerte, zu niedrigerem Preis herstellbare elektrische Bremse mit einem Parkmechanismus verwirklicht werden, bei der eine Parksperrvorrichtung nicht unbeabsichtigt betätigt wird, wenn ein Problem aufgetreten ist, und die vergleichsweise einfach verwirklicht werden kann.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm zur Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt einen Teil einer Parkbremssperrvorrichtung des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung und ist ein schematisches Blockdiagramm entsprechend einem A-Teil in 1.
  • 3 zeigt eine Struktur des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung detaillierter und ist eine Schnittansicht entsprechend einem B-Teil von 2.
  • 4 ist eine C-C-Schnittansicht von 3.
  • 5A und 5B sind Seitenansichten zur Darstellung eines Rotierseiteneingriffselementes und eines Rückhalteseiteneingriffselementes, wobei 5A einen Zustand ohne Eingriff und 5B einen Zustand mit Eingriff darstellt.
  • 6 ist eine Schnittansicht zur detaillierteren Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung, wobei hier der linke untere Teil einen D-D-Schnitt von 7 darstellt und der rechte obere Teil einen E-E-Schnitt von 7 darstellt.
  • 7 ist eine F-F-Schnittansicht von 6, wobei ein Teil weggelassen ist.
  • 8 ist eine Figur, die eine von oben her erfolgende Betrachtung von 7 ist.
  • 9 ist eine vergrößerte Figur eines G-Teiles von 6.
  • 10 ist eine H-H-Schnittansicht von 9.
  • 11A und 11B sind Längsschnittansichten zur Darstellung dessen, dass eine Einheit, in der ein Verstärkungsmechanismus und ein Axialkraftsensor kombiniert sind, herausgenommen ist, wobei 11A einen Zustand des Zusammenbaus in einem Sattel zeigt, während 11B einen Zustand vor dem Zusammenbau zeigt.
  • 12 ist eine Figur entsprechend einer I-I-Schnittpfeilansicht von 2 zur Darstellung eines dritten Ausführungsbeispieles der Erfindung.
  • 13 ist eine Figur entsprechend 12 zur Darstellung eines vierten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung.
  • 14 ist eine J-Pfeilansicht von 13.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • 1 bis 5B zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entsprechend den Ausgestaltungen der vorgenannten Punkte (1) bis (3). Die Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispieles ist auf Grundlage dessen gezeigt, dass die vorliegende Erfindung bei einer Scheibenbremse vom Schwimmsatteltyp zum Einsatz kommt.
  • Daher beinhaltet eine elektrische Scheibenbremse mit einem Parkmechanismus (eine elektrische Bremse mit einem Parkmechanismus) des ersten Ausführungsbeispieles einen Bremsrotor 1, der ein Bremsrotator ist, eine Stütze (die in den Figuren nicht gezeigt ist), die ein Stützelement ist, eine Innenbacke 2 und eine Außenbacke 3, die jeweils Bremsreibungselemente sind, eine elektrische Pressvorrichtung 4 und eine Parksperrvorrichtung 5.
  • Der Bremsrotor 1 ist konzentrisch an einem Rad befestigt, das in den Figuren nicht gezeigt ist, und rotiert zusammen mit dem Rad.
  • Die Stütze ist nahe an dem Bremsrotor 1 und über einen Teil in der Umfangsrichtung des Bremsrotors 1 hinweg vorgesehen und wird von einem Teil gestützt und ist an einem Teil befestigt, der nicht rotiert, so beispielsweise einem Gelenk, das ein Aufhängungssystem bildet. Da die Strukturen und Funktionen der Stütze, die eine derartige Scheibenbremse vom Schwimmsatteltyp bildet, nicht nur bei Scheibenbremsen vom hydraulischen Typ, die bislang üblicherweise in Verwendung waren, sondern auch bei elektrischen Scheibenbremsen allgemein bekannt sind, wird, da sie in vielen Patentdruckschriften, so beispielsweise der Patentdruckschrift 4 beschrieben sind, wird auf eine Darstellung und Beschreibung hiervon verzichtet.
  • Die Innenbacke 2 und die Außenbacke 3 sind gestützt, um weg von oder nahe heran an den Bremsrotor 1 beweglich zu sein, während sie zu zwei Seitenoberflächen des Bremsrotors 1 in der Axialrichtung an einem Teil weisen, wo ein Teil des Bremsrotors 1 in der Umfangsrichtung durch einen Teil der Stütze von zwei Seiten her in der Axialrichtung gehalten wird. Dies bedeutet, dass die Innenbacke 2 und die Außenbacke 3 gestützt werden, um entlang der Axialrichtung des Bremsrotors 1 verschiebbar zu sein.
  • Die elektrische Pressvorrichtung 4 beinhaltet einen Elektromotor 6, der eine Antriebsquelle ist, einen Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 7, der eine Umkehrbarkeit hinsichtlich der Richtung der Übertragung einer Kraft wie ein Geschwindigkeitsverringerer vom Getriebetyp aufweist, und einen Stoßerzeugungsmechanismus 8, der eine Rotationsbewegung in eine geradlinige Bewegung wie ein Kugelspindelmechanismus umwandelt und in einem Sattel 9 (caliper) installiert ist. Der Sattel 9 wird durch die Stütze gestützt, um entlang der Axialrichtung des Bremsrotors 1 verschiebbar zu sein. Beim ersten Ausführungsbeispiel presst der Stoßerzeugungsmechanismus 8 die Innenbacke 2 gegen die Innenseitenoberfläche des Bremsrotors 1. Der Stoßerzeugungsmechanismus 8 weist eine Umkehrbarkeit hinsichtlich der Richtung der Übertragung einer Kraft auf. Als Reaktion auf das Pressen wird der Sattel 9 zu der Innenseite relativ zu der Stütze verschoben, und eine Sattelklaue 10, die an dem Außenseitenende des Sattels 9 vorgesehen ist, presst die Außenbacke 3 gegen die Außenseitenoberfläche des Bremsrotors 1. In diesem Zustand ist der Bremsrotor 1 fest von zwei Seiten her in der Axialrichtung durch die Außenbacke 3 und die Innenbacke 2 geklemmt, und es erfolgt eine Bremsung.
  • Die Parksperrvorrichtung 5 ist vorgesehen, um dasjenige aufrechtzuerhalten dass die Innen- und Außenbacken 2 und 3 gegen die beiden Seitenoberflächen in der Axialrichtung des Bremsrotors 1 sogar nach Abschalten des Elektromotors 6 gepresst werden. Die Parksperrvorrichtung 5, die eine derartige Rolle übernimmt, beinhaltet ein Rotierseiteneingriffselement 11, ein Rückhalteseiteneingriffselement 12, eine Kompressionsfeder 13 vom Spulen- bzw. Wendeltyp, die ein elastisches Element ist, und ein Solenoid 14, das ein elektrischer Betätiger ist.
  • Das Rotierseiteneingriffselement 11 ist an dem Distalende einer Ausgabewelle 15 des Elektromotors 6 zusammen mit einem geschwindigkeitsverringernden Kleingetriebe 16, das den Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 7 bildet, befestigt. Ein Teil nahe an dem Außenumfang der Distalendoberfläche (Oberfläche entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu dem Körperabschnitt des Elektromotors 6) des Rotierseiteneingriffselementes 11 wird zu einer Rotierseiteneingriffsoberfläche 17, die konzentrisch zu der Ausgabewelle 15 ist. Beim ersten Ausführungsbeispiel weist die Form der Rotierseiteneingriffsoberfläche 17 in der Umfangsrichtung ein Wellenmuster auf, das in der Umfangsrichtung asymmetrisch ist (die oberen Enden der Welle sind zu einer Seite in der Umfangsrichtung verdreht). Dies bedeutet, dass eine Mehrzahl von Rotierseiteneingriffsvorsprüngen 18, 18 ausgebildet ist, um gleichmäßig in der Umfangsrichtung an dem Teil nahe an dem Außenumfang der Distalendeoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes 11 beabstandet zu sein, um die Rotierseiteneingriffsoberfläche 17 zu bilden. Diese Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18, 18 weisen eine Dreiecksform auf, deren Scheitelwinkel jeweils ein spitzer Winkel ist und die hin zu derselben Seite in der Umfangsrichtung von der Basis zu dem Scheitel geneigt sind. Daher ist jedwede von den beiden Seitenflächen in der Umfangsrichtung der Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18, 18 relativ zu der Axialrichtung der Ausgabewelle 15 geneigt.
  • In den beiden Seitenoberflächen in der Umfangsrichtung dieser Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18, 18 werden Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung, die Oberflächen sind, die zu der Basisendseite des Rotierseiteneingriffselementes 11 in der Axialrichtung weisen, jeweils zu geneigten Kanten 19, 19. Der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 7, der das geschwindigkeitsverringernde Kleingetriebe 16 beinhaltet, und der Stoßerzeugungsmechanismus 8 weisen eine Umkehrbarkeit hinsichtlich der Richtung der Übertragung einer Kraft, wie nachstehend noch beschrieben wird, auf. Aufgrund dieser Umkehrbarkeit wird, während eine Bremskraft erzeugt wird, um die Innenbacke 2 und die Außenbacke 3 gegen die beiden Seitenoberflächen in der Axialrichtung des Bremsrotors 1 zu pressen, ein Drehmoment an dem Rotierseiteneingriffselement 11 auf Grundlage einer Reaktion auf die Bremskraft ausgeübt, damit das Rotierseiteneingriffselement 11 in einer vorbestimmten Richtung rotiert. Die Richtung der Ausübung des Drehmomentes ist eine Richtung derart, dass die Scheitel der Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18, 18 an der Vorderseite der Rotationsrichtung sind; mit anderen Worten, die geneigten Kanten 19, 19 werden zur Vorderseite in der Rotationsrichtung.
  • Das Rückhalteseiteneingriffselement 12 und das Solenoid 14 sind innerhalb des Sattels 9 befestigt. Zu diesem Zweck sind das Solenoid 14, das in Kreisform ausgebildet ist, und ein Halter 20 zum Stützen des Rückhalteseiteneingriffselementes 12 bei Überlappung von der Seite der Innenoberfläche des Sattels 9 her durch eine Mehrzahl von (im gezeigten Beispiel drei) Anbringbolzen 21, 21 an der Innenoberfläche des Sattels 9 befestigt. Das Rückhalteseiteneingriffselement 12 weist einen Kopf 22 großen Durchmessers am Distalende und einen Stangenteil 23 kleinen Durchmessers von dem Mittelteil zu dem Basisende auf. Wenn nur Festigkeit und Steifheit sichergestellt sind, kann das Material des Rückhalteseiteneingriffselementes 12 Metal, Kunstharz oder dergleichen sein. Wenn jedoch das Rückhalteseiteneingriffselement 12 aus einem nichtmagnetischen Material besteht, wird ein magnetisches Material an wenigstens einem Teil des Rückhalteseiteneingriffselementes 12 befestigt, damit das Rückhalteseiteneingriffselement 12 in der Axialrichtung durch das Solenoid 14 verschoben werden kann. Die Außenumfangsoberfläche des Kopfes 22 des Rückhalteseiteneingriffselementes 12 ist eine nichtzylindrische Oberfläche, die einen Flachteil 24 an einem Teil in der Umfangsrichtung aufweist. Der Kopf 22 ist in einem Halteloch 25 des Halters 20 verkörpert. Die Innenumfangsoberfläche des Halteloches 25 ist zudem eine nichtzylindrische Oberfläche, die einen Flachteil 26 an einem Teil in der Umfangsrichtung aufweist. Der Kopf 22 ist gestützt, um innerhalb des Halters 20 in einer Richtung weg von oder näher heran an die Rotierseiteneingriffsoberfläche verschiebbar zu sein, und zwar entlang der Axialrichtung der Ausgabewelle 15, während eine Rotation auf Grundlage des Eingriffes des Flachteiles 26 und des Flachteiles 24 verhindert wird.
  • Bei dem Rückhalteseiteneingriffselement 12 ist ein Teil nahe an dem Außenumfang der Distaloberfläche des Kopfes 22 in einer derartigen Form ausgebildet, dass es möglich wird, einen Eingriff mit der Rotierseiteneingriffsoberfläche 17 herzustellen und zu lösen. Dies bedeutet, dass Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27, 27 in derselben Anzahl wie derjenigen der Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18, 18 der Distalendoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes 11 ausgebildet sind, um gleichmäßig in der Umfangsrichtung an einem Teil nahe an dem Außenumfang der Distalendoberfläche des Kopfes 22 beabstandet zu sein. Die Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27, 27 wie die Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18, 18 weisen eine dreieckige Form auf, deren Scheitelwinkel jeweils ein spitzer Winkel ist, und sind hin zu derselben Seite in der Umfangsrichtung von der Basis zu dem Scheitel geneigt. Daher ist jedwede von den beiden Seitenoberflächen in der Umfangsrichtung der Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27, 27 relativ zu der Axialrichtung des Rückhalteseiteneingriffselementes 12 (Axialrichtung des Ausgabewelle 15) geneigt. Die Richtungen indes, in der die beiden Seitenoberflächen in der Umfangsrichtung der Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27, 27 geneigt sind, sind entgegengesetzt zu denjenigen für die Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18, 18. Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung der Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27, 27, die Oberflächen sind, die an den geneigten Kanten 19, 19 an der Seite des Rotierseiteneingriffselementes 11 anliegen, während das Rotierseiteneingriffselement 11 und das Rückhalteseiteneingriffselement 12 nahe aneinander herangelangen, werden zu zweiten geneigten Kanten 28, 28, die in derselben Richtung und im Allgemeinen unter demselben Winkel θ wie diejenigen für die geneigten Kanten 19, 19 geneigt sind.
  • Kurzum, die geneigten Kanten 19, 19 an der Seite des Rotierseiteneingriffselementes 11 und die zweiten geneigten Kanten 28, 28 an der Seite des Rückhalteseiteneingriffselementes 12 sind in einer Richtung derart geneigt, dass die geneigten Kanten 19, 19 und die zweiten geneigten Kanten 28, 28 näher an die Distalenden der Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18, 18 und die Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27, 27 herangelangen, wobei ein Bereich, in dem die Eingriffsvorsprünge 18, 27 miteinander in Eingriff sind (eine Abmessung in der Axialrichtung, in der die Eingriffsvorsprünge 18, 27 überlappen, während die geneigten Kanten 19, 28 aneinander anliegen) vergrößert wird.
  • Eine elastische Kraft in einer Richtung weg von dem Rotierseiteneingriffselement 11 wird an das Rückhalteseiteneingriffselement 12 durch die Kompressionsfeder 13 abgegeben, und das Rückhalteseiteneingriffselement 12 wird nahe an das Rotierseiteneingriffselement 11 gegen die elastische Kraft (durch eine Kraft, die größer als die elastische Kraft ist) durch das Solenoid 14 gebracht. Dies bedeutet, dass sich das Rückhalteseiteneingriffselement 12 nach hinten und vorne in der Axialrichtung durch Ein-/Ausschalten des Solenoids 14 bewegen kann. Die elastische Kraft der Kompressionsfeder 13 ist indes auf einen derart kleinen Wert beschränkt, dass das Rückhalteseiteneingriffselement 12 nicht in einer Richtung weg von dem Rotierseiteneingriffselement 11 verschoben wird, während die geneigten Kanten 19, 28 aneinander anliegen, was von dem Drehmoment herrührt, das auf das Rotierseiteneingriffselement 11 auf Grundlage einer Reaktion auf die Bremskraft einwirkt. Insbesondere wenn davon ausgegangen wird, dass die Größe einer Tangentialkraft, die auf das Rotierseiteneingriffselement 11 infolge der Reaktionskraft einwirkt, gleich F ist, der Neigungswinkel der jeweiligen geneigten Kanten 19, 28 relativ zur der Richtung der Einwirkung der Kraft gleich ist, der Reibungskoeffizient der anliegenden Abschnitte der geneigten Kanten 19, 28 gleich μ ist, die Größe der elastischen Kraft der Kompressionsfeder 13 gleich W ist, so wird die Größe W der elastischen Kraft und des Neigungswinkels θ derart reguliert, dass F > W·(tan θ – μ)/(1 + μ·tan θ) gilt.
  • Wird eine Bremsung mit der parkmechanismusangebrachten elektrischen Scheibenbremse des ersten Ausführungsbeispieles mit vorbeschriebenem Aufbau durchgeführt, so wird durch Versorgung des Elektromotors 6 mit Elektrizität der Stoßerzeugungsmechanismus 8 gedehnt, und die Innenbacke 2 wird gegen die Innenseitenoberfläche des Bremsrotors 1 gepresst. Indes wird der Sattel 9 zu der Innenseite verschoben, und die Außenbacke 3 wird gegen die Außenseitenoberfläche des Bremsrotors 1 durch die Sattelklaue 10 gepresst. Der Bremsrotor 1 wird fest von zwei Seiten durch die Innenbacke 2 und die Außenbacke 3 gepresst, und es wird eine Bremskraft auf ein mit dem Bremsrotor 1 rotierendes Rad ausgeübt. Die Größe der Bremskraft wird durch Regulieren der Leistungszuleitung zu dem Elektromotor 6 angepasst, um die Drehmomenteingabe in den Stoßerzeugungsmechanismus 8 durch den Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 7 von der Ausgabewelle 15 her anzupassen. Wird die Betriebsbremse auf diese Weise betätigt, so wird das Solenoid 14 nicht mit Elektrizität versorgt, und das Distalende des Rückhalteseiteneingriffselementes 12 wird von dem Rotierseiteneingriffselement 11 auf Grundlage der elastischen Kraft des Kompressionsfeder 13, wie in 5A gezeigt ist, weggehalten. Daher hat das Rückhalteseiteneingriffselement 12 keine Einfluss auf den Betrieb der elektrischen Pressvorrichtung 4, die den Elektromotor 6 beinhaltet.
  • Wird die Parkbremse zum Halten des Fahrzeuges in einem Anhaltezustand betätigt, so wird das Solenoid 14 mit Elektrizität versorgt (eingeschaltet), während die Innenbacke 2 und die Außenbacke 3 gegen die zwei Seitenoberflächen des Bremsrotors 1 durch die elektrische Pressvorrichtung 4 gepresst werden, und es wird die Bremskraft erzeugt. Auf Grundlage dieser Versorgung mit Elektrizität wird das Rückhalteseiteneingriffselement 12 gegen die elastische Kraft der Kompressionsfeder 13 in einer Richtung näher heran an das Rotierseiteneingriffselement 11 versetzt. Die Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27, 27, die in der Axialrichtung von der Distalendoberfläche des Rückhalteseiteneingriffselementes 12 vorstehen, und die Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18, 18, die in der Axialrichtung von der Distalendoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes 11 vorstehen, überlappen in der Rotierrichtung des Rotierseiteneingriffselementes 11. Mit anderen Worten, die Distalenden der Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27, 27 treten zwischen den Rotierseiteneingriffsvorsprüngen 18, 18 nebeneinander in der Umfangsrichtung ein, und die zweiten geneigten Kanten 28, 28 der Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27, 27 und die geneigten Kanten 19, 19 der Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18, 18 des Rotierseiteneingriffselementes 11 werden mit der Rotation des Rotierseiteneingriffselementes 11 in Eingriff bringbar.
  • Während das Solenoid 14 weiter mit Elektrizität versorgt wird, wird die Leistungszuleitung zu dem Elektromotor 6, der die elektrische Pressvorrichtung 4 bildet, angehalten. Da der Stoßerzeugungsmechanismus 8 und der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 7 zum Erzeugen der Bremskräfte, um die Innenbacke 2 und die Außenbacke 3 gegen die beiden Seitenoberflächen des Bremsrotors 1 auf Grundlage der Rotation der Ausgabewelle 15 des Elektromotors 16 zu pressen, eine Umkehrbarkeit hinsichtlich der Richtung der Übertragung der Kraft aufweisen, rotiert, während, wie vorstehend beschrieben worden ist, die Leistungszuleitung zu dem Elektromotor 6 angehalten wird, das Rotierseiteneingriffselement 11 tendenziell in einer vorbestimmten Richtung auf Grundlage einer Reaktionskraft auf die Bremskraft. In diesem Zustand treten, da eine Kraft hin zu dem Rotierseiteneingriffselement 11 an das Rückhalteseiteneingriffselement 12 durch das Solenoid 14, wie vorstehend beschrieben ist, abgegeben wird, während das Rotierseiteneingriffselement 11 geringfügig rotiert, die zweiten geneigten Kanten 28, 28 der Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27, 27 und die geneigten Kanten 19, 19 der Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18, 18 des Rotierseiteneingriffselementes 11, wie in 5B gezeigt ist, in Eingriff.
  • In diesem Zustand rotiert das Rotierseiteneingriffselement 11 nicht mehr in einer Richtung der Verringerung der Bremskraft. Das Rotierseiteneingriffselement 11 rotiert nur geringfügig (einige wenige Grad), bis die geneigten Kanten 28, 19 miteinander in Eingriff treten und der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 7, der ein großes Verstärkungsverhältnis (Geschwindigkeitsverringerungsverhältnis) aufweist, und der Stoßerzeugungsmechanismus 8 zwischen dem Rotierseiteneingriffselement 11 und der Innenbacke 2 und der Außenbacke 3 sind. Der Grad, in dem die Bremskraft bei der Rotation des Rotierseiteneingriffselementes 11 verringert wird, bis die geneigten Kanten 28, 19 miteinander in Eingriff sind, kann nahezu vernachlässigbar sein. Damit wird, wie in 5B gezeigt ist, während die geneigten Kanten 18, 29 miteinander in Eingriff sind, die Leistungszuleitung zu dem Solenoid 14 angehalten (ausgeschaltet).
  • Während das Solenoid 14 auf diese Weise ausgeschaltet wird, zieht sich das Rückhalteseiteneingriffselement 12 tendenziell aus dem Rotierseiteneingriffselement 11 auf Grundlage der elastischen Kraft der Kompressionsfeder 13 heraus. Mit anderen Worten, ohne einen bestimmten Widerstand lösen die Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18, 18 der Distalendoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes 11 und die Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27, 27 der Distalendoberfläche des Rückhalteseiteneingriffselementes 12, wie in 5A gezeigt ist, tendenziell den Eingriff. Die geneigten Kanten 28, 19 sind indes in einer Richtung derart geneigt, dass der Bereich, in dem die Eingriffsvorsprünge 18, 27 miteinander in Eingriff sind, vergrößert wird, wenn die Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18, 27 in der Eingriffslöserichtung verschoben werden. Die elastische Kraft der Kompressionsfeder 13 und der Neigungswinkel θ der geneigten Kanten 28, 19 werden, wie vorstehend beschrieben worden ist, geeignet reguliert. Daher kann sogar nach dem Ausschalten des Solenoids 14 der Eingriff der Eingriffsvorsprünge 18, 27 aufrechterhalten bleiben. Während die geneigten Kanten 28, 19 miteinander in Eingriff sind, wirkt eine Kraft in der Rotationsrichtung des Rotierseiteneingriffselementes 11 und des Rückhalteseiteneingriffselementes 12 auf die Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27, 27 und die Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18, 18 infolge einer Reaktionskraft auf die Bremskraft ein. Da jedoch die Kraft (die einen kleinen Wert annimmt, den man durch Teilen der Reaktionskraft durch das Verstärkungsverhältnis erhält, und zwar sogar dann, wenn die Reibung vernachlässigbar wird) infolge des großen Verstärkungsverhältnisses sogar dann, wenn die Stärke der Eingriffsvorsprünge 27, 18 nicht sehr hoch ist, klein ist, kann eine hohe Haltbarkeit sichergestellt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben worden ist, kann aufgrund dessen, dass, während die geneigten Kanten 28, 19 miteinander in Eingriff sind, die Innenbacke 2 und die Außenbacke 3 gegen die beiden Seitenoberflächen in der Axialrichtung des Bremsrotors 1 ohne Versorgung irgendwelcher Teile mit Elektrizität gehalten werden, die Bremskraft ohne Verbrauchen einer Leistung aus einem Versorger, so beispielsweise einer Batterie, sichergestellt werden.
  • Um den Betrieb der Parkbremse zu beenden, wird der Elektromotor 6 mit Elektrizität versorgt, um zu bewirken, dass das Rotierseiteneingriffselement 11 geringfügig in einer Richtung der Zunahme der Bremskraft rotiert. In diesem Fall wird das Solenoid 14 ausgeschaltet gehalten. Es wird bewirkt, dass das Rotierseiteneingriffselement 11 rotiert, bis der Eingriffsbereich der Eingriffsvorsprünge 18, 27 verschwindet (Eingriffsvorsprünge 18, 27 überlappen nicht in der Axialrichtung). Sodann zieht sich das Rückhalteseiteneingriffselement 12 aus dem Rotierseiteneingriffselement 11 auf Grundlage der elastischen Kraft der Kompressionsfeder 18 heraus, und die Eingriffsvorsprünge 18, 27 lösen den Eingriff, sodass das Rotierseiteneingriffselement 11 rotierbar wird, wodurch die Kraft zum Pressen der Innenbacke 2 und der Außenbacke 3 gegen die beiden Seitenoberflächen in der Axialrichtung des Bremsrotors 1 verloren ist.
  • Tritt ein Problem, so beispielsweise eine Lösung einer Verbindung, in dem Solenoid 14 auf, so wird das Rückhalteseiteneingriffselement 12 in der Richtung weg von dem Rotierseiteneingriffselement 11 durch die elastische Kraft der Kompressionsfeder 13 verschoben, und die Eingriffsvorsprünge 18, 27 sind nicht mehr miteinander in Eingriff. Daher wird der Betrieb der elektrischen Pressvorrichtung 24 nicht durch das Problem des Solenoids 14 beeinträchtigt, und es wird auch der Betrieb der Betriebsbremse nicht durch das Problem des Solenoids 14, das eine Parkbremskomponente ist, beeinträchtigt.
  • Daher kann eine verkleinerte, zu niedrigeren Kosten herstellbare parkmechanismusangebrachte elektrische Scheibenbremse realisiert werden, bei der eine Parksperrvorrichtung nicht unbeabsichtigt bedient wird, wenn ein Problem auftritt, und die vergleichsweise einfach ausgestaltet werden kann.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • 6 bis 11B zeigen das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung detaillierter entsprechend den Ausgestaltungen der vorgenannten Punkte (1) bis (3). Das zweite Ausführungsbeispiel ist zudem auf Grundlage dessen gezeigt, dass die vorliegende Erfindung bei einer Scheibenbremse vom Schwimmsatteltyp zum Einsatz kommt.
  • Aus diesem Grund sind beim zweiten Ausführungsbeispiel ein Elektromotor 6a, ein Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 7a und ein Stoßerzeugungsmechanismus 8a, die eine elektrische Pressvorrichtung 4a bilden, in einem Sattel 9a zusammengebaut, und der Sattel 9a wird durch eine Stütze, die in der Figur nicht gezeigt ist, gestützt, um in der Axialrichtung (Links-Rechts-Richtung von 6) eines Bremsrotors 1a verschiebbar zu sein. Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird der Stoßerzeugungsmechanismus 8a durch Kombinieren eines Vorwärtsspindelmechanismus 29 und eines Kugelrampenmechanismus 30 aufgebaut. Die Struktur und der Betrieb des Stoßerzeugungsmechanismus 8a sind ähnlich zu einer herkömmlichen Struktur, die allgemein in Patentdruckschrift 5 beschrieben ist. Wenn jedoch die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommt, so ist der Stoßerzeugungsmechanismus 8a nicht auf eine Struktur mit einer Kombination des Vorwärtsspindelmechanismus 29 und des Kugelrampenmechanismus 30 gemäß Darstellung oder des Kugelspindelmechanismus gemäß Darstellung beim vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es können verschiedene mechanische Verstärkungsmechanismen zum Einsatz kommen, die eine Kraft in der Rotationsrichtung verstärken und in eine Axialkraft umwandeln, so beispielsweise ein Nockenwälzmechanismus bzw. Nockenrollenmechanismus.
  • Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind der Elektromotor 6a, der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 7a und eine Parksperrvorrichtung 5a in einem Gehäuse 31 untergebracht, das an dem Sattel 9a befestigt ist. Ein Rotierseiteneingriffselement 11a und ein geschwindigkeitsverringerndes Kleingetriebe 16a sind extern hingepasst, konzentrisch zueinander (in Verzahnungseingriff) und an dem Distalende einer Ausgabewelle 15a des Elektromotors 6a befestigt, und zwar sequenziell von der Distalendseite der Ausgabewelle 15a her. Die Distalendoberfläche (rechte Endoberfläche in 6 und 9) des Rotierseiteneingriffselementes 11a ist mit Rotierseiteneingriffsvorsprüngen 18a, 18a ausgebildet. Die Form dieser Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18a, 18a ist dieselbe wie diejenige der Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18, 18 des Rotierseiteneingriffselementes 11 des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispieles (siehe beispielsweise 5A). Durch Anordnen einer Mehrzahl von Zahnrädern, wie in 7 gezeigt ist, zwischen dem geschwindigkeitsverringernden Kleingetriebe 16a und einem geschwindigkeitsverringernden Großgetriebe 33, das extern hingepasst und an dem Basisende einer Antriebsspindel 32 befestigt ist, die in der Mitte des Stoßerzeugungsmechanismus 8a vorgesehen ist, verstärkt der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 7a die Rotation der Ausgabewelle 15a (vergrößert das Drehmoment) und überträgt dieses auf die Antriebsspindel 32, um die Antriebsspindel 32 rotationstechnisch mit einem großen Drehmoment anzutreiben.
  • Zum Aufbauen des Stoßerzeugungsmechanismus 8a ist ein auswärtsflanschförmiger Kragenteil 34 an einem Mittelteil in der Axialrichtung der Antriebsspindel 32 ausgebildet, und es wird die Innenseitenoberfläche des Kragenteiles 34 durch ein Stoßwälzlager 35 gestützt. Bei dieser Ausgestaltung kann die Antriebsspindel 32 rotationstechnisch antreiben, während eine Stoßlast hin zu der Innenseite gestützt wird. Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind der Kragenteil 34 und das Stoßwälzlager 35 in einer Gehäuseeinheit 38 zusammen mit einem Axialkraftsensor 36 und einem elastischen Element 37 untergebracht, das elastisch in der Axialrichtung verformbar ist, so beispielsweise eine geriffelte Kunststoffblattfeder, eine Kompressionsfeder oder Gummi. Die Gehäuseeinheit 38 wird durch Kombinieren eines Innenseitengehäuses 39 und eines Außenseitengehäuses 40 hergestellt. Die Gehäuseeinheit 38 wird durch Kombinieren des Innenseitengehäuses 39 und des Außenseitengehäuses 40 hergestellt, um relativ geringfügig in der Axialrichtung verschiebbar und nicht voneinander trennbar zu sein.
  • Versehen ist das Innenseitengehäuse 38 mit einer runden ringförmigen Bodenplatte 42, die ein rundes Durchgangsloch 41 in der Mitte aufweist, und einer zylindrischen Festseitenumfangswand 43 hin zu der Außenseite von der Außenumfangskante der Bodenplatte 42 her.
  • Ein Ejektionsloch 45 zum Freilegen eines Endes eines Verbinders 44, der ein Messsignal des Axialkraftsensor 36 herausführt, ist an einer Stelle in der Umfangsrichtung eines Teiles nahe an dem Basisteil (Teil nahe an der Innenseite) der Festseitenumfangswand 43 ausgebildet. Sperrlöcher 46, 46, die in der Axialrichtung lang sind, sind an einer Mehrzahl von Stellen in der Umfangsrichtung (beispielsweise zwei bis drei Stellen, die in der Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet sind) an einem Teil nahe an dem Distalteil (Teil nahe an der Außenseite) der Festseitenumfangswand 43 ausgebildet. Der Aufbau zum Freilegen des Endes des Verbinders 44 kann eine Ausschneidung sein, die sich zu der Distalendkante (Außenseitenendkante) der Festseitenumfangswand 43 anstelle des Ejektionsloches 45 öffnet. In diesem Fall jedoch sind die Ausschneidung und die Sperrlöcher 46, 46 der Phase nach in Umfangsrichtung versetzt (die Ausschneidung ist zwischen den Sperrlöchern 46, 46 benachbart zueinander in der Umfangsrichtung vorgesehen).
  • Demgegenüber ist das Außenseitengehäuse 40 versehen mit einer runden ringförmigen Bodenplatte 48, die ein rundes Durchgangsloch 47 in der Mitte aufweist, und einer zylindrischen Verschiebungsseitenumfangswand 49 hin zu der Innenseite von der Außenumfangskante der Bodenplatte 48 aus. Sind Eingriffsstücke 50, 50, die an einer Mehrzahl von Stellen in der Umfangsrichtung an der Distalendkante (Innenseitenendkante) der Verschiebungsseitenumfangswand 49 ausgebildet sind, in den Sperrlöchern 46, 46 in Eingriff, um in der Axialrichtung verschiebbar zu sein, so ist die Gehäuseeinheit 38 aufgebaut. Die Abmessung der Gehäuseeinheit 38 in der Axialrichtung kann in einem Bereich vergrößert und verkleinert werden, in dem die Eingriffsstücke 50, 50 in den Sperrlöchern 46, 46 verschoben werden können. Sperrstücke 51, 51 sind an einer Mehrzahl von Stellen in der Umfangsrichtung der Verschiebungsseitenumfangswand 49 (beispielsweise zwei bis drei Stellen, die gleichmäßig in der Umfangsrichtung beabstandet sind) ausgebildet, um nach außen in der Radialrichtung der Gehäuseeinheit 38 von der Außen umfangsoberfläche der Verschiebungsseitenumfangswand 49 jeweils vorzustehen.
  • Eine Axialkraftmesseinheit 52, die in 11A und 11B gezeigt ist, wird durch Installieren des Kragenteiles 34 gebildet, der in der Mitte der Antriebsspindel 32, des Axialkraftsensors 36, des Stoßwälzlagers 35, des elastischen Elementes 37 in der Gehäuseeinheit 38 vorgesehen ist. In 11A und 11B zeigt ein Pfeil R die Innenseite an, während ein Pfeil L die Außenseite anzeigt.
  • Die Axialkraftmesseinheit 52 ist an dem Innenseitenendteil (Innenseitenendteil) eines zylindrischen Raumes 53 installiert, der an dem Innenseitenteil des Sattels 9a, wie in 6 gezeigt ist, vorgesehen ist. Eine konkave Nut 54, die sich zu der radial inneren Seite des zylindrischen Raumes 53 und der Außenseite öffnet, ist an einem Teil ausgebildet, der zum Ende des Verbinders 44 in dem Innenseitenendteil des zylindrischen Raumes 53 passt, um eine wechselseitige Störung mit dem Ende des Verbinders 44 zu verhindern. Eine Sperrausnehmung 55 ist nahezu entlang des gesamten Umfanges mit Ausnahme des Teiles der konkaven Nut 54 an einem Teil nahe an dem Innenseitenende in dem mittleren Teil des zylindrischen Raumes 53 ausgebildet.
  • Die Axialkraftmesseinheit 52 ist in den Innenseitenendteil des zylindrischen Raumes 53 geschoben, während das elastische Element 37 elastisch axial komprimiert ist, und die Sperrstücke 51, 51 elastisch nach innen jeweils in der Radialrichtung komprimiert sind. Nachdem die Axialkraftmesseinheit 52 in den Innenseitenendteil des zylindrischen Raumes 53 geschoben ist, liegen die Distalendkanten der Sperrstücke 51, 51 an der Außenseiteninnenoberfläche der Sperrausnehmung 55 aufgrund der elastischen Kraft des elastischen Elementes 37 an. In diesem Zustand wird das Außenseitengehäuse 40 nicht in einer Richtung (zu der Außenseite hin) des Austrittes aus dem zylindrischen Raum 53 verschoben, und es wird eine Vorbelastung, die ausreichend ist, um die Messgenauigkeit sicherzustellen, auf den Axialkraftsensor 36 ausgeübt. Wird ein Stecker 58, der an einem Ende eines Kabelbaumes (harness) 57 vorgesehen ist, in den zylindrischen Raum 53 durch ein Verbindungsloch 56, mit dem der Sattel 9a ausgebildet ist, eingeführt, so sind der Stecker 58 und der Verbinder 44 verbunden, und es kann ein Messsignal des Axialkraftsensors 36 herausgeleitet werden.
  • Auf diese Weise ist der Stoßerzeugungsmechanismus 8a, der durch Kombinieren des Vorwärtsspindelmechanismus 29 und des Kugelrampenmechanismus 30 gebildet ist, zwischen der Axialkraftmesseinheit 52 mit Installation an dem Innenseitenendteil des zylindrischen Raumes 53 und der Innenbacke 2a vorgesehen. Der Vorwärtsspindelmechanismus 29 ist durch einen Gewindeeingriff eines steckerartigen Schraubenteiles 59 mit Bereitstellung an dem Außenseitenhalbteil (linker Halbteil in 6) der Antriebsspindel 32 in einem Schraubenloch 61 mit Bereitstellung in der Mitte des Rotors 60 der antreibenden Seite aufgebaut. Der Kugelrampenmechanismus 30 beinhaltet den Rotor 60 der antreibenden Seite, einen Rotor 62 der angetriebenen Seite und eine Mehrzahl von Kugeln 63, 63. Rampenteile 64, 64 der antreibenden Seite und Rampenteile 65, 65 der angetriebenen Seite, deren Formen bei einer Betrachtung jeweils in der Axialrichtung bogenförmig sind, sind an einer Mehrzahl von Stellen (beispielsweise drei bis vier Stellen) in der Umfangsrichtung an den Oberflächen entgegengesetzt zueinander bezüglich des Rotors 60 der antreibenden Seite und des Rotors 62 der angetriebenen Seite vorgesehen.
  • Die Tiefen in der Axialrichtung der Rampenteile 64 der antreibenden Seite und der Rampenteile 65 der angetriebenen Seite ändern sich allmählich in der Umfangsrichtung, wobei jedoch die Änderungsrichtungen für die Rampenteile 64, 64 der antreibenden Seite und die Rampenteile 65, 65 der angetriebenen Seite entgegengesetzt zueinander sind. Wenn daher der Rotor 60 der antreibenden Seite und der Rotor 62 der angetriebenen Seite relativ rotieren und sich die Kugeln 63, 63 entlang der Rampenteile 64 der antreibenden Seite und der Rampenteile 65 der angetriebenen Seite abwälzen, wird der Abstand zwischen dem Rotor 60 der antreibenden Seite und dem Rotor 62 der angetriebenen Seite 62 durch eine große Kraft expandiert oder kontrahiert. Ein Abstandshalter 66, der mit dem Rotor 62 der angetriebenen Seite sphärisch in Eingriff ist, ist zwischen dem Rotor 62 der angetriebenen Seite und der Innenbacke 2a eingeklemmt. Ist ein Eingriffsvorsprung 67, der von einem Teil der Außenumfangskante des Rotors 62 der angetriebenen Seite aus vorsteht, in einem Teil der konkaven Nut 54 durch eine Hülse 75 in Eingriff, so ist der Rotor 62 der angetriebenen Seite ringsum das Distalende der Antriebsspindel 32 gestützt, um in der Axialrichtung verschiebbar zu sein, während eine Rotation verhindert wird.
  • Wird eine Bremsung durchgeführt, so wird der Elektromotor 6a mit Elektrizität versorgt, um die Ausgabewelle 15a zu rotieren, und es wird die Antriebsspindel 32 rotationstechnisch durch den Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 7a angetriebenen. In der Anfangsphase des Rotationsantriebes rotiert der Rotor 60 der antreibenden Seite nicht aufgrund des Widerstandes einer Vorspannfeder 68 oder dergleichen und bewegt sich horizontal zu der Distalendseite der Antriebsspindel 32 auf Grundlage des Gewindeeingriffes des steckerartigen Schraubenteiles 59 und des Schraubenloches 61 (mit einer Bewegung hin zu dem Bremsrotor 1a ohne Drehung). Infolge der Horizontalbewegung werden Lücken zwischen den beiden Seitenoberflächen in der Axialrichtung des Bremsrotors 1a sowie der Innenbacke 2a und der Außenbacke 3a verkleinert. Während der Horizontalbewegung sind die Kugeln 63, 63 an den Enden an der tiefsten Seite der Rampenteile 64 der antreibenden Seite und der Rampenteile 65 der angetriebenen Seite befindlich.
  • Verschwinden die Lücken zwischen den Teilen als Ergebnis der Horizontalbewegung und nimmt der Widerstand gegen die Bewegung des Rotors 60 der antreibenden Seite weiter zu dem Bremsrotor 1a zu, so rotiert der Rotor 60 der antreibenden Seite mit der Antriebsspindel 32, und der Rotor 60 der antreibenden Seite und der Rotor 62 der angetriebenen Seite rotieren relativ zueinander. Sodann wälzen sich die Kugeln 63, 63 ab und bewegen sich zu den flachen Seiten der Rampenteile 64 der antreibenden Seite und der Rampenteile 65 der angetriebenen Seite, während der Abstand zwischen dem Rotor 60 der antreibenden Seite und dem Rotor 62 der angetriebenen Seite vergrößert wird. Da die Neigungswinkel der Rampenteile 64 der antreibenden Seite und der Rampenteile 65 der angetriebenen Seite klein sind, ist die Kraft, mit der der Abstand zwischen dem Rotor 60 der antreibenden Seite und dem Rotor 62 der angetriebenen Seite vergrößert wird, groß, und es werden die Innenbacke 2a und die Außenbacke 3a mit einer großen Kraft durch den Abstandshalter 66 und die Sattelklaue 10a gegen die beiden Seitenoberflächen des Bremsrotors 1a zur Durchführung einer Bremsung gepresst.
  • Um die Bremsung auf diese Weise durchzuführen, wird die Größe der Kraft, mit der die Innenbacke 2a und die Außenbacke 3a gegen die beiden Seitenoberflächen des Bremsrotors 1a gepresst werden, mittels Durchführen einer Zuführvorwärtssteuerung, um die elektrische Leistungszuleitung zu dem Elektromotor 6a anzupassen, oder mittels Durchführung einer Rückkopplungssteuerung auf Grundlage eines Messsignals des Axialkraftsensors 36 angepasst.
  • Zur Verwirklichung der Parkbremse, die eine Bremskraft sogar nach dem Anhalten der Versorgung des Elektromotors 6a mit Elektrizität aufrechterhält, nachdem die Bremskraft erzeugt wird, um die Innenbacke 2a und die Außenbacke 3a gegen die beiden Seitenoberflächen des Bremsrotors 1a, wie vorstehend ausgeführt worden ist, zu pressen, ist die Parksperrvorrichtung 5a durch Bereitstellen eines Rückhalteseiteneingriffselementes 12a ausgestaltet, das zu dem Rotierseiteneingriffselement 11a weist, das an dem Distalende der Ausgabewelle 15a in dem Gehäuse 31 befestigt ist.
  • Der Aufbau der Parksperrvorrichtung 5a ist im Wesentlichen ähnlich zu der Parksperrvorrichtung 5 (siehe 2 bis 3) des vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispieles.
  • Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird jedoch, um die Parkbremse sogar dann freizugeben, wenn ein Problem, so beispielsweise eine Lösung einer Verbindung, in dem Elektromotor 6a auftritt, während die Parkbremse betätigt wird, und die Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18a und die Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27a ihren Eingriff nicht lösen können, ein neuartiger (uncommon) Freigabemechanismus bereitgestellt.
  • Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind zudem eine Mehrzahl von Rotierseiteneingriffsvorsprüngen 18a und eine Mehrzahl von Rückhalteseiteneingriffsvorsprüngen 27a konzentrisch zueinander jeweils an den Distalendoberflächen des Rotierseiteneingriffselementes 11a und des Rückhalteseiteneingriffselementes 12a entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zueinander ausgebildet. Die Formen dieser Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18a und Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27a sind ähnlich zu den Formen der Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18 und der Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27 (siehe 5A und 5B) des vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispieles. Während eine elastische Kraft in einer Richtung weg von dem Rotierseiteneingriffselement 11a an das Rückhalteseiteneingriffselement 12a durch eine Kompressionsfeder 13a abgegeben wird, wird das Rückhalteseiteneingriffselement 12a gegen die elastische Kraft der Kompressionsfeder 13a in einer Richtung der Annäherung des Rotierseiteneingriffselementes 11a durch ein Solenoid 14a verschoben.
  • Insbesondere wird beim zweiten Ausführungsbeispiel ein Halteloch 25a eines Halters 20a, der an der Innenoberfläche des Gehäuses 31 durch Anbringbolzen 21a zusammen mit dem Solenoid 14a befestigt ist, einfach zu einem Rundloch (mit einer zylindrischen Innenumfangsoberfläche), das nicht den Flachteil 26 (siehe 4), wie es beim vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, aufweist. Im Gegensatz hierzu ist ein Kopf 22a des Rückhalteseiteneingriffselementes 12a mit einem Flachteil 24a gleich demjenigen beim vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen. Ein Durchgangsloch 69 ist an einem Teil nahe an dem Außenumfang des Halters 20a ausgebildet, während ein Teil des Durchgangsloches 69 zu einem Teil der Innenumfangsoberfläche des Halteloches 25a hin freiliegt. Dies bedeutet, dass eine Verdrehungspositionsbeziehung zwischen der Mittelachse des Durchgangsloches 69 und dem Halteloch 25a vorhanden ist. Ein Endteil (linkes Ende in 10) des Durchgangsloches 69 wird zu einem großen Durchmesser aufweisenden Teil 70, dessen Innenseitendurchmesser größer als derjenige des Mittelteiles und des anderen Teiles des Durchgangsloches 69 ist. Ein Rotationsanhaltestift 71 ist in das Durchgangsloch 69 pressgepasst und darin befestigt. Der Rotationsanhaltestift 71 beinhaltet einen Rundstangenteil 72, der in den Mittelteil und den anderen Teil des Durchgangsloches 69 pressgepasst sein kann, sowie einen Kopf 73, der in den großen Durchmesser aufweisenden Teil 70 pressgepasst sein kann. Ein Schraubenloch 74 ist an dem Mittelteil der Endoberfläche des Kopfes 73 ausgebildet. Das Schraubenloch 74 wird bereitgestellt, um einen steckerartigen Schraubenteil eines Ziehwerkzeuges zum Herausziehen des Rotationsanhaltestiftes 71 aus dem Durchgangsloch 69 im Sinne eines gewindeartigen Eingriffes herzustellen.
  • Ein Teil des Rundstangenloches 72 des Rotationsanhaltestiftes 71 gemäß vorstehender Beschreibung, der von der Innenumfangsoberfläche des Halteloches 25a freiliegt, ist mit dem Flachteil 24a des Kopfes 22a des Rückhalteseiteneingriffselementes 12a in Eingriff. Daher kann das Rückhalteseiteneingriffselement 12a nur in der Axialrichtung verschoben werden, kann jedoch nicht in dem Halteloch 25a rotieren. Wie nachstehend noch beschrieben wird, rotiert jedoch, während der Rotationsanhaltestift 71 aus dem Durchgangsloch 69 herausgezogen wird, das Rückhalteseiteneingriffselement 12a in dem Halteloch 25a, sodass die Rotation des Rotationsseiteneingriffselementes 11a sogar während eines vorläufigen wechselseitigen Eingriffes der Rotationsseiteneingriffsvorsprünge 18a und der Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27a nicht angehalten werden kann.
  • In einem Normalzustand, in dem bei sämtlichen Teilen der parkmechanismusangebrachten elektrischen Scheibenbremse des zweiten Ausführungsbeispieles mit vorgenannter Ausgestaltung keinerlei Probleme auftreten, wird durch nahezu denselben Vorgang wie demjenigen beim vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel (mit Ausnahme des Stoßerzeugungsmechanismus 8a (Teil)) eine Bremsung durchgeführt, um die Innenbacke 2a und die Außenbacke 3a gegen die beiden Seitenoberflächen des Bremsrotors 1a zu pressen. Wird die Parkbremse betätigt, so wird die Versorgung des Elektromotors 6a mit Elektrizität angehalten, nachdem das Solenoid 14a mit Elektrizität versorgt wird, sodass die Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18a und die Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27a miteinander in Eingriff sind und die Innenbacke 2a und die Außenbacke 3a fest gegen die beiden Seitenoberflächen des Bremsrotors 1a gepresst werden.
  • Beim zweiten Ausführungsbeispiel kann, während die Parkbremse gemäß vorstehender Beschreibung betätigt wird, sogar dann, wenn ein Problem, so beispielsweise die Lösung einer Verbindung, in dem Elektromotor 6a auftritt, der Betrieb der Parkbremse beendet werden. Dies bedeutet, wie vorstehend beschrieben worden ist, dass es dann, wenn der Betrieb der Parkbremse beendet werden soll, notwendig ist, das Rotierseiteneingriffselement 11a mit dem Elektromotor 6a in einer Richtung der Zunahme der Bremskraft zu rotieren. Wenn daher bei dem Elektromotor 6a ein Problem auftritt, so ist es möglich, den Betrieb der Parkbremse zu beenden, und es ist unmöglich, das Fahrzeug zu bewegen, bei dem das Problem aufgetreten ist (beispielsweise das Fahrzeug, das beim Warten an einer Ampel angehalten hat, an den Straßenrad zu bewegen, oder ein Fahrzeug zu beladen, das beim Parken auf einem Trägerfahrzeug defekt geworden ist).
  • Im Gegensatz hierzu kann für den Fall des Aufbaus beim vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel der Betrieb der Parkbremse durch Herausziehen des Rotationsanhaltestiftes 71 aus dem Halter 20a beendet werden. Dies bedeutet, dass ein Blinddeckel, der ein offenes Loch versperrt, das an einem Teil entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu dem Kopf 73 des Rotationsanhaltestiftes 71 vorgesehen ist, der ein Teil des Gehäuses 31 ist, entfernt wird, das Distalende des Ziehwerkzeuges in das Gehäuse 31 durch das offene Loch eingeführt wird und der steckerartige Schraubenteil, der an dem Distalende ausgebildet ist, gewindetechnisch in dem Schraubenloch 74, das in dem Kopf 73 ausgebildet ist, in Eingriff gebracht wird. Der Rotationsanhaltestift 71 wird durch das Ziehwerkzeug aus dem Durchgangsloch 69 herausgezogen, um den Eingriff des Rundstangenteiles 72 des Rotationsanhaltestiftes 71 aus dem Flachteil 24a des Kopfes 22a des Rotationsseiteneingriffselementes 11a zu lösen. In dieser Situation kann, wie vorstehend beschrieben worden ist, das Rotierseiteneingriffselement 11a sogar dann rotieren, wenn die Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18a und die Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge 27a in Eingriff sind, wobei durch Verschieben der Innenbacke 2a und der Außenbacke 3a in Richtungen weg von den beiden Seitenoberflächen des Bremsrotors 1a die Parkbremse freigegeben wird.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • 12 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entsprechend den Ausgestaltungen der vorbeschriebenen Punkte (1), (2) und (4).
  • Beim drittem Ausführungsbeispiel wird durch Ausbilden eines Rotierseiteneingriffselementes 11b in Windmühlenform die Außenumfangsoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes 11b zu einer Rotierseiteneingriffsoberfläche. Dies bedeutet, dass die Außenumfangsoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes 11b mit einer Mehrzahl von Rotierseiteneingriffsvorsprüngen 18b, 18b versehen ist, die in derselben Umfangsrichtung relativ zu der Radialrichtung des Rotierseiteneingriffselementes 11b jeweils geneigt sind. Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung der Rotierseiteneingriffsvorsprünge 18b, 18b, die nach innen in der Radialrichtung weisen, werden jeweils zu geneigten Kanten 19a, 19a.
  • Ein Rückhalteseiteneingriffselement 12b ist ringsum das Rotierseiteneingriffselement 11b platziert und in der Radialrichtung des Rotierseiteneingriffselementes 11b verschiebbar. Wie bei den vorbeschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen erhält man die Kraft, mit der das Rückhalteseiteneingriffselement 12b in der Radialrichtung verschoben wird, aus einem elastischen Element, so beispielsweise einer Kompressionsfeder, und einem Solenoid (in 12 weggelassen). Dies bedeutet, dass eine elastische Kraft in einer Richtung weg von der Außenumfangsoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes 11b an das Rückhalteseiteneingriffselement 12b durch die Kompressionsfeder oder dergleichen abgegeben wird, und das Rückhalteseiteneingriffselement 12b gegen die elastische Kraft nach innen in der Radialrichtung hin zu dem Rotierseiteneingriffselement 11b durch das Solenoid versetzt wird.
  • Für den Fall der Struktur des dritten Ausführungsbeispieles wird verhindert, dass dann, wenn die Parkbremse betätigt wird, wenn die geneigte Kanten 19a eines beliebigen Rotierseiteneingriffsvorsprunges 18b aus der Mehrzahl von Rotierseiteneingriffsvorsprüngen 18b, 18b, die an der Außenumfangsoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes 11b vorgesehen sind, mit einer zweiten geneigten Kante 28a, die an dem Distalende des Rückhalteseiteneingriffselementes 12b vorgesehen ist, in Eingriff sind, das Rotierseiteneingriffselement 11b rotiert. Im Gegensatz hierzu ist, wenn die Parkbremse freigegeben ist, das Rückhalteseiteneingriffselement 12b nach außen in der Radialrichtung des Rotierseiteneingriffselementes 11b verschoben, und die zweite geneigte Kante 28a ist nicht mit einer beliebigen der geneigten Kanten 19a in Eingriff.
  • Da das dritte Ausführungsbeispiel ähnlich zu den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen gemäß vorstehender Beschreibung mit Ausnahme der Formen und Strukturen des Rotierseiteneingriffselementes 11b und des Rückhalteseiteneingriffselementes 12b ist, wird auf die Darstellung und Beschreibung gleicher Teile verzichtet.
  • Viertes Ausführungsbeispiel
  • 13 bis 14 zeigen das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entsprechend Ausgestaltungen der vorbeschriebenen Punkte (1), (2) und (5).
  • Beim vierten Ausführungsbeispiel wird die Außenumfangsoberfläche eines Rotierseiteneingriffselementes 11c, die in Windmühlenform ausgebildet ist, zu einer Rotierseiteneingriffsoberfläche. Beim vierten Ausführungsbeispiel werden indes Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung einer Mehrzahl von Rotierseiteneingriffsvorsprüngen 18c, 18c, mit denen die Außenumfangsoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes 11c versehen ist, zu geneigten Kanten 19b, 19b, die relativ zu der Axialrichtung des Rotierseiteneingriffselementes 11c jeweils geneigt sind.
  • Ein Rotierseiteneingriffselement 12c ist in einem Teil nahe an dem Außenumfang des Rotierseiteneingriffselementes 11c platziert und in der Axialrichtung des Rotierseiteneingriffselementes 11c verschiebbar. Beim vierten Ausführungsbeispiel erhält man die Kraft, mit der das Rückhalteseiteneingriffselement 12c in der Axialrichtung verschoben wird, ebenfalls aus einem elastischen Element, so beispielsweise einer Kompressionsfeder, und einem Solenoid (in 13 bis 14 weggelassen). Dies bedeutet, dass sich eine elastische Kraft in einer Richtung, in der sich das Distalende des Rückhalteseiteneingriffselementes 12c ringsum das Rotierseiteneingriffselement 11c herauszieht, an das Rückhalteseiteneingriffselement 12c durch die Kompressionsfeder oder dergleichen abgegeben wird, und das Distalende des Rückhalteseiteneingriffselementes 12c gegen die elastische Kraft hin zu ringsum das Rotierseiteneingriffselement 11c durch das Solenoid verschoben wird.
  • Beim Aufbau des vierten Ausführungsbeispieles wird verhindert, dass dann, wenn die Parkbremse betätigt wird, wenn die geneigte Kanten 19b eines beliebigen Rotierseiteneingriffsvorsprunges 18c aus der Mehrzahl von Rotierseiteneingriffsvorsprüngen 18c, 18c, die an einer Außenumfangsoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes 11c vorgesehen sind, mit einer zweiten geneigten Kante 28b, die an dem Distalende des Rückhalteseiteneingriffselementes 12c vorgesehen ist, in Eingriff ist, das Rotierseiteneingriffselement 11c rotiert. Im Gegensatz hierzu wird, wenn die Parkbremse freigegeben wird, das Rückhalteseiteneingriffselement 12c nach außen in der Radialrichtung des Rotierseiteneingriffselementes 11c verschoben, und die zweite geneigte Kante 28b ist nicht mit einer beliebigen der geneigten Kanten 19b in Eingriff.
  • Da das vierte Ausführungsbeispiel ähnlich zu den ersten und zweiten vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen mit Ausnahme der Formen und Strukturen des Rotierseiteneingriffselementes 11c und des Rückhalteseiteneingriffselementes 12c ist, wird auf eine Darstellung und Beschreibung gleicher Teile verzichtet.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, wobei geeignete Abwandlungen, Verbesserungen und dergleichen vorgenommen werden können. Darüber hinaus sind Materialien, Formen, Abmessungen, nummerische Werte, Ausgestaltungen, Anzahlen, Installationsanordnungen und dergleichen der Komponenten willkürlich gewählt, insoweit sie die Erfindung betreffen können, und unterliegen keiner besonderen Beschränkung.
  • Die Anmeldung beruht auf der am 17. März 2011 eingereichten japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2011-058748 , deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme mit aufgenommen ist.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Beschreibung beruht darauf, dass die vorliegende Erfindung bei einer Struktur eingesetzt wird, bei der nicht nur die Parkbremse, sondern auch die Betriebsbremse elektronisch sind. Die vorliegende Erfindung zeichnet sich indes durch eine Verbesserung der Struktur aus, bei der eine Parkbremse unter Verwendung eines Elektromotors als Leistungsquelle betätigt wird und die Bremskraft sogar nach Anhalten der Leistungszuleitung zu dem Elektromotor aufrechterhalten werden kann. Daher kann die vorliegende Erfindung bei einer Struktur eingesetzt werden, bei der die Betriebsbremse hydraulisch betätigt wird und nur die Parkbremse durch einen Elektromotor betätigt wird. Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung nicht nur bei einer Scheibenbremse, sondern auch einer Trommelbremse eingesetzt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1a
    Bremsrotor (Bremsensrotor)
    2, 2a
    Innenbacke (Bremsreibungselement)
    3, 3a
    Außenbacke (Bremsreibungselement)
    4, 4a
    elektrische Pressvorrichtung
    5, 5a
    Parksperrvorrichtung
    6, 6a
    Elektromotor
    7, 7a
    Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus
    8, 8a
    Stoßerzeugungsmechanismus
    9, 9a
    Sattel
    10, 10a
    Sattelklaue
    11, 11a, 11b, 11c
    Rotierseiteneingriffselement
    12, 12a, 12b, 12c
    Rückhalteseiteneingriffselement
    13, 13a
    Kompressionsfeder (elastisches Element)
    14, 14a
    Solenoid (elektrischer Betätiger)
    15, 15a
    Ausgabewelle
    16, 16a
    geschwindigkeitsverringerndes Kleingetriebe
    17
    Rotierseiteneingriffsoberfläche
    18, 18a, 18b
    Rotierseiteneingriffsvorsprung
    19, 19a, 19b
    geneigte Kante
    20, 20a
    Halter
    21, 21a
    Anbringbolzen
    22, 22a
    Kopf
    23
    Stangenteil
    24, 24a
    Flachteil
    25, 25a
    Halteloch
    26
    Flachteil
    27, 27a
    Rückhalteseiteneingriffsvorsprung
    28, 28a, 28b
    zweite geneigte Kante
    29
    Vorwärtsspindelmechanismus
    30
    Kugelrampenmechanismus
    31
    Gehäuse
    32
    Antriebsspindel
    33
    geschwindigkeitsverringerndes Großgetriebe
    34
    Kragenteil
    35
    Stoßwälzlager
    36
    Axialkraftsensor
    37
    elastisches Element
    38
    Gehäuseeinheit
    39
    Innenseitengehäuse
    40
    Außenseitengehäuse
    41
    Durchgangsloch
    42
    Bodenplatte
    43
    Festseitenumfangswand
    44
    Verbinder
    45
    Ejektionsloch
    46
    Sperrloch
    47
    Durchgangsloch
    48
    Bodenplatte
    49
    Verschiebungsseitenumfangswand
    50
    Eingriffsstück
    51
    Sperrstück
    52
    Axialkraftmesseinheit
    53
    zylindrischer Raum
    54
    konkave Nut
    55
    Sperrausnehmung
    56
    Verbindungsloch
    57
    Kabelbaum
    58
    Stecker
    59
    steckerartiger Schraubenteil
    60
    Rotor der antreibenden Seite
    61
    Schraubenloch
    62
    Rotor der angetriebenen Seite
    63
    Kugel
    64
    Rampenteil der antreibenden Seite
    65
    Rampenteil der angetriebenen Seite
    66
    Abstandshalter
    67
    Eingriffsvorsprung
    68
    Vorspannfeder
    69
    Durchgangsloch
    70
    großen Durchmesser aufweisender Teil
    71
    Rotationsanhaltestift
    72
    Rundstangenteil
    73
    Kopf
    74
    Schraubenloch
    75
    Buchse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2011-058748 [0108]

Claims (5)

  1. Elektrische Bremse mit einem Parkmechanismus, umfassend: einen Bremsrotator, der mit einem Rad rotiert; ein Stützelement, das von einem Teil gestützt wird, der nicht in einem Zustand rotiert, in dem das Stützelement benachbart zu dem Bremsrotator ist; ein Bremsreibungselement, das von einem Teil des Stützelementes gestützt wird, um weg von oder näher heran an den Bremsrotator in einem Zustand beweglich zu sein, in dem das Bremsreibungselement zu einem Teil des Bremsrotators weist; eine elektrische Pressvorrichtung, die einen Elektromotor als Antriebsquelle verwendet und das Bremsreibungselement hin zu dem Bremsrotator durch einen Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus bewegt; und eine Parksperrvorrichtung, die das Bremsreibungselement in einem Zustand hält, in dem das Bremsreibungselement gegen den Bremsrotator gepresst wird, sogar nachdem eine Leistungszuleitung zu dem Elektromotor angehalten ist, wobei: die Parksperrvorrichtung beinhaltet: ein Rotierseiteneingriffselement, das an einem Teil einer Rotationswelle befestigt ist, die rotiert, während der Elektromotor mit Elektrizität versorgt wird, und das eine Rotierseiteneingriffsoberfläche aufweist, die konzentrisch zu der Rotationswelle ist; ein Rückhalteseiteneingriffselement, das direkt oder durch ein weiteres Element von dem Stützelement gestützt wird, um in einer Richtung weg von oder näher heran an die Rotierseiteneingriffsoberfläche verschiebbar zu sein und um gehindert zu werden, um die Rotationswelle zu rotieren, und dessen Distalenden derart geformt sind, dass sie einen Eingriff mit der Rotierseiteneingriffsoberfläche herstellen und lösen; ein elastisches Element, das eine elastische Kraft an das Rückhalteseiteneingriffselement in einer Richtung weg von dem Rotierseiteneingriffselement abgibt; und einen elektrischen Betätiger, der eine Kraft an das Rückhalteseiteneingriffselement in einer Richtung näher heran an das Rotierseiteneingriffselement gegen die elastische Kraft des elastischen Elementes während einer Versorgung mit Elektrizität abgibt, wobei an das Rotierseiteneingriffselement ein Drehmoment auf Grundlage einer Reaktion auf die Bremskraft abgegeben wird, damit das Rotierseiteneingriffselement in einer vorbestimmten Richtung rotiert, in einem Zustand, in dem eine Bremskraft von der elektrischen Pressvorrichtung erzeugt wird, um das Bremsreibungselement gegen den Bremsrotator zu pressen, und die Rotierseiteneingriffsoberfläche mit Rotierseiteneingriffsvorsprüngen an einer Mehrzahl von Stellen in der Umfangsrichtung der Rotierseiteneingriffsoberfläche ausgebildet ist, Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung der Rotierseiteneingriffsvorsprünge geneigte Kanten sind, die relativ zu der Richtung der Verschiebung des Rückhalteseiteneingriffselementes geneigt sind, und die geneigten Kanten in einer Richtung derart geneigt sind, dass ein Bereich, in dem die geneigten Kanten und die Distalenden des Rückhalteseiteneingriffselementes miteinander in Eingriff sind, vergrößert wird, wenn die geneigten Kanten in der Richtung der Bewegung des Rückhalteseiteneingriffselementes auf Grundlage der elastischen Kraft des elastischen Elementes vorwärtsgehen.
  2. Elektrische Bremse mit dem Parkmechanismus nach Anspruch 1, wobei: die Rotationswelle, an der das Rotierseiteneingriffselement befestigt ist, eine Ausgabewelle des Elektromotors ist.
  3. Elektrische Bremse mit dem Parkmechanismus nach Ansprüchen 1 oder 2, wobei: die Rotierseiteneingriffsoberfläche eine Distalenoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes in einer Axialrichtung hiervon ist, die Distalendoberfläche mit der Mehrzahl von Rotierseiteneingriffsvorsprüngen, die gleichmäßig in der Umfangsrichtung beabstandet sind, ausgebildet ist, Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung dieser Rotierseiteneingriffsvorsprünge jeweils geneigt gekantet bzw. die geneigten Kanten sind, das Rückhalteseiteneingriffselement konzentrisch zu dem Rotierseiteneingriffselement platziert ist, die Distalendoberfläche in der Axialrichtung des Rückhalteseiteneingriffselementes mit Rückhalteseiteneingriffsvorsprüngen ausgebildet ist, die jeweils die Distalenden sind, eine Anzahl der Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge dieselbe wie diejenige der Rotierseiteneingriffsvorsprünge ist und die Rotierseiteneingriffsvorsprünge gleichmäßig in den Umfangsrichtungen beabstandet sind, und Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung der Rückhalteseiteneingriffsvorsprünge, die an den geneigten Kanten in einem Zustand anliegen, in dem das Rotierseiteneingriffselement und das Rückhalteseiteneingriffselement nahe aneinander herangelangen, zweite geneigte Kanten sind, die in derselben Richtung wie diejenige für die geneigten Kanten geneigt sind.
  4. Elektrische Bremse mit dem Parkmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Rotierseiteneingriffsoberfläche eine Außenumfangsoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes ist, die mit der Mehrzahl von Rotierseiteneingriffsvorsprüngen ausgebildet ist, das Rückhalteseiteneingriffselement ringsum das Rotierseiteneingriffselement platziert und in einer Radialrichtung des Rotierseiteneingriffselementes verschiebbar ist, Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung der Rotierseiteneingriffsvorsprünge relativ zu der Richtung der Verschiebung des Rückhalteseiteneingriffselementes geneigt sind, und in einem Zustand, in dem das Rückhalteseiteneingriffselement an einer Innenseite in der Radialrichtung des Rotierseiteneingriffselementes zu der am weitesten innen befindlichen Seite in der Radialrichtung verschoben ist, das Distalende des Rückhalteseiteneingriffselementes mit einer Seitenoberfläche in der Umfangsrichtung eines beliebigen Rotierseiteneingriffsvorsprunges von den Rotierseiteneingriffsvorsprüngen in Eingriff ist.
  5. Elektrische Bremse mit dem Parkmechanismus nach Ansprüchen 1 oder 2, wobei: die Rotierseiteneingriffsoberfläche eine Außenumfangsoberfläche des Rotierseiteneingriffselementes ist, die mit der Mehrzahl von Rotierseiteneingriffsvorsprüngen ausgebildet ist, das Rückhalteseiteneingriffselement an einem Teil nahe an einem Außenumfang des Rotierseiteneingriffselementes platziert und in einer Axialrichtung des Rotierseiteneingriffselementes verschiebbar ist, Ein-Seiten-Oberflächen in der Umfangsrichtung der Rotierseiteneingriffsvorsprünge relativ zu der Axialrichtung des Rotierseiteneingriffselementes geneigt sind, und in einem Zustand, in dem das Distalende des Rückhalteseiteneingriffselementes ringsum das Rotierseiteneingriffselement eintritt, das Distalende des Rückhalteseiteneingriffselementes mit einer Seitenoberfläche in der Umfangsrichtung eines beliebigen Rotierseiteneingriffsvorsprunges von den Rotierseiteneingriffsvorsprüngen in Eingriff ist.
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