JP2005521836A - 電動モータ式に駆動される調整装置を備えたディスクブレーキ及びディスクブレーキを制御するための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、特に商用車のためのディスクブレーキであって、ブレーキディスク（１）を両側から掴むブレーキキャリパ（３）と、該ブレーキキャリパ（３）内に配置された、空圧式又は電動モータ式に操作される、ブレーキ締付けのための締付装置（５）と、電動モータ式の駆動装置を備えた少なくとも１つの調整装置とを有しており、さらに該ディスクブレーキが、ディスクブレーキの外側又は内側に配置された、少なくとも１つの電動モータ式の調整装置を制御するための制御装置を有しているものに関する。このディスクブレーキを制御するための方法は、ディスクブレーキの調整装置の制御を、ディスクブレーキ内に直接組み込まれた制御装置によって実施することを特徴としている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式のディスクブレーキ、並びに請求項１７の上位概念部に記載した形式のディスクブレーキを制御するための方法に関する。

電動モータ式に操作される調整システムを備えたディスクブレーキは、例えばドイツ連邦共和国特許公開第１９７５６５１９号明細書、ドイツ連邦共和国特許公開第３７１６２０２号明細書又は国際公開第９９／０５４２８号明細書により公知である。

圧縮空気操作式のディスクブレーキは、一般的な形式で、正しいブレーキのエアギャップ（隙間、シュークリアランス）を維持するために、自動的に、かつ機械的に作用する摩耗調整装置を備えている。

この摩耗調整装置は、ブレーキを操作する際にそれぞれ、締付機構の構成部分のうちの１つによって作動せしめられ、大きくなり過ぎたブレーキのエアギャップをブレーキ操作時の長手方向に可変なピストンにおける調節運動によって修正する。

このような形式の機械的に作用する摩耗調整装置は、例えばブレーキディスク及びブレーキパッドの熱的な膨張に従って小さくなり過ぎるエアギャップを再び大きくすることはできない。

この公知の装置では、例えば適当な制御エレクトロニクスにおいて電動モータ式の駆動装置によって実現され得る、独立制御式の摩耗調整システムの重要な利点がある。

調整装置（Ｎ）を駆動するために電気式の調整モータを使用するというアイデアは実証されている。

同様にサービス工場において有利には、摩耗したブレーキパッドを新しいブレーキパッドと交換するために、調整システムを電子制御することによって調整スピンドルを自動的に初期位置にリセットさせることができる。

調節過程においてエアギャップをまず完全に取り除き、次いで長手方向に移動可能なピストンのねじ山付きスピンドルを逆回転させることによって目標エアギャップを調節する、エアギャップ測定システムも公知である。

このようなエアギャップ測定システムは、エアギャップを調節するために付加的なセンサを必要としないという利点を有している。しかしながら、必要に応じたエアギャップ調整のためにはブレーキ過程を検知することが前提条件となり、このためには別の車両システムの相応の信号が必要となる、という欠点がある。（設けられている場合には、ブレーキライトスイッチ、ＥＢＳに通じるＣＡＮ接続部、）
このことは、電気式の摩耗調整システムの使用可能性を著しく制限することを意味する。何故ならば、種々異なる使用カテゴリーの商用車は全く異なる装備を備えているからである。

この場合さらに、冒頭に述べた形式のディスクブレーキは、ディスクブレーキの外側に配置された外部の電気式又は電子式車両システム特にＡＢＳ又はＥＢＳ制御装置等の制御装置に依存している、という欠点がある。

以上のような問題点を解決することが本発明の課題である。

この課題は、請求項１の特徴部によって解決される。本発明の課題は、さらに請求項１７に記載した方法によって解決される。有利な実施態様は従属請求項に記載されている。

本発明によれば、ディスクブレーキの外側又はディスクブレーキ内に配置された、少なくとも１つの電動モータ式の調整装置を制御するための制御装置が設けられており、この制御装置は特にディスクブレーキ内に直接組み込まれている。

本発明はまた、請求項１から１６までのいずれか１項記載のディスクブレーキを制御するための方法に関するものである。この方法では、ディスクブレーキの調整装置の制御は、ディスクブレーキに直接組み込まれた制御装置によって実施されるようになっている。

ディスクブレーキ内に制御装置を組み込むことによって、ディスクブレーキの使用範囲が著しく広がる。優先的な制御装置にブレーキを接続するというコストのかかる手段は省くことができ、むしろ場合によってはディスクブレーキに電気的なエネルギーだけを供給し、この場合付加的に、車両に設けられた優先的な又はその他の制御装置間の情報若しくはデータを付加的に伝達することも勿論考えられる。

その他の特に有利な変化例によれば、制御装置はブレーキキャリパの外側に配置されていて、有利には、ブレーキキャリパに取り付けられたケーシング内に配置されている。特に少なくとも１つの調整装置の駆動モータ及び／又は制御装置は、ブレーキキャリパ外側に配置されたケーシング内に組み込まれている。

ケーシングは有利にはモジュール形式でモータと共に、ブレーキキャリパに固定することができる。これによってサービス工場において、モータ及び制御構成部材を備えたエレクトロニクス（電子装置）の完全な交換を、ねじ等の幾つかの固定部材を解除するだけで実施することができ、これはサービス作業を著しく簡単なものにする。

有利には、制御装置は、調整過程を導入する必要性を、特にディスクブレーキに外部から制御信号を供給することなしに、もっぱらディスクブレーキ内部で得られる情報を用いて算出する制御プログラムを有している。

特に制御装置は、マイクロプロセッサ等の制御コンピュータを有している。

変化実施例によれば、制御装置は、ディスクブレーキに外部から供給電圧が供給されるだけで済むように、自給自足のユニットとして設計されている
この場合、ケーシングから、駆動軸等の機械的な構成部材だけがブレーキキャリパ内部に延びているので、エレクトロニクスは、ブレーキキャリパ内部の高い温度にさらされることがない。

有利には、調整装置はそれぞれ少なくとも１つ又は２つの調整装置をブレーキディスクの両側に有している。ブレーキキャリパの、ブレーキディスクとは反対側つまり後ろ側に、エレクトロニクス及びモータを備えたケーシングを配置し、またブレーキキャリパの反対側に、付加的な制御エレクトロニクスを備えていない別のモータをブレーキキャリパの外側に配置することができる。

変化実施例によれば、制御装置は、ディスクブレーキ内に組み込まれた少なくとも１つのセンサ装置に接続されているか、又はこのセンサ装置を備えている。有利には、センサ装置は終端位置センサ例えばホールセンサを有しており、このホールセンサは、有利には締付装置の部材特にブレーキレバーのレバーアームに配置されている。

構造的に簡単な変化実施例によれば、センサ装置が、ブレーキレバーのレバーアームに配置された永久磁石であって、この永久磁石が、ローラセンサ（Rollsensor）におけるブレーキレバーの非作業位置で第１の信号状態を発生させ、この際に、永久磁石がブレーキ操作時にブレーキレバーと共にローラセンサから離れる方向に移動せしめられると、ローラセンサに第２の信号が供給されるようになっている。

特に、制御装置は、調整過程を導入する必要性を、特にディスクブレーキに外部から制御信号を供給することなしに、もっぱらディスクブレーキ内部で提供可能な情報を用いて算出する制御プログラムで駆動される。

有利には調整過程はそれぞれのブレーキ操作に従って導入される。選択的に、独立したものともみなされる本発明の変化実施例に従って、調整過程を、所定回数のブレーキ操作後に導入することも考えられる。

別の変化実施例によれば、調整過程は、所定のブレーキ時間内で導入されるようになっている。

特に有利には調整過程は所定の時間間隔で導入される。

選択的に、ディスクブレーキ内に組み込まれたセンサ手段によって、調整過程を導入する必要があるかどうかがセンサされる。

要約すれば、圧縮空気式又は電子機械式に操作される冒頭に述べた形式にディスクブレーキのための、電動モータ式に駆動され、かつ電子制御される摩耗調整システムが得られる。この摩耗調整システムは、電圧供給以外は、別の電気式又は電子式の車両システムとは無関係に独立している。

この場合、摩耗調整システムの制御エレクトロニクスは、完全にブレーキ内に組み込まれ、調整過程を導入するための必要性は、もっぱらブレーキに組み込まれた調整制御装置内で検知され、調整過程が実施される。

調整過程の導入は、
−各ブレーキ操作後、
−所定回数のブレーキ操作後、
−所定のブレーキ時間後、
−所定の時間間隔内で、
実施される。

まずエアギャップ調整が所定の時間間隔（時間制御）内で検討される。

所定の時間間隔内でのエアギャップ調整は、最少の制御コストしか必要とせず、しかも比較的高い頻度の調整過程を行うことができる。何故ならば運転中にエアギャップが急激に変化する運転条件を保護するためには、全部で２〜３分の調整過程が必要なだけだからである。このようなエアギャップが急激に変化する運転条件は、例えば典型的なケースでは高山の下り走行で発生する。高山の下り走行の際には下り走行開始時に熱膨張によって、相応の摩耗に基づいて補償できない程度のブレーキパッド増大が発生し、下り走行の終わりに向かって、高いブレーキパッド温度に基づいてブレーキパッドが著しく摩耗する。

全走行距離が１００万ｋｍの場合に、全部で２分の調整過程によって、
・平均速度７０ｋｍ／ｈの遠距離トラックで、４２００００回の調整過程、
・平均速度２０ｋｍ／ｈの市街バスで、１５０００００回の調整過程、
を行うことができる。

調整過程の高い頻度は、調整装置の機械部分が特に対摩耗性に設計されていることを要求し、高い電流消費及びひいては電気及び電子素子の高い温度負荷に結びついている。

調整過程の必要な頻度は、必要に応じて、例えば、
・各ブレーキング（制動）後
・所定回数のブレーキング後
・最後の調整過程において実施されたブレーキングの所定の全時間後に、
調整されると、著しく減少される。

必要に応じた調整のすべての与えられた可能性は、ブレーキ状態を検知することを前提としている。これは、別の車両システムに接続することなしに実施されるべきであるので、ブレーキに組み込まれた電子調整装置は、調整過程の開始及び終了を検知する可能性を有している。これは以下に記載した手段によって個別に又は組み合わせで可能である。

簡単な変化実施例によれば、締付機構有利にはブレーキレバーの構成部分の運動をセンサすることが考えられる。

この場合、終端位置センサが必要なだけであるので、原則的にマイクロスイッチが使用される。このマイクロスイッチは、レバーがその非作業位置から離れる方向に移動せしめられるか若しくはこの非作業位置に戻されると、操作される。

終端位置を無接触で検出することは、例えば、キャリパヘッドに組み込まれたホールセンサによって可能である。このために、可動な構成部分例えばブレーキレバーのレバーアームに、小さい永久磁石が取り付けられており、この永久磁石は、ブレーキレバーの非作業位置でホールセンサにおいて第１の信号状態を発生させ、この場合にホールセンサは、永久磁石がブレーキ操作時にブレーキレバーと一緒に移動せしめられると、その第２の信号状態に切り換えられる。

ホールセンサの第２の信号状態は、明らかにブレーキ状態を表している。それによってブレーキ時間を算出することも可能であり、最期の調整過程以後の全制動時間を合計することも可能である。

永久磁石は、ブレーキレバーの非作業位置で電子調整装置に組み込まれたホールセンサに相応に影響を与えるように、ブレーキレバーに配置されている。このために、電子調整装置は有利には、ブレーキレバーに配置された永久磁石及び電子調整装置に組み込まれたホールセンサがブレーキレバーの非作業位置で、数ｍｍの間隔だけを有するように、ブレーキキャリパに配置されている。

ブレーキレバーを操作した時に調整駆動装置の電動モータで回転運動を生ぜしめ、この回転運動を電動モータのポジション制御によって検知することも考えられる。

この変化例においては、ブレーキレバーの操作時に、回転運動が調整駆動装置の軸に導入され、この回転運動が伝動装置軸によって、介在された歯車を介して駆動モータに伝達される。場合によっては、この回転運動は、電動モータの駆動軸において直接生ぜしめることもできる。

駆動モータはポジション制御を行うための装置例えばリゾルバ（Resolver）制御装置又はデコーダ（Decodier）制御装置を有しているので、導入された回転運動はこのデコーダ装置で単数又は複数の信号パルスに変換される。この信号パルスは、電子調整装置にさらに伝達される。これによって電子調整装置（調整エレクトロニクス）は、回転運動を確認し、この回転運動は電動モータの無電流状態で行われるので、明らかにレバー運動として認識される。電動モータのデコーダ装置は回転方向確認機能も有しているので、電動モータの回転方向から、ブレーキレバーが締付運動方向で操作されるか、又はレバーの戻りストロークが行われているかも確認される。

このような形式で、ブレーキ操作の開始及び終了が明確に識別される。

ブレーキレバーの戻りストロークと締付ストロークとの間の時間間隔を検出することによって、最期の調整過程後の制動時間の合計も可能である。

電動モータの回転運動は、有利には、調整駆動装置の支持体がブレーキの操作ピストンに接続されていて、この支持体がブレーキの操作時に伝動装置と共にブレーキピストンによってブレーキディスクの方向に移動せしめられるようになっていることによって、行われる。ブレーキケーシングの定置のカバープレートに対するこの相対運動は、回転運動を生ぜしめるために利用される。

有利にはさらに、電動モータのうちの１つが常時運動していること及びブレーキ状態の検知は、無電流状態でモータの停止を確認することによって行われる。

別の実施例によれば、調整装置の電動モータは常に若しくは、短い中断を伴って僅かに回転して常に往復運動せしめられる、という点にある。ブレーキが操作されると、この運動は行われない。何故ならば電動モータによって生ぜしめられるトルクは、制動時に調節スピンドルにおいて生ぜしめられる摩擦を克服するためには不十分だからである。給電状態における電動モータの停止状態は、明らかにブレーキ操作状態として検知される。

ブレーキ操作の終了は同様の形式で、モータがいつ再び回転可能となるかが確認されることによって検知される。

電動モータの機械的及び熱的な負荷を小さく維持するために、モータは運転形式「ブレーキ状態の検知」で、有利には調整駆動に対して減少されたアイドル電流（Leerlaufstrom）で制御される。さらにまた、回転運動は、内側の調整駆動及び外側の調整駆動で交互に実施される。つまりブレーキ状態を検知するためには、２つの電動モータのうちの１つを停止させるだけで十分である。電動モータの操作間にポーズ（休止）を挿入することができる。しかしながらこのポーズはその他のブレーキ操作よりも長くてはいけない。調整制動時には、例えばブレーキペダルは原則として少なくとも１．５秒間操作される。それによって調整モータの２つの操作間のポーズは、各ブレーキ操作を確実に検出するために１秒間であってよい。

ブレーキ検知モジュールは、典型的な設計では平均的なモータ回転数例えば３０００（ｌ／ｍｉｎ）＝５０（ｌ／ｓｅｃ）である。

これによって、ブレーキ検知モジュール内の電動モータの運転は、次のように行われる。

スタート
０−０．３秒 外側のモータが右回転で制御される。

０．３秒−１．３秒 ポーズ（２つのモータは無電流状態）
１．３秒−１．６秒 内側のモータが左回転で制御される。

１．６秒−２．６秒 ポーズ
２．６秒−２．９秒 外側のモータが左回転で制御される。

２．９秒−３．９秒 ポーズ
３．９秒−４．２秒 内側のモータが右回転で制御される。

完全な１サイクルは、この例では４．２秒で行われる。１サイクル内で各モータは０．６秒間だけ電流負荷される。この例では、モータのスイッチオン時間は１４．３％である。操作毎の２つのモータの駆動時間は、伝動装置の構成（歯の遊び及びねじの遊びに基づく「死回転角度」の程度）に基づいて低く設定される。０．２秒の駆動時間（モータの約１０回転）で完全に十分であり、これによってスイッチオン時間は１０％よりも少ない。

このような形式のブレーキ検知において、ブレーキレバーの運動方向は直接確認されない。ブレーキング開始及びブレーキング終了を識別するために、電子調整装置にその前の状態がメモリーされる。従って、直前まで自由な可動性を有していた２つの電動モータのうちの１つがロックし始めると、これがブレーキ開始と識別される、これに対して、直前までロックしていた２つの電動モータのうちの１つが自由に可動し始めると、これがブレーキ終了と識別される。このような形式で、ブレーキ時間が算出され、最期の調整過程後の全ブレーキ時間を算出することができる。

ブレーキ状態検出の前記方法は、それぞれ個別に使用可能である。しかしながら場合によっては、これらの方法の２つ又はそれ以上を組み合わせることも可能である。特に、純粋な時間制御をバックアップ解決策として、必要に応じた調整制御のための前記方法と組み合わせれば有利である。つまり、通常の場合、ブレーキ状態検知を介して調整制御を実施する制御が用いられる。しかしながら、これが例えばセンサの命令に基づいて無効とされるべき場合、調整制御は自動的に時間制御に切り換えられる。

その他の有利な特徴は次の通りである。

−別の車両システムとは無関係な独立した電気／電子制御式の摩耗調整システムが得られた。

−電子制御装置がブレーキに組み込まれている。

−時間制御及び／又はブレーキに組み込まれたブレーキ状態検知によって調整過程の必要性がブレーキ内部で検知される
−調整制御装置が駆動モータ及び電気接続部を含む前もって組み立てられた構造ユニットとして、ブレーキの外からアクセスできるカバー内に組み込まれている
−位置検知を含む電気駆動モータが回路担体ユニットに組み込まれている
次に本発明を図示の実施例を用いて具体的に説明する。

図１は、ディスクブレーキの断面図、
図２は、ブレーキキャリパに設けられた調整装置、
図３は、構造的な詳細を示す断面図、
図４は、制御方法のフローチャートである。

まず、ブレーキディスクの両端面側における、電磁操作式の調整装置を備えたディスクブレーキの構造の１例を説明するために、図１に示したディスクブレーキの基本的な構造について説明する。

図１には、ブレーキディスクを両側から掴む（uebergreifen;ブリッジする）一体的なブレーキキャリパ３を備えたスライドキャリパ型ディスクブレーキの断面図が示されている。本発明は、その他のディスクブレーキ構造、例えばスライドキャリパ型ブレーキ又は固定キャリパ型ブレーキにおいても使用することができる。

選択的に、ブレーキキャリパ３は２つの部分から構成されていてもよく（ここでは図示せず）、この場合２つのブレーキキャリパ部分は、有利にはねじボルト（ねじ山付きボルト）によって互いに結合されており、この場合、有利には２つのブレーキキャリパ部分のうちの一方がブレーキディスクの上側の周縁部をフレーム状に掴み、他方のブレーキキャリパ部分が締付装置を受容するために用いられ、これによって、種々異なる構造形式の締付装置にブレーキを簡単に適合させることができる。

ブレーキディスク１の一方側で、ブレーキキャリパ３に締付装置５が配置されており、この締付装置５は、ブレーキディスクに向いた側の、ブレーキキャリパ３の開口７を通ってこのブレーキキャリパ３に嵌め込まれるようになっている（全体的にもまた部分的にも組み付け可能である）。

締付装置５は、ピストンロッド（図示せず）によって操作される回転レバー９を有しており、この回転レバー９は、図示していない軸受部材例えばボール及び軸受シェルを介してブレーキキャリパ３で支えられている。

回転レバー９は、ブレーキキャリパ３とは反対側において、中央位置又は有利には２つの側方端部で、それぞれ中間部材１１に作用する。この中間部材１１は回転レバーに向いた側の端部で、半球状の付加部１３を有している。付加部１３と回転レバー９との間には、スライドベアリングシェル１４が配置されている。

中間部材１１は、調整ナット１５の端面側で支えられていて、この端面側に調整スピンドル１７が嵌め込まれていて、特にねじ込まれている。この調整スピンドル１７は、その回転レバー１とは反対側の端部で押圧部材１９を有しており、この押圧部材１９は、締付側のブレーキパッド２３のパッド保持プレート２１に当接している。

回転レバー９がピストンロッドを繰り出すことによって旋回せしめられると、回転レバー９の下側の偏心的な端部（図示せず）が中間部材１１をブレーキディスク１に向かって移動させるように作用する。この場合、調整ナット１５と調整スピンドル１７とは一緒に、ブレーキパッド２３に向かって押圧され、締付側のブレーキパッド２３がブレーキディスク１に向かって移動せしめられる。

調整ナット１５と調整スピンドル１７とは、２つの保持プレート２５，２７内に嵌め込まれている。折り畳みベローズ状のシール２９は、保持プレート２５と押圧部材との間のスペースを、汚れ及び湿気が侵入しないようにシールする。

歯車３１が調整ナットに相対回動不能に固定されている。ブレーキング（制動）によって生ぜしめられるブレーキパッドの摩耗を補償するために、歯車は、別の伝動装置部材（例えば別の歯車）を介して、特に図示していない電動モータによって操作される。

調整ナット１５が回転せしめられると、調整スピンドル１７は調整ナット１５に対して相対的に軸方向で移動せしめられ、それによってブレーキパッドとブレーキディスクとの間のエアギャップ（隙間）を押し退けるようになっている。選択的に、回転レバー９と調整ナット１５との間に介在された連結機構を介して操作することも可能である（図示せず）。

調整ナット１５と調整スピンドル１７とから成る２つの調整回転装置は、有利には締付装置５の側に相並んで配置されているので、ブレーキパッドは２箇所で圧力によって負荷される。

有利には固有の電動モータ式の駆動装置を備えた別の調整回転装置は、ブレーキキャリパ３内で、ブレーキディスク１の、締付装置とは反対側（リアクション側）に配置されている。この調整回転駆動も、各１つの調整ナット１５と調整スピンドル１７とを有しており、この調整回転装置は、押圧部材１９を、ブレーキディスク１のリアクション側に配置されたブレーキパッド３３に向かってブレーキディスク１方向に移動させることができる。

エアギャップの調節は有利な形式で、コンピュータ制御されて、ディスクブレーキに直接組み込まれた制御装置によって行われる。

ブレーキディスク１の各端面側にはそれぞれ少なくとも１つの固有の調整装置（図示の実施例ではそれぞれ電動モータ式の駆動装置を備えた２つの調整回転装置より成っている）が配置されているので、ブレーキキャリパ３をディスク又は旋回式キャリパとして構成することができる。このディスク又は旋回式キャリパのスライド経路又は旋回角度は、最大調整経路よりも小さいスライド経路又は旋回角度によって、特にブレーキの締付時の最大作業ストロークさえもブリッジできる程度に寸法設計されている。

このために、ブレーキキャリパ３は車軸又は車輪ハブにおいて、この車軸又は車輪ハブに対して相対的に旋回可能又はスライド可能に弾性的な軸受に固定されている。補足的に、ブレーキディスク１も車軸又はハブにスライド可能に固定されていてもよい。ブリッジしようとするスライド経路又は旋回角度は、従来技術による比較可能なブレーキキャリパ（ブレーキディスク１の一方側だけに調整装置が配置されている）がブリッジしようとするスライド経路又は旋回角度よりも小さいので、スライド可能性又は旋回可能性を、ブレーキキャリパと車輪ハブ又は車軸との間の弾性的な結合によって実現することができる可能性が得られる。

弾性的な軸受は、ブレーキディスク左右対称軸線に対して平行に配置されている。つまり軸受回転軸線を中心とした旋回運動が行われるのではなく、軸受として設けられたウルトラ・ブシュ（Ultrabuchse）の長手方向軸線に対して直交する方向の弾性的な旋回可能性を有するキャリパの弾性的な長手方向スライド可能性が行われる。この場合、弾性を補償するためのブレーキキャリパの運動はもっぱら旋回運動として実施され、これによって特にブレーキキャリパのほぼ純粋な長手方向スライドを伴う調整制動が実施され、希に発生する高い制動力を伴う制動だけがブレーキキャリパの旋回を必要とする。選択的に、ディスク軸線に対して平行な旋回軸線を有する２つの軸受を設けてもよい（図示せず）。

重要なことは、調整装置が、回転スピンドル間で又はブレーキキャリパの外側で、図示していない駆動接続部を介して作用せしめられる電動モータによって駆動せしめられる、ということである。

図２には、調整装置用の電子制御装置が組み込まれている有利な構成が示されている。電子構成素子を受容する回路担体基板（プリント基板若しくはハイブリッド回路の担体）３６が、電気式の駆動モータ３７と、電気式の接続部（プラグ及び／又はケーブル接続）を受容するカバー３８と組み合わされて１つの構成ユニットが形成され、この構成ユニットが、ブレーキディスクとは反対側の、締付ケーシング（ブレーキキャリパ３）の領域において外部から、例えばねじ３９によって、ブレーキキャリパ３の後ろ側で、ブレーキディスク１とは反対側に固定されている（図１の右側）。

ケーシング３８は、可能であれば、ブレーキキャリパ３の幾何学形状に合わせられるので、場合によってはブレーキキャリパの一部と同様の外観を有している。モータは簡単な形式でプリント基板３６上に直接固定することができる。

このような形式で、すべての電気／電子機能が予め組み立てられた１つの構造ユニットにまとめられるので、ブレーキ組み付け時には、この構造ユニットをブレーキの締め付けケーシング若しくはブレーキキャリパ３に固定するだけでよい。同様にこの解決策は、自動車工場におけるサービス時に、場合によっては電気／電子素子を交換する必要がある場合に有利である。

プリント基板３６上又はハイブリッド回路の回路担体上の片面又は両面に、調整器制御を行う論理回路の若しくは電気式の駆動モータ若しくは両側の調整時における駆動モータの出力制御の電気素子４０が配置されている。回路担体基板の中央領域には、例えばねじ４２又はリベットのための貫通孔４１として形成された、電気式の駆動モータの固定手段が設けられている。

電気式の駆動モータは固定フランジを有しており、この固定フランジによって駆動モータ３７は回路担体基板３６に対して固定され、この回路担体基板３６によってカバー３８に対して固定される。カバーに対する固定はねじ４２又はリベットによって行われ、この場合、回路担体基板は駆動モータ３７のフランジとカバーとの間に緊締される。組み付けを容易にするために、駆動モータ３７は付加的に回路担体基板３６と、例えば中空リベットによって付加的に結合されている。この中空リベットを貫通して、ねじ山付きピン又はリベットピンがガイドされ、それによってユニット全体がカバーに固定される。

駆動モータ３７は、２つの軸端部を有しており、回路担体基板とは反対側の第１の軸端部４３は、コネクタ４５及び伝動装置軸４４を介して調整駆動装置を駆動するために用いられ、回路担体基板に向いた方の第２の軸端部４５は、駆動モータ３７の角度位置、回転数及び回転方向を検知するためのデコーダ（解読）ロータ４６を有している。

デコーダロータは、ポジション若しくは回転数の問い合わせが電子回路に組み込まれたセンサを介して行われるように、回路基板に対して空間的に配置されている。

この場合、デコーダローラは有利な形式で円板状に構成されていて、半径方向に延びる交互に磁気化された領域を有している。所属のセンサは有利な形式でホールセンサ４７であって、このホールセンサ４７は、回路担体基板上に次のように配置されている。つまり、回転するモータ軸においてホールセンサ４７が、このホールセンサ４７の前で回転する、その都度に交互に磁化されたデコーダディスクの領域によって、相応の回路状態に置き換えられ、この回路状態がさらに評価のために電子回路に送られるように、配置されている。

例えば同形式の配置構成で、電子光学式のポジション及び回転数検出も実現される測定方法も考えられる。有利にはプラスチックより構成されたケーシング３８若しくはカバー内に、差し込み接点として構成された、外部に延びる電気接続部が受容されている。各差し込み接点は、回路担体基板上の回路システムに相応の形式で接続されている。

ケーシング３８は、締め付けケーシングにおける固定面側に向いた面で、環状のシール４８を有していて、フランジ状の拡張部でねじ貫通孔を有しており、このねじ貫通孔を通して、ねじ山付きピン３９によって、前もって組み立てられたケーシングユニットが締め付けケーシングに固定される。

図３には、特に有利な別の実施例が示されている。電動モータと調整回転装置との間の伝動歯車５０は、定置のカバープレート５１に向いた、伝動装置歯車軸５２の延長部を有している。この伝動歯車軸５２は、その端部で急勾配ねじ（Steilgewinde）５３を備えており、この急勾配ねじ５３は、ねじ山付きナット５４に噛み合い、このねじ山付きナット５４は、押圧ばね５５によってカバープレート５１に押し付けられる。

ブレーキが操作されると、伝動装置歯車軸５２の急勾配ねじ５３がねじ山付きナット内に侵入するので、伝動装置歯車５０が強制的に回転運動せしめられる。この場合、伝達されるトルクは、ねじ山付きナット５４をカバープレート５０にばね弾性的に押し付けることによって生ぜしめられる、ねじ山付きナット５４における摩擦力によって制限される。

このような形式で、エアギャップを克服する段階においてのみ、調整伝動装置及び電動モータの回転が行われることが保証される。ブレーキパッドをブレーキディスクに当て付ける際にブレーキの摩擦力が発生すると直ちに、ねじ山付きスピンドルは高いねじ摩擦力によってロックされ、ねじ山付きナット５４は、シールプレート５０における支持面に対して滑動する。

ディスクブレーキの断面図である。 ブレーキキャリパに設けられた調整装置の断面図である。 構造的な詳細を示す断面図である。 制御方法のフローチャートである。

符号の説明

１ ディスクブレーキ
２ ブレーキキャリパ
３ ブレーキキャリパ
５ ブレーキ力導入装置
７ 開口
９ 回転レバー
１１ 中間部材
１３ 付加部
１４ スライドベアリングシェル
１５ 調整ナット
１７ 調整スピンドル
１９ 押圧部材
２１ パッド保持プレート
２３ ブレーキパッド
２５，２７ 保持プレート
２９ シール
３１ 歯車
３３ ブレーキパッド
５９ 軸受
３６ プリント基板
３７ 駆動モータ
３８ カバー
３９ ねじ
４０ 素子
４１ 貫通孔
４２ ねじ
４３ 軸端部
４４ 伝動装置軸
４５ コネクタ
４６ デコーダローラ
４７ センサ
４８ シール
５０ 伝動歯車
５１ シールプレート
５２ 伝動歯車軸
５３ 急勾配ねじ
５４ ねじ山付きナット
５５ 圧縮コイルばね

Claims (22)

1. 特に商用車のためのディスクブレーキであって、
   ａ）ブレーキディスク（１）を両側から掴むブレーキキャリパ（３）と、
   ｂ）該ブレーキキャリパ（３）内に配置された、空圧式又は電動モータ式に操作される、ブレーキ締付けのための締付装置（５）と、
   ｃ）ディスクブレーキのエアギャップを調整することによってブレーキパッド摩耗を補償するための、電動モータ式の駆動装置を備えた少なくとも１つの調整装置と、
   を有しており、さらに、ブレーキディスクの両側で少なくとも１つの押圧部材を介してブレーキパッドに作用する少なくとも１つの調整回転装置がブレーキディスクの各側に設けられている形式のものにおいて、
   ｄ）ディスクブレーキの外側又はディスクブレーキ内に配置された、少なくとも１つの電動モータ式の調整装置を制御するための制御装置が設けられていることを特徴とする、ディスクブレーキ。
2. 前記制御装置が、ディスクブレーキ内に直接組み込まれている、請求項１記載のディスクブレーキ。
3. 前記制御装置がブレーキキャリパ（３）に配置されている、請求項１又は２記載のディスクブレーキ。
4. 電動モータを備えた制御装置が、ブレーキキャリパ（３）に配置されたケーシング（３８）内に収容されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
5. 少なくとも１つの調整装置の制御装置及び／又は駆動モータが、ブレーキキャリパ外側に配置されたケーシング内に組み込まれている、請求項５記載のディスクブレーキ。
6. 制御装置が、調整過程を導入する必要性を、特にディスクブレーキに外部から制御信号を供給することなしに、もっぱらディスクブレーキ内部で提供可能な情報を用いて算出する制御プログラムを有している、請求項１から５までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
7. 制御装置が制御コンピュータを有している、請求項１から６までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
8. 制御装置は、ディスクブレーキに外部から供給電圧が供給されるだけで済むように、自給自足のユニットとして設計されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
9. ケーシングから、機械的な構成部材だけがブレーキキャリパ内部に延びている、請求項１から７までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
10. 調整装置が、ブレーキディスクの両側に、それぞれ少なくとも１つ又は２つの調整回転装置を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
11. 請求項１から１０までのいずれか１項又は請求項１の上位概念部に記載のディスクブレーキにおいて、
    制御装置が、ディスクブレーキ内に組み込まれた少なくとも１つのセンサ装置に接続されているか又はこの制御装置を有していることを特徴とする、ディスクブレーキ。
12. 少なくとも１つのセンサ装置が終端位置センサを有している、請求項１から１１までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
13. 少なくとも１つのセンサ装置がホールセンサである、請求項１から１２までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
14. 終端位置センサが、締付装置の部材特にブレーキレバーのレバーアームに配置されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
15. センサ装置が、ブレーキレバーのレバーアームに配置された永久磁石であって、この永久磁石が、ローラセンサにおけるブレーキレバーの非作業位置で第１の信号状態を発生させ、この際に、永久磁石がブレーキ操作時にブレーキレバーと共にローラセンサから離れる方向に移動せしめられると、ローラセンサに第２の信号が供給されるようになっている、請求項１から１４までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
16. ディスクブレーキの調整装置の制御が、ディスクブレーキ内に直接組み込まれた制御装置によって実施される、請求項１から１５までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
17. 請求項１から１６までのいずれか１項記載のディスクブレーキを制御するための方法において、
    調整過程を導入する必要性を、特にディスクブレーキに外部から制御信号を供給することなしに、もっぱらディスクブレーキ内部で提供可能な情報を用いて算出する制御プログラムによって、制御装置を駆動することを特徴とする、ディスクブレーキを制御するための方法。
18. それぞれのブレーキ操作後に、調整過程を導入する、請求項１から１７までのいずれか１項記載の方法。
19. 調整過程を、所定の回数だけブレーキ操作を実施した後で導入する、請求項１から１８までのいずれか１項記載の方法。
20. 調整過程を、所定の制動時間内で導入する、請求項１から１９までのいずれか１項記載の方法。
21. 調整過程を、所定の時間間隔で導入する、請求項１から２０までのいずれか１項記載の方法。
22. 調整過程を導入すべきかどうかを、ディスクブレーキ内に組み込まれたセンサ手段によってセンサする、請求項１から２０までのいずれか１項記載の方法。

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