JP2926238B2 - 作動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はハウジングと、回転運動を受ける駆動スリー
ブと、回転運動を供給する駆動リングとを備えた作動装
置に関する。

（従来の技術） 従来、車両の制動は圧縮空気をブレーキシリンダに導
入してピストンを軸方向に移動しこの軸方向に制動力を
伝達することにより行われる。また他の従来構成におい
て、駐車あるいは緊急停止に常用ブレーキを得るため強
力なバネを使用する構成が多用されており、この場合こ
のバネはシリンダ内の圧縮空気により圧縮保持されてい
て、圧縮空気圧が低下したとき制動力を付与するように
構成される。

現在、車両には圧縮空気システムを使用しない構成、
即ち制御あるいは動力発生に圧縮空気を使用しない構成
をとる傾向にある。一方制御システムを電子的に構成す
る場合が多く、また動力を電気の形態で伝達する装置は
構造を簡素化し得、現在の車両に搭載する装置として汎
用性があり、動力発生源及び制御源として電気を使用す
ることが望ましい。

従つて、電力をドライバから供給される電気信号に応
じて機械的な制動力に変換する構成が近年注目されつつ
ある。この構成の条件は例えば、精度あるいは応答時間
に関して滑り止め関数等の見地から適応性が高いが、簡
素性、信頼性更に車両の下部で受ける極めて大きな応力
に対する対抗性についても適応性が高い。

しかしていわゆる電気一機械的ブレーキ装置の異なる
条件を満足させるため、各種の構成が提案されている。
例えば電気モータを用いて通常のバネ（螺旋バネ）に張
力を与え、必要に応じてこの張力を利用し制動力を与え
る構成が、米国特許出願第874219号、米国特許第221860
5号、第4033435号、第4202430号及びドイツ国特許出願
第3010335号、英国特許出願第2141500号及び欧州特許出
願第166156号に開示されている。

一方電気モータからのエネルギをコイルバネに貯蔵す
る構成が米国特許第3131788号、第3217843号及び第3280
944号に示される。これらの構成はいずれも制動力の印
加をモータにより制御し、且つモータによりバネに張力
を与えるように設けられている。

（発明が解決しようとする間題点） しかしながら上述の従来構成によつては、現存の装置
に必要なレベルの応答時間で制御を得ることは依然とし
て実質的に不可能であつた。

しかして本発明においてはブレーキ装置に要求される
すべての条件を満足させ、且つ現存の装置に必要なレベ
ルの応答時間で制御を実現することを目的とする。この
目的を達成するためクラツチ制御部材が駆動スリーブと
ボールネジ等の運動変換部材との間に配置され、エネル
ギー貯蔵部材から力伝達部材へ制御可能に制動力が円滑
に伝達されるように構成される。この場合エネルギー貯
蔵部材が好ましくはコイルバネであり、エネルギ供給部
材がコイルバネに張力を与えるモータ、好ましくは電気
モータにされる。従つて、このモータはコイルバネの張
力をその力伝達系と独立して一定に保持することに使用
される。

（間題点を解決するための手段） しかして本発明によれば特に、ハウジングと、エネル
ギ供給源から回転運動を受ける駆動スリーブと、作動部
材に回転運動を与える駆動リングと、前記駆動スリーブ
と前記ハウジングとの間に配設され、前記駆動スリーブ
の回転運動時に、前記駆動スリーブの第１の方向の回転
のみを許容するクラツチ部材と、前記駆動スリーブと前
記駆動リングとの間に配設され、且つ駆動スリーブに連
係する第１の締付バネと、前記第１の締付バネの、前記
駆動スリーブに対する連結・非連結を制御する制御部材
とを備え、前記制御部材は前記駆動スリーブの第１の方
向への回転時に前記駆動スリーブを前記駆動リングと連
動状態にし、且つ前記スリーブを前記第１の方向に対し
逆の第２の方向に回転可能に設けられることを特徴とす
る作動装置により、上記目的を達成する。

従つて本発明の作動装置を車両用ブレーキ装置として
使用する場合、本発明の作動装置によればコイルバネか
らトルクを受ける駆動スリーブと、制動力を発生するモ
ータ等の装置と、ボールネジ等の装置に連結されトルク
をブレーキ用の軸方向力に変換する駆動リングとが包有
される。且つ本発明は特に駆動スリーブと駆動リングと
の間におけるトルクの伝達を制御可能に伝達する制御装
置を貝備することを特徴とする。

制御装置には制御スリーブが含まれ、この制御スリー
ブは駆動スリーブ及び駆動リングと同心に配置され且つ
締付バネの一方の端部と連結され、これにより制御スリ
ーブが第２の方向へ回転されたとき締付バネが解放状態
にされ駆動リングが制御スリーブと同一の回動距離だけ
第２の方向に回転されるように構成される。

本発明の好ましい一実施例によれば、駆動スリーブが
モータ好ましくは電気モータにより張力を受けるコイル
バネのトルクを受けるように構成される。この場合駆動
スリーブと駆動リングとの間に配設されるクラツチ装置
が正常時に駆動スリーブの第１の方向の回転を阻止する
締付バネを含み、締付バネの一方の端部が制御スリーブ
と連結され、これにより制御スリーブの第１の方向への
回転によつて締付バネが解放され駆動スリーブが制御ス
リーブと同一の回動距離だけ第１の方向に回転されるよ
うに構成される。

且つ作動装置又はブレーキ装置を制御する条件を満た
すため、制御スリーブが両方向に回転可能に制御モー夕
と連結され、駆動リングが両方向に回転可能になるよう
に設けられる。

本発明の他の実施例によれば、駆動スリーブがロータ
リモータ、好ましくは電気モータに直接連結される。こ
の場合駆動スリーブと駆動リングとの間に配設されるク
ラツチ装置が締付バネを含み、締付バネを介して駆動ス
リーブが電気モータにより第１の方向にのみ回転される
ように構成される。電気モータは制御スリーブを駆動可
能に連結され制御スリーブを双方向に回転可能に設けら
れ、電気モータと駆動スリーブとの間において第１の方
向にのみ回転を駆動スリーブに伝達する一方クラツチと
して機能する。

本発明の更に別の実施例によれば、上記の一実施例と
同様に、駆動スリーブがモータ好ましくは電気モータに
より張力が付与されたコイルバネのトルクを受けるよう
に設けられる。クラツチ装置は通常時に駆動スリーブの
第１の方向の回転を抑止する外締付バネを含む。且つこ
の実施例では駆動スリーブと駆動リングとの間に配設さ
れた内締付バネ及び外締付バネを制御する制御装置が円
筒状の制御部材にされ、この円筒状の制御部材は２個の
電磁石により軸方向に移動可能に設けられ、各締付バネ
の端部を、ハウジングに対し当接する固定状態から、ハ
ウジングと離間する解放状態にして駆動スリーブを第１
の方向に、且つ駆動リングを第２の方向に夫々回転可能
に構成される。

（作用） 上述のように構成された本発明の作動装置によれば、
クラツチ制御部材は制御スリーブを含み、且つ駆動スリ
ーブを第１の方向へ回動可能にすると共に制御スリーブ
を第１の方向と逆の第２の方向に対し回動するように作
用するから、トルク伝達の制御を充分な応答性をもつて
実現できる。

（実施例） 第１図を参照するに、本発明による電気・機械式ブレ
ーキ装置の一実施例が示されている。このブレーキ装置
には図面において左側に配置されるバネ付きリツド２と
図面において右側に配置される機構リツド３とが包有さ
れる。ブレーキ装置の制動力の力伝達部材４はハウジン
グ１に対して軸方向に移動可能に設けられている。ハウ
ジング１及び力伝達部材４はブレーキ装置取付用部材５
を介し車両のデイスクブレーキカリパス内に配設され
る。力伝達部材４と連動するブレーキ伝達系の、図示し
ていない他の構成については、当業者に容易に理解され
よう。本実施例の電気・機械式ブレーキ装置は、力伝達
部材４が図面において左側へ移動されたとき制動力が加
えられることになる。

且つエネルギーを蓄積するエネルギー貯蔵部材として
の強力なコイルバネ６がハウジング１内に配置されてお
り、コイルバネ６は外端部が回転可能なスリーブ７と係
止され、内端部が駆動スリーブ８と係止されている。駆
動スリーブ８自体はハウジング１に保持される。またエ
ネルギー供給部材としてのモータ10がハウジング１に付
設されており、この場合、モータ10はスリーブ７上のギ
アリング７′を駆動可能に連結される。一方連結バネ例
えば締付バネ12により、モータ10のスリーブ７のみがあ
る一方向に回転可能にされ、コイルバネ６を締付可能に
（エネルギーを蓄積する方向にのみ巻き込み可能に）設
けられている。

回転可能な駆動リング13は駆動スリーブ８と同軸に配
置され、駆動リング13はスピンドルリング14とスプライ
ン結合されており、スピンドルリング14自体はスピンド
ル15に付設されている。駆動スリーブ８と駆動リング13
（延いては、スピンドルリング14を介するスピンドル1
5）との間の回転力の伝達が同心に配列された３部材、
即ち外締付バネ16、制御スリーブ17並びに内締付バネ18
からなるクラツチ制御部材を介して遂行される。

制御スリーブ17の外部端部即ち第１図において右側の
端部にはギアリング17′が具備され、ギアリング17′は
双方向に回転可能な制御モータ20のロータリシヤフト19
に装着されたギアと螺合され、制御モータ20自体は機構
リツド３に取り付けられている。制御モータ20は直流型
モータ又はステツプ型モータであることが好ましく、制
御モータ20のシヤフト19には固定ヨーク22と協働するデ
イスク21が装着される。デイスク21には例えば穴が形成
されており、この穴をヨーク22により計数することによ
り制御モータ20の回転を制御するように構成される。

力伝達スリーブ23は力伝達部材４に付設される。また
ボールナツト25がスピンドル15に蝶合され、スピンドル
15と相侯つてボールネジを形成している。ボールナツト
25は力伝達スリーブ23に対し非回転状態で連結される。
且つスピンドル15はボールベアリング26及びカツプ部材
27内のボールベアリング28を介して力伝達スリーブ23内
において回転可能に保持される。またボールベアリング
28により、軸方向の力がスピンドル15からカツプ部材27
へ伝達される。

このときスピンドルリング14を有するスピンドル15
と、このスピンドル15に螺合するボールナツト25と、ボ
ールナツト25に対し非回転状態で連結された力伝達スリ
ーブ23とが、回転運動を力伝達部材４への軸方向運動に
変換する運動変換部材をなすことになる。

一方、好ましくはゴム等の材料で作られた弾性デイス
ク30がカツプ部材27と機構リツド３との間に配設され、
圧力変換器31が機構リツド３内において弾性デイスク30
と接触するよう配置される。このとき力を受ける表面積
はカツプ部材27より圧力変換器31の方が小さいので、ス
ピンドル15からの力の一部のみが圧力変換器31へ伝達さ
れる。圧力変換器31は受けた圧力あるいは力に応じた電
気信号を発生する周知構成のものを使用し得る。

各部材間、特に外、内の２締付バネ16、18並びに制御
スリーブ17間の相関構造について、以下に説明する。外
締付バネ16の主機能により駆動スリーブ８はハウジング
１に対しある一方向に回転することが防止される。外締
付バネ16は図示の如く周設されていて、外締付バネ16の
左端部が駆動スリーブ８に対し係止される。また外締付
バネ16外面の主部は駆動スリーブ８及びハウジング１の
同軸の内円筒面と圧接するよう配置されている。数回巻
いた外締付バネ16の直径は好ましくは相対的に小さくさ
れていて（駆動スリーブ８の動作を抑止可能なバネ力の
範囲内で相対的にバネ力が小さく、制御モータ20に小出
力のものを用い得るように）、外締付バネ16の内面が円
筒状の制御スリーブ17に係止される。

一方内締付バネ18（解放バネとも言う）の主機能は駆
動スリーブ８と駆動リング13との間において一方向に回
転運動を伝達することにあり、同時に制御スリーブ17と
駆動リング13との間において他方向に回転可能に構成さ
れ得る。内締付バネ18の内面は駆動スリーブ８並びに駆
動リング13と同軸の外円筒面と接触せしめられる。内締
付バネ18の右端部は駆動リング13に対し固定され、一方
内締付バネ18の左端部には上方に延びる突出端部18′が
形成されており、突出瑞部18′は制御スリーブ17の左端
部の軸方向突出部17″と協働するように設けられてい
る。

上述の構成の動作を説明する。上記モータ10が駆動さ
れ、ギアリング７′を介して締付バネ12により回転が抑
止されるまで一方向にスリーブ７が回転される。このス
リーブ７の回転はコイルバネ６にエネルギーを蓄積する
方向になる。このときのエネルギ蓄積量は制動実現に充
分な量である。前記コイルバネ６の蓄積エネルギにより
駆動スリーブ８が制動力付与方向に回転可能にされてい
る。ここで外締付バネ16は、双方向に回転可能な制御モ
ータ20により回転される制御スリーブ17の、制動力付与
方向の回転によつて解放される。すなわち外締付バネ16
が駆動スリーブ８の回転を許容するよう緩められ、駆動
スリーブ８への回転阻止力が解放される。これにより内
締付バネ18に外囲され且つ圧接された駆動スリーブ８並
びに駆動リング13が内締付バネ18を介し連動回転され
る。これにより駆動リング13とスプライン結合されたス
ピンドルリング14、延いてはスピンドル15が回転され
る。スピンドル15は力伝達スリーブ23に結合されたボー
ルナツト25内でネジ回転し、ボールナツト25がスピンド
ル15に沿つて前進される。これに伴い力伝達部材４が前
進されることになる。

一方制御モータ20が上記と逆方向に回転されると、制
御スリーブ17が制動力解放方向に回動され、制御スリー
ブ17と係止された内締付バネ18が回転されてバネ力が緩
められ、内締付バネ18の締付力が解放され、内締付バネ
18が緩んで駆動スリーブ８および駆動リング13との圧接
位置から離間する。このとき外締付バネ16は制御モータ
20の、上記の逆方向回転により再び締付けられていて、
外締付バネ16に固定された駆動スリーブ８が固定状態に
置かれる。

上述から明らかなように外締付バネ16と内締付バネ18
とは制御モータ20の一方向の回転時に一方が緩められ且
つ他方が締め込まれ、逆方向の回転時に一方が締め込ま
れ且つ他方が緩められて、上述の如き制動力付与若しく
は制動力解放が実現される。またモータ10は例えば制動
力解放の動作終了直後駆動され、コイルバネ６に常時エ
ネルギ蓄積が行なわれることになる。

駆動リング13に伝達されたトルクはスピンドル15を介
してボールナツト25、力伝達スリーブ23及び力伝達部材
４へ向かつて軸方向に伝達される。制動力の付与方向は
図面において左方向になる。

また制御スリーブ17が外締付バネ16の解放方向に制御
モータ20によつて回転されると、駆動スリーブ８が回転
され、トルクが内締付バネ18を介し駆動リング13へ伝達
される。制御スリーブ17自体は駆動スリーブ８のトルク
を受けず、外締付バネ16の予荷重に打ち勝つに必要な制
御スリーブ17のトルクも小さくて済むことは理解されよ
う。

上述の制動力付与行程に続く力伝達部材４及び力伝達
スリーブ23の図面において右方向への制動力解放行程は
次の第１及び第２の２行程からなる。第１の行程では、
力伝達部材４及び力伝達スリーブ23はブレーキデイスク
及びブレーキ・カリパスあるいはリギング、（この内部
にブレーキ装置が配設される）から右方向への戻り力を
受け、ブレーキ・パツドがブレーキ・デイスクから離れ
ようとしており戻り力が零となる。第２の行程では、ブ
レーキ・パツドがいわゆる隙間と呼ばれるような所望距
離だけブレーキ・デイスクから離される。第１の行程中
制動力解放方向への運動を得るため、制御スリーブ17は
制動力付与行程中の方向と反対方向へ回転される。この
回転は、制御スリーブ17が外締付バネ16の締付力を緩め
る方向に回転されているため、制御スリーブ17と係止す
る外締付バネ16を回すことにより防止される。

制御スリーブ17の地方向突出部17″と内締付バネ18の
突出端部18′とが係合されており、内締付バネ18によつ
て、ボールナツト25の軸方向の力からスピンドル15の回
転力に変換された（ただし制御スリーブ17の回転中に限
る）力により駆動リング13の回転が阻止されることはな
い。この回転中、常時コイルバネ６からトルクを受けて
いる駆動スリーブ８がハウジング１と係合した外締付バ
ネ16により非回転に保持される。駆動リング13の回転運
動は制御スリーブ17の回転運動に相当し、制御スリーブ
17を回転するためにはモータ10からの大きなトルクが不
要、即ち内締付バネ18の予荷重に打ち勝つに必要なトル
クのみでよいことは理解されよう。

ブレーキ解放行程の第２の行程では、ブレーキ・リギ
ングからスピンドル15を介して駆動リング13へ伝達され
るトルクは実質的に零である。ブレーキ付与からの復動
力、延いてはブレーキリギング内のブレーキ・デイスク
とブレーキ・パツドとの間に所定の隙間を得るため、ト
ルクを駆動リング13に加えてブレーキ・パツドをブレー
キ・デイスクから後退させる必要がある。この第２の工
程制御スリーブ17自体には外締付バネ16により固定され
た駆動スリーブ８のバネカを受けていないから、制御モ
ータ20の、復動トルクが比較的小さくてよい。

更に上述した機械的構成と連係する電気機構が貝備さ
れる。このシステムは図示してないが、モータ10及び制
御モータ20に電気エネルギを供給して以下のように制御
可能に構成する。

モータ10の機能はコイルバネ６のようなアキユムレー
タにエネルギを供給する、即ちコイルバネ６に予荷重を
与え保持することにあることは上述の説明から理解され
よう。またモータ10は断続的に動作せしめられる。即ち
電気システムは、電気システムに何らかの理由で電流が
流れずに制御モータ20の始動後でも、モータ10が始動さ
れるよう構成される。一方モータ10の電流が所定値に達
したとき（コイルバネ６に予荷重が与えられていること
を意味する）、モータ10は遮断される。

上記制御モータ20（並びに連係する制御スリーブ17）
はスピンドル15のサーポ機構として機能する。モー夕20
の機能は詳しくは以下のとおりである。

上述の如く、制動力付与行程は制御モータ20により制
御スリーブ17を所定方向に（制動力付与方向に）回転す
ることにより達成される。

圧力変換器31が所定の制動力、即ちスピンドルリング
14、ボールベアリング28、カツプ部材27及び弾性ディス
ク30を介し圧力変換器31に伝達されるスピンドル15内の
抗力が所定値に達したことを示すと、制御モータ20は遮
断される。従つて、駆動スリーブ８から内締付バネ18を
介し駆動リング13へ更に回転運動が伝達されることはな
い。また制御モータ20がデイスク21及びヨーク22により
決定される回転数、例えば２回転されると、遮断されて
いたモータ10が再び始動される。一方、ブレーキ解放行
程は制御モータ20を逆方向に（制動力解放方向に）回転
することにより達成される。

制御モータ20は、圧力変換器31がスピンドル15の抗力
が極めて低い、例えば2kNを示すまで回転される。この
抗力レベルから、制御モータ20はデイスク21及びヨーク
22により決定される付加回転数だけ更に回転されて、ブ
レーキ・リギング内のブレーキ・パツドとブレーキ・デ
イスクとの間に所望の隙間が与えられ得る。

上述した第１図の実施例においては各種設計変更が可
能である。例えば、モータ10は他の好適な装置と置換可
能であり、短手のブレーキ装置が要求される場合、エネ
ルギをコイルバネ６へ供給する空気モータのような装置
あるいはコイルバネ６に常時十分な張力を与え維持出来
る流体作動シリンダと交換し得る。またコイルバネ６は
他の種類のバネあるいはエネルギ蓄積装置と置換可能で
ある。

回転部材の枢支構造あるいはボールネジの種類につい
ても、当業者には周知であり、各種の設計変更が考えら
れる。例えば、内締付バネ18の左端部は外締付バネ16の
右端部と同一の構成にしてもよい。更に、力伝達部材４
あるいはスピンドル15の軸方向の力に応じ信号を与える
構成、即ちカツプ部材27、弾性デイスク30及び圧力変換
器31を他の好適な装置例えば歪ゲージと置換可能であ
る。この信号もブレーキリギングの他部から得ることが
出来る。

第２図には本発明によるブレーキ装置の第２の実施例
が示される。本実施例のブレーキ装置の制御構成には上
記の第１図の実施例とは基礎的な技術思想、構成は同様
であるが、顕著な相違点もある。これを以下に詳述す
る。

第２図のブレーキ装置においてハウジング40、バネ付
きリツド41、力伝達部材42、付設部材43、コイルバネ4
4、ギアリング45′を有するスリーブ45、駆動スリーブ4
6、モータ47、締付バネ48、駆動リング49、スピンドル
リング50、スピンドル51、力伝達スリーブ52、ボールナ
ツト53、ボールベアリング54、カツプ部材55、ボールベ
アリング56、弾性リング57、圧力変換器58の構成並びに
作用は第１図の実施例の対応部材と実質的に同様であ
る。

スピンドル51は長手に延びており固定ヨーク60と協働
するデイスク59が具備される（第１図の実施例のデイス
ク21及びヨーク22と同一の構成）。また第１図の実施例
と同様に、外締付バネ61と内締付バネ62とが設けられ、
上記の実施例における締付バネ16、18と同様の作用を有
するが、外、内締付バネ61、62の制御構成は後述のよう
に異なる。

外締付バネ61はその外面が駆動スリーブ46及びハウジ
ング40の同軸の内円筒面と接触するよう外締付バネ61を
延伸した状態で配設される。一方内締付バネ62はその内
円筒面が駆動スリーブ46及び駆動リング49の同軸の外円
筒面と抜触するよう締付バネ62を延伸した状態で配設さ
れる。また第１のクラツチワツシヤ63は非回転に且つ外
締付バネ61の右端部と軸方向に移動可能に係止される。
第１のクラツチワツシヤ63はハウジング40の固定肩部64
と係止されていて歯付きクラツチが形成される。

同様に第２のクラツチワツシヤ65は非珂転に且つ内締
付バネ62の右端部と軸方向に移動可能に係止されてい
る。第２のクラツチワツシヤ65は駆動リング49の肩部66
と係止されていて歯付きクラツチが形成される。第１及
び第２ののクラツチワツシヤ63及び65は第１及び第２の
スラストカラー68、69間に配設された圧縮バネ67により
夫々の固定肩部64、66と係止し互いに弾性的に離間する
ように押圧されている。

円筒形の制御部材70は軸方向に移動可能に設けられ、
且つ制御部材70にはハウジング40内に固定された２個の
電磁石72間の領域内に位置するよう半径部71が延設され
る。また制御部材70の２個のスラストカラー68、69には
２個のスラストカラー68、69間の距離より幾分大きな幅
の円筒溝が形成されている。この円筒溝の各端部は下述
するように各々スラストカラー68、69と協働するよう位
置せしめられる。一方図示の中立位置（２個の電磁石72
のいずれもが付勢されていない）にある場合、第１のク
ラツチワツシヤ63と肩部64並びに第２のクラツチワツシ
ヤ65と肩部66は（スラストカラー68、69を介し）圧縮バ
ネ67により係合保持される。

尚、第２図に示した実施例において他の構成は第１図
の実施例と実質的に同様であり、コイルバネ44には張力
がかけられ、制動力を加えるときは、駆動スリーブ46へ
の外締付バネ61の阻止作用に打ち勝つように構成する必
要がある。従つて図において電磁石72の左側が付勢した
とき、制御部材70がその電磁石に吸引されて第２図の左
方へ移動され、クラツチワツシヤ63と肩部64の相互が離
間する。このとき外締付バネ61の張力が解放されるの
で、外締付バネ61がハウジング40に圧接して係止するま
で、トルクは第１の構成と同様に駆動スリーブ46から内
締付バネ62を介し駆動リング49へ伝達される。

従つて制動力は左側の電磁石72が付勢されたとき加え
られ得、この制御は第１図の実施例の制御スリーブ17の
制御モータ20による回転と同様に遂行される。この左の
電磁石72が消勢されると、クラツチワツシヤ63と肩部64
が係合され、外締付バネ61が再び巻き込まれ、駆動スリ
ーブ46が回転が抑止される。

制動力解放行程では、右側の電磁石72が付勢されて、
制御部材70が第２図の右方へ移動され、クラツチワツシ
ヤ65と肩部66が分離される。これにより、内締付バネ62
の張力が除去され、駆動リング49と係止されて、駆動リ
ング49が第１図に関連して上述した構成同様にして制動
力解放方向に自在に回転可能となる。

第３図には本発明によるブレーキ装置としての作動装
置の更に他の実施例が示されており、第１及び第２の実
施例とはエネルギ貯蔵用のコイルバネが具備されていな
い点で異なつている。作動装置には図面の左側に配置さ
れる左リツド81と右側に配置される機構リツド82とが包
有されており、左リツド81及び機構リツド82はハウジン
グ80に蝶著される。作動装置には更に力伝達部材83が貝
備され、力伝達部材83はハウジング80に対し軸方向に移
動可能に設けられる。ブレーキパツド84は力伝達部材83
に付設され、作動装置は当業者には周知な方法で車両の
ブレーキ・デイスクの近傍に配設されている。従つて、
力伝達部材83が図面の左方向に移動されたとき制動力が
加えられることになる。

駆動スリーブ85はハウジング80に回転可能に枢支され
る。且つ電気モータ86が左リツド81に装着され、左リツ
ド81はシヤフト88の拡大部87、駆動スリーブ85と係合す
るピニオン89及び拡大部87とピニオン89との間に配置さ
れた締付バネ90の態様をとる一方クラツチを介して駆動
スリーブ85と駆動可能に連結される。これにより下述の
ように、駆動スリーブ85は電気モータ86により制動力付
与方向に回転され、電気モータ86が反対方向に回転され
ても締付バネ90によつて電気モータ86の回転が駆動スリ
ーブ85へ伝達されない。

駆動リング91は駆動スリーブ85に対して同軸に、且つ
スピンドル・リング92に対してスプライン連結され、ス
ピンドル・リング92自体は回転可能なスピンドル93に付
設される。

駆動スリーブ85と駆動リング91（従つてスピンドル・
リング92を介しスピンドル93）との間の回転力は、３個
の同心部材、即ち外締付バネ94と制御スリーブ95と内締
付バネ96とからなる部材群により伝達される。

制御スリーブ95の外瑞部（第３図の右側端部）には歯
車97と噛み合うギアリング95′が装着され、歯車97は拡
大部87と一体のシヤフト88に付設される。シヤフト88は
電気モータ86の左側へ突出し、且つデイスク98が貝備さ
れ、デイスク98自体は固定ヨーク99と協働して位置変換
器を形成する。この位置変換器は電気モータ86を制御し
て隙間調整を行うために使用される。また歯車97によ
り、制御スリーブ95が電気モータ86の動力を受けて両方
向に回転され得る。

力伝達スリーブ100は力伝達部材83に付設される。ボ
ールナツト101がスピンドル93と共にボールネジを形成
しており、ボールナツト101は力伝達スリーブ100に対し
て非回転に支承される。スピンドル93はボールベアリン
グ101A及びカツプ部材102内のボールベアリング103を介
し力伝達スリーブ100に枢支される。ボールベアリング1
03自体は軸方向の力をスピンドル93からカツプ102へ伝
達するように設けられる。

ゴム等の材料で作られた弾性デイスク104がカツプ部
材102と機構リツド82との間に配設されている。圧力変
換器105が機構リツド82内に弾性デイスク104と接触して
配置され、力を受ける表面積がカツプ部材102より圧力
変換器105の方が小さくなるよう構成されているので、
スピンドル93からの力の一部のみが圧力変換器105へ伝
達され得る。圧力変換器105自体の構成は周知であり、
受ける圧力に応じた電気信号を発生する。

一方、各部材間、特に２個の締付バネ94、96と制御ス
リーブ95間の相関について説明するに、外締付バネ94は
駆動スリーブ85がハウジング80に対し一方方向に回転す
ることを防止するよう機能する。外締付バネ94の左端部
は駆動スリーブ85に固定され、且つ締付バネ94は外面が
駆動スリーブ85及びハウジング80の同軸の各内円筒面と
当接して配置されている。

内締付バネ96の主な動作は、駆動スリーブ85と駆動リ
ング91との間において回転運動を一方向に伝達し、また
制御スリーブ95と駆動リング91との間において回転運動
を他方向に伝達することにある。内部締付バネ96の主要
部分はその内面が駆動スリーブ85及び駆動リング91の同
軸の各外円筒面と当接して配置されている。内締付バネ
96の右側瑞部は駆動リング91に固定され、一方左へ数回
巻いた内締付バネ96の直径は大きく、内締付バネ96の外
面は円筒状の制御スリーブ95の内面に当接する。

上述の構成の機能は以下の通りである。各部材がそれ
ぞれ第３図に示す位置にあり電気モータ86がアイドル状
態にあるものとする。制動力を加える場合、電気モータ
86が始動され、締付バネ94によつて許容される方向に駆
動スリーブ85が締付バネ90及びピニオン89を介し駆動さ
れる。この回転中、この回転方向は制動力付与方向であ
るので、内締付バネ96を介し回転運動が駆動リング91へ
伝達される。

電気モータ86は駆動スリーブ85を回転させるのみなら
ず、歯車97を介し制御スリーブ95を駆動スリーブ85と少
なくとも同一の回転速度で回転するので、内締付バネ96
の回転が回転運動として伝えられる。

電気モータ86から駆動リング91へ伝達された回転力若
しくはトルクはボールネジのスピンドル93を介しボール
ナツト101内の軸方向の力に変換される。このとき制動
力付与方向は図面において左方向である。

電気モー夕86が停止されると、電気モータ86が制動力
解放方向に回転されるまで、全体がその位置に静止され
る。このような静止は２個の締付バネ94、96により行わ
れる。

上述した制動力付与行程の後、力伝達部材83及び力伝
達スリーブ100を第３図において右側へ移動する、いわ
ゆる制動力解放行程は第１及び第２の行程に分けられ
る。第１の行程では、力伝達部材83及び力伝達スリーブ
100がブレーキ・デイスク等の制動部材から右側への戻
り力を受けてブレーキパツド84がブレーキ・デイスクか
ら離間しようとしており、戻り力を零にする。第２の行
程では、ブレーキ・パツドはブレーキ・デイスクから当
業者間において隙間と呼ばれるような所定の距離だけ離
間される。

第１の行程中に制動力解放方向に移動させるため、制
御スリーブ95は制動力付与行程中の方向と反対の方向に
回転される。この回転は電気モータ86により歯車97を介
して行われるが、締付バネ90によつてこの回転は駆動ス
リーブ85に伝達されることはない。

内締付バネ96が第３図において左へ数回転され、制御
スリーブ95と係止するので、制御スリーブ95の上記の後
方回転により内締付バネ96が開放され、ボールナツト10
1内の軸方向力からスピンドル93内の回転力へ力変換さ
れて駆動リング91が回転するが、これは制御スリーブ95
が向転される場合に限られる。

制動力解放行程の第２の行程では、スピンドル93を介
しブレーキパツド84から駆動リング91へトルクが伝達さ
れることはない。従つてブレーキ・デイスクとブレーキ
・パツドとの間に所定の隙間を得るため、別の回転力を
駆動リング91に加えてブレーキ・デイスクからブレーキ
パツド84を後退させる必要がある。比較的小さいこの回
転力は電気モータ86から歯車97及び制御スリーブ95を介
し得られる。制御スリーブ95が後方向に即ち制動力解放
方向に連続回転しているとき、この回転運動は内締付バ
ネ96を介し駆動リング91へ伝達される。一方このとき駆
動スリーブ85は回転運動を行わない。

また上述の構成に連係させて電気システム（図示せ
ず）が配設される。この電気システムの機能は電気モー
タ86に対し好適な方向への回転に必要な電気エネルギを
供給するにある。

以上説明したように、制動力付与行程は電気モータ86
を回転して制御スリーブ95を所定の制動力付与方向に回
転させることにより達成される。

所定の制動力に達したことを圧力変換器105が示すと
き、即ちスピンドル・リング92、ボールベアリング10
3、カツプ部材102及び弾性デイスク104を介し圧力変換
器105へ伝達されたスピンドル93の反力が所定のレベル
に達したことを圧力変換器105が示すとき、内締付バネ9
6は停止される。

一方、制動力解放行程は電気モータ86を反対方向の制
動力解放方向に回転することにより達成される。

電気モータ86のこの回転は圧力変換器105がスピンド
ル93の反力が極めて低いことを示すまで続行される。圧
力変換器105が上記反力の極めて低いレベルを示すとき
から、電気モータ86は数回転（デイスク98及び固定ヨー
ク99により決められる）、更に回転されてブレーキ・パ
ツドとブレーキ・デイスクとの間に所定の隙間が与えら
れる。

位置変換器以外の装置により所望の隙間を与える他の
構成をとることも可能である。例えば、電気モータ86を
時間制御し得る。

第３図の実施例の他の設計変更として、電気モータ86
による拡大部87、歯車97及び制御スリーブ95を介した内
締付バネ96の制御は第２図に示す制御構成即ち電磁石に
よる制御に置換出来る。このようにして制御速度は増加
可能である。また別の設計変更として、作動装置からの
制動力の伝達が電圧供給の不連続部において自動的に停
止される構成がとられる。この構成は用途によつては好
ましい。逆に、作動装置が不連続部において自動的に作
動される構成も有用である。

（発明の効果） 上述のように構成された本発明の作動装置によれば、
現存の装置に要求されるレベルの応答時間で制御を実行
でき、充分に汎用性に富むブレーキ装置等に有効に採用
され得る等の効果を達成する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本発明による作動装置の各
々異なる実施例の部分断面図である。 １……ハウジング、２……バネ付きりツド、３……機構
リツド、４……力伝達部材、５……取付用部材、６……
コイルバネ、７……スリーブ、７′……ギアリング、８
……駆動スリーブ、10……モータ、12……締付バネ、13
……駆動リング、14……スピンドルリング、15……スピ
ンドル、16……外締付バネ、17……制御スリーブ、17′
……ギアリング、17″……軸方向突出部、18……内締付
バネ、18′……突出端部、19……シヤフト、20……制御
モータ、21……デイスク、22……ヨーク、23……力伝達
スリーブ、25……ボールナツト、26……ボールベアリン
グ、27……カツプ部材、28……ボールベアリング、30…
…弾性デイスク、31……圧力変換器、40……ハウジン
グ、41……バネ付きリツド、42……力伝達部材、43……
付設部材、44……コイルバネ、45……スリーブ、45′…
…ギアリング、46……駆動スリーブ、47……モータ、48
……締付バネ、49……駆動リング、50……スピンドルリ
ング、51……スピンドル、52……力伝達スリーブ、53…
…ボールナツト、54……ボールベアリング、55……カツ
プ部材、56……ボールベアリング、57……弾性リング、
58……圧力変換器、59……デイスク、60……ヨーク、61
……外締付バネ、62……内締付バネ、63……クラツチワ
ツシヤ、64……肩部、65……クラツチワツシヤ、66……
肩部、67……圧縮バネ、68……スラストカラー、69……
スラストカラー、70……制御部材、71……延長部、72…
…電磁石、80……ハウジング、81……左リツド、82……
機構リツド、83……力伝達部材、84……ブレーキパツ
ド、85……駆動スリーブ、86……電気モータ、87……拡
大部、88……シヤフト、89……ピニオン、90……締付バ
ネ、91……駆動リング、92……スピンドル・リング、93
……スピンドル、94……外締付バネ、95……制御スリー
ブ、95′……ギアリング、96……内締付バネ、97……歯
車、98……デイスク、99……固定ヨーク、100……力伝
達スリーブ、101……ボールナツト、101A……ボールベ
アリング、102……カツプ部材、103……ボールベアリン
グ、４……弾性デイスク、105……圧力変換器。

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングと、エネルギ供給源から回転運
   動を受ける駆動スリーブと、作動部材に回転運動を与え
   る駆動リングと、前記駆動スリーブと前記ハウジングと
   の間に配設され、前記駆動スリーブの回転運動時に、前
   記駆動スリーブの第１の方向の回転のみを許容するクラ
   ッチ部材と、前記駆動スリーブと前記駆動リングとの間
   に配設され、且つ駆動スリーブに連係する第１の締付バ
   ネと、前記第１の締付バネの、前記駆動スリーブに対す
   る連結・非連結を制御する制御部材とを備え、前記制御
   部材は前記駆動スリーブの第１の方向への回転時に前記
   駆動スリーブを前記駆動リングと連動状態にし、且つ前
   記駆動スリーブを前記第１の方向に対し逆の第２の方向
   に回転可能に設けられることを特徴とする作動装置。
2. 【請求項２】前記制御部材は制御スリーブを含み、前記
   制御スリーブは前記駆動スリーブ及び前記駆動リングと
   同心に配置され、且つ前記第１の締付バネの一方の端部
   に連結され、前記制御スリーブの、前記の第２の方向へ
   の回転時に前記第１の締付バネを解放状態にし、前記駆
   動リングが前記制御スリーブと同一の回動距離、前記の
   第２の方向に回転されるように構成されてなる特許請求
   の範囲第１項記載の作動装置。
3. 【請求項３】前記駆動スリーブはモータにより張力が付
   与されるコイルバネのトルクを受けるように設けられ、
   前記クラツチ部材は前記駆動スリーブの第１の方向への
   回転を抑止する第２の締付バネでなり、前記第２の締付
   バネの一方の端部が前記制御スリーブに連結され、前記
   制御スリーブの前記の第１の方向への回転により前記第
   ２の締付バネを解放状態にし、前記駆動スリーブが前記
   制御スリーブと同一の回動距離、前記の第１の方向に回
   転可能に設けられてなる特許請求の範囲第２項記載の作
   動装置。
4. 【請求項４】前記制御スリーブが双方向に回転可能な制
   御モータに連結されてなる特許請求の範囲第３項記載の
   作動装置。
5. 【請求項５】前記駆動リングと連結され、回転運動を軸
   方向運動に変換する運動変換部材と、所定の軸方向の力
   伝達が得られたとき、駆動スリーブの第１の方向への回
   転時に前記制御モータを停止する信号を発生する圧力変
   換器とを備えてなる特許請求の範囲第４項記載の作動装
   置。
6. 【請求項６】前記制御モータが第２の方向に回転される
   とき前記圧力変換器において軸方向への伝達力が零にな
   ることを示す信号を発生した後、制御モータを第２の方
   向に所定距離回動せしめるように構成されてなる特許請
   求の範囲第５項記載の作動装置。
7. 【請求項７】前記駆動スリーブがロータリモータに連結
   され、前記クラツチ部材が締付力を有する第３の締付バ
   ネでなり、前記第３の締付バネを介して前記駆動スリー
   ブが前記ロータリモータにより第１の方向に回転可能に
   構成されてなる特許請求の範囲第１項又は２項のいずれ
   か１項記載の作動装置。
8. 【請求項８】前記ロータリモータが前記制御スリーブと
   駆動可能に連結され、前記制御スリーブが双方向に回転
   可能に設けられ、前記ロータリモータと前記駆動スリー
   ブとの間において前記の第１の方向への回転を前記駆動
   スリーブに伝達する一方向クラツチが連結するように構
   成されてなる特許請求の範囲第７項記載の作動装置。
9. 【請求項９】前記駆動スリーブが前記ロータリモータに
   より張力を受けたコイルバネのトルクを受けるように設
   けられ、前記クラツチ部材が前記駆動スリーブの第１の
   方向への回転を抑止する外締付バネであり、駆動スリー
   ブと駆動リングとの間に配設された内締付バネ及び前記
   外締付バネを制御する制御装置が円筒状の制御部材でな
   り、前記制御部材は２個の電磁石間において軸方向に移
   動可能にされ、各締付バネの端部のハウジングに対する
   係止を解放して前記駆動スリーブが第１の方向に、前記
   駆動リングが第２の方向に夫々回転されるように設けら
   れてなる特許請求の範囲第１項記載の作動装置。