JP2022531865A - ブレーキ装置、ブレーキ装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、長手軸（ＬＡ）を中心にして回転方向および回転方向とは反対の逆回転方向に回転できるように取り付けられたシャフト（８）の長手軸（ＬＡ）を中心とする回転運動を制動するためのブレーキ装置（２）に関する。このようなブレーキ装置（２）は、一般に、ブレーキ装置によって制動される可動部分の制御された動きをあらゆる状況において保証するために、一般に、一定の比較的大きいブレーキトルクを使用する。しかしながら、これは、可動部分の動きに関してエネルギーの消費を増加させ、ブレーキ装置の摩耗を増加させる。本発明によれば、ブレーキ装置（２）は、回転方向のシャフト（８）の回転運動におけるブレーキトルクおよび逆回転方向のシャフト（８）の回転における逆ブレーキトルクを互いに反対の方向にて設定するための設定装置をシャフト（８）上に備える。さらに、本発明は、本発明によるブレーキ装置（２）の制御方法に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、長手軸を中心にして回転方向および回転方向とは反対の逆回転方向に回転できるように取り付けられたシャフトの長手軸を中心とする回転運動を制動するためのブレーキ装置に関する。さらに、本発明は、ブレーキ装置によってもたらされるブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを設定するための方法に関する。

とくには車両のドア、テールゲート、またはエンジンカバーなどを電気機械的に開閉するための駆動システムが、先行技術から知られている。この場合に、駆動システムは、ドアを手動で開き、開いた状態に保ち、さらには閉じる場合に支援をもたらすことができ、かつ／または独立してドアを開閉することができる。例えば、直線駆動装置においては、電気モータの力が、ねじ山付きのスピンドルを介してドアに伝達される。さらに、この種の駆動システムは、高さ調節可能なテーブルなどの調節可能な家具にも使用されている。

この種の駆動システムは、一般に、ブレーキ装置を備える。この場合、ブレーキ装置は、複数の機能を有する。一方では、例えば、車両のきわめて重いテールゲートを或る（任意の所望の）角度位置に保持することを可能にし、他方では、駆動システムのより均一な動きを可能にする。さらには、例えば、強すぎる加速力（例えば、ユーザの手の力およびテールゲートに作用する重力に起因する）を使用して閉じられる場合のテールゲートの損傷を、反対向きのブレーキ力および／または結果として生じるブレーキトルクによって防止することができる。

車両において、側面のスイングドア、側面のスライドドア、およびテールゲートが、とくには勾配／傾斜および／またはスロープに対する車両の位置に応じて、関連の荷重を保持し、あるいは可能な限り小さい手動および／または電気駆動トルクで各々の移動方向の動きを快適に実行するために、開き方向および閉じ方向において異なるブレーキトルクを必要とする。車両の位置に応じて異なるこれらのブレーキトルクは、傾斜ならびに空間内の関連のヒンジ軸に対するドアまたはハッチの重心の位置に応じて、ドアまたはハッチの重量力から追加の閉じトルク（または、開きトルク）を生じさせる重力に起因する。

しかしながら、原則として、先行技術においては、関連の荷重を、あらゆる関連の車両位置において生じ得る最大の閉じ力（重力による）に対しても、所望の位置に保持することができる充分に大きいブレーキ力が、選択されなければならない。

荷重が加わる高さ調整可能なテーブルの場合にも、たとえ予想される最大の荷重がテーブルに加わってもテーブルトップの制御されない下方移動が生じることがないように、同様のことが当てはまる。

これは、いずれの場合も、問題のない車両位置（または、小さなテーブル荷重）において反対の移動方向（例えば、テールゲートを開き、あるいはテーブルを高くする方向）に大きすぎるブレーキトルクが日常的に作用し、したがって動作が困難になって、手動による操作力が大きくかつ不快になり、さらには／あるいは動力による動作のための駆動システムのエネルギー消費が平均において大幅に増加する点で不利である。さらに、大きなブレーキトルクは、ブレーキ装置および駆動システムの摩耗を増加させ、したがってブレーキ装置および駆動システムの耐用年数が大幅に短くなる。

本発明の目的は、冒頭で述べた形式のブレーキ装置およびブレーキ装置の制御方法であって、とくにはブレーキ装置を備える駆動システムの安全で信頼性が高くかつ効率的な動作を可能にする費用効果が高くかつ耐久性のあるブレーキ装置および方法を提供することである。

本発明の主題は、この技術的課題を解決する請求項１に記載のブレーキ装置を提供する。この目的は、請求項１２に記載の方法によっても達成される。好都合な実施形態を、従属請求項に見出すことができる。
実施形態の説明

本発明によるブレーキ装置は、長手軸を中心にして回転方向および回転方向とは反対の逆回転方向に回転できるように取り付けられたシャフトの長手軸を中心とする回転運動を制動するように設計される。シャフトを、例えば、駆動システムの駆動シャフト、とくには駆動スピンドルに機械的に接続することができる。駆動システムは、例えば、直線駆動装置であり、移動の軸は、とくには直線駆動装置の駆動スピンドルに沿って延び、これは、最も単純な場合には、シャフトの長手軸と平行であってよく、とくにはシャフトの長手軸と同一であってよい。

ブレーキ装置は、好ましくは、フリーホイールによってシャフトに接続され、スラストワッシャと協働してシャフトへのブレーキトルクを発生させるように設計された少なくとも１つのブレーキディスクを備え、フリーホイールは、シャフトが回転方向に回転する場合にブレーキディスクをシャフトに結合させ、シャフトが逆回転方向に回転する場合にブレーキディスクをシャフトから切り離す。

ブレーキディスクおよびスラストワッシャが、ブレーキトルクを発生させるために、とくには互いに摩擦することによって機械的に協働することができる。ブレーキディスクおよびスラストワッシャは、ブレーキトルクを発生させるために、とくにはヒステリシスブレーキとして磁気的に協働することができる。本発明によれば、「ブレーキディスク」または「スラストワッシャ」という呼称は、ブレーキトルクを発生させるために協働する任意の形状の要素に使用される。製造がとくに簡単な実施形態において、これらの要素は、円盤状または環状である。

ブレーキ装置は、好ましくは、逆フリーホイールによってシャフトに接続され、逆スラストワッシャと協働してシャフトへの逆ブレーキトルクを発生させるように設計された少なくとも１つの逆ブレーキディスクを備え、逆フリーホイールは、シャフトが逆回転方向に回転する場合に逆ブレーキディスクをシャフトに結合させ、シャフトが回転方向に回転する場合に逆ブレーキディスクをシャフトから切り離す。

ブレーキ装置は、好ましくは、ブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクを互いに反対の様相にて設定するための少なくとも１つの設定装置を備える。

このようにして、ブレーキ装置は、長手軸を中心として両方向に、シャフトの回転運動に逆らうブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクをもたらすように構成され、ブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクの大きさが設定可能である。この解決策により、ブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクを、とくには、例えば、重力の方向のテールゲートまたはテーブルトップの動きが、重力に逆らう方向の動きよりも強く制動されるように、互いに異なるように設定することができる。結果として、テールゲートまたはテーブルトップ用の駆動システムのエネルギー消費が削減され、駆動システムおよびブレーキ装置の耐用年数が長くなる。

ブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクを、とくにはブレーキ装置の動作中に設定することができ、すなわち、それぞれの状況（例えば、重力場における車両の位置、または高さ調節可能なテーブルトップへのテーブル荷重）に合わせた調整が可能である。

例えばテールゲートまたは調節可能なテーブルトップなどのブレーキ装置によって制動される可動部分の荷重の変化を相殺するために、一般に、一方では可動部分が荷重の変化の方向に制御されない様相で加速されることがなく、他方では荷重の変化と反対の手動または自動での動きを可能な限り滑らかに実行できるように、ブレーキトルクと逆ブレーキトルクを互いに反対の様相で設定することが有利である。

「互いに反対の設定」とは、単一の調整プロセスにて、必須ではないが好ましくは同時に、ブレーキトルクを増加させ、かつ逆ブレーキトルクを減少させることができ、あるいはこの反対の設定が可能であることを意味する。

例えば、設定装置は、例えば、特に電動式の、スラストワッシャ間の間隔または接触圧力の反対の設定によって、一方、すなわちスラストワッシャとブレーキディスクとの間、および他方、すなわち逆スラストワッシャと逆ブレーキディスクとの間の間隔または接触圧力を、とくには動力によって反対に設定することにより、ブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクを反対に設定するための共通の制御ユニットを備えることができる。

設定装置は、好ましくは、接続装置を備え、接続装置は、スラストワッシャを逆スラストワッシャに機械的に、とくには剛的または弾性的に接続し、変位経路にわたってブレーキディスクと逆ブレーキディスクとの間を接続軸に沿って変位可能であるように配置される。接続装置は、一方、すなわちスラストワッシャとブレーキディスクとの間、および他方、すなわち逆スラストワッシャと逆ブレーキディスクとの間の間隔または接触圧力を、互いに反対の様相にて、きわめて容易に同時に設定するために、スラストワッシャおよび逆スラストワッシャを接続軸に沿って一緒に変位させることを可能にする。したがって、接続装置は、ブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクをきわめて単純に互いに反対に設定することを可能にする。

接続装置は、例えば、シャフトに沿って、変位経路内を変位可能であってよい。実施形態に応じて、変位経路の一部分において、接続装置の変位によってブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクを同時に設定することが可能であってよい。

接続装置は、好ましくは、スラストワッシャと逆スラストワッシャとの間に配置され、スラストワッシャをブレーキディスクに押し付けるためのばねが、接続装置とスラストワッシャとの間に配置され、かつ／または逆スラストワッシャを逆ブレーキディスクに押し付けるための逆ばねが、接続装置と逆スラストワッシャとの間に配置される。接続装置が接続軸に沿って変位する場合、結果として、ばねおよび／または逆ばねの緊張を、互いに反対の様相にて設定することができる。とくには、ばねの緊張を強めると同時に逆ばねの緊張を低減すること、またはその逆が可能である。ばねおよび／または逆ばねの緊張は、ブレーキディスクへのスラストワッシャの接触圧力、および／または逆ブレーキディスクへの逆スラストワッシャの接触圧力を設定することができる。したがって、全体として、接続装置の変位によって、ブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクを互いに反対の様相にて容易に設定することが可能である。

ばねおよび／または逆ばねは、とくにはシャフトの周りに配置され、例えばシャフトの周りに同軸に配置される螺旋ばねであってよい。

スラストワッシャ、逆スラストワッシャ、ブレーキディスク、および逆ブレーキディスクは、好ましくは長手軸の周りに環状に配置され、接続装置は、好ましくは、長手軸の周りにスリーブ状の様相で配置され、長手軸に沿って変位可能であるように取り付けられ、スラストワッシャおよび逆スラストワッシャは、ブレーキディスクと逆ブレーキディスクとの間に配置され、接続装置は、スラストワッシャと逆スラストワッシャとの間に配置される。上述の構成要素を長手軸の周りにとくには同心に配置した結果として、ブレーキ装置のきわめて省スペースの設計が達成され、長手軸周りのシャフトの回転角度に無関係なブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクをもたらすことが可能になり、したがってシャフトおよびブレーキ装置への荷重が均一になり、摩耗が低減される。

ブレーキ装置は、好ましくは、接続軸に沿って接続装置を変位させるために、とくには電気式のブレーキトルク調整ドライブを備え、その結果として、ブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクの大きさを動力によるやり方で設定することができる。とくに、ブレーキトルク調整ドライブは、例えばセンサデータ（荷重センサ、位置センサ、など）に応答して、ブレーキ装置の動作中のブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクの（自動）調整を可能にする。ブレーキトルク調整ドライブは、調整シャフトを有する回転ドライブを備えることができ、調整シャフトの回転軸は、例えば、シャフトの長手軸と平行に延びる。

ブレーキトルク調整ドライブは、例えば平歯車または複数の平歯車によって、歯車機構を介して接続装置に機械的に接続されてよく、これらをブレーキディスク間で接続軸に沿って変位させることができる。歯車は、好ましくは、ブレーキ装置の動作中に接続装置が制御されない様相で変位してしまい、結果としてブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクが制御されない様相で変化してしまうことがないように、例えば接続装置を変位させるためのセルフロックピッチねじによって、セルフロックとなるように設計される。

変位経路の一領域における接続装置の変位の場合に、
・ブレーキトルクまたは逆ブレーキトルクのいずれかの設定のみがもたらされる一方で、他方のトルクは一定のままであり、かつ／または
・ブレーキトルクが大きくなると同時に、逆ブレーキトルクが小さくなり、もしくはその反対であり、かつ／または
・前記ブレーキトルクも前記逆ブレーキトルクも変化しない、
と好ましい。

上述の３つの状況のうちの１つが、それぞれの場合において、変位経路の異なる領域において生じることができるが、必ずしもすべての実施形態においてすべての状況が生じる必要はない。例えば、変位経路の全体にわたって両方のトルクが同時に設定されてよい。いずれの場合も、変位経路の各々の領域において２つのトルクのうちの１つだけが設定可能であってもよく、変位経路は、それぞれの場合に、ブレーキトルクを設定することができる少なくとも１つの領域と、例えばこの領域に隣接する逆ブレーキトルクを設定することができる１つの逆領域とを含むことができる。同様に、接続装置が変位してもどちらのトルクも変化しない変位経路の一領域（例えば、中央の領域）が存在してもよい。

ブレーキ装置は、好ましくは、スラストワッシャのためのストッパであって、設定装置の設定とは無関係に最小のブレーキトルクを発生させるためのスラストワッシャとブレーキディスクとの協働をもたらすストッパを備え、さらに／あるいは逆スラストワッシャのための逆ストッパであって、設定装置の設定とは無関係に最小の逆ブレーキトルクを発生させるための逆スラストワッシャと逆ブレーキディスクとの協働をもたらす逆ストッパを備える。

ストッパは、接続装置がブレーキディスクから遠ざかる場合に最小限のブレーキトルクをもたらすために、例えば、スラストワッシャとブレーキディスクとの間の間隔が過度に大きく増加することを防止し、あるいはブレーキディスクに対するスラストワッシャの接触圧力が過度に大きく減少することを防止する。とくに、ストッパは、ばねを緊張させておくために充分なブレーキディスクに対するスラストワッシャの接触圧力をもたらすために、接続装置とスラストワッシャとの間に配置されたばねのばねサポートが、スラストワッシャから過度に遠ざかることを防止する。逆ストッパは、ストッパと同様のやり方で設計され、機能することができる。

用途に応じて、可動部分の過度に大きな加速度および結果として生じる大きな衝撃エネルギーに起因する人身傷害または物的損傷のリスクを最小限に抑えるべく、例えばテールゲートまたはテーブルトップなどといったブレーキ装置によって制動される可動部分の最大加速度を定めるために、設定装置とは無関係に最小限のブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクをもたらすことが望ましい場合がある。ストッパおよび／または逆ストッパは、とくには設定装置の誤った操作または機能不良の場合にも、最小限のブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクをもたらす。

ブレーキ装置は、好ましくは、ブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクの自動設定のための制御ユニットと、制御ユニットに通信可能に接続され、シャフトに回転方向または逆回転方向に作用する荷重トルクを決定するためのいくつかのセンサとを備える。荷重トルクは、例えば、テールゲートまたはテーブルトップなどのブレーキ装置によって制動される可動部分の重量力から生じ得る。

制御ユニットおよびセンサに代え、あるいは加えて、ブレーキ装置は、外部の制御ユニットおよび／またはいくつかの外部のセンサへの通信接続のためのいくつかのインターフェースを備えることができる。

制御ユニットは、センサを使用して、ブレーキ装置の動作中に、状況に適した様相で、ブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを調整することができ、例えば、ブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを、荷重トルクと正確に釣り合い、あるいは荷重トルクを安全マージンだけ上回るように設定することができる。結果として、例えば重力に起因するブレーキ装置によって制動される可動部分の制御されない動きが確実に防止される一方で、所望の動きが低いエネルギー入力で依然として可能である。

センサは、ブレーキ装置によって制動される可動部分に加わる荷重を決定するための少なくとも１つの荷重センサを備えることができる。可動部分の形状が既知である場合、制御ユニットは、荷重からシャフトに作用する荷重トルクを計算することができ、それに応じて、とくには荷重トルクを相殺するように、ブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを設定することができる。これは、テーブルトップに作用するそれぞれの荷重およびそれぞれの動きの方向に対して最適なブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを決定および設定するために、高さ調節可能なテーブルトップを備えるテーブルにおける使用に関してとくに有利である。

センサは、ブレーキ装置によって制動される可動部分の重力場における位置を決定するための少なくとも１つの位置センサを備えることができる。可動部分の寸法および質量分布が既知である場合、制御ユニットは、その位置から重力に起因してシャフトに作用する荷重トルクを計算することができ、それに応じて、とくには荷重トルクを相殺するように、ブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを設定することができる。これは、例えば車両がスロープまたは反った道路の縁に駐車している場合に、例えば車両のテールゲートなどの可動部分のそれぞれの位置に対して最適なブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを決定および設定するために、とくには車両における使用に好都合である。

シャフトの長手軸を中心とする回転方向および／または回転方向とは反対の逆回転方向のシャフトの回転運動を駆動するための本発明による駆動システムは、回転方向および逆回転方向のシャフトの回転運動を制動するための本発明による少なくとも１つのブレーキ装置を備える。

さらに、本発明による目的は、基準部分と可動部分とを備える装置、とくには車両または家具によって達成される。装置は、基準部分に対する可動部分の動きを駆動するための前述の請求項のいずれかによる本発明による少なくとも１つの駆動システムを備える。

装置が車両である場合、基準部分は、例えば車両の車体を含むことができ、さらには／あるいは可動部分は、車両のドア、エンジンカバー、テールゲート、またはラゲッジコンパートメントハッチを含むことができる。

家具は、例えば、テーブルまたは椅子であってよく、基準部分は、家具の少なくとも足を含むことができ、可動部分は、家具の高さ調節可能なテーブルトップまたは座面であってよい。高さ調節可能なテーブルトップを備える本発明によるテーブルは、例えば、テーブルトップの下降に対するブレーキトルクを、テーブルトップの上昇に対する逆ブレーキトルクよりも大きくなるように設定することを可能にする。結果として、テーブルトップを持ち上げるためのエネルギー消費が削減され、ブレーキ装置および駆動システムの耐用年数が長くなる。

本発明の一代案である家具としての装置の実施形態は、家具の基準部分に対する家具の可動部分の動きを駆動するための本発明の一代案である駆動システムを備える。シャフトの長手軸を中心とする回転方向および／または回転方向とは反対の逆回転方向のシャフトの回転運動を駆動するための代案の駆動システムは、少なくとも回転方向のシャフトの回転運動を制動するための本発明の代案の少なくとも１つのブレーキ装置を備える。

代案のブレーキ装置は、フリーホイールによってシャフトに接続され、スラストワッシャと協働してシャフトへのブレーキトルクを発生させるように設計され、シャフトが回転方向に回転する場合にフリーホイールによってシャフトに結合し、シャフトが逆回転方向に回転する場合にフリーホイールによってシャフトから切り離される少なくとも１つのブレーキディスクと、ブレーキトルクを設定するための少なくとも１つの設定装置とを備える。

代案のブレーキ装置は、好ましくは、逆回転方向のシャフトの回転運動を制動するための逆ブレーキトルクを発生させない。この場合に、「逆ブレーキトルクがない」を、フリーホイールが小さいがゼロにはならない逆ブレーキトルクを発生させることもできるため、正確にゼロであると理解すべきではない。

家具が意図されるとおりに使用される場合、重力によって引き起こされ、高さ調節可能なテーブルトップまたは高さ調節可能な座面などの家具の可動部分に作用する荷重は、一般に、駆動システムのシャフトに厳密に一方向の荷重トルクをもたらす。したがって、この荷重トルクを相殺するために、代案のブレーキ装置は、ブレーキトルクを生成すれば、逆ブレーキトルクを生成せずに充分である。結果として、代案のブレーキ装置を、とくには逆フリーホイール、逆ブレーキディスク、および逆スラストワッシャを備えずに、きわめて単純なやり方で構築することができる。それにもかかわらず、代案のブレーキ装置の動作中に、状況に適したやり方でブレーキトルクを調整することが可能である。

例えば、ブレーキトルクを、荷重トルクに正確に釣り合うように、あるいは荷重トルクよりも安全マージンだけ大きくなるように設定することができる。結果として、例えばテーブルトップに載せられた質量の重量力に起因する可動部分の制御されない動きが確実に防止される一方で、所望の動きが低いエネルギー入力で依然として可能である。

さらに、代案のブレーキ装置を、本発明によるブレーキ装置に類似したやり方で設計することができ、その結果、この点に関して説明した利点が得られる。

装置は、好ましくは、駆動システムのブレーキ装置によってもたらされるブレーキトルクを設定するための制御ユニットと、制御ユニットに通信可能に接続され、駆動システムのシャフトへとシャフトの回転方向または逆回転方向に作用する荷重トルクを決定するためのいくつかのセンサとを備える。制御ユニットおよび／またはセンサを、ブレーキ装置に統合することができ、さらには／あるいはいくつかの対応するインターフェースによってブレーキ装置に通信可能に接続することができる。

制御ユニットおよびセンサは、ブレーキ装置の制御ユニットおよびセンサに関してすでに説明した利点および可能な実施形態をもたらす。センサは、好ましくは、重力場における可動部分の位置を決定するための少なくとも１つの位置センサを含む。

本発明による装置の駆動システムのブレーキ装置によってもたらされるブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを装置の制御ユニットによって設定するための本発明による方法は、好ましくは、駆動システムのシャフトへとシャフトの回転方向または逆回転方向に作用する荷重トルクを、装置のセンサによって決定するステップを含む。

この方法は、好ましくは、とくには決定するステップに続いて、荷重トルクが、荷重トルクと反対に作用するブレーキ装置のブレーキトルクまたは逆ブレーキトルクによってバランスされるように、ブレーキ装置によってもたらされるブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを設定するステップを含み、ブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクは、好ましくは互いに反対の様相にて設定される。

この設定するステップは、ブレーキ装置の動作中に、状況に適した様相で、ブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを調整し、例えば、ブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを、荷重トルクと正確に釣り合い、あるいは荷重トルクを安全マージンだけ上回るように設定することができる。結果として、ブレーキ装置によって制動される可動部分の制御されない動きが確実に防止される一方で、所望の動きが低いエネルギー入力で依然として可能である。

一実施形態において、装置は、高さ調節可能なテーブルトップと、テーブルトップに作用する荷重を決定するための少なくとも１つの荷重センサとを有するテーブルを備え、テーブルは、荷重の減少時にテーブルトップの下方移動に対するブレーキトルクを減らし、荷重の増加時にテーブルトップの上方移動に対する逆ブレーキトルクを大きくする制御ユニットを備える。この解決策は、充分に大きい（しかしながら、大きすぎない）ブレーキトルクを有する様相でのテーブルトップの制御された下降を達成すると同時に、小さくなるように選択された逆ブレーキトルクに抗するテーブルトップの上昇を可能にする。結果として、エネルギーの消費およびブレーキの摩耗が少なくなる。同時に、テーブルトップを上昇させるときに大きな逆ブレーキトルクに打ち勝つ必要がないため、先行技術と比べて、テーブルトップの調整のために、より性能の低い駆動システムを選択することが可能になる。

本発明のさらなる利点、目的、および特性は、本発明による主題をあくまでも例として示す以下の説明および添付の図面に基づいて説明される。この場合、図において、少なくとも実質的に対応する機能を有する特徴は、同じ参照文字によって指し示されてよく、これらの特徴は、必ずしもすべての図において指し示されて説明される必要はない。
本発明による駆動システムの一実施形態の縦断面図である。 図１の駆動システムのブレーキ装置の詳細図である。 本発明によるブレーキ装置の一実施形態においてブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクについて可能な推移を示している。 本発明によるブレーキ装置のさらなる実施形態においてブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクについて可能な別の推移を示している。

［図１］
図１が、ブレーキ装置２を備える本発明による駆動システム１の一実施形態の縦断面図である。駆動システム１は、シャフト８の長手軸ＬＡを中心とする回転方向および／または回転方向と反対の逆回転方向のシャフト８の回転運動を駆動するように設計されている。図示の駆動システム１は、回転方向および逆回転方向のシャフト８の回転運動を制動するための本発明によるブレーキ装置２を備えている。

ブレーキ装置２は、例えば、ブレーキトルク調整ドライブ３を備える。ブレーキトルク調整ドライブ３は、例えば、ブレーキ装置２のブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを設定するために、セルフロックギアによって長手軸ＬＡに沿った接続装置７の変位を駆動する。セルフロックギアは、例えば、駆動平歯車５と主平歯車６とを備える。

とくには、ブレーキトルク調整ドライブ３を、調整シャフト４によって駆動平歯車５を駆動して、主平歯車６を駆動するように設計することができる。次いで、主平歯車６を、内側のセルフロックピッチねじの回転により、例えばスリーブ状の接続装置７上の対応するねじ山を介して接続装置７を長手軸ＬＡに沿って変位させるように設計することができる。これは、破線による囲みの内側の領域を参照して、図２において詳細に説明される。

［図２］
図２は、図１の駆動システム１のブレーキ装置２の一部分の詳細図である。例えば、ブレーキ装置２は、それぞれの場合において、シャフト８に取り付けられたブレーキディスク９および逆ブレーキディスク１０を備える。ブレーキディスク９および逆ブレーキディスク１０は、好ましくは、互いに反対の空回り方向を有するフリーホイール１１および逆フリーホイール１２によってシャフトに接続される。結果として、シャフト８の長手軸ＬＡを中心とするシャフト８の回転方向に応じて、常にブレーキディスク９または逆ブレーキディスク１０のいずれかのみが、それぞれのフリーホイール１１または逆フリーホイール１２によって、シャフト８と一緒に回転する。

ブレーキトルク調整ドライブによって長手軸ＬＡに沿って変位させることができる接続装置７は、例えば、ばねサポート１３および逆ばねサポート１４を長手軸ＬＡに沿って変位させることで、接続装置７とスラストワッシャ１７との間に配置されたばね１５、および／または接続装置７と逆スラストワッシャ１８との間に配置された逆ばね１６の緊張を設定することができる。

緊張の設定により、ブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを発生させるために必要なブレーキ装置２のハウジング２１内に回転できない様相で配置されたスラストワッシャ１７および／または逆スラストワッシャ１８の関連のブレーキディスク９および／または逆ブレーキディスク１０への接触圧力を、変更することが可能になる。このようにして、シャフト８への可変のブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクがもたらされる。

ストッパ１９および／または逆ストッパ２０が、それぞれの場合において、最小のブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを事前に定めることができ、たとえ接続装置７がスラストワッシャ１７または逆スラストワッシャ１８から遠くに移動しても（おそらくは、もはやばねサポート１３または逆ばねサポート１４に当接しなくなっても）この最小のブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを下回ることがないように、スラストワッシャ１７からのばねサポート１３の最大間隔および／または逆スラストワッシャ１８からの逆ばねサポート１４の最大間隔を制限することができる。ストッパ１９および／または逆ストッパ２０は、例えば、ハウジング２１の一部であるが、他の実施形態も考えられる。

［図３］
図３が、本発明によるブレーキ装置２の一実施形態において、シャフト８の２つの運動方向に関するブレーキトルク（実線）および逆ブレーキトルク（破線）について可能な推移を示している。図３および図４において、それぞれの場合に、例えば単位はＮｍであるブレーキトルクおよび逆ブレーキトルク（ｙ軸）が、長手軸ＬＡに沿った接続装置７の変位経路に関する接続装置７の位置（ｘ軸）に対してプロットされている。この場合、０および１はそれぞれ、２つの方向のうちの一方における接続装置７の最大変位（図１または図２において、上方へと最後まで、または下方へと最後まで）をそれぞれ意味する。０．５の変位は、いずれの場合も、変位装置７の中央位置を表す。

図３のこの実施形態においては、それぞれの場合において、最小のブレーキトルクおよび逆ブレーキトルク（大きさは０．１Ｎｍ）が、例えば、ストッパ１９および逆ストッパ２０によって事前に定められている。中央位置において、例えば、ブレーキトルクと逆ブレーキトルクとが同じ大きさである。

［図４］
図４が、本発明によるブレーキ装置２の一実施形態においてブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクについて可能な別の推移を示している。この場合、ブレーキ装置２は、変位経路の一領域についてブレーキトルクまたは逆ブレーキトルクがゼロになるように設計されており、それぞれの場合において、ブレーキトルクおよび逆ブレーキトルクが、例えば接続装置７の中央位置の付近でゼロであってよい。

これは、例えば、図３と比較して、長手軸ＬＡに沿った接続装置７の長さを短縮して、接続装置７が、それぞれの場合に、変位経路の一部分においてはばねサポート１３または逆ばねサポート１４のどちらかに当接し、中央部分においてはばねサポート１３または逆ばねサポート１４のどちらにも当接しないようにすることで、達成可能である。この実施形態において、ストッパ１９または逆ストッパ２０は設けられず、あるいはストッパ１９および逆ストッパ２０は、最小のブレーキトルクまたは逆ブレーキトルクにおいてブレーキ効果をもたらさないようにスラストワッシャ１７および逆スラストワッシャ１８から遠く離れて位置する。

ＬＡ 長手軸
１ 駆動システム
２ ブレーキ装置
３ ブレーキトルク調整ドライブ
４ 調整シャフト
５ 駆動平歯車
６ 主平歯車
７ 接続装置
８ 軸
９ ブレーキディスク
１０ 逆ブレーキディスク
１１ フリーホイール
１２ 逆フリーホイール
１３ ばねサポート
１４ 逆ばねサポート
１５ ばね
１６ 逆ばね
１７ スラストワッシャ
１８ 逆スラストワッシャ
１９ ストッパ
２０ 逆ストッパ
２１ ハウジング

Claims (12)

1. 長手軸（ＬＡ）を中心にして回転方向および該回転方向とは反対の逆回転方向に回転できるように取り付けられたシャフト（８）の前記長手軸（ＬＡ）を中心とする回転運動を制動するためのブレーキ装置（２）であって、
   ａ）フリーホイール（１１）によって前記シャフト（８）に接続され、スラストワッシャ（１７）と協働して前記シャフト（８）へのブレーキトルクを発生させるように設計され、前記シャフト（８）が前記回転方向に回転する場合に前記フリーホイール（１１）によって前記シャフト（８）に結合し、前記シャフト（８）が前記逆回転方向に回転する場合に前記フリーホイール（１１）によって前記シャフト（８）から切り離される少なくとも１つのブレーキディスク（９）と、
   ｂ）逆フリーホイール（１２）によって前記シャフト（８）に接続され、逆スラストワッシャ（１８）と協働して前記シャフト（８）への逆ブレーキトルクを発生させるように設計され、前記シャフト（８）が前記逆回転方向に回転する場合に前記逆フリーホイール（１２）によって前記シャフト（８）に結合し、前記シャフト（８）が前記回転方向に回転する場合に前記逆フリーホイール（１２）によって前記シャフト（８）から切り離される少なくとも１つの逆ブレーキディスク（１０）と、
   ｃ）前記ブレーキトルクおよび前記逆ブレーキトルクを互いに反対の様相にて設定するための少なくとも１つの設定装置と、
   を特徴とするブレーキ装置（２）。
2. 前記設定装置は、接続装置（７）を備え、該接続装置（７）は、前記スラストワッシャ（１７）を前記逆スラストワッシャ（１８）に機械的に接続し、変位経路にわたって前記ブレーキディスク（９）と前記逆ブレーキディスク（１０）との間を接続軸に沿って変位可能であるように配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置（２）。
3. 前記接続装置（７）は、前記スラストワッシャ（１７）と前記逆スラストワッシャ（１８）との間に配置され、
   ａ）前記スラストワッシャ（１７）を前記ブレーキディスク（９）に押し付けるためのばね（１５）が、前記接続装置（７）と前記スラストワッシャ（１７）との間に配置され、かつ／または
   ｂ）前記逆スラストワッシャ（１８）を前記逆ブレーキディスク（１０）に押し付けるための逆ばね（１６）が、前記接続装置（７）と前記逆スラストワッシャ（１８）との間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載のブレーキ装置（２）。
4. 前記スラストワッシャ（１７）、前記逆スラストワッシャ（１８）、前記ブレーキディスク（９）、および前記逆ブレーキディスク（１０）は、前記長手軸の周りに環状に配置され、前記接続装置（７）は、前記長手軸の周りにスリーブ状の様相で配置され、前記長手軸に沿って変位可能であるように取り付けられ、前記スラストワッシャ（１７）および前記逆スラストワッシャ（１８）は、前記ブレーキディスク（９）と前記逆ブレーキディスク（１０）との間に配置され、前記接続装置（７）は、前記スラストワッシャ（１７）と前記逆スラストワッシャ（１８）との間に配置されている、ことを特徴とする請求項２または３に記載のブレーキ装置（２）。
5. 前記接続装置（７）を前記接続軸に沿って変位させるためのブレーキトルク調整ドライブ（３）であって、好ましくはセルフロックギア（５、６）によって前記接続装置（７）に機械的に接続されたブレーキトルク調整ドライブ（３）、を特徴とする請求項２～４のいずれか一項に記載のブレーキ装置（２）。
6. 前記変位経路の一領域における前記接続装置（７）の変位の場合に、
   ・前記ブレーキトルクまたは前記逆ブレーキトルクのいずれかの設定のみがもたらされる一方で、他方のトルクは一定のままであり、かつ／または
   ・前記ブレーキトルクが大きくなると同時に、前記逆ブレーキトルクが小さくなり、もしくはその反対であり、かつ／または
   ・前記ブレーキトルクも前記逆ブレーキトルクも変化しない、
   ことを特徴とする、請求項２～５のいずれか一項に記載のブレーキ装置（２）。
7. ａ）前記スラストワッシャ（１７）のためのストッパ（１９）であって、前記設定装置の設定とは無関係に最小のブレーキトルクを発生させるための前記スラストワッシャ（１７）の前記ブレーキディスク（９）との協働をもたらすストッパ（１９）、および／または
   ｂ）前記逆スラストワッシャ（１８）のための逆ストッパ（２０）であって、前記設定装置の設定とは無関係に最小の逆ブレーキトルクを発生させるための前記逆スラストワッシャ（１８）の前記逆ブレーキディスク（１０）との協働をもたらす逆ストッパ（２０）、
   を特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載のブレーキ装置（２）。
8. ａ）前記ブレーキトルクおよび／または前記逆ブレーキトルクの自動設定のための制御ユニット（１３０）、および
   ｂ）前記制御ユニット（１３０）に通信可能に接続され、前記シャフト（８）に前記回転方向または逆回転方向に作用する荷重トルクを決定するためのいくつかのセンサ（１４０）、
   を特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載のブレーキ装置（２）。
9. シャフト（８）の長手軸（ＬＡ）を中心とする回転方向および／または該回転方向とは反対の逆回転方向のシャフト（８）の回転運動を駆動するための駆動システム（１）であって、
   前記回転方向および前記逆回転方向の前記シャフト（８）の回転運動を制動するための請求項１～８のいずれか一項に記載の少なくとも１つのブレーキ装置（２）を備える、駆動システム（１）。
10. 基準部分と可動部分とを含んでいる装置、とくには車両または家具であって、
    ａ）前記基準部分に対する前記可動部分の動きを駆動するための請求項９に記載の少なくとも１つの駆動システム（１）と、
    ｂ）前記駆動システム（１）の前記ブレーキ装置（２）によってもたらされるブレーキトルクを設定するための制御ユニットと、
    ｃ）前記制御ユニットに通信可能に接続され、前記駆動システム（１）の前記シャフト（８）の前記回転方向または逆回転方向に前記シャフト（８）へと作用する荷重トルクを決定するためのいくつかのセンサと、
    を特徴とする装置。
11. 前記センサは、重力場における前記可動部分の位置を決定するための少なくとも１つの位置センサを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 請求項１０または１１に記載の装置の前記駆動装置（１）の前記ブレーキ装置（２）によってもたらされるブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを、前記装置（１００）の制御ユニットを使用して設定するための方法であって、
    ａ）前記装置の前記センサによって、前記駆動システム（１）の前記シャフト（８）の前記回転方向または逆回転方向に前記シャフト（８）へと作用する荷重トルクを決定するステップと、
    ｂ）前記荷重トルクが、前記荷重トルクと反対に作用する前記ブレーキ装置（２）の前記ブレーキトルクまたは前記逆ブレーキトルクによってバランスされるように、前記ブレーキ装置（２）によってもたらされる前記ブレーキトルクおよび／または逆ブレーキトルクを設定するステップであって、前記ブレーキトルクおよび前記逆ブレーキトルクは、好ましくは互いに反対の様相にて設定されるステップと、
    を特徴とする方法。
    

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