JP5054273B2 - 車輪ブレーキ装置 - Google Patents
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Description
背景技術
本発明は、請求項1の上位概念の特徴を備えた車輪ブレーキ装置に関する。
【0002】
このような車輪ブレーキ装置は自体公知である。車輪ブレーキ装置は摩擦ブレーキライニングを有しており、この摩擦ブレーキライニングは、ブレーキモーメントを生ぜしめるために、自動車車輪に対して相対回動不能なブレーキ体、例えばブレーキディスクあるいはブレーキドラムに圧着可能である。ブレーキライニングをブレーキ体に圧着することは、今日では、主として液力式に行われ、もちろん次第に、摩擦ブレーキライニングが電気機械的にブレーキ体に圧着される車輪ブレーキ装置も提案されている。
【0003】
発明の利点
請求項1の特徴を備えた本発明による車輪ブレーキ装置は、摩擦ブレーキライニングをブレーキ体に圧着するために、旋回可能なレバーを有している。レバーを旋回させることによって、摩擦ブレーキライニングは、ブレーキモーメントを生ぜしめるためにブレーキ体に圧着可能であり、かつ車輪ブレーキ装置を弛緩させるためにレバーを逆旋回させることによってブレーキ体から引き離し可能である。更に、本発明による車輪ブレーキ装置は蓄力式ばねエレメントを有しており、この蓄力式ばねエレメントは摩擦ブレーキライニングから間隔をおいてレバーに作用し、かつレバーを、摩擦ブレーキライニングをブレーキ体に圧着するように、つまり車輪ブレーキ装置を操作するように、負荷している。蓄力式ばねエレメントは例えば金属ばねあるいはその他の弾性的な材料から成るばね、例えばコイルばねであることができる。例えばガス圧力ばねを蓄力式ばねエレメントとして使用することも可能である。摩擦ブレーキライニングをブレーキ体に圧着するために必要な一部分の、場合によっては全体のエネルギは、蓄力式ばねエレメントに由来し、これによって本発明による車輪ブレーキ装置を操作するための操作エネルギは減少せしめられる。
【0004】
本発明による車輪ブレーキ装置は非直線的なしゅう動案内を有している。このしゅう動案内において、レバーは旋回可能に支持部により支えられ、この支持部自体はレバーの縦方向にしゅう動可能である。レバーは要するに3つの箇所において負荷されている。一面ではレバーは摩擦ブレーキライニングにより負荷され、若しくは逆にレバーが摩擦ブレーキライニングを車輪ブレーキ装置の操作の際に負荷する。更に、レバーは摩擦ブレーキライニングから間隔をおいて蓄力式ばねエレメントにより負荷される。車輪ブレーキ装置を操作するように、かつ摩擦ブレーキライニングをブレーキ体に圧着するように、負荷される。第3として、レバーは、それが旋回可能に支えられている支持部により負荷される。支持部ひいては、レバーが旋回可能に支持されている箇所はレバーの縦方向にしゅう動可能であるので、摩擦ブレーキライニング及び蓄力式ばねエレメントがレバー内で作用する有効レバーアームは変化する。支持部の、レバーの縦方向での移動によって、摩擦ブレーキライニングが一面においてかつ蓄力式ばねエレメントが他面においてレバーに作用する有効レバーアームの比は変化する。支持部がレバーに沿ってしゅう動することによって、蓄力式ばねエレメントからレバーを介して摩擦ブレーキライニングに及ぼされる力を変化させることができる。このことは、本発明による車輪ブレーキ装置においては、その操作のために利用される。摩擦ブレーキライニングをブレーキ体に圧着するために、レバーの支持部はレバーの縦方向に、それをもって蓄力式ばねエレメントがレバーに作用する有効レバーアームが増大するように、しゅう動せしめられ、かつ又はそれをもってブレーキ体がレバーに作用する有効レバーアームが短縮するように、しゅう動せしめられる。支持部をレバーの縦方向にしゅう動させることによって、蓄力式ばねエレメントがレバーを介して摩擦ブレーキライニングに及ぼす力、換言すればそれをもって蓄力式ばねエレメントがレバーを介して摩擦ブレーキライニングをブレーキ体に圧着する力が変化し、かつこれによって所望のブレーキモーメントが生ぜしめられる。車輪ブレーキ装置を弛緩させるためには、支持部は逆の方向にしゅう動せしめられる。
【0005】
支持部をしゅう動させるために、ひいては車輪ブレーキ装置を操作するために必要な力をわずかにとどめるために、本発明によれば、レバーの非直線的なしゅう動案内の経過は次のように、すなわちしゅう動案内がその都度の支持箇所において、支持部のしゅう動方向に対して平行にあるいは少なくとも近似的に平行に延びているように、選ばれている。支持箇所とは、支持部がレバーを旋回可能に支持している箇所である。支持部のしゅう動可能性によって、支持箇所はレバーの縦方向に、それもそのしゅう動案内に沿って、可動である。レバーのしゅう動案内がその都度のしゅう動箇所において支持部のしゅう動方向に対して平行に延びている場合には、支持部により、そのしゅう動の際にレバーを旋回させるため、かつ摩擦ブレーキライニングをブレーキ体に圧着するための力は加えられない。支持部をしゅう動させるため、ひいては車輪ブレーキ装置を操作するために、この場合専らしゅう動のために必要な摩擦力を克服するだけでよい。しゅう動案内がその都度の支持箇所において、支持部のしゅう動方向に対して近似的に平行である場合には、支持部によりしゅう動の際に及ぼされる力は、レバーを旋回させるため及び摩擦ブレーキライニングをブレーキ体に圧着するために、わずかである。これによって、車輪ブレーキ装置を操作するために必要な力はわずかである。摩擦ブレーキライニングをブレーキ体に圧着するために必要な力は完全にあるいは部分的に蓄力式ばねエレメントにより加えられる。本発明による車輪ブレーキ装置はこれによって、出力の弱い、小型のかつ軽量な電気モータで電気機械的に操作するのに適している。本発明による車輪ブレーキ装置を備えた自動車の電気的な配線網の負荷はわずかである。更に本発明による車輪ブレーキ装置のブレーキモーメントは精密に調節可能である。
【0006】
従属請求項は、主請求項に記載した発明の有利な構成及び展開を記載したものである。
【0007】
本発明の1構成では、摩擦ブレーキライニングとブレーキ体との間のエアギャップを調整するための自動的な後調整装置が設けられている(請求項6)。後調整装置によって、レバーの角度位置ひいては、それをもって蓄力式ばねエレメント及び摩擦ブレーキライニングがレバーに作用するレバー比が摩擦ブレーキライニングの磨滅とは無関係であることが、達成される。蓄力式ばねエレメントがレバーを介して摩擦ブレーキライニングをブレーキ体に圧着する力は、これによって単に、レバーの支持部が支えられる支持箇所にだけ関連し、摩擦ブレーキライニングの磨滅状態とは無関係である。
【0008】
実施例の説明
本発明は以下において図面に示した実施例によって詳細に説明する。
【0009】
図面は概略的に簡単に示したものである。
【0010】
図面に示した本発明による車輪ブレーキ装置10はディスクブレーキとして構成されている。車輪ブレーキ装置10はブレーキキャリパ12を有しており、これはブレーキディスク14に対して横方向に可動なフロートキャリパとして構成されている。ブレーキキャリパ12内には固定の摩擦ブレーキライニング16が位置しており、これはブレーキディスク14の一方の側に配置されている。他方の摩擦ブレーキライニング18はブレーキディスク14の逆の側でブレーキキャリパ12内に配置されている。この摩擦ブレーキライニング18はブレーキシュー20によってブレーキディスク14に対して横方向にブレーキキャリパ12内でしゅう動可能に案内されている。車輪ブレーキ装置10を操作するために、しゅう動可能な摩擦ブレーキライニング18はブレーキディスク14の一方の側に圧着される。反動力は自体公知の形式でブレーキキャリパ12をブレーキディスク14に対して横方向にしゅう動させ、したがって他方の、固定の摩擦ブレーキライニング16はブレーキディスク14の他方の側に圧着され、ブレーキディスク14が制動される。
【0011】
車輪ブレーキ装置10を操作するために、換言すれば摩擦ブレーキライニング18をブレーキディスク14に圧着するために、本発明による車輪ブレーキ装置10はレバー22を有しており、このレバーはブレーキディスク14に対してほぼ平行にブレーキキャリパ12内に配置されている。レバー22は、仮想のかつレバー22の縦方向にしゅう動可能な旋回軸線を中心にして旋回可能であり、この旋回軸線は仮想の、ブレーキディスク14を通る平面に対して平行に延びている。レバー22の旋回軸線の、その縦方向におけるしゅう動については後述する。ブレーキシュー20はレバー22の一端部の近くでレバーに接触している。レバー22の、ブレーキディスク14の方向での旋回によって、ブレーキシュー20がしゅう動せしめられ、摩擦ブレーキライニング18がブレーキディスク14に圧着される。ストッパ24はレバー22の逆旋回を制限する。
【0012】
レバー22の、他方の、ブレーキシュー20から遠い方の端部には、蓄力式ばねエレメント26が配置されている。蓄力式ばねエレメント26は本発明の図示の、ここで述べている実施例では、圧縮コイルばねとして構成されていて、ブレーキキャリパ12内で不動の対応受け28に支えられている。圧縮コイルばねとして構成されている蓄力式ばねエレメント26は、レバー22の、ブレーキシュー20と同じ側に配置されている。
【0013】
レバー22は湾曲した滑子軌道30を有しており、この滑子案内内に滑子ピン32が係合している。滑子ピン32は支持ブラケット34に固定して取り付けられており、この支持ブラケットはスピンドルナット36を有しており、このスピンドルナットにより支持ブラケット34がスピンドル38に取り付けられている。スピンドル38はレバー22に対して近似的に平行に延びており、したがって支持ブラケット34は滑子ピン32と共にレバー22の縦方向にしゅう動可能である。支持ブラケット34はレバー22の滑子軌道30内に係合している滑子ピン32と共に、レバー22の支持部を形成しており、この支持部はレバー22を旋回可能に支持している。滑子ピン32は、仮想のかつレバー22の縦方向でしゅう動可能な、レバー22の旋回軸線を規定している。滑子軌道30及び滑子ピン32は非直線的な、レバー22のしゅう動案内30,32を形成している。滑子軌道30はブレーキディスク14の方向から見て凸状であり、スピンドル38の方向から見て凹状であり、その際レバー22はブレーキディスク14とスピンドル38との間に配置されている。滑子軌道30の湾曲は円弧形あるいは他の形式で弧形であり、又はその他の形式で湾曲せしめられている。滑子軌道30の湾曲の経過については、なおより正確に後述する。
【0014】
支持ブラケット34のスピンドルナット36及びスピンドル38は本発明による車輪ブレーキ装置10のスピンドル駆動部36,38を形成している。スピンドル38を回転駆動するために、車輪ブレーキ装置10は電気モータ40を有しており、この電気モータはスピンドル38を直接にあるいはまた間接に図示していない伝動装置を介して回転駆動し、かつこの形式で支持部32,34をレバー22の縦方向にしゅう動させることができる。
【0015】
車輪ブレーキ装置10が弛緩した位置にある場合(図1)、支持部32,34は、蓄力式ばねエレメント26が作用しているレバー22の端部の範囲内にある。レバー22はその、蓄力式ばねエレメント26から遠い端部においてストッパ24に接触しており、かつ摩擦ブレーキライニング16,18はブレーキディスク14から引き離されている。車輪ブレーキ装置10を操作するためには、支持部32,34が電気モータ40及びスピンドル駆動部36,38によってブレーキシュー20の方向にしゅう動せしめられる。図1及び図2を比較すれば分かるように、レバー22の支持部32,34のこのようなしゅう動によって、それをもってレバー22がブレーキシュー20に作用するか、若しくはブレーキシュー20がレバー22に作用する有効レバーアームが短縮する。それをもってレバー22がブレーキシュー20にか、若しくはブレーキシュー20がレバー22に作用する有効レバーアームは、滑子ピン32の、ブレーキシュー20のレバー22における作用点に対するレバー22の縦方向における間隔である。それをもってレバー22がブレーキシュー20に作用する有効レバーアームの短縮と同時に、レバー22の支持部32,34がブレーキシュー20の方向にしゅう動することによって、それをもって蓄力式ばねエレメント26がレバー22に作用する有効レバーアームが延長する。それをもって蓄力式ばねエレメント26がレバー22に作用する有効レバーアームは、蓄力式ばねエレメント26のレバー22における作用点の、滑子ピン32からのレバー22の縦方向での間隔である。レバー22の支持部32,34の、ブレーキシュー20に向かうしゅう動によって、蓄力式ばねエレメント26はレバー22を旋回させ、かつレバー22及びブレーキシュー20を介して摩擦ブレーキライニング18をブレーキディスク14に圧着し、ブレーキディスク14が制動せしめられる。支持部32,34が更にブレーキシュー20の方向にしゅう動せしめられると、それをもって蓄力式ばねエレメント26がレバー22に作用する有効レバーアームが延長し、かつそれをもってレバー22がブレーキシュー20に作用する有効レバーアームが更に短縮し、したがって、それをもって蓄力式ばねエレメント26がレバー22を介して摩擦ブレーキライニング18をブレーキディスク14に圧着する力が増大する。それをもって蓄力式ばねエレメント26がレバー22を介して摩擦ブレーキライニング18をブレーキディスク14に圧着する力は、支持部32,34がブレーキシュー20の方向にしゅう動することによって、変化するレバー比によって、蓄力式ばねエレメント26の延長によって弛緩する蓄力式ばねエレメント26のばね力を考慮しても、増大する。それをもって蓄力式ばねエレメント26がレバー22を介して摩擦ブレーキライニング18をブレーキディスク14に圧着する力は、したがって支持部32,34のレバー22の縦方向のしゅう動によって精密に調節可能である。
【0016】
車輪ブレーキ装置10を弛緩させるためには、レバー22の支持部32,34がレバー22における蓄力式ばねエレメント26の作用点に戻りしゅう動せしめられ、蓄力式ばねエレメント26の有効レバーアームはこれによってゼロに短縮され、蓄力式ばねエレメント26はもはやブレーキシュー20に何らの力も及ぼさず、かつ車輪ブレーキ装置10は弛緩せしめられている。支持部32,34をレバー22における蓄力式ばねエレメント26の作用箇所に戻りしゅう動させる場合に、前に、摩擦ブレーキライニング18をブレーキディスク14に圧着する際に蓄力式ばねエレメントにより加えられたエネルギは蓄力式ばねエレメント26内に戻し貯えられる。このエネルギは車輪ブレーキ装置10を改めて操作する場合に再び役立てられる。車輪ブレーキ装置10を有効に弛緩させるために、支持部32,34は蓄力式ばねエレメント26の作用点を超えてブレーキシュー20からしゅう動させることができる。蓄力式ばねエレメント26はその場合レバー22をブレーキディスク14からストッパ24に旋回させる。レバー22のこの戻り旋回運動は、摩擦ブレーキライニング18をブレーキディスク14から引き離すのに利用することができる。
【0017】
レバー22の支持部32,34のためのしゅう動案内30,32を形成している滑子軌道30の湾曲若しくは経過は、次のように、すなわち、滑子軌道30が支持部32,34のしゅう動の際に、支持部32,34がレバー22を旋回可能に支持するその都度の支持箇所において、スピンドル38に対して平行にあるいは少なくとも近似的に平行に延びるように、選ばれている。レバー22は、上述のように、その支持部32,34のしゅう動によって旋回せしめられるので、滑子軌道30は湾曲せしめられており、これによりレバー22のしゅう動案内30,32がその都度支持部32,34によって形成されている支持箇所において支持部32,34の支持のしゅう動方向、換言すればスピンドル38に対して平行又は近似的に平行に延びる。滑子軌道30が各支持箇所においてスピンドル38に対して平行に延びていると、レバー22を旋回させるために何らの力も必要でなく、これにより摩擦ブレーキライニング18をブレーキディスク14に圧着するためにも力が必要でない。レバー22を旋回させるため及び摩擦ブレーキライニング18をブレーキディスク14に圧着するための力はこの場合専ら蓄力式ばねエレメント26により作用せしめられる。滑子軌道30がその都度の支持箇所においてスピンドル38に対して近似的に平行に延びている場合には、レバー22を旋回させるためひいては摩擦ブレーキライニング18をブレーキディスク14に圧着するために必要な力は、支持部32,34ひいては電気モータ40により、及び力の残りの部分及び大部分は蓄力式ばねエレメント26により作用せしめられる。本発明による車輪ブレーキ装置10を操作するために、電気モータ40により、支持部32,34をレバー22の縦方向で支持部32,34をしゅう動させることによって、必要なトルクはしたがって低い。
【0018】
車輪ブレーキ装置10が弛緩した状態でエアギャップ、換言すれば摩擦ブレーキライニング16,18とブレーキディスク14との間のギャップを調整するために、車輪ブレーキ装置10は自動的な後調整装置42,44を有している。後調整装置42は、横方向にしゅう動可能なブレーキシュー20と摩擦ブレーキライニング18との間に配置されているくさび体を有している。くさび体42はばねエレメント44によりブレーキシュー20の横方向に負荷されていて、その際ばねエレメント44は図示の、説明している本発明の実施例では引張コイルばねとして構成されており、この引張コイルばねはくさび体42とブレーキキャリパ12とに取り付けられている。摩擦ブレーキライニング16,18の磨滅が増大するにつれて、ばねエレメント44はくさび体42を更にブレーキシュー20内にしゅう動させ、したがって車輪ブレーキ装置10のエアギャップはコンスタントにとどまる。
【0019】
自動的な後調整装置42,44によって、レバー22の角度位置が摩擦ブレーキライニング16,18の磨滅とは無関係であることが、達成される。それをもって蓄力式ばねエレメント26及びブレーキシュー20がレバー22に作用する有効レバーアームはこれによって摩擦ブレーキライニング16,18の磨滅状態とは無関係であり、かつ専らレバー22の支持部32,34の、レバー22の縦方向におけるしゅう動に関連している。それをもって蓄力式ばねエレメント26がレバー22を介して摩擦ブレーキライニング18をブレーキディスク14に圧着する力は、したがって摩擦ブレーキライニング16,18の磨滅とは無関係である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による車輪ブレーキ装置の1実施例を弛緩した状態で示す。
【図2】 図1の車輪ブレーキ装置を操作された状態で示す。
【符号の説明】
10 車輪ブレーキ装置、 12 ブレーキキャリパ、 14 ブレーキディスク、 16 固定の摩擦ブレーキライニング、 18 しゅう動可能な摩擦ブレーキライニング、 20 ブレーキシュー、 22 レバー、 24 ストッパ、 26 蓄力式ばねエレメント、 28 対応受け、 30 滑子軌道、 32 滑子ピン、 34 支持ブラケット、 36 スピンドルナット、 38 スピンドル、 40 電気モータ、 42 後調整装置、 44 ばねエレメント
Claims (7)
- 自動車のための車輪ブレーキ装置であって、摩擦ブレーキライニングが設けられており、該摩擦ブレーキライニングが、ブレーキモーメントを生ぜしめるために、自動車車輪に対して相対回動不能なブレーキ体に圧着可能である形式のものにおいて、
当該車輪ブレーキ装置(10)が、旋回可能なレバー(22)を有しており、該レバーにより、摩擦ブレーキライニング(18)が、レバー(22)の旋回によってブレーキ体(14)に圧着可能であり、当該車輪ブレーキ装置(10)が、蓄力式ばねエレメント(26)を有しており、該蓄力式ばねエレメントが、摩擦ブレーキライニング(18)から間隔をおいてレバー(22)に作用し、かつ摩擦ライニング(18)をブレーキ体(14)に圧着するようにレバーを負荷するようになっており、レバー(22)が、湾曲したしゅう動案内(30)を有しており、該しゅう動案内(30)内で、レバー(22)の縦方向にしゅう動可能に係合している支持部(32,34)を介して、レバー(22)が旋回可能に支えられており、しゅう動案内(30)が、該しゅう動案内(30)に亘る前記支持部(32,34)の支持箇所において、少なくとも近似的に支持部(32,34)のしゅう動方向に対して平行に延びるように形成されていることを特徴とする、車輪ブレーキ装置。 - レバー(22)の支持部(32,34)が、レバー(22)における蓄力式ばねエレメント(26)の作用箇所と、レバー(22)における摩擦ブレーキライニング(18)の作用箇所との間で、レバー(22)の縦方向にしゅう動可能である、請求項1記載の車輪ブレーキ装置。
- 当該車輪ブレーキ装置(10)が、レバー(22)の縦方向にしゅう動可能な支持部(32,34)をしゅう動させるためのスピンドル駆動部(36,38)を有している、請求項1記載の車輪ブレーキ装置。
- 当該車輪ブレーキ装置(10)が、スピンドル駆動部(36,38)を回転駆動するための電気モータ(40)を有している、請求項3記載の車輪ブレーキ装置。
- 当該車輪ブレーキ装置(10)が、当該車輪ブレーキ装置(10)の非操作状態で、摩擦ブレーキライニング(18)とブレーキ体(14)との間のエアギャップを調整するための後調整装置(42,44)を有している、請求項1記載の車輪ブレーキ装置。
- 後調整装置(42,44)が、自動調整式に構成されている、請求項5記載の車輪ブレーキ装置。
- 後調整装置(42,44)が、摩擦ブレーキライニング(18)のブレーキ体(14)への圧着方向に対して横方向にしゅう動可能なくさび体(42)を有している、請求項6記載の車輪ブレーキ装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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