JP2002501154A - 可撓要素を含むアクチュエータおよび該アクチュエータを含むブレーキキャリパ - Google Patents

可撓要素を含むアクチュエータおよび該アクチュエータを含むブレーキキャリパ

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JP2002501154A JP2000528814A JP2000528814A JP2002501154A JP 2002501154 A JP2002501154 A JP 2002501154A JP 2000528814 A JP2000528814 A JP 2000528814A JP 2000528814 A JP2000528814 A JP 2000528814A JP 2002501154 A JP2002501154 A JP 2002501154A
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リンスマ，アンドリース，クリスティアン
ツバーツ，ヤコブス
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Abstract

(57)【要約】 アクチュエータ（７）は、ハウジング（４）、原動機（８）、作動部材（２５、３５）および該原動機（８）の回転運動に応答して、該ハウジング（４）に対する該作動部材（２５、３５）の直線運動を行うねじ機構（１０）を備え、前記ねじ機構（１０）は、ねじ（２４）およびナット（２２）を備え、そのうちの一つは該ハウジング（４）に対して回動可能に支持されている。該ねじ機構（１０）および該作動部材（２５、３５）は、弾性中間圧力手段（２８、２９；３６）を介して、互いに他と係合している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、ハウジング、原動機、作動部材および該原動機の回転運動に応答し
て、該ハウジングに対する該作動部材の直線運動を行うねじ機構を備え、前記ね
じ機構は、ねじおよびナットを備え、そのうちの一つは該ハウジングに対して回
動可能に支持されているアクチュエータに関する。
【０００２】 このようなアクチュエータは、WO-A-9603301 以来、既知である。該アクチュ エータは、円周溝を有するローラにより互いに他と係合しているねじおよびナッ
トから成るねじ機構を備えている。該アクチュエータは、よく定義された軸方向
変位を行い、また、ある程度の減速も行う。したがって、該ねじの相当な回動に
対して、かなり小さな軸方向変位が得られる。したがって、該ねじは、作動部材
に対して、相当な軸方向力を加え得る。
【０００３】 該ねじ機構の適切な動作は、該ねじ、ナットおよびローラがよく定義された軸
方向荷重を受ける限り、保証され得る。この場合、全ての構成要素には、それら
の設計条件に従って荷重が加わり、さらに、荷重は、該ねじ機構を損傷すること
なしに、相当なレベルに達し得る。
【０００４】 しかしながら、該ねじ機構に、横方向あるいは半径方向の成分を有する荷重が
加わる場合は、非常に不都合な事態が生ずる。該ねじ、ナットおよびローラは、
横方向の荷重成分を吸収するようには設計されていず、したがって、損傷される
。
【０００５】 同じことは、該アクチュエータに、このような横方向力に付きものの曲げ偶力
による荷重が加わる場合にも生ずる。
【０００６】 本発明の目的は、上記のアクチュエータにおいて、横方向あるいは半径方向の
荷重に関する問題が回避あるいは少なくとも軽減されているアクチュエータを提
供することである。この目的は、該ねじ機構および該作動部材が、弾性中間圧力
手段を介して互いに他と係合することにより達成される。該弾性中間圧力手段は
、該ねじ機構からの必要な作動力を該作動部材に伝達することができるものであ
る。したがって、その軸方向の剛性は、どちらかと言えば高くなければならない
。特に、この剛性は、所要の力／変位関係においても、所望の作動力が得られる
可能性があるレベルに維持されなければならない。
【０００７】 他方、前記弾性中間圧力手段は、該ねじ機構と該作動部材の間の直接接続ほど
の剛性はない。この改変された剛性には、ある程度の横方向の成分もしくは曲げ
モーメントを有する極端な荷重は、該ねじ機構には直接かつ完全には伝達されな
い、という利点がある。このねじ機構と作動部材の間の力の伝達の弾性局面は、
これら横方向もしくは曲げ荷重を軽減あるいは排除するものである。
【０００８】 本発明の第１の可能な実施形態によれば、該ねじ機構および該作動部材は、ば
ね要素を介して、互いに他と係合する。該ばね要素は、該ねじ機構の軸に対して
、非対称的な剛性分布を生じ得る。該ばね要素の非対称特性は、いくつかの方法
、例えば、該作動部材および該ねじ機構の軸の一方の側のばねの数または剛性を
他方の側より多くまたは高くすることにより、得られる。
【０００９】 該ばね要素の非対称レイアウトの利点は、全荷重下での非対称荷重が予想でき
ることである。荷重レベルとともに増大する非整合荷重の一例は、ディスク・ブ
レーキでアクチュエータが働いた場合のクローピースの撓みに見られる。
【００１０】 第２の可能性によれば、該ねじ機構および該作動部材は、弾性圧力パッドによ
り、互いに他と係合する。
【００１１】 この圧力パッドは、その横方向寸法に比べて比較的薄い厚さを有してよい。し
たがって、この圧力パッドは、狭い空間制限内で、該作動部材と該ねじ機構の間
に容易に収容可能である。
【００１２】 該圧力パッドは、望ましくは、二つの一般に平行な壁部材を有し、該壁部材は
、それらの円周に沿って相互に接続されており、かつ、閉じた内部空間を囲んで
いる。
【００１３】 該作動部材は、ピストンとして実施されており、前記ピストンは、該ねじ機構
のハウジング内の穴を形成する円筒体に収容されている。したがって、該中間弾
性圧力部材は、該ピストン・ヘッドの内側に当てて支持されている。
【００１４】 また、さらなる発展によれば、該弾性中間圧力手段は、荷重測定装置と係合し
ている。特に、該荷重測定装置は、該流体の圧力を検知する。
【００１５】 該流体に現れる圧力は、該アクチュエータにより加えられる力の確実な目安と
なる。有り得る非軸方向もしくは偏心荷重は、該アクチュエータに加えられる全
軸方向荷重の測定の妨げにはならない。したがって、確実な測定値が得られる。
【００１６】 便利なら、該圧力パッドの内部空間を測定チャンネルに接続し、前記チャンネ
ルの自由端に該荷重測定装置を設けてもよい。それにより、例えば、圧電センサ
による実際の測定は、例えば、該作動部材が位置している部分（熱、湿気）から
遮蔽されている特定の場所で実行し得る。
【００１７】 本発明はまた、ハウジング、原動機、作動部材および該原動機の回転運動に応
答して、該ハウジングに対する該作動部材の直線運動を行うねじ機構を備え、前
記ねじ機構は、ねじおよびナットを備え、そのうちの一つは該ハウジングに対し
て回動可能に支持されているブレーキキャリパにも関する。該ねじ機構および該
作動部材は、弾性中間圧力手段を介して、互いに他と係合し、ブレーキパッドを
ブレーキディスクに押し当てる。
【００１８】 該ブレーキキャリパの該弾性中間圧力手段は、荷重測定装置にも係合してよい
。該圧力パッドの内部空間は、測定チャンネルに接続し、該荷重測定装置は、前
記チャンネルの自由端に、設けられる。
【００１９】 実際の荷重測定装置（例えば圧電センサー）は、該ブレーキパッドと該ブレー
キディスクの間の摩擦により発生する熱の影響が減少する個所に位置させてもよ
い。
【００２０】 該測定チャンネルは、該ねじ機構のねじを通って伸長しており、該荷重測定装
置は、該圧力手段とは反対側の該ねじの端部にあってもよい。さらに、該荷重測
定装置は、荷重セルもしくは荷重センサーを含み、その電気信号線は、該原動機
の内部空間を通って、該ハウジング上のコネクタあるいは類似物に向かって伸長
する。
【００２１】 さらに、該流体は、耐熱性熱オイルである。
【００２２】 以下、図に示す実施形態を参照して、本発明をさらに説明する。
【００２３】 図１は、本発明によるアクチュエータを含むブレーキキャリパの第１の実施形
態を示す。
【００２４】 図２は、第２の実施形態を示す。
【００２５】 図３は、第３の実施形態を示す。
【００２６】 図１に示すブレーキキャリパは、ブレーキパッド３を支持するフランジ２を有
するクローピース１、およびブレーキパッド５を支持するハウジング４を含んで
いる。ブレーキパッド３と５の間には、ブレーキディスク６が取り付けられてい
る。
【００２７】 ブレーキパッド５は、電動機８、減速歯車機構９、およびねじ機構１０を含む
アクチュエータ７により、他のブレーキパッド３に向かって、また、他のブレー
キパッド３から離れる方向に、移動可能である。該電動機８は、固定子１１およ
びロータ１２を有し、該ロータ１２は、太陽歯車１４を支持する管状接続部材１
３に接続されている。
【００２８】 太陽歯車１４は、遊星歯車１５と係合し、遊星歯車１５は、キャリヤー１６に
取り付けられている。遊星歯車１５はまた、固定リング歯車１７とも係合してい
る。
【００２９】 キャリヤー１６、特にその軸１８は、管状中間部材１９により、ねじ機構１０
に係合している。
【００３０】 管状中間部材１９は、軸受２０、２１により、管状接続部材１３内で回動可能
に支持されている。
【００３１】 管状中間部材１９は、ねじ機構１０のナット２２に接続されており、ナット２
２は、ローラ２３により、ねじ２４と係合している。ねじ２４は、回動不能に保
持されているが、軸方向に移動可能である。ナット２２は、４点接触玉軸受３０
の内輪と一体になっており、４点接触玉軸受３０の外輪３１は、ハウジング４内
に支持されている。
【００３２】 ねじ２４は、ブレーキパッド５が、ねじ機構１０により、他方のブレーキパッ
ド３に向かって、また、他方のブレーキパッド３から離れる方向に移動できるよ
うに、作動部材２５と係合している。
【００３３】 ブレーキ作用中、ブレーキパッド３、５は、ねじ機構１０の軸を横切るいくら
かの遊びを示してもよい。それにより、ねじ機構１０、特にそのねじ２４には、
非軸方向もしくは非整合方向の荷重が掛けられる。
【００３４】 このような非軸方向荷重の効果を相殺するために、作動部材およびねじ２４そ
れぞれの表面２６および２７は、それぞれ堅いばね２８と柔らかいばね２９によ
り、互いに他と係合しており、それにより、局部的に異なる剛性が得られている
。
【００３５】 これらばねの剛性比は、それらが、ブレーキキャリパの撓みと反対の撓みをシ
ミュレートするように選択され、この撓みは、それによりブレーキパッドがブレ
ーキディスクと係合する締め付け力の結果として生ずる。したがって、キャリパ
の撓みは、逆転もしくは相殺されて、ねじ機構への軸方向荷重が得られる。
【００３６】 図２による実施形態は、ある程度まで、図１の実施形態に対応する。太陽歯車
１４を支持している接続部材１３は、この実施形態 では、軸受３３、３４により、ハウジングに対して支持されている。
【００３７】 さらに、太陽歯車１４とリング歯車１７の両方と係合している遊星歯車１５を
支持しているキャリヤー１６は、ねじ機構１０のナット２２に接続されている。
このナット２２は、同時に４点玉軸受３０の内輪を構成し、４点玉軸受３０の外
輪は、ハウジング内に支持されている。
【００３８】 ナット２２は、ローラ２３により、ねじ２４と係合している。このねじは、回
動不能に保持されているが、軸方向には移動可能である。したがって、ナット２
２が回動すると、ねじ２４は、前後に移動し、したがって、ブレーキパッド３、
５を互いに他に対して、また、ブレーキディスク６に対して移動し、あるいはそ
れらを互いに他から離れる方向に移動する。
【００３９】 作動部材は、ハウジング４の円筒体空間３７内にスライド可能に保持されてい
るピストン３５として実施されている。ピストン３５は、溝ナット接続３８、３
８’により、回動不能に、しかしスライド可能に保持されている。
【００４０】 ねじ２４も、溝／ナット接続３９、３９’により、ピストン３５に対して、回
動不能に、しかしスライド可能に保持されている。
【００４１】 ねじは、挿入圧力パッド３６により、ピストンヘッド４０と係合している。こ
の圧力パッド３６は、例えば溶接により、円周４２において接続されている二つ
の平行壁４１を有している。平行壁４１の間に囲まれた内部空間は、圧力媒体４
３、例えば作動油で満たされている。
【００４２】 ブレーキ作用の結果として、ブレーキパッド５がいくらか傾斜し、それにより
、ピストン３５の軸とねじ２４の間にいくらか心の狂いが生じる場合でも、圧力
パッド３６は、この心の狂いを吸収することができる。この方法で、ねじ２４は
、依然として、主として軸方向に荷重が掛かり、ねじ１０は、正しく機能するこ
とができる。
【００４３】 図３に示す第３の実施形態では、荷重測定装置５０が適用されている。荷重測
定装置５０は、例えば、圧電センサーでよい。荷重測定装置５０は、測定チャン
ネル５１に接続されており、測定チャンネル５１は、圧力パッド５３の内部空間
５２に接続している。
【００４４】 荷重測定装置５０は、信号ケーブル５４を介して、制御ユニットに接続され、
このようにして得られたデータはさらに処理される。図に示したように、信号ケ
ーブル５４は、電動機７の内部中空空間に通される。
【００４５】 内部空間５２および測定チャンネル５１には、ブレーキパッド５とブレーキデ
ィスク６の間の摩擦の結果として発生する場合がある高温に耐えられる熱オイル
で満たされている。 さらに、セラミックパッド５５を、圧力パッド５３とピストン３５のヘッドの間
に配置して、用心のため熱オイルを熱的に絶縁してもよい。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年１月２６日（２０００．１．２６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｇ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ツバーツ，ヤコブス オランダ国、エヌエル 3438 フィーアー ニューベガイン、カルメンラーン ５ Ｆターム(参考） 3J058 AA43 AA48 AA63 AA73 AA78 AA83 AA87 CC15 CC62 DB21

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジング（４）、原動機（８）、作動部材（２５）および
    該原動機（８）の回転運動に応答して、該ハウジング（４）に対する該作動部材
    （２５、３５）の直線運動を行うねじ機構（１０）を備え、前記ねじ機構（１０
    ）は、ねじ（２４）およびナット（２２）を備え、そのうちの一つは該ハウジン
    グ（４）に対して回動可能に支持されているアクチュエータ（７）において、該
    ねじ機構（１０）および該作動部材（２５、３５）は、弾性中間圧力手段（２８
    、２９；３６）を介して、互いに他と係合していることを特徴とするアクチュエ
    ータ。
  2. 【請求項２】 ねじ機構（１０）および作動部材（２５）は、ばね要素（２
    ８、２９）を介して、互いに他と係合していることとする請求項１に記載のアク
    チュエータ。
  3. 【請求項３】 ばね要素（２８、２９）は、該ねじ機構（１０）の軸（３２
    ）に対して非対称的な剛性分布を与えることとする請求項２に記載のアクチュエ
    ータ。
  4. 【請求項４】 ねじ機構（１０）および作動部材（２５）は、弾性圧力パッ
    ド（３６）により、互いに他と係合していることとする上記の請求項のうちのい
    ずれか一つに記載のアクチュエータ。
  5. 【請求項５】 圧力パッド（３６）は、二つの一般に平行な壁部材（４１）
    を含み、前記壁部材（４１）は、それらの円周（４２）に沿って相互に接続され
    ており、かつ、閉じた内部空間を囲んでいることとする請求項４に記載のアクチ
    ュエータ。
  6. 【請求項６】 圧力パッドの閉じた内部空間は、流体（４３）で満たされて
    いることとする請求項５に記載のアクチュエータ。
  7. 【請求項７】 作動部材は、ピストン（３５）として実施されており、前記
    ピストン（３５）は、ねじ機構（１０）のハウジング（４）の一部を形成する円
    筒体（３７）に収容されていることとする上記の請求項のうちのいずれか一つに
    記載のアクチュエータ。
  8. 【請求項８】 中間弾性圧力部材（３６）は、ピストン・ヘッド（４０）の
    内側に当てて支持されていることとする請求項７に記載のアクチュエータ。
  9. 【請求項９】 弾性中間圧力手段（２８、２９；３６）は、荷重測定装置（
    ５０）と係合していることとする上記の請求項のうちのいずれか一つに記載のア
    クチュエータ。
  10. 【請求項１０】 荷重測定装置（５０）は、流体の圧力を検知することとす
    る請求項６および９に記載のアクチュエータ。
  11. 【請求項１１】 圧力パッド（３６）の内部空間（５２）は、測定チャンネ
    ル（５１）に接続され、前記チャンネル（５１）の自由端には、荷重測定装置（
    ５０）が設けられていることとする請求項１０に記載のアクチュエータ。
  12. 【請求項１２】 荷重測定装置（５０）は、圧電センサーであることとする
    請求項９、請求項１０に記載のアクチュエータ。
  13. 【請求項１３】 上記の請求項のうちのいずれか一つに記載のアクチュエー
    タ（７）を含み、前記アクチュエータは、ハウジング（４）、原動機（８）、作
    動部材（２５、３５）および該原動機（８）の回転運動に応答して、該ハウジン
    グ（４）に対する該作動部材の直線運動を行うねじ機構（１０）を備え、前記ね
    じ機構（１０）は、ねじ（２４）およびナット（２２）を備え、そのうちの一つ
    は該ハウジング（４）に対して回動可能に支持されており、クローピース（１）
    は、その間にブレーキディスク（６）を取り付けられ得る二つの対向するブレー
    キパッド（３、５）を支持しており、該アクチュエータ（７）のハウジング（４
    ）は、該クローピース（１）に接続されており、かつ、作動部材（２５、３５）
    は、ブレーキパッド（３、５）の一つに接続されているディスクブレーキ用ブレ
    ーキキャリパにおいて、該ねじ機構（１０）および該作動部材（２５、３５）は
    、弾性中間圧力手段（２８、２９；３６）を介して、互いに他と係合しているこ
    とを特徴とするディスクブレーキ用ブレーキキャリパ。
  14. 【請求項１４】 弾性中間圧力手段（２８、２９；３６）は、荷重測定装置
    （５０）と係合していることとする請求項１３に記載のブレーキキャリパ。
  15. 【請求項１５】 荷重測定装置（５０）は、流体の圧力を検知することとす
    る請求項１４に記載のブレーキキャリパ。
  16. 【請求項１６】 圧力パッド（３６）の内部空間（５２）は、測定チャンネ
    ル（５１）に接続され、前記チャンネル（５１）の自由端には、荷重測定装置（
    ５０）が設けられていることとする請求項１５に記載のブレーキキャリパ。
  17. 【請求項１７】 測定チャンネル（５２）は、ねじ機構のねじ（２４）を通
    って伸長し、荷重測定装置（５０）は、該圧力手段（２８、２９；３６）とは反
    対側の該ねじ（２４）の端部にあることとする請求項１６に記載のブレーキキャ
    リパ。
  18. 【請求項１８】 荷重測定装置（５０）は、荷重セルもしくは荷重センサー
    を含み、その電気信号（５４）線は、原動機（８）の内部空間を通って、ハウジ
    ング上のコネクタあるいは類似物に向かって伸びていることとする請求項１７に
    記載のブレーキキャリパ。
  19. 【請求項１９】 流体は、耐熱性熱オイルであることとする請求項１６、請
    求項１７または請求項１８に記載のブレーキキャリパ。
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