JP2586920B2 - ブレーキ機構の駆動方法及び装置 - Google Patents

ブレーキ機構の駆動方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スクリューと、このスクリュー上に螺合さ
れ被制動部材と係合するように配設されたブレーキパッ
ドに作用するプランジャに対して軸方向に圧接できるナ
ットとを包含するブレーキ機構の駆動方法に関するもの
である。本発明はまた、上記方法を実施するためのもの
であって、少なくとも１つの被制動部材にブレーキパッ
ドを適用させるように並進移動されるプランジャと、こ
のプランジャに並進方向に圧接できスクリュー上に螺合
されたナットとを包含し、電気モータのようなモータに
より第１角速度で回転される同軸の第１歯車によってス
クリューが回転駆動されてナット及びプランジャを第１
直線速度で移動させるブレーキ機構の駆動装置に関す
る。
多年にわたり、乗用車のような軽量車両あるいは工業
用車両又は貨車のような大重量車両のブレーキにおいて
今日まで一般に用いられている流体式、油圧式又は圧縮
空気式モータの代りに、電気式ブレーキモータを用いる
ように多種の車輪自動車のブレーキを設計する試みがな
されている。流体回路よりも壊れ易い電気回路において
故障の危険性が常に存在しているためこの電気式のブレ
ーキは信頼性に劣るばかりでなく、他の設計上の問題の
ため電気モータを備えたブレーキは流体モータを備えた
ブレーキに比べてさほど実用化されていない。
例えば、米国特許第2,039,509号に記載されている大
型貨物自動車及びそのトレーラのための電気モータを備
えたブレーキは、これら２つの車両間の流体配管を電気
回路に置換できるとともに牽引車及びトレーラのブレー
キを同時に駆動できる利点を呈した。電気モータとブレ
ーキ連接ロッドとを連結するための減速歯車装置、ウォ
ーム歯車装置及びラック・ピニオン装置を用いたこの種
のブレーキは、適用−解放動作のヒステリシスを有して
いたが、実際にはこのヒステリシスがブレーキ作動中に
進行することはなかった。
近年、小さい動作システリシス（それでも最良の流体
モータの動作ヒステリシスよりも良い）を有する逆転可
能なボールベアリングスクリューによって軸方向に駆動
されるプランジャを用いている電気モータにより制御さ
れるプランジャを製作することが提案され、このボール
ベアリングスクリューはブレーキパッドの適用に対する
反力の作用のもとでブレーキの解放を助けている。ボー
ルベアリングスクリューによる駆動を備えたこの電気モ
ータは、ボールベアリングスクリューのピッチが長すぎ
て大型化の犠牲を払ってのみブレーキ適用荷重が得られ
るか、あるいは、ボールベアリングスクリューがより小
型の場合には、反力だけでスクリューを回転させること
が困難であるためにブレーキの解放が遅く、ブレーキ適
用（吸収すべき相当量の間隙ある場合）及びブレーキ解
放の応答時間が長すぎるという理由により、周知の流体
制御式のものに比べ劣っていることが判明した。
本発明は、電気モータ及びボールベアリングスクリュ
ーによる駆動を備えたブレーキの上述した欠点を解消す
るばかりでなく、ブレーキ作動時作動間隙によって比較
的悪影響を受けず、しかも特にブレーキアンチロック又
はアンチスキッド回路に組込むことができるように、流
体式ブレーキよりも具合良く制動を調整しブレーキ解放
を急速に行うのに適したブレーキ用駆動装置を提供する
ことを目的としている。
本発明の目的は、スクリューの軸線に沿ってナットと
プランジャを第１直線速度で軸方向に移動させてブレー
キパッドを被制動部材に適用させるようにスクリューを
電気モータのようなモータによって第１角速度で駆動す
ると同時に、被制動部材に働くブレーキパッドの適用荷
重が増加位相にある時ナットを第１角速度よりも遅い第
２角速度で駆動してプランジャを上記第１及び第２角速
度の差に比例する差動直線速度で軸方向に移動させるよ
うにしたブレーキ機構の駆動方法により、達成される。
本発明方法の具体例によると、スクリューが第１角速
度で該スクリューを回転させるようにモータによって駆
動される同軸の第１歯車に連結され、被制動部材に働く
ブレーキパッドの適用荷重が測定され、この適用荷重が
所定の臨界値を超えた時歯車がスクリューから切離され
る。従って、適用荷重はスクリューの瞬間的出力とは実
質的に独立して発生される。
ブレーキの急速解放を確保するため、ナットが第２角
速度で該ナットを回転させるように上記モータによって
駆動される同軸の第２歯車に連結され、被制動部材に働
くブレーキパッドの適用荷重が測定され、ブレーキ機構
の完全解放位相中にこの適用荷重が零になった時モータ
の駆動偶力が中断される。
適用荷重の増幅を得るために、被制動部材に働くブレ
ーキパッドの適用荷重が増加位相にある時、第１及び第
２角速度を接近した関係値に選択することにより、低速
度でのプランジャの移動がブレーキパッドの適用方向に
生じる。
本発明方法の他の具体例によると、ブレーキパッドに
よって被制動部材に適用される荷重に対する反力がプラ
ンジャによって回転中の第２歯車に軸方向に伝達され
て、この第２歯車を摩擦によってナットに自動的に連結
する。
制動感度を相当向上させる本発明方法の具体例による
と、スクリューとモータが電磁クラッチの励磁によって
回転方向に結合される。そして、ナットがスクリューに
逆転可能に且つ非差動関係で直接螺合態様に螺合され、
ブレーキ解放時最初に電磁クラッチの切離しがトリガさ
れてスクリューを回転方向に自由にし、プランジャに適
用された反力がスクリューをブレーキ解放方向に回転さ
せる。
駐車ブレーキを構成するための他の具体例によると、
常用ブレーキ作動が駐車ブレーキ作動を行なわせるよう
に差動直線速度でトリガされ、それからスクリューが回
転方向に機械的にロックされる。
変形例において、ブレーキパッドの軸方向適用荷重が
スクリューに適用された反力によって検出され、ブレー
キパッドの適用荷重が所定の臨界値を超えた時電磁クラ
ッチが切離される。
本発明方法の使用形態によると、ブレーキ機構により
制動される車両の車輪のロック又はスキッド位相中電磁
クラッチが交互に消磁及び励磁される一方、モータが駆
動位相に保たれて、スクリューを自由にすることによる
ブレーキ解放及びモータによりプランジャを差動直線速
度で再び並進駆動することによるブレーキ再適用を交互
に行う。
ブレーキ機構により制動される車両の車輪の摩擦制動
において得られるグリップ力に略一致する減少した駆動
偶力をスクリューに伝達するように、電磁クラッチが急
速に交互に励磁及び消磁される。
本発明方法において、ブレーキの完全解放位相中電磁
クラッチが切離され、ブレーキパッドの軸方向適用荷重
が監視され、低い値又は零の残留適用荷重が検出された
時にのみモータへの電流供給が遮断される。プランジャ
に反力が作用している状態において第２歯車を介するモ
ータによるナットの回転駆動がスクリューの自由回転と
協働して、ブレーキの解放を行う。
本発明方法を実施するためのブレーキ機構の駆動装置
は、上記モータによって駆動され同軸のナット上を回転
するように嵌装された第２歯車と、ブレーキパッドが被
制動部材に荷重を適用する時プランジャによって第２歯
車へ伝達される荷重の作用によりこの第２歯車とナット
とを回転方向に連結する装置とを備え、ナットと第２歯
車がモータにより第１角速度よりも遅い第２角速度で回
転駆動されて上記第１及び第２角速度の差に比例する第
２直線速度でナットとプランジャを移動させ、差動作用
によりブレーキパッドの適用荷重を確実に増幅させるこ
とを特徴としている。
ピニオンがスクリューと同軸の第１及び第２歯車をモ
ータに同時に連結し、第２歯車の歯数が第１歯車の歯数
よりも極く僅か多く、この歯数の差にかかわりなくこれ
ら２つの歯車が同軸的に回転できる。
スクリューがボールベアリング軌道のような可逆ねじ
を備えた部材を介してナットに螺合され、ピニオンの軸
とピニオン及び第１歯車を介するスクリューとの間の連
結部が、ブレーキ作動位相において係合されブレーキ解
放位相において切離されるクラッチを含み、好ましく
は、クラッチが電気的に駆動され且つ応答時間の短かい
電磁クラッチであり、ブレーキ解放位相中スクリューの
自由回転が許容され、その後プランジャに発揮される反
力の作用によりスクリューが逆転できる。
常用ブレーキ作動がトリガされ、クラッチの機械的ロ
ック部材が係合位置又はロック位置に駆動されて駐車ブ
レーキが構成され、従って、この機械的ロック部材はス
クリューとナットをロックしてブレーキの解放を防止す
る。同一のピニオンとの２つの歯車の連結も電気的に作
動されたブレーキの下方を機械的に阻止する。
２つの異なる具体例によると、第１歯車がスクリュー
上に空転可能に嵌装され、クラッチによってスクリュー
に回転方向に連結されるか、あるいは代わりとして、第
１歯車がスクリューと回転方向に一体であり、クラッチ
を介してピニオンの軸に回転方向に連結されるピニオン
部分に噛合し、このクラッチが電気的に駆動され且つ応
答時間の短かい電磁クラッチである。
第２歯車がボール、ローラ又はニードルのようなリン
グ状ベアリング部材とナットの環状肩部の面との間に挾
圧でき、ベアリング部材がナットの一部分を囲繞するプ
ランジャの環状肩部の面に圧接する。
ナットを押し戻してプランジャと一体の内部停止部材
に当接させるとともにナットとプランジャとの間に低摩
擦偶力を生起するように、圧縮スプリングがプランジャ
のスラスト面とナットとの間に挿設されている。
本発明の上記及び他の目的、利点及び特徴は、添付図
面を参照して行う多数の実施例の説明から明白となるで
あろう。
同等の構成部品には同一の符号を付してある第１図な
いし第３図において、ディスクブレーキキャリパのため
のブレーキ駆動装置は、プランジャ１によってブレーキ
パッド２を前方に押動してブレーキディスク４の摩擦面
３に接触させ、そして反力によってブレーキキャリパ５
（第１図参照）を引き寄せブレーキパッド６を前方に押
動してブレーキディスクの他の摩擦面に接触させ、ディ
スクの両摩擦面を同時に挾圧するものである。
プランジャ１はキャリパ５の孔７内に案内され、ブレ
ーキパッド２に向かって移動する。孔７は、プランジヤ
１の外部周辺溝９とキャリパ５との間に挿設された弾性
環状ベロー８により、汚染物の侵入の危険性を防止され
ている。
プランジャ１は内部に２つの段付孔10と11を有し、中
間ブッシュ12を介してボールベアリングナット13を孔10
内に嵌装している。このナット13は閉ループをなす複数
のボール軌道14を内部に有しており、比較的大きいピッ
チのねじ、例えば第１図ないし第３図の実施例では約5m
mの左ねじを具えたボールベアリングスクリュー15が、
ボール軌道14と係合するように螺合されている。ナット
13は内部環状溝16を有し、この溝にはプランジャ１と一
体の内部停止部材又はペッグ17が係合する。休止位置に
おいて、ナット13は、孔11のスラスト面を構成する底部
19とナット13に当接する摩擦ワッシャ20との間に挿設さ
れた圧縮スプリング18により、溝16の側面を介してペッ
グ17に対して押し戻される。
ナット13は外面に軸受部21を有し、後に第２歯車と称
する歯車22が、ナット13の環状肩部の面23とプランジャ
１の環状肩部の面25に圧接するベアリング部材24の軌道
リングとの間で、軸受部21に摺動自在に嵌装されてい
る。歯車22はピニオン軸27上のピニオン26に噛合し、ピ
ニオンは長い直線状の歯又は僅かに傾斜した螺旋状の歯
を有し、この歯の長さはナット13及び歯車22の軸方向移
動量に一致する。この軸方向移動量はプランジヤ１の通
常の作動行程ばかりでなく、長期使用により発生してプ
ランジャの作用点を第１図ないし第３図の左方へ変位さ
せるブレーキパッドの摩耗の漸増をも考慮したものであ
る。ピニオン26の軸27は駆動装置本体5aと一体に作られ
たベアリング28と29内に回転可能に案内され、電気駆動
モータ30に機械的に連結されている。電気駆動モータ30
はいかなる型のものでもよい。例えば、制御電流に比例
する偶力を供給するマグネット式直流モータを使用する
ことができる。他の実施例においては、多相誘導モータ
あるいはステップモータが使用され得る。
第１図の実施例によると、ピニオン軸27は電気駆動モ
ータ30に直接連結されて示されている。ピニオン26の歯
は後に第１歯車と称する他の歯車31と噛合し、この歯車
は、自動注油ブッシュを介して、環状肩部の面23を越え
てスクリュー15を延長させるスクリュー軸33のベアリン
グ32上に空転可能に嵌装されている。第１歯車31は、駐
車ブレーキレバーによって制御されるロック部材35のス
ラスト力を受けるように設計された側面に内部摩擦リン
グ34を有する。第１歯車31は、他の側面において、薄い
弾性帯（図示しない）により、良好な透磁性材料例えば
軟鋼製のクラッチディスク36に連結され、このクラッチ
ディスクは磁気により電磁クラッチ38の良好な透磁性の
クラッチ板37へ吸引される。クラッチ板37はハブを介し
てスクリュー軸33にキー止めされ、このハブはＵ形断面
のリング40内に配設されたクラッチ巻線39の内側でスク
リュー軸33を囲繞し、巻線39に対する内側磁束及び外側
磁束をそれぞれ導くＵ形リングの２つの側部は、クラッ
チ板37の中実部分に面する磁極で終る。クラッチ板37に
は巻線39に対向して遮断部41が設けられていて、巻線39
への直流電流の供給により生起される磁束が閉回路を形
成できるようになしている。この遮断部41は、例えばプ
ラスチック材料又は真鍮のような非磁性材料製連結リン
グのような手段によって形成されてもよいし、あるい
は、主にクラッチ板36を介して回路を閉じるように磁束
を通すことによりこの遮断部から離れて磁束を指向する
一連の穴によって形成されてもよい。一般的には、クラ
ッチ38は、電気的に駆動され応答時間が非常に短い電磁
クラッチとして作られている。
本発明によるブレーキ駆動装置の重要な特徴による
と、第１歯車31と第２歯車22は共にスクリュー軸33上に
同軸的に嵌装されるとともにピニオン26に噛合し、且つ
僅かに数が異なる歯を有している。最大差動作用を得る
実施例によると、歯車31と22の歯数は１つしか違ってい
ない。
実際の例では5mmのピッチを有するスクリュー15と、
歯数38の第１歯車31及び歯数39の第２歯車22に噛合する
歯数16のピニオン26が用いられる。歯数がそれぞれ38と
39で且つ歯元円が同じである第１歯車と第２歯車を得る
ため、歯切り作業は歯切り中心の中央に対して歯切りラ
ックをオフセットすることにより歯の修正を伴いながら
行うことができる。歯車31と22がピニオン26に噛合する
と、両歯車が同軸的であるため歯元円が同じであること
により、それらの圧力角は異なる。
第２図及び第３図に示す実施例において、第１歯車31
はスクリュー軸33に60でキー止めされ、ピニオン軸27上
に薄いベアリング43を介して嵌装されたアイドルピニオ
ン部分42に噛合しており、ピニオン軸にはクラッチ板37
がキー止めされ、クラッチ板は歯45を具えたリング44を
外周に有する。
第４図及び第５図に示されているように、歯45は電気
駆動モータ30の出力ピニオン46に噛合する。アイドルピ
ニオン部分42は、弾性帯を介してクラッチディスク36を
支持するハブ47と一体であり、このクラッチディスク36
は例えば軟鋼のように良好な透磁性を有し、軸方向支持
ディスク48によって軸方向に保持されている。電磁クラ
ッチ38は供給回路49によって電気制御箱（図示しない）
に接続され、同じものが回路50によって電気駆動モータ
30に関して配置される。モータ30は例えば周辺突起51に
よって閉鎖板52（第１図参照）に取付けられる。
本発明の他の特徴によると、プランジヤ１の全反力を
軸方向、即ちブレーキの荷重の適用方向に支持するスク
リュー軸33は、例えばローラのような軸方向ベアリング
53を介して、回路55により制御箱（図示しない）に接続
された応力ゲージのような軸方向荷重検出器又はセンサ
54に軸方向スラスト力を加える。
第２図において、ブレーキ駆動装置の本体5aが車輪支
持板のような支持体上に設けられたキャリパ５のための
小さい取付けピラー56に連結して示されている。第１図
の実施例では、電磁クラッチ38及び軸方向荷重センサ54
は本体5aに付設されたカバー57によって支持され、カバ
ーは更に閉鎖板52を介して電気駆動モータ30を支持す
る。
次に、本発明による電気駆動モータによって駆動され
るブレーキ機構の作動を詳細に説明する。
最初に、ブレーキ駆動装置を拡大して示している第３
図を参照する。この図に示されているように、摩擦パッ
ド2aが新品で、そしてナット13が第３図の右方へ最大限
に押し戻されていると仮定する。例えばブレーキペダル
によって駆動されるポテンショメータによってブレーキ
作動がトリガされると、制動電流（この電流はブレーキ
ペダルで要求された減速度に略比例する）が電磁クラッ
チ38への標準のクラッチ電流と同時に電気駆動モータ30
へ供給される。モータ30は回転し始めてピニオン26を駆
動するとともに、電磁クラッチ38を介してピニオン42を
回転させる。従って、第１歯車31がスクリュー15と一緒
に回転駆動され、スクリュー15はナット13内へねじ込ま
れた後、摩擦ワッシャ20に対する圧縮スプリング18の底
部の摩擦と、このスプリング18の作用のもとでペッグ17
に対する溝16の側面の摩擦とによって回転を阻止され
る。ピニオン26によって回転駆動される第２歯車22は軸
受部21上を空転する。
特定の実施例では、ピニオン26の歯数は16、第１歯車
31の歯数は38である。ピニオン26の回転毎に、ナット13
及びスプリング18を介してプランジャ１はスクリュー15
のピッチの分数を左方へ押動され、その量は である。
摩擦パッド2aと摩擦面３（通常はブレーキディスクの
摩擦面）との間の作動間隙は小さく、大型工業用車両に
おいては約10分の数ミリメートルで1mmを超えることは
なく、ナット13の無負荷又は遊隙吸収行程は、作用する
回転慣性にかかわらず、約100分の数秒の非常に短かい
時間で行われる。
遊隙が完全に吸収されると直ちに、プランジヤ１に反
力が生じ、この反力は摩擦面３に強く圧接された摩擦パ
ッド2aによって発揮される。この反力又はブレーキ適用
力がナット13の環状肩部の当接面23とベアリング部材24
との間で第２歯車22を即座に挾圧し、ベアリング部材は
プランジャ１の肩部の面25に小さい摩擦を生じさせるだ
けである。従って、第２歯車22はナット13に係合した状
態となり、スクリュー15の速度よりも僅かに遅い速度、
即ち第１及び第２歯車31と22の歯数の逆比で回転し始め
る。この逆比は本実施例では39/38であった。
従って、この差動ねじ作用はスクリュー15の見掛けピ
ッチを比1/39に減少ささせるとともに、実質的にスクリ
ューの出力を減少させながらブレーキ適用荷重をその分
だけ増大させることとなる。
ブレーキ適用荷重が生じると直ちに、プランジヤ１が
ピニオン26の回転毎に の低速で前進することにより、電気駆動モータ30は非常
に大きいブレーキ適用荷重を発揮する。
ブレーキの軸方向適用荷重が制動制御又はモニタ部材
によって与えられた所定値を超えると直ちに、軸方向荷
重センサ54が電磁クラッチ38の励磁の中断をトリガす
る。
ブレーキを解放するに際し、電気駆動モータ30の電流
が最初に遮断された場合、電磁クラッチ38がその巻線39
の消磁によって切離された時点からのみしか、ブレーキ
の解放を始めることができず、磁気回路中の残留磁気は
このクラッチの切離しを遅らせる危険性を生じさせ得
る。本発明の方法によると、ブレーキを解放する際、電
磁クラッチ38が最初に遮断されて、第１歯車31がスクリ
ュー15を回転駆動するのを防止する。それから、ナット
13が第２歯車22によって回転駆動され、このスクリュー
15に発揮される反力の作用により第１歯車31の自由回転
が許容され、スクリューは逆転可能となる。
軸方向荷重センサ54がブレーキ適用荷重の消失を検出
すると、勿論運転者によりブレーキペダルが新たに作動
された場合を除き、電気駆動モータ30への電流供給が遮
断される。ブレーキパッドの反力が消失した後でもナッ
ト13は慣性によって短かい距離を回転し続けており、ブ
レーキ解放時摩擦パッド2aと摩擦面３との間の作動間隙
が確保されることとなる。
駐車ブレーキ作動を行う際、ブレーキ適用が電気駆動
モータ30の回転に伴って開始される特別の制御によって
トリガされ、それからロック部材35に第１図のＦ方向に
荷重が加えられ、このロック部材35は駐車ブレーキケー
ブルを通過させる荷重増幅レバーを包含する。この荷重
Ｆはロック部材35を摩擦リング34に対して押圧し、摩擦
リングは第１歯車31を機械的にロックするとともに該歯
車を押圧してスクリュー軸33上で結合位置に配置する。
従って、スクリュー15がロックされるとともに２つの歯
車31と22がピニオン26に同時に結合され、差動ねじ作用
はボールベアリングスクリュー15を逆転不可能にして、
いかなる場合でも機械的手段によるブレーキの解放を防
止しており、従って、ブレーキは電気駆動モータ30及び
電磁クラッチ38の電流を遮断した後でも予め電気的に適
用されていたのである。電気駆動モータ30及び電磁クラ
ッチ38への電力供給遮断後に荷重Ｆが解放された場合、
第１歯車31の開放によりスクリュー15が再び逆転可能と
なるので、スクリュー15に発揮される反力はスクリュー
を回転させることとなり、ブレーキ適用荷重に対する反
力によりブレーキの解放が行われるのである。
本発明によるブレーキ駆動装置は急速且つ有効なブレ
ーキのアンチロック又はアンチスキッド作動を達成する
のに用いることができる。本発明によるブレーキ機構に
よって制動された１つ以上の車輪がロックする危険性
が、車輪の異常な減速度及び場合によっては路面に対す
る車輪の相対速度を測定することにより検出されると、
通常マイクロプロセッサを備えたコンピュータユニット
である中央ブレーキ監視ユニットはブレーキの交互解放
をトリガするようになっている。
ブレーキの解放は電磁クラッチ38の消磁によってトリ
ガされ、電気駆動モータ30は電力を供給されたままであ
る。電磁クラッチ38の消磁によりスクリュー15の自由回
転が許容される一方、電気駆動モータ30はピニオン26そ
して歯車22を介してナット13を駆動するだけである。短
時間のブレーキ解放位相の後、軸方向荷重センサ54が臨
界値を検出すると、電磁クラッチ38が再び励磁され、ス
クリュー・ナット組立体15,13が差動回転を再び開始し
てナット13を再び左方へ押動する。
緩やかなブレーキ適用を行う電磁クラッチ38の交互の
励磁及び消磁位相中、電気駆動モータ30は通電されたま
まで、ブレーキ解放時と同じ方向にブレーキ適用時にも
回転され、電磁クラッチ38はクラッチディスク36とクラ
ッチ板37を接近した関係速度で同一方向に回転させるよ
うに摩擦接触させ、従って電磁クラッチを40〜50Hzの高
周波数で脈動させることが可能である。
このように、ブレーキのアンチロック又はアンチスキ
ド作動中、僅かに振動し且つアンチロック位相において
徐々に小さくなるブレーキ適用効果が得られ、間接的に
は平均荷重値は制動される車両の車輪で得られる一時的
なグリップ力に略一致する。
一般に、ブレーキキャリパ５の弾性及び摩擦パッド2a
の圧縮性は本発明によるブレーキ駆動装置に十分な弾性
を与えているので、ブレーキの漸進的な適用及び解放が
制動荷重の２つの段階の間で電気駆動モータ30の僅かな
回転角度しか生じさせないことはなく、動作ヒステリシ
スを低減させることができる。ブレーキ駆動装置の弾性
が特に非常に堅い摩擦パッドを備えている或る用途にお
いては不十分であることが判った場合、プランジャ１の
環状肩部の面25を、上記プランジヤの本体に案内された
支持部材に支持させるとともに、ブレーキ適用荷重のも
とで例えば少なくとも１つの弾性ワッシャのような弾性
部材を圧縮することによりこのプランジャに対して短か
い距離を移動できるようにすることが可能である。
勿論、本発明は図示し説明した実施例に限定されるも
のではなく、当業者には本発明の範囲を逸脱することな
く幾多の変更をなし得ることが明らかである。特に、ピ
ニオン26の代りに内歯リングを用いることが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるブレーキキャリパのためのブレー
キ駆動装置の第１実施例を示す縦断面図、第２図は電気
駆動モータを断面平面の外部に配置するとともに電磁ク
ラッチをピニオン軸に配置した本発明によるブレーキキ
ャリパのためのブレーキ駆動装置の第２実施例を示す縦
断面図、第３図は第２図のブレーキ駆動装置を第５図の
III−III線に沿って示す要部拡大断面図、第４図は第５
図のIV−IV線に沿って示す要部断面図、第５図は歯車の
連接状態を示すブレーキ駆動装置の概略端面図である。 １……プランジャ、2,6……ブレーキパッド、2a……摩
擦パッド、３……摩擦面、４……ブレーキディスク、５
……ブレーキキャリパ、13……ボールベアリングナッ
ト、14……ボール軌道、15……ボールベアリングスクリ
ュー、17……ペッグ、18……圧縮スプリング、19……底
部、22……第２歯車、23,25……環状肩部の面、24……
ベアリング部材、26……ピニオン、27……ピニオン軸、
30……電気駆動モータ、31……第１歯車、33……スクリ
ュー軸、35……ロック部材、36……クラッチディスク、
37……クラッチ板、38……電磁クラッチ、42……アイド
ルピニオン部分、44……リング、45……歯、46……出力
ピニオン、47……ハブ、54……軸方向荷重センサ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−139563（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−31532（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−127533（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−27319（ＪＰ，Ａ)

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】スクリューと、このスクリュー上に螺合さ
    れ被制動部材と係合するように配設されたブレーキパッ
    ドに作用するプランジャに対して軸方向に圧接できるナ
    ットとを包含するブレーキ機構の駆動方法において、ス
    クリューの軸線に沿ってナットとプランジャを第１直線
    速度で軸方向に移動させてブレーキパッドを被制動部材
    に適用させるようにスクリューを電気モータのようなモ
    ータによって第１角速度で駆動すると同時に、被制動部
    材に働くブレーキパッドの適用荷重が増加位相にある時
    ナットを第１角速度よりも遅い第２角速度で駆動してプ
    ランジャを上記第１及び第２角速度の差に比例する差動
    直線速度で軸方向に移動させることを特徴とするブレー
    キ機構の駆動方法。
  2. 【請求項２】スクリューが第１角速度で該スクリューを
    回転させるようにモータによって駆動される同軸の第１
    歯車に連結され、被制動部材に働くブレーキパッドの適
    用荷重が測定され、この適用荷重が所定の臨界値を超え
    た時歯車がスクリューから切離されることを特徴とする
    請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】ナットが第２角速度で該ナットを回転させ
    るように上記モータによって駆動される同軸の第２歯車
    に連結され、被制動部材に働くブレーキパッドの適用荷
    重が測定され、ブレーキ機構の完全解放位相中にこの適
    用荷重が零になった時モータの駆動偶力が中断されるこ
    とを特徴とする請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】被制動部材に働くブレーキパッドの適用荷
    重が増加位相にある時、第１及び第２角速度を接近した
    関係値に選択することにより、低速度でのプランジャの
    移動がブレーキパッドの適用方向に生じることを特徴と
    する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
  5. 【請求項５】ブレーキパッドによって被制動部材に適用
    される荷重に対する反力がプランジャによって回転中の
    第２歯車に軸方向に伝達されて、この第２歯車を摩擦に
    よってナットに自動的に連結することを特徴とする請求
    項３記載の方法。
  6. 【請求項６】常用ブレーキ作動が駐車ブレーキ作動を行
    なわせるように差動直線速度でトリガされ、それからス
    クリューが回転方向に機械的にロックされることを特徴
    とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
  7. 【請求項７】スクリューとモータが電磁クラッチの励磁
    によって回転方向に結合されることを特徴とする請求項
    １ないし６のいずれか１項に記載の方法。
  8. 【請求項８】ナットがスクリューに逆転可能に且つ非差
    動関係で直接螺合態様に螺合され、ブレーキ解放時最初
    に電磁クラッチの切離しがトリガされてスクリューを回
    転方向に自由にし、プランジャに適用された反力がスク
    リューをブレーキ解放方向に回転させることを特徴とす
    る請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】ブレーキパッドの軸方向適用荷重がスクリ
    ューに適用された反力によって検出され、ブレーキパッ
    ドの適用荷重が所定の臨界値を超えた時電磁クラッチが
    切離されることを特徴とする請求項７又は８記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】ブレーキ機構により制動される車両の車
    輪のロック又はスキッド位相中電磁クラッチが交互に消
    磁及び励磁される一方、モータが駆動位相に保たれて、
    スクリューを自由にすることによるブレーキ解放及びモ
    ータによりプランジャを差動直線速度で再び並進駆動す
    ることによるブレーキ再適用を交互に行うことを特徴と
    する請求項７ないし９のいずれか１項に記載の方法。
  11. 【請求項１１】ブレーキ機構により制動される車両の車
    輪の摩擦制動において得られるグリップ力に略一致する
    減少した駆動偶力をスクリューに伝達するように、電磁
    クラッチが急速に交互に励磁及び消磁されることを特徴
    とする請求項10記載の方法。
  12. 【請求項１２】ブレーキの完全解放位相中電磁クラッチ
    が切離され、ブレーキパッドの軸方向適用荷重が監視さ
    れ、低い値又は零の残留適用荷重が検出された時にのみ
    モータへの電流供給が遮断されて、プランジャに反力が
    作用している状態でのブレーキ解放中モータが第２歯車
    を介してナットを回転駆動できることを特徴とする請求
    項６ないし９のいずれか１項に記載の方法。
  13. 【請求項１３】請求項１ないし12のいずれか１項に記載
    の方法を実施するためのものであって、少なくとも１つ
    の被制動部材にブレーキパッドを適用させるように並進
    移動されるプランジャと、このプランジャに並進方向に
    圧接できスクリュー上に螺合されたナットとを包含し、
    電気モータのようなモータにより第１角速度で回転され
    る同軸の第１歯車によってスクリューが回転駆動されて
    ナット及びプランジャを第１直線速度で移動させるブレ
    ーキ機構の駆動装置において、上記モータ（30）によっ
    て駆動され同軸のナット（13）上を回転するように嵌装
    された第２歯車（22）と、ブレーキパッドが被制動部材
    に荷重を適用する時プランジャによって第２歯車へ伝達
    される荷重の作用によりこの第２歯車（22）とナット
    （13）とを回転方向に連結する装置（23,24）とを備
    え、ナット（13）と第２歯車（22）がモータにより第１
    角速度よりも遅い第２角速度で回転駆動されて上記第１
    及び第２角速度の差に比例する第２直線速度でナットと
    プランジャを移動させ、差動作用によりブレーキパッド
    の適用荷重を確実に増幅させることを特徴とするブレー
    キ機構の駆動装置。
  14. 【請求項１４】ピニオン（26）がスクリュー（15）と同
    軸の第１及び第２歯車（31,22）をモータ（30）に同時
    に連結し、第２歯車（22）の歯数が第１歯車（31）の歯
    数よりも極く僅か多く、この歯数の差にかかわりなくこ
    れら２つの歯車が同軸的に回転できることを特徴とする
    請求項13記載の駆動装置。
  15. 【請求項１５】スクリュー（15）がボールベアリング軌
    道（14）のような可逆ねじを備えた部材を介してナット
    （13）に螺合され、ピニオン（26）の軸（27）とピニオ
    ン（26）及び第１歯車（31）を介するスクリュー（15）
    との間の連結部が、ブレーキ作動位相において係合され
    ブレーキ解放位相において切離されるクラッチ（38）を
    含み、ブレーキ解放位相中スクリュー（15）の自由回転
    が許容され、その後プランジャ（１）に発揮される反力
    の作用によりスクリューが逆転できることを特徴とする
    請求項14記載の駆動装置。
  16. 【請求項１６】クラッチ（38）が係合位置においてクラ
    ッチの機械的ロック部材に結合されるか、あるいは、機
    械的クラッチユニット（35）によって二重に並設され、
    上記ロック部材又は機械的クラッチユニットがナット
    （13）とスクリュー（15）を回転方向に一体に保つよう
    に駆動でき、ナット（13）とスクリュー（15）がその後
    に同一のピニオン（26）との２つの歯車（22,31）の連
    結による差動作用により逆転不可能にされて、電気的に
    作動されたブレーキの解放を機械的に阻止することを特
    徴とする請求項15記載の駆動装置。
  17. 【請求項１７】第１歯車（31）がスクリュー（15）上に
    空転可能に嵌装され、クラッチ（38）によってスクリュ
    ーに回転方向に連結されることを特徴とする請求項15又
    は16記載の駆動装置。
  18. 【請求項１８】第１歯車（31）がスクリューと回転方向
    に一体であり、クラッチ（38）を介してピニオン（26）
    の軸（27）に回転方向に連結されるピニオン部分（42）
    に噛合することを特徴とする請求項15又は16記載の駆動
    装置。
  19. 【請求項１９】クラッチが電気的に駆動され且つ応答時
    間の短かい電磁クラッチ（38）であることを特徴とする
    請求項15ないし18のいずれか１項に記載の駆動装置。
  20. 【請求項２０】第２歯車（22）がボール、ローラ又はニ
    ードルのようなリング状ベアリング部材（24）とナット
    の環状肩部の面（23）との間に挾圧でき、ベアリング部
    材がナット（13）の一部分を囲繞するプランジャ（１）
    の環状肩部の面（25）に圧接することを特徴とする請求
    項13ないし19のいずれか１項に記載の駆動装置。
  21. 【請求項２１】ナットを押し戻してプランジャと一体の
    内部停止部材（17）に当接させるとともにナットとプラ
    ンジャ（１）との間に低摩擦偶力を生起するように、圧
    縮スプリング（18）がプランジャ（１）のスラスト面
    （19）とナット（13）との間に挿設されていることを特
    徴とする請求項13ないし20のいずれか１項に記載の駆動
    装置。
  22. 【請求項２２】モータ（30）を第１及び第２歯車（31,2
    2）に同時に連結するように、ピニオン（26）の代わり
    に内歯リングを設けたことを特徴とする請求項14ないし
    21のいずれか１項に記載の駆動装置。
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