(57)【要約】  本発明は、ブレーキアセンブリであって、車両のホイールに回転係合しているブレーキディスクと、ダイナミック制動動作およびパーキングブレーキ動作において前記ブレーキディスクに摩擦係合するブレーキパッドと、ダイナミック制動動作においてブレーキパッドとブレーキディスクとを摩擦係合の状態にするように適合させられたダイナミックアクチュエータと、パーキングブレーキ動作においてブレーキディスクとブレーキパッドとの摩擦係合を維持するように、ダイナミックアクチュエータに関連付けられたパーキングブレーキアクチュエータとを備えるブレーキアセンブリに関する。
2022500609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキアセンブリ（１）であって、
車両のホイールに回転係合しているブレーキディスク（１１）と、
ダイナミック制動動作およびパーキングブレーキ動作において前記ブレーキディスク（１１）に摩擦係合するブレーキパッド（１３）と、
前記ダイナミック制動動作において前記ブレーキパッド（１３）と前記ブレーキディスク（１１）とを前記摩擦係合の状態にするように適合させられたダイナミックアクチュエータ（２９）と、
前記パーキングブレーキ動作において前記ブレーキディスク（１１）と前記ブレーキパッド（１３）との前記摩擦係合を維持するように、前記ダイナミックアクチュエータ（２９）に関連付けられたパーキングブレーキアクチュエータ（３１）と
を備えるブレーキアセンブリ（１）。
【請求項２】
前記ダイナミックアクチュエータ（２９）は、前進方向（Ｆ）に駆動されて前記ブレーキパッド（１３）と前記ブレーキディスク（１１）とを前記摩擦係合の状態にし、かつ後退方向（Ｒ）に駆動されて前記ブレーキパッド（１３）と前記ブレーキディスク（１１）との係合を解除する出力軸（１５）を備え、前記出力軸（１５）を駆動するための力伝達方向（ＴＦ）を規定しており、前記パーキングブレーキアクチュエータ（３１）、特に前記パーキングブレーキアクチュエータ（３１）の作動力方向（ＴＡ）は、前記力伝達方向（ＴＦ）に対して同軸に配置されている、請求項１記載のブレーキアセンブリ（１）。
【請求項３】
前記パーキングブレーキアクチュエータ（３１）は、前記ブレーキディスク（１１）と前記ブレーキパッド（１３）との前記摩擦係合の状態を維持するために、前記前進方向（Ｆ）、好ましくは前記作動力方向（ＴＡ）に駆動されて前記ダイナミックアクチュエータ（２９）と前記パーキングブレーキアクチュエータ（３１）との間の力伝達係合を実現し、かつ前記ブレーキディスク（１１）と前記ブレーキパッド（１３）との前記摩擦係合を解放するために、前記後退方向（Ｒ）に駆動されて前記ダイナミックアクチュエータ（２９）と前記パーキングブレーキアクチュエータ（３１）との間の前記力伝達係合を解放する力伝達部材（５７）を備える、請求項１または２記載のブレーキアセンブリ（１）。
【請求項４】
前記ダイナミックアクチュエータ（２９）と前記パーキングブレーキアクチュエータ（３１）との間の前記力伝達係合は、特に前記力伝達部材（５７）による形状嵌合および／または力嵌合によって実現されている、請求項３記載のブレーキアセンブリ（１）。
【請求項５】
前記パーキングブレーキアクチュエータ（３１）は、前記ダイナミックアクチュエータ（２９）に形状嵌合式および／または力嵌合式に係合する連結部材（４３）を備え、前記力伝達部材（５７）は、前記連結部材（４３）に形状嵌合式および／または力嵌合式に係合するように構成されている、請求項３または４記載のブレーキアセンブリ（１）。
【請求項６】
前記連結部材（４３）は、前記出力軸（１５）に連結され、それにより、前記力伝達部材（５７）の係合に際して、前記出力軸（１５）から前記力伝達部材（５７）への力線が、前記前進方向（Ｆ）および前記後退方向（Ｒ）から前記前進方向（Ｆ）および前記後退方向（Ｒ）に対して垂直な半径方向に転換されるようになっている、請求項５記載のブレーキアセンブリ（１）。
【請求項７】
前記連結部材（４３）は、前記出力軸（１５）の前記前進方向および前記後退方向の駆動力を発生させる、前記ダイナミックアクチュエータ（２９）の回転駆動部材に連結され、それにより、前記力伝達部材（５７）の係合に際して、前記回転駆動部材から前記力伝達部材（５７）への力線が、前記回転駆動部材の回転方向から前記前進方向（Ｆ）および前記後退方向（Ｒ）に転換されるようになっている、請求項５記載のブレーキアセンブリ（１）。
【請求項８】
前記連結部材（４３）と前記力伝達部材（５７）との間の前記係合は、インターロック構造、好ましくは凸部−凹部構造によって実現されており、特に前記連結部材（４３）および前記力伝達部材（５７）はそれぞれ、少なくとも１つの凸部および／または少なくとも１つの凹部を備え、前記連結部材（４３）および前記力伝達部材（５７）の前記少なくとも１つの凹部および／または凸部は、前記連結部材（４３）と前記力伝達部材（５７）との間の力線を実現するために、形状に関して互いに適合させられており、特に前記少なくとも１つの凹部および／または凸部は、前記前進方向（Ｆ）および前記後退方向（Ｒ）で、または前記前進方向（Ｆ）および前記後退方向（Ｒ）に対して垂直な半径方向で、好ましくは線形に軸方向に向けられている、請求項５から７までのいずれか１項記載のブレーキアセンブリ（１）。
【請求項９】
前記パーキングブレーキアクチュエータ（３１）は双安定であり、特に前記パーキングブレーキアクチュエータ（３１）は、エネルギー供給なしで能動的なパーキングブレーキ位置および受動的な休止位置に留まる、請求項１から８までのいずれか１項記載のブレーキアセンブリ（１）。
【請求項１０】
ばね部材（５９）が、前記パーキングブレーキアクチュエータ（３１）を前記能動的な位置または前記受動的な位置の一方に維持し、磁石ユニット（６１）、好ましくは永久磁石ユニットが、前記パーキングブレーキアクチュエータ（３１）を前記能動的な位置または前記受動的な位置の他方に維持する、請求項９記載のブレーキアセンブリ（１）。
【請求項１１】
前記力伝達部材（５７）には、前記連結部材（４３）との前記力伝達係合または前記パーキングブレーキアクチュエータ（３１）の前記能動的な位置へと前記ばね部材（５９）によって予荷重が加えられており、前記力伝達部材（５７）は、前記磁石ユニット（６１）によって前記受動的な位置に引っ張られ、前記能動的な位置では、前記ばね部材（５９）が発生させる前記ばね力が、前記磁石ユニット（６１）が発生させる前記磁力よりも大きく、前記受動的な位置では、前記磁石ユニット（６１）が発生させる前記磁力が、前記ばね部材（５９）が発生させる前記ばね力よりも大きく、その逆も然りである、請求項１０記載のブレーキアセンブリ（１）。
【請求項１２】
前記パーキングブレーキアクチュエータ（３１）は、電磁石によって作動させられ、特に前記力伝達部材（５７）の移動の方向および／または量が、好ましくは前記電磁石のコイル（１４）に流れる電流によって生じる磁界によって制御される、請求項１から１１までのいずれか１項記載のブレーキアセンブリ（１）。
【請求項１３】
前記ダイナミックアクチュエータ（２９）は、空気圧式アクチュエータ、電気機械式アクチュエータまたは液圧式アクチュエータである、請求項１から１２までのいずれか１項記載のブレーキアセンブリ（１）。
【請求項１４】
ブレーキディスク（１１）と、ダイナミック制動動作およびパーキングブレーキ動作において前記ブレーキディスク（１１）に摩擦係合するブレーキパッド（１３）と、ダイナミックアクチュエータ（２９）とを備えるブレーキアセンブリ（１）を制御するための方法であって、
前記パーキングブレーキ動作において、前記ダイナミックアクチュエータ（２９）によって前記ブレーキパッド（１３）を前記ブレーキディスク（１１）と摩擦係合の状態にし、
前記ブレーキディスク（１１）と前記ブレーキパッド（１３）との前記摩擦係合を維持する
方法。
【請求項１５】
請求項１から１３までのいずれか１項記載のブレーキアセンブリ（１）を実現するように構成された、請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキアセンブリに関する。さらに、本発明は、ブレーキアセンブリを制御するための方法、特にブレーキアセンブリによってパーキングブレーキ動作を行うための方法を提供する。
【０００２】
一般的なブレーキアセンブリは通常、２つの機能、すなわち、車両を減速させるためのダイナミックまたは常用制動機能と、車両の静止状態を保つための、また多くの場合に緊急停止も行うための、パーキングブレーキ機能とを提供する。通常、ダイナミック制動機能とパーキングブレーキ機能とをそれぞれに実現するために、別個のアクチュエータが設けられる。ダイナミック制動アクチュエータとパーキングブレーキアクチュエータとは、互いに独立して作動させられる。
【０００３】
国際公開第２００７／０８２６５８号は、ダイナミック制動動作のための電気機械式アクチュエータを有する自己倍力式ディスクブレーキを教示している。アクチュエータによって作動させられる遊星歯車装置が、ダイナミック制動動作においてブレーキパッドおよびブレーキディスクに制動力を加える。パーキングブレーキ動作では、ブレーキパッドをブレーキディスクに押し付けるために歯車の回転運動がねじ山付きスピンドルの並進運動に変換されるように、遊星歯車装置が歯車を介して平行な２つのねじ山付きスピンドルを駆動する。しかし、このようなブレーキアセンブリには、コストが高く、構造が複雑になるという欠点がある。
【０００４】
本発明の目的は、先行技術の欠点を克服することであり、特にコスト効率が高く、製造が容易な最適化されたブレーキアセンブリを提供することである。
【０００５】
この目的は、独立請求項１および１４の主題によって解決される。
【０００６】
本発明のある態様によれば、ブレーキアセンブリは、車両のホイールに回転係合しているブレーキディスクを備える。したがって、ブレーキディスクは、車の走行中に車両のホイールの回転によって回転運動する。さらに、ブレーキパッドは、好ましくは、ダイナミック制動動作または常用制動動作を行うために、アクチュエータの力がブレーキパッドに加えられると、ブレーキディスクに摩擦係合する。また、ブレーキアセンブリは、ブレーキパッドとブレーキディスクとを、ブレーキアセンブリの制動位置を規定する摩擦係合の状態にするために、前進方向に駆動される出力軸を有するアクチュエータを備える。アクチュエータは、例えば、電気モータと、伝達部材であって、電気モータの、好ましくは電気モータのロータの回転運動が、伝達部材によって出力軸の軸方向の並進運動に変換されるように、出力軸に連結された伝達部材とを備えてもよい。また、出力軸は、ブレーキパッドとブレーキディスクとの係合を解除し、ブレーキパッドを休止位置に移動させるために、前進方向とは反対の後退方向に駆動されてもよい。休止位置は、アクチュエータの力または制動力が加えられない位置および／または制動動作、好ましくはダイナミック制動動作の後にブレーキパッドが移動する位置として規定されてもよい。ブレーキパッドの移動方向は、出力軸の移動方向と必ずしも同軸上に定められないが、出力軸の前進方向運動が、好ましくは、ブレーキディスクとの摩擦係合へのブレーキパッドの前進方向運動につながり、出力軸の後退方向運動が、好ましくは、ブレーキディスクとの摩擦接触の係合を解除するためのブレーキディスクの後退方向運動につながる。
【０００７】
本発明によるブレーキアセンブリは、パーキングブレーキ動作においてブレーキディスクとブレーキパッドとの摩擦係合を維持するように、ダイナミックアクチュエータに関連付けられたパーキングブレーキアクチュエータも備える。これにより、車両のホイールに供給される制動力が維持される。本発明の利点は、コスト効率が高く、製造が容易なブレーキアセンブリを提供することである。ブレーキディスクとブレーキパッドとの間の摩擦係合を維持するためにダイナミックアクチュエータを使用するという本発明によるコンセプトのため、パーキングブレーキ動作を実現するために追加の力伝達部品が必要とされない。
【０００８】
本発明の例示的な実施形態では、ダイナミックアクチュエータは、前進方向に駆動されてブレーキパッドとブレーキディスクとを摩擦係合の状態にする出力軸を備える。出力軸は、後退方向にも駆動されてブレーキパッドとブレーキディスクとの係合を解除し得る。結論として、ダイナミックアクチュエータは、制動力を加えるために出力軸を前進方向に駆動するように、また車両の走行中に制動力を解放するためにダイナミックアクチュエータが出力軸を後退方向に駆動するように、ブレーキアセンブリの作動を引き起こす、かつ／または制御する。ダイナミックアクチュエータは、出力軸を駆動するための力伝達方向を規定してもよい。力伝達方向は、必ずしも前進方向および後退方向と同じである、好ましくは平行および／または同軸である必要はない。力伝達方向は、出力軸を前進方向および後退方向に駆動するためにダイナミックアクチュエータが発生させる作動力方向として規定されてもよい。例えば、ダイナミックアクチュエータは、ダイナミックアクチュエータの駆動部材の回転および／または並進運動を出力軸の並進運動に変換し得る伝達ユニットを備えてもよく、力伝達方向は、伝達ユニット、好ましくは駆動部材によって規定される。更なる発展によれば、パーキングブレーキアクチュエータは、ダイナミックアクチュエータ、好ましくはダイナミックアクチュエータ力伝達方向に対して同軸に配置されている。特にパーキングブレーキアクチュエータの作動力方向は、力伝達方向に対して同軸に配置されている。このことは、ダイナミックアクチュエータに加えられるパーキングブレーキ動作においてブレーキディスクとブレーキパッドとの摩擦係合を維持するように構成されたパーキングブレーキの作動力方向が、力伝達方向に対して同軸であることを意味する。したがって、パーキングブレーキアクチュエータとダイナミックアクチュエータとの間で線形の力線が実現される。さらに、ダイナミックアクチュエータとパーキングブレーキアクチュエータとの間の力線の方向を転換するための追加の伝達手段が必要とされない。
【０００９】
本発明の更なる例示的な実施形態では、パーキングブレーキ動作におけるダイナミックアクチュエータとパーキングブレーキアクチュエータとの間の力伝達係合は、形状嵌合および／または力嵌合によって実現される。好ましくは、ねじ止め等の別個の取付け手段が設けられない。すなわち、ダイナミックアクチュエータとパーキングブレーキアクチュエータとの間の力伝達係合は、ダイナミックアクチュエータおよびパーキングブレーキアクチュエータのような可動部品の間で力を伝達するために、２つの可動部品を解放可能に取り付けるための機械的な連結の原理に従って機能する。本発明の更なる発展では、ダイナミックアクチュエータとパーキングブレーキアクチュエータとの間の力伝達係合は、形状嵌合および／または力嵌合を伴うようにダイナミックアクチュエータおよびパーキングブレーキアクチュエータに関連付けられた力伝達部材によって実現される。
【００１０】
本発明の例示的な実施形態では、パーキングブレーキアクチュエータは、ダイナミックアクチュエータに形状嵌合式および／または力嵌合式に係合する連結部材を備える。好ましくは、連結部材は、ダイナミックアクチュエータに連続的に連結される。さらに、連結部材は、好ましくは、ダイナミックアクチュエータの対応する部品によって連結部材が移動させられるように、ダイナミックアクチュエータのアクチュエータ力を発生させるまたは伝達する部品に固定的に取り付けられてもよい。ダイナミックアクチュエータとパーキングブレーキアクチュエータとの間の力伝達係合を実現するために、力伝達部材は、連結部材に形状嵌合式および／または力嵌合式に係合するように構成される。力伝達部材と連結部材との係合状態では、連結部材は、更なる移動、好ましくは回転または並進移動を防止し、それにより、ブレーキディスクに対するブレーキパッドの位置を固定するように出力軸の更なる移動が防止される。それゆえ、例えば、パーキングブレーキ位置および休止位置が維持され得る。
【００１１】
本発明の更なる発展では、連結部材は、出力軸に連結され、それにより、力伝達部材の係合に際して出力軸から力伝達部材への力線が、前進方向および後退方向から前進方向および後退方向に対して垂直な半径方向に転換されるようになっている。連結部材は、アクチュエータが出力軸を前進方向および後退方向に駆動するときに、出力軸によって連結部材を対応する前進方向および後退方向に軸方向変位させるような、相対的な回転運動および相対的な軸方向運動を防止する機械的なキー要素の意味で、出力軸に連結されてもよい。好ましくは、力伝達部材は、連結部材と力伝達部材との間の力伝達係合において出力軸または連結部材の前進方向および後退方向の軸方向運動を防止するように配置および／または設計される。
【００１２】
本発明の別の例示的な実施形態では、連結部材は、出力軸の前進方向および後退方向の駆動力を発生させる、ダイナミックアクチュエータの回転駆動部材または回転駆動出力部に連結され、それにより、力伝達部材の係合に際して回転駆動部材から力伝達部材への力線が、回転駆動部材の回転方向から前進方向および後退方向に転換されるようになっている。力伝達係合では、回転駆動部材の回転運動が防止され、回転駆動部材に作用する回転力が前進方向または後退方向の力伝達部材に転換される。
【００１３】
本発明の更なる例示的な実施形態では、連結部材と力伝達部材との間の係合は、インターロック構造、好ましくは凸部−凹部構造によって実現される。あるいは連結部材と力伝達部材との間の係合は、好ましくは摩擦連結の態様で、摩擦接触のみによって実現されてもよい。ブレーキアセンブリの更なる発展では、連結部材と力伝達部材とはそれぞれ、少なくとも１つの凸部および／または少なくとも１つの凹部を備え、連結部材および力伝達部材の少なくとも１つの凹部および／または凸部は、形状嵌合式および／または力嵌合式に係合を実現するために、形状に関して互いに適合させられてもよい。さらに、連結部材と力伝達部材の少なくとも１つの凹部および／または少なくとも１つの凸部は、係合状態において連結部材と力伝達部材との間の力線が確保されるように適合させられてもよい。
【００１４】
本発明の別の例示的な実施形態では、パーキングブレーキアクチュエータは双安定である。このことは、パーキングブレーキアクチュエータが、更なるエネルギー供給なしにパーキングブレーキアクチュエータが休止し得る２つの安定した動作状態を有することを意味する。パーキングブレーキアクチュエータは、エネルギー供給なしに能動的なパーキングブレーキ位置および受動的な休止位置に留まり得る。パーキングブレーキ動作では、パーキングブレーキアクチュエータがダイナミックアクチュエータとパーキングブレーキアクチュエータとの間の力伝達係合を引き起こした後に、更なるエネルギー供給またはダイナミックアクチュエータもしくはパーキングブレーキアクチュエータのいずれかが発生させる作動力を必要とせずに、能動的なパーキングブレーキ位置が維持される。さらに、ダイナミックアクチュエータとパーキングブレーキアクチュエータとの間の力伝達係合を解放した後に、ブレーキディスクとブレーキパッドとの間の摩擦係合を解放し、パーキングブレーキアクチュエータは、第２の安定位置、すなわち、受動的な休止位置に到達し、この場合に、パーキングブレーキアクチュエータを受動的な休止位置に維持するために、追加のエネルギー供給またはダイナミックアクチュエータもしくはパーキングブレーキアクチュエータが発生させる作動力が必要とされない。したがって、コスト効率が高く、信頼性が高いブレーキアセンブリが提供される。
【００１５】
本発明の更なる発展によれば、ばね部材が、パーキングブレーキアクチュエータを能動的な位置または受動的な位置の一方に維持するように適合させられる。さらに、磁石ユニット、好ましくは永久磁石ユニットが、パーキングブレーキアクチュエータを能動的な位置または受動的な位置の他方に維持するように適合させられてもよい。ばね部材と磁石ユニットとは、パーキングブレーキアクチュエータが能動的な位置または受動的な位置のいずれかを取った後に、対応する能動的な位置または受動的な位置を維持するために、ばね部材または磁石ユニットがばね力または磁力をパーキングブレーキアクチュエータに加えるように配置されてもよい。したがって、パーキングブレーキアクチュエータを能動的なパーキングブレーキ位置または受動的な休止位置のいずれかに保つために、更なるエネルギー供給が必要とされない。さらに、ばね部材と磁石ユニットとは、パーキングブレーキアクチュエータを能動的な位置または受動的な位置の一方に維持するように適合させられたばね力と、パーキングブレーキアクチュエータを能動的な位置または受動的な位置の他方に維持するように適合させられた磁力とが、異なる向きを有するように、好ましくは反対方向を向くように、配置されてもよい。
【００１６】
本発明の更なる発展では、力伝達部材は、ばね部材によって押されて、連結部材との力伝達係合またはパーキングブレーキアクチュエータの能動的な位置にされる。ばね部材は、パーキングブレーキアクチュエータが能動的なパーキングブレーキ位置から離れた場合に、ばね部材が変形復元力を発生させるように、配置および／または設計されてもよい。ダイナミックアクチュエータとパーキングブレーキアクチュエータとの間の力伝達係合を解除するためにパーキングブレーキアクチュエータが発生させるアクチュエータ力は、ばね部材が発生させる変形復元力よりも大きくなければならないことは明らかである。さらに、力伝達部材は、磁石ユニットによって受動的な位置に引っ張られてもよく、好ましくは、磁石ユニットが発生させて力伝達部材に加えられる磁力によって受動的な位置に維持されてもよく、磁石ユニットは、好ましくは、磁性であるか、または磁気部品、好ましくは磁気コーティングからなる。能動的な位置では、ばね部材が発生させるばね力は、磁石ユニットが発生させる磁力よりも大きい。受動的な位置では、磁石ユニットが発生させる磁力は、ばね部材が発生させるばね力よりも大きい。したがって、パーキングブレーキアクチュエータの双安定性が確保される。あるいはばね部材または磁石ユニットは、２つの安定位置の他方に関連付けられてもよく、すなわち、磁石ユニットは、能動的なパーキングブレーキ位置に関連付けられ、ばね部材は、受動的な休止位置に関連付けられてもよい。
【００１７】
本発明の例示的な実施形態では、パーキングブレーキアクチュエータは、パーキングブレーキアクチュエータを作動させるための電磁石を備える。あるいは電磁石は、別個の部品であってもよい。すなわち、パーキングブレーキアクチュエータとダイナミックアクチュエータとの間の、好ましくは力伝達部材と連結部材との間の、摩擦係合を実現するために、パーキングブレーキアクチュエータによる作動力の発生は、パーキングブレーキアクチュエータに関連付けられた電磁石によって制御される。更なる発展によれば、力伝達部材の移動の方向および／または量は、好ましくは電磁石のコイルに流れる、電流によって生じる磁界によって制御される。このことは、力伝達部材を移動させて連結部材に摩擦係合させたり、力伝達部材を連結部材から離脱させたりするために、コイルに流れる電流を生じさせるように電磁石を作動させることを意味する。磁界の量および／または方向、好ましくは電流を変化させることにより、力伝達部材を摩擦係合の状態にするか、または摩擦係合から離脱させるかのいずれかを行ってもよい。電磁石が力伝達部材を係合させるか、または係合から解くかのいずれかを行うようにブレーキアクチュエータを作動させた後に、電磁石は、非作動にされてもよく、双安定パーキングブレーキアクチュエータは、更なるエネルギー供給なしに、現在の能動的な制動パーキングブレーキ位置または受動的な休止位置を維持する。このことは、パーキングブレーキアクチュエータが２つの安定位置の一方に到達した場合に、コイルに流れる更なる電流が必要とされないことを意味する。
【００１８】
本発明の更なる発展では、ダイナミックアクチュエータは、空気圧式アクチュエータ、電気機械式アクチュエータまたは液圧式アクチュエータである。したがって、本発明のコンセプトは、ブレーキアセンブリの特定の作動タイプに限定されない。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、ブレーキアセンブリを制御するための方法が提供される。
【００２０】
ブレーキアセンブリは、ブレーキディスクと、ブレーキパッドと、前進方向に駆動されてブレーキパッドとブレーキディスクとを摩擦係合の状態にする出力軸を有するアクチュエータと、を備える。ブレーキパッドとブレーキディスクとの摩擦係合の位置は、制動位置と呼ばれる。出力軸は、後退方向に駆動されて、ブレーキパッドとブレーキディスクとの係合を解除し、ブレーキパッドを休止位置に移動させてもよい。休止位置は、アクチュエータ力または制動力が加えられない位置と呼ばれ、また、特にダイナミックまたは常用制動動作中の制動動作後にブレーキパッドが戻るアイドル位置と呼ばれる場合もある。
【００２１】
本発明によれば、パーキングブレーキ動作においてダイナミックアクチュエータによってブレーキパッドをブレーキディスクと摩擦係合の状態にする。このことは、車両のホイールの更なる回転を防止するための制動力を加えることを意味する。そして、ブレーキディスクとブレーキパッドとの摩擦係合は、好ましくは、ダイナミックアクチュエータに関連付けられたパーキングブレーキアクチュエータによって維持される。
【００２２】
好ましい実施形態は、従属請求項によって与えられる。
【００２３】
本発明による方法は、本発明の説明された態様によるブレーキアセンブリを実現するように見出すことができ、またその逆も可能であることに留意されたい。
【００２４】
以下の詳細な説明は、添付の図面を参照している。同じ参照番号が、同一または類似の要素を特定するために異なる図面で使用される場合がある。以下の説明では、限定ではなく説明の目的で、請求項に記載された本発明の様々な態様を完全に理解するために、特定の構造、機能性などの具体的な詳細について記載する。
【００２５】
請求項に記載された本発明の様々な態様が、これらの具体的な詳細から外れた他の例で実施され得ることは、本開示の恩恵を受ける当業者にとって明らかであろう。特定の例では、不要な詳細によって本発明の説明を不明瞭にしないように、周知の装置および方法の説明を省略している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるブレーキアセンブリを示す概略図である。
【図２】図１によるブレーキアセンブリのパーキングブレーキアクチュエータを示す断面図である。
【００２７】
好ましい実施形態の以下の説明では、本発明によるブレーキアセンブリが、参照数字１によって全般的に示される。
【００２８】
本発明によるブレーキアセンブリ１の機能および全般的な構造が図１に示されており、図２には、ブレーキアセンブリ１のパーキングブレーキアクチュエータの例示的な実施形態がより詳細に示されている。
【００２９】
図１を参照すると、ブレーキアセンブリ１は概ね、２つの主要部品、すなわち、車両（図示せず）のホイール（図示せず）に制動力を加えるように適合させられたキャリパユニット３と、キャリパユニット３を作動または停止させるように適合させられたアクチュエータユニット５とを備える。
【００３０】
キャリパユニット３は、アクチュエータユニット５に力伝達可能に接続されたレバー機構７と、車両のホイールに制動力を直接的に加える制動ユニット９とを備える。制動ユニット９は、車両のホイールに回転係合しているブレーキディスク１１であって、制動力を提供するためにブレーキパッド１３が締め付けられるブレーキディスク１１を有する。車の走行中、ブレーキディスク１１は、図１に参照符号Ａで示されている、その回転軸線を中心として回転する。制動動作の場合、ブレーキパッド１３は、回転軸線Ａを中心とするブレーキディスク１１またはホイールの回転を減速または防止するために、ブレーキディスク１１との摩擦係合に移行する。
【００３１】
制動力は概ね、出力軸１５を前進方向Ｆに駆動してブレーキパッド１３とブレーキディスク１１とを摩擦係合の状態にし、また後退方向Ｒに駆動してブレーキパッド１３とブレーキディスク１１との係合を解除する、アクチュエータユニット５によって発生する。レバー機構７は、出力軸１５の前進方向および後退方向の運動がブレーキパッドの前進方向および後退方向の運動に変換されるように、出力軸１５およびブレーキパッド１３に接続される。レバー機構７は、連結要素２１によって第１の端部１９にて出力軸１５に固定的に接続された枢動レバー１７を備える。他の端部２３では、枢動レバー１７は、車両のシャーシ（図示せず）に固定的に連結された回転軸受２５に固定的に接続される。したがって、回転軸受２５は静止している。
【００３２】
図１では、ブレーキアセンブリ１は、ブレーキパッド１３がブレーキディスク１１から離脱する、受動的な非制動動作の状況で示されている。制動動作を行うために、作動ユニット５は、出力軸１５を前進方向Ｆに駆動し、これにより枢動レバー１７が回転軸受２５を中心として枢動する。シフトレバー２７の固定的な配置により、枢動レバー１７の枢動は、またブレーキパッド１３を前進方向Ｆに移動させて制動力をブレーキディスク１１に加えるために、前進方向Ｆへのシフトレバー２７の軸方向の並進運動に変換される。これにより、車両のホイールに制動力が加えられる。
【００３３】
ブレーキアセンブリ１は、ダイナミックまたは常用制動動作およびパーキングブレーキ動作を行うことができる。両方の動作モードでは、ブレーキパッド１３とブレーキディスク１１とは、制動力を実現し、それにより車両のホイールが回転軸線Ａを中心として回転するのを防止するために互いに摩擦係合する。ダイナミック制動動作では、アクチュエータユニット５のダイナミックアクチュエータ２９が、出力軸１５を前進方向Ｆに駆動してブレーキパッド１３をブレーキディスク１１に係合させるために、力伝達方向ＴＦに向けて作動力を発生させる。アクチュエータユニット５は、パーキングブレーキ動作において独立して作動させられ得るパーキングブレーキアクチュエータ３１も備える。パーキングブレーキアクチュエータ３１は、パーキングブレーキ動作においてブレーキディスク１１とブレーキパッド１３との摩擦係合が維持されるように、ダイナミックアクチュエータ２９に関連付けられる。すなわち、パーキングブレーキ動作中に、まず、ダイナミックアクチュエータ２９は、ブレーキパッド１３とブレーキディスク１１とを摩擦係合の状態にするために作動力を発生させる。次に、パーキングブレーキアクチュエータ３１は、ブレーキディスク１１とブレーキパッド１３との摩擦係合が更なるエネルギー供給なしに維持されるように、ダイナミックアクチュエータ２９に作用する。それゆえ、パーキングブレーキアクチュエータは、パーキングブレーキアクチュエータ３１が、２つの安定位置、すなわち、ブレーキパッド１３がブレーキディスク１１に摩擦係合するパーキングブレーキ動作位置と、車の走行中またはダイナミックパーキング動作中の受動的な休止位置とを有する、双安定アクチュエータとして実現される。
【００３４】
図１に見られるように、パーキングブレーキアクチュエータ３１は、ダイナミックアクチュエータ２９に対して同軸に配置されている。このことは、例えば、ダイナミックアクチュエータ２９によって出力軸１５を駆動するための力伝達方向ＴＦが、ブレーキパッド１３とブレーキディスク１１との間の摩擦係合を維持するためのパーキングブレーキアクチュエータ３１の作動力方向ＴＡに対して同軸に配置されていることを意味する。作動ユニット５は、ダイナミックアクチュエータ２９および／またはパーキングブレーキアクチュエータ３１のための駆動指令を受けるために、車両の電子システム（図示せず）に物理的および／または電子的に接続された制御電子装置３３も備えてもよい。利用可能なスペース、アクチュエータユニット５の種類、およびアクチュエータユニット５が発生させる作動力の種類（すなわち、並進および／または回転）に応じて、伝達ユニット３５が、出力軸１５およびダイナミックアクチュエータ２９の駆動出力軸３７に連結されてもよい。
【００３５】
ダイナミックアクチュエータ２９とパーキングブレーキアクチュエータ３１とが互いに同軸に有利に配置され、かつ／またはパーキングブレーキアクチュエータ３１が、締付け力を維持することによってパーキングブレーキ力を提供するためにダイナミックアクチュエータ２９に関連付けられるようになっているため、本発明によるブレーキアセンブリ１は、追加の力伝達部品を必要としない。パーキングブレーキ動作を実現するために、パーキングブレーキアクチュエータ３１は、パーキング制動力を実現するために、ダイナミック制動動作に関連付けられた力伝達部品、すなわち、ダイナミックアクチュエータ２９、出力軸１５、レバー機構７、および制動ユニット９を使用するだけである。パーキングブレーキアクチュエータ３１が、パーキングブレーキ位置および受動的な休止位置において追加のエネルギー供給を必要としない双安定システムとして実現されることにより、本発明によるブレーキアセンブリは、エネルギー効率が高く、製造が容易である。
【００３６】
図２に関して、パーキングブレーキアクチュエータ３１の例示的な実施形態を断面図として示す。参照符号ＴＡで示す矢印は、パーキングブレーキアクチュエータ３１の作動力方向を示している。パーキングブレーキアクチュエータ３１は、パーキングブレーキアクチュエータ３１を、例えば車両のシャーシに、取り付けるための取付けフランジ３９，４１を有するハウジング３８を備える。ハウジング３８は、ダイナミックアクチュエータ２９に形状嵌合式および／または力嵌合式に係合する連結部材４３に取り付けられる。例えば、連結部材４３は、ダイナミックアクチュエータ２９の回転駆動軸（図示せず）を受けるための盲穴４５であって、それにより、ハウジング３８の軸受４７に対する連結部材４３の相対的な合理的運動により、連結部材４３をハウジング３８と確実に連結するために、回転駆動部材（図示せず）の回転運動によって連結部材４３の回転が引き起こされるようになっている、盲穴４５を備えてもよい。ハウジング３８と連結４３とは、ワッシャ５１およびカバー５３ならびにねじ山付き接続部５５を備え得る固定手段４９によって軸方向に固定され、ハウジング３８と連結部材４３との軸方向の取付けを実現するために、代替的な固定手段４９が可能である。
【００３７】
さらに、パーキングブレーキアクチュエータ３１は、ブレーキディスク１１とブレーキパッド１３との摩擦係合を維持するために、ダイナミックアクチュエータ２９とパーキングブレーキアクチュエータ３１との間の力伝達係合を実現するように前進方向Ｆに駆動される力伝達部材５７をさらに備える。さらに、力伝達部材５７は、ブレーキディスク１１とブレーキパッド１３との摩擦係合を解放するために、ダイナミックアクチュエータ２９とパーキングブレーキアクチュエータ３１との間の力伝達係合を解放するように後退方向Ｒに駆動されてもよい。連結部材４３と力伝達部材５７とは、パーキングブレーキ動作において連結部材５３と力伝達部材５７との間に形状嵌合式および／または力嵌合式に係合が生じるように、互いに適合させられる。パーキングブレーキ動作では、または連結部材４３と力伝達部材５７との係合状態では、連結部材４３ひいてはダイナミックアクチュエータ２９の回転駆動出力部の回転を防止するために、連結部材４３の角度方向が、力伝達部材５７によってロックされる。結論として、ブレーキパッド１３とブレーキディスク１１との間の摩擦係合は、連結部材４３と力伝達部材５７との間の形状嵌合式および／または力嵌合式の係合によって維持される。力伝達部材５７は、連結部材４３に対して、またパーキングブレーキアクチュエータ３１のハウジング３８に対して、軸方向に移動し得るように配置される。連結部材４３は、ダイナミックアクチュエータ２９の回転駆動出力部材（回転軸線が鎖線Ｓで示されている）に連結され、回転駆動出力部材は、力伝達部材５７と連結部材４３との係合に際して回転駆動出力部から力伝達部材５７への力線が、回転駆動ユニットの回転方向から前進方向Ｆまたは後退方向Ｒに転換されるように、出力軸１５の前進方向および後退方向の駆動力を発生させる。
【００３８】
本発明によるブレーキアセンブリ１の別の例示的な実施形態によれば、連結部材４３は、ダイナミックアクチュエータ２９の並進駆動出力部に固定的に接続され、力伝達部材５７は、パーキングブレーキ動作においてダイナミックアクチュエータの並進駆動出力部および連結部材４３の軸方向の並進移動を防止し、それにより、ブレーキパッド１３とブレーキディスク１１との間の摩擦係合を維持することによって制動力を維持するように、連結部材４３に関連付けられる。そして、連結部材４３は、出力軸１５に連結されて、力伝達部材５７と連結部材４３との係合に際して出力軸１５から力伝達部材５７への力線が、前進方向Ｆまたは後退方向Ｒから前進方向および後退方向に対して垂直な半径方向に転換されてもよい。
【００３９】
以下の説明では、パーキングブレーキアクチュエータ３１の双安定性について、より詳細に説明する。一般に、パーキングブレーキアクチュエータ３１は、更なるエネルギー供給なしに能動的な制動位置および受動的な休止位置に留まる。このことは、力伝達部材５７の作動およびそれに続く作動の後に、力伝達部材５７を、連結部材４３との係合状態、すなわち能動的なパーキングブレーキ位置に維持するために、また連結部材４３に対する力伝達部材５７の離脱状態、すなわち、車両の走行が可能であり、かつ／またはダイナミックアクチュエータ２９によってダイナミック制動動作が行われ得る、受動的なパーキングブレーキ休止位置に維持するために、追加のエネルギー供給が必要とされないことを意味する。力伝達部材５７は、ハウジング３８および力伝達部材５７に関連付けられたばね部材５９によって、能動的なパーキングブレーキ位置に保持される。力伝達部材５７は、永久磁石からなる磁石ユニット６１によって受動的な位置に保持される。あるいはばね部材５９は、パーキングブレーキアクチュエータ３１を受動的な位置に維持し、磁石ユニット６１は、パーキングブレーキアクチュエータ３１を能動的な位置に維持する。力伝達部材５７には、連結部材４３との力伝達係合またはパーキングブレーキアクチュエータ３１の能動的な位置へとばね部材５９によって予荷重が加えられてもよい。さらに、力伝達部材は、磁石ユニット６１によって受動的な位置または連結部材４３と力伝達部材５７との離脱位置に引っ張られてもよい。ばね部材５９と磁石ユニット６１とは、パーキングブレーキアクチュエータ３１の能動的な位置において、ばね部材５９が発生させるばね力が、磁石ユニット６１が発生させる磁力よりも大きくなるように、また受動的な位置において、磁石ユニット６１が発生させる磁力が、ばね部材５９が発生させるばね力よりも大きくなるように、互いに対して設計されてもよい。力伝達部材５７は、前進方向Ｆおよび後退方向Ｒで軸方向に移動するに際して、磁石ユニット６１と磁力伝達部材５７との間の磁力が、磁石ユニット６１と力伝達部材５７との間の距離に応じて変化するように、磁気コーティングなどの磁気要素で構成されるか、または完全に金属で作られる。
【００４０】
パーキングブレーキアクチュエータ３１を作動させるための、またパーキングブレーキアクチュエータ３１の双安定性を実現するための、電磁石６３を設けることが可能である。前進方向Ｆおよび後退方向Ｒへの力伝達部材５７の移動の方向および／または量は、電磁石６３のコイル６５に流れる電流によって生じる磁界によって制御される。したがって、磁力伝達部材５７と磁石ユニット６１との間に作用する磁力が、それらの間の距離に依存するのみならず、電磁石６３によって、好ましくは、電磁石６３のコイル６５に流れる電流の強さによっても変化し得ることも可能である。したがって、電磁石６３は、ブレーキアセンブリ１の制御ユニット３３および／または車両の制御電子装置（図示せず）に電子的に接続されてもよい。
【００４１】
上記の説明、図、および特許請求の範囲に開示される特徴は、本発明の異なる実施形態を個別に、または任意の組み合わせで実現するために重要となり得る。
【符号の説明】
【００４２】
１  ブレーキアセンブリ
３  キャリパユニット
５  アクチュエータユニット
７  レバー機構
９  制動ユニット
１１  ブレーキディスク
１３  ブレーキパッド
１５  出力軸
１７  枢動レバー
１９，２３  端部
２１  連結要素
２５  軸受
２７  シフトレバー
２９  ダイナミックアクチュエータ
３１  パーキングブレーキアクチュエータ
３３  制御電子装置
３５  伝達ユニット
３７  出力軸
３８  ハウジング
３９，４１  フランジ
４３  連結部材
４５  盲穴
４７  軸受
４９  固定手段
５１  ワッシャ
５３  カバー
５５  接続部
５７  力伝達部材
５９  ばね部材
６１  磁石ユニット
６３  電磁石
６５  コイル
Ｒ  後退方向
Ｆ  前進方向
Ａ  回転軸線
Ｓ  回転軸線
ＴＡ  作動力方向
ＴＦ  力伝達方向
【図１】
2022500609.tif 000003
【図２】
2022500609.tif 000004
【国際調査報告】
2022500609.tif 000005
2022500609.tif 000006