(57)【要約】  本発明は、たとえば楔機構を有する自己倍力装置（１９）を備えた、自己倍力式の電気機械式の摩擦ブレーキ（１）に関する。本発明によれば、当該摩擦ブレーキ（１）にブレーキ操作のためのリニア駆動装置（１４）、たとえば電磁石（１５）を装備することが提案される。手間のかかる電動モータや減速伝動装置や回転／並進変換伝動装置を不要にすることができる。本発明は当該摩擦ブレーキ（１）のコンパクトでかつ頑丈な構造を可能にする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己倍力式の電気機械式の摩擦ブレーキであって、制動のために操作装置（１４）によってブレーキボディ（３）に圧着可能である摩擦ブレーキパッド（１０）と、自己倍力装置（１９）とが設けられており、該自己倍力装置（１９）が、回転するブレーキボディ（３）により制動時に該ブレーキボディ（３）に圧着された摩擦ブレーキパッド（１０）に加えられた摩擦力を、操作装置（１４）により付与された押圧力に対して付加的に摩擦ブレーキパッド（１０）をブレーキボディ（３）に圧着させる押圧力に変換するようになっている形式のものにおいて、操作装置（１４）が、摩擦ブレーキパッド（１０）をブレーキボディ（３）に圧着させるためのリニア駆動装置を有していることを特徴とする、電気機械式の摩擦ブレーキ。
【請求項２】
リニア駆動装置（１４）が電磁石（１５）を有している、請求項１記載の摩擦ブレーキ。
【請求項３】
電磁石（１５）が、非比例的な磁力特性線（２３）を有している、請求項２記載の摩擦ブレーキ。
【請求項４】
電磁石（１５）が、プログレッシブな磁力特性線（２３）を有している、請求項３記載の摩擦ブレーキ。
【請求項５】
自己倍力装置（１９）が、セルフロック式に形成されている、請求項１記載の摩擦ブレーキ。
【請求項６】
当該摩擦ブレーキ（１）が、当該摩擦ブレーキ（１）を解除方向に負荷する戻しばねエレメント（１７）を有している、請求項１記載の摩擦ブレーキ。
【請求項７】
自己倍力装置（１９）がセルフロック式に形成されており、戻しばねエレメント（１７）が、摩擦ブレーキパッド（１０）とブレーキボディ（３）との間の最大摩擦係数（μｍａｘ）において、自己倍力装置（１９）により生ぜしめられた押圧力と、戻しばねエレメント（１７）の戻し力との間の力平衡を生ぜしめる、請求項６記載の摩擦ブレーキ。
【請求項８】
戻しばねエレメント（１７）が、非比例的なばね特性線を有している、請求項１記載の摩擦ブレーキ。
【請求項９】
戻しばねエレメント（１７）が、ばね力制限を有している、請求項８記載の摩擦ブレーキ。
【請求項１０】
戻しばねエレメント（１７）が、デグレッシブなばね特性線を有している、請求項８記載の摩擦ブレーキ。
【請求項１１】
当該摩擦ブレーキ（１）の緊締が増大するにつれて自己倍力が増大する、請求項１記載の摩擦ブレーキ。
【請求項１２】
当該摩擦ブレーキ（１）が、緊締ストロークに関連した摩擦係数（μ）を有している、請求項１記載の摩擦ブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、自動車に用いられる車両ブレーキとして設けられたエレクトロメカニカル式、つまり電気機械式の摩擦ブレーキ、すなわち制動のために操作装置によってブレーキボディに圧着可能である摩擦ブレーキパッドと、自己倍力装置とが設けられており、該自己倍力装置が、回転するブレーキボディにより制動時に該ブレーキボディに圧着された摩擦ブレーキパッドに加えられた摩擦力を、操作装置により付与された押圧力に対して付加的に摩擦ブレーキパッドをブレーキボディに圧着させる押圧力に変換するようになっている形式の自己倍力式の電気機械式の摩擦ブレーキに関する。
【０００２】
電気機械式の摩擦ブレーキは公知である。たとえば国際公開第０２／４０８８７号パンフレットが参照される。公知の摩擦ブレーキはディスクブレーキとして形成されている。この摩擦ブレーキは摩擦ブレーキパッドを有しており、この摩擦ブレーキパッドは制動のために電気機械式の操作装置を用いてブレーキディスクに圧着可能である。ブレーキディスクはブレーキボディを形成しており、ドラムブレーキの場合にはブレーキボディはブレーキドラムである。本発明は別のブレーキ構造にも使用可能である。公知の摩擦ブレーキの操作装置は電動モータと、該電動モータの回転運動を、ブレーキボディに摩擦ブレーキパッドを圧着させるための並進運動へ変換するためのボールねじ山伝動装置の構造のねじ伝動装置とを有している。電動モータとボールねじ山伝動装置との間には、減速伝動装置が接続されていてよい。
【０００３】
公知の電気機械式の摩擦ブレーキは自己倍力装置を有している。この自己倍力装置は、回転するブレーキディスクにより制動時に該ブレーキディスクに圧着された摩擦ブレーキパッドへ加えられた摩擦力を押圧力に変換し、この押圧力は、操作装置により生ぜしめられた押圧力に対して付加的に摩擦ブレーキパッドをブレーキディスクに圧着させる。操作装置により生ぜしめられる押圧力と区別するために、自己倍力装置により生ぜしめられる押圧力を以下において「自己倍力力」と呼ぶ。公知の摩擦ブレーキは摩擦ブレーキパッドの、ブレーキディスクとは反対の側の裏面に複数の楔エレメントを備えた楔機構を有している。楔エレメントはブレーキディスクに対して斜めの楔角度を成して延びている。楔エレメントはブレーキキャリパに設けられた受け面に支持されており、これらの受け面は同じくブレーキディスクに対して斜めの楔角度を成して延びている。回転するブレーキディスクにより周方向で、制動時に該ブレーキディスクに圧着された摩擦ブレーキパッドに加えられた摩擦力は、楔原理に基づいて、ブレーキディスクに対して直交する横方向の力成分もしくは分力を有する力を生ぜしめる。この力成分もしくは分力は、以下において「自己倍力力」と呼ばれる、自己倍力装置によって生ぜしめられる押圧力である。
【０００４】
公知の摩擦ブレーキは楔エレメントと受け面とを有しており、これらの楔エレメントと受け面とは、ブレーキディスクの両回転方向において自己倍力を得るために互いに逆向きの方向に上昇している。種々異なる高さの自己倍力を得るために、前進走行のための楔角度と、後退走行のための楔角度とは互いに異なっていてよい。また、別の自己倍力装置、たとえば引張負荷または圧縮負荷を受ける支持レバーを備えた自己倍力装置も可能である。その場合、これらの支持レバーは、ブレーキディスクに対する垂線に対して斜めの支持角度で摩擦ブレーキパッドを支持している。このような手段は前記楔機構に対して機械的に等価の機構であり、この場合、レバー機構の支持角度は楔機構の楔角度に相当している。また、さらに別の、たとえばハイドロリック式の自己倍力装置も公知であり、かつ可能である。
【０００５】
発明の説明および利点
請求項１の特徴部に記載の特徴を有する本発明による摩擦ブレーキの操作装置は、摩擦ブレーキパッドをブレーキボディに圧着させるためのリニア駆動装置を有している。リニア駆動装置は摩擦ブレーキパッドをブレーキボディに圧着させるための並進的な、ただし特に必ずしも直線的である必要はない運動を形成する。リニア駆動装置は有利には電気式であり、たとえば１つまたは複数の圧電素子を有していてよい。リニア駆動装置はソレノイドもしくは電磁石を有していると有利である。リニア駆動装置には次のような利点がある。すなわち、リニア駆動装置は、摩擦ブレーキパッドを直接に運動させかつブレーキボディに圧着させることのできる並進運動を形成する。回転運動を並進運動へ変換する必要はない。リニア駆動装置は直接駆動装置として、つまり減速伝動装置あるいはまた増速伝動装置の中間接続なしに形成されていてよい。伝動装置が不要となることにより、製造手間は減少し、構成サイズおよび質量が低減され得る。伝動装置の摩耗および保守も不要となり、保守手間は減じられている。また、リニア駆動装置の故障確率は電動モータに比べて減じられている。別の利点としては、リニア駆動装置の、構造に帰因して制限された行程である。この行程は構造に関連して、摩擦ブレーキパッドのための終端ストッパなしに車両ブレーキの構成を可能にする。
【０００６】
請求項２以下には、請求項１に記載の発明の有利な構成および改良形が記載されている。
【０００７】
請求項３には、リニア駆動装置の電磁石の非比例的な磁力特性線が規定されており、請求項４には、プログレッシブな磁力特性線が規定されている。磁力特性線は電磁石の力とストローク（たとえば一定の電圧における）との間の関係を表している。磁力とストロークとの関係には、とりわけ電磁石のアーマチュアと磁極片とのジオメトリ的な形状によって影響を与えることができる。非比例的な磁力特性線によって、摩擦ブレーキの特性に対する適合が可能となる。プログレッシブな磁力特性線により、大きなブレーキ力において過比例的に増大する操作力が達成される。目的設定は、たとえば行程作業に関する電磁石の最適化（摩擦ブレーキの操作エネルギ）および／または電磁石の構成サイズに関する電磁石の最適化である。
【０００８】
電磁石の作業範囲、つまり摩擦ブレーキの操作時に使用される行程範囲における所望の磁力特性線形状で十分である。作業範囲外の偏倚した磁力特性線形状は重要でない。
【０００９】
請求項５に記載の構成では、自己倍力装置がセルフロック式に形成されている。楔角度は、セルフロックが生じるように鋭角に設定される。ブレーキボディのロックを回避するためには、摩擦ブレーキが操作された状態で摩擦ブレーキパッドが操作装置によって、摩擦ブレーキの緊締方向における運動に抗して引き留められなければならない。楔角度は、摩擦ブレーキパッドとブレーキボディとの間の最小摩擦係数においてセルフロックが生じるように鋭角に設定され得る。最小摩擦係数においては、本発明による摩擦ブレーキは理論的に無エネルギに操作され得る。実際の使用時にしばしば認められる平均摩擦係数においては、摩擦ブレーキの操作が小さな操作エネルギを用いて行われる。補償のためには、請求項６に記載されているように、摩擦ブレーキパッドを摩擦ブレーキの解除方向に負荷する戻しばねエレメントが設けられている。この戻しばねエレメントは特に、その戻しばね力が摩擦ブレーキパッドとブレーキボディとの間の最大摩擦係数において摩擦ブレーキパッドを摩擦ブレーキの緊締方向における運動に抗して引き留めるように設計される。場合によっては、安全マージンを加えることができる。すなわち、セルフロック式の自己倍力装置にもかかわらずブレーキボディのロックを信頼性良く回避するために、戻しばね力が一層大きく設定される。摩擦ブレーキパッドは、回転するブレーキボディにより制動時にブレーキボディに圧着された摩擦ブレーキパッドにより加えられた摩擦力によって摩擦ブレーキの緊締方向に負荷される。戻しばねエレメントには次のような利点がある。すなわち、該戻しばねエレメントの戻しばね力が、回転するブレーキボディによって制動時に該ブレーキボディに圧着された摩擦ブレーキパッドに加えられる摩擦力とは逆方向に向けられているので、操作装置によって加えられるべき操作力は減じられている。戻しばねエレメントが最大摩擦係数において摩擦ブレーキパッドを緊締方向における運動に抗して引き留める場合、このことは、摩擦ブレーキのセルフロックが操作装置の故障時にも回避される、つまりブレーキボディの意図されていないロックが阻止されるという利点を有している。
【００１０】
図面
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１１】
図１は、本発明による摩擦ブレーキを示す概略図であり；
図２は、図１に示した摩擦ブレーキの操作装置の電磁石を示す断面図であり；
図３は、図２に示した電磁石の磁力特性線を示す線図であり；
図４は、図１に示した摩擦ブレーキの戻しばねエレメントを示す概略図であり；
図５は、本発明による摩擦ブレーキの別の実施例を示す概略図であり；
図６は、図１に示した本発明による摩擦ブレーキのさらに別の変化形を示す詳細図である。
【００１２】
これらの図面は、本発明を理解するための概略化されかつ簡素化された図面であると理解され得る。
【００１３】
実施例の説明
図１に示した本発明による電気機械式の摩擦ブレーキは、ディスクブレーキ１として形成されている。このディスクブレーキ１はブレーキキャリパ２を有しており、このブレーキキャリパ２はフローティングキャリパとして、シンボリックに図示されたキャリパガイド４によってブレーキディスク３に対して直交する横方向に移動可能に案内されている。ブレーキディスク３は、ディスクブレーキ１を用いて制動したいブレーキボディを形成している。ブレーキキャリパ２はフレームキャリパとして形成されており、このブレーキキャリパ２はブレーキディスク３の一方の側に設けられたベースボディ５と、ブレーキディスク３の他方の側に設けられたプレート６とを有している。ベースボディ５とプレート６とは、２つの抗張材７によって互いに固く結合されている。抗張材７内のばねシンボル８により、ブレーキキャリパ２の弾性的な変形可能性もしくは拡開可能性が表されている。
【００１４】
ブレーキキャリパ２のプレート６には、摩擦ブレーキパッド９が不動に配置されている。以下においては、この摩擦ブレーキパッド９を「定位置の摩擦ブレーキパッド９」もしくは「固定の摩擦ブレーキパッド９」と呼ぶ。ブレーキディスク３の他方の側には、ブレーキディスク３の周方向または弦方向に運動可能な可動の摩擦ブレーキパッド１０がブレーキキャリパ２に配置されている。ブレーキディスク３は、ディスクブレーキ１を用いて制動したいブレーキボディを形成している。可動の摩擦ブレーキパッド１０は、ブレーキディスク３とは反対の側の裏側に互いに平行な複数の楔面１２を備えた楔体１１を有している。これらの楔面１２はブレーキディスク３の周方向に対して楔角度αを成して延びている。これらの楔面１２を用いて、可動の摩擦ブレーキパッド１０はブレーキディスク３の周方向に移動可能に、ブレーキキャリパ２のベースボディ５に設けられた対応する相補的な受け面１３に支持されている。これらの受け面１３は同じくブレーキディスク３に対して楔角度αを成して延びている。厳密に云えば、可動の摩擦ブレーキパッド１０は、楔角度αに相当するピッチと、ブレーキディスク３の仮想回転軸線と一致する仮想軸線とを有する螺旋状の軌道に沿って運動可能である。また、たとえば弦方向に延びると同時にブレーキディスク３に対して楔角度αを成している別の軌道経過も可能である（図示しない）。さらに説明したい自己倍力を得るために重要となるのは、ディスクブレーキ１が操作された状態において、回転するブレーキディスク３により該ブレーキディスク３に圧着された摩擦ブレーキパッド１０に加えられた摩擦力が、ブレーキディスク３と受け面１３との間の楔ギャップが狭まってゆく方向で摩擦ブレーキパッド１０を負荷することである。
【００１５】
ディスクブレーキ１は操作装置としてリニア駆動装置１４を有している。本実施例では、リニア駆動装置１４が直線駆動装置であるが、もちろん必ずしも直線駆動装置である必要はない。リニア駆動装置１４は、図２に軸方向断面図で拡大して図示されたソレノイドもしくは電磁石１５を有している。この電磁石１５はブレーキキャリパ２のベースボディ５に支持されていて、プランジャ１６によって可動の摩擦ブレーキパッド１０の楔体１１に作用している。リニア駆動装置１４の作用方向は可動の摩擦ブレーキパッド１０の移動方向に延びている。
【００１６】
楔体１１は戻しばねエレメント１７によって、ディスクブレーキ１の解除方向に負荷されている。
【００１７】
ディスクブレーキ１を操作するためには、操作装置１４の電磁石１５が通電され、これにより可動の摩擦ブレーキパッド１０を備えた楔体１１をブレーキディスク３に対して楔角度αで移動させるので、可動の摩擦ブレーキパッド１０はブレーキディスク３に圧着される。反力により、ブレーキキャリパ２はブレーキディスク３に対して直交する横方向に移動させられるので、定位置の固定の摩擦ブレーキパッド９はブレーキディスク３の他方の側に圧着され、ブレーキディスク３は制動される。矢印１８で示した回転方向に回転するブレーキディスク３は、該ブレーキディスク３に圧着された摩擦ブレーキパッド９，１０に周方向で摩擦力を加え、この摩擦力は可動の摩擦ブレーキパッド１０をブレーキディスク３の周方向でかつ受け面１３とブレーキディスク３との間の楔ギャップが狭まる方向に負荷する。楔原理に基づき、ブレーキキャリパ２のベースボディ５に設けられた受け面１３は楔体１１に、ブレーキディスク３に対して直交する横方向の力成分もしくは分力を有する力を加える。この力成分は、操作装置１４により加えられた押圧力に対して付加的に摩擦ブレーキパッド１０をブレーキディスク３に圧着させる押圧力である。こうして、操作装置１４により加えられるブレーキ力は増幅される。楔体１１と、ブレーキキャリパ２のベースボディ５の受け面１３とは、本発明による摩擦ブレーキ１の自己倍力装置１９を形成しており、この自己倍力装置１９は回転するブレーキディスク３から該ブレーキディスク３に圧着された可動の摩擦ブレーキパッド１０に加えられた摩擦力を、可動の摩擦ブレーキパッド１０をブレーキディスク３に圧着させる押圧力に変換する。自己倍力装置１９により生ぜしめられた、ブレーキディスク３に対する摩擦ブレーキパッド１０の押圧力は、操作装置１４により生ぜしめられる押圧力と区別するために、以下においては「自己倍力力」と呼ばれる。
【００１８】
図２に軸方向断面図で図示された操作装置１４の電磁石１５は、円筒状のアーマチュア２０を有している。このアーマチュア２０の一方の端部は磁極ポット２１内に突入している。アーマチュア２０内には、プランジャ１６が圧入されており、このプランジャ１６は軸方向で磁極ポット２１を貫通している。電磁石１５のコイル２２を通電することにより、磁界および磁力が生ぜしめられ、この磁力はアーマチュア２０を磁極ポット２１内へ引き込む。磁力特性線２３は比例的ではなく、たとえば図３に示した線図に描かれた経過もしくは形状を有している。電磁石１５の、可動の摩擦ブレーキパッド１０を移動させるために利用される行程範囲または作業範囲において、電磁石１５の磁力特性線２３はプログレッシブ（逓増的）であり、すなわち磁力はストロークと共に過比例的（ueberproportional）に増大する。磁力特性線２３は、コイル２２に一定の電圧が印加された場合の、電磁石１５の磁力ＦＭと行程もしくはδで示した、アーマチュア２０と磁極ポット２１の端面壁との間のギャップとの関係を表している。アーマチュア２０が磁極ポット２１の端面壁に近づくにつれて、磁極ＦＭは著しく増大する。アーマチュア２０と磁極ポット２１とのジオメトリ的（幾何学的）な形状付与によって、磁力特性線２３の形状に影響を与えることができる。たとえばアーマチュア２０および／または磁極ポット２１の円錐形状により、アーマチュア２０と磁極ポット２１との間の環状ギャップの大きさは電磁石１５の行程にわたって変化する。これにより、磁気的な抵抗、磁界強さおよび磁力が変えられる。選択されたプログレッシブな磁力特性線２３により、電磁石１５の磁力は可動の摩擦ブレーキパッド１０の移動量が増大するにつれて、つまり高い操作力、押圧力およびブレーキ力において、過比例的に増大する。
【００１９】
ディスクブレーキ１の楔角度αは、可動の摩擦ブレーキパッド１０とブレーキディスク３との間の所定の最小摩擦係数μｍｉｎにおいてディスクブレーキ１のセルフロックが生じるように設定されている。すなわち、可動の摩擦ブレーキパッド１０は、ディスクブレーキ１が操作された場合に、力を受けずにその位置に留まり、可動の摩擦ブレーキパッド１０は受け面１３とブレーキディスク３との間の楔ギャップ内に進入する方向でも該楔ギャップから進出する方向でも運動しない。
【００２０】
戻しばねエレメント１７は、可動の摩擦ブレーキパッド１０とブレーキディスク３との間の所定の最大摩擦係数μｍａｘにおいて該戻しばねエレメント１７が可動の摩擦ブレーキパッド１０において力平衡を生ぜしめるように設計されている。すなわち、回転するブレーキディスク３により該ブレーキディスク３に圧着された可動の摩擦ブレーキパッド１０に加えられる摩擦力は、前記最大摩擦係数μｍａｘにおいて、戻しばねエレメント１７の、ディスクブレーキ１の解除方向に作用する戻し力と同じ大きさとなる。これにより、操作装置１４の故障時でも、ブレーキディスク３のロック（Blockieren）が阻止される。ディスクブレーキ１を操作するためには、操作装置１４が、回転するブレーキディスク３により該ブレーキディスク３に圧着された可動の摩擦ブレーキパッド１０に加えられる摩擦力と、戻しばねエレメント１７の戻し力との間の差力を付与するだけでよい。これにより、ディスクブレーキ１の操作力および操作エネルギは減じられている。ディスクブレーキ１のセルフロック式の設計および戻しばねエレメント１７を用いた補償により、本発明によるディスクブレーキ１の、規定のブレーキ力を得るために必要となる操作力および操作エネルギは、セルフロックフリーに設計されていてかつ戻しばねエレメント１７を有していない自己倍力式のディスクブレーキと比べて減少する。
【００２１】
図４に示した２つのばね２９，３０の直列接続を用いると、戻しばねエレメント１７のばね力の制限、ひいては可動の摩擦ブレーキパッド１０に加えられる戻し力の制限が可能となる。両ばねのうちの一方のばね３０は、ブレーキキャリパ２のベースボディ５（図４には一部しか図示されていない）に支持されている。他方のばね２９は、可動の摩擦ブレーキパッド１０を支持している楔体１１を負荷している。楔体１１および可動の摩擦ブレーキパッド１０についても、図４にはその一部しか図示されていない。両ばね２９，３０の間には、ディスク３１が配置されており、このディスク３１はブレーキキャリパ２のベースボディ５に支持された方のばね３０によって、シンボリックに図示されている受け３２に押圧される。この受け３２はベースボディ５の一部である。ばね３０は予荷重もしくはプリロードをかけられている。ディスクブレーキ１が操作されると、つまり可動の摩擦ブレーキパッド１０を備えた楔体１１が緊締方向に移動させられると、まず、楔体１１を負荷している方のばね２９だけが変形させられる。このばね２９のばね力および戻し力が、ブレーキキャリパ２のベースボディ５に支持された方のばね３０の予荷重もしくはプリロードよりも大きくなるとはじめて該ばね３０が弾性的に変形させられる。このばね３０のばね定数は、楔体１１を負荷している方のばね２９のばね定数よりも小さく設定されている。これにより、両ばね２９，３０のばね特性線は、ディスク３１が受け３２から引き離されると、ますますなだらかになる。すなわち、ばね力の増大は楔体１１の移動と共に減少し、ブレーキキャリパ２のベースボディ５に支持された方のばね３０の小さなばね定数によって制限されている。直列接続された両ばね２９，３０は、図１に示した戻しばねエレメント１７の代わりに使用される。
【００２２】
楔体１１を負荷する方のばね２９のばね特性線は、可動の摩擦ブレーキパッド１０と、図４には図示されていないブレーキディスク３との間の最大摩擦係数μｍａｘにおいて、ブレーキディスク３により制動時に該ブレーキディスク３に圧着された摩擦ブレーキパッド１０に加えられる摩擦力と、ばね２９の戻し力との間に平衡が生じるように設定される。ブレーキキャリパ２のベースボディ５に支持された方のばね３０の予荷重もしくはプリロードは、最大摩擦係数μｍａｘにおいて最大ブレーキ力が達成されるとディスク３１が受け３２から引き離されるように設定されている。両ばね２９，３０により加えられた戻し力の増大、ひいては操作装置１４によって加えられるべき操作力は、ばね３０の予荷重もしくはプリロード力が達成された後に極めて僅かにしか増大せず、ばね力は制限されている。
【００２３】
デグレッシブ（逓減的）なばね特性線またはそれどころか最大ばね力の超過時におけるばね力減少は、たとえば戻しばねエレメント１７としての皿ばねまたは皿ばねユニットによって達成され得る（図示しない）。皿ばねは、変形によって該皿ばねが平坦な（孔付）ディスクの形に近づくと、そのばね力が減少するという性質を持っている。
【００２４】
２つのばね２９，３０の直列接続による屈曲するばね力特性線、ばね力制限、デグレッシブなばね特性線または最大ばね力超過後に再び低下するばね力を実現するための前で述べた手段は、大きなブレーキ力でかつ最大摩擦係数μｍａｘよりも小さい摩擦係数μにおいて操作装置１４により付与されるべきディスクブレーキ１の所要の操作力および操作エネルギを減少させる。
【００２５】
図５には、本発明によるディスクブレーキ１の変化実施例のブレーキキャリパ２のベースボディ５と、可動の摩擦ブレーキパッド１０とが図示されている。図５に示したディスクブレーキ１の自己倍力装置１９は楔機構の代わりに斜面機構を有している。ブレーキキャリパ２のベースボディ５に設けられた受け面１３は直線の代わりに曲線であり、斜面角度αは受け面１３の延在長さにわたって変化する。これにより、自己倍力の高さは斜面２５とも呼ばれる受け面１３の延在長さにわたって変化する。可動の摩擦ブレーキパッド１０は支持体２４に取り付けられており、この支持体２４を介して可動の摩擦ブレーキパッド１０は斜面２５に支持されている。図５に示したディスクブレーキ１では、戻しばねエレメント１７が設けられていないが、戻しばねエレメント１７を設けることも可能である。
【００２６】
斜面２５はまず真っ直ぐな形状を有しており、斜面角度αはこの範囲では、ブレーキディスク３と可動の摩擦ブレーキパッド１０との間の最大可能な摩擦係数μｍａｘにおいてセルフロックが生じるように設定されている。斜面２５の真っ直ぐな区分の長さは、最大摩擦係数μｍａｘにおいてディスクブレーキ１の規定の最大ブレーキ力が達成されるように設定されている。このことは、たとえば最大摩擦係数μｍａｘにおけるブレーキディスク３のロックになり得る。引き続き延在する斜面２５の形状では、つまり緊締方向における可動の摩擦ブレーキパッド１０の移動量が引き続き増大してゆくと、斜面角度αはますます鋭角となってゆき、斜面２５は湾曲させられた形状を有する。これにより、自己倍力の高さは、より大きくなる。理想的には、斜面２５の形状は、摩擦係数μに関連して最大ブレーキ力においてセルフロックが達成されるように設定されている。これにより、所要の操作力および操作エネルギは小さくなる。顧慮すべき点は、可動の摩擦ブレーキパッド１０が常に最大でも、ディスクブレーキ１の最大ブレーキ力が達成される程度にまでしか移動させられないことである。移動ストロークは摩擦係数μに関連している。さらに、ブレーキキャリパ２の弾性的な拡開も考慮されなければならない。大きな摩擦係数μにおいて、規定のブレーキ力を得るためにはブレーキディスク３に対する摩擦ブレーキパッド１０の小さな押圧力で十分となる。これによって、ブレーキキャリパ２の弾性的な拡開も小さくなる。摩擦係数μが小さくなるにつれて、規定のブレーキ力を得るために必要となる押圧力は大きくなり、ひいてはブレーキキャリパ２の弾性的な拡開も大きくなる。また、規定のブレーキ力を得るための摩擦ブレーキパッド１０の移動ストロークも増大する。斜面２５の湾曲させられた形状により、規定のブレーキ力を摩擦係数μに関連して得るために必要となる可動の摩擦ブレーキパッド１０の移動ストロークは、セルフロックのための限界が超過されることなしに短縮される。
【００２７】
前で説明した相違点を除いて、図１および図５に示したディスクブレーキ１は同一に形成されていて、かつ同様の機能形式を有している。繰り返しを避けるために、図５に示したディスブレーキのその他の構成については、図１に関する説明が参照される。同じ構成部分に対しては同一の符号が使用される。特に操作装置１４は図面を見易くする目的で図５には図示されていない。
【００２８】
図６には、図１に示したディスクブレーキ１の別の実施態様が示されている。可動の摩擦ブレーキパッド１０には、別の摩擦ブレーキパッド２６が配置されている。この摩擦ブレーキパッド２６は可動の摩擦ブレーキパッド１０の、楔体１１に固く結合されていない範囲であってもよい（図示しない）。この別の摩擦ブレーキパッド２６はプランジャ２７に取り付けられており、このプランジャ２７は楔体１１に収容されている。プランジャ２７は、受け面１３に設けられた溝の底部により形成されている曲線軌道２８に支持されている。受け面１３には、図１につき説明したように、可動の摩擦ブレーキパッド１０を支持している楔体１１の楔面１２が支持されている。図面では遮られて見えていないプランジャ２７と曲線軌道２８とは、図６においては破線で示されている。曲線軌道２８を形成する底部を有する溝の深さは、受け面１３の延在長さにわたって減少する。すなわち、曲線軌道２８は受け面１３に近づく。曲線軌道２８と受け面１３との間の間隔変化は、分かり易くするために著しく誇張して描かれている。
【００２９】
ディスクブレーキ１を操作するために可動の摩擦ブレーキパッド１０が移動させられると、曲線軌道２８に支持されているプランジャ２７により、可動の摩擦ブレーキパッド１０に対する別の摩擦ブレーキパッド２６の相対運動が生ぜしめられる。この別の摩擦ブレーキパッド２６は、可動の摩擦ブレーキパッド１０の移動量が増大するにつれて、該可動の摩擦ブレーキパッド１０よりも強力にブレーキディスク３に圧着される。これにより、可動の摩擦ブレーキパッド１０の移動量と共にストロークに関連して、ブレーキディスク３と摩擦ブレーキパッド１０，２６との間の合計した全有効摩擦係数μが変化する。摩擦係数μはストロークに関連している。これによっても、ディスクブレーキ１の自己倍力に所望の影響を与えることができる。
【００３０】
図６に関しても、繰り返しを避けるために補足的に図１の説明が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による摩擦ブレーキを示す概略図である。
【図２】図１に示した摩擦ブレーキの操作装置の電磁石を示す断面図である。
【図３】図２に示した電磁石の磁力特性線を示す線図である。
【図４】図１に示した摩擦ブレーキの戻しばねエレメントを示す概略図である。
【図５】本発明による摩擦ブレーキの別の実施例を示す概略図である。
【図６】図１に示した本発明による摩擦ブレーキのさらに別の変化形を示す詳細図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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