(57)【要約】本発明は、少なくとも１つの第１の電気機械ホイールブレーキ１０および少なくとも１つの第２の電気機械ホイールブレーキ１０を有し、各電気機械ホイールブレーキは、作動力を生成するための電気アクチュエータと、このアクチュエータによって生成された作動力を自動的に増大させることにより、ホイールブレーキ１０の回転可能な被制動部品１４に対して摩擦部材を押圧するための自動ブースト装置とを備え、各自動ブースト装置は、対応する当接部２２に対して支持され且つ傾斜角αで配置された少なくとも１つのウェッジ面２０，２０’を有するウェッジ１８を備えている自動車ブレーキシステムに関する。パーキングブレーキ機能を果たすために、第１のホイールブレーキの自動ブースト装置は、前進中のブレーキ動作における力を増大するために使用される少なくとも１つのウェッジ面２０を備え、第２のホイールブレーキの自動ブースト装置は、後進中のブレーキ動作における力を増大するために使用される少なくとも１つのウェッジ面２０’を備え、多くの実施形態において、ウェッジ面２０，２０’の傾斜角αは、いかなる場合でも通常において広く行き渡っている摩擦係数μをもってホイールブレーキ１０が自動的にロックするように選択され、パーキングブレーキ機能において、第１のホイールブレーキの摩擦部材は、前進中のブレーキ動作における力を増大するために使用されるウェッジ面２０を利用することにより、また、第２のホイールブレーキの摩擦部材は、後進中のブレーキ動作における力を増大するために使用されるウェッジ面２０’を利用することにより、ホイールブレーキ１０の被制動部品に対して押付けられている。また、本発明は、そのような自動車ブレーキシステムのための電気機械ブレーキに関する。
2005529289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの第１の電気機械ホイールブレーキ（１０）および少なくとも１つの第２の電気機械ホイールブレーキ（１０）を有し、前記各電気機械ホイールブレーキは、作動力を生成するための電気アクチュエータと、このアクチュエータによって生成された作動力を自動的に増大させることにより、前記ホイールブレーキ（１０）の回転可能な被制動部品（１４）に対して摩擦部材を押圧するための自動ブースト装置とを備え、前記各自動ブースト装置は、対応する当接部（２２）に対して支持され且つ傾斜角（α）で配置された少なくとも１つのウェッジ面（２０，２０’）を有するウェッジ（１８）を備えている自動車ブレーキシステムにおいて、
パーキングブレーキ機能を果たすために、
前記第１のホイールブレーキの前記自動ブースト装置は、前進中のブレーキ動作における力を増大するために使用される少なくとも１つのウェッジ面（２０）を備え、
前記第２のホイールブレーキの前記自動ブースト装置は、後進中のブレーキ動作における力を増大するために使用される少なくとも１つのウェッジ面（２０’）を備え、
パーキングブレーキ機能において、前記第１のホイールブレーキの前記摩擦部材は、前進中のブレーキ動作における力を増大するために使用される前記ウェッジ面（２０）を利用することにより、また、前記第２のホイールブレーキの前記摩擦部材は、後進中のブレーキ動作における力を増大するために使用される前記ウェッジ面（２０’）を利用することにより、前記ホイールブレーキ（１０）の前記被制動部品に対して押付けられるようになっていることを特徴とする自動車ブレーキシステム。
【請求項２】
前記ウェッジ面（２０，２０’）の傾斜角（α）は、いかなる場合でも通常において広く行き渡っている摩擦係数μをもって前記ホイールブレーキ（１０）が自動的にロックするように選択されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項３】
パーキングブレーキ機能を果たすために、最初に、パーキングブレーキ機能に関与する各ホイールブレーキ（１０）の距離制御されたブレーキ作用が生じ、その後、パーキングブレーキ機能に関与する各ホイールブレーキ（１０）のアクチュエータのゼロ力修正が行なわれるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項４】
距離制御された前記ブレーキ作用は、所定のブレーキ作用力に至るまで所定の送り込み距離にわたって及ぼされるとともに、所定の送り込み距離または所定のブレーキ作用力のいずれかに達した時に終了され、アクチュエータの前記ゼロ力修正は、所定の送り込み距離に達した時にだけ行なわれるようになっていることを特徴とする請求項３に記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項５】
前記所定のブレーキ作用力は、最大アクチュエータ力の一部であり、好ましくは最大アクチュエータ力の３０％であることを特徴とする請求項４に記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項６】
パーキングブレーキ機能を維持するため、所定の時間が経過した後、及び／又は、ブレーキ作用に関連するブレーキ部品の温度に基づいて、所定のブレーキ作用力に至るまで、更なるブレーキ作用が及ぼされるようになっていることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項７】
距離制御された前記ブレーキ作用の後に、自動車に作用する外力が前記ホイールブレーキの自動的な更なるブレーキ作用を誘発させると、パーキングブレーキ機能に関与する各ホイールブレーキ（１０）のアクチュエータの更なるゼロ力修正が行なわれるようになっていることを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項８】
パーキングブレーキ機能に関与する各ホイールブレーキ（１０）を適用するアクチュエータと、ホイールブレーキ（１０）の対応する摩擦部材との間には、スプリング伸縮手段が配置され、このスプリング伸縮手段は、パーキングブレーキ位置で、作用力を摩擦部材に対して及ぼし、また、前記アクチュエータがロック可能な構造を成していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項９】
前記スプリング伸縮手段は、ウェッジ面（２０，２０’）を備える前記自動ブースト装置のウェッジ構造に作用するとともに、ロックされたアクチェータに対して間接的に或いは直接的に支持されていることを特徴とする請求項８に記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項１０】
前記スプリング伸縮手段が螺旋状のスプリングによって形成されていることを特徴とする請求項８または９に記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項１１】
前記パーキングブレーキ機能の動作は、傾斜面上で、自動車が後退することを妨げるために、自動車を前進させた状態から静止させた後に自動的に行なわれていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項１２】
前記パーキングブレーキ機能の動作は、フットブレーキが解放された後にのみ行なわれていることを特徴とする請求項１１に記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項１３】
前記パーキングブレーキ機能の動作は、フットブレーキが解放された後、所定の時間が経過するまで行なわれないようになっていることを特徴とする請求項１２に記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項１４】
前記パーキングブレーキ機能の動作は、傾斜面上で、自動車を後進させた状態から静止させた後に自動的に行なわれていることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項１５】
前記パーキングブレーキ機能の動作は、自動車の変速装置のギヤが噛み合っていない時にだけ行なわれていることを特徴とする請求項１４に記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項１６】
前記パーキングブレーキ機能の動作は、後進回転方向における所定の摩擦トルクを超えた時にだけ行なわれていることを特徴とする請求項１１、１３、１４または１５のいずれかに記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項１７】
前記パーキングブレーキ機能の動作は、自動車エンジンのＯＦＦへの切換えに伴って自動的に行なわれていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の自動車ブレーキシステム。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載された自動車ブレーキシステムで使用される電気機械ホイールブレーキ（１０）であって、作動力を生成するための電気アクチュエータと、このアクチュエータによって生成された作動力を自動的に増大させることにより、前記ホイールブレーキ（１０）の回転可能な被制動部品（１４）に対して摩擦部材を押圧するための自動ブースト装置とを有し、前記自動ブースト装置は、対応する当接部（２２）に対して支持され且つ傾斜角（α）で配置された少なくとも１つのウェッジ面（２０，２０’）を有するウェッジ（１８）を備え、前記アクチュエータは、前記ウェッジ（１８）に対して同じ方向で或いは反対方向で作用できるように形成された２つのドライブ（３４，３４’）を備え、それにより、フットブレーキ動作中には、バックラッシュが無いウェッジ（１８）の動作を可能にし、パーキングブレーキ位置では、自動車に作用する外力によってホイールブレーキ（１０）の自動的な更なるブレーキ作用を可能にするクリアランスをウェッジ（１８）に与えていることを特徴とする電気機械ホイールブレーキ。
【請求項１９】
前記傾斜角（α）は、いかなる場合でも通常において広く行き渡っている摩擦係数μをもって前記ホイールブレーキ（１０）が自動的にロックするように選択されていることを特徴とする請求項１８に記載のホイールブレーキ。
【請求項２０】
１または複数の前記摩擦部材は、静止摩擦と動摩擦との間で密着係数が急激に変化する摩擦ライニング（１６，３０）を備えていることを特徴とする請求項１８または１９に記載のホイールブレーキ。
【請求項２１】
パーキングブレーキ機能でホイールブレーキ（１０）を適用するアクチュエータと、ホイールブレーキ（１０）の対応する摩擦部材との間には、スプリング伸縮手段が配置され、このスプリング伸縮手段は、作用力を摩擦部材に対して及ぼし、また、前記アクチュエータがロック可能な構造を成していることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれかに記載のホイールブレーキ。
【請求項２２】
前記アクチュエータは、ロック装置を有する電動機（３６，３６’）を備えていることを特徴とする請求項２１に記載のホイールブレーキ。
【請求項２３】
前記アクチュエータは、電動機（３６，３６’）と相互に作用し合う自動ロック構造を有するスピンドル機構を備えていることを特徴とする請求項２１に記載のホイールブレーキ。
【請求項２４】
前記スプリング伸縮手段は、ウェッジ面（２０，２０’）を備える前記自動ブースト装置のウェッジ構造に作用するとともに、ロックされたアクチェータに対して間接的に或いは直接的に支持されていることを特徴とする請求項２１〜２３のいずれかに記載のホイールブレーキ。
【請求項２５】
前記スプリング伸縮手段は、パーキングブレーキ位置で圧力を及ぼす螺旋状のスプリングによって形成されていることを特徴とする請求項２１〜２４のいずれかに記載のホイールブレーキ。
【請求項２６】
前記ドライブ（３４，３４’）は、いずれの場合にもプッシュロッドヘッド（３９，３９’）を有するプッシュロッド（３８，３８’）によりウェッジ（１８）に対して動作可能に接続されたリニアアクチュエータとして構成され、パーキングブレーキ位置で前記摩擦部材に対して作用力を及ぼす前記スプリング伸縮手段は、プッシュロッドヘッド（３９，３９’）同士の間に配置されていることを特徴とする請求項２１〜２５のいずれかに記載のホイールブレーキ。
【請求項２７】
前記ドライブ（３４，３４’）は、いずれの場合にもプッシュロッドヘッド（３９，３９’）を有するプッシュロッド（３８，３８’）によりウェッジ（１８）に対して動作可能に接続されたリニアアクチュエータとして構成され、パーキングブレーキ位置で前記摩擦部材に対して作用力を及ぼす前記スプリング伸縮手段は、ホイールブレーキ（１０）をパーキングブレーキ位置に移動させる前記リニアアクチュエータのプッシュロッドヘッド（３９）と、ウェッジ（１８）を備えるウェッジ構造との間に配置されていることを特徴とする請求項２１〜２５のいずれかに記載のホイールブレーキ。
【請求項２８】
ホイールブレーキ（１０）をパーキングブレーキ位置から解放するために、更に別個のドライブが設けられていることを特徴とする請求項１８〜２７のいずれかに記載のホイールブレーキ。
【請求項２９】
前記別個のドライブがウォームギヤであることを特徴とする請求項２８に記載のホイールブレーキ。
【請求項３０】
前記ウォームギヤ（４６、４８）および前記ドライブ（４４）は、摩擦ライニングの摩耗を補償するための調整装置（４２）の構成部品であることを特徴とする請求項２９に記載のホイールブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動ブースト電気機械ホイールブレーキを有する自動車ブレーキシステム、および、そのような自動車ホイールブレーキシステムのための自動ブースト電気機械ホイールブレーキに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動ブースト電気機械ホイールブレーキは、例えば、ドイツ特許明細書ＤＥ  １９８  １９  ５６４  Ｃ２により公知である。自動ブーストを伴う電気機械ホイールブレーキは、作動力を形成し且つその作動力を自動ブースト装置を介して摩擦部材に伝えることにより摩擦部材をホイールブレーキの回転可能な被制動部品に対して押圧する電気アクチュエータを備えている。自動ブースト装置は、所定の傾斜角αで配置されたウェッジ面を有する楔状の部材を備えている。例えば、摩擦ライニングキャリア上に形成された対応する摩擦部材側のウェッジ面は、楔状部材のウェッジ面と相互に作用し合っている。すなわち、ホイールブレーキの回転する被制動部品は、ブレーキ動作中に被制動部品に対して押し付けられる摩擦部材を回転方向に僅かに駆動させ、その結果、２つのウェッジ面が相対的に移動して、摩擦部材がホイールブレーキの被制動部品に対して強固に押圧されることになる。このため、アクチュエータによって供給される作動力を増大させる必要はない。前記の場合においては、通常のブレーキ動作中に、摩擦部材をブレーキの被制動部品に対して押圧するために最初だけアクチュエータによって作動力を引き出す必要があり、且つブレーキ動作の更なる段階では作動力が全く必要とせず、或いは少なくとも僅かしか作動力を必要としないように、ウェッジ面の傾斜角αが選択されても良い。
【０００３】
自動ブースト電気機械ブレーキの特徴的な構成、すなわち、自動ブースト装置により、直接に作動された電気機械ホイールブレーキから分かるパーキングブレーキ機能を果たすためのコンセプトを借用することが不可能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の根本的な目的は、自動ブースト電気機械ホイールブレーキを使用する自動車ブレーキシステムにおいて、パーキングブレーキ機能を提供するとともに、そのような自動車ブレーキシステムに適した自動ブースト電気機械ホイールブレーキを示唆することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明において、この目的は、請求項１に記載された特徴を有する自動車ブレーキシステムによって達成される。すなわち、パーキングブレーキ機能を果たすために、少なくとも１つの第１のホイールブレーキの自動ブースト装置は、所定の傾斜角で配置され且つ前進中のブレーキ動作における力を増大するために使用される少なくとも１つのウェッジ面を有し、一方、少なくとも１つの第２のホイールブレーキの自動ブースト装置は、所定の傾斜角で配置され且つ後進中のブレーキ動作における力を増大するために使用される少なくとも１つのウェッジ面を有している。パーキングブレーキ機能において、第１のホイールブレーキの摩擦部材は、前進中のブレーキ動作における力を増大するために使用される前記ウェッジ面を利用することにより、ホイールブレーキの被制動部品に対して押付けられ、また、第２のホイールブレーキの摩擦部材は、後進中のブレーキ動作における力を増大するために使用される前記ウェッジ面を利用することにより、ホイールブレーキの被制動部品に対して押付けられるようになっている。これにより、本発明に係る自動車ブレーキシステムのパーキングブレーキ機能によって固定される車両は、前進方向または後進方向に移動することができなくなる。すなわち、前進方向で車両を押す力は、第１のホイールブレーキの更に強い自動的なブレーキ作用を引き起こし、一方、後進方向で車両を押す力は、第２のホイールブレーキの更に強いブレーキ作用を引き起こすことになる。
【０００６】
その結果、特に２軸車両において、第１のホイールブレーキが前輪ブレーキとなり、第２のホイールブレーキが後輪ブレーキとなる。しかしながら、第１および第２のホイールブレーキは、車両の１つの同じ軸、例えばトラクタのライブ・アクスル上に配置されていても良い。
【０００７】
基本的には、パーキングブレーキ機能を得るためには、いずれの場合にも、車両に対角的に配置されることが好ましい第１および第２のホイールブレーキが前述した方法で適用されれば、それで十分である。しかしながら、通常、パーキングブレーキ位置で得られる制動力を高めるため、２つの第１のホイールブレーキおよび２つの第２のホイールブレーキ、好ましくは２つの前輪ブレーキおよび２つの後輪ブレーキが前述した方法で適用されている。また、パーキングブレーキ位置では、パーキングブレーキ機能において、前進中に力を増大するために使用されるウェッジ面を一方のホイールブレーキが利用し、且つ後進中に力を増大するために使用されるウェッジ面を他方のホイールブレーキが利用するようにホイールブレーキを車軸に対して適用することもできる。しかしながら、これは、いずれの場合にも、前進中のブレーキ動作で力を増大し、且つ後進中のブレーキ動作で力を増大するウェッジ面が全てのホイールブレーキに設けられることを前提としている。自動車が複数の後軸を有している場合には、パーキングブレーキ機能を果たすために、全ての後軸或いは幾つかの後軸だけのホイールブレーキが使用されても良い。
【０００８】
ここで、特に指摘すべきことは、本発明に係る自動車ブレーキシステムが主にフットブレーキ動作の実施を対象としているということであり、また、本発明にしたがって実現されるパーキングブレーキ機能がブレーキシステムの付加的な機能であるということである。通常のフットブレーキ動作中における前輪ブレーキは、制動力の最大で８０％を引き出さなければならないため、本発明に係る自動車ブレーキシステムの簡単な実施形態において、後輪ブレーキは、これらが前進のブレーキ動作に関与しないように、すなわち、後進中のブレーキ動作における力を増大するために使用されるウェッジ面を各後輪ブレーキが１つしか有さないように形成されても良い。後進中において、車両の最大速度は限られるため、そのような簡単な実施形態において、前輪ブレーキは、更に、これらが後方に移動する車両のブレーキ動作に関与しないように、すなわち、前進中のブレーキ動作における力を増大するために使用されるそのようなウェッジ面だけを前輪ブレーキが有するように形成されても良い。自動車ブレーキシステムがより高い基準を満たす必要がある場合には、例えば、自動車ブレーキシステムが高速車両及び／又は大型車両に取り付けられる場合には、通常、少なくとも後側の自動ブースト電気機械ホイールブレーキは、それらが両方の移動方向で制動を行なうように、すなわち、これらのホイールブレーキが前進用および後進用のウェッジ面を有するように形成されても良い。通常の動作（前進）中に生じる動的な軸重移動に起因して、前輪ブレーキは、いかなる場合でも、高い制動力をうまく処理するように形成されているため、特に、後進中のブレーキ動作で生じる動的な軸重移動が前軸から負荷を除去し且つ高い制動力の増大を防止する場合、ウェッジ方向と反対の方向でそのようなブレーキによって形成される制動力、すなわち、後進中における制動力は、ほぼ十分である。
【０００９】
本発明に係る自動車ブレーキシステムの好ましい改良においては、いかなる場合でも摩擦部材とホイールブレーキの被制動部品との間の通常において広く行き渡っている摩擦係数をもって前記ホイールブレーキが自動的にロックするように、前記ウェッジ面の傾斜角が選択され、パーキングブレーキ機能を果たすために、最初に、パーキングブレーキ機能に関与する各ホイールブレーキの距離制御されたブレーキ作用が引き起こされるようになっている。ここで、「距離制御されたブレーキ作用」なる用語は、バーキングブレーキ機能を果たすために、各ホイールブレーキが最初に所定の送り込み距離を移動し、それにより、所望の定められた大きさの保持力を得ることを意味している。例えば、先に行なった多くのフットブレーキ動作に起因してブレーキが非常に熱い場合に生じ得るホイールブレーキの強力な作用を避けるため、前記所定の送り込み距離は、それほど大きくなくても良い。各ホイールブレーキの距離制御されたブレーキ作用の後、「ゼロ力」修正と称される単に小さい力を伴うブレーキのアクチュエータの更なる動作が行なわれ、それにより、ブレーキ作用に引き続いて、自動ブースト装置のウェッジに対して特定の作動クリアランスを回復させている。このクリアランスにより、外力が車両に作用して車両を移動させようとする時に、ウェッジは、ホイールブレーキを更に強く適用することが可能である。ここで、「ゼロ力」なる用語は、既に生じているブレーキ作用に比べて無視できるくらいに小さい力を意味している。
【００１０】
前述した自動車ブレーキシステムの好ましい実施形態において、距離制御されたブレーキ作用は、所定のブレーキ作用力に至るまで所定の送り込み距離にわたって及ぼされるとともに、所定の送り込み距離または所定のブレーキ作用力のいずれかに達した時に終了する。これにより、先に行なわれた動作によって非常に熱くなっているホイールブレーキの強力な作用を確実に防止することが可能となる。ホイールブレーキが熱いと、ブレーキ動作に関与している構成部品が膨張するため、距離制御されたブレーキ作用だけでは、ブレーキ作用力が非常に高くなる。これは、ブレーキ適用動作中に得られるブレーキ作用力を更に監視し、所定の送り込み距離を未だ移動していない場合であっても所定のブレーキ作用力に達した時にブレーキ適用動作を終了するようにすれば、防止することが可能である。そのような実施形態においては、所定の送り込み距離に達した時にだけ、ブレーキのアクチュエータのゼロ力修正が行なわれることになる。所定のブレーキ作用力に達したことによりブレーキ適用動作が終了した場合には、アクチュエータの「ゼロ力」修正によりウェッジにおける作動クリアランスを回復することができない。
【００１１】
前述した所定のブレーキ作用力は、最大アクチュエータ力の一部であることが有益であり、例えばアクチュエータによって生成することが可能な最大アクチュエータ力の３０％である。
【００１２】
パーキングブレーキ機能を維持するため、所定の時間が経過した後、及び／又は、ブレーキ作用に関連するブレーキ部品の温度に基づいて、前述したブレーキ作用力と同じであっても良い所定のブレーキ作用力に至るまで、ホイールブレーキの更なるブレーキ作用が及ぼされることが有益である。前記所定の時間は、例えば、最初に熱いブレーキが冷却し、その後、力制御されたブレーキの適用がいわば再度の押し付け効果を有するように選択される。これに代え、あるいは、これに加えて、力制御されたブレーキの適用は、温度に依存した方法で、例えば、ブレーキディスク、ブレーキキャリパ、あるいは、ブレーキ作用（ブレーキの適用）に関与する同様のブレーキ部品の温度に基づいて行なわれる。ブレーキの温度が低下するにつれて、最初に設定されたブレーキ作用力が減少するため、長い時間にわたる場合であっても所望の保持力が確実に維持されることになる。ホイールブレーキの更なる適用は、１または複数のブレーキ適用動作を含んでいても良い。
【００１３】
既に述べたように、自動ブースト電気機械ホイールブレーキにおいて、パーキングブレーキ位置で車両に作用する外力は、ホイールブレーキの更なる自動的な適用を引き起こすことができる。これが行なえる理由は、自動ブーストのために使用され且つブレーキのアクチュエータが作用するウェッジ構造が、アクチュエータの動作部材とアクチュエータの動作部材が作用するウェッジとの間に特定のクリアランスを有しているためである。したがって、パーキングブレーキ位置におけるホイールブレーキの更なる自動的なブレーキ作用は、前記クリアランスが使い果たされるまで生じ得る可能性がある。本発明に係る自動車ブレーキシステムのパーキングブレーキ機能によって固定される車両に外力が作用した後、外力に起因するホイールブレーキの更なる自動的なブレーキ作用が可能となる状態を回復するため、好ましい改良点においては、アクチュエータとウェッジとの間に不動方向で存在するクリアランスが使い果たされた時に、パーキングブレーキ機能に関与する各ホイールブレーキのアクチュエータのゼロ力修正が行なわれる。したがって、ゼロ力修正は、前記クリアランスを回復させようとしているだけであって、更なる不動力を引き出そうとするものではない。
【００１４】
前述した実施形態において、ブレーキのリクランピングは、熱いブレーキを冷却する際に生じる押し付け力の減少を補償するため、また、パーキングブレーキ位置に位置されたブレーキによって車両を所定の位置に確実に保持させるために随意的に行なわれる。特に完全に不利な動作状態下では、特に、極めて熱いブレーキを考えた場合、摩擦係数μがウェッジ角αよりも低くなる場合があり、その場合には、ブレーキはもはや自動ロックしなくなる。そのような状況下で、パーキングブレーキ位置におけるブレーキ動作は、連続アクチュエータ力によってのみ得られる。これでは、電気エネルギに関する絶え間ない要件により、不十分である。
【００１５】
このため、本発明に係る自動車ブレーキシステムの改良された実施形態においては、パーキングブレーキ機能においてブレーキを適用するアクチュエータと、対応する摩擦部材との間に、スプリング伸縮手段が配置され、前記アクチュエータが拘束可能な構造すなわちロック可能な構造を成している。スプリング伸縮手段は、例えば螺旋状のスプリングによって形成されていても良い。好ましくは、スプリング伸縮手段が自動ブースト装置のウェッジ構造に作用する。すなわち、スプリング伸縮手段は、ロックされたアクチュエータに対して支持されるとともに、連続的な作動力を確保し、この作動力を生成するためにエネルギは連続的に必要としない。したがって、パーキングブレーキの所望の固定効果は、電気エネルギの連続的な供給が無い極めて好ましくない動作状態下においても保証されることになる。そのような改良が成される場合、前述したウェッジ面の傾斜角は、いかなる場合でも摩擦部材とホイールブレーキの被制動部品との間の通常において広く行き渡っている摩擦係数をもって、前記ホイールブレーキが自動的にロックするように選択される必要がない。
【００１６】
本発明に係る自動車ブレーキシステムの好ましい発展において、パーキングブレーキ機能の動作は、傾斜面上で、自動車を前進させた状態から静止させた後に自動的に行なわれる。このようにすれば、車両の不意の後退が実質的に防止される。車両が上り坂を走行しているか否かを自動車ブレーキシステムが検知できるように、適当なセンサ、例えば勾配センサが設けられても良く、あるいは、車両の傾きを検知できるセンサを含む他の車両システムの情報が使用されても良い。例えば、最新の盗難防止警報システムには、多くの場合、勾配センサが設けられている。
【００１７】
前記実施形態の有益な改良において、パーキングブレーキ機能の動作は、フットブレーキが解放された後にのみ行なわれる。この背後にある考えは、フットブレーキが作動されている限り車両の後退が生じることはあり得ないということであり、そのため、この改良は、パーキングブレーキ機能の不必要な動作を防止する。更に発展した改良において、パーキングブレーキ機能の動作は、フットブレーキが解放された後、所定の時間が経過するまで行なわれない。これによれば、車両の運転者は、車両が静止状態に達した後、パーキングブレーキ機能が既に作動されていなければ、例えばローギヤを噛み合わせてクラッチを解放することにより、通常の始動動作を行なうことができる。例えば、通常の始動動作が完了するように選択されても良い所定の時間が経過した後においてのみ、随意的に、すなわち、車両が後退する場合に、パーキングブレーキ機能の動作が行なわれる。したがって、長い時間にわたる車両の不意な後退が防止されることになる。
【００１８】
車両を前進させた状態から静止させた後にパーキングブレーキ機能を起動することに加え、前述した自動車ブレーキシステムの改良された実施形態においては、自動車を後進させた状態から静止させた後にパーキングブレーキ機能の動作が自動的に行なわれても良い。意図的な後退が可能となるように、このパーキングブレーキ機能の自動動作は、車両の変速装置のギヤが噛み合っていない時にだけ行なわれることが好ましい。ここで、「ギヤ」とは、特にバックギヤ及び／又はローギヤを意味している。
【００１９】
少なくとも車両を前進させた状態から静止させた後にパーキングブレーキ機能の動作が斜面上で自動的に行なわれる前述した自動車ブレーキシステムの更なる改良において、このパーキングブレーキ機能の動作は、後進回転方向における所定の摩擦トルクを超えた時にだけ行なわれる。したがって、パーキングブレーキ機能の自動的な動作は、フットブレーキが作動しているにもかかわらず、車両の後退が生じる時にのみ行なわれる。この場合、そのような後退が不意の出来事であり、実施されるパーキングブレーキ機能がそれ以上の後退を防止することを前提としている。後進回転方向における摩擦トルクは、例えば、いかなる場合でもフットブレーキ動作中における摩擦トルク制御のために自動ブースト電気機械ホイールブレーキに設けられるセンサを用いて決定されても良い。
【００２０】
本発明に係る自動車ブレーキシステムの全ての実施形態は、パーキングブレーキ機能の動作が自動車エンジンのＯＦＦへの切換えに伴って自動的に行なわれるように改良されることが好ましい。この背後にある考えは、自動車のエンジンがＯＦＦに切り換えられたら、車両をそれ以上移動させないことが望ましいということである。特定の状況においては、例えば、故障した車両を押すことができるように或いは牽引することができるようにするには、自動動作に優先するスイッチを設けることが好ましい。
【００２１】
また、本発明は、本発明に係る自動車ブレーキシステムで使用される電気機械ホイールブレーキであって、作動力を生成するための電気アクチュエータと、このアクチュエータによって生成された作動力を自動的に増大させることにより、ブレーキディスク等の回転可能な被制動部品に対して摩擦部材を押圧するための自動ブースト装置とを備える電気機械ホイールブレーキを提供するものである。前記自動ブースト装置は、対応する当接部に対して支持され且つ傾斜角で配置された少なくとも１つのウェッジ面を有するウェッジを備え、前記傾斜角は、いかなる場合でも摩擦部材とブレーキディスクとの間の通常において広く行き渡っている摩擦係数をもってホイールブレーキが自動的にロックするように選択されている。前記アクチュエータは、前記ウェッジに対して同じ方向で或いは反対方向で作用できるように構成された２つのドライブを備え、それにより、フットブレーキ動作中には、バックラッシュが無いウェッジの動作を可能にし、ブレーキのパーキングブレーキ位置では、自動車に作用する外力によってホイールブレーキの自動的な更なるブレーキ作用を可能にするクリアランスをウェッジに与えることができる。
【００２２】
１または複数の前記摩擦部材は、静止摩擦と動摩擦との間で密着係数が急激に変化する摩擦ライニングを備えていることが好ましい。従来のブレーキにおいては、静止摩擦と動摩擦との間での密着係数の急激な変化は望ましくなく、むしろ、この密着係数における急激な変化は、車両の静止状態に至るまでブレーキ動作をできる限り滑らかに行なうために、できる限り小さくなければならない。一方、本発明に係るホイールブレーキでは、特にパーキングブレーキ機能において、密着係数の急激な変化が有益である。これは、パーキング機能における各ホイールブレーキの最初の距離制御されたブレーキ作用後に、静止した車両に対する非常に小さな外力の作用によってホイールブレーキが「スリップ」して自動車が移動してしまうことを、この急激な変化が防止するためである。その上、静止摩擦が動摩擦よりも明らかに大きいという事実により、パーキングブレーキ機能においては、車両に作用する外力に起因して、ホイールブレーキの更なる自動的なブレーキ作用が生じている。
【００２３】
前述したように、非常に不利な動作状態下では、特に、ブレーキが極めて熱い場合、摩擦部材とブレーキディスクとの間の静止摩擦係数μは、ウェッジ角αの正接よりも低くなる場合があり、その場合には、ブレーキがもはや自動ロックしなくなる。このことは、パーキングブレーキ位置において、所望の固定効果を得るべく、アクチュエータ力が連続的に引き出されなければならないことを意味している。これを避けるため、本発明に係る電気機械ホイールブレーキの一実施形態においては、ブレーキのアクチュエータが選択的に拘束可能すなわちロック可能であり、また、アクチュエータと摩擦部材との間にスプリング伸縮手段が配置され、このスプリング伸縮手段は、摩擦部材に対してブレーキ作用力を及ぼしている。スプリング伸縮手段は、例えばパーキングブレーキ位置で圧力を及ぼす螺旋状のスプリングによって形成されていても良い。パーキングブレーキ一において、スプリング伸縮手段は、移動が阻止されたアクチュエータに対して支持されているとともに、摩擦部材に対して連続的に力を及ぼすようになっている。スプリング伸縮手段は、本発明に係る電気機械ブレーキの自動ブースト装置のウェッジに作用することが好ましい。
【００２４】
一実施形態において、ホイールブレーキの電気アクチュエータは、いずれの場合にもプッシュロッドにより自動ブースト装置のウェッジに対して動作可能に接続されたリニアアクチュエータとして構成される２つのドライブを備えている。２つのリニアアクチュエータは、ブレーキ動作時、動作状態に応じて、同じ方向または反対の方向で動作するようになっている。一実施形態において、パーキングブレーキ位置で押圧力を及ぼす前記スプリング伸縮手段は、２つのリニアアクチュエータのプッシュロッドの端部同士の間に配置されている。他の実施形態において、スプリング伸縮手段は、ブレーキをパーキングブレーキ位置に移動させるリニアアクチュエータのプッシュロッドの端部と自動ブースト装置のウェッジ構造との間に配置されている。前述した全ての実施形態において、スプリング伸縮手段は、前述した不利な動作状態下であっても、また、電源が無い場合であっても、ホイールブレーキの所望の固定効果を確保している。
【００２５】
本発明に係る自動ブースト電気機械ホイールブレーキの好ましい実施形態においては、不利な動作状態下で、例えば長い静止時間の後、ホイールブレーキをパーキングブレーキ位置から解放するために、更に別個のドライブが設けられている。このドライブは、当該ドライブを小型に維持できるように、ステップダウン型のウォームギヤを備えていることが好ましい。有利な改良において、ウォームギヤおよび別個のドライブは、摩擦ライニングの摩耗を補償するためのホイールブレーキの調整装置の構成部品である。
【００２６】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係るブレーキの実施形態について詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１および図２は、ハウジング１２と、軸Ａを中心に回転可能なブレーキディスク１４とを備えるディスクブレーキの形態を成す電気機械ブレーキ１０を示している。
【００２８】
図３、図４および図５から明確に分かるように、ブレーキ１０は、ライニングキャリアとしての機能を果たすウェッジ１８の前面に強固に接続され、例えば接着された第１の摩擦ライニング１６を有している。ウェッジ１８は、その後面に、ブレーキディスク１４の各回転方向のためのウェッジ面２０及び／又は２０’を有している。これらのウェッジ面はいずれも、ブレーキディスク１４に対して傾斜角αで配置されているとともに、ブロック形状の当接部２２の補完的なウェッジ面２１，２１’に対して支持されている。
【００２９】
当接部２２は、４個のネジ付きボルト２４により、ブレーキキャリパ２６（図２および図５参照）に対して支持されている。ブレーキキャリパ２６は、ブレーキディスク１４を跨いでいるとともに、回転軸Ａに向かって方向付けられたアーム２８を有している。アーム２８は、第２の摩擦ライニング３０を支持するために使用されている。第２の摩擦ライニング３０は、従来の方法でブレーキライニングプレート３２に固定されており、ブレーキライニングプレート３２は、ブレーキディスク１４と対向するアーム２８の内面に隣接している。
【００３０】
ブレーキ１０の作動力は、ここではリニアアクチュエータとして構成された２つのドライブ３４，３４’を備える電気アクチュエータによって生成されるようになっている。各ドライブ３４，３４’は、電動機３６，３６’と、電動機によって駆動され且つウェッジ１８に動作可能に接続されたプッシュロッド３８，３８’とを備えている。ここに示された実施形態において、各電動機３６，３６’は一体型のスピンドルナット（図示せず）を有しており、また、プッシュロッド３８，３８’は、それぞれの場合、前記スピンドルナットと相互に作用し合うスピンドルとして形成されている。各電動機３６，３６’内に設けられた同様に図示しない回転角センサにより、電動機３６，３６’によって行なわれる回転およびスピンドル機構の案内に基づいて、対応するプッシュロッド３８，３８’の正確な位置が決定されても良い。
【００３１】
ウェッジ１８および当接部２２は、ドライブ３４，３４’によって形成される作動力を増大させるための自動ブースト装置の一部である。このため、プッシュロッド３８，３８’の自由端は、プッシュロッド３８，３８’の並進移動に伴ってウェッジ１８が左右に移動できるように、ウェッジ１８の後部に配置された受け部４０内に装着されている（図３、図４および図６参照）。したがって、ブレーキ１０を作動させるため、その上に摩擦ライニング１６が固定されたウェッジ１８は、２つのプッシュロッド３８，３８’の並進移動により、ブレーキディスク１４の回転方向に移動されるようになっている（図７および図８参照）。この場合、ウェッジ１８は、その一方のウェッジ面２０または２０’によって当接部２２の対応する補完的なウェッジ面２１または２１’に対して支持されているとともに、左右に移動するだけでなく、ブレーキディスク１４の方にも移動するようになっている。第１の摩擦ライニング１６がブレーキディスク１４に接触すると直ぐに反力が生じ、この反力は、摩擦ライニング１６から、ウェッジ１８および当接部２２を介して、ブレーキキャリパ２６に伝えられることになる。ブレーキキャリパ２６は、ブレーキ１０のハウジング１２上に浮遊装着されており、第２の摩擦ライニング３０が同様にブレーキディスク１４に対して当て付くまで前記反力によって移動されるようになっている（フローティングキャリパ原理）。ウェッジ１８が作動方向に更に並進移動する度に、２つの摩擦ライニング１６，３０がブレーキディスク１４に対して更に強く当て付き、それにより、所望のブレーキ動作が得られることになる。ウェッジ１８を移動させて図４に示されるその当初の位置に戻すことにより、ブレーキが解放される。摩擦を減らすため、ウェッジ面２０，２０’及び／又は当接面２１，２１’には、例えば回転体（図示せず）が設けられても良い。図示のように、受け部４０は、ウェッジ１８がブレーキディスク１４に向かって移動でき且つブレーキディスク１４から離間できると同時にプッシュロッド３８，３８’がこのような移動を行なわないように構成されている。
【００３２】
図６に示されるように、プッシュロッド３８，３８’の自由端を形成するヘッド３９，３９’は、受け部４０の対応する面に対して作動方向で当接している。プッシュロッドヘッド３９，３９’の寸法は、作動方向から離れた各ヘッド３９，３９’の側で受け部４０内に所定のクリアランスｓが存在するように選択されている。ブレーキが加えられてパーキングブレーキ機能が果たされた後においては、このクリアランスｓにより、車両に作用し且つ車両を移動させようとする外力が、更なるブレーキ作用を自動的に引き起こし、それにより、車両の不意な移動を防止することができる。車両に作用する外力によって自動的に引き起こされる更なるブレーキが加えられている間、クリアランスｓが使い果たされることになる。すなわち、自動的な更なるブレーキ作用は、ヘッド３９，３９’と最初に接触していなかった受け部４０の面がヘッド３９，３９’に対して突き当たる点に至るまでしか起こり得ない。その後、クリアランスｓは、ヘッド３９，３９’のそれぞれの他方側へと移ることになる。プッシュロッドヘッド３９，３９’の実質的なゼロ力修正（ｚｅｒｏ−ｆｏｒｃｅ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）により、最初に存在していた状態に戻されても良い。すなわち、図６に示されるヘッド３９，３９’の元の側にクリアランスｓが移動されても良い。このようにしてクリアランスｓが元に戻されると、自動的な更なるブレーキ作用を妨げるものがもはや無くなる。
【００３３】
プッシュロッドヘッド３９，３９’の「ゼロ力」修正、更に一般的に言うと、電気アクチュエータは、ブレーキディスク１４に対して摩擦ライニングを当て付けるとともに、特定の最小ブレーキ作用力を得るためにパーキングブレーキ機能の開始時に行なわれる距離制御されたブレーキ作用の後に生じるものである。非常に小さい力を用いて前記修正が行なわれるため、プッシュロッドヘッド３９，３９’は、実際には、例えば車両が斜面上で駐車されているために当初存在するクリアランスｓが既に使い尽くされ、且つ最初に成された距離制御されたブレーキ作用の直後に車両に作用する斜め方向の出力によって自動的な更なるブレーキ作用が引き起こされた時にだけ移動されることになる。一方、当初のクリアランスｓが依然として存在している場合には、「ゼロ力」修正は、状態変化を何ら引き起こさず、所定時間が経過した後に終了される。
【００３４】
ブレーキ１０が摩擦ライニング１６の摩耗を補償できるように、参照符号４２で全体的に示された調整装置が設けられている（図２参照）。この装置は、４個のギヤホイール４８と噛み合うウォームシャフト４６を駆動させるモータ４４を備えている（図４、図５および図９参照）。ギヤホイール４８は、ブレーキキャリパ２６内に装着されており、各ギヤホイール４８は、当接部２２に強固に接続されたネジ付きボルト２４のうちの適当な１つと螺合する雌ネジを有している（図５参照）。したがって、ギヤホイール４８は、スピンドル機構のスピンドルナットとして動作し、一方、ネジ付きボルト２４はスピンドルロッドである。図示の実施形態においては、４つのネジ付きボルト２４が存在し、そのうちの２つのネジ付きボルト２４は、ギヤホイール４８の回転方向が異なるため、左ネジを有しており、他の２つのネジ付きボルト２４は右ネジを有している。したがって、調整装置４２は、モータ４４により、ブレーキキャリパ２６からの当接部２２の距離を大きくし、すなわち、当接部２２をブレーキディスク１４の方へ移動させることになる。このようにすると、ブレーキ１０の解放クリアランス、すなわち、ブレーキの解放状態でブレーキディスク１４と摩擦ライニング面との間に存在する距離を一定に維持することができる。図１０は、図４に基づく視点から見たこの状態を示しているが、摩擦ライニング１６，３０が大きく摩耗している。
【００３５】
通常、ブレーキ１０は、ブレーキ作動中に非常に大きな解放クリアランスが検出されると、解放クリアランスを小さくして設計仕様値に戻すために、クローズドループ制御回路がブレーキの解放状態で調整装置４２を駆動させるように形成されている。調整装置４２は、解放クリアランスの意図しない調整を防止するために、自動ロック式の構造を成していることが好ましい。
【００３６】
ここで説明した調整装置４２は、摩擦ライニングの摩耗を補償する１つの可能性である。ブレーキ１０の他の実施形態は、前記電動機４４の代わりに、超音波モータと、シーケンスプロセッサと、ステッピングモータまたは他のドライブとを有していても良い。また、調整装置４２のギヤは、異なる構造を成していても良く、例えばハーモニック駆動ギヤの形態を成していても良い。また、図示のようにネジ付きボルト２４は４個である必要はなく、ネジ付きボルト２４の数は、４個を超えても良く、あるいは、４個を下回っても良く、最終的には、当接部２２の前述した相対移動を達成するために、ネジ付きボルト以外の手段も考えられる。
【００３７】
以下、図１１を参照しながら、電気機械ブレーキ１０、特に自動ブースト装置の機能を詳細に説明する。既に述べたように、自動ブースト装置は、ブレーキディスク１４の各回転方向毎に、当接部２２の補完的な面２１及び／又は２１’に対して支持されるウェッジ面２０及び／又は２０’を有している。図示の実施形態において、各ウェッジ面２０，２０’は、ブレーキディスク１４に対して有効ウェッジ角αで配置されている。しかしながら、そうである必要は必ずしも無く、むしろ、一方の回転方向における有効ウェッジ角が他方の回転方向における有効ウェッジ角と異なっていても良い。図１１において、矢印は、ウェッジ１８に作用する力を示している。
【００３８】
これらの力は、
ＦA    ウェッジ１８に導入される導入力である。
ＦR    ブレーキ作動中に生じ且つ当接部２２によって支持される支持力である。この支持力は、導入力ＦAに対して反対方向の力ＦRxと、ブレーキディスクに対して垂直な押圧力ＦRyとに分けることができる。
ＦN    力ＦRyと反対方向でブレーキディスクに対して作用する垂直抗力である。
ＦF    ウェッジ及び／又は摩擦部材で生じる摩擦力である。
【００３９】
このような力の平衡において、以下の関係に従うブレーキディスク１４での摩擦力及び／又は摩擦トルクは、
【数１】
2005529289.tif 000003
傾斜角αと、外乱変数（ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ  ｖａｒｉａｂｌｅ）を表わす摩擦係数μと、導入力ＦAとによってのみ決まる。
【００４０】
ブレーキ作動中に、図１１に従ってウェッジ１８に作用する導入力ＦAは、２つのドライブ３４，３４’によって生成される。所与の摩擦係数μにおいて、導入力ＦAの自動ブーストの度合いは、傾斜角αのみによって決まる。つまり、平衡状態で、すなわち、摩擦係数μが傾斜角αの正接と等しくなる時に、ブレーキ１０−摩擦ライニング１６がブレーキディスク１４と接触する時−は、更なるブレーキ動作のためにこれ以上の導入力ＦAを必要としない。したがって、この平衡状態は、最適自動ブースト点と称されている。μがｔａｎ  αよりも小さい場合には、ブレーキ動作を維持するように導入力ＦAが与えられなければならない。一方、μがｔａｎ  αよりも大きい場合には、ブレーキがそれ単独で作動することになる。すなわち、導入力ＦAが与えられなくても、ブレーキがロックに至るまで制動力が徐々に増大される。このロック状態を回避しなければならない場合及び／又は所望の制動力を維持しなければならない場合には、負の導入力ＦA、すなわち、反対方向で作用する導入力ＦAがウェッジ１８に加えられなければならない。
【００４１】
導入力ＦAが小さくても良いように、摩擦係数μが少なくとも傾斜角αの正接とほぼ等しくなる範囲でブレーキ１０を作動させることが望ましい。この範囲の小さい動作力では、２つのドライブ３４，３４’が互いに反対に動作している。すなわち、２つのドライブ３４，３４’は、プッシュロッド３８，３８’を介して、互いに反対の力をウェッジ１８に導入している。これらの反対の力は、前記のケースでは、動作時にウェッジ１８が移動すべき方向に余分な力が生じるように大きさが設定されている。ドライバ３４，３４’によってウェッジ１８に導入される２つの力はいずれも、押圧力であっても良く、あるいは、張力であっても良く、要は、余分な力が所望の方向に生じさえすれば良い。
【００４２】
反対方向に作動する２つのドライバ３４，３４’により、ウェッジ１８の動作がバックラッシュから解放されることになる。このバックラッシュからの解放は、ブレーキ１０が最適自動ブースト範囲で動作する上において重要である。これは、この範囲では、ブレーキ作動中における摩擦係数μの変化に伴って、μがｔａｎ  αよりも小さい状態とμがｔａｎ  αよりも大きい状態との間で急速に変化する場合があるためである。すなわち、最適自動ブースト点を中心とする範囲では、プラスの導入力ＦAが必要とされる状態と、特定の所望の制動力を維持するためにマイナスの導入力ＦAが必要とされる状態との間で、急速な状態変化が生じる場合がある。アクチュエータがバックラッシュから解放されていなければ、導入力ＦAの符号の各変化で、アクチュエータ内に存在するクリアランスが移動してしまい、それにより、定められていない状態を招き、結果的に、ブレーキの制御可能性が悪化することになる。反対方向に正常に作動する２つのドライブ３４、３４のバックラッシュが無い動作は、この問題を効果的に回避することになる。
【００４３】
摩擦係数μの値が傾斜角αの正接と大きく異なる動作状態においては、所望の制動効果を得るために、より大きな導入力ＦAが必要とされる。そのような動作状態においては、２つのドライブ３４、３４’が協働している。すなわち、２つのドライブ３４，３４’は、一方のドライブがウェッジ１８を押圧し、且つ他方のドライブがウェッジ１８を引くという点で、同じ方向の力を形成している。そのような同じ方向でのドライブの動作を可能にするために、両方のドライブ３４、３４’は、可逆的な構造を成している。すなわち、これらのドライブの作動方向を逆にすることが可能となっている。ドライブ３４，３４’が同じ方向で動作していると、ブレーキ１０のアクチュエータは、もはやバックラッシュが無い状態で動作することができない。しかしながら、実際には、この状態は無視できる。なぜなら、導入力ＦAを増大する必要がある動作状態は稀にしか起こらず、しかも、そのような動作状態では、アクチュエータのクリアランスの過剰な移動が許容されるためである。
【００４４】
既に簡単に述べたように、摩擦係数μは、ブレーキの負荷に応じて比較的大きく変化する場合がある。しかしながら、ブレーキ作動中における摩擦係数のそれぞれの変化により、摩擦力ＦFが変化してしまい、その結果、主にブレーキディスク１４によって形成される被制動部品の減速度が変化することになる。これらの望ましくない摩擦係数の変化を是正するため、図示のディスクブレーキ１０には、摩擦力を連続的に測定できる図示しないセンサ装置が設けられている。それ自体周知のこのセンサ装置は、同様に図示しない電子制御ユニットに接続されている。この電子制御ユニットは、受けた信号を評価するとともに、特に、予め設定された摩擦力の設定値と実際の摩擦力の値との比較を行なっている。この信号の評価に基づいて、ドライブ３４，３４’が制御ユニットにより制御され、それによって、ウェッジ１８がブレーキディスク１４の回転方向又はこれと反対の方向に移動することにより、摩擦力の実際の値が減少または増大し、摩擦力の実際の値が摩擦力設定値と一致するようになる。
【００４５】
図示の実施形態において、ブレーキ１０の摩擦力の制御は、ウェッジ１８の位置制御によって達成されることになる。制御技術の点から見ると、これは有益である。なぜなら、ウェッジ位置と摩擦係数μとの間にはリニアな関係しかなく、例えば外部制御ループと内部制御ループとを備えるカスケード制御システムによって簡単で、迅速に、かつ確実に制御できるからである。外部制御ループにおいては、（所望の）ブレーキトルクが被制御変数であり、一方、ウェッジ位置が操作変数である。内部制御ループにおいては、ウェッジ位置が被制御変数であり、一方、操作変数は、ドライブ３４，３４’の電動機３６，３６’のモータ電流またはモータ電圧である。通常は、バックラッシュが無いウェッジ１８の動作のおかげで、電動機３６，３６’内に収容された前述の回転角センサにより、ウェッジ１８の位置を正確に測定することが可能である。
【００４６】
図示の実施形態において、傾斜角αは、ブレーキ１０の送り込み距離にわたって、更に正確には、ウェッジ１８の送り込み距離にわたって一定である。図示しない実施形態において、傾斜角αは、逓減的であり、すなわち、送り込み距離の増大に伴って減少している。
【００４７】
図１２は、前述した実施形態と比較して僅かに変更されたブレーキ１０の一実施形態を示している。プッシュロッドヘッド３９，３９’同士の間には、スプリング伸縮手段として、スプリング５０が配置されている。リニアアクチュエータの形態を成すドライブ３４，３４’によるブレーキ１０の作動時には、スプリング５０が圧縮され（図１３参照）、それにより、スプリング５０は、押圧力を与えることが可能である。
【００４８】
図１３に示されるように、ブレーキ１０を送り込むため、すなわち、摩擦ライニング１６をブレーキディスク１４の方へ移動させるために、ウェッジ１８を右に移動させなければならない場合には、両方のドライブ３４，３４’によってウェッジ１８を右に移動させれば良い。図１３に再現された状態において、張力がかけられたスプリング５０は、右側のドライブ３４’を押圧し、この右側のドライブ３４’を介してウェッジ１８を押圧している。これを行なうためには、左側のドライブ３４をパーキングブレーキ位置に拘束しておかなければならず、すなわち、左側のドライブ３４を並進移動しないようにロックしておかなければならず、また、右側のドライブ３４’は自動ロック式構造を成していなくても良い。左側のドライブ３４の拘束は、例えば、ドライブ３４のモータ３６のためのロック装置（ここには図示しない）によって行なわれても良く、あるいは、電動機３６と相互に作用するスピンドル機構の自動ロック式構造によって行なわれても良い。したがって、パーキングブレーキ位置で張力がかけられたスプリング５０は、ウェッジ１８を連続的に押圧し、これにより、不利な動作状態に起因して静止摩擦係数μが非常に低くなってブレーキ１０がもはや自動ロックしなくなった場合であっても、ブレーキ１０の所望の固定作用を確保できる。
【００４９】
その結果、ブレーキ１０を設計するためには、スプリング５０がブレーキディスク１４の一方の回転方向のみに関連して動作できるように、すなわち、各ブレーキ１０が一方向のみでのパーキングブレーキとして機能するように、例えば、前輪が前方に移動しないように固定され、後輪が後ろ向きに移動しないように固定されるようにすれば十分である。しかしながら、パーキングブレーキ位置にあるスプリング５０をブレーキディスク１４の両方の回転方向に関連して作用させることができるようにすることも容易である。
【００５０】
図１４は、更に若干の変更を加えたブレーキ１０の一実施形態であって、２つのプッシュロッドヘッド３９，３９’間ではなく、プッシュロッドヘッド３９とウェッジ１８に直接に接続される部分との間にスプリング５０が配置された実施形態を示している。このような実施形態においては、右側のドライブ３４’も自動ロック式構造を成していても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】ディスクブレーキの形態を成す本発明に係る電気機械ブレーキの側面図である。
【図２】斜め下から見た本発明に係るブレーキの斜視図である。
【図３】図２における調整装置および当接部が無い斜視図である。
【図４】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図５】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図６】図４のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図７】前進中における本発明に係るブレーキの作動状態を示す図４に準じた断面図である。
【図８】図７の断面図であるが、ここでは、後進中におけるブレーキの作動状態を示す断面図である。
【図９】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図１０】摩擦ライニングが広範囲にわたって摩耗した図４の断面図である。
【図１１】本発明に係るブレーキの基本的な機能を示す概略図である。
【図１２】ディスクブレーキの形態を成す本発明に係る電気機械ブレーキの改良された実施形態であり、ブレーキの解放状態が示された断面図である。
【図１３】図１２におけるブレーキの作動状態の断面図である。
【図１４】図１２および図１３と比較される改良された実施形態の断面図である。
【図１】
2005529289.tif 000004
【図２】
2005529289.tif 000005
【図３】
2005529289.tif 000006
【図４】
2005529289.tif 000007
【図５】
2005529289.tif 000008
【図６】
2005529289.tif 000009
【図７】
2005529289.tif 000010
【図８】
2005529289.tif 000011
【図９】
2005529289.tif 000012
【図１０】
2005529289.tif 000013
【図１１】
2005529289.tif 000014
【図１２】
2005529289.tif 000015
【図１３】
2005529289.tif 000016
【図１４】
2005529289.tif 000017
【国際調査報告】
2005529289.tif 000018
2005529289.tif 000019
2005529289.tif 000020
2005529289.tif 000021
2005529289.tif 000022
2005529289.tif 000023