JP2004525325A - ゼロバックラッシュ作動する電気機械式ブレーキ - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの摩擦部材１６を押圧してブレーキ操作される回転要素１４に摩擦力を付与するために、作動力を生成してその作動力を摩擦部材１６に作用させる電気アクチュエータを備えた車両用の電気機械式ブレーキ１０に関し、摩擦部材１６および電気アクチュエータ間に配置され、電気アクチュエータによって生じた作動力を自己倍力する自己倍力装置を備え、対向軸受２２に支持される傾斜角αで傾斜された少なくとも１つの楔１８を有し、ブレーキ１０の制御性を改善するために、電気アクチュエータは楔１８に互いに向き合って作用して作動力を生成する２つの駆動機構３４，３４′を有し、この構成により、ブレーキ１０をゼロバックラッシュで作動でき、低作動力の範囲、すなわち、ｔａｎα≒μ（但し、μは摩擦部材１６とブレーキ操作される要素１４との間の摩擦係数）の範囲内で、２つの駆動機構は互いに向き合って作用し、作動力を生成している。
【選択図】図２

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの摩擦部材を押圧してブレーキ操作される回転要素に摩擦力を付与するために、作動力を生成してその作動力を摩擦部材に作用させる電気アクチュエータを備える、特に車両用の電気機械式ブレーキに関する。また、本発明は、摩擦部材と電気アクチュエータとの間に配置され、電気アクチュエータによって生じた作動力を自己倍力する自己倍力装置を備えている。さらに、本発明は、対向軸受に支持される傾斜角αで傾斜された少なくとも１つの楔を備えている。
【背景技術】
【０００２】
自己倍力装置を有する電気機械式ブレーキは、ドイツ特許明細書ＤＥ１９８１９５６４Ｃ２によって知られている。この文献に記載されているブレーキは以下の問題点を有している。すなわち、傾斜角αの選択によって定められる自己倍力の値が摩擦ライニングとブレーキ操作される要素との間の（ブレーキの作動状態に依存して変化する）摩擦係数μとは無関係に自己倍力装置の楔に圧縮力または張力のいずれかを作用させるために、常に大きく設定されている。アクチュエータ内のバックラッシュが変動すると、不安定な状態が生じ、制御変数（ブレーキ力）の予期しない変動が起こるので、アクチュエータに作用する力の正負の符号が変わるのは避けるべきである。このような制約条件があるので、公知の電気機械式ブレーキにおいては、最適自己倍力の範囲、すなわち、摩擦係数μの値がｔａｎαの値に少なくとも略一致する範囲を採用することができない。何故なら、最適自己倍力点、すなわち、摩擦係数μが傾斜角αの正接と同じ値の場合、必要とされる作動力、すなわち、アクチュエータ力はその方向（力の正負の符号）が変化するからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明の目的は、自己倍力機能を有する改善された電気機械式ブレーキであって、自己倍力の適用範囲を制御性に悪影響を及ぼさずに最適自己倍力範囲に設定することができるブレーキを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このような電気機械式ブレーキに関する上記の目的を達成するために、本発明によれば、自己倍力装置の楔に対して互いに向き合って作用して作動力を生成する２つの駆動機構を有する電気アクチュエータが設けられている。低作動力の範囲、すなわち、ｔａｎαが略μに等しい範囲において、２つの駆動機構は互いに向き合って作用し、作動力を生成している。ここで用いられる「向き合って作用する」という用語は、２つの駆動機構によって自己倍力装置の楔に作用する２つの力の方向が逆向きであることを意味している。本発明によるブレーキの一実施態様によれば、低作動力の範囲において、２つの駆動機構は張力の余剰分が作動力として作動方向に残るように楔を引っ張ることによって作動力を生成するように構成されている。他の実施態様において、もし低作動力のみが必要とされる場合、２つの駆動機構は、圧縮力の余剰分が作動力として作動方向に残るように楔を押圧することによって作動力を生成するように構成されている。
【０００５】
従って、本発明によれば、低作動力のみが必要な場合、すなわち、ブレーキの自己倍力が高い場合（すなわち、ｔａｎαが略μに等しい場合）、電気アクチュエータの２つの駆動機構はゼロバックラッシュのモードで互いに作用することになる。何故なら、アクチュエータに存在するバックラッシュは、２つの駆動機構が互いに向き合って作用しているので、影響を受けないからである。すなわち、高い自己倍力範囲において生じやすいアクチュエータ力の正負の符号の変化は悪影響を及ぼすことがなく、ゼロバックラッシュで作動することができることになる。従って、本発明によるブレーキはいかなる問題も生じることなく最適な自己倍力範囲で操作することができる。これは電気アクチュエータが低電力しか必要とせず、より小型かつ軽量の構造を有することができることを意味している。空間と重量を節約するのに加えて、上記の構成はアクチュエータの動的挙動の点においても利点がある。
【０００６】
摩擦係数μの値がｔａｎαの値と大きく異なる作動状態において、電気アクチュエータは必要とされるブレーキ力またはブレーキモーメントを得るためにより大きな作動力を付与する必要がある。本発明によるブレーキの好ましい一実施態様によれば、電気アクチュエータの２つに駆動機構の作動方向は逆転させることができ、より高い作動力を得るために、２つの駆動機構は互いに協同して作用することになる（すなわち、上述の互いに逆向きの方向ではなく同一方向に作用することになる）。確かに、このような作動状態において、アクチュエータのバックラッシュは影響を受けるが、２つの駆動機構がこのように同一の方向に作用してより高い作動力を生成するような状態は稀であり、例えば、緊急ブレーキ操作のような場合にしか起こらない。従って、アクチュエータのバックラッシュに影響を及ぼす力は極めて迅速に消滅するので、実際的なブレーキ操作上の欠点とはいえず、せいぜい、バックラッシュがなくなってアクチュエータが係合したときに生じる力の急速な変化に起因する小さなノッキングとしてブレーキ作動要素に現れる程度のものである。なお、バックラッシュの大きさが決まっていれば、このような力の急速な変化も必要に応じて調整することができる。
【０００７】
一般的に、本発明によるブレーキの自己倍力装置の傾斜角αは、ブレーキの操作中に摩擦係数μが最大値および最小値に変動しても、ブレーキが最大ブレーキモーメントを生成する圧縮力を生成することができるように選択される必要がある。換言すれば、傾斜角αはμ_min＜ｔａｎα＜μ_maxを満たすように選択されるべきである。
【０００８】
好ましくは、本発明によるブレーキの電気アクチュエータが有する２つの駆動機構は、自己倍力装置の１つまたは複数の楔に直接作用するリニアアクチュエータとして構成されているとよい。このような実施態様において、一般的に摩擦ライニングからなる摩擦部材は、好ましくは離脱不能に楔に接合され、楔の移動が損失を生じることなく摩擦部材に伝達されるようになっている。好ましい実施態様において、各リニアアクチュエータは、スピンドルナットが一体化した電動モータと、連結ロッドとして具体化されるスピンドルナットと協同作用するスピンドルと、回転角センサまたは他の位置センサを有しているとよい。リニアアクチュエータの位置センサからの信号に基づいて、電気アクチュエータに存在する機械的バックラッシュを測定し、また楔の現在位置を即座に測定することが可能となる。
【０００９】
本発明の好ましい実施態様によれば、自己倍力装置の１つまたは複数の楔の位置が制御されている。好ましくは、楔の位置制御は外側制御ループと内側制御ループを有するカスケード制御によって行うとよい。この場合、外側制御ループの制御変数はブレーキモーメントであり、外側制御の操作変数は楔に接合される摩擦部材の位置である。また、内側制御ループの制御変数は楔に接合される摩擦部材の（リニアアクチュエータの位置信号から決定される）位置であり、内側制御ループの操作変数はリニアアクチュエータの電動モータのモータ電流またはモータ電圧である。楔の位置制御、特に上述のカスケード制御は制御工学の観点から有利である。すなわち、摩擦係数μと楔位置間には線形の関係しか存在せず、このような制御は迅速かつ正確に行なうことができ、誤差が生じる可能性が少ない。
【００１０】
本発明のブレーキの好適な実施態様によれば、ブレーキ操作される構成要素の２つの回転方向の各々に対して、楔、すなわち、自己倍力装置の楔は少なくとも１つの楔面を有している。好ましくは、２つの回転方向に対応して設けられた異なる楔面の傾斜角は同じ値であるとよい。この場合、楔は対称構造を有するが、ブレーキ操作される構成要素の正転および逆転に対応する２つの傾斜角の向きは異なるように選択されているとよい。
【００１１】
通常、ブレーキは１つの摩擦部材ではなく、互いに向き合ってブレーキ操作される構成要素の異なる側に作用する少なくとも２つの摩擦部材を有している。この場合、好ましくは、自己倍力装置の楔に対する対向軸受は、ブレーキ操作される構成要素を覆って他の摩擦部材に接合されるキャリパに支持されている。本発明のブレーキの特に好ましい実施態様によれば、ブレーキ操作される構成要素はブレーキディスクであり、キャリパは滑動キャリパである。滑動キャリパ式ディスクブレーキおよびそのブレーキ機能の原理は当業者にとってよく知られているので、詳細な説明は割愛する。
【００１２】
ＤＥ１９８１９５６４Ｃ２に記載のブレーキと同様に、本発明のブレーキにおいても、好ましくは、摩擦力の実値を摩擦力の設定値と比較する装置が設けられているとよい。実値が設定値から離れている場合、比較装置は電気アクチュエータを始動させて、生じている作動力を測定結果に応じて増減し、摩擦力の実値を設定値と等しくする。換言すれば、本発明のブレーキは好ましくは摩擦力を制御するように構成されている。摩擦力は、ブレーキ力またはブレーキモーメントとその正負の符号以外は対応している。
【００１３】
本発明のブレーキのいずれの実施態様においても、楔が作動方向にさらに押し込まれる方向、すなわち、ブレーキの作用経路の全体にわたって楔は下向きに傾斜するように、楔面の傾斜角αは設定されている。従って、本発明のブレーキの制御を好ましく行なうことができる。
【００１４】
本発明のブレーキの一変更例として、電気アクチュエータはリニアモータであるとよい。このリニアモータのスラスト部材は、自己倍力装置の楔に作用するものである。リニアモータもバックラッシュを有していないので、このような変更例において、互いに作用する２つの駆動機構を設ける必要がなく、単一の駆動機構を設けるだけでも十分である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付した概略図に基づいて、本発明のブレーキの実施形態をさらに詳細に説明する。
【００１６】
図１および図２は電気機械式ブレーキ１０を示している。このブレーキ１０は、ハウジング１２および軸Ａを中心として回転可能なブレーキディスク１４を有するディスクブレーキとして具体化されている。
【００１７】
図３、図４および図５に詳細に示すように、ブレーキ１０は第１摩擦ライニング１６を有している。第１摩擦ライニング１６はそのライニングを支持する楔１８の表面側に、例えば、接着剤によって離脱不能に接合されている。楔１８はその背面側にブレーキディスク１４の各回転方向に対応する楔面２０，２０′を有している。楔面２０，２０′は、いずれもブレーキディスク１４に対して傾斜角αで配置され、ブロック状対向軸受２２の相補的楔面２１，２１′に支持されている。
【００１８】
対向軸受２２は、ブレーキキャリパ２６（図２および図５を参照）に４本のネジ付きボルト２４によって支持されている。ブレーキキャリパ２６はブレーキディスク１４を覆って延長し、回転軸Ａに向かって延びるアーム２８を有している。アーム２８は、ブレーキディスク１４に面している第２摩擦ライニング３０を支持するために設けられている。第２摩擦ライニング３０は、通常、アーム２８の内側に配置されるライニング支持プレート３２に固定されている。
【００１９】
ブレーキ１０の作動力は、２つの駆動機構３４，３４′を備えた電動アクチュエータによって生じるようになっている。電動アクチュエータは、ここではリニアアクチュエータとして具体化されている。駆動機構３４，３４′は、それぞれ電動モータ３６，３６′、およびそれらによって駆動される連結ロッド３８，３８′を備えている。連結ロッド３８，３８′は楔１８に機械的に接続されている。本実施形態において、電動モータ３６，３６′は各々一体化されたスピンドルナット（図示せず）を有し、連結ロッド３８，３８′のそれぞれはそのスピンドルナットと協同作用するスピンドルとして機能している。回転角センサ（図示せず）を電動モータ３６，３６′の各々に設けることによって、電動モータ３６，３６′の回転およびスピンドル駆動部の傾斜に基づいて、それらの電動モータ３６，３６′に対応する連結ロッド３８，３８′の正確な位置を測定することができる。
【００２０】
楔１８および対向軸受２２は、駆動機構３４，３４′が生じる作動力を高める自己倍力装置の部分を構成している。この目的のために、連結ロッド３８，３８′の自由端は楔１８の背面側においてレセプタクル４０内に支持され、連結ロッド３８，３８′のそれぞれの直進移動によって楔１８は左方向または右方向に移動するようになっている（図３、図４および図６を参照）。従って、ブレーキ１０を作動するために、楔１８はそれに固定された摩擦ライニング１６と一緒に２つの連結ロッド３８，３８′の直進移動によってブレーキディスク１４の回転方向に移動することになる（図７および図８を参照）。楔１８は、対向軸受２２の対応する相補楔面２１または２１′上に楔面２０または２０′を介して支持され、左または右に移動するのみならず、ブレーキディスク１４に向かって移動するようになっている。第１摩擦ライニング１６がブレーキディスク１４に接触すると、反力が生じることになる。この反力は、摩擦ライニング１６から楔１８および対向軸受２２を介してブレーキキャリパ２６に伝達されるものである。ブレーキキャリパ２６は、ブレーキ１０のハウジング１２に滑動可能に支持され、第２摩擦ライニング３０がブレーキディスク１４と接触するまで上記の反力によって押圧されるようになっている（滑動キャリパの原理）。楔１８を作動方向に沿ってさらに直進移動させると、２つの摩擦ライニング１６，３０はブレーキディスク１４にさらに強く押圧され、その結果、所定のブレーキ作用を果たすことになる。ブレーキは、楔１８を図４に示す元の位置まで戻すことによって解除される。摩擦を減らすために、楔面２０，２０′および／または対向軸受２１，２１′は、例えば、転動要素（図示せず）を備えることができる。図示するように、レセプタクル４０は、連結ロッド３８，３８′を動かさずにレセプタクル４０を動かすことによって、楔１８をブレーキディスク１４に向かう方向および離れる方向に移動可能なように構成されている。
【００２１】
ブレーキ１０は、磨耗した摩擦ライニング１６を補償する調整装置（図２において参照番号４２で総称的に示されている）を備えている。調整装置４２は、４つのギアホイール４８と係合するウォーム軸４６を駆動するモータ４４から構成されている（図４、図５および図９を参照）。これらのギアホイール４８は、ブレーキキャリパ２６内に支持され、それぞれ、内面ネジ山を有している。ギアホイール４８の内面ネジ山は、それぞれ、対向軸受２２に離脱不能に接合されているネジ付きボルト２４の対応する１つと係合している（図５を参照）。ギアホイール４８はスピンドル駆動部のスピンドルナットとして機能し、ネジ付きボルト２４はスピンドルロッドとして機能している。図示の実施形態において、ギアホイール４８の回転方向が異なるので、４本のネジ付きボルト２４のうち、２本のネジ付きボルト２４は左回りのネジ山を有し、他の２本のネジ付きボルト２４は右回りのネジ山を有している。モータ４４を用いて、調整装置４２は、対向軸受２２とブレーキキャリパ２６との間の間隙を増すことができる。すなわち、モータ４４を用いて、対向軸受２２をブレーキディスク１４の方向に移動させることができる。このようにして、ブレーキが解除されたときのブレーキ１０の空隙、すなわち、ブレーキディスク１４および摩擦ライニングの表面間の間隙を一定に維持することができる。図１０は摩擦ライニング１６，３０が著しく磨耗された状態を示す図４に対応するものである。
【００２２】
通常、ブレーキ操作中に余りにも大きい空隙が検出されると、ブレーキが解除されたときに、空隙を設計値まで減少させるために、ブレーキ１０は、調整装置４２をフィードバック制御装置によって作動させるようになっている。調整装置４２は、好ましくは空隙の意図しない調整を防ぐために自己抑制機能を有しているとよい。
【００２３】
ここに記載の調整装置４２は、摩擦ライニングの磨耗を補償する一構成例にすぎない。他の実施形態のブレーキ１０によれば、上記の電動モータ４４に代わって、超音波モータ、シーケンスプロセッサー、ステップモータまたは他の駆動機構を用いることができる。調整装置４２の伝導装置は上記の構成に制限されず、例えば、波動ギアを用いる伝導装置であってもよい。また、図示したような４本のネジ付きボルト２４を必ずしも有している必要はない。すなわち、ネジ付きボルトの数は４本より多くても少なくてもよい。また、ネジ付きボルトの代わりに、対向軸受２２の上記の相対的な移動を行なうことが可能な他の手段を用いてもよい。
【００２４】
以下、電気機械式ブレーキ１０、特に自己倍力装置の機能については、図１１に基づいてさらに詳細に説明する。前述したように、ブレーキディスク１４の各回転方向に対応して、自己倍力装置は対向軸受２２の相補的楔面２１，２１′に支持されている楔面２０，２０′を有している。図示の実施形態において、楔面２０，２０′は、それぞれブレーキディスク１４に対して有効楔角αで傾斜している。しかし、必ずしも、この構成に制限されるものではない。この構成に代えて、１つの回転方向に対する有効楔角を他の回転方向に対する有効楔角と異なるように構成してもよい。図１１おいて、楔１８には矢印で示す複数の力が作用している。
【００２５】
Ｆ_A： 楔１８内に導かれる入力
Ｆ_R： ブレーキ操作中に対向軸受２２に付加される支持力であって、入力Ｆ_Aと逆向きの力Ｆ_RXとブレーキディスクと直交する方向の圧縮力Ｆ_Ryに分解される力
Ｆ_N： 力Ｆ_Ryと逆向きのブレーキディスクに作用する法線力
Ｆ_F： 楔と摩擦部材に作用する摩擦力
【００２６】
ブレーキディスク１４に作用する摩擦力と摩擦モーメントは、力の平衡に基づいて導かれた下記の式から明らかなように、傾斜角α、外乱変数である摩擦係数μ、および入力Ｆ_Aのみに依存している。
Ｆ_A ＝ −Ｆ_F［１−（ｔａｎα／μ）］
【００２７】
ブレーキが作動されたときに、図１１に示すような楔１８に作用する入力Ｆ_Aは、２つの駆動機構３４および３４′によって生じることになる。摩擦係数μが一定の場合、入力Ｆ_Aの自己倍力の大きさは傾斜角αのみに依存している。均衡状態、すなわち、摩擦係数μが傾斜角αの正接と等しいとき、ブレーキ１０は、摩擦ライニング１６がブレーキディスク１４と接触しているなら、さらにブレーキ操作を維持するのに入力Ｆ_Aを必要としない。従って、この均衡状態は最適自己倍力点とも呼ばれている。μがｔａｎαよりも小さい場合、ブレーキ操作を維持するのに入力Ｆ_Aを付加する必要がある。一方、μがｔａｎαよりも大きい場合、ブレーキは自発的に締まる。すなわち、この場合、ブレーキがロックするまで、入力Ｆ_Aが存在しない状態でさらに倍力される。このロックの状態を避け、すなわち、望ましいブレーキ力を維持するには、負の入力Ｆ_A、すなわち、楔１８の逆方向に作用する入力Ｆ_Aを付加させる必要がある。
【００２８】
入力Ｆ_Aを小さくするために、ブレーキ１０を摩擦係数μが傾斜角αの正接と少なくとも略等しい範囲内において作動させる必要がある。この低作動力の範囲内において、２つの駆動機構３４，３４′は互いに向き合って作動され、さらに具体的には、２つの駆動機構３４，３４′は連結ロッド３８，３８′を介して楔１８内に互いに逆方向の力を導入している。これらの逆方向の力は、その余剰分（合力）が楔を押圧する方向に作用するように選定されている。駆動機構３４，３４′によって楔１８に導入された２つの力は、いずれもが圧縮力または張力であるとよい。この構成によって、２つの逆方向の力の余剰分が所定の方向に付加されることになる。
【００２９】
２つの駆動機構３４および３４′の互いに対向する作動によって、楔１８をゼロバックラッシュで作動させることができる。このゼロバックラッシュは、最適自己倍力の範囲内でブレーキ１０を作動させるのに重要である。何故なら、この最適自己倍力の範囲において、ブレーキ操作中に変化する摩擦係数μによって、μがｔａｎαよりも小さい状態とμがｔａｎαよりも大きい状態との間で急速な変化が生じることがあるからである。換言すれば、最適自己倍力点の近傍の範囲において、所定のブレーキ力を維持するために、正の入力Ｆ_Aが必要な状態と負の入力Ｆ_Aが必要な状態との間で急速な変化が生じることがある。もし入力Ｆ_Aの正負の符号が変化したときにアクチュエータがゼロバックラッシュの状態でなかった場合、アクチュエータに存在するバックラッシュ（背隙）が変動し、その結果、望ましくない状態、すなわち、ブレーキの制御性の劣化を招くことになる。通常の状態において、互いに逆方向に作動する２つの駆動機構３４，３４′を用いるゼロバックラッシュ作動は、このような問題を解決するのに有効である。
【００３０】
摩擦係数μの値が傾斜角αの正接と大きく異なる作動状態では、望ましいブレーキ効果を得るためにはより大きな入力Ｆ_Aが必要である。このような状態において、２つの駆動機構３４，３４′は協同作用し、同一の方向に２つの力を生成している。すなわち、１つの駆動機構は楔１８を押圧し、他の１つは楔１８を引っ張っている。駆動機構をこのように同一方向に作動させるために、２つの駆動機構３４，３４′は可逆的に作動するように、すなわち、作動方向を逆転させることができるように構成されている。駆動機構３４，３４′が同一方向に作動するとき、ブレーキ１０のアクチュエータはゼロバックラッシュで作動しない。しかし、実際のブレーキ操作において、このようなアクチュエータのゼロバックラッシュ作動は無視することができる。何故なら、入力Ｆ_Aを増加させる必要がある作動状態はごく稀であり、さらに、このような作動状態において、アクチュエータのバックラッシュのどのような変動も許容されるからである。
【００３１】
すでに簡潔に述べたように、摩擦係数μはブレーキの負荷に比較的大きく依存して変化するものである。ブレーキ操作中に摩擦係数がこのように変化するたびに摩擦力Ｆ_Fが変化し、ブレーキ操作されるブレーキ要素、すなわち、ブレーキディスク１４の応答性に遅れが生じることになる。このような望ましくない摩擦係数の変化を十分に安定化させるために、図示のブレーキディスク１４は摩擦力を連続的に測定することができるセンサ（図示せず）を備えている。これらのセンサとして、当業者にとって公知のセンサを用いることができる。これらのセンサは、電子制御装置（図示せず）に接続されている。電子制御装置はセンサから入力した信号を評価し、さらに具体的には、摩擦力の実値を摩擦力の設定値と比較するものである。この信号の評価に応じて、制御装置は駆動機構３４，３４′を以下のように制御している。すなわち、楔１８をブレーキディスク１４の回転方向またはその逆方向に押し付けることによって、摩擦力の実値を増減し、その摩擦力の実値を摩擦力の設定値に戻している。
【００３２】
図示の実施形態において、ブレーキ１０の摩擦力の制御は楔１８の位置制御によって行なうことができる。これは制御工学の観点から有利である。何故なら、楔位置と摩擦係数μとの間には線形の関係のみしか存在せず、その関係は、例えば外側制御ループおよび内側制御ループを有するカスケード制御によって簡単、迅速、かつ高信頼性で制御することができる。外側ループにおいて、（望ましい）ブレーキモーメントを制御変数とし、楔位置は操作変数としている。一方、内側制御ループにおいて、楔位置を制御変数とし、駆動機構３４，３４′の電動モータ３６，３６′のモータ電流またはモータ電圧を操作変数としている。楔１８は、通常の状態ではゼロバックラッシュで作動されるので、楔１８の位置は、電動モータ３６，３６′に内蔵されている前述の回転角センサによって正確に測定することができる。
【００３３】
図示の実施形態において、傾斜角αはブレーキ１０を作動またはクランプする経路、さらに具体的には楔１８の全体にわたって一定である。但し、図示しない他の実施形態として、傾斜角αがブレーキの作動方向において徐々に小さくなるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ディスクブレーキとして具体化されている電気機械式ブレーキの側面図である。
【図２】本発明によるブレーキの下方から見た斜視図である。
【図３】調整装置と対向軸受を取り外した状態を示す図２に対応する斜視図である。
【図４】図１のＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図５】図１のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。
【図６】図４のＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。
【図７】本発明のブレーキをディスクの正転方向に作用させた状態を示す、図４に対応する断面図である。
【図８】本発明のブレーキをディスクの逆転方向に作用させた状態を示す、図４に対応する断面図である。
【図９】図４のＶ−Ｖに沿った断面図である。
【図１０】著しく磨耗した摩擦ライニングの状態を示す、図４に対応する断面図である。
【図１１】本発明によるブレーキの基本的な機能を説明する略図である。

Claims (13)

1. 少なくとも１つの摩擦部材（１６）を押圧してブレーキ操作される回転要素（１４）に摩擦力を付与するために、作動力を生成してその作動力を前記摩擦部材（１６）に作用させる電気アクチュエータと、前記摩擦部材（１６）および前記電気アクチュエータ間に配置され、前記電気アクチュエータによって生じた作動力を自己倍力し、かつ対向軸受（２２）に支持される傾斜角αで傾斜された少なくとも１つの楔（１８）を有する自己倍力装置とを備えている、特に車両用の電気機械式ブレーキ（１０）において、
   前記電気アクチュエータは、前記楔（１８）に互いに向き合って作用して作動力を生成する２つの駆動機構（３４，３４′）を有し、低作動力の範囲、すなわち、ｔａｎα≒μ（但し、μは前記摩擦部材（１６）とブレーキ操作される前記要素（１４）との間の摩擦係数）の範囲内で、前記２つの駆動機構（３４，３４′）は互いに向き合って作用して作動力を生成するようになっていることを特徴とする電気機械式ブレーキ。
2. 前記低作動力範囲において、前記２つの駆動機構（３４，３４′）は、張力の余剰分が作動力として作動方向に残るべく前記楔（１８）を引っ張ることによって作動力を生成していることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ。
3. 前記低作動力範囲において、前記２つの駆動機構（３４，３４′）は、圧縮力の余剰分が作動力として作動方向に残るべく前記楔（１８）を押圧することによって作動力を生成していることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ。
4. 前記２つの駆動機構（３４，３４′）の作動方向は逆転可能であり、前記２つの駆動機構（３４，３４′）は、より高い作動力を得るために同じ方向に作用するようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のブレーキ。
5. 前記２つの駆動機構（３４，３４′）は、それぞれリニアアクチュエータの形式であることを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載のブレーキ。
6. 前記リニアアクチュエータのそれぞれは、スピンドルナットが一体化された電動モータ（３６，３６′）と、連結ロッド（３８，３８′）として構成されるスピンドルと、回転角センサとを有していることを特徴とする請求項５に記載のブレーキ。
7. 前記楔（１８）の位置は制御されるようになっていることを特徴とする請求項６に記載のブレーキ。
8. 前記位置制御は、外側制御ループおよび内側制御ループを有するカスケード制御によって行われ、前記外側制御ループの制御変数はブレーキモーメントであり、前記外側制御の操作変数は前記楔（１８）に接合される前記摩擦部材（１６）の位置であり、前記内側制御ループの制御変数は前記楔（１８）に接合される前記摩擦部材（１６）の（前記リニアアクチュエータの位置信号から決定される）位置であり、前記内側制御ループの操作変数は前記リニアアクチュエータの前記電動モータ（３６，３６′）のモータ電流またはモータ電圧であることを特徴とする請求項７に記載のブレーキ。
9. ブレーキ操作される前記要素の２つの回転方向のそれぞれに対し、前記楔（１８）は特に同一の傾斜角αを有する少なくとも１つの楔面（２０，２０′）を有していることを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載のブレーキ。
10. 前記対向軸受（２２）は、ブレーキ操作される前記要素（１４）を覆うキャリパ（２６）に支持されていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載のブレーキ。
11. ブレーキ操作される前記要素（１４）はブレーキディスクであり、前記キャリパ（２６）は滑動キャリパであることを特徴とする請求項１０に記載のブレーキ。
12. 比較装置をさらに設け、前記比較装置は摩擦力の実値を摩擦力の設定値と比較し、実値が設定値から離れているとき、前記電気アクチュエータを始動し、生成している作動力を比較結果に応じて増減させ、摩擦力の実値を設定値と等しくするようになっていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載のブレーキ。
13. 前記楔（１８）が作動方向に移動するにつれて、前記傾斜角αが減少するようになっていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載のブレーキ。