JP3094332B2 - 制動操作器 - Google Patents

制動操作器

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機、電動機の
回転運動を直線運動に変換する変換装置、及び変換装置
の直線運動を制動機の送りピストンへ伝達する液圧伝動
装置を含む制動操作器に関する。
【０００２】道路交通の増大する交通密度は、安全性及
び運転者の負担軽減に寄与するシステムを必要とする。
自動車工業における傾向は、いわゆる自律的走行の方向
に向かつている。
【０００３】将来はいわゆるバイワイヤシステム″（Ｂ
ｙ−Ｗｉｒｅ−Ｓｙｓｔｅｍ）により運転者を援助し、
多くの走行状況において知能システムにより負担を軽減
するのが望まれる。このようなシステムの重要な前提条
件は電気的な駆動可能性である。
【０００４】
【従来の技術】公知の制動装置では、主として液圧又は
空気圧の伝達又は倍力装置が使用され、これらの装置に
より車両の運転者は車輪制動機の制動介入を直接規定す
る。このようなシステムにおいて運転者に無関係な制動
介入を例えば車間距離制御等のために可能にするため
に、比較的高い圧力を持つ必要な圧力供給装置のほか
に、部材例えば弁等の高い費用が必要である。
【０００５】この理由から電気的に操作可能な車輪制動
機が公知であり、制動機の直接駆動を可能にするだけで
なく、特にずつと僅かな個別部品の液圧又は空気圧制動
装置を必要とする。
【０００６】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５１
９３０号明細書から例えば伝動装置を持つ制動操作器が
わかり、駆動素子としての電動機、電動機の回転運動を
直線運動に変換する変換装置、及び変換装置の直線運動
を制動機の制御ライニングへ伝達する液圧伝動装置を含
んでいる。
【０００７】これは、ねじ軸として構成される変換装置
を持つ液圧伝動装置において、移動ナツトを電動機に結
合し、ねじ軸を液圧伝動装置の液圧ピストンに伝動結合
し、ねじ軸を受入れるため電動機に中空軸を設けること
によつて、実現される。この制動操作器では、液圧ピス
トンは閉じた液圧室に設けられている。
【０００８】この制動操作器の利点はこじんまりした構
造形式であるが、伝動装置の非可逆性で、制動機が締付
け位置に留まり、その結果制御できない走行状況が生じ
ることが問題である。
【０００９】電気−機械車輪制動機において、異なる送
り速度及び締付け装置の締付け力を電動機により実現す
るために、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３１２５
２４号明細書から公知の車輪制動機では、電磁石により
操作可能なクラツチが設けられている。この車輪制動機
でも、ねじ軸駆動装置により制動機の送りが行われる。
この制動機における問題は、伝動装置の非可逆性であ
る。更にこのような制動機は、多数の費用がかかりかつ
故障し易い部材を必要とする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従つて本発明の基礎に
なつている課題は、できるだけ僅かな故障し易い部材
で、一方では異なる送り速度及び締付け力で制動機の電
気的に駆動可能な送りを可能にし、他方では伝動装置及
び／又は変換装置の非可逆性を防止するように、最初に
あげた種類の制動操作器を発展させることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】最初にあげた種類の制動
操作器において、この課題を解決するため本発明によれ
ば、変換装置が電動機により駆動可能でありかつ連動可
能な少なくとも２つの移動素子を含み、これらの移動素
子により液圧伝動装置の少なくとも２つの液圧ピストン
が、タンクに接続可能な液圧室内でそれぞれ軸線方向移
動を行うように操作可能である。
【００１２】液圧伝動装置のそれぞれ軸線方向移動を行
うように操作可能な少なくとも２つの液圧ピストンによ
り、特に有利に、異なる速度及び異なる締付け力で制動
機の送りが可能になる。動く液圧ピストンを収容する液
圧室が必要に応じてタンクに接続可能であることによつ
て、常に、特に移動素子従つて液圧ピストンの非可逆性
が起こる時に生じる危険な状況において、送りピストン
の戻し従つて制動機の釈放が、タンクへの液圧室の接続
によつて可能になる。
【００１３】この場合送りピストンの戻しの際、液圧室
にある液圧液体がタンクへ戻る。しかしタンクへの液圧
室の接続によつて、例えば制動円板及び制御ライニング
の摩耗の際生じる液圧室の容積増大の補償も行うことが
できる。
【００１４】純原理的に、液圧室をタンクに接続する多
様な実施形態が考えられる。
【００１５】特に電気駆動可能性を可能にする特に有利
な実施形態では、液圧室が電動機とは無関係に駆動可能
な弁を介してタンクに接続可能であり、液圧室、弁及び
タンクが周囲に対して閉じた系を形成している。
【００１６】液圧室をタンクに接続する弁を電動機とは
無関係に駆動することにより、制動機の上述した非常運
転機能を有利に実現することができる。更に駆動可能な
弁の開放により、制動円板及び制御ライニングの摩耗の
補償を上述したように簡単に行うことができる。液圧
室、弁及びタンクが周囲に対して閉じた糸を形成しかつ
耐用期間液圧液体を充填されていることにより、更に乾
式で従つて特に無公害の制動操作器を可能にする。
【００１７】制動機の安全性を高め、特に例えば電動機
の故障の際制動機の釈放を確実に可能にするため、電動
機及び弁が互いに無関係に駆動可能な２つの別個の電流
回路を持つていると有利である。これにより、例えば制
動機用電流回路の故障の際にも、別個の電流回路を介し
て弁の操作が可能であるようにすることができる。
【００１８】移動素子の構成に関して、同様に異なる実
施形態が考えられる。技術的に特に簡単に少数の部材で
実現され従つて非常に有利な実施形態では、両方の液圧
ピストンに付属する移動素子がねじ軸駆動装置であり、
電動機により駆動可能な２つの連行素子により操作可能
である。
【００１９】制動操作器全体従つて車輪制動機の極めて
こじんまりした構造を可能にするために、第１の連行素
子が、第１の液圧ピストンのねじ軸雄ねじに係合しかつ
中心のねじ軸雌ねじを持つ円板であり、この円板が、電
動機の電動機軸上に設けられる歯車に係合する。この外
歯付き円板は、従つて平歯車伝動装置の形の減速伝動装
置の部分であり、この平歯車伝動装置が電動機軸の回転
を減速してねじ軸駆動装置へ伝達し、このねじ軸駆動装
置が第１の液圧ピストンを軸線方向移動させる。
【００２０】その際有利なように、第２の連行素子が、
第１の連行素子に対して平行に設けられる第２の円板で
あり、この第２の円板が、それに一体に形成される円筒
状突起に第２の液圧ピストンのねじ軸雌ねじに係合する
ねじ軸雄ねじを持ち、かつ駆動可能な電磁摩擦クラツチ
を介して第１の円板により連行可能である。
【００２１】第１及び第２の円板として連行素子を構成
することによつて、特に極めてこじんまりした構造が可
能になる。駆動可能な電磁摩擦クラツチにより、第１の
液圧ピストンに連動する第２の液圧ピストンの操作が、
ただ１つの電動機により簡単に可能にされる。従つて第
２の液圧ピストンの操作のために別な電動機又は別な電
動機又は別の駆動源が不要になる。
【００２２】特に第１及び第２の円板の軸受もできるだ
けこじんまり形成するため、有利な実施形態では、第１
及び第２の円板が、互いにかつ変換装置全体及び液圧伝
動装置を収容するハウジングのハウジング部分又は液圧
ピストンの案内部に回転可能に支持されている。これに
より、ハウジング及び液圧ピストンの案内部が軸受の構
成部分であり、従つてそれ以外の支持素子は不要なの
で、制動操作器の部品の数も減少する。
【００２３】本発明のそれ以外の特徴は、図面に示され
ている実施例の以下の説明から明らかになる。
【００２４】
【実施例】図１に示されている自動車の車輪制動機用の
制動操作器は、２つのハウジング部分１４，１５から形
成されるハウジングを含み、ハウジング部分１５に電動
機２がフランジで取付けられている。
【００２５】ハウジング１４，１５内には、電動機２に
より駆動可能で互いに平行に設けられる円板３，４の形
の２つの連行素子を含む変換装置が設けられている。第
１の円板３は外歯を持ち、電動機２の電動機軸上に設け
られる歯車２ａに、この円板３の外歯が係合している。
歯車２ａ及び第１の円板３は、こうして平歯車伝動装置
の形の減速伝動装置を形成している。第１の円板３は、
中心に設けられる軸線方向ねじ軸雌ねじを持ち、このね
じ軸雌ねじが液圧ピストン１０のねじ軸雄ねじ１０ａに
係合している。第１の円板３に設けられるねじ軸雌ねじ
と液圧ピストン１０のねじ軸雄ねじ１０ａは、一緒にな
つてねじ軸駆動装置の形の第１の移動素子を形成し、こ
のねじ軸駆動装置により円板３の回転運動が液圧ピスト
ン１０の軸線方向直線運動に変換される。
【００２６】第１の円板３に対して平行にかつころ軸受
７を介してこの円板に回転可能に支持される第２の円板
４は、円筒状突起にねじ軸雄ねじ４ａを持ち、このねじ
軸雄ねじが第２の液圧ピストン１１のねじ軸雌ねじに係
合するので、第２の円板４の回転運動が第２の液圧ピス
トン１１の軸線方向直線運動に変換される。ねじ軸雄ね
じ４ａと第２の液圧ピストン１１のねじ軸雌ねじは、一
緒になつてねじ軸駆動装置の形の第２の移動素子を形成
している。
【００２７】第２の円板の周囲の近くに、少なくとも１
つの例えば環状の電磁石９が設けられて、電流を印加さ
れると、クラツチ素子５を介して第１の円板３と第２の
円板４とを摩擦結合する。電磁摩擦クラツチ９，５は、
（図示しない）制御装置により駆動可能なので、第２の
円板４が必要に応じて第１の円板３により連行可能であ
り、それにより第２の円板４及びそのねじ軸駆動装置に
よる第２の液圧ピストン１１の軸線方向移動が、電動機
２により可能である。
【００２８】図１からわかるように、第１の円板３は、
軸受６例えば玉軸受によりハウジング部分１５に支持さ
れ、これに反し第２の円板４は、軸受８例えば同様に玉
軸受によりピストン案内部１２に支持されている。こう
してできるだけ僅かな個別部分からこじんまりした構造
が得られる。液圧ピストン１１とピストン案内部１２と
の間及び液圧ピストン１１と液圧ピストン１０との間に
はそれぞれ密封片２０が設けられて、両方の液圧ピスト
ン１０，１１相互及び案内部１２内における液圧ピスト
ン１１の漏れのない滑り移動を可能にする。
【００２９】図１及び特に図２からわかるように、ハウ
ジング部分１４にタンク１８が設けられて、液圧液体を
充填されている。強調すべきことは、この充填は耐用期
間充填なので、液圧液体の交換が不必要であり、その点
で極めて無公害の乾式制動操作器だということである。
【００３０】タンク１８は、両方の液圧ピストン１０，
１１を軸線方向移動可能に収容する液圧室２１に通路１
６を介して接続され、この通路１６は電磁石で操作可能
な弁１７により開閉可能である。図２からわかるよう
に、弁体１７ｃは電磁石１７ａにより戻しばね１７ｂの
戻し力に抗して操作可能である。
【００３１】弁１７と電動機２は互いに別々に駆動可能
な電流回路を持つているので、電動機２の故障の場合に
も弁１７の操作が可能である。これは例えば、制動操作
器が操作されて、液圧ピストン１０，１１を戻す信号が
既に電動機２へ与えられていても車輪制動機が制動介入
している状態で電動機２が故障する時に必要である。こ
の場合弁１７によりタンク１８が開かれ、液圧室２１に
ある液圧液体が膨張してタンク１８へ戻り、それにより
二次ピストンとして構成される送りピストン１の戻しが
行われる。
【００３２】弁１７の操作は、更に例えば制動円板及び
制御ライニングの摩耗の補償のために行われる。弁１７
の開放及びこれにより行われるタンク１８から液圧室２
１への液圧液体の流入によつて、摩耗のため大きくなる
液圧室２１の容積が液圧液体で満たされる。
【００３３】要約すれば、上述した制動操作器は、電動
機２とねじ軸駆動装置を介して第１の液圧ピストン１０
を直接操作する円板３との間の平歯車段のため高い効
率、及び第１の円板３から電磁石で駆動可能な摩擦クラ
ツチ９，５を介して連行可能な第２の円板４及びこの円
板に付属するねじ軸駆動装置を介して第２の液圧ピスト
ン１１の操作を可能にするのみならず、弁１７の制御さ
れる開放及び液圧室２１へのタンク１８の接続による液
圧室２１の容積の増大によつて、電動機２による操作と
は無関係に行われる送りピストン１の操作を可能にす
る。これにより制動機の摩耗が補償されるだけでなく、
制動操作器の非常運転機能も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による制動操作器の実施例の断面図であ
る。
【図２】図１による制動操作器の液圧液体の弁により接
続可能なタンクの断面図である。
【符号の説明】
１ 送りピストン ２ 電動機 １０，１１ 液圧ピストン １８ タンク ２１ 液圧室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−254239（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−60157（ＪＰ，Ａ) 米国特許4588057（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16D 65/18

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電動機（２）、電動機（２）の回転運動
    を直線運動に変換する変換装置、及び変換装置の直線運
    動を制動機の送りピストン（１）へ伝達する液圧伝動装
    置を含む制動操作器において、変換装置が電動機（２）
    により駆動可能でありかつ連動可能な少なくとも２つの
    移動素子を含み、これらの移動素子により液圧伝動装置
    の少なくとも２つの液圧ピストン（１０，１１）が、タ
    ンク（１８）に接続可能な液圧室（２１）内でそれぞれ
    軸線方向移動を行うように操作可能であることを特徴と
    する、制動操作器。
  2. 【請求項２】 液圧室（２１）が電動機（２）とは無関
    係に駆動可能な弁（１７）を介してタンク（１８）に接
    続可能であり、液圧室（２１）、弁（１７）及びタンク
    （１８）が周囲に対して閉じた系を形成していることを
    特徴とする、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 電動機（２）及び弁（１７）が互いに無
    関係に駆動可能な２つの別個の電流回鉛を持つているこ
    とを特徴とする、請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 両方の液圧ピストン（１０，１１）に付
    属する移動素子がねじ軸駆動装置であり、電動機（２）
    により駆動可能な２つの連行素子により操作可能である
    ことを特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載の装
    置。
  5. 【請求項５】 両方の液圧ピストン及びそのねじ軸駆動
    装置が内外にはまり合つていることを特徴とする、請求
    項１ないし４の１つに記載の装置。
  6. 【請求項６】 第１の連行素子が、第１の液圧ピストン
    （１０）のねじ軸雄ねじ（１０ａ）に係合しかつ中心の
    ねじ軸雌ねじを持つ円板（３）であり、この円板（３）
    が、電動機（２）の電動機軸上に設けられる歯車（２
    ａ）に係合することを特徴とする、請求項４又は５に記
    載の装置。
  7. 【請求項７】 第２の連行素子が、第１の連行素子に対
    して平行に設けられる第２の円板（４）であり、この第
    ２の円板（４）が、それに設けられる円筒状突起に第２
    の液圧ピストン（１１）のねじ軸雌ねじに係合するねじ
    軸雄ねじ（４ａ）を持ち、かつ駆動可能な電磁摩擦クラ
    ツチ（９，５）を介して第１の円板（３）により連行可
    能であることを特徴とする、請求項４ないし６の１つに
    記載の装置。
  8. 【請求項８】 第１及び第２の円板（３，４）が、互い
    にかつ変換装置全体及び液圧伝動装置を収容するハウジ
    ングのハウジング部分（１５）又は液圧ピストン（１
    ０，１１）の案内部（１２）に回転可能に支持されてい
    ることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
JP10297494A 1997-09-23 1998-09-14 制動操作器 Expired - Fee Related JP3094332B2 (ja)

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