(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
段階的制御調整機構（１）であって、車両（３）と一体化した摩擦要素（２）を備えている種類のブレーキに適用でき、前記摩擦要素が、車輪と一体化した摩擦トラック（４）に作用し、前記摩擦要素（２）が、主要油圧回路（５）によって作動する、段階的制御調整機構において、前記摩擦要素（２）は、前記主要油圧回路（５）によって作動する第１区画（２ａ）、および少なくとも１つの第２の油圧回路（６）によって作動する第２区画（２ｂ）を備え、前記摩擦要素（２）は、前記摩擦トラック（４）の回転方向に部分的に移動可能な固定手段（７）を介して前記車両に取り付けられ、前記部分的に移動可能な固定手段（７）は、少なくとも１つの油圧アクチュエータ（８）に連結し、前記油圧アクチュエータは、前記摩擦要素（２）の移動に応じて前記第２区画（２ｂ）の制動圧力を調節するために前記第２の油圧回路（６）の圧力を調節しており、
前記部分的に移動可能な固定手段（７）は、レール（７ａ）を備え、脱線防止材（７ｃ）を備えたランナー（７ｂ）が前記レールを走ることを特徴とする、段階的制御調整機構（１）。
【請求項２】
前記部分的に移動可能な固定手段（７）は、さらに、少なくとも１つの運動ダンパ（９）に連結していることを特徴とする、請求項１に記載の段階的制御調整機構（１）。
【請求項３】
前記運動ダンパ（９）は、圧力調節要素（１２）を有する第３の油圧回路（１１）に接続している少なくとも１つのプランジャ（１０）を備えていることを特徴とする、請求項２に記載の段階的制御調整機構（１）。
【請求項４】
１つ１つの前記車輪に対応している前記第３の油圧回路（１１）の前記圧力調節要素（１２）は、制動力分配器（１４）を介して接続されていることを特徴とする、請求項３に記載の段階的制御調整機構（１）。
【請求項５】
前記制動力分配器（１４）は、前記車両（３）の油圧動作を自動でブロックする差動装置に連結されていることを特徴とする、請求項４に記載の段階的制御調整機構（１）。
【請求項６】
前記部分的に移動可能な固定手段（７）は、さらに、少なくとも１つの回復要素（１５）に連結していることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一項に記載の段階的制御調整機構（１）。
【請求項７】
前記回復要素（１５）および前記運動ダンパ（９）は、同軸に取り付けられていることを特徴とする、請求項６に記載の段階的制御調整機構（１）。
【請求項８】
前記第１区画（２ａ）は第１の支持体（２０ａ）に取り付けられ、前記第２区画（２ｂ）は第２の支持体（２０ｂ）に取り付けられ、前記第２の支持体（２０ｂ）は、各車輪で前記第１の支持体（２０ａ）の方へ移動可能なように取り付けられており、ブレーキをかけたときにその制動が強すぎると、前記第２区画（２ｂ）が開くことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の段階的制御調整機構（１）。
【請求項９】
前記第２の支持体（２０ｂ）は、該当する前記油圧アクチュエータ（８）によって作動するピストン（１７）および復帰ばね（１８）を介して前記第１の支持体（２０ａ）に取り付けられていることを特徴とする、請求項８に記載の段階的制御調整機構（１）。
【請求項１０】
前記第２の支持体（２０ｂ）は、複動ピストン（１７ａ）を介して前記第１の支持体（２０ａ）に取り付けられ、各車輪は２つの油圧アクチュエータ（８）を備え、前記油圧アクチュエータの１つは前記複動ピストン（１７ａ）の一方向に働き、もう１つはその逆方向に働くことを特徴とする、請求項８に記載の段階的制御調整機構（１）。
【請求項１１】
休止位置にある前記第２区画（２ｂ）は、前記第１区画（２ａ）に対してわずかに前に出ていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の段階的制御調整機構（１）。
【請求項１２】
各車輪の前記第３の油圧回路（１１）に挿入されたいくつかのバルブ（２１）に連結しているいくつかの温度センサ（１９）をさらに備え、温度に応じて該当する前記車輪の制動圧力を調節することを特徴とする、請求項３〜５のいずれか一項に記載の段階的制御調整機構（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキに適用できる段階的制動調整機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、一般にＡＢＳとして知られている車両用のアンチロックブレーキ装置が知られている。この装置は、車両と一体化した摩擦要素を含む種類のブレーキに作用し、摩擦要素は通常、クランプを介して列車に取り付けられているか車両の該当ブッシュに取り付けられているブレーキシューである。この摩擦要素は、車輪―通常はブレーキディスク―と一体化した摩擦トラックに作用する。摩擦要素は、運転中にブレーキペダルによって制御される主要油圧回路を介して作動し、摩擦要素によって生じた制動圧力がペダルに対して過度の力を必要とすることなく効果的な制動を実現できるように、ペダルにかかる圧力を増幅する増強装置または補助装置を併用することが非常によくある。
【０００３】
このように補助した制動の作用は、強力になりすぎることがあるため、特に路面のグリップがあまりない場合、または限界までブレーキをかけた場合に、１つ以上の車輪にロックを引き起こすことがある。このような状況では安全性が低下する。なぜなら、路面が乾燥していてグリップが最適である場合や、その他の状況として例えば雪が降ったばかりで制動時に車輪の前に雪が蓄積する可能性がある場合を除いて、スリップすると車が停止するまでの距離が長くなって衝突の危険性が増すからであり、何より重要なこととして、方向性が失われているために（制動の役割を主に担っている）前輪のグリップ喪失が起こるか、後輪のグリップ喪失により車両後部の位置がずれるか、あるいはこの両方の作用が同時に起こることによって、車両の安定性が失われるからである。
【０００４】
この問題を確実に解決するために、アンチロックブレーキシステムが考案された。同システムの機能は、現時点では電子的手段によってのみ調節され、車輪に設置されたいくつかのセンサ（実際には１車輪あたり１つのセンサだが、このシステムの最初のバージョンでは後輪軸のみにいくつかのセンサが設置されていた）が、車輪の回転速度を連続的に（毎秒数回）測定し、その測定値を制御ユニットに送信する。制御ユニットは、いずれかの測定値が効果的な制動の限界値である所定値を超えている減速を検知すると、各車輪で該当する主要油圧回路の電子バルブに作用し、その結果、この電子バルブが開いて制動圧力を解放し、それによって車輪は新たにグリップを回復するようになる。センサが読み取る場合と同じように、バルブの作動は毎秒数回行われ、これは連打音の形態でブレーキペダルに示される。
【０００５】
このような電子調節によるシステムには様々な欠点があり、そのうち以下を引用できる。
【０００６】
使用されているセンサは、劣化要素を避けるため容量性であるが、動作の変動ならびに温度変化およびヒステリシスによる損傷が見られ、これがシステムの正常動作に影響を及ぼす可能性がある。
【０００７】
使用されている電子素子は、電気的故障を受けやすいが、電気絶縁性のタイヤを介して地面を押して移動する車両のように、静電気が高い環境ではなおさらである。
【０００８】
つまりこのシステムは非常に厄介であり、それは運転者が明確に感知できるが運転者自身に作用する可能性はないものである。
【０００９】
これは電子的な補助手段であるため、カーレース（ＦＯＲＭＵＬＡ１（登録商標））など競技での使用は認められていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の機構は、故障しやすい電子制御装置、温度変化およびヒステリシスに敏感なセンサを一般的な形式で省略している段階的制動調整を実施できる構成になっており、電子的な補助を用いない場合に市場競争で本機構を使用することが現実的になる。さらに、本機構の動作から生じた予期せぬ利点として、制動の滑らかさが良好になり、ブレーキの通気および冷却が良好になっていることが発見されている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の段階的制動調整機構は、車両と一体化した摩擦要素を備えている種類のブレーキであって、摩擦要素が車輪と一体化した摩擦トラックに作用し、この摩擦要素が、主要油圧回路によって作動する、ブレーキに適用される。車輪と一体化した摩擦トラックとは、本明細書では、例えばブッシュに取り付けられたブレーキディスクなどが一体化して回転するということであり、ブッシュには該当車輪も取り付けられている。
【００１２】
この基本構成では、本発明によれば、摩擦要素は、主要油圧回路によって作動する第１区画、および少なくとも１つの第２の油圧回路によって作動する第２区画を備えるように構想されている。
【００１３】
これらの摩擦要素は、摩擦トラックの回転方向に部分的に移動可能な固定手段を介して車両に取り付けられ、固定手段は、これらの摩擦要素の移動に応じて第２の油圧回路の圧力を調節する少なくとも１つの油圧アクチュエータに連結していて、それによってブレーキペダルを踏むと、摩擦要素は摩擦トラックに接近し、この接触によって摩擦要素を摩擦トラックおよびそれに伴い固定手段の回転方向または運動方向に引っ張る動きが生じる。
【００１４】
固定手段は、部分的に移動可能であり、つまりその部分的な移動は限定されている。なぜなら、さもないと効果的な制動が起こらず、摩擦トラックの方向および回転は、この移動中に摩擦トラックに作用し続けるためにそのままであり続けるからである。―かけられた制動の摩擦に応じて―可変的な固定手段の移動は、油圧アクチュエータに影響し、油圧アクチュエータは、ブロック状態またはそれに近い状態に匹敵する過度の移動が起きた場合に第２の油圧回路の圧力を調節するために風袋を差し引かれており、摩擦要素の第２区画によって制動トラックにかけられた制動圧力を下げる。固定手段の移動は制動の強度に比例しているため、この調節は自動であり、油圧アクチュエータが第２の油圧回路に対して行う調節も比例し、制動の効果的な調節を達成する。さらに、第２区画どうしが部分的に分離していることと摩擦が低下することが合わさって、ブレーキを良好に通気させる。
【００１５】
本明細書で、摩擦トラックの方向に部分的に移動可能な固定手段を介して摩擦要素が車両に取り付けられていると記載している場合、それは摩擦要素の全部またはその一部を指していることがあり、残りは部分的に移動可能な手段を用いずに固定されている可能性がある。すなわち、例えば摩擦要素がクランプに取り付けられたブレーキシューであり、制動トラックがブレーキディスクの表側であるいくつかのディスクブレーキでは、少なくとも２つのクランプをその該当ブレーキシューと一緒に実装してもよく、その場合は、クランプのうちの一方のみが部分的に移動可能な固定手段を介して取り付けられ、油圧アクチュエータに連結される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の機構を組み入れた車両の図である。
【図２】本発明の機構による車輪のブレーキの一般的な要素を示す詳細図である。
【図３】第１区画および第２区画が見えている摩擦要素の詳細図であり、第２区画が第２の支持体に取り付けられ、第１区画が第１の支持体に取り付けられ、第２の支持体が、油圧アクチュエータおよび復帰ばねによって作動するピストンを介して第１の支持体に取り付けられている実施変形例の図である。
【図４】図３に示した図とほぼ同じ図であり、第２の支持体が複動ピストンを介して第１の支持体に取り付けられている実施変形例の図である。
【図５】部分的に移動可能な固定要素の詳細図であり、ブッシュに取り付けられたブレーキディスクの正面図である。
【図６】ブレーキシューの形態である本発明の機構の摩擦要素の部分詳細図であり、第１区画および第２区画が見えている図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の段階的制御調整機構（１）は、車両（３）と一体化した摩擦要素（２）を備えているブレーキであって、摩擦要素が車輪と一体化した摩擦トラック（４）に作用し、摩擦要素（２）―例えば図に見られるようなブレーキのクランプとその該当ブレーキシューであり、図では摩擦トラック（４）はブレーキディスクの表側になっている―は、主要油圧回路（５）とこの回路の該当シリンダ（５０）（図３および図４を参照）を介して作動する、ブレーキに適用される。
【００１８】
本発明によれば、摩擦要素（２）は、主要油圧回路（５）によって作動する第１区画（２ａ）、および少なくとも１つの第２の油圧回路（６）によって作動する第２区画（２ｂ）を含んでいるが、この摩擦要素（２）は、摩擦トラック（４）の回転方向に部分的に移動可能な固定手段（７）（図５にあるこの手段を参照）を介して車両に取り付けられている。
【００１９】
部分的に移動可能な固定手段（７）は、少なくとも１つの油圧アクチュエータ（８）（図２を参照）に連結しており、この油圧アクチュエータは、摩擦要素（２）の移動に応じて第２区画（２ｂ）の制動圧力を調節するために第２の油圧回路（６）の圧力を調節している。この部分的に移動可能な固定手段（７）は、図５に見られるように、例えばレール（７ａ）を備え、脱線防止材（７ｃ）を備えたランナー（７ｂ）がこのレールを走る。
【００２０】
また、部分的に移動可能な固定手段（７）は、少なくとも１つの運動ダンパ（９）に連結し（再度図２を参照）、この運動ダンパは、本発明のこの例では、圧力調節要素（１２）を有する第３の油圧回路（１１）に接続している少なくとも１つのプランジャ（１０）を備えているため、ブレーキの力または摩擦に応じてこの圧力調節要素（１２）に作用して固定手段（７）の移動を調節でき、例えば乾燥状態および湿潤状態を調整する。さらに、１つ１つの車輪（６０）に対応している第３の油圧回路（１１）のこれらの圧力調節要素（１２）は、別々の車輪（６０）で機構（１）の作動を調整できるように、図１および図２に見られるように制動力分配器（１４）を介して接続されるよう構想されている。同じように、制動力分配器（１４）は、本機構が駆動輪にかかる牽引力と相互作用できるように、油圧動作を自動でブロックする図示していない差動装置に連結されていてもよい。
【００２１】
また、本発明は、部分的に移動可能な固定手段（７）が、ブレーキのペダル（６１）にかかる作用を停止したときに休止位置に回復するように、少なくとも１つの回復要素（１５）に連結しているように構想されている。この回復要素（１５）および運動ダンパ（９）は、好ましくは図２に見られるような形態で同軸に取り付けられている。
【００２２】
第１区画（２ａ）は第１の支持体（２０ａ）（図３および図４を参照）に取り付けられ、第２区画（２ｂ）は第２の支持体（２０ｂ）に取り付けられ、第２の支持体（２０ｂ）は、―各車輪で―第１の支持体（２０ａ）の方へ移動可能なように取り付けられている。例えば、図３に見られる実施変形例では、第２の支持体（２０ｂ）は、ピストン（１７）を介して第１の支持体（２０ａ）に取り付けられ、ピストンは、該当する油圧アクチュエータ（８）―同じ車輪のもの―によって、同じく該当する第２の油圧回路（６）および復帰ばね（１８）を介して作動する。さらに、この場合、各車輪の油圧アクチュエータ（８）は、圧縮状態で動作している、すなわち車輪の回転方向に対して進んで動作している状態だが、図示していない変形例では、伸張状態で（車輪の回転方向に対して遅れて）動作して摩擦要素（２）に固定させることも可能である。この図３では、さらに、ピストン（１７）は、第２区画（２ｂ）の開口に作用している―制動圧力が低下している―状態であり、復帰ばね（１８）は閉鎖後に作用する。したがって、ブレーキをかけたときにその制動が強すぎると、第２区画（２ｂ）が開いて制動圧力が低下し、影響を受けた車輪（６０）はグリップを回復する。同じように、この機能は逆の構成であってもよく、これは図示していない。
【００２３】
図４では別の構成が構想されており、この構想では、第２の支持体（２０ｂ）は、複動ピストン（１７ａ）を介して第１の支持体（２０ａ）に取り付けられ、各車輪には２つの油圧アクチュエータ（８）が備わり、そのうちの１つは複動ピストン（１７ａ）の一方向に働き、もう１つはその逆方向に働いて、第２区画（２ｂ）が開くと制動を過度に強化させ、この逆も同様である。第２の油圧アクチュエータ（８）は、図２に破線で示されている。
【００２４】
いずれの場合でも、本発明の追加性能として、休止位置にある第２区画（２ｂ）は、図３および図４に見られるように第１区画（２ａ）に対してわずかに前に出ていて、最初よりも段階的な制動を実現するように構想されている。同じように、制動開始時の部分的に移動可能な固定手段（７）の移動は、いずれの場合でもその制動開始時の段階度合いの点で協働する。
【００２５】
最後に、本発明では、図２で摩擦要素のクランプに使用したいくつかの温度センサ（１９）の追加構成を構想しているが、温度センサを区画（２ａ、２ｂ）および／または第１または第２の油圧流体回路で使用してもよく、また温度センサは、各車輪（６０）の第３の油圧回路（１１）に挿入されたいくつかのバルブ（２１）に連結されて、温度に応じて該当車輪の制動圧力を調節する。この連結は、例えば図示していない制御用の電子機器を介して行うことができる。
【００２６】
本発明の性質および実際に実施する方法を十分に説明したが、添付の図面に示した前述の構成は、基本原理を変更しないかぎり細部を修正する余地があることに注意されたい。
【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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