JP2003222168A - 自己倍力式の摩擦ブレーキならびに摩擦係数測定装置ならびにブレーキ力を制御するための方法 - Google Patents
自己倍力式の摩擦ブレーキならびに摩擦係数測定装置ならびにブレーキ力を制御するための方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 無限に高い自己倍力が得られ、その結果、操
作力が僅かでよく、かつ摩擦ブレーキのロックを防止す
るような、自己倍力式の摩擦ブレーキと、摩擦係数測定
装置と、摩擦力を制御するための方法とを提供する。 【解決手段】 自己倍力式の摩擦ブレーキ１０であっ
て、ブレーキパッド２０を、ブレーキ力を生ぜしめるた
めに回転可能なブレーキ体に押し付けることができる楔
エレメント２２が設けられており、該楔エレメントは、
ブレーキ体の回転方向で可動であって、ブレーキ体の垂
線に対して所定の支持角度αをなして支持されており、
さらに、楔エレメントをブレーキ体の回転方向で、およ
び回転方向に反して動かすことができる操作装置が設け
られている形式のものにおいて、前記支持角度αが、摩
擦ブレーキ１０のブレーキ特性値Ｃ＊が極位置またはほ
ぼ極位置にあるように選択されている。
作力が僅かでよく、かつ摩擦ブレーキのロックを防止す
るような、自己倍力式の摩擦ブレーキと、摩擦係数測定
装置と、摩擦力を制御するための方法とを提供する。 【解決手段】 自己倍力式の摩擦ブレーキ１０であっ
て、ブレーキパッド２０を、ブレーキ力を生ぜしめるた
めに回転可能なブレーキ体に押し付けることができる楔
エレメント２２が設けられており、該楔エレメントは、
ブレーキ体の回転方向で可動であって、ブレーキ体の垂
線に対して所定の支持角度αをなして支持されており、
さらに、楔エレメントをブレーキ体の回転方向で、およ
び回転方向に反して動かすことができる操作装置が設け
られている形式のものにおいて、前記支持角度αが、摩
擦ブレーキ１０のブレーキ特性値Ｃ＊が極位置またはほ
ぼ極位置にあるように選択されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念の特徴を有する、特に自動車のための自己倍力式の摩
擦ブレーキに関する。さらに本発明は、請求項１１の上
位概念の特徴を有する摩擦ブレーキのための摩擦係数測
定装置と、請求項１２の上位概念の特徴を有するブレー
キ力を制御するための方法に関する。
念の特徴を有する、特に自動車のための自己倍力式の摩
擦ブレーキに関する。さらに本発明は、請求項１１の上
位概念の特徴を有する摩擦ブレーキのための摩擦係数測
定装置と、請求項１２の上位概念の特徴を有するブレー
キ力を制御するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自己倍力式の摩擦ブレーキの一例は例え
ば、単数または複数のリーディングブレーキシューを備
えたドラムブレーキである。このような例によって、以
下の構成が、本発明では有利であるディスクブレーキの
実施例を示していたとしても、ディスクブレーキに限定
されるものではないことが明らかとされる。ディスクブ
レーキの場合に自己倍力を得るためには、楔機構、レバ
ー機構またはランプ斜面機構を有した操作装置が使用さ
れる。いずれにせよこの場合、論理的には、レバー機構
とリーディングブレーキシューとの間の類似性が見られ
る。
ば、単数または複数のリーディングブレーキシューを備
えたドラムブレーキである。このような例によって、以
下の構成が、本発明では有利であるディスクブレーキの
実施例を示していたとしても、ディスクブレーキに限定
されるものではないことが明らかとされる。ディスクブ
レーキの場合に自己倍力を得るためには、楔機構、レバ
ー機構またはランプ斜面機構を有した操作装置が使用さ
れる。いずれにせよこの場合、論理的には、レバー機構
とリーディングブレーキシューとの間の類似性が見られ
る。
【０００３】公知の自己倍力式のディスクブレーキは摩
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、ブレーキ力を生ぜしめるために、押圧エレメント
によって、回転するブレーキ体に押し付け可能である。
この場合、ディスクブレーキの場合は、ブレーキ体はブ
レーキディスクである。押圧エレメントは、例えば楔エ
レメントであって、この楔エレメントは、ブレーキ体の
回転方向で可動であって、ブレーキ体の垂線に対して所
定の支持角度を成して、支持体に支持される。支持角度
は、楔エレメントを押圧エレメントとして使用する場合
には楔角度であって、レバーを使用する場合には、レバ
ーが、ブレーキ体の垂線に対して形成している角度であ
る。ランプ斜面機構を使用する場合には、支持部は、ブ
レーキディスクに対して傾斜して延びる面またはガイド
（ランプ）であって、支持部がブレーキ体に対して形成
している角度が支持角度である。押圧エレメントは、ラ
ンプ機構を使用する場合には楔エレメントであってよ
く、楔機構とランプ機構とは互いに排除し合うものでは
ない。ランプの支持角度は一定であってよく、またはラ
ンプの長さにわたって変化してもよい。レバーの場合
は、支持角度がブレーキ操作の際に変化する。
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、ブレーキ力を生ぜしめるために、押圧エレメント
によって、回転するブレーキ体に押し付け可能である。
この場合、ディスクブレーキの場合は、ブレーキ体はブ
レーキディスクである。押圧エレメントは、例えば楔エ
レメントであって、この楔エレメントは、ブレーキ体の
回転方向で可動であって、ブレーキ体の垂線に対して所
定の支持角度を成して、支持体に支持される。支持角度
は、楔エレメントを押圧エレメントとして使用する場合
には楔角度であって、レバーを使用する場合には、レバ
ーが、ブレーキ体の垂線に対して形成している角度であ
る。ランプ斜面機構を使用する場合には、支持部は、ブ
レーキディスクに対して傾斜して延びる面またはガイド
（ランプ）であって、支持部がブレーキ体に対して形成
している角度が支持角度である。押圧エレメントは、ラ
ンプ機構を使用する場合には楔エレメントであってよ
く、楔機構とランプ機構とは互いに排除し合うものでは
ない。ランプの支持角度は一定であってよく、またはラ
ンプの長さにわたって変化してもよい。レバーの場合
は、支持角度がブレーキ操作の際に変化する。
【０００４】自己倍力を得るためには、押圧エレメント
は、ブレーキ操作の際に、回転するブレーキ体から摩擦
ブレーキパッドに加えられる摩擦力が、押圧エレメント
を、押圧エレメントから摩擦ブレーキパッドに加えられ
る押圧力が大きくなるように負荷するように配置されて
いる。このことは、押圧エレメントとしての楔エレメン
トが、支持部とブレーキ体との間の、狭くなっている楔
ギャップ内へと進入されることを意味している。押圧エ
レメントとしてのレバーは、ブレーキ体の垂線に対する
支持角度が小さくなるように負荷される。即ちレバー
は、いわゆる摺動される、または圧力負荷されたレバー
として配置されている。
は、ブレーキ操作の際に、回転するブレーキ体から摩擦
ブレーキパッドに加えられる摩擦力が、押圧エレメント
を、押圧エレメントから摩擦ブレーキパッドに加えられ
る押圧力が大きくなるように負荷するように配置されて
いる。このことは、押圧エレメントとしての楔エレメン
トが、支持部とブレーキ体との間の、狭くなっている楔
ギャップ内へと進入されることを意味している。押圧エ
レメントとしてのレバーは、ブレーキ体の垂線に対する
支持角度が小さくなるように負荷される。即ちレバー
は、いわゆる摺動される、または圧力負荷されたレバー
として配置されている。
【０００５】公知の摩擦ブレーキは操作のために、押圧
エレメントをブレーキ体の回転方向に、かつブレーキの
解除のためには、ブレーキ体の回転方向とは逆方向に動
かすことができる操作装置を有している。ブレーキ体の
回転方向で運動することにより、支持部に支持された押
圧エレメントはブレーキ体に近づき、摩擦ブレーキパッ
ドをブレーキ体に押し付ける。
エレメントをブレーキ体の回転方向に、かつブレーキの
解除のためには、ブレーキ体の回転方向とは逆方向に動
かすことができる操作装置を有している。ブレーキ体の
回転方向で運動することにより、支持部に支持された押
圧エレメントはブレーキ体に近づき、摩擦ブレーキパッ
ドをブレーキ体に押し付ける。
【０００６】このような自己倍力式の摩擦ブレーキの例
は、ＥＰ９５３７８５号特許明細書により公知である。
このような摩擦ブレーキは、例えばフルディスクブレー
キとして形成されていて、複数の楔エレメントを有して
いる。これらの楔エレメントは、リング状ディスクの上
に配置されていて、支持部としてのローラに支持されて
いる。リング状ディスクが回転することにより、楔エレ
メントが、ブレーキディスクの回転方向で運動し、複数
の摩擦ブレーキパッドをブレーキディスクに押し付け
る。リング状ディスクの逆回転により、公知のディスク
ブレーキは解除される。
は、ＥＰ９５３７８５号特許明細書により公知である。
このような摩擦ブレーキは、例えばフルディスクブレー
キとして形成されていて、複数の楔エレメントを有して
いる。これらの楔エレメントは、リング状ディスクの上
に配置されていて、支持部としてのローラに支持されて
いる。リング状ディスクが回転することにより、楔エレ
メントが、ブレーキディスクの回転方向で運動し、複数
の摩擦ブレーキパッドをブレーキディスクに押し付け
る。リング状ディスクの逆回転により、公知のディスク
ブレーキは解除される。
【０００７】公知の自己倍力式の全ての摩擦ブレーキで
は、支持角度または楔角度が、ブレーキのセルフロック
が安全性により排除される大きさに選択されている。セ
ルフロックの際には、ブレーキ操作時に回転するブレー
キ体から押圧エレメントに加えられる摩擦力によりブレ
ーキ体がロックする。この摩擦力は押圧エレメントを押
圧力が増大するように動かす。摩擦ブレーキパッドのブ
レーキ体への押圧力は高まり、この場合、押圧エレメン
トをブレーキ体の回転方向に負荷する操作力は高まらな
い。押圧力は自動的に、セルフロックが生じるまで、即
ちブレーキ体がロックされるまで高まる。摩擦ブレーキ
パッドとブレーキ体との間の摩擦係数は、例えば、汚
れ、湿気、水、熱、押圧力といった外乱影響によって変
化するので、ブレーキのセルフロックを、あらゆる可能
性のある運転条件下で安全性をもって排除するために
は、十分に大きな支持角度を選択しなければならない。
しかしながらこれにより、自己倍力の高さは制限されて
しまい、自己倍力でありながら大きな操作力が必要とな
る。このことは、十分な強度で設計された操作装置を要
し、これによりさらに、結果として、操作装置の重量が
重くなり、質量慣性が大きくなり、動力学性は相応に悪
くなる。さらに高い操作エネルギが必要となる。
は、支持角度または楔角度が、ブレーキのセルフロック
が安全性により排除される大きさに選択されている。セ
ルフロックの際には、ブレーキ操作時に回転するブレー
キ体から押圧エレメントに加えられる摩擦力によりブレ
ーキ体がロックする。この摩擦力は押圧エレメントを押
圧力が増大するように動かす。摩擦ブレーキパッドのブ
レーキ体への押圧力は高まり、この場合、押圧エレメン
トをブレーキ体の回転方向に負荷する操作力は高まらな
い。押圧力は自動的に、セルフロックが生じるまで、即
ちブレーキ体がロックされるまで高まる。摩擦ブレーキ
パッドとブレーキ体との間の摩擦係数は、例えば、汚
れ、湿気、水、熱、押圧力といった外乱影響によって変
化するので、ブレーキのセルフロックを、あらゆる可能
性のある運転条件下で安全性をもって排除するために
は、十分に大きな支持角度を選択しなければならない。
しかしながらこれにより、自己倍力の高さは制限されて
しまい、自己倍力でありながら大きな操作力が必要とな
る。このことは、十分な強度で設計された操作装置を要
し、これによりさらに、結果として、操作装置の重量が
重くなり、質量慣性が大きくなり、動力学性は相応に悪
くなる。さらに高い操作エネルギが必要となる。
【０００８】いわゆるブレーキ特性値Ｃ＊の正負符号変
更が生じる際に、セルフロックが起こると予想される。
ブレーキ特性値は、ブレーキ体で生じる円周方向の力
と、これに対応する摩擦ブレーキの操作力との割合であ
る。正負符号変更の位置では、ブレーキ特性値Ｃ＊は極
を有し（いわゆる極位置）、摩擦ブレーキの自己倍力は
この位置で無限になる。ブレーキ特性値Ｃ＊は、ここで
記載の摩擦ブレーキでは、支持角度α以外にも、実質的
に、摩擦ブレーキパッドとブレーキ体との間の摩擦係数
μによって影響を受ける。極位置では、μ＝ｔａｎαで
ある。μ＜ｔａｎαのためには、ブレーキ作用を得るた
めの押圧エレメントを所定の操作力で負荷しなければな
らない。μ＞ｔａｎαのためには、押圧エレメントは、
回転するブレーキ体の摩擦により連行され、この場合、
操作力は加えられない。このことはブレーキのセルフロ
ックにつながる恐れがある。
更が生じる際に、セルフロックが起こると予想される。
ブレーキ特性値は、ブレーキ体で生じる円周方向の力
と、これに対応する摩擦ブレーキの操作力との割合であ
る。正負符号変更の位置では、ブレーキ特性値Ｃ＊は極
を有し（いわゆる極位置）、摩擦ブレーキの自己倍力は
この位置で無限になる。ブレーキ特性値Ｃ＊は、ここで
記載の摩擦ブレーキでは、支持角度α以外にも、実質的
に、摩擦ブレーキパッドとブレーキ体との間の摩擦係数
μによって影響を受ける。極位置では、μ＝ｔａｎαで
ある。μ＜ｔａｎαのためには、ブレーキ作用を得るた
めの押圧エレメントを所定の操作力で負荷しなければな
らない。μ＞ｔａｎαのためには、押圧エレメントは、
回転するブレーキ体の摩擦により連行され、この場合、
操作力は加えられない。このことはブレーキのセルフロ
ックにつながる恐れがある。
【０００９】
【特許文献１】ＥＰ９５３７８５号特許明細書
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、無限
に高い自己倍力が得られ、その結果、操作力が僅かでよ
く、かつ摩擦ブレーキのロックを防止するような、自己
倍力式の摩擦ブレーキと、摩擦係数測定装置と、摩擦力
を制御するための方法とを提供することである。
に高い自己倍力が得られ、その結果、操作力が僅かでよ
く、かつ摩擦ブレーキのロックを防止するような、自己
倍力式の摩擦ブレーキと、摩擦係数測定装置と、摩擦力
を制御するための方法とを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、支持角度αが、摩擦ブレーキのブ
レーキ特性値Ｃ＊が極位置またはほぼ極位置にあるよう
に選択されているようにした。さらに上記課題を解決す
るために本発明の構成では、摩擦係数測定装置が、摩擦
ブレーキパッドをブレーキ体に押し付ける押圧力を測定
するための、または該押圧力に比例する値を測定するた
めの装置と、摩擦ブレーキパッドをブレーキ体に押し付
けるために消費される操作力を測定するための、または
該操作力に比例する値を測定するための装置とを有して
いるようにした。さらに上記課題を解決するために本発
明の構成では、摩擦係数測定装置を有する摩擦ブレーキ
のブレーキ力を制御するための方法において、ガイド値
（Fuehrungsgroesse）に、摩擦係数を修正値として乗算
し、この摩擦係数は、支持角度αのタンジェントを加算
した、押圧力と操作力との負の商として規定されている
ようにした。
に本発明の構成では、支持角度αが、摩擦ブレーキのブ
レーキ特性値Ｃ＊が極位置またはほぼ極位置にあるよう
に選択されているようにした。さらに上記課題を解決す
るために本発明の構成では、摩擦係数測定装置が、摩擦
ブレーキパッドをブレーキ体に押し付ける押圧力を測定
するための、または該押圧力に比例する値を測定するた
めの装置と、摩擦ブレーキパッドをブレーキ体に押し付
けるために消費される操作力を測定するための、または
該操作力に比例する値を測定するための装置とを有して
いるようにした。さらに上記課題を解決するために本発
明の構成では、摩擦係数測定装置を有する摩擦ブレーキ
のブレーキ力を制御するための方法において、ガイド値
（Fuehrungsgroesse）に、摩擦係数を修正値として乗算
し、この摩擦係数は、支持角度αのタンジェントを加算
した、押圧力と操作力との負の商として規定されている
ようにした。
【００１２】
【発明の効果】請求項１の特徴を備えた本発明による摩
擦ブレーキでは、押圧エレメントの支持角度が、ブレー
キ特性値が極位置にあるようにまたはほぼ極位置にある
ように、即ち摩擦ブレーキの自己倍力が無限であるよう
にまたはいずれにせよ極めて高いように選択されてい
る。摩擦ブレーキパッドとブレーキ体との間の摩擦係数
は、運転条件に応じて変化するので、所定の支持角度
で、ブレーキ特性値が極位置にある、またはほぼ極位置
にあるかどうかは、始めから決まっているわけではな
い。即ち本発明は、支持角度を、自己倍力が極めて高
く、運転条件に応じて無限となるように選択するもので
ある。摩擦係数は運転条件によって変化するので、本発
明による支持角度は正確に指定されない。しかしながら
有利には、本発明による摩擦ブレーキは、決まった、調
節不能な所定の支持角度を有している。
擦ブレーキでは、押圧エレメントの支持角度が、ブレー
キ特性値が極位置にあるようにまたはほぼ極位置にある
ように、即ち摩擦ブレーキの自己倍力が無限であるよう
にまたはいずれにせよ極めて高いように選択されてい
る。摩擦ブレーキパッドとブレーキ体との間の摩擦係数
は、運転条件に応じて変化するので、所定の支持角度
で、ブレーキ特性値が極位置にある、またはほぼ極位置
にあるかどうかは、始めから決まっているわけではな
い。即ち本発明は、支持角度を、自己倍力が極めて高
く、運転条件に応じて無限となるように選択するもので
ある。摩擦係数は運転条件によって変化するので、本発
明による支持角度は正確に指定されない。しかしながら
有利には、本発明による摩擦ブレーキは、決まった、調
節不能な所定の支持角度を有している。
【００１３】セルフロックを防止するために、本発明の
摩擦ブレーキの操作装置は、押圧エレメントの、ブレー
キ体の回転方向での、および回転方向とは逆の固有運動
をロックするように形成されている（請求項２）。この
ことは、ブレーキの操作時に、回転するブレーキ体から
摩擦ブレーキパッドに加えられる摩擦力が、押圧エレメ
ントを動かさないか、または、ブレーキ体の回転方向で
の操作装置の遊びの分に制限することを意味している。
阻止する操作装置の一例は、ねじ伝動装置、例えばスピ
ンドル伝動装置である。操作装置を遊びがないものと仮
定すると、自己倍力が無限であっても、またはブレーキ
特性値の正負符号変更が生じても、摩擦ブレーキの操作
時に押圧力が、ひいてはブレーキ力が高まらない。何故
ならば押圧エレメントが、ブレーキ体の回転方向で、ブ
レーキ体ともに動かず、その結果、ブレーキ体に沿って
も動かないからである。このようなことは摩擦ブレーキ
パッドのブレーキ体への押圧力の上昇の前提である。操
作装置が遊びを有しているならば、押圧エレメントは、
ブレーキ特性値の正負符号変更の際に、操作装置の遊び
に限定されて、回転方向でブレーキ体とともに運動す
る。押圧力およびブレーキ力の上昇は、ブレーキ体の回
転方向での押圧エレメントの制限された距離によって制
限される。この場合、確かにブレーキ力は高まるが、ブ
レーキ力が、ブレーキ体のロック限界のすぐ下にあると
しても、セルフロック、ひいてはブレーキ体のロックは
生じない。
摩擦ブレーキの操作装置は、押圧エレメントの、ブレー
キ体の回転方向での、および回転方向とは逆の固有運動
をロックするように形成されている（請求項２）。この
ことは、ブレーキの操作時に、回転するブレーキ体から
摩擦ブレーキパッドに加えられる摩擦力が、押圧エレメ
ントを動かさないか、または、ブレーキ体の回転方向で
の操作装置の遊びの分に制限することを意味している。
阻止する操作装置の一例は、ねじ伝動装置、例えばスピ
ンドル伝動装置である。操作装置を遊びがないものと仮
定すると、自己倍力が無限であっても、またはブレーキ
特性値の正負符号変更が生じても、摩擦ブレーキの操作
時に押圧力が、ひいてはブレーキ力が高まらない。何故
ならば押圧エレメントが、ブレーキ体の回転方向で、ブ
レーキ体ともに動かず、その結果、ブレーキ体に沿って
も動かないからである。このようなことは摩擦ブレーキ
パッドのブレーキ体への押圧力の上昇の前提である。操
作装置が遊びを有しているならば、押圧エレメントは、
ブレーキ特性値の正負符号変更の際に、操作装置の遊び
に限定されて、回転方向でブレーキ体とともに運動す
る。押圧力およびブレーキ力の上昇は、ブレーキ体の回
転方向での押圧エレメントの制限された距離によって制
限される。この場合、確かにブレーキ力は高まるが、ブ
レーキ力が、ブレーキ体のロック限界のすぐ下にあると
しても、セルフロック、ひいてはブレーキ体のロックは
生じない。
【００１４】さらに摩擦ブレーキの制限された剛性、即
ち例えば、押圧力による、ディスクブレーキのブレーキ
キャリパの拡開を考慮すると、ブレーキ特性値の正負符
号変更の際に、操作装置の遊びにより生じるブレーキ力
の上昇は弱まる。何故ならば、支持部が、摩擦ブレーキ
の弾性により、押圧エレメントの運動の際にブレーキ体
から離れるからである。このことは、押圧力の上昇度
に、ひいてはブレーキ力の上昇度に反作用する。実際
に、摩擦ブレーキが剛性的に形成されている場合でも排
除できない弾性により、支持部とブレーキ体との間の間
隔は、ブレーキの操作時に、摩擦ブレーキパッドのブレ
ーキ体への押圧力により増大する。
ち例えば、押圧力による、ディスクブレーキのブレーキ
キャリパの拡開を考慮すると、ブレーキ特性値の正負符
号変更の際に、操作装置の遊びにより生じるブレーキ力
の上昇は弱まる。何故ならば、支持部が、摩擦ブレーキ
の弾性により、押圧エレメントの運動の際にブレーキ体
から離れるからである。このことは、押圧力の上昇度
に、ひいてはブレーキ力の上昇度に反作用する。実際
に、摩擦ブレーキが剛性的に形成されている場合でも排
除できない弾性により、支持部とブレーキ体との間の間
隔は、ブレーキの操作時に、摩擦ブレーキパッドのブレ
ーキ体への押圧力により増大する。
【００１５】摩擦ブレーキのセルフロックを防止する別
の手段は、摩擦ブレーキパッドのブレーキ体に対する押
圧力の（電子的な）制御である（請求項３）。例えば、
押圧エレメントの摺動距離も制御することができる。制
御装置は、ブレーキ体から押圧エレメントに加えられる
摩擦力による、押圧エレメントの固有運動に反作用す
る。制御装置は、押圧エレメントを動かす操作装置を制
御もしくは調節する。
の手段は、摩擦ブレーキパッドのブレーキ体に対する押
圧力の（電子的な）制御である（請求項３）。例えば、
押圧エレメントの摺動距離も制御することができる。制
御装置は、ブレーキ体から押圧エレメントに加えられる
摩擦力による、押圧エレメントの固有運動に反作用す
る。制御装置は、押圧エレメントを動かす操作装置を制
御もしくは調節する。
【００１６】本発明は、ブレーキ特性値の正負符号変更
が生じた際に自己倍力式の摩擦ブレーキにおいて、ブレ
ーキ体の回転方向での押圧エレメントの距離が制限され
ているという前提では、ブレーキ力は任意に増大するの
ではなく、ブレーキ体はロックされるという認識に基づ
いている。距離の制限は、例えば、ロックする操作装置
または押圧エレメントの距離の制御または押圧力の制御
により得られる。本発明はさらに、ブレーキ特性値の正
負符号変更が生じる場合に予想されるブレーキ力の上昇
は実際には有効ではないという認識に基づいている。何
故ならば、提供される操作装置（アクチュエータ）の動
力学性は、自己倍力のための機械的なシステムの慣性よ
りも著しく高いからである。このような認識は、数十年
来にわたって形成され、立証されてきた当業者の見解に
反するものである。従って、自己倍力式の摩擦ブレーキ
は、ブレーキ中のブレーキ特性値の正負符号変更は、全
ての運転条件下で確実に回避されるように構成されなけ
ればならない。
が生じた際に自己倍力式の摩擦ブレーキにおいて、ブレ
ーキ体の回転方向での押圧エレメントの距離が制限され
ているという前提では、ブレーキ力は任意に増大するの
ではなく、ブレーキ体はロックされるという認識に基づ
いている。距離の制限は、例えば、ロックする操作装置
または押圧エレメントの距離の制御または押圧力の制御
により得られる。本発明はさらに、ブレーキ特性値の正
負符号変更が生じる場合に予想されるブレーキ力の上昇
は実際には有効ではないという認識に基づいている。何
故ならば、提供される操作装置（アクチュエータ）の動
力学性は、自己倍力のための機械的なシステムの慣性よ
りも著しく高いからである。このような認識は、数十年
来にわたって形成され、立証されてきた当業者の見解に
反するものである。従って、自己倍力式の摩擦ブレーキ
は、ブレーキ中のブレーキ特性値の正負符号変更は、全
ての運転条件下で確実に回避されるように構成されなけ
ればならない。
【００１７】従来のような使用では、ブレーキ特性値の
極位置を迅速に上回るまたは下回るような、摩擦ブレー
キパッドとブレーキ体との間の摩擦係数の変更は想定さ
れていない。しかしながら本発明による摩擦ブレーキ
は、このような条件も想定されており、日常的な使用で
妨げとなる深刻なブレーキ力の変動はこの場合生じな
い。
極位置を迅速に上回るまたは下回るような、摩擦ブレー
キパッドとブレーキ体との間の摩擦係数の変更は想定さ
れていない。しかしながら本発明による摩擦ブレーキ
は、このような条件も想定されており、日常的な使用で
妨げとなる深刻なブレーキ力の変動はこの場合生じな
い。
【００１８】請求項２以下には、請求項１に記載した発
明の有利な構成および別の構成が示されている。
明の有利な構成および別の構成が示されている。
【００１９】本発明による摩擦ブレーキは、ごく僅かな
操作力または解除力しか必要としないという利点を有し
ている。何故ならば、本発明による摩擦ブレーキま、極
めて高いブレーキ特性値で働き、従って、ブレーキ力を
生ぜしめるために必要な、摩擦ブレーキパッドをブレー
キ体に押し付ける押圧力の大部分は自己倍力によっても
たらされるからである。本発明による摩擦ブレーキは、
極めて高い、極端に言うならば無限の自己倍力を行うこ
とができる。本発明による摩擦ブレーキは、運転条件に
応じて、ブレーキ特性値の正負符号変更が行われ、自己
倍力が無限となる、ブレーキ特性値の極位置の下方で、
または極位置で、または極位置の上方で働く。操作装置
はこれにより比較的小さく軽量に形成することができ、
その動力学性は、慣性モーメントが低いことにより高
い。さらには、操作エネルギが僅かである。本発明によ
る摩擦ブレーキは、これにより、請求項９に記載したよ
うな電動モータによる電子機械的な操作に適している。
電子機械的な摩擦ブレーキでは、自己倍力式の構成が、
重量、構成サイズ、動力学性に関して有利である。
操作力または解除力しか必要としないという利点を有し
ている。何故ならば、本発明による摩擦ブレーキま、極
めて高いブレーキ特性値で働き、従って、ブレーキ力を
生ぜしめるために必要な、摩擦ブレーキパッドをブレー
キ体に押し付ける押圧力の大部分は自己倍力によっても
たらされるからである。本発明による摩擦ブレーキは、
極めて高い、極端に言うならば無限の自己倍力を行うこ
とができる。本発明による摩擦ブレーキは、運転条件に
応じて、ブレーキ特性値の正負符号変更が行われ、自己
倍力が無限となる、ブレーキ特性値の極位置の下方で、
または極位置で、または極位置の上方で働く。操作装置
はこれにより比較的小さく軽量に形成することができ、
その動力学性は、慣性モーメントが低いことにより高
い。さらには、操作エネルギが僅かである。本発明によ
る摩擦ブレーキは、これにより、請求項９に記載したよ
うな電動モータによる電子機械的な操作に適している。
電子機械的な摩擦ブレーキでは、自己倍力式の構成が、
重量、構成サイズ、動力学性に関して有利である。
【００２０】２つの電動モータを使用することにより
（請求項１０）冗長性が得られる。さらに、例えば２つ
の電動モータを備えた１つのスピンドル伝動装置を使用
する場合に、２つの電動モータを備えたスピンドル伝動
装置の２つのナット及び／又は２つのスピンドルを互い
にプレロードをかけることにより遊びをなくすことがで
きる。
（請求項１０）冗長性が得られる。さらに、例えば２つ
の電動モータを備えた１つのスピンドル伝動装置を使用
する場合に、２つの電動モータを備えたスピンドル伝動
装置の２つのナット及び／又は２つのスピンドルを互い
にプレロードをかけることにより遊びをなくすことがで
きる。
【００２１】請求項１１の対象は、摩擦ブレーキのため
の摩擦測定装置である。本発明による摩擦測定装置は、
ブレーキ体への摩擦ブレーキパッドの押圧力を測定する
ための装置と、摩擦ブレーキの操作力を測定するための
装置とを有している。これら両測定装置は、例えば、ロ
ードセルまたはその他の力センサであってよい。支持角
度のタンジェント込みの、測定された２つの値の負の商
は、摩擦ブレーキパッドとブレーキ体との間の摩擦係数
である（μ＝−Ｆａｐｐ／ＦＮ＋ｔａｎα この場合、
Ｆａｐｐは操作力、ＦＮは押圧力、ｔａｎαは支持角度
が不変である場合の一定の値である）。本発明による摩
擦係数測定装置の利点は、摩擦ブレーキのブレーキ力の
制御が、外乱影響により摩擦係数が変化するにも係わら
ず可能であることである。公知の摩擦ブレーキでは、必
要とあらば、操作力、または摩擦ブレーキパッドのブレ
ーキ体への押圧力とが制御される。摩擦係数は変化する
ので、このような制御により一定のブレーキ力は得られ
ない。
の摩擦測定装置である。本発明による摩擦測定装置は、
ブレーキ体への摩擦ブレーキパッドの押圧力を測定する
ための装置と、摩擦ブレーキの操作力を測定するための
装置とを有している。これら両測定装置は、例えば、ロ
ードセルまたはその他の力センサであってよい。支持角
度のタンジェント込みの、測定された２つの値の負の商
は、摩擦ブレーキパッドとブレーキ体との間の摩擦係数
である（μ＝−Ｆａｐｐ／ＦＮ＋ｔａｎα この場合、
Ｆａｐｐは操作力、ＦＮは押圧力、ｔａｎαは支持角度
が不変である場合の一定の値である）。本発明による摩
擦係数測定装置の利点は、摩擦ブレーキのブレーキ力の
制御が、外乱影響により摩擦係数が変化するにも係わら
ず可能であることである。公知の摩擦ブレーキでは、必
要とあらば、操作力、または摩擦ブレーキパッドのブレ
ーキ体への押圧力とが制御される。摩擦係数は変化する
ので、このような制御により一定のブレーキ力は得られ
ない。
【００２２】摩擦ブレーキパッドをブレーキ体に押し付
ける力、または操作力を測定する代わりに、これらの力
に比例する値を測定することもできる。何故ならば、ブ
レーキ力制御のためには、必ずしも摩擦係数を算出する
必要はなく、摩擦係数に比例する値で十分であるからで
ある。摩擦ブレーキパッドをブレーキ体に押し付ける押
圧力は、例えば、押圧エレメントの支持部に形成された
力または、ディスクブレーキのブレーキキャリパの拡
開、即ち、押圧力の特性を示す摩擦ブレーキパッドの変
形に比例する。操作力の代わりに、例えば、トルクまた
は操作装置の電動モータの電流消費を測定することもで
きる。これは請求項１１の対象である。
ける力、または操作力を測定する代わりに、これらの力
に比例する値を測定することもできる。何故ならば、ブ
レーキ力制御のためには、必ずしも摩擦係数を算出する
必要はなく、摩擦係数に比例する値で十分であるからで
ある。摩擦ブレーキパッドをブレーキ体に押し付ける押
圧力は、例えば、押圧エレメントの支持部に形成された
力または、ディスクブレーキのブレーキキャリパの拡
開、即ち、押圧力の特性を示す摩擦ブレーキパッドの変
形に比例する。操作力の代わりに、例えば、トルクまた
は操作装置の電動モータの電流消費を測定することもで
きる。これは請求項１１の対象である。
【００２３】ブレーキ力の制御のための方法は、請求項
１２の対象である。ガイド値が、修正値としての摩擦係
数または摩擦係数に比例する値に乗算される。摩擦係数
は、上述したように算出される。ガイド値は、例えば摩
擦ブレーキパッドをブレーキ体に押し付ける押圧力また
は操作力であってよい。ガイド値の値は、例えば、ブレ
ーキペダルを踏む距離、またはブレーキペダルを踏む力
に依存して規定される。この場合、この依存は、比例で
ある必要はない。摩擦値または、これに比例する値と乗
算することにより、摩擦係数の変更が消去され、摩擦ブ
レーキのブレーキ力が、ペダル操作に依存した、摩擦係
数に依存しない値に応じて制御される。
１２の対象である。ガイド値が、修正値としての摩擦係
数または摩擦係数に比例する値に乗算される。摩擦係数
は、上述したように算出される。ガイド値は、例えば摩
擦ブレーキパッドをブレーキ体に押し付ける押圧力また
は操作力であってよい。ガイド値の値は、例えば、ブレ
ーキペダルを踏む距離、またはブレーキペダルを踏む力
に依存して規定される。この場合、この依存は、比例で
ある必要はない。摩擦値または、これに比例する値と乗
算することにより、摩擦係数の変更が消去され、摩擦ブ
レーキのブレーキ力が、ペダル操作に依存した、摩擦係
数に依存しない値に応じて制御される。
【００２４】
【発明の実施の形態】次に図面につき本発明の実施の形
態を詳しく説明する。
態を詳しく説明する。
【００２５】図示した本発明の自己倍力式の摩擦ブレー
キ１０は、ディスクブレーキとして形成されている。デ
ィスクブレーキは、いわゆる浮動キャリパとして形成さ
れているブレーキキャリパ１２を有している。即ちブレ
ーキキャリパ１２は、ブレーキディスク１４に対して横
方向に摺動可能である。ブレーキキャリパ１２の横方向
摺動性は、図面ではシンボルとして示された支持部１６
によって示されている。
キ１０は、ディスクブレーキとして形成されている。デ
ィスクブレーキは、いわゆる浮動キャリパとして形成さ
れているブレーキキャリパ１２を有している。即ちブレ
ーキキャリパ１２は、ブレーキディスク１４に対して横
方向に摺動可能である。ブレーキキャリパ１２の横方向
摺動性は、図面ではシンボルとして示された支持部１６
によって示されている。
【００２６】ブレーキキャリパ１２には、ブレーキディ
スク１４の一方の側に不動の摩擦ブレーキパッド１８が
配置されていて、ブレーキディスク１４の反対の側に可
動の摩擦ブレーキパッド２０が配置されている。ブレー
キ力を生ぜしめるために、可動のブレーキパッド２０
は、まだ説明していない楔機構によって、ブレーキディ
スク１４の一方の側に押し付け可能である。可動の摩擦
ブレーキパッド２０をブレーキディスク１４に押し付け
ることにより、公知のように、ブレーキキャリパ１２
が、ブレーキディスク１４に対して横方向に摺動し、不
動の摩擦ブレーキパッド１８を、ブレーキディスク１４
の反対側の面に押し付け、ブレーキディスク１４が制動
される。
スク１４の一方の側に不動の摩擦ブレーキパッド１８が
配置されていて、ブレーキディスク１４の反対の側に可
動の摩擦ブレーキパッド２０が配置されている。ブレー
キ力を生ぜしめるために、可動のブレーキパッド２０
は、まだ説明していない楔機構によって、ブレーキディ
スク１４の一方の側に押し付け可能である。可動の摩擦
ブレーキパッド２０をブレーキディスク１４に押し付け
ることにより、公知のように、ブレーキキャリパ１２
が、ブレーキディスク１４に対して横方向に摺動し、不
動の摩擦ブレーキパッド１８を、ブレーキディスク１４
の反対側の面に押し付け、ブレーキディスク１４が制動
される。
【００２７】可動の摩擦ブレーキパッド２０をブレーキ
ディスク１４に押し付けるために、摩擦ブレーキ１０
は、ブレーキディスク１４に対して平行に摺動可能な楔
エレメント２２を有している。この楔エレメント２２
は、可動の摩擦ブレーキパッド２０の、ブレーキディス
ク１４とは反対側の背面に配置されていて、楔角度αを
成して摺動可能に、ブレーキキャリパ１２の傾斜面また
はランプに支持されている。傾斜面またはランプは、楔
エレメント２２のための支持部２４を成している。この
支持部２４は、ブレーキディスク１４に対して楔角度α
を成して配置されている。楔角度αは、支持角度αと言
ってもよい。楔エレメント２２と支持部２４とは、楔ギ
ャップとして示された、支持部２４とブレーキディスク
１４との間の中間室が、符号２６で示したブレーキディ
スク１４の回転方向で狭まるように配置されている。楔
エレメント２２が、ブレーキディスク１４の回転方向２
６で摺動することにより、可動の摩擦ブレーキパッド２
０が、ブレーキディスク１４に押し付けられる。ブレー
キキャリパ１２を介して、上述したように、不動の摩擦
ブレーキパッド１８が、ブレーキディスク１４の対向し
ている側に押し付けられ、ブレーキディスク１４が制動
される。摩擦ブレーキ１０を解除するためには、楔エレ
メント２２が反対方向に、即ち、楔ギャップが拡大して
いる方向に摺動される。
ディスク１４に押し付けるために、摩擦ブレーキ１０
は、ブレーキディスク１４に対して平行に摺動可能な楔
エレメント２２を有している。この楔エレメント２２
は、可動の摩擦ブレーキパッド２０の、ブレーキディス
ク１４とは反対側の背面に配置されていて、楔角度αを
成して摺動可能に、ブレーキキャリパ１２の傾斜面また
はランプに支持されている。傾斜面またはランプは、楔
エレメント２２のための支持部２４を成している。この
支持部２４は、ブレーキディスク１４に対して楔角度α
を成して配置されている。楔角度αは、支持角度αと言
ってもよい。楔エレメント２２と支持部２４とは、楔ギ
ャップとして示された、支持部２４とブレーキディスク
１４との間の中間室が、符号２６で示したブレーキディ
スク１４の回転方向で狭まるように配置されている。楔
エレメント２２が、ブレーキディスク１４の回転方向２
６で摺動することにより、可動の摩擦ブレーキパッド２
０が、ブレーキディスク１４に押し付けられる。ブレー
キキャリパ１２を介して、上述したように、不動の摩擦
ブレーキパッド１８が、ブレーキディスク１４の対向し
ている側に押し付けられ、ブレーキディスク１４が制動
される。摩擦ブレーキ１０を解除するためには、楔エレ
メント２２が反対方向に、即ち、楔ギャップが拡大して
いる方向に摺動される。
【００２８】摩擦ブレーキ１０は電気機械的に操作可能
であって、電動モータ２８と、回転・並進変換伝動装置
３０とを備えた操作装置を有している。電動モータ２８
と、回転・並進変換伝動装置３０との間には、図面では
別個に示していない減速伝動装置が介在されている。回
転・並進変換伝動装置３０は、ねじ伝動装置、例えばス
ピンドル伝動装置３０を有しており、以下では単にスピ
ンドル伝動装置３０と記載する。電動モータ２８による
回転駆動により、スピンドル伝動装置３０は楔エレメン
ト２２をブレーキディスク１４に対して平行に摺動させ
る。即ち、電動モータ２８の回転方向に依存して、ブレ
ーキディスク１４の回転方向２６に、または回転方向２
６とは反対に摺動させる。図示されてはいないが電子的
な制御装置が設けられており、この制御装置が、楔エレ
メント２２の摺動距離を目標値に応じて制御する。制御
装置は、楔エレメント２２の固有運動を、ブレーキディ
スク１４から摩擦ブレーキパッド２０に加えられる摩擦
力によって阻止する。制御装置は、スピンドル伝動装置
３０の、場合によっては生じる遊びを補償する。
であって、電動モータ２８と、回転・並進変換伝動装置
３０とを備えた操作装置を有している。電動モータ２８
と、回転・並進変換伝動装置３０との間には、図面では
別個に示していない減速伝動装置が介在されている。回
転・並進変換伝動装置３０は、ねじ伝動装置、例えばス
ピンドル伝動装置３０を有しており、以下では単にスピ
ンドル伝動装置３０と記載する。電動モータ２８による
回転駆動により、スピンドル伝動装置３０は楔エレメン
ト２２をブレーキディスク１４に対して平行に摺動させ
る。即ち、電動モータ２８の回転方向に依存して、ブレ
ーキディスク１４の回転方向２６に、または回転方向２
６とは反対に摺動させる。図示されてはいないが電子的
な制御装置が設けられており、この制御装置が、楔エレ
メント２２の摺動距離を目標値に応じて制御する。制御
装置は、楔エレメント２２の固有運動を、ブレーキディ
スク１４から摩擦ブレーキパッド２０に加えられる摩擦
力によって阻止する。制御装置は、スピンドル伝動装置
３０の、場合によっては生じる遊びを補償する。
【００２９】楔エレメント２２がブレーキディスク１４
の回転方向２６で摺動可能であることにより、摩擦ブレ
ーキ１０は自己倍力作用を有する。回転するブレーキデ
ィスク１４は、摩擦ブレーキ１０が操作されている場合
に、摩擦力を回転方向２６で、ブレーキディスク１４に
押し付けられた可動の摩擦ブレーキパッド２０に加え
る。この摩擦力は楔エレメント２２に伝えられる。摩擦
力は、楔ギャップが狭まる方向で作用し、楔エレメント
２２が支持部２４に支持されることにより、摩擦ブレー
キパッド２０の、ブレーキディスク１４への押し付け力
を高める。楔角度αは本発明によれば、摩擦ブレーキ１
０のブレーキ特性値Ｃ＊が、極位置にまたはほぼ極位置
にあるように選択されている。この場合、ブレーキ特性
値Ｃ＊は、ブレーキディスク１４に押し付けられる摩擦
ブレーキパッド２０からブレーキディスク１４に加えら
れる摩擦力と、操作力、即ち、スピンドル伝動装置３０
から楔エレメント２２に加えられる力との割合である。
ブレーキ特性値Ｃ＊の極位置では、摩擦ブレーキ１０の
自己倍力が無限になる。本発明による楔角度αにより、
摩擦ブレーキパッド２０とブレーキディスク１４との間
の摩擦係数変動が予想される場合に、ブレーキ特性値Ｃ
＊の正負符号変更が生じることがある。自己倍力が無限
になった場合にブレーキディスク１４のロックを防止す
るために、楔エレメント２２の固有運動と、ひいては不
都合なブレーキ力変更とを防止する制御装置が設けられ
ている。この制御装置の代わりに、またはこの制御装置
に付加的に、スピンドル伝動装置３０を、楔エレメント
２２の固有運動を防止するように形成することができ
る。
の回転方向２６で摺動可能であることにより、摩擦ブレ
ーキ１０は自己倍力作用を有する。回転するブレーキデ
ィスク１４は、摩擦ブレーキ１０が操作されている場合
に、摩擦力を回転方向２６で、ブレーキディスク１４に
押し付けられた可動の摩擦ブレーキパッド２０に加え
る。この摩擦力は楔エレメント２２に伝えられる。摩擦
力は、楔ギャップが狭まる方向で作用し、楔エレメント
２２が支持部２４に支持されることにより、摩擦ブレー
キパッド２０の、ブレーキディスク１４への押し付け力
を高める。楔角度αは本発明によれば、摩擦ブレーキ１
０のブレーキ特性値Ｃ＊が、極位置にまたはほぼ極位置
にあるように選択されている。この場合、ブレーキ特性
値Ｃ＊は、ブレーキディスク１４に押し付けられる摩擦
ブレーキパッド２０からブレーキディスク１４に加えら
れる摩擦力と、操作力、即ち、スピンドル伝動装置３０
から楔エレメント２２に加えられる力との割合である。
ブレーキ特性値Ｃ＊の極位置では、摩擦ブレーキ１０の
自己倍力が無限になる。本発明による楔角度αにより、
摩擦ブレーキパッド２０とブレーキディスク１４との間
の摩擦係数変動が予想される場合に、ブレーキ特性値Ｃ
＊の正負符号変更が生じることがある。自己倍力が無限
になった場合にブレーキディスク１４のロックを防止す
るために、楔エレメント２２の固有運動と、ひいては不
都合なブレーキ力変更とを防止する制御装置が設けられ
ている。この制御装置の代わりに、またはこの制御装置
に付加的に、スピンドル伝動装置３０を、楔エレメント
２２の固有運動を防止するように形成することができ
る。
【００３０】楔角度αは例えば、乾いた汚れのないブレ
ーキディスク１４であって、摩擦ブレーキパッド２０の
ブレーキディスク１４への押圧力が平均的である場合
に、ブレーキ特性値Ｃ＊が辛うじて正であるように選択
されている。楔エレメント２２は、スピンドル伝動装置
によって楔ギャップ内部へと押し込まれなければならな
い。ブレーキディスク１４と、摩擦ブレーキパッド２０
との間の摩擦が増大すると、ブレーキ特性値Ｃ＊の正負
符号変更が生じ、楔エレメント２２は、スピンドル伝動
装置３０によって、摩擦による楔ギャップ内への引き込
みに抗して保持されなければならない。楔角度αのこの
ような選択は、摩擦ブレーキ１０を操作するために、楔
エレメント２２を摺動させるために僅かな操作力しか必
要としないという利点を有している。何故ならば、摩擦
ブレーキパッド２０をブレーキディスク１４に押し付け
る押圧力の大部分は、摩擦ブレーキ１０の自己倍力によ
り生ぜしめられるからである。
ーキディスク１４であって、摩擦ブレーキパッド２０の
ブレーキディスク１４への押圧力が平均的である場合
に、ブレーキ特性値Ｃ＊が辛うじて正であるように選択
されている。楔エレメント２２は、スピンドル伝動装置
によって楔ギャップ内部へと押し込まれなければならな
い。ブレーキディスク１４と、摩擦ブレーキパッド２０
との間の摩擦が増大すると、ブレーキ特性値Ｃ＊の正負
符号変更が生じ、楔エレメント２２は、スピンドル伝動
装置３０によって、摩擦による楔ギャップ内への引き込
みに抗して保持されなければならない。楔角度αのこの
ような選択は、摩擦ブレーキ１０を操作するために、楔
エレメント２２を摺動させるために僅かな操作力しか必
要としないという利点を有している。何故ならば、摩擦
ブレーキパッド２０をブレーキディスク１４に押し付け
る押圧力の大部分は、摩擦ブレーキ１０の自己倍力によ
り生ぜしめられるからである。
【００３１】スピンドル伝動装置３０が遊びないものと
仮定すると、楔エレメント２２は、ブレーキ特性値Ｃ＊
の正負符号変更が生じた場合にはそれ以上は、狭まる楔
ギャップ内へは進入せず、摩擦ブレーキパッド２０の、
ブレーキディスク１４への押圧力、ひいてはブレーキ力
は、摩擦係数が変化するファクタ分だけ大きくなる。こ
のような摩擦係数の変化は、ブレーキ特性値Ｃ＊の正負
符号変更を引き起こす。スピンドル伝動装置３０が遊び
を有しているならば、楔エレメント２２の摺動に応じ
て、スピンドル伝動装置３０の遊びにより、ブレーキ力
は制限されて増大する。ブレーキ力の上昇は、制限され
いて、ブレーキディスク１４のセルフロックは生じな
い。制御により、遊びにより制限されたブレーキ力の上
昇は減じられる。
仮定すると、楔エレメント２２は、ブレーキ特性値Ｃ＊
の正負符号変更が生じた場合にはそれ以上は、狭まる楔
ギャップ内へは進入せず、摩擦ブレーキパッド２０の、
ブレーキディスク１４への押圧力、ひいてはブレーキ力
は、摩擦係数が変化するファクタ分だけ大きくなる。こ
のような摩擦係数の変化は、ブレーキ特性値Ｃ＊の正負
符号変更を引き起こす。スピンドル伝動装置３０が遊び
を有しているならば、楔エレメント２２の摺動に応じ
て、スピンドル伝動装置３０の遊びにより、ブレーキ力
は制限されて増大する。ブレーキ力の上昇は、制限され
いて、ブレーキディスク１４のセルフロックは生じな
い。制御により、遊びにより制限されたブレーキ力の上
昇は減じられる。
【００３２】遊びを有するスピンドル伝動装置３０の場
合に、ブレーキ特性値Ｃ＊の正負符号変更が生じた場
合、ブレーキ力の増大または減少は、ブレーキキャリパ
１２の弾性が大きいほど小さくなる。ブレーキキャリパ
１２は実際は剛性的であるが、完全な剛体に形成するこ
とはできないので、摩擦ブレーキパッド１８，２０をブ
レーキディスク１４に押し付ける力により拡開する。可
動の摩擦ブレーキパッド２０の押圧力が、ブレーキ特性
値Ｃ＊の正負符号変更の際に、スピンドル伝動装置３０
の遊びの分だけ楔エレメント２２が摺動することにより
増大すると、ブレーキキャリパ１２が拡開する。この結
果、押圧力の増大、ひいては、摩擦力の増大も、剛性的
または極めて堅いブレーキキャリパ１２の場合よりも小
さくなる。即ち、スピンドル伝動装置３０の遊びによ
る、ブレーキ特性値Ｃ＊の正負符号変更の際のブレーキ
力の上昇は、ブレーキキャリパ１２の、常に存在する弾
性により弱められる。ブレーキキャリパ１２の制限され
た剛性もしくは弾性は、図面では、Ｕ字形で示されたブ
レーキキャリパ１２により示されている。摩擦ブレーキ
１０のブレーキキャリパ１２は、実際の構成ではもちろ
ん、通常の形状および構成を有している。本発明は、遊
びを有するスピンドル伝動装置３０であっても、ブレー
キ特性値Ｃ＊の正負符号変更の際のブレーキ力の変動
が、実際の運転において許容でき、従って、楔角度α
を、ブレーキ特性値Ｃ＊の極位置にまたはほぼ極位置に
選択できる程度に僅かであるという認識に基づいてい
る。ブレーキ中にブレーキ特性値Ｃ＊の正負符号変更が
複数回かつ迅速に生じる場合でさえ、これに伴うブレー
キ力の変更は、特に、楔エレメント２２の摺動距離また
は押圧力のための制御装置を使用することにより、著し
いものではなく許容可能である。
合に、ブレーキ特性値Ｃ＊の正負符号変更が生じた場
合、ブレーキ力の増大または減少は、ブレーキキャリパ
１２の弾性が大きいほど小さくなる。ブレーキキャリパ
１２は実際は剛性的であるが、完全な剛体に形成するこ
とはできないので、摩擦ブレーキパッド１８，２０をブ
レーキディスク１４に押し付ける力により拡開する。可
動の摩擦ブレーキパッド２０の押圧力が、ブレーキ特性
値Ｃ＊の正負符号変更の際に、スピンドル伝動装置３０
の遊びの分だけ楔エレメント２２が摺動することにより
増大すると、ブレーキキャリパ１２が拡開する。この結
果、押圧力の増大、ひいては、摩擦力の増大も、剛性的
または極めて堅いブレーキキャリパ１２の場合よりも小
さくなる。即ち、スピンドル伝動装置３０の遊びによ
る、ブレーキ特性値Ｃ＊の正負符号変更の際のブレーキ
力の上昇は、ブレーキキャリパ１２の、常に存在する弾
性により弱められる。ブレーキキャリパ１２の制限され
た剛性もしくは弾性は、図面では、Ｕ字形で示されたブ
レーキキャリパ１２により示されている。摩擦ブレーキ
１０のブレーキキャリパ１２は、実際の構成ではもちろ
ん、通常の形状および構成を有している。本発明は、遊
びを有するスピンドル伝動装置３０であっても、ブレー
キ特性値Ｃ＊の正負符号変更の際のブレーキ力の変動
が、実際の運転において許容でき、従って、楔角度α
を、ブレーキ特性値Ｃ＊の極位置にまたはほぼ極位置に
選択できる程度に僅かであるという認識に基づいてい
る。ブレーキ中にブレーキ特性値Ｃ＊の正負符号変更が
複数回かつ迅速に生じる場合でさえ、これに伴うブレー
キ力の変更は、特に、楔エレメント２２の摺動距離また
は押圧力のための制御装置を使用することにより、著し
いものではなく許容可能である。
【００３３】このようなブレーキ力の変動を小さく維持
するために、スピンドル伝動装置３０または一般に回転
・並進運動変換伝動装置は、小さな遊びを持って、また
は理想的には遊びなしに形成されている。遊びのない構
成は例えば、軸方向で互いにプレロードをかけられてい
る、スピンドル伝動装置３０の２つのスピンドル及び／
又はナットによって得られる。
するために、スピンドル伝動装置３０または一般に回転
・並進運動変換伝動装置は、小さな遊びを持って、また
は理想的には遊びなしに形成されている。遊びのない構
成は例えば、軸方向で互いにプレロードをかけられてい
る、スピンドル伝動装置３０の２つのスピンドル及び／
又はナットによって得られる。
【００３４】摩擦ブレーキ１０は摩擦係数測定装置を有
している。摩擦係数測定装置は、摩擦ブレーキパッド１
８，２０をブレーキディスク１４に押し付ける押圧力を
測定するための装置３２を有している。この装置は例え
ばピエゾエレメントであってよい。これは例えば図示し
たように、不動の摩擦ブレーキパッド１８と、ブレーキ
キャリパ１２との間に配置されている。このピエゾエレ
メントはもちろん、可動の摩擦ブレーキパッド２０と楔
エレメント２２との間に配置されていてもよい（図示せ
ず）。押圧力ではなくて、押圧力に比例する値、例え
ば、支持部２４における楔エレメント２２の支持力、ま
たは例えばブレーキキャリパ１２の拡張を測定してもよ
い。ブレーキキャリパ１２の拡開測定装置は図面では、
抵抗線ひずみ計３４によって示されている。
している。摩擦係数測定装置は、摩擦ブレーキパッド１
８，２０をブレーキディスク１４に押し付ける押圧力を
測定するための装置３２を有している。この装置は例え
ばピエゾエレメントであってよい。これは例えば図示し
たように、不動の摩擦ブレーキパッド１８と、ブレーキ
キャリパ１２との間に配置されている。このピエゾエレ
メントはもちろん、可動の摩擦ブレーキパッド２０と楔
エレメント２２との間に配置されていてもよい（図示せ
ず）。押圧力ではなくて、押圧力に比例する値、例え
ば、支持部２４における楔エレメント２２の支持力、ま
たは例えばブレーキキャリパ１２の拡張を測定してもよ
い。ブレーキキャリパ１２の拡開測定装置は図面では、
抵抗線ひずみ計３４によって示されている。
【００３５】さらに、摩擦係数測定装置は、楔エレメン
ト２２をブレーキディスク１４に対して平行に負荷する
操作力を測定するための装置を有している。これは例え
ば力センサ３６によって可能である。この場合、操作力
ではなく、操作力に比例した値、例えば、電動モータ２
８によって加えられるトルクをトルクセンサ３８で、ま
たは電動モータ２８の電流消費を測定することもでき
る。操作力と押圧力との割合から、摩擦ブレーキパッド
２０とブレーキディスク１４との間の摩擦係数、ひいて
は摩擦ブレーキ１０のブレーキ力も算出できる。これ
は、実際に生じたブレーキ力に応じた、例えばブレーキ
ペダル位置または、ブレーキペダルを踏む力に依存した
摩擦ブレーキ１０の制御を可能にする。ブレーキ力を制
御するために、ブレーキ力の絶対値を算出する必要はな
く、ブレーキ力に比例した値の制御で十分であるので、
ブレーキ力を制御するために摩擦ブレーキパッド１８，
２０の、ブレーキディスク１４への押圧力および、楔エ
レメント２２に加えられる操作力を測定する必要はな
く、これらの力に比例する値を測定するので十分であ
る。
ト２２をブレーキディスク１４に対して平行に負荷する
操作力を測定するための装置を有している。これは例え
ば力センサ３６によって可能である。この場合、操作力
ではなく、操作力に比例した値、例えば、電動モータ２
８によって加えられるトルクをトルクセンサ３８で、ま
たは電動モータ２８の電流消費を測定することもでき
る。操作力と押圧力との割合から、摩擦ブレーキパッド
２０とブレーキディスク１４との間の摩擦係数、ひいて
は摩擦ブレーキ１０のブレーキ力も算出できる。これ
は、実際に生じたブレーキ力に応じた、例えばブレーキ
ペダル位置または、ブレーキペダルを踏む力に依存した
摩擦ブレーキ１０の制御を可能にする。ブレーキ力を制
御するために、ブレーキ力の絶対値を算出する必要はな
く、ブレーキ力に比例した値の制御で十分であるので、
ブレーキ力を制御するために摩擦ブレーキパッド１８，
２０の、ブレーキディスク１４への押圧力および、楔エ
レメント２２に加えられる操作力を測定する必要はな
く、これらの力に比例する値を測定するので十分であ
る。
【００３６】図示した摩擦ブレーキ１０は、自己倍力
を、ブレーキディスク１４の図示した回転方向２６でし
か行わない。ブレーキディスク１４が逆方向で回転する
場合に自己倍力作用を得るためには、例えば、逆に配置
された第２の摩擦ブレーキの他に、楔エレメント２２の
代わりの２重楔も設けることができる。２重楔は、ブレ
ーキディスク１４の回転方向に応じて、互いに逆向きに
傾斜した２つの支持部のうちの一方に支持されるかまた
は、それぞれ配属された支持部を有した２つの楔エレメ
ントが設けられている。
を、ブレーキディスク１４の図示した回転方向２６でし
か行わない。ブレーキディスク１４が逆方向で回転する
場合に自己倍力作用を得るためには、例えば、逆に配置
された第２の摩擦ブレーキの他に、楔エレメント２２の
代わりの２重楔も設けることができる。２重楔は、ブレ
ーキディスク１４の回転方向に応じて、互いに逆向きに
傾斜した２つの支持部のうちの一方に支持されるかまた
は、それぞれ配属された支持部を有した２つの楔エレメ
ントが設けられている。
【００３７】摩擦ブレーキ１０には、冗長性を得るため
に２つの電動モータ２８を設けることができる。これら
の電動モータ２８は、例えばディファレンシャル伝動装
置、例えば遊星歯車伝動装置を介してスピンドル伝動装
置３０を駆動する（図示せず）。２つの電動モータ２８
によって、例えば、１つのスピンドル伝動装置の１つの
スピンドルに装着されている２つのナットを、遊びを排
除するために軸方向で互いにプレロードをかけることも
できる。
に２つの電動モータ２８を設けることができる。これら
の電動モータ２８は、例えばディファレンシャル伝動装
置、例えば遊星歯車伝動装置を介してスピンドル伝動装
置３０を駆動する（図示せず）。２つの電動モータ２８
によって、例えば、１つのスピンドル伝動装置の１つの
スピンドルに装着されている２つのナットを、遊びを排
除するために軸方向で互いにプレロードをかけることも
できる。
【図１】本発明による自己倍力式の摩擦ブレーキを概略
的に示した図である。
的に示した図である。
１０ 摩擦ブレーキ、 １２ ブレーキキャリパ、 １
４ ブレーキディスク、 １６ 支持部、 １８，２０
摩擦ブレーキパッド、 ２２ 楔エレメント、 ２４
支持部、 ２６ 回転方向、 ２８ 電動モータ、
３０ スピンドル伝動装置、 ３２ 装置、 ３４ 抵
抗線ひずみ計、 ３６ 力センサ、 ３８ トルクセン
サ
４ ブレーキディスク、 １６ 支持部、 １８，２０
摩擦ブレーキパッド、 ２２ 楔エレメント、 ２４
支持部、 ２６ 回転方向、 ２８ 電動モータ、
３０ スピンドル伝動装置、 ３２ 装置、 ３４ 抵
抗線ひずみ計、 ３６ 力センサ、 ３８ トルクセン
サ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ１６Ｄ 66/00 Ｆ１６Ｄ 66/00 Ｚ
(72)発明者 ユルゲン ヒルツィンガー
ドイツ連邦共和国 レオンベルク ベルク
ハルデ 11／１
(72)発明者 ディルク ホフマン
ドイツ連邦共和国 ルートヴィッヒスブル
ク イム マイス 12
(72)発明者 ヘルベルト フォラート
ドイツ連邦共和国 ファイヒンゲン／エン
ツ オーバーリーキシンガー ヴェーク
75
(72)発明者 アンドレーアス ヘンケ
ドイツ連邦共和国 ディーメルシュタット
トゥルペンシュトラーセ ８
(72)発明者 フリーダー ケラー
ドイツ連邦共和国 ウプシュタット−ヴァ
イアー シェーンボルンシュトラーセ ４
アー
(72)発明者 ハニエル シュミット
ハンガリー国 ブダペスト ギョエームロ
エイ ウット 120
Ｆターム(参考） 3J058 AA43 AA48 AA53 AA69 AA73
AA78 AA87 BA01 CC15 CC22
CC42 CD24 DB27 FA01
Claims (12)
- 【請求項１】 自己倍力式の摩擦ブレーキであって、摩
擦ブレーキパッドと、該摩擦ブレーキパッドを、ブレー
キ力を生ぜしめるために回転可能なブレーキ体に押し付
けることができる押圧エレメントとが設けられており、
該押圧エレメントは、ブレーキ体の回転方向で可動であ
って、ブレーキ体の垂線に対して所定の支持角度をなし
て支持部に支持されており、回転するブレーキ体が、摩
擦ブレーキの操作の際に、押圧エレメントを押圧力が大
きくなるように負荷する摩擦力を摩擦ブレーキパッドに
加え、さらに、押圧エレメントをブレーキ体の回転方向
で、および回転方向に反して動かすことができる操作装
置が設けられている形式のものにおいて、 前記支持角度（α）が、摩擦ブレーキ（１０）のブレー
キ特性値Ｃ＊が極位置またはほぼ極位置にあるように選
択されていることを特徴とする、自己倍力式の摩擦ブレ
ーキ。 - 【請求項２】 操作装置（２８，３０）が、ブレーキ体
（１４）の回転方向（２６）での、および回転方向とは
逆の、押圧エレメント（２２）の固有運動に抗してロッ
クするように形成されている、請求項１記載の自己倍力
式の摩擦ブレーキ。 - 【請求項３】 摩擦ブレーキ（１０）が、ブレーキ体
（１４）に対する摩擦ブレーキパッド（２０）の押圧力
を制御するための制御装置を有している、請求項１記載
の自己倍力式の摩擦ブレーキ。 - 【請求項４】 摩擦ブレーキ（１０）がディスクブレー
キである、請求項１記載の自己倍力式の摩擦ブレーキ。 - 【請求項５】 押圧エレメントが楔エレメント（２２）
である、請求項１記載の自己倍力式の摩擦ブレーキ。 - 【請求項６】 支持部（２４）が、押圧エレメント（２
２）のための、ブレーキ体（１４）に対して傾斜したガ
イド（ランプ）を有している、請求項１記載の自己倍力
式の摩擦ブレーキ。 - 【請求項７】 操作装置（２８，３０）がねじ伝動装置
を有している、請求項１記載の自己倍力式の摩擦ブレー
キ。 - 【請求項８】 操作装置（２８，３０）が、遊びがない
ように形成されている、請求項１記載の自己倍力式の摩
擦ブレーキ。 - 【請求項９】 操作装置が電動モータ（２８）を有して
いる、請求項１記載の自己倍力式の摩擦ブレーキ。 - 【請求項１０】 操作装置（２８，３０）が、２つの電
動モータ（２８）を有している、請求項９記載の自己倍
力式の摩擦ブレーキ。 - 【請求項１１】 摩擦ブレーキのための摩擦係数測定装
置であって、摩擦ブレーキが、回転するブレーキ体（１
４）に押し付け可能な摩擦ブレーキパッドを有している
形式のものにおいて、 摩擦係数測定装置が、摩擦ブレーキパッド（１８）をブ
レーキ体（１４）に押し付ける押圧力を測定するため
の、または該押圧力に比例する値を測定するための装置
（３２，３４）と、摩擦ブレーキパッド（１８）を摩擦
ブレーキパッド（２０）に押し付けるために消費される
操作力を測定するための、または該操作力に比例する値
を測定するための装置（３６，３８）とを有している、
摩擦ブレーキのための摩擦係数測定装置。 - 【請求項１２】 摩擦係数測定装置を有する摩擦ブレー
キのブレーキ力を制御するための方法において、 ガイド値に、摩擦係数を修正値として乗算し、この摩擦
係数は、支持角度αのタンジェントを加算した、押圧力
と操作力との負の商として規定されていることを特徴と
する、ブレーキ力を制御するための方法。
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|---|---|---|---|
| DE10201555.4 | 2002-01-17 | ||
| DE10201555A DE10201555A1 (de) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | Selbstverstärkende Reibungsbremse, Reibwertmesseinrichtung und Verfahren zur Regelung einer Bremskraft |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003222168A true JP2003222168A (ja) | 2003-08-08 |
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ID=7712337
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|---|---|---|---|
| JP2003010104A Pending JP2003222168A (ja) | 2002-01-17 | 2003-01-17 | 自己倍力式の摩擦ブレーキならびに摩擦係数測定装置ならびにブレーキ力を制御するための方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7398866B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003222168A (ja) |
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| JP2006321478A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Robert Bosch Gmbh | 車両のブレーキ装置およびその操作方法 |
| JP2008503692A (ja) * | 2004-06-19 | 2008-02-07 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 自己倍力作用を有する電気機械式の摩擦ブレーキ |
| JP2009531628A (ja) * | 2006-03-28 | 2009-09-03 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電気機械的な自己倍力式の摩擦ブレーキ |
| JP2012503162A (ja) * | 2008-09-23 | 2012-02-02 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ディスクブレーキのためのブレーキキャリパ |
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| DE10349078A1 (de) | 2003-10-22 | 2005-05-25 | Robert Bosch Gmbh | Elektromechanische Reibungsbremse |
| US20050145449A1 (en) * | 2003-12-29 | 2005-07-07 | Jelley Frederick A. | Gain stabilizing self-energized brake mechanism |
| DE102005030618A1 (de) * | 2004-10-13 | 2006-04-20 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Scheibenbremse in selbstverstärkender Bauart und Ansteuerverfahren für eine selbstverstärkende Bremse |
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| DE102006045168B4 (de) * | 2006-09-25 | 2020-11-12 | Robert Bosch Gmbh | Selbstverstärkende Fahrzeugbremse |
| DE102006046030A1 (de) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Siemens Ag | Spielfreier Antrieb für eine elektromechanische Bremsvorrichtung |
| DE102006047408A1 (de) * | 2006-10-06 | 2008-04-10 | Robert Bosch Gmbh | Selbstverstärkende Scheibenbremse |
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- 2002-01-17 DE DE10201555A patent/DE10201555A1/de not_active Withdrawn
-
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- 2003-01-14 FR FR0300370A patent/FR2834762B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2003-01-16 US US10/345,349 patent/US7398866B2/en not_active Expired - Fee Related
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