JP2000514540A - 電気機械的に操作されるディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、自動車用電気機械的に操作されるディスクブレーキに関し、キャリパーに設けられた作動装置と同様にフローティングタイプのブレーキキヤリパーを有している。作動装置は、減速ギヤを介して作動部材を調整する電気モータを表す。作動部材はついで、ブレーキディスクと係合されるような移動方法においてブレーキキャリパーに設けられた２つのフリクションライニングの１つをもたらす。非常に低い電力で高い把持力を維持することができるようにするために、本発明は、電気モータ(６)が付勢された後、電気モータ(６)に供給された電流が遮断される場合、電気モータ（６）のロータ（１０）の逆回転を阻止するために手段（２０または２１、２２）が設けられている。同時に、この手段は電気モータの加熱を最小にする。

Description

【発明の詳細な説明】 電気機械的に操作されるディスクブレーキ 本発明は、キャリパー（ｃａｌｌｐｅｒ）と、このキャリパーに設けられた作 動装置と、それぞれがブレーキディスクの各一側と共に一体に作動し制限された 移動が可能なようにキャリパーに設けられた２つのフリクションライニングとを 有する、自動車用の電気機械的に操作されるディスクブレーキであって、フリク ションライニングの一方が作動部材によって作動装置を介してブレーキディスク に直接係合されていて、他方がキャリパーによって反力の効果を介してブレーキ ディスクと係合されていて、また、作動装置が、電気モータと作動部材との間に 設けられた減速ギヤ装置と同様に作動郭材と同軸的に設けられた電気モータを提 示し、電気モータのロータがリング形状であって減速ギヤ装置の周りに径方向に 設けられているような電気機械的に操作されるディスクブレーキに関する。 このタイプの電気機械的に操作されるディスクブレーキは、たとえば、ドイツ 特許出願（ＤＥ−Ａ）１９５ １１ ２８７．３によって知られている。既に知 られているディスクブレーキの作動装置は、電気モータを有していてそのロータ は、ローラネジ駆動部材または太陽歯車によってスレッドナットを駆動する。ス レッドナットの回転は、アーマチュアスリーブに伝達され、または軸線的な移動 を起こさせ、これは、次いで作動装置によって付勢されたフリクションライニン グがブレーキディスクと係合するようにする。そのために、電気モータのロータ は、好ましくはローラネジ駆動部材の周りに径方向に設けられている。公知の電 気機械的に操作されるディスクブレーキの好ましくない態様は、特に大きな把持 力が長時間にわたって適用される場合はいつでも起きるような、電気モータのか なりの加熱と同様、比較的電力消費が高いことである。 それ故、本発明の目的は、上述のようなタイプの電気機械的に操作されるディ スクブレーキを提供することであり、これは、把持力が適用された後、非常に少 ない電力で高い把持力を維持することができる。さらに、電気モータの加熱は最 低限に減少できる。 この目的は、電気モータに供給される電流を電気モータが付勢された後遮断し た場合に、電気モータのロータの逆回転を阻止する手段を設けることで、本発明 によって解決された。 本発明の概念をより具体化するために、上述の手段が電磁石で形成されていて 、そのアーマチュアは、長手方向の移動が可能なように回転するようにロータに 結合されている。このタイプのアーマチュアの特別の態様は、小さいエアーギャ ップを用い、非常に高い機動力を確実にすることである。 本発明の目的の改良された実施例は、アーマチュアとスレッドナットとの間に 力伝達結合が設けられていることである。このアーマチュアは、例えば、確実な ロック結合又は不確実な結合によってスレッドナットに接続することができる。 そのために、確実なロック結合は、好ましくは、アーマチュアと一体かまたはア ーマチュアに設けられた径方向の突出部を有していて、この突出部は、スレッド ナットに設けられた溝郭に収容されている。これに対して、アーマチュアとスレ ッドナットとの不確実な結合は、２つの部品の軸線方向に対する互いに制限され た関連する移動が出来るような、可撓性の薄板金属薄片によって形成されている 。これらの手段は、ブレーキシステムにおいて力が失われた場合、電磁石従って ブレーキの停止機能を常に安全状態に到達させることを確実にするので、力が失 われた場合のブレーキのブロックが排斥される。 電磁石に供給された電力は、本発明の他の改良された態様において最小になり 、電磁石のコイルの高抵抗巻線を提供する。 図１は、本発明の電気機械的に操作されるディスクブレーキの軸線方向の断面 図。 図２は、スレッドナットとアーマチュアとの接続の第１の実施例。 図３は、スレッドナットとアーマチュアとの接続の第２の実施例。 図４は、本発明のディスクブレーキの機能のフロー線図。 図面に示された本発明の電気機械的に操作されるディスクブレーキは、フロー ティングキャリパー（ｆｌｏａｔｉｎｇ ｃａｌｉｐｅｒ）ディスクブレーキを 例示したが、作動装置２と同様に固定された支持ブラケット(図示せず)に置換可 能に設けられた本質的なブレーキキャリパー１を有していて、そのハウジング８ は、図示しない固定部材によってブレーキキャリパー１に固定されている。１対 のフリクションライニング４と５とは、ライニングがブレーキディスク３の左側 と右側に面するように、ブレーキキャリパー１に設けられている。 以下に述べるように、右側に示されたフリクションライニング４は第１のフリ クションライニングであり、参照符号５で示されたもう一方は第２のフリクショ ンライニングである。 第１のフリクションライニング４が、作動部材３０によって作動装置２によっ てブレーキディスク３と直接結合されているのに対し、第２のフリクションライ ニング５は、配置の作動の結果としてブレーキキャリパー１によって生ずる反力 の効果によってブレーキディスク３の反対側の押圧されている。 上述の作動装置２は、例示したような、電気的に整流可能な(トルク)モータで あって永久磁石として構成された電気モータ６を有している。そのステータ９は ハウジング８内に固定されていて、中空のシャフトで構成されたそのロータ１０ は、いくつかの永久磁石部材２９を保持する管状の支持部２８によって形成され ている。例示したような回転式ネジ駆動部材１１から１４として構成された減速 ギヤ７は、トルクモータ６と上述の作動部材３０との間に設けられていて、好ま しくはモータと同軸に設けられている。回転式ネジ駆動部材は、上述の作動部材 を構成するスレッド（ｔｈｒｅａｄ）スピンドル１４と同様スレッドナット１１ を有しているのに対し、スレッドローラ１２、１３は、スレッドナット１１の軸 線に平行に設けられていて、スレッドローラは、スレッドスピンドル１４の軸線 的運動を生ずるために軸線的置換なしで衛星のように回転する。スレッドローラ １２、１３の端部に設けられた２つの案内ディスク４０と図示しないギヤのリン グは、スレッドローラ１２、１３の径方向の案内を確実にする。 配置は、トルクモータ６のロータ１０がトーション強度とともに、たとえばフ ェザーキー３９によってスレッドナット１１に結合されているのに対し、スレッ ドスピンドル１４は、力伝達板２４を介して第１のフリクションライニング４を 活性化する。捩れ防止部材２５は、好ましくは、力伝達板２４と第１のフリクシ ョンライニングとの間に設けられていて、この捩れ防止部材２５は、力伝達板２ ４の凹部に受容されたフリクションライニング４にプレスされたピンによって形 成されている。交差円筒状ローラ軸受１６として例示されたラジアル軸受は、減 速ギヤ７と中空のシャフト即ちロータ１０の両方のための案内部として設けられ ていて、ブレーキキャリパー１とともに作用する図２の２つから成る外側の軸受 リング１８を構成するこのラジアル軸受と共に、スレッドナット１１のカラー形 状の径方向の延在部１５に設けられた内側の軸受リング１７は、いくつかの円筒 状のローラ１９と同様、２つの軸受リング１７、１８の間に設けられている。２ つの軸受リング１７、１８は、互いに直角で軸受面と４５°傾斜し、即ち２組の トラックが９０°偏倚している４つのトラックを形成しているが、円筒状のロー ラ（Ｘ状の配置において）２組のトラックの一方と横回り（ｒｏｌｌ ｏｆｆ） していてもよい。使用される交差式円筒状ローラ軸受１６は、軸線的、ラジアル 的及びブレークダウン的トルク負荷の組み合わせとして取り扱うことができるの で、第２の軸受は不要である。４点軸受は、また、交差式円筒状ローラ軸受の代 わりに使用するすることができる。 ロータ９がいつでも回転するのを阻止し、トルクモータ６へのパワーの供給を 中断するための制御信号を得るために、電磁石によって形成された電気機械的手 段２０が作動装置２のハウジング８内に設けられている。電磁石２０は、軸線方 向への長手方向ｂ移動の制限を受けることができるような方法で、ロータ９か、 または、スレッドナット１１に回転可能に結合されたアーマチュア２２と同様、 ハウジング８内に固定巻線２１を有している。 フリクションライニング４、５とブレーキディスク３との確実に確認できる接 続をするために、接触ピン２６がフリクションライニング４、５に設けられてい る。ハウジング８の内側の空間は、たとえば、一方において電磁石２０の近傍に 設けられ巻線２１を保持するカバー２３によって、他方において電気的薄膜状の シーリング２７によって、噴霧水の汚染から保護されている。そのために、シー リング２７は、好ましくは、作動部材３０即ちスレッドスピンドル１４と、外側 の軸受リング１８に軸線的に当接した保持リング３２との間に設けられている。 最後に、トルクモータ６の操作中に発生する熱を大気中に効果的に発散させる ために、ハウジング８は、大きな冷却リブ３３を有している。 図２は、アーマチュア２２とスレッドナットとの間の上述した回転する結合を 示していて、これは、好ましくは、この２つの部品の間の確実なロック結合を介 してもたらされる。そのために、アーマチュア２２は、四辺形の断面を持った２ つの径方向の向き合った突出部３１を有していて、これらは、スレッドナット１ １の円筒状の孔部の壁部の２つの対応する形状の溝部３４に保持されている。 図３の実施例において、アーマチュア２２は、不確実な結合によってスレッド ナット１１に結合されていて、この結合手段は、例示したように、円周上に均等 に分配され、適切な固定手段によって上述した部品１１、２２に固定された４つ の可撓性の薄板金属薄片３５によって形成されている。電磁石２０を付勢するた めに必要なアーマチュア２２の軸線的ストロークは、薄板金属薄片３５の弾性に よって制限される。 本発明によるディスクブレーキがどのように機能するかは、図４に示したフロ ー線図によって示されている。 ブレーキの作動は、ブレーキペダル(図示せず)の付勢が行われるステップ４０ の「スタート」によって開始される。同様に図示していないが、ブレーキ作用を検 出するセンサーたとえばブレーキライトスイッチが、電気モータ６を付勢する電 子装置に供給される制御信号を発生する。 ステップ４１において、電子装置によって付勢された電気モータ６は、ブレー キ作用作動による保持力を生じ、この保持力は、フリクションライニング４、５ をブレーキディスク３に対して接触即ち押圧するようにする。 ステップ４２の「ブレーキ作動の変更？」において、システムは、ブレーキ作動 の変更が定められた時間間隔の経過後に行われるべきか否かが質問される。もし そうでないならば、電磁石２０は、ステップ４３の「モータブレーキの作動」で 作動され、電気モータ６への電流の供給は、引き続くステップ４４の「モータへ の電流の供給の中断」を通して中断されるので、ブレーキ作動の開始において適 用された保持力は維持される。 たとえばブレーキを離すかまたはブレーキ力を増加するかによってブレーキ作 動が変化すると、ステップ４５の「モータブレーキの消勢」は、電磁石２０への電 流の供給を切断す路用に切り換えられるので、スレッドナット１１が開放され、 スレッドスピンドル１４が所望のように調整されるような回転運動がもたらされ る。 参照符号のリスト １ ブレーキキャリパー ２ 作動装置 ３ ブレーキディスク ４ フリクションライニング ５ フリクションライニング ６ 電気モータ ７ 減速ギヤ ８ ハウジング ９ ステータ １０ ロータ １１ スレッドナット １２ スレッドローラ １３ スレッドローラ １４ スピンドル １５ 延在部 １６ ラジアル軸受 １７ 内側の軸受リング １８ 外側の軸受リング １９ 円筒状のローラ ２０ 電磁石 ２１ 巻線 ２２ アーマチュア ２３ カバー ２４ 力伝達板 ２５ 捩じれ防止剖材 ２６ 接触ピン ２７ シーリング ２８ 支持部 ２９ 永久磁石部材 ３０ 作動部材 ３１ 突出部 ３２ 保持リング ３３ 冷却リブ ３４ 溝部 ３５ 可撓性の薄板金属薄片 ４０ ステップ ４１ ステップ ４２ ステップ ４３ ステップ ４４ ステップ ４５ ステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バルツ、ユルゲン ドイツ連邦共和国、65510 ヒュンシュテ テン―オーバーリブバッハ、ビルケンシュ トラーセ 20 (72)発明者 デュズィル、ブラディミール ドイツ連邦共和国、64347 グリースハイ ム、ゲーテシュトラーセ 60アー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ブレーキキャリパーと、このブレーキキャリパーに設けられた作動装置と 、ブレーキディスクの各一側と共に一体に作動し制限された移動が可能なように ブレーキキャリパーに設けられた２つのフリクションライニングとを有する自動 車用の電気機械的に操作されるディスクブレーキであって、フリクションライニ ングの一方が作動部材によって作動装置を介してブレーキディスクに直接係合さ れていて、他方のフリクションライニングがブレーキキャリパーによって反力の 効果を介してブレーキディスクと係合されていて、また、作動装置が、電気モー タと作動部材との間に設けられた減速ギヤと同様に作動部材と同軸的に設けられ た電気モータを提示し、 手段(２０及び２１、２２)は、電気モータ(６)が付勢された後、電気モータ( ６)に供給される電流が遮断された場合に、電気モータ(６)のロータ(１０)の逆 回転を阻止するために設けられていることを特徴とする電気機械的に操作される ディスクブレーキ。 ２． 手段が電磁石(２０及び２１、２２)で構成され、そのアーマチュア(２２) は回転するようにまた長手方向に移動可能なようにロータ(０)に結合されている ことを特徴とする請求項１記載の電気機械的に操作されるディスクブレーキ。 ３． 電気モータのロータはリング形状であって、減速ギヤを径方向に取り囲ん でいて、スレッドナットと共に作動し、軸線的に移動することができる作動部材 を付勢し、アーマチュア(２２)とスレッドナット(１１)との間は不確実な結合で あることを特徴とする請求項２記載の電気機械的に操作されるディスクブレーキ 。 ４． アーマチュア(２２)とスレッドナット(１１)との間の結合が確実なロック 結合(３１、３４)によって達成されていることを特徴とする請求項３記載の電気 機械的に操作されるディスクブレーキ。 ５． 確実なロック結合は、アーマチュア(２２)と一体にまたはアーマチュアに 形成された径方向の突出部（３１）によって構成されていて、突出部はスレッド ナット(１１)に設けられた溝部(３４)に収容されていることを特徴とする請求項 ４記載の電気機械的に操作されるディスクブレーキ。 ６． アーマチュア(２２)とスレッドナット(１１)との間に不確実なロック結合 (３５)が設けられていることを特徴とする請求項３記載の電気機械的に操作され るディスクブレーキ。 ７． アーマチュア(２２)とスレッドナット(１１)との間に不確実なロック結合 は、両方の部材(２２、１１)の軸線方向への互いの関連した移動を制限する可撓 性の薄板金属薄片(３５)によって得られることを特徴とする請求項６記載の電気 機械的に操作されるディスクブレーキ。 ８． 電磁石(２０)が、高抵抗巻線(２１)を有していることを特徴とする請求項 １ないし７いずれか１項記載の電気機械的に操作されるディスクブレーキ。