JP2022532804A - 低剛性の弾性リザーブを有するアクチュエータを備えた電気機械式ドラムブレーキ - Google Patents
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Abstract
本発明は、道路車両用のドラムブレーキ（１）のための装置に関する。この装置は、２つのセグメント（１２，１３）をブレーキドラムに向けて互いに離すように付勢するように構成されたアクチュエータ（２）を備えている。アクチュエータ（２）は弾性付勢要素（３５）を含み、当該弾性付勢要素（３５）は、ブレーキ（１）が第１ブレーキ位置にあるときには弾性的に変形され、アクチュエータ（２）が作動されてブレーキ（１）がもはや第１ブレーキ位置にないときにはブレーキ（１）を第２ブレーキ位置に向けて付勢するように構成されている。弾性付勢要素（３５）は、厳密には０～５００Ｎ／ｍの剛性を有する。
Description
本発明は、道路車両用のブレーキに関する。より具体的には、本発明は、ドラムブレーキ機構、特に、ドラムブレーキの電気機械式アクチュエータに関する。
ドラムブレーキは電動モータにより作動されるときに２つのブレーキシューを互いに遠ざけるように構成されたアクチュエータを備えている。このアクチュエータは、弾性リザーブ(reserve)を含む。
弾性リザーブは、ブレーキがサービスブレーキ位置にあるときには弾性的に変形されて機械的エネルギーを保存するように構成されている。弾性リザーブは、アクチュエータが作動されてブレーキがもはやサービスブレーキ位置にないときには、保存されたこの機械的エネルギーを解放し、ブレーキを駐車（パーキング）ブレーキ位置及び／又は緊急ブレーキ位置へと付勢するように構成されている。
アクチュエータの電動モータのパワー、全体寸法、コストを、ブレーキの応答時間を制限しつつ且つブレーキの信頼性を維持しつつ、さらに削減する必要がある。
この点に関し、本発明の目的の１つは、道路車両用のドラムブレーキ装置である。この装置は、２つのブレーキシューをブレーキドラムに向けて互いに遠ざけるように付勢するように構成されたアクチュエータを備えている。
前記アクチュエータは弾性付勢要素を含み、前記弾性付勢要素は、前記ブレーキが第１ブレーキ位置にあるときに弾性的に変形し、前記アクチュエータが作動されてブレーキが第１ブレーキ位置にないときには前記ブレーキを第２ブレーキ位置に付勢するように構成されている。
本発明によれば、前記弾性付勢要素は、厳密には０Ｎ／ｍ～５００Ｎ／ｍのばね定数を有する。
本発明により、アクチュエータモータアセンブリのパワー、全体寸法及びコストを、前記ブレーキの応答時間を低く保ちつつ、且つ、前記ブレーキの信頼性を維持したままで制限できる。
本発明は、以下の特性の１以上を互いに組み合わせて、又は組み合わせずに任意選択的に含み得る。
１つの特徴によれば、組合せ総重量が３５００ｋｇ未満の軽自動車の場合、前記弾性要素のばね定数は２１０Ｎ／ｍｍ～２５０Ｎ／ｍｍである。
１つの特徴によれば、前記弾性付勢要素は、前記弾性付勢要素の静止位置に対して２．５ｍｍ～６ｍｍのストロークを有するように構成されている。
１つの特徴によれば、前記弾性付勢要素は、前記アクチュエータのケースを少なくとも部分的に取り囲むように構成されている。
１つの特徴によれば、前記弾性付勢要素は、前記アクチュエータの第１プッシュロッドを少なくとも部分的に取り囲むように構成されている。
１つの特徴によれば、前記弾性付勢要素は、前記アクチュエータの第２プッシュロッドを少なくとも部分的に取り囲むように構成されている。
１つの特徴によれば、前記弾性付勢要素は、前記アクチュエータの第１プッシュロッドと並行して前記シューの一方を前記シューの他方から遠ざけるように弾性的に付勢するように構成されている。
１つの特徴によれば、前記弾性付勢要素は圧縮可能である。前記弾性付勢要素は、前記ブレーキが前記第１ブレーキ位置にあるときに圧縮されるように構成されている。
１つの特徴によれば、前記弾性付勢要素は、少なくとも１つのベルビルワッシャ、弾性材料のブロック、及び／又はばねを含む。
１つの特徴によれば、前記弾性付勢要素は、螺旋ばね及び／又は正方形断面のばねを含む。
１つの特徴によれば、前記第１ブレーキ位置は前記ブレーキのサービスブレーキ位置である。
１つの特徴によれば、前記第２ブレーキ位置は前記ブレーキの緊急ブレーキ位置及び／又は前記ブレーキの駐車ブレーキ位置である。
１つの特徴によれば、前記アクチュエータは第２アクチュエータであり、前記装置は、前記ブレーキが前記第１ブレーキ位置にあるときに前記シューを互いに遠ざけるように付勢するように構成された第１アクチュエータを備えている。
１つの特徴によれば、前記第１アクチュエータは油圧アクチュエータであり、前記油圧アクチュエータは、前記シューを、第１アクチュエータにおける油圧の増大の作用下で互いに遠ざけるように移動させるように構成されている。
１つの特徴によれば、前記第２アクチュエータは電気機械式アクチュエータである。
１つの特徴によれば、前記第２アクチュエータはねじ－ナットシステムを含み、前記アクチュエータの第２プッシュロッドは、前記ねじ－ナットシステムのねじ及び／又はナットを含む。
１つの特徴によれば、前記装置は、前記第２アクチュエータに接続されたモータアセンブリを備えている。
本発明は、また、プレートと、２つのシューと、上述の装置とを備えたドラムブレーキに関する。前記シューは前記プレート上に配置されている。前記アクチュエータは、前記シューを互いに遠ざけるように付勢するように構成されている。
１つの特徴によれば、組合せ総重量が３５００ｋｇ未満の軽自動車は、以上に定義したドラムブレーキを後車軸の車輪の各々に備え、前記ドラムブレーキの各々の弾性付勢要素は２２９．８Ｎ／ｍｍのばね定数を有する。これらの弾性付勢要素の各々は、特に、駐車ブレーキの安全性及びブレーキの迅速な作動及び解除時間を保証しつつ、前記モータの電力を１２Ｖ電源で６０Ｗに低減できる。
本発明は、添付図面を参照しつつ例示的な実施形態の説明を読むことで、より良好に理解されよう。
各図面において、同一の、類似の又は同等の部分には、１つの図面から別の図面への切り替えを容易にするように同一の参照番号を付している。
図１は、自動車などの道路車両に搭載されるドラムブレーキ１を示している。ドラムブレーキ１は、ドラム１５と、プレート１０と、２つのブレーキシュー１２，１３と、第１アクチュエータを形成しているホイールシリンダ１１（図２）と、スペーサ又はベアリングポイントを形成している電気機械式の第２アクチュエータ２（図２）とを備えている。また、ドラムブレーキ１は、第２アクチュエータ２に接続されたモータアセンブリ５も含む。
ドラム１５は、ブレーキがかけられるべき車輪の内部を通るハブ６を有し、ハブ６は車輪に取り付けられて車輪と回転可能に一体的である。プレート１０が、シャーシ７に取り付けられることによりブレーキの支持体として機能する。
図１及び図２を参照すると、ドラムブレーキ１は、回転軸Ａ１を中心に互いに回転可能なドラム１５とプレート１０との間に制動トルクを発生させるように構成されている。
［デュアルモードブレーキ機構］
図２は、本発明の第１の実施形態による「デュアルモード」(“Dual mode”)ドラムブレーキ機構を示している。ドラムブレーキ１は、サービスブレーキ及び／又は駐車ブレーキとして使用され得る。
図２は、本発明の第１の実施形態による「デュアルモード」(“Dual mode”)ドラムブレーキ機構を示している。ドラムブレーキ１は、サービスブレーキ及び／又は駐車ブレーキとして使用され得る。
第１実施形態において、デュアルモードのドラムブレーキ機構１は、ここでは、油圧で動作されるサービスブレーキアクチュエータ１１と、電気で動作される駐車及び緊急ブレーキアクチュエータ２とを有する例示的な実施形態として示されている。
［サービスブレーキモード］
サービスブレーキモードにおいて、ドラム１５の内周面に担持された制動面と、第１シュー及び第２シュー１２，１３にそれぞれ担持された摩擦ライニング１２３，１３３との間の摩擦作用によるエネルギーの吸収により制動トルクが生成される。この摩擦は、第１アクチュエータ１１の作用下でシューを外側に移動させることにより得られる。
サービスブレーキモードにおいて、ドラム１５の内周面に担持された制動面と、第１シュー及び第２シュー１２，１３にそれぞれ担持された摩擦ライニング１２３，１３３との間の摩擦作用によるエネルギーの吸収により制動トルクが生成される。この摩擦は、第１アクチュエータ１１の作用下でシューを外側に移動させることにより得られる。
この第１アクチュエータ１１は、ブレーキ１を静止位置又は駐車ブレーキ位置からサービスブレーキ位置へと移動させる。静止位置への戻しは、例えば、図２に示されている、両方のシュー１２，１３を互いに接続している戻しばねにより行われる。
この例において、ドラムブレーキ１は、サービスブレーキとして作動されるときに、シンプレックス（単一）モードで動作するように構成されている。
第１アクチュエータ１１（慣用的に「ホイールシリンダ」と称される）は、油圧シリンダの形態であり、油圧を高めることによりシュー１２，１３を互いに遠ざけるように構成されている。第１アクチュエータ１１は、２つの対向するピストン１１１，１１２を含み、各ピストンが、シュー１２，１３の一方を、互いに対向し且つアクチュエータ１１に近接しているシュー１２，１３の２つの端部１２１，１３１を互いに遠ざけることにより作動させる。これらの２つの端部１２１，１３１は、本明細書において「移動端」(“moving end”)と称され、図２の上部に示されている。
各シュー１２，１３は、その対向する端部１２２，１３２（「停止端」と称する）にて、プレート１０と一体的な固定要素によりプレート１０に支承されている。固定要素は、このシュー１２，１３のための停止部を形成している。
この例において、両方のシューのベアリングポイントが、第２アクチュエータ２のケース２１により形成され、このケース２１によりベアリングポイントがプレート１０に堅固に固定されている。この、ケース２１のプレート１０への固定が、図３～図５において、図面の下部及び中央の接地記号により示されている。このようにして、第２アクチュエータ２はベアリングポイントを形成し、尚且つ、各固定要素と共に、シュー１２，１３のためのピボット領域を形成している。
［駐車又は緊急ブレーキモード］
図３を参照すると、第２アクチュエータ２は、線状作動アセンブリ３を含む。線状作動アセンブリ３は、駐車又は緊急ブレーキモードにおいて、シュー１２，１３の停止端１２２，１３２を押圧して停止端１２２，１３２を互いに遠ざけ、これにより、シュー１２，１３にドラム１５の制動面を押圧させる。これにより、第２アクチュエータ２はスペーサとして機能する。
図３を参照すると、第２アクチュエータ２は、線状作動アセンブリ３を含む。線状作動アセンブリ３は、駐車又は緊急ブレーキモードにおいて、シュー１２，１３の停止端１２２，１３２を押圧して停止端１２２，１３２を互いに遠ざけ、これにより、シュー１２，１３にドラム１５の制動面を押圧させる。これにより、第２アクチュエータ２はスペーサとして機能する。
この第２アクチュエータ２はブレーキ１を、静止位置又はサービスブレーキ位置から駐車ブレーキ位置に移動させる。静止位置への戻しは、例えば戻しばねにより行われる。
この例において、線状作動アセンブリ３は、第１プッシュロッド３３及び第２プッシュロッド３２を含む。第１プッシュロッド３３と第２プッシュロッド３２とは、作動方向Ｄ２（プレート１０に対してほぼ接線方向で且つドラムの回転軸Ａ１に直交する方向）に従って互いに対して線状に移動される。図３に２つの矢印で示されているように、この移動により２つのプッシュロッド３２，３３が、それぞれ第１シュー１２及び第２シュー１３の２つの停止端１２２，１３２に押し付けられる。
図４及び図５に示されているように、例えば、車両が坂道上で停止されるか、又は、車両の走行中に緊急ブレーキが作動するなどした結果、シューにトルクが、ドラム１５によりプレート１０に対するＣ４又はＣ５のいずれかの方向に加えられると即座に、ドラム１５は、シュー１２，１３をこのトルクの方向に、シュー１２，１３とドラム１５との間の摩擦接触により回転させようとする。
図５は、時計回り方向のトルクＣ５の場合をより詳細に示している。第１シュー１２が、摩擦によりドラム１５からトルクＣ５２を受ける。
第１シュー１２は、その反対側の端部、すなわち、その「可動」(“movable”)端１２１にて、第１ヒンジとして知られるヒンジ１４２（例えばピボット）により、又は、その他の任意の形態のフォームフィッティング（例えば、互いに係合するノッチ）によりパーティション要素１４に支承されている。
パーティション要素１４（例えば接続ロッド）は、プレート１０に対して移動可能又は「浮遊」(“floating”)しており、同様に、他方のシュー１３の「可動」(“movable”)端１３１に、これらのシューの２つの可動端１２１，１３１を互いに遠ざけて保持するようにヒンジ連結されている。この実施形態において、このパーティション要素は、ライニング１２３，１３３の摩耗によるクリアランスを補償するための接続ロッドである。
こうして、パーティション要素１４は、第１シュー１２のベアリングポイントの下で、ベアリングポイントＣ２３を第２シュー１３の可動端１３１に、第２シュー１３とパーティション要素１４とのヒンジ１４３にてプレート１０に対してほぼ接線方向に伝達する。この第２ヒンジ１４３は、例えばピボットである。
第２シュー１３は、パーティション要素１４のベアリングポイントの下で、ドラム１５の制動面を押圧し、また、摩擦によりドラム１５からトルクＣ５３を受ける。この第２シュー１３は、その反対側の端部、すなわち「停止」(“stop”)端１３２を介して、受けたトルクＣ３０の全てをプッシュロッド３２に伝達する。
作動アセンブリ３は、アクチュエータ２のケース２１に対し、その中央位置の両側の停止部により制限されたストロークにわたり、回転軸Ａ１の周囲に接線方向に並進自在に取り付けられている。従って、図５に示されている回転方向において、シュー１２，１３は、ドラム１５により伝達されるトルクＣ５２，Ｃ５３の作用下で、図５に示されている停止位置まで、これらのトルクの方向に（すなわち、作動方向Ｄ２において左向きの白矢印に沿った方向Ｄ２２に）作動アセンブリ３を移動させるように作用する。
従って、駐車又は緊急ブレーキモードにおいて、第２シュー１３の停止端１３２がスペーサのケース２１を押圧し、これにより、シュー１２，１３をドラム１５上に支持することにより生じる制動トルク又は保持トルクをプレート１０に伝達する。
この例において、第２シュー１３の停止端１３２と第２アクチュエータ２のケース２１とは、第２プッシュロッド３２を介して、例えば、伸出部(outgrowth)により互いに押し付け合う。伸出部は、ここでは、プッシュロッドが担持しているショルダ３２９であり、図中の鎖点線で示された鉛直線にてケース２１の外面に面している。
図５のこの回転方向において、シュー１２（その離間された端部１２２がドラム１５の運動を最初に受ける）は、図面左側のシュー１２であり、このシュー１２は枢動し、且つ、その反対側の端部にてヒンジ１４２上に支持され、これにより、「圧縮された(“compressed”)シューを形成する。同様に、第２シュー１３も、その動きを受ける端部１３１を介して接線方向の力を受け、その停止端１３２が押圧されることにより、「圧縮された」シューとして機能する。
従って、駐車又は緊急ブレーキモードにおいて、第２アクチュエータ２の作動により、この同一のブレーキアセンブリ１が「デュオサーボ」(“Duo servo”)モードで作動し、これが、同一シューの作動力に関し、ドラム１５に対して、サービスブレーキのシンプレックスモードよりもはるかに大きいベアリング力を提供する。
図５の方向とは逆の図４の回転方向においては、他方の方向のトルクＣ４がシュー１２，１３及びパーティション要素１４を他方の方向に駆動し、これにより作動アセンブリ３を、作動方向Ｄ２において、方向Ｄ２２とは反対の方向Ｄ２３に白矢印に沿って右に移動させて、図示された停止位置まで移動させる。
そして、制動トルクが、左側シュー１２の停止端１２２からスペーサのケース２１に、図中に鎖点線で示されている鉛直線上の第１プッシュロッド３３のショルダ３３９を介して伝達される。
［第２アクチュエータの構造及び作動］
ここで、第２アクチュエータ２（本明細書において「スペーサ」とも称する）の構造及び動作を、図２～図７を参照してより詳細に説明する。
ここで、第２アクチュエータ２（本明細書において「スペーサ」とも称する）の構造及び動作を、図２～図７を参照してより詳細に説明する。
図２に示した実施形態に関して図６を参すると、第２アクチュエータ２の線状作動アセンブリ３は、相互作用する第１ねじ要素と第２ねじ要素とを含み、ねじ－ナットシステム３１，３２を形成している。このねじ－ナットシステム３１，３２は、この第２要素に対するこの第１要素の回転の作用下で、作動方向Ｄ２に沿った直線運動を生成する。これが、ねじ－ナットシステムの一方の要素３１により受け取られたトルクを、ねじ－ナットシステムの要素３１，３２の各々に加えられる２つの対向する軸方向の力に変換する。
この実施形態において、このねじ－ナットシステム３１、３２のねじ山の角度は、達成される力伝達が不可逆的であるように選択される。これは、これらの２つの要素の作成に使用される材料のペアの摩擦の角度よりも小さいねじ山の角度を選択することにより行われる。
このねじ－ナットシステム３１，３２は、駐車ブレーキ位置でロック機能を提供する不可逆性をもたらす。すなわち、プッシュロッド３２，３３がシュー１３，１２から受ける力は、ねじ－ナットシステム３１，３２の両要素のねじ間の滑り止めにより阻止される。従って、この力はモータシステムには伝達されず、従って、モータをロックすること、及び、モータに負荷をかけ続けることの必要がなくなる。
例えば図２～図６に見られるように、このねじ－ナットシステムは第２プッシュロッド３２を含む。これは、ロッド形状のねじ雄部分３２３と、第２シュー１３を押圧するプッシュロッドヘッド３２２とを含むねじプッシュロッドの形態である。このプッシュねじ３２は、ねじ－ナットシステムの他方の部分（内ねじを有するナット３１により形成されている）と相互作用する。この実施形態において、モータアセンブリ５からの作動トルクを受けるのは、ナット３１である。
第２アクチュエータ２のナット３１のモータアセンブリ５が図２及び図６に示されている。駆動アセンブリ５は、外側ケース５１と、電動モータ５２と、減速ギヤシステム５５と、伝達装置（トランスミッション）サブアセンブリ５６とを備えている。
外側ケーシング５１は、電動モータ５２、減速ギヤシステム５５、及び伝達装置サブアセンブリ５６のための内側ハウジングを画成している。
電動モータ５２は電源ケーブル５２９により電力供給される。電動モータ５２は、減速ギヤシステム５５及び伝達装置サブアセンブリ５６を介して第２アクチュエータ２のナット３１を作動方向Ｄ２に沿って移動させるように構成されている。
減速ギヤシステム５５は、例えば遊星減速ギヤシステムである。このシステムは、モータ５２と伝達装置サブアセンブリ５６との間に、例えば作動方向Ｄ２にほぼ平行な方向にモータ５２から実質的に延在することにより配置される。
伝達装置サブアセンブリ５６は、減速ギヤシステム５５と、減速ギヤシステム５５が駆動するナット３１との間に配置されている。伝達装置サブアセンブリ５６は、作動方向Ｄ２に対してほぼ直交して延在している。伝達装置サブアセンブリ５６はギヤトレインを含み、ギヤトレインに歯付きホイールの１つが、ナット３１の外形合致により機械的に係合して、ナット３１を作動方向Ｄ２に沿って並進駆動させる。
示されている実施形態の各々を参照すると、第１プッシュロッド３３は、プッシュロッドヘッド３３２及びプッシュロッド本体３３３を含む。プッシュロッドヘッド３３は、後方に延在するスカートを有し、スカート内でプッシュロッド本体３３３がスライドできる。プッシュロッド本体３３３とナット３１とは、作動方向Ｄ２において互いに軸方向に支承し、それらのベアリング面の相互のスライドにより両者間で相対回転でき、従って、第１プッシュロッド３３は、第１プッシュロッドのヘッド３３２に機械的に係合する第１シュー１２により、非回転で回転不能に固定されている。
［弾性付勢要素］
ドラムブレーキ１は、ブレーキ１を駐車ブレーキ位置にロックする機能を保証する機構を含み、また、この機構は、ドラムブレーキ１の構成要素の寸法が変動した場合にシュー１２，１３のドラム１５への押し付けを実行する機械的チェーンの力を安定させる機能を含む。
ドラムブレーキ１は、ブレーキ１を駐車ブレーキ位置にロックする機能を保証する機構を含み、また、この機構は、ドラムブレーキ１の構成要素の寸法が変動した場合にシュー１２，１３のドラム１５への押し付けを実行する機械的チェーンの力を安定させる機能を含む。
示されている実施形態の各々において、ドラムブレーキ１の機械的チェーンに力の安定化機能をもたらすために、第２アクチュエータ２は、２つのシューの停止端１２２，１３２を弾性的に付勢して、作動動作の方向Ｄ２において弾性付勢要素３３１，３５を介して互いに遠ざけるようにする。弾性付勢要素３３１，３５は、作動方向Ｄ２に沿って弾性的に変形可能である。この弾性付勢要素３３１，３５を「ばねパッケージ」(“spring package”)とも称する。
弾性付勢要素３３１，３５は、ブレーキ１の第１ブレーキ位置から第２ブレーキ位置への移動に必要なストロークの達成を可能にする弾性リザーブ(elastic reserve)を形成し、尚且つ、車両停止の要求を満たす十分な負荷を保証している。
詳細には、弾性付勢要素３３１，３５は、ドラムブレーキ１が第１ブレーキ位置にある間に第２アクチュエータ２を作動させるときの作動アセンブリ３内での圧縮により、十分な量の機械的エネルギーを保存しようとする。これにより、もし第１アクチュエータ１１のベアリングポイントが妨害されて第２アクチュエータ２が再作動されない場合であっても、ドラムブレーキ１を第２ブレーキ位置に保持又は移動させることができる。
このような弾性付勢要素３３１，３５の圧縮の状況は、例えば運転者がサービスブレーキで車両を停止させて停止状態を維持し、その後、サービスブレーキの制御の解除前に駐車ブレーキを起動させた場合に生じる。これは例えば、坂道で駐車するために停車する場合などである。
第１ブレーキ位置は、サービスブレーキのブレーキ位置、すなわち、第１アクチュエータ１１が作動されてシュー１２，１３のスペーサとして機能するブレーキ位置に対応している。第１ブレーキ位置において、第２アクチュエータ２は、シュー１２，１３のベアリングポイントである。
第２ブレーキ位置は、駐車及び／又は緊急ブレーキ位置、すなわち、第２アクチュエータ２が作動されてシュー１２，１３のスペーサとして機能するブレーキ位置に対応している。第２ブレーキ位置においては、第１アクチュエータ１１及び／又はパーティション要素１４がベアリングポイントを形成する。
第１ブレーキ位置からの移行は、ドラムブレーキ１のシンプレックスモードからデュオサーボモードへの移行に対応している。
また、ばね要素３３、３３１のストロークは、ドラムブレーキ１の要素１２，１３の寸法変更中に、以下のことを、第２アクチュエータ２を作動させずに行うことも可能にする。すなわち、
－制動面に対するシュー１２，１３の押し付け力を、第１の方向の寸法変動が生じた場合（例えばシュー１２，１３又はプッシュロッド３２，３３の熱収縮が生じた場合、或いはドラム１５の熱膨張が生じた場合）にも維持すること、及び、
－第１の方向とは反対の第２の方向における寸法変化（例えば、走行中にサービスブレーキとして加熱されたドラム１５がその後停止状態で冷却される際の熱収縮による）が生じた場合にドラムブレーキ機構１の力の増大を抑制することである。
－制動面に対するシュー１２，１３の押し付け力を、第１の方向の寸法変動が生じた場合（例えばシュー１２，１３又はプッシュロッド３２，３３の熱収縮が生じた場合、或いはドラム１５の熱膨張が生じた場合）にも維持すること、及び、
－第１の方向とは反対の第２の方向における寸法変化（例えば、走行中にサービスブレーキとして加熱されたドラム１５がその後停止状態で冷却される際の熱収縮による）が生じた場合にドラムブレーキ機構１の力の増大を抑制することである。
このようにして、弾性付勢要素３３１，３５は、駐車中の第２アクチュエータ２の自動的な再作動（「再クランプ」(“re-clamping”)として知られ、エネルギーを消費し且つ深刻な結果を招くような誤動作を生じる）の必要性を制限及び／又は回避する。
［第１実施形態］
図２及び図６に示されている第１実施形態を詳細に参照すると、弾性付勢要素３３１は、スチール製の円錐形ワッシャ、いわゆる「ベルビル」(“Belleville”)ワッシャのスタックを含む圧縮可能な弾性構造物により形成されている。圧縮可能なスタック３３１は、ここでは、第１プッシュロッド３３の本体３３３の後部の周囲にスカート端部を圧着することにより保持される。
図２及び図６に示されている第１実施形態を詳細に参照すると、弾性付勢要素３３１は、スチール製の円錐形ワッシャ、いわゆる「ベルビル」(“Belleville”)ワッシャのスタックを含む圧縮可能な弾性構造物により形成されている。圧縮可能なスタック３３１は、ここでは、第１プッシュロッド３３の本体３３３の後部の周囲にスカート端部を圧着することにより保持される。
［第２実施形態］
図７が、第２実施形態によるドラムブレーキ１を示している。第２実施形態によるドラムブレーキ１は、第２アクチュエータ２の構造、特には弾性付勢要素の構造及び第１プッシュロッド３３の構造が第１実施形態によるドラムブレーキ１と異なる。
図７が、第２実施形態によるドラムブレーキ１を示している。第２実施形態によるドラムブレーキ１は、第２アクチュエータ２の構造、特には弾性付勢要素の構造及び第１プッシュロッド３３の構造が第１実施形態によるドラムブレーキ１と異なる。
弾性付勢要素３５は螺旋ばねを含み、この螺旋ばねは、第１プッシュロッド３３のスラストヘッド３３２と並行して、第１シュー１２を第２シュー１３から遠ざける方向に弾性的に付勢するように構成されている。このコイルばね３５は第２アクチュエータのケース２１を取り囲んでいる。コイルばね３５は、第１プッシュロッド３３及び第２プッシュロッド３２を部分的に取り囲んでいる。
第１プッシュロッド３３は、プッシュロッドヘッド３３２とプッシュロッド本体３３３との間に、第１実施形態のベルビルワッシャのスタックのような圧縮可能な構造物を有さない。
［弾性要素のばね定数及びストローク値の範囲］
図８は、弾性付勢要素３３１，３５に加えられる負荷に関連する、変位軸方向Ｄ２に沿った弾性付勢要素３３１，３５の変形を示している。
図８は、弾性付勢要素３３１，３５に加えられる負荷に関連する、変位軸方向Ｄ２に沿った弾性付勢要素３３１，３５の変形を示している。
示された第１実施形態をより詳細に参照すると、変位方向Ｄ２に沿った弾性要素３３１の変形は、特に、第１プッシュロッドのヘッド３３２の端部が変位方向Ｄ２に沿って、ヘッド３３２の静止位置と、ブレーキ１が第１ブレーキ位置にあるときに弾性付勢要素３３１が圧縮される圧縮位置との間を移動する距離に対応している。
示された第２実施形態をより詳細に参照すると、変位方向Ｄ２に沿った弾性要素３５の変形は、特に、ばね３５の静止位置と、ブレーキ１が第１ブレーキ位置にあるときにばね３５が圧縮された圧縮位置との間でばね３５の長手方向端部が移動する距離に対応している。
概して、弾性付勢要素３３１，３５に加えられる負荷は、特に、第１アクチュエータ１１が作動されてブレーキ１が第１ブレーキ位置にあるときにシュー１２，１３の少なくとも一方の停止端１２２，１３２が弾性付勢要素３３１，３５に加える圧縮力である。
図８に示されているように、特に、弾性付勢要素３３１，３５のばね定数の許容範囲の値、及び、圧縮位置と静止位置との間の弾性付勢要素３３１，３５の最大ストロークの許容範囲の値を決定できる。
示された実施形態の各々において、弾性付勢要素３３１，３５は、厳密には０Ｎ／ｍ～５００Ｎ／ｍのばね定数を有する。弾性付勢要素３３１，３５は、ドラムブレーキ１が作動されていないときの弾性付勢要素３３１，３５の静止位置に対して２．５ｍｍ～６ｍｍのストロークを有するように構成されている。
弾性付勢要素３３１，３５のばね定数及びストロークの値がこれらの範囲であることにより、第２アクチュエータのモータアセンブリ５のパワー、全体寸法及びコストを、第２アクチュエータ２の応答時間を低く保ちつつ、且つブレーキ１の信頼性を維持したまま制限できる。
具体的には、弾性付勢要素３３１，３５のばね定数及びストロークがこれらの値の範囲であることにより、より複雑でなく強力ではない電動モータ５２を使用しても、スペーサ２が同等の応答時間及び信頼性で動作できる。
もちろん、当業者は、以上に説明した発明に様々な変更を、本発明の開示範囲から逸脱せずに行うことができる。
或いは、車両は、車輪の１つを制動するための少なくとも１つのディスクブレーキを備えている。例えば、ドラムブレーキ１はブレーキディスクの中央のベルに部分的に組み込まれ、そのベルがドラムブレーキのドラム１５を形成している。このような構造は「ドラムインハット」(Drum in Hat")と称されることがある。
或いは、ドラムブレーキ１がホイールシリンダを有さず且つ第１アクチュエータ１１が油圧ブレーキ回路に接続されていない場合もある。この場合、第１アクチュエータ１１は、特に、モータアセンブリに接続された電気機械式アクチュエータである。
ドラムブレーキ１が駐車ブレーキ又は緊急ブレーキである場合、例えば、デュオサーボモードのみでの動作が意図されている場合、又は、ブレーキ１が「ドラムインハット」タイプである場合、ドラムブレーキ１が第１アクチュエータ１１を有さなくてもよい。
パーティション要素１４は、クリアランス補償接続ロッド以外の形態であってもよく、例えば、２つのシュー１２，１３の間に配置されたパーティションプレートであってもよい。また、パーティション要素１４は、浮遊的に取り付けられる場合、ホイールシリンダ１１により作成されて、そのケース又はピストン１１１，１１２を介して取り付けられてもよい。
モータアセンブリ５の減速ギヤシステム５５及び伝達装置サブアセンブリ５６は、その他のタイプの運動伝達要素、例えばベベルギヤを含んでもよい。
或いは、ねじ－ナットシステム３１，３２は可逆的である。この場合、モータ５２及び／又は減速ギヤシステムは、例えば回転可能にロックされて、ブレーキ１が解除されることを防止する。
付加的に、又は代替的に、モータアセンブリ５は、ナット３１の代わりに、作動方向Ｄ２に沿ってねじ３２を並進駆動するように構成される。すなわち、ねじ－ナットシステム３１，３２の雄要素と雌要素とが逆にされる。
また、車両は、「ハンドブレーキ」の操作部材又はレバーを保持する爪と、ドラムブレーキシュー１２，１３に接続された弾性の制御ケーブルとを含み得る。
或いは、弾性付勢要素３３１，３５は、ドラムブレーキ１が第１ブレーキ位置にある間に弾性的に引張付勢され得る。これは、第１アクチュエータ１１のベアリングポイントが妨害されて第２アクチュエータ２が作動しない場合であっても、ドラムブレーキ１を第２ブレーキ位置に保持又は移動させるための十分な機械的エネルギーを保存するためである。
一般的に、弾性付勢要素３３１，３５は、様々な形態、例えば、ベルビルワッシャのスタック、ばね、又は弾性材料のブロック、特にはエラストマーのブロックであり得る。また、弾性付勢要素３３１，３５は第２アクチュエータ２の様々な位置に配置されてもよく、例えば、第１プッシュロッド３３及び／又は第２プッシュロッド３２を取り囲んでいてもいなくてもよく、或いは、第２プッシュロッドのヘッド３２２及び／又は第１プッシュロッドのヘッド３３２を弾性的に付勢していてもいなくてもよい。
例示的な第２実施形態によるドラムブレーキ１の第１プッシュロッド３３は、プッシュロッドヘッド３３２とプッシュロッド本体３３３との間の弾性付勢要素、例えば、圧縮可能な構造物、例えば、エラストマー材料のブロック、ばね、又はベルビルワッシャのスタックを含み得る。
第２実施形態の代替として、弾性付勢要素３５が正方形断面のばねを含み、これは特に、第１プッシュロッド３３の作動方向Ｄ２に沿った停止部として機能するショルダ３３９を形成するためである。
１ ドラムブレーキ
１０ 支持プレート
１１ 第１アクチュエータ－ホイールシリンダ－サービスブレーキ
１１１，１１２ ホイールシリンダのピストン
１２，１３ シュー
１２１，１３１ シューの可動端
１２２，１３２ シューの停止端
１２３，１３３ 摩擦ライニング
１４ パーティション要素－クリアランス補償ロッド
１４２，１４３ パーティション要素のヒンジ
１５ ドラム
２ 第２アクチュエータ－ベアリングポイント
２１ 主要スペーサーケース
３ 線状アクチュエータアセンブリ
３１ ねじ－ナットシステムのナット
３２ ねじ－ナットシステム、第２プッシュロッド
３２２ 第２プッシュロッドのヘッド
３２３ 雄ねじ部分
３２９ ねじ－ナットシステムのベアリングショルダ－制動トルクの伝達
３３ 第１プッシュロッド
３３１ 弾性要素－ベルビルワッシャのスタック
３３２ 弾性プッシュロッドヘッド
３３３ 弾性プッシュロッド本体
３３９ 弾性プッシュロッドのベアリングショルダ－制動トルクの伝達
３５ 線状ばね要素－ばねパッケージ
５ モータアセンブリ
５１ モータケース
５２ 電動モータ
５２９ モータ電源
５５ 減速ギヤシステム
６ 制動される車輪のハブ
７ 車両シャーシ
１０ 支持プレート
１１ 第１アクチュエータ－ホイールシリンダ－サービスブレーキ
１１１，１１２ ホイールシリンダのピストン
１２，１３ シュー
１２１，１３１ シューの可動端
１２２，１３２ シューの停止端
１２３，１３３ 摩擦ライニング
１４ パーティション要素－クリアランス補償ロッド
１４２，１４３ パーティション要素のヒンジ
１５ ドラム
２ 第２アクチュエータ－ベアリングポイント
２１ 主要スペーサーケース
３ 線状アクチュエータアセンブリ
３１ ねじ－ナットシステムのナット
３２ ねじ－ナットシステム、第２プッシュロッド
３２２ 第２プッシュロッドのヘッド
３２３ 雄ねじ部分
３２９ ねじ－ナットシステムのベアリングショルダ－制動トルクの伝達
３３ 第１プッシュロッド
３３１ 弾性要素－ベルビルワッシャのスタック
３３２ 弾性プッシュロッドヘッド
３３３ 弾性プッシュロッド本体
３３９ 弾性プッシュロッドのベアリングショルダ－制動トルクの伝達
３５ 線状ばね要素－ばねパッケージ
５ モータアセンブリ
５１ モータケース
５２ 電動モータ
５２９ モータ電源
５５ 減速ギヤシステム
６ 制動される車輪のハブ
７ 車両シャーシ
Claims (14)
- 道路車両のドラムブレーキ（１）のための装置であって、２つのブレーキシュー（１２，１３）をブレーキドラム（１５）に向けて互いに遠ざけるように付勢するように構成されたアクチュエータ（２）を備え、
前記アクチュエータ（２）が弾性付勢要素（３３１，３５）を含み、前記弾性付勢要素（３３１，３５）が、前記ブレーキ（１）が第１ブレーキ位置にあるときには弾性的に変形され、前記アクチュエータ（２）が作動されて前記ブレーキ（１）が前記第１ブレーキ位置にないときには前記ブレーキ（１）を第２ブレーキ位置に付勢するように構成されている前記装置において、
前記弾性付勢要素（３３１，３５）が、厳密には０Ｎ／ｍ～５００Ｎ／ｍのばね定数を有することを特徴とする、装置。 - 前記弾性付勢要素（３３１，３５）が、前記弾性付勢要素（３３１，３５）の静止位置に対して２．５ｍｍ～６ｍｍのストロークを有するように構成されている、請求項１に記載の装置。
- 前記弾性付勢要素（３３１，３５）が、前記アクチュエータ（２）のケース（２１）、前記アクチュエータ（２）の第１プッシュロッド（３３）及び／又は前記アクチュエータ（２）の第２プッシュロッド（３２）を少なくとも部分的に取り囲むように構成されている、請求項１から２のいずれかに記載の装置。
- 前記弾性付勢要素（３３１，３５）が、前記アクチュエータ（２）の第１プッシュロッド（３３）のプッシュヘッド（３３２）と並行して前記シューの一方（１２）を前記シューの他方（１３）から遠ざけるように弾性的に付勢するように構成されている、請求項１から３のいずれかに記載の装置。
- 前記弾性付勢要素（３３１，３５）が圧縮可能であり、前記弾性付勢要素（３３１，３５）が、前記ブレーキ（１）が前記第１ブレーキ位置にあるときに圧縮されるように構成されている、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
- 前記弾性付勢要素（３３１，３５）が、少なくとも１つのベルビルワッシャ（３３１）、弾性材料のブロック、及び／又はばね（３５）を含む、請求項１から５のいずれかに記載の装置。
- 前記弾性付勢要素（３３１，３５）が、コイルばね（３５）、及び／又は正方形断面のばねを含む、請求項６に記載の装置。
- 前記第１ブレーキ位置が前記ブレーキ（１）のサービスブレーキ位置であり、前記第２ブレーキ位置が前記ブレーキ（１）の緊急ブレーキ位置及び／又は前記ブレーキ（１）の駐車ブレーキ位置である、請求項１から７のいずれかに記載の装置。
- 前記アクチュエータ（２）が第２アクチュエータであり、前記装置が、前記ブレーキ（１）が前記第１ブレーキ位置にあるときに前記シュー（１２，１３）を互いに遠ざけるように付勢するように構成された第１アクチュエータ（１１）を備えている、請求項１から８のいずれかに記載の装置。
- 前記第１アクチュエータ（１１）が油圧アクチュエータであり、前記油圧アクチュエータが、前記シュー（１２，１３）を、前記第１アクチュエータ（１１）における油圧の増大の作用下で互いに遠ざけるように移動させるように構成されている、請求項９に記載の装置。
- 前記第２アクチュエータ（２）が電気機械式アクチュエータである、請求項１から１０のいずれかに記載の装置。
- 前記第２アクチュエータ（２）がねじ－ナットシステムを含み、前記アクチュエータ（２）の第２プッシュロッド（３２）が、前記ねじ－ナットシステムのねじ（３２）及び／又はナット（３１）を含む、請求項１から１１のいずれかに記載の装置。
- 前記第２アクチュエータ（２）に接続されたモータアセンブリ（５）を備えている、請求項１１から１２のいずれかに記載の装置。
- プレートと、２つのシュー（１２，１３）と、請求項１から１３の一項に記載の装置とを備えたドラムブレーキ（１）であって、前記シュー（１２，１３）が前記プレート上に配置され、前記装置の前記アクチュエータ（２）が、前記シュー（１２，１３）を互いに遠ざけるように付勢するように構成されている、ドラムブレーキ（１）。
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