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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Scheibenbremse.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Anders
als typische hydraulische Scheibenbremsen setzt eine elektrische
Scheibenbremse einen Elektromotor als Kraftquelle für eine
Antriebsvorrichtung ein, die einen Reibungsklotz drückt.
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Die
ungeprüfte
Koreanische
Patentveröffentlichung Nr. 2003-0093691 offenbart
eine derartige elektrische Scheibenbremse. Die elektrische Scheibenbremse
umfasst einen Motor, der in die Vorwärts- oder Umkehrrichtung
dreht, zum Zweck von Brems- und Lösebetrieben, ein Schraubengetriebeteil,
das an eine Drehwelle des Motors gekoppelt ist und einen Kolben,
der einen Reibungsklotz drückt, während er sich
gemäß der Drehung des Schraubengetriebeteils zurück
und vor bewegt.
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Demgegenüber
ist eine elektrische Parkbremse eine Vorrichtung zum Durchführen
der Parkunterstützungsbremsfunktion unter Verwendung eines
Motors. Die elektrische Parkbremse ist in einem Fahrzeug getrennt
von der elektrischen Scheibenbremse eingebaut.
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Jedoch
gibt es keine Reservefunktion, wenn die elektrische Scheibenbremse
oder die elektrische Parkbremse versagen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Deshalb
ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Scheibenbremse
bereitzustellen, die die elektrische Bremsfunktion, sowie die Parkunterstützungsbremsfunktion
ohne eine zusätzliche elektrische Parkbremse durchführen
kann.
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Zusätzliche
Aspekte und/oder Vorteile der Erfindung sind zum Teil in der folgenden
Beschreibung dargelegt und sind zum Teil aus der Beschreibung ersichtlich
oder können durch Ausüben der Erfindung erlernt
werden.
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Die
vorstehenden und/oder andere Aspekte der vorliegenden Erfindung
werden durch Bereitstellen einer elektrischen Scheibenbremse erzielt,
die Reibungsklötze zum Drücken einer Scheibe,
einen Träger zum Stützen der Reibungsklötze,
ein durch den Träger derart gestütztes Bremszangengehäuse, dass
sich das Bremszangengehäuse zum Drücken der Reibungsklötze
zurück und vor bewegt und eine Druckvorrichtung zum Drücken
der Reibungsklötze, aufweist. Die Druckvorrichtung umfasst
ein Druckelement, das sich zum Drücken von einem der Reibungsklötze
im Bremszangengehäuse zurück und vor bewegt, eine
an das Druckelement gekoppelte Schraubenwelle, ein an die Schraubenwelle
gekoppeltes Schneckenrad, eine Antriebswelle, die die Schraubenwelle
kreuzt und eine Schnecke aufweist, die mit dem Schneckenrad in Eingriff
steht, einen Motor zum Drehen der Antriebswelle in eine Vorwärtsrichtung
oder eine Umkehrrichtung und eine zusätzliche Druckvorrichtung.
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Die
zusätzliche Druckvorrichtung kann einen Zusatzmotor, ein
erstes an dem Zusatzmotor angeordnetes Zahnrad, eine erste an das
erste Zahnrad gekoppelte Zahnradwelle und ein zweites Zahnrad, das
an der ersten Zahnradwelle angeordnet und mit der Antriebswelle
gekoppelt ist, umfassen.
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Die
zusätzliche Druckvorrichtung kann ein an der Antriebswelle
angeordnetes erstes Zahnrad, ein mit dem ersten Zahnrad in Eingriff
stehendes zweites Zahnrad, einen Zusatzmotor, ein an einer Welle
des Zusatzmotors angeordnetes drittes Zahnrad und eine an das dritte
Zahnrad gekoppelte dritte Zahnradwelle umfassen, wobei das zweite
Zahnrad an die dritte Zahnradwelle gekoppelt ist.
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Die
zusätzliche Druckvorrichtung kann einen Zusatzmotor, ein
an einer Welle des Zusatzmotors angeordnetes erstes Zahnrad und
ein drittes Zahnrad, das mit dem ersten Zahnrad in Eingriff steht
und mit der Antriebswelle verbunden ist, umfassen.
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Gemäß der
elektrischen Scheibenbremse der vorliegenden Erfindung ist die Drehgeschwindigkeit
des Motors durch die Schnecke und das Schneckenrad reduziert, so
kann das Druckelement den ersten Reibungsklotz mit großer
Kraft drücken, wodurch eine größere Bremskraft
erzeugt wird.
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Zudem
kann gemäß der vorliegenden Erfindung, da eine
Geschwindigkeitsreduktion auftreten kann, während eine
Drehkraft des Motors auf die Schraubenwelle übertragen
wird, ausreichende Bremskraft erzielt werden, selbst wenn der Motor eine
kleine Größe und einen niedrigen Ausgang aufweist,
sodass ein Volumen einer Vorrichtung reduziert sein kann.
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Ferner
kann, da die elektrische Scheibenbremse die elektrische Bremsfunktion
sowie die Parkunterstützungsbremsfunktion ohne zusätzliche elektrische
Parkbremse durchführen kann, die Reservefunktion sicher
gestellt sein, wenn die elektrische Scheibenbremse oder die elektrische
Parkbremse versagen.
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Zudem
kann die Steuerlogik flexibel durchgeführt werden, selbst
wenn die Belastungsbedingung gemäß dem Gewicht
des Fahrzeugs, der Insassen und der Zuladung geändert wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und/oder andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung
mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich und leichter
verstanden, von denen:
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1 eine
Schnittansicht ist, die eine elektrische Scheibenbremse gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 eine
Schnittansicht entlang der Linie A-A' von 1 ist;
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3 eine
Schnittansicht ist, die eine zusätzliche Druckvorrichtung
einer elektrischen Scheibenbremse gemäß einer
anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
und
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4 eine
Schnittansicht ist, die eine zusätzliche Druckvorrichtung
einer elektrischen Scheibenbremse gemäß einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bezug
wird nun detailliert auf die Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung genommen, von der Beispiele in den beigefügten
Zeichnungen veranschaulicht sind, wobei sich gleiche Bezugszeichen
auf gleiche Elemente beziehen. Die Ausführungsformen sind
nachstehend beschrieben, um die Erfindung unter Bezugnahme auf die
Figuren zu erklären.
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Wie
in 1 dargestellt umfasst eine erfindungsgemäße
elektrische Scheibenbremse eine sich zusammen mit Rädern
eines Fahrzeugs drehende Scheibe 10, erste und zweite Reibungsklötze 11 und 12,
die an beiden Seiten der Scheibe 10 zum Durchführen
der Bremsfunktion durch Drücken beider seitlichen Seiten
der Scheibe 10 eingebaut sind, ein Bremszangengehäuse 20 zum
Drücken des ersten und zweiten Reibungsklotzes 11 und 12 und
eine im Bremszangengehäuse 20 zum Zweck des Bremsvorgangs
eingebaute Druckvorrichtung 40.
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Der
erste und zweite Reibungsklotz 11 und 12 werden
durch einen Träger 30 gestützt, der am Fahrzeugkörper
in einer derartigen Weise befestigt ist, dass sich der erste und
zweite Reibungsklotz 11 und 12 in Bezug auf beide
seitlichen Seiten der Scheibe 10 zurück und vor
bewegen kann, und das Bremszangengehäuse 20 wird
ebenfalls durch den Träger 30 in einer derartigen
Weise gestützt, dass sich das Bremszangengehäuse 20 zurück
und vor bewegen kann, um den ersten und zweiten Reibungsklotz 11 und 12 zu
drücken oder zu lösen.
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Das
Bremszangengehäuse 20 umfasst einen hohlen Körper 21,
ein Verlängerungsteil 22, das sich vom Körper 21 zum
zweiten Reibungsklotz 12 hin erstreckt und ein mit dem
Verlängerungsteil 22 verbundenes Fingerteil 23,
um eine hintere Oberfläche des zweiten Reibungsklotzes 12 zu
stützen. Zudem ist die Druckvorrichtung 40 im
Körper 21 des Bremszangengehäuses 20 eingebaut,
um den ersten Reibungsklotz 11 zu drücken.
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Wie
in 1 und 2 dargestellt, umfasst die Druckvorrichtung 40 ein
Druckelement 41, das in den Körper 21 des
Bremszangengehäuses 20 derart eingebaut ist, dass
das Druckelement 41 den ersten Reibungsklotz drücken
oder lösen kann, während es sich zurück
und vor bewegt, eine mit dem Druckelement 41 gekoppelte
Schraubenwelle 42, ein mit der Schraubenwelle 42 gekoppeltes
Schneckenrad 43, eine Antriebswelle 44, die die
Schraubenwelle 42 kreuzt und eine mit dem Schneckenrad 43 in
Eingriff stehende Schnecke 45 aufweist und einen Motor 46 zum
Drehen der Antriebswelle 44 in die Vorwärts- oder
Umkehrrichtung. Zudem umfasst die Druckvorrichtung 40 eine
zusätzliche Druckvorrichtung 50 zum zusätzlichen
Drücken des ersten Reibungsklotzes 11.
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Das
Druckelement 41 ist in den Körper 21 des
Bremszangengehäuses derart eingebaut, dass sich das Druckelement 41 im
Körper 21 in einem Zustand, in dem die Drehung
des Druckelements 41 beschränkt ist, zurück
und vor bewegen kann. Das Druckelement 41 weist ein mit
der Schraubenwelle 42 in Eingriff stehendes Innengewinde 41a auf.
Zum Beschränken der Drehung des Druckelements 41 weisen
eine Außenfläche des Druckelements 41 und eine
Innenfläche des Körpers 21, die der Außenfläche
des Druckelements 41 entspricht, polygonale Gestalten auf.
Andererseits kann eine Führungseinheit (nicht dargestellt),
umfassend eine Passfeder und ein Passfederloch an der Außenfläche
des Druckelements 41 und der Innenfläche des Körpers 21 gebildet
sein, um die Drehung des Druckelements 41 zu beschränken.
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Die
Schraubenwelle 42 ist an einer Seite davon mit einem Außengewinde 42a versehen,
das mit dem Innengewinde 41a des Druckelements 41 in
Eingriff steht. Die Schraubenwelle 42 ist drehbar im Körper 21 parallel
zur Bewegungsrichtung des Druckelements 41 eingebaut. Eine
erste und zweite Lagerung 47 und 48 sind im Körper 21 eingebaut,
während sie voneinander beabstandet sind, um die Schraubenwelle 42 zu
stützen.
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Das
Schneckenrad 43 ist an der Schraubenwelle 42 derart
angebracht, dass sich das Schneckenrad 43 in einem leeren
Raum 27 des Körpers 21 drehen kann, und
die Antriebswelle 44 kreuzt die Schraubenwelle 42 derart,
dass die an der Außenseite der Antriebswelle bereitgestellte
Schnecke 45 in das Schneckenrad 43 eingreifen
kann. Die Antriebswelle 44 wird durch den Körper 21 drehbar
gestützt und ein Teil der Antriebswelle 44, an
dem das Schneckenrad 43 eingebaut ist, ist im Körper 21 positioniert.
Ein Ende der Antriebswelle 44 erstreckt sich aus dem Körper 21 indem
es durch einen unteren Bereich des Körpers 21 läuft.
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Der
Motor ist an den unteren Bereich des Körpers 21 des
Bremszangengehäuses 20 durch eine Fixierungsschraube 49 angebracht,
um Kraft auf die sich aus dem Körper 21 erstreckende
Antriebswelle 44 zu übertragen.
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Wie
in 2 dargestellt, umfasst die zusätzliche
Druckvorrichtung 50 einen Zusatzmotor 51, ein erstes
Zahnrad 52, das an einer Welle 51a des Zusatzmotors 51 angebracht
ist, eine mit dem ersten Zahnrad 52 gekoppelte erste Zahnradwelle 52a und ein
mit der ersten Zahnradwelle 52a gekoppeltes und mit der
Antriebswelle 44 verbundenes zweites Zahnrad 53.
Gemäß der elektrischen Scheibenbremse mit der
vorstehenden Struktur wird eine Drehkraft des Zusatzmotors 51 durch
die zusätzliche Druckvorrichtung 50 reduziert,
so kann das Druckelement 41 den ersten Reibungsklotz 11 mit
größerer Kraft drücken, wodurch eine
größere Bremskraft erzeugt wird.
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Hier
nachstehend wird der Betrieb der elektrischen Scheibenbremse beschrieben.
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Steigt
ein Fahrer auf eine Bremse, wird der Motor 46 in die Vorwärtsrichtung
zum Zweck des Bremsvorgangs angetrieben. Zudem wird, wenn der Fahrer
den Bremsvorgang stoppt, der Motor 46 in die umgekehrte
Richtung angetrieben.
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Wird
der Motor 46 in die Vorwärtsrichtung zum Zweck
des Bremsvorgangs angetrieben, kann sich die Antriebswelle 44 drehen.
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Wenn
sich die Antriebswelle 44 dreht, wird die Schnecke 45 derart
gedreht, dass das mit der Schnecke 45 in Eingriff stehende
Schneckenrad 43 gedreht wird. Folglich wird die Schraubenwelle 42 ebenfalls
gedreht. Zu dieser Zeit dreht sich, da eine Geschwindigkeitsreduktion
auf Grund des hohen Zahnradverhältnisses zwischen der Schnecke 45 und
dem Schneckenrad 43 auftritt, die Schraubenwelle 43 mit
einer relativ niedrigen Geschwindigkeit, sodass ein höheres
Drehmoment auf die Schraubenwelle 42 übertragen
wird.
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Dreht
sich die Schraubenwelle 42, bewegt sich das Druckelement 41 gegen
den ersten Reibungsklotz 11, um den ersten Reibungsklotz 11 zu drücken
und bewegt sich das Bremszangengehäuse 20 im Bezug
auf das Druckelement 41 rückwärts, sodass
das Fingerteil 23 den zweiten Reibungsklotz 12 gegen
die Scheibe 10 drückt, wodurch der Bremsvorgang
erzielt wird. Zudem bewegt sich, wenn der Motor 46 in die
umgekehrte Richtung zum Stoppen des Bremsvorgangs angetrieben wird,
das Druckelement 41 vom ersten Reibungsklotz 11 rückwärts,
sodass der Bremsvorgang gelöst wird.
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In
einer derartigen elektrischen Scheibenbremse wird die Drehgeschwindigkeit
des Motors 46 durch die Schnecke 45 und das Schneckenrad 43 derart
reduziert, dass das auf die Schraubenwelle 42 übertragene
Drehmoment proportional zum Zahnradreduktionsverhältnis
zwischen der Schnecke 45 und dem Schneckenrad 43 erhöht.
Folglich kann das Druckelement 41 den ersten Reibungsklotz 11 mit größerer
Kraft drücken, wodurch eine größere Bremskraft
erzielt wird.
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Deshalb
kann die elektrische Scheibenbremse eine ausreichende Bremskraft
erzielen, selbst wenn der Motor eine kleine Größe
und einen geringe Ausgabe aufweist, sodass ein Volumen einer Vorrichtung
reduziert sein kann.
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Zudem
kann der Motor 46 unter dem Körper 21 des
Bremszangengehäuses 20 durch Einstellung der Ausrichtungsrichtung
der Schraubenwelle 42 eingebaut sein, so kann verhindert
werden, dass die Vorrichtung in die Längsrichtung der Schraubenwelle 42 verlängert
ist. In diesem Fall kann der Einbauraum für die Vorrichtung
reduziert sein, sodass die Vorrichtung leicht in das Fahrzeug eingebaut
werden kann.
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Hier
nachstehend wird der zusätzliche Bremsvorgang der elektrischen
Scheibenbremse beschrieben. Zuerst wird der Zusatzmotor 51 zum Zweck
des zusätzlichen Bremsvorgangs angetrieben und wird die
Drehkraft des Zusatzmotors 51 auf die Welle 51a des
Zusatzmotors 51 übertragen.
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Folglich
wird das erste Zahnrad 52 zusammen mit der Welle 51a des
Hilfsmotors 51 gedreht, so dass das mit der ersten Zahnradwelle 52a des
ersten Zahnrads 52 gekoppelte zweite Zahnrad 53 ebenfalls gedreht
wird. Die Drehkraft des zweiten Zahnrads 53 wird auf die
Antriebswelle 44 übertragen, sodass das Druckelement 41 den
ersten Reibungsklotz 11 mit größerer
Kraft drücken kann.
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3 ist
eine Schnittansicht, die eine zusätzliche Druckvorrichtung
einer elektrischen Scheibenbremse gemäß einer
anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Mit
Bezug auf 3 umfasst die zusätzliche Druckvorrichtung 60 ein
an die Antriebswelle 44 vorgesehenes erstes Zahnrad 61,
ein mit dem ersten Zahnrad 61 in Eingriff stehendes zweites
Zahnrad 62, einen Zusatzmotor 63, ein an eine
Welle 63a des Zusatzmotors 63 vorgesehenes drittes
Zahnrad 64 und eine mit dem dritten Zahnrad 64 gekoppelte
dritte Zahnradwelle 64a. Das zweite Zahnrad 63 ist
an die dritte Zahnradwelle 64a vorgesehen.
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Wird
der Zusatzmotor 63 zum Zweck des Bremsvorgangs angetrieben,
wird eine Drehkraft des Zusatzmotors 63 auf die Welle 63a des
Zusatzmotors 63 übertragen, sodass das dritte
Zahnrad 64 durch die Welle 63a des Zusatzmotors 63 gedreht
wird.
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Eine
Drehkraft des dritten Zahnrads 64 wird auf die dritte Zahnradwelle 64a übertragen,
sodass das zweite Zahnrad 62 durch die dritte Zahnradwelle 64a gedreht
wird.
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Dreht
sich das zweite Zahnrad 62, dreht sich das erste Zahnrad 61 ebenfalls,
sodass die Drehkraft des ersten Zahnrads 61 auf die Antriebswelle 44 übertragen
wird, wodurch es ermöglicht wird, dass das Druckelement 41 den
ersten Reibungsklotz 11 mit größerer
Bremskraft drückt.
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4 ist
eine Schnittansicht, die eine zusätzliche Druckvorrichtung
einer elektrischen Scheibenbremse gemäß einer
noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
darstellt.
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Mit
Bezug auf 4 umfasst die zusätzliche Druckvorrichtung 70 einen
Zusatzmotor 71, ein an eine Welle 71a des Zusatzmotors 71 vorgesehenes erstes
Zahnrad 72 und ein zweites Zahnrad 73, das mit
dem ersten Zahnrad 72 in Eingriff steht und mit der Antriebswelle 44 verbunden
ist.
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Wird
der Zusatzmotor 71 angetrieben, wird eine Drehkraft des
Zusatzmotors 71 auf die Welle 71a des Zusatzmotors 71 übertragen,
sodass das erste Zahnrad 72 durch die Welle 71a des
Zusatzmotors 71 gedreht wird. Dreht sich das erste Zahnrad 72,
wird das mit dem ersten Zahnrad 72 in Eingriff stehende
zweite Zahnrad 73 gedreht und wird eine Drehkraft des zweiten
Zahnrads 73 auf die Antriebswelle 44 übertragen,
wodurch es ermöglicht wird, dass das Druckelement 41 den
ersten Reibungsklotz 11 mit größerer
Bremskraft drückt.
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Obwohl
wenige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt
und beschrieben wurden, ist es dem Fachmann klar, dass Änderungen in
diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können,
ohne von den Prinzipien und dem Geist der Erfindung, deren Umfang
in den Ansprüchen und ihren Entsprechungen definiert ist,
abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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