JP2000145845A - 車輛ブレ―キ作動装置 - Google Patents

車輛ブレ―キ作動装置

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JP2000145845A
JP2000145845A JP11312116A JP31211699A JP2000145845A JP 2000145845 A JP2000145845 A JP 2000145845A JP 11312116 A JP11312116 A JP 11312116A JP 31211699 A JP31211699 A JP 31211699A JP 2000145845 A JP2000145845 A JP 2000145845A
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spindle
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drive
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Alexander Zernickel
アレクサンダー・ツェアニッケル
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INA Waelzlager Schaeffler OHG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輛ブレーキを作動するための装置を提供す
る。 【解決手段】 本装置は、静止のハウジング（４）内に
回転しないように固定されているが、車輛ブレーキのブ
レーキディスク（６）に向かって及びこれから遠ざかる
ように軸線方向に変位自在のねじを備えたスピンドル
（１）と、ねじを備えたスピンドル（１）を取り囲む、
このスピンドルを変位させるナット（２）であって、長
さ方向軸線を有し、静止のハウジング（４）に長さ方向
軸線を中心として回転するように取り付けられており且
つ駆動モータ（９）のロータに連結されたナットとを有
し、転動エレメントを備えた動作伝達傾斜ユニット（１
０）がナット（２）と駆動モータ（９）との間に配置さ
れ、スピンドルのストロークの最終段階で転動エレメン
トのカム作用により付加的なストロークを与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輛ブレーキを作
動するための装置に関し、この装置は、定置の即ち静止
のハウジング内に回転しないように固定されているが、
車輛ブレーキのブレーキディスクに向かって及びこれか
ら遠ざかるように軸線方向に変位自在のねじを備えたス
ピンドルを含み、更に、このねじを備えたスピンドルを
取り囲む、このスピンドルを変位させるナットを含み、
このナットは、長さ方向軸線を有し、静止のハウジング
に長さ方向軸線を中心として回転するように取り付けら
れており且つ駆動モータのロータに連結されている。
【０００２】
【従来の技術】上掲の種類の装置は、回転運動を並進運
動に変換するのに役立つ。これらの装置は、ねじを備え
たスピンドルの僅かなストロークだけが必要とされる分
野で、例えば電気機械的ブレーキのアクチュエータで、
又は車輛の電気作動式パーキングブレーキで使用するの
に適している。
【０００３】公開されているドイツ国特許第１９７ ０
５ １０６Ａ１号から周知のこのような装置では、二つ
のボールスクリュー駆動装置が互いに組み合わせられて
おり、即ち、スピンドル、ナット、及び内転動エレメン
トで形成された内スクリュー駆動装置と、ナット、この
ナットを取り囲む追加のナット、及び外転動エレメント
で形成された外スクリュー駆動装置とが互いに組み合わ
せられている。二つのスクリュー駆動装置を協働させる
ことによって、所望の小さな全ピッチが二つのスクリュ
ー駆動装置の個々のピッチ間の相違として得られる。こ
れによって、ブレーキ装置の非常に小さなピッチを結果
的に得るために標準的なねじを使用できる。しかしなが
ら、ボールスクリュー駆動装置のこのような組み合わせ
には、構造的形体が高価であり且つ必要とされる設計空
間が大きくなるという欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、経済的に製造できる作動装置を提供することであ
る。この装置は、必要とする空間が小さいと同時に非常
に効率的である。
【０００５】本発明のこの目的及び利点及び他の目的及
び利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろ
う。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、転動エレメン
トを備えた動作伝達傾斜ユニットをナットと駆動モータ
との間に配置することによって上述の目的を達成する。
本発明の概念は、低摩擦転動動作は真にそれを必要とさ
れている場所にのみ使用すべきであるという理由に基づ
いている。添付図面のうち図３に示すように、ねじを備
えたスピンドルのストロークＳは、以下の段階に分ける
ことができる。 Ｓ１＝ブレーキライニングとブレーキディスクとの間の
隙間を横切る段階、 Ｓ２＝小さな力（最大負荷の５％乃至１０％）で圧力が
発生する段階、 Ｓ３＝大きな力で圧力が発生する段階。
【０００７】第３図は、ｋＮ（キロニュートン）で計測
した、ねじを備えたスピンドルとブレーキディスクとの
間に作用する力Ｆをmmで計測したストロークＳの関数と
して示す。これにより、安価な摺動スピンドル、即ち転
動エレメントを必要としないスピンドルを全ストローク
の約５０％を構成する段階Ｓ１及びＳ２について使用で
きると結論付けることができる。傾斜ユニットが動作に
入るのは段階Ｓ３中のみである。これは段階Ｓ３中にだ
け転動エレメントが傾斜上で転動するためである。
【０００８】かくして、本発明は、二つの簡単なエレメ
ント、即ち例えば台形のねじ山を持つ摺動スピンドル及
び転動エレメントを含む傾斜ユニットを含む、複合摺動
−転動スピンドルアッセンブリを提供する。これらの二
つのエレメントを組み合わせることによって、高度に効
率的であり且つ必要な空間が小さい経済的なスピンドル
アッセンブリを実現できる。
【０００９】傾斜ユニットは、ねじを備えたスピンドル
を取り囲む一組の転動エレメントを含み、これらの転動
エレメントは、傾斜及び窪みを各々備えた二つのフラン
ジ本体間で軸線方向に配置されている。これらのフラン
ジ本体の一方は、ナットに固定されたナットフランジと
して形成されており、他方のフランジ本体は、モータの
ロータに連結された駆動スリーブに形成された駆動フラ
ンジとして形成されている。
【００１０】ナットフランジは、一端がハウジングの段
部で支持されており且つ他方の端部がナットフランジ用
スラスト転動ベアリングのベアリングリングで支持され
たディスクばねとして形成された圧縮ばねによって、静
止のハウジング内で、転動エレメント組及び駆動フラン
ジに向かって軸線方向に押し付けることができる。
【００１１】また、駆動フランジ用スラスト転動ベアリ
ングのベアリングリングは、静止のハウジング内でその
端リムに支持されている。ナットは、直線状ボールベア
リングを介して静止のハウジングに取り付けることによ
って、このハウジング内で回転及び摺動を行うことがで
きる。
【００１２】本発明の実施例を添付図面を参照して以下
に詳細に説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】第１図に示す本発明の作動装置
は、ねじを備えたスピンドル１を含み、このスピンドル
はナット２によって取り囲まれている。このナット２
は、静止のハウジング４内に直線運動も許す直線状ボー
ルベアリング３によって回転自在且つ摺動自在に支持さ
れている。静止のハウジング４は、ブレーキディスク６
及び二つのブレーキライニング７及び８を持つ車輛のブ
レーキのキャリパ５内に保持されている。ブレーキライ
ニングは、ねじを備えたスピンドル１がブレーキディス
ク６に向かって軸線方向に移動するとき、ブレーキディ
スク６に作用を及ぼす。ブレーキライニングのうちの一
方のブレーキライニング７がキャリパ５とブレーキディ
スク６との間に配置されており、一方、他方のブレーキ
ライニング８はブレーキディスク６とねじを備えたスピ
ンドル１との間に配置される。ねじを備えたスピンドル
１は、静止のハウジング４内で軸線方向に移動自在であ
るが、回転しないように固定されている。制動作動中の
スピンドル１のストロークをブレーキディスク６の両側
に長さＳ／２で示す。このストロークは、第１図では、
各ブレーキライニングからのブレーキディスク６の距離
である。
【００１４】ねじを備えたスピンドル１を軸線方向に移
動するため、駆動モータ９のロータによってナット２を
回転させる。この動作の伝達は、傾斜ユニット１０によ
って行われる。該傾斜ユニットは、ハウジング段部１１
によって拡大された静止のハウジング４の一部に設けら
れた一組の転動エレメント１２を有し、該転動エレメン
トはねじを備えたスピンドル１を取り囲んでおり、二つ
のフランジ本体間に配置されている。これらのフランジ
本体のうちの一方が、ナット２の軸線方向端部に配置さ
れており且つこのナットと一体に形成されたナットフラ
ンジ１３である。他方のフランジ本体は、駆動スリーブ
１５と一部品をなして形成された駆動フランジ１４であ
る。駆動スリーブ１５の外周面には、駆動モータ９のロ
ータのピニオンと噛み合うギヤが設けられている。ナッ
トフランジ１３及び駆動フランジ１４の各々に、傾斜１
６及び転動エレメント組１２の転動エレメント用の窪み
１７が設けられている。
【００１５】駆動フランジ１４は、転動エレメント組１
２とは逆側の方の表面を介して、静止のハウジング４の
スラスト転動ベアリング１８に支持されている。スラス
ト転動ベアリング１８の他方の軌道が形成されたベアリ
ングリングは、静止のハウジング４のリム１９に支持さ
れている。
【００１６】ナットフランジ１３の、転動エレメント組
１２とは逆側の表面には、スラスト転動ベアリング２０
が同様に配置されており、このベアリングの、他方の軌
道を形成するベアリングリングは、ハウジング段部１１
で支持された圧縮ばね２１によって転動エレメント組１
２に向かって軸線方向に押圧されている。この圧縮ばね
２１は、ディスクばねとして形成されている。転動エレ
メント組１２及びスラスト転動ベアリング１８及び２０
の転動エレメントはローラーである。
【００１７】第２図の傾斜ユニット２２と第１図の傾斜
ユニットとの間の唯一の相違点は、転動エレメント組２
３の転動エレメント、及びナットフランジ１３用のスラ
スト転動ベアリング２４の転動エレメント、及び駆動フ
ランジ１４用のスラスト転動ベアリング２５の転動エレ
メントがボールであるということである。
【００１８】本発明の作動装置は以下に説明するように
機能する。圧縮ばね２１は、スラスト転動ベアリング２
０又は２４及び１８又は２５、ナットフランジ１３、転
動エレメント組１２又は２３、及び駆動フランジ１４を
含むアッセンブリを適当な力で押す。次いで、ねじを備
えたスピンドル１がそのストロークの段階Ｓ１及びＳ２
で作動する。回転駆動フランジ１４は、駆動モータ９に
よって加えられた動作を転動エレメント組１２又は２３
を介してナットフランジ１３に伝達する。これは、ナッ
トフランジ１３と駆動フランジ１４との間に相対的変位
を全く生じない。回転しないように固定されているた
め、ねじを備えたスピンドル１は、ナットフランジ１３
とともに回転するナット２により、軸線方向に変位され
る。
【００１９】そのストロークで更に移動させると、ねじ
を備えたスピンドル１は図３に示すそのストロークの段
階Ｓ３に到り、この段階で負荷が急速に上昇し、ねじを
備えたスピンドル１とナット２との間の摩擦も増大し、
その結果、ナットはねじを備えたスピンドルに対して回
転を停止する。これに続いて駆動フランジ１４が、この
場合に静止の状態にあるナットフランジ１３に対して変
位する。ナットフランジ１３及び駆動フランジ１４に傾
斜１６が設けられており、転動エレメント組１２又は２
３の転動エレメントがこれらの傾斜間に配置されている
ため、ナットフランジ１３及び駆動フランジ１４は軸線
方向に引き離される。駆動フランジ１４がスラストベア
リング１８又は２５で支持されており、その軸線方向位
置を変えることができないため、圧縮ばね２１の作用に
抗してナットフランジ１３の軸線方向移動が生じる。こ
のとき、ナット２及びねじを備えたスピンドル１がナッ
トフランジ１３とともに移動し、そのため、転動エレメ
ント組１２又は２３の転動移動により、ブレーキディス
ク６の制動を行うねじを備えたスピンドル１の追加のス
トロークが実行される。
【００２０】その制動作動の終了時に、転動エレメント
組１２又は２３の転動エレメントは、圧縮ばね２１の力
によってその元の位置に戻る。従って、圧縮ばね２１の
作用のため、スラスト転動ベアリング２０又は２４及び
１８又は２５のベアリングリングの外面間の距離Ｌは、
各ストローク後に同じである。たとえ、ブレーキライニ
ングの摩耗によって、ねじを備えたスピンドル１がその
軸線方向最終位置に戻らない場合でも、傾斜ユニット１
０又は２２の転動エレメント組１２又は２３の転動エレ
メントは、それらの最終位置を取戻し、及びかくしてス
トロークの調節を行う。
【００２１】この調節機能には、傾斜ユニット１０又は
２２の比較的小さな拡がり移動しか必要とされない。傾
斜の勾配は、吸収する必要がある負荷によって決定され
る。ナット２がねじを備えたスピンドル１に対して所定
の所望程度まで回転できるように転動エレメントの位置
を確定し且つ傾斜ユニットでの初期摩擦を増大するた
め、係止体として作用する窪み１７を傾斜１６に配置す
ることができる。
【００２２】更に、本発明の原理を逆にし、回転につい
ては固定されたナット及び回転スピンドルで実施するこ
ともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】転動エレメントがローラーである、スラスト転
動ベアリングを持つブレーキ装置の部分断面図である。
【図２】転動エレメントがボールである、スラスト転動
ベアリングを持つ別のブレーキ装置の傾斜ユニットの、
図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った部分断面図であり、この図
ではねじを備えたスピンドルは省略してある。
【図３】作動装置のねじを備えたスピンドルのストロー
クについての必要な制動力の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１ ねじを備えたスピンドル ２ ナット ３ 直線状ボールベアリング ４ 静止のハウジ
ング ５ キャリパ ６ ブレーキディ
スク ７、８ ブレーキライニング ９ 駆動モータ １０ 傾斜ユニット １１ ハウジング
段部 １２ 転動エレメント １３ ナットフラ
ンジ １４ 駆動フランジ １５ 駆動スリー
ブ １６ 傾斜 １７ 窪み １８ スラスト転動ベアリング １９ リム

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車輛ブレーキを作動するための装置であ
    って、 静止のハウジング内において回転に関しては固定されて
    いるが、前記車輛ブレーキのブレーキディスクに向かっ
    て及びこれから遠ざかるように軸線方向に変位自在のね
    じを備えたスピンドルと、 前記ねじを備えたスピンドルを取り囲む、このスピンド
    ルを変位させるナットであって、長さ方向軸線を有し、
    前記静止のハウジング内において前記長さ方向軸線を中
    心として回転するように取り付けられており且つ駆動モ
    ータのロータに連結されたナットとを有する車輛ブレー
    キ作動装置において、 転動エレメントを備えた動作伝達傾斜ユニットがナット
    と駆動モータとの間に配置されている、装置。
  2. 【請求項２】 前記傾斜ユニットは、傾斜及び窪みを各
    々有する二つのフランジの軸線方向の間に配置され且つ
    前記ねじを備えたスピンドルを取り囲む転動エレメント
    組を含み、前記フランジの一方は、ナットに固定された
    ナットフランジとして形成されており、前記フランジの
    他方は、前記駆動モータの前記ロータに連結された駆動
    スリーブに形成された駆動フランジとして形成されてい
    る、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記ナットフランジは、前記静止のハウ
    ジング内において、圧縮ばねによって前記転動エレメン
    ト組及び前記駆動フランジに向かって軸線方向に押圧さ
    れている、請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記圧縮ばねは、一端が前記静止のハウ
    ジングの段部で支持されており且つ他端がナットフラン
    ジ用スラスト転動ベアリングのベアリングリングで支持
    されたディスクばねである、請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記駆動フランジ用スラスト転動ベアリ
    ングのベアリングリングは、前記静止のハウジング内に
    おいて前記静止のハウジングの端リムで支持されてい
    る、請求項３に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記ナットは、直線状ボールベアリング
    によって前記静止のハウジング内において回転自在且つ
    摺動自在に支持されている、請求項１に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記ねじを備えたスピンドルは摺動スピ
    ンドルとして形成されており、前記ねじを備えたスピン
    ドルの輪郭と相補的な輪郭を持つナットによって直接的
    に取り囲まれている、請求項１に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記ねじを備えたスピンドル及び前記ナ
    ットのうちの少なくとも一方に減摩コーティングが施し
    てある、請求項１に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記駆動フランジ及び前記ナットフラン
    ジの前記傾斜の勾配は、前記フランジの周方向で可変で
    ある、請求項２に記載の装置。
JP11312116A 1998-11-05 1999-11-02 車輛ブレ―キ作動装置 Pending JP2000145845A (ja)

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