JP2007514110A - 電動モータ駆動式の調整装置を備えたニューマチック的に操作されるディスクブレーキおよび該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、特に商用車に用いられる電気機械的にまたはニューマチック的に操作されるディスクブレーキであって、ブレーキキャリパ（２）とブレーキディスク（３）とが設けられており、該ブレーキディスク（３）にブレーキキャリパ（２）が、少なくとも部分的にブレーキディスク（３）の外側の周面で被さっており、完全にまたは部分的にブレーキキャリパ（２）内に挿入された、ブレーキライニングとブレーキディスク（３）との間の圧着運動を実現するための圧着装置（６）が設けられており、少なくとも１つ、有利には複数の調整装置（７，８）が設けられている形式のものに関する。本発明は、ブレーキディスク（３）および／またはブレーキキャリパ（２）が、弾性的なプリロード下で当該ブレーキの解除状態で接触するストッパ（１２）と、調整の間に制動がセンサなしに検出される制御法とによって特徴付けられている。

Description

本発明は、電動モータにより駆動される調整装置を備えたニューマチック的に操作されるディスクブレーキおよび該ディスクブレーキを制御するための方法に関する。

公知の圧縮空気操作されるディスクブレーキでは、制動が、たとえばニューマチック的に作業するブレーキシリンダのピストンロッドの運動による圧着装置の操作によって行われる。この圧着装置によって、接続されたブレーキライニングがブレーキディスクに向かって押圧される。ディスクブレーキが固定キャリパ型ブレーキまたはスライディングキャリパ型ブレーキまたは旋回キャリパ型ブレーキ（またはこれらのブレーキタイプから成る組合せ）として設計されているかどうかに応じて、ブレーキディスクが、このブレーキディスクの他方の側に設けられた別のブレーキライニングに向かって運動させられ、特に押し進められ、かつ／またはこの別のブレーキライニングがブレーキディスクに向かって運動させられ、特に押し進められる。

固定キャリパ型ブレーキ（たとえば国際公開第０２／１４７０８号パンフレット参照）では、軸方向に可動であるものの、トルクを伝達するようにホイールハブまたは別の構成部分に支承されたブレーキディスクが、軸方向の移動によって、所定のエアギャップを乗り越えて、有利には固定キャリパに対して相対的に規定された別のブレーキライニングに向かって押圧される。

制動過程の終了後には、少なくとも圧着装置と反対の側でしばしばブレーキディスク摩擦面からのブレーキライニングの規定された解除が行われず、このブレーキライニングが、ライニング保持と、場合により、ブレーキキャリパのスライディング抵抗とから生ぜしめられる作用する摩擦力に基づき、残押圧力によってブレーキディスクに固着し続ける。このブレーキディスクとブレーキライニングとの間の接触の解除は、走行運転中に通常発生する震動または自体望ましくない、ブレーキディスクの、いわゆる「揺動衝撃」に基づき行われる。

圧着装置の解除後のブレーキライニングとブレーキディスクとの間の引き続きの接触によって、ブレーキディスクの付加的な摩耗だけでなく、ブレーキライニングの付加的な摩耗も生ぜしめられる。これに基づき、摩耗部材の、減じられた寿命が、予備部材提供および組付けもしくは取外しに関する相応のコスト欠点と共に生ぜしめられる。

ブレーキディスクに対するブレーキライニングのやや長い当付けによって、ブレーキ温度がやや高められることもあり得る。このことは、同じく寿命に不利に影響し得る。さらに、相応の構成部材の摩擦に基づき、制動されない位置で生ぜしめられる高められた走行抵抗が、ある程度の付加的な燃料消費に通じ得る。このことは、回避されることが望ましい。

不足する強制通気、すなわち、制動過程の終了後のブレーキディスクからのブレーキライニングの確実な解除のほかに、固定キャリパ型ディスクブレーキの別の構造上の問題は、ブレーキディスクおよび／またはブレーキキャリパの、運転に起因して必要となるマイクロ可動性が、特に劣悪な道路の走行時に生ぜしめられるような強い振動負荷時に、特に形状接続エレメントにおける激しい摩耗を生ぜしめることにある。この形状接続エレメントには、特に軸方向に移動可能なブレーキディスクが相対回動不能にアクスルフランジまたは匹敵し得る車両側の構成部分に保持されるスプラインが含まれる。

形状接続部材の、生ぜしめられる異常な負荷は、相応の構成部材の、摩耗に起因した早期の交換を、これに基づき生ぜしめられるコストと共に要求する。

したがって、本発明の課題は、冒頭で述べた形式のディスクブレーキを改良して、構造的に簡単な手段によって、ブレーキディスクとブレーキシューとの摩耗が最小限に抑えられ、運転確実性が改善され、寿命が全体的に高められるようにすることである。

さらに、冒頭で述べた形式のディスクブレーキにも、本発明によるディスクブレーキにも使用可能である、電動モータにより駆動される調整装置を制御するための特に有利な方法が提供されることが望ましい。

この課題は、まず、請求項１の特徴を備えたディスクブレーキによって解決される。これによれば、ブレーキディスクおよび／またはブレーキキャリパが、弾性的なプリロード下でブレーキの解除状態で接触するストッパが設けられている。有利には、弾性的なプリロード力が、ディスクブレーキの圧着時、すなわち、ブレーキディスクおよび／またはブレーキキャリパの運動時に圧着力によって難なく乗り越えられるように設定されており、可動のブレーキディスクおよび／または可動のブレーキキャリパが、エアギャップ調整過程時にまたは制動および／またはエアギャップ過程の間の時間内での走行時に、車両側の構成部分に対して相対的に十分に規定された位置に保持されており、これによって、ブレーキライニングがスリップし始めない。

請求項１の対象によって、圧着装置の解除時、すなわち、制動過程の終了時に強制的に弾性的な力によって隙間がブレーキシューもしくはブレーキシューのブレーキライニングとブレーキディスクとの間に形成され、これによって、これらの構成部材が、１回の制動の間にしか接触せず、その後、再び互いに解除されることが構造的に簡単にも保証される。この場合、隙間は、調整装置によって規定されたエアギャップ、すなわち、ブレーキディスクとブレーキシューとの間の間隔に相当している。

こうして、制動が妨害されず、にもかかわらず、走行時に生ぜしめられる、より高い摩耗と燃料消費との結果によるスリップ効果が最小限に抑えられ、エアギャップの「インテリジェント」な調整のための可能性が、「インテリジェント」なエアギャップ機能を含めて最適化される。燃料消費を最小限に抑えるための可能性によって、このディスクブレーキが強制的に将来、特に付加的にスペースを節約した配置形式で、電気的に駆動されるのでインテリジェントなかつ電子的に、たとえばブレーキに組み込まれた制御装置または「拡張された」ＥＢＳ制御装置を介して制御可能なかつ調整可能な調整機能を備えた固定キャリパ型ブレーキとして、選択のブレーキとなる。

車両側の構成部分に設けられたストッパに対する可動のエレメントであるブレーキキャリパおよび／またはブレーキディスクの弾性的なプリロードは特に有利である。なぜならば、調整装置が、ブレーキディスクの片側にまたは両側に少なくとも１つまたはそれ以上の電気機械式の駆動装置である電動モータを有していて、電子装置を介して制御可能であるからである。

本発明によれば、少なくとも１つまたはそれ以上の調整装置がブレーキディスクの各側に配置されている。調整装置は全体的に電気機械的に駆動されていて、しかも、ブレーキディスクの圧着側および反動側に対する独立したモータにより駆動されており、これによって、ブレーキディスクの可動性を「マイクロ移動ストローク（圧着時に橋渡ししたいストローク）」に制限することができる。

１つの変化形によれば、ブレーキキャリパが、車両側の構成部分、たとえばアクスルフランジまたはこれに類するものに対して相対的に運動不能に、特に固定キャリパとして形成されている。この場合、ブレーキディスクが、軸方向に移動可能であるものの相対回動不能に車両側の構成部分に支承されていると、特に構造的に簡単であると考えられる。

構造上、ストッパが、車両側の構成部分に形成されており、弾性的なプリロードが、押圧エレメントによって実現されており、該押圧エレメントが、同じく車両側の構成部分に支持されていると有利である。この場合、各押圧エレメントは、ブレーキディスクに接触する接触片と、圧縮ばねとから簡単に成っていてよい。

本発明の有利な構成によれば、軸方向に移動可能に支承されたブレーキディスクが、ばね弾性的に保持された押圧エレメントによってストッパに向かって押圧可能であることが提案されている。

ばね力は、有利には鋼ばねまたは匹敵し得るばね材料によって加えられる。この鋼ばねはブレーキキャリパ、アクスルフランジまたはこれに類するものの相応の収容部内に位置している。鋼ばねには、各押圧エレメントが支持されている。

この場合、ばね力は、エアギャップ調整過程時の１回の走査過程でブレーキディスクの力作用ゾーンに生ぜしめられる、たとえば１〜２ｋＮの力と、ブレーキディスクのほぼ重心に生ぜしめられる、軸方向に作用する、たとえば２〜４ｋＮの質量力とが、ブレーキディスクの軸方向運動を全く生ぜしめないかもしくはブレーキディスクの、無視できるほど僅かな軸方向運動しか生ぜしめず、１回の制動過程時に、ブレーキディスクの所要の相対可動性と逆方向に向けられた力が僅かしか増加しないように設定されていなければならない。

ブレーキディスクの重心に生ぜしめられる、軸方向に作用する前述した質量力は、振動負荷として生ぜしめられ、補償のために、ばね弾性的な押圧エレメントによって加えたい適宜な保持力を生ぜしめ、操作時のファクタ２だけ僅かな当付け力と、ばね弾性的な押圧エレメントの相応に僅かな保持力とを要求し、ブレーキの調節ピストンもしくは操作ピストンによるブレーキディスクの調節時にブレーキディスクの摩擦面に対する片側の力作用に基づき、まず、ブレーキディスクの僅かな傾倒運動しか実施されないことによって調和させることができる。この場合、半径方向で十分内側に位置するばね弾性的な押圧エレメントの部分力が乗り越えられさえすればよい。

質量力はブレーキディスクのほぼ重心に作用するので、この質量力に抗して、押圧エレメントの完全な当付け力が作用する。

ある程度の範囲内で共に選択可能であるブレーキ操作ピストンの位置と押圧エレメントの位置との適切な選択によって、振動作用時の操作抵抗と保持力との間の比を同じくある程度の範囲内で自由に選択することができる。

原理的には、押圧エレメントは圧縮ばねから成っていてよい。この圧縮ばねは端面側でブレーキディスクおよび／またはブレーキキャリパに接触している。しかし、当付け領域が、ばね弾性的でない接触片から成る形の押圧エレメントの構成が特に有利であり、これによって、ばね自体がブレーキディスクに直接接触しない。これによって、場合により高い接触温度がばね自体に伝達されない。さもないと、この接触温度はばね緊締力の低減に通じる恐れがある。接触片と、この接触片に続くばねとは、ただ１つの構成部材として形成されていてよいものの、協働する２つの構成部材から成っていてもよい。

ブレーキキャリパが、車両側の構成部分、たとえばアクスルフランジまたはこれに類するものに対して相対的に可動に、特にスライディングキャリパとして形成されており、ブレーキキャリパが、弾性的なプリロード下で、車両側の構成部分（ブレーキキャリパ）に設けられたストッパに支持されていることも可能である。不動のブレーキディスクと可動のブレーキキャリパとを備えたスライディングキャリパ型ブレーキまたは旋回キャリパ型ブレーキとしてのディスクブレーキの構成では、こうして、弾性的な「戻し・保持力」も作用することができる。この戻し・保持力によって、ブレーキキャリパが、エアギャップ調整時に作用する力に抗して当接位置に保持される。戻し・保持力は、やはり、ブレーキの操作時に、ブレーキキャリパの、この場合に必要となる運動に抗して、制動を妨害しない僅かな抵抗しか作用しないように設定される。

本発明は、可動のブレーキディスクの両側に設けられた、電動モータにより駆動される調整装置を備えたニューマチック的に操作されるディスクブレーキのエアギャップを調整するための方法も提供する。この場合、エアギャップの調整の間に開始するかまたはすでに導入された制動が、簡単に「センサなし」に調整装置のモータＭ１，Ｍ２の回転特性から検知される。これによって、ブレーキ内部の制御装置が簡単に、いわば「自給自足的に」上位の制御に対する接続なしに１回の制動を検知することができる。

この場合、確実性理由から、エアギャップ調整のための方法が、制動のセンサなしの検知の使用下で、たとえば０．５〜３分の設定されたインターバルで繰り返されることが提案される。

さらに、エアギャップ調整のための方法が、導入された制動の認識後に中断され、その後、設定された、数秒だけ長い時間インターバル後に再び繰り返されると有利である。

特にばね弾性的なストッパに対するブレーキディスクまたはブレーキキャリパの位置が、基準点としてディスクブレーキの制御時に使用されると有利である。

以下には、モータ１によって、ブレーキディスクの一方の側に設けられた、所属の調整装置を含めた少なくとも１つまたはそれ以上の圧着側のモータが示してあり、モータ２によって、ブレーキディスクの他方の側に設けられた、所属の調整装置を含めた少なくとも１つまたはそれ以上の反動側のモータが示してある。

さらに、特に有利な実施態様によれば：
−１回のエアギャップ調整時に、まず、一方のモータＭ１によって少なくとも一方の圧着側の調整装置を、ブレーキシューとブレーキディスクとの間の設定された、たとえば３００マイクロメートルの最小エアギャップ間隔に移動させ、
−その後、反動側の調整装置を、モータＭ２によってブレーキディスクの方向に、静止位置に到達するまで運動させ、該静止位置を検出し、
−引き続き、反動側の調整装置を、その後、再びブレーキディスクの方向に移動させると同時に、圧着側のモータＭ１を開放することを試行し、この場合、このことが可能でない場合に、制動を推測し、
−この場合、制動が付与されない場合に、反動側のモータＭ２を、検知されたゼロ位置から出発して、その正確な最小エアギャップ位置に開放する
と特に有利である。

次いで、さらに、
−反動側のモータＭ２における最小エアギャップの調整後、圧着側のモータＭ１を、ブレーキディスクの方向に移動させ、
−モータが、静止位置に到達するまで、該静止位置を検出し、この場合、より大きな摩耗の方向での当接位置もしくは静止位置を、最小エアギャップ位置に関して静止位置として引き受け、これに対して、逆方向での当接位置もしくは静止位置を却下し、
−圧着側のモータＭ１を、ブレーキディスクにおける検知された静止位置から出発して、圧着側のモータＭ１の最小エアギャップに移動させる
と有利である。

こうして、ストッパからの調整装置の開放運動時のモータ静止から、導入された制動を推測することがセンサなしで簡単に可能となる。

さらに、本発明は、ストッパに対するブレーキディスクまたはブレーキキャリパの位置を、基準点としてディスクブレーキの調整モータの制御時に使用して、本発明によるディスクブレーキを制御するための方法も提供する。

このことは、異常に有利である。なぜならば、これによって、あらゆる形式の制御（エアギャップ調整、ディスクの清浄化等）のための必要となるゼロ点が、こうして簡単に相変わらず正確に検知可能となるからである。瞬間的に過剰に高い電流消費を回避するためには、調整が、シーケンシャルに連続して車両の種々異なるブレーキで行われてもよい。ストッパによって、あらゆる形式のエアギャップ調整・機能時のディスクおよび／またはライニングの運動も、いわば「力なし」にもしくは過剰な妨害的な摩擦力またはこれに類するものなしに実現可能となり、これによって、特に正確にかつ確実に実施可能となる。公知先行技術に対する方法は、ヨーロッパ特許第０７０３１３３号明細書およびドイツ連邦共和国特許出願公開第４４３３３７７号明細書に基づき公知である。

独立もした別の実施態様にれば、制動後、ブレーキディスクのブレーキライニングの補足的なアクティブな解除が、調整装置によって行われる。

以下に、本発明の別の有利な実施例を図面につき説明する。

図１には、ここではたとえば固定キャリパ型ブレーキとして形成された、商用車に用いられるディスクブレーキが示してある。このディスクブレーキは、固定キャリパとして形成されたブレーキキャリパ２を有している。このブレーキキャリパ２はブレーキディスク３に被さっている。このブレーキディスク３は軸方向に移動可能にかつアクスルフランジ１として形成された車両部分に相対回動不能に配置されている。固定キャリパ２はアクスルフランジ１に対して運動不能に位置決めされている。

固定キャリパ２には、このブレーキキャリパに偏心的に支承された回動レバー１７を備えた、ブレーキシリンダのピストンロッドによって操作可能な圧着装置１６が配置されている。この圧着装置１６は、回動レバー１７の旋回時に押圧片（図示せず）がブレーキディスク３のこの側（圧着側と呼ばれる）でブレーキディスク軸線に対して平行に移動させられるように設計されていて、形成されている。押圧片は、圧着側に配置されたブレーキシュー４をブレーキディスク３に向かって押圧する。このブレーキディスク３は、引き続き進行する圧着運動時に軸方向でブレーキディスクの他方の側（反動側）に向かって、そこに当て付けられ、本来の制動作用がブレーキディスク３とブレーキライニング４，５との間で開始されるまで移動させられる。両ブレーキシュー４，５の摩擦的な当付けによって、ブレーキディスク３と、ホイールハブ１もしくは接続されたホイール（図示せず）とが制動される。例示的な圧着装置の機能については、補足的に国際公開第０２／１４７０８号パンフレットを参照されたい。

両ブレーキシュー４，５には、それぞれ圧着側でかつ反動側で少なくとも１つ、特にそれぞれ２つの調整装置７，８が対応配置されている。この調整装置７，８によって、ブレーキシュー４，５の、運転に起因した摩耗が補償可能となる。すなわち、たとえば各制動過程後または複数回の制動過程後、摩耗厚さだけブレーキディスク３の方向へのブレーキシュー４，５の送りが生ぜしめられる。調整装置は電気機械的に駆動されている。この場合、ここでは、ブレーキディスクの各側にそれぞれ１つの電動モータ６が設けられている。両電動モータ６のうち、ここには、圧着側の電動モータ６を認めることができる。この電動モータ６は駆動結合部を介して回動スピンドルまたはこれに類するものに作用する。この回動スピンドルは回動時に押圧片の軸方向の位置をブレーキディスク３に対して相対的に変化させる。この調整過程の利点は、特にブレーキの単なる調整を十分に凌駕する「インテリジェント」なエアギャップ機能の使用に対する可能性にある。

ブレーキディスク３が制動過程の終了後にその出発位置に押し戻され、これによって、外側のブレーキシュー５とブレーキディスク３との間に十分な隙間が生ぜしめられることを保証するために、本発明によれば、ブレーキディスク３の移動方向でばね弾性的な押圧エレメント９が設けられている。この押圧エレメント９には、ブレーキディスク３が接触している。

ここには認めることができない１つの変化形よれば、周方向に均一に分配された複数の押圧エレメント９が設けられている。これらの押圧エレメント９は、有利にはブレーキディスク３の軸方向内側の縁部の領域に接触している。

ブレーキディスク３の、押圧エレメント９によって生ぜしめられる移動は、ストッパ１２によって制限される。このストッパ１２は、図２および図３に特に明確に認めることができる。

不動のストッパ１２はねじ１３によって保持されている。このねじ１３はアクスルフランジ１に端面側でねじり込まれている。

図１によれば、押圧エレメント９は、たとえばコンパクトな配置形式で２つの部分から形成されている。押圧エレメント９は、ブレーキディスク３に接触する接触片１１と、ストッパ１２とブレーキディスク３との間に弾性的なプリロードを発生させる、つまり、弾性的な予備荷重を加えるための、コイルばねとして形成された圧縮ばね１０とを有している。

２つの部分から成る構成によって、制動時に生ぜしめられる摩擦熱が、加熱されたブレーキディスク３から圧縮ばね１０に伝達されることが有効に阻止される。

押圧エレメント９は、それぞれアクスルフランジ１の、軸方向に延びる切欠き１５内に挿入されている。

この場合、ストッパ１２は圧着側に位置しており、これによって、ブレーキディスクが反動側から圧着側の方向に１回の制動後に戻される。

図２および図３には、ブレーキディスク３に対する押圧エレメント９の当付け領域におけるディスクブレーキのそれぞれ一部断面図が示してある。

図２では、ブレーキディスク３の押戻しストロークを制限するストッパ１２が不動に位置決めされているのに対して、このストッパ１２は、図３に示した実施例では、ブレーキディスク３の移動方向にばね弾性的に支承されている。このためには、コイルばねの形の押圧エレメント１４が設けられている。コイルばねは、一方でねじ１３のヘッドに支持されていて、他方でストッパ１２に支持されている。

押圧エレメント９，１４のばね力の適宜な設定によって、ブレーキディスクに軸方向の支承が付与されている。この支承によって、極端なカーブ走行時にかつアクスル構成部材の、この場合に生ぜしめられる異常な変形時に、静止位置を越えるブレーキディスクの移動が可能となる。完全な機能性のためには、当然ながら、押圧エレメント１４のばね力が、反力を形成する押圧エレメント９のばね力よりも大きくなければならない（それぞれ図２ｂおよび図３ｂ参照）。

その他の点では、両押圧エレメント９，１４の使用によって、ブレーキディスク３が、運転に起因した著しい震動時でも位置保持されることが達成される。

有利には圧縮ばねに基づき生ぜしめられるばね力は、特にブレーキの１回の操作時にブレーキディスクとブレーキキャリパとの間の所要の相対運動が、過剰に高められたばね抵抗なしに可能となるように設定されている。他方で、ばね力は、たとえばスライディングキャリパの規定されていない位置で、運転中に、たとえばカーブ走行時に生ぜしめられる質量力によって、ブレーキの片側のスリップが阻止されるようになっていることが望ましい。すなわち、ばね力は、生ぜしめられた質量力を吸収することができるようにするために十分でなければならない。このことは、固定キャリパ型ブレーキの、スライディングディスクとして機能するブレーキディスクにも同様に当てはまる。

ばね弾性的な押圧エレメントによって加えられる当付け力は、通常の走行時に生ぜしめられる質量力と質量モーメントとが、ブレーキディスクおよび／またはブレーキキャリパを永久的に当付け位置から運動させ得ないように設定されていることも望ましい。他方で、ばね弾性的な押圧エレメントの圧着力は、ブレーキの操作時に可能な限り僅かな抵抗が乗り越えられさえすればよいように僅かに保たれていることが望ましい。なぜならば、さもないと、この抵抗が、ブレーキディスクの両側における不均一な制動力ひいては不均一なブレーキライニング摩耗を生ぜしめ得るからである。

特にブレーキディスク３および／またはブレーキキャリパ２が弾性的なプリロード下でブレーキの解除状態で接触するストッパ１２に相俟って、ブレーキディスク３の各側に設けられた電気機械式のもしくは電動モータにより駆動される調整装置７，８を備えたディスクブレーキによって、エアギャップ調整のための制動法の特に有利な実施態様も可能となる。この制動法は、摩耗に起因した変化と、１回のライニング交換後の運転開始後に初めてまたは最初の運転開始時にブレーキライニングとブレーキディスクとの間のエアギャップとを調節するかもしくは調整するために必要となる。

以下に、この方法を図４〜図５につき詳しく説明する。この場合、方法ステップは、記載した手段に制限されていない。たとえば、このことが可能である限り、反動側のブレーキライニングと圧着側のブレーキライニングとにおける方法ステップに関する実行の順序を十分に入れ換えることが可能である。

エアギャップ調整の役割は、互いにブレーキディスク３とブレーキライニングもしくはブレーキシュー４，５との間の最適な間隔を調整し、こうして、摩耗と熱膨張とを寿命にわたって補償することである。

この場合、永久的に最小空気もしくは最小エアギャップをブレーキシュー４，５とブレーキディスク３との間に保証することが必要となる。

最小エアギャップは、ブレーキディスク３の両側に対するブレーキシュー４，５とブレーキディスク３との間の個別エアギャップの総和から形成される。

十分な最小エアギャップがないと、このような状態で過度に長くまたは過度に強くブレーキがかけられ、制動対偶がもはや解除不能に熱的に緊締される場合に、過熱の危険がある。

特に調整力または制動力または熱的な緊締力によって移動することができないように設計された、いわば不動の前述したブレーキディスク３もしくは規定されたストッパにばね弾性的に接触する前述したブレーキディスク３と組み合わせて、このブレーキディスク３が、片側の熱的な緊締時（片側のエアギャップ）に他方の側に逃げ、次いで、さらに、残りの片側の緊締が、調整装置７，８の電気機械式のモータによって解除され得ることが可能となることが望ましい。すなわち、片側の最小エアギャップがブレーキディスクの他方の側にも提供されることが望ましい。

電動モータ駆動式の調整装置７，８を介して行われる全エアギャップ調整時の補足的な必要性は、常に簡単に制動を認識することができるようにするための必要性である。

確かに、このことは、調整装置をその都度、制動が導入されていない場合にしか制御しないために、たとえば制御装置（ＡＢＳ、ＥＳＰまたはこれに類するもの）からの制動信号がディスクブレーキにおける制動認識のためにも使用されることによって、理論的に難なく可能である。

しかし、ブレーキ自体における制動が、有利にはブレーキに組み込まれた電子装置によって検知される、エアギャップを調整するための方法を提供することも有利である。本発明の認識によれば、このことは、ブレーキの電子装置が、少なくとも調整装置のストップを認識するために設計されている場合に、調整装置の適切な制御によってしか難なく可能とならない。

ブレーキディスク３は弾性的なプリロード下で１回の制動過程の間に圧着側のライニングもしくは圧着側のブレーキシューからキャリパ裏側のブレーキライニング５の方向にもしくはブレーキディスクの、圧着側と反対の側に位置するブレーキライニング５に向かって移動させられるので、１回の制動の間、両ブレーキライニング４，５はロックされる。

１回の制動認識なしでは、調整器電子装置が、この事例において、不都合にも、ブレーキディスクに接触する２つのライニングを推測する。このことは、もはや制動後の事例ではない。この場合、次いで調整されるエアギャップが過度に大きい恐れがある。

両側のブレーキディスク位置を測定すると同時に制動を認識するためには、ブレーキディスクの両側に設けられた互いに独立して移動可能な２つの調整モータが必要となる。

したがって、ブレーキディスクの両側に設けられた調整器モータを制御するための電子装置とソフトウェアとは、ブレーキディスク３の両側に設けられた調整器モータの独立した移動を許容しなければならない。

このためには、各ブレーキが固有の電子的な制御装置を有していてよいかまたは各側を別個に制御しかつ／または調整する相応の制御電子装置が中央で複数のブレーキのために、たとえば優位のＥＢＳ制御装置に設けられる。

詳細には、エアギャップ調整は、図４から認めることができるように、両ブレーキディスク側のブレーキライニング位置のシーケンシャルな走査と、ブレーキディスクに対して相対的なブレーキシューもしくはブレーキライニング４，５の後続の新規位置決めとから成っている。

したがって、図４に示したプログラムは、ブレーキディスクの一方の側におけるブレーキディスク当接認識でスタートし、その後、ブレーキディスクの他方の側におけるブレーキディスク当接認識を実施する。その後、ブレーキディスクの両側における新規のライニング位置が、電気機械式の調整装置を介したブレーキシューの移動によって調整され、エアギャップ制御のための方法がストップされる。

以下に、エアギャップ調整のための方法の特に有利な実施例の経過を例示的に説明する。詳細には、１回のエアギャップ調整の経過は以下の通りである。

ステップ１
まず、１回のエアギャップ調整時に、圧着側のモータＭ１（ひいては所属の調整回動装置）が、たとえば３００マイクロメートルの最小エアギャップ間隔に移動させられる。

ステップ２
その後またはこの場合、反動側のモータＭ２（ひいては所属の調整回動装置）が、静止位置に到達するまでブレーキディスクの方向に移動する。この静止位置が（たとえばモータに供給するための電流特性および／または電圧特性における変化を介して）検出される。

ステップ３
その後、モータＭ２が再び、新たに静止位置に到達するまでブレーキディスクの方向に移動する。同時にモータＭ１を開放することが試行される。このことが可能でない場合には、１回の制動が導入されたことが明らかとなる。その他の点では、ブレーキディスクに対するモータＭ２のディスク当付け位置（すなわち、エアギャップ調整に対するゼロ位置）が正確に検出された。

ステップ４
有利には両走査過程の終了時に初めて、両ブレーキシューが、ブレーキディスクに対して相対的な最適な位置に移動させられる。なぜならば、モータ１がブレーキディスクを走査する時間では、最小エアギャップ（両側の合計）が片側に予め保たれるからである。いまや一時的に片側で調整された最小エアギャップへのモータ２の移動がステップ４である。

ステップ５
モータＭ２がそのエアギャップ調整を達成するやいなや、モータＭ１（ひいては所属の調整回動装置）が、静止位置に到達するまでブレーキディスクの方向に移動させられる。

静止位置が（たとえばモータに供給するための電流特性および／または電圧特性における変化を介して）検出される。１回の制動認識は、この側で、有利には実施されない。なぜならば、低い押圧時の回動レバーの規定されない位置が、エアギャップ規定を悪化させる恐れがあるからである。

より大きな摩耗の方向での当接位置もしくは静止位置は位置として引き受けられる。これに対して、逆方向での当接位置もしくは静止位置は却下される。

これによって、モータＭ１も正確なエアギャップ（たとえば３００マイクロメートル以上）に調整され、これによって、いまや、ブレーキディスクの両側における全エアギャップが正確に調整されている。

たとえば１回の制動が認識されたので、エアギャップを正確に調整することが成功しない場合には、エアギャップ調整が、設定されたインターバルで繰返し試行され得る。

この場合、開放方向でのモータ静止が制動を表示する。

各制動後または正確なエアギャップがまだ調整されなかった限りまたは択一的には、たとえば１分の規則的なインターバルでまたはその都度１回のブレーキ操作後の数秒、新たなエアギャップ調整を行うことができる。

エアギャップ調整の間の１回の制動認識が、たとえば制御装置またはこれに類するもの（ＡＢＳ、ＥＢＳ、ＥＳＰまたはこれに類するもの）からの、１回の制動を表示する信号の評価なしでも可能であり、これによって、過熱およびこれに類するものを回避するために、ブレーキでも、このブレーキに設けられた電子装置を介して自給自足的に直接１回の制動を認識することができると特に有利である。

さらなるエアギャップ調整の必要性は、ＥＢＳシステムと組み合わせて、制動圧および制動の期間につき、出力される制動エネルギが観察されることによっても導出されてよい。このことは、調整器操作のさらなる低減に通じる。すなわち、この限りにおいて、１回の調整に対する可能なまだ複数のリリーサが存在している。すなわち、不変の時間パターンが存在する必要はない。

本発明による方法の別の特別な利点は、調整器駆動モータが、設定された制御シーケンスによって運転可能であることにある。この制御シーケンスは、調整器駆動モータの電気的な出力消費の重畳を十分に回避する。さらに、ブレーキディスク３に向かい合って位置する調整装置に対する反作用が付与されていることなしに、ブレーキディスクに対する走査方法のようなエアギャップ調整が可能である。

特に有利には、調整モータが、センサなしで運転される電子整流式の直流モータとして形成される（ＥＣモータ、センサなしで運転される）。このモータでは、ロータ位置の、モータの運転のために必要となる常時の検出が、巻線のコイルで位置に関連して可変の電気的な量の分析によって行われる。利点は、モータの機械的なかつ電気機械的な構造の極端な簡単さと、モータの、これに相俟った可能な限り高い頑丈さとにある。しかし、この場合、やや高いかもしくは比較的高いコンピュータ出力が電子的な制御装置に必要となる。このことは、実際には、問題にならない。

ホイールハブへのブレーキディスク３の弾性的な当付け力の量は、十分な耐震性を得るために、劣悪な道程区間での最も過酷な走行開始時でもブレーキディスクに生ぜしめられる質量力および質量モーメントが、この当付け力を震動負荷によって乗り越えることができないように設定されていなければならない。

ブレーキディスク３とブレーキキャリパとの間の相対可動性は、１回の走査によるエアギャップ調整過程時にならびに劣悪な道程区間での走行運転中に作用する質量力および質量モーメント下で生ぜしめられる力において、相対運動が全く生ぜしめられないかもしくは極めて僅かな相対運動しか生ぜしめられず、ブレーキ操作時にブレーキ操作力に抗して、この場合に必要となる相対運動の実施のためにほんの僅かな抵抗しか作用しないように形成されていなければならない。

実際には、弾性的な力は、有利には鋼ばねまたは匹敵し得るばね材料によって加えられる。弾性的な力は、特に走査過程時にブレーキ操作の力作用ゾーンに生ぜしめられる、たとえば１〜２ｋＮの力と、ブレーキディスク３の重心に生ぜしめられる、軸方向に作用する約３〜４ｋＮの著しい質量力とが、ブレーキディスク３の軸方向運動をもはや生ぜしめないかもしくはブレーキディスク３の、無視できるほど僅かな軸方向運動しか生ぜしめず、１回の制動過程時に、ブレーキディスク３の所要の相対可動性と逆方向に向けられた力が僅かしか増加しないように設定されている。

走査過程時の比較的僅かな当付け力と、振動負荷に対する約ファクタ２だけ高い保持力との間の外見上の矛盾は、本発明によるブレーキディスク３では、ブレーキの調節ピストンもしくは操作ピストンによるブレーキディスク３の調節時にこのブレーキディスク３の摩擦面への片側の力作用に基づき、まず、ブレーキディスク３の僅かな傾倒運動しか実施されないことによって解決される。この場合、半径方向で十分内側に位置する圧着ばねの部分力が乗り越えられさえすればよい。ブレーキディスク３の回転に基づき、このブレーキディスク３は軸方向でしか引き続きねじられない。しかし、質量力はブレーキディスク３のほぼ重心に作用するので、この質量力に抗して、完全な当付け力が作用する。

ある程度の範囲内で共に自由に選択可能であるブレーキ操作ピストンの位置と当付けばねもしくは圧縮ばねの位置との適切な選択によって、振動作用時の操作抵抗と保持力との比を同じくある程度の範囲内で自由に選択することができる。

この場合、ブレーキディスク３に作用する押圧エレメントは、有利には、ばね弾性的な作用が、ブレーキディスク３に直接接触するばねの領域に発生させられないように形成されている。なぜならば、場合により高い接触温度によって、ばね緊締力が低減され得るからである。

押圧エレメントのプリロードばねは、ばね力がブレーキディスク３に伝達されるばね弾性的でない接触領域と、ブレーキディスク３の熱流入ゾーンの外部に配置された、ばね緊締力を発生させる領域とから成っている。接触領域とばね緊締力領域とは、ただ１つの構成部材として形成されていてもよいし、対を成す２つの構成部材から成っていてもよい。

破断したディスクブレーキの概略的な側面図である。 第１の実施例の概略的な側面図である。 図２ａに所属の力／ストローク線図である。 第２の実施例の概略的な側面図である。 図３ａに所属の力／ストローク線図である。 本発明による制御法のためのフローチャートである。

符号の説明

１ アクスルフランジ、 ２ ブレーキキャリパ、 ３ ブレーキディスク、 ４ ブレーキシュー、 ５ ブレーキシュー、 ６ 電動モータ、 ７ 調整装置、 ８ 調整装置、 ９ 押圧エレメント、 １０ 圧縮ばね、 １１ 接触片、 １２ ストッパ、 １３ ねじ、 １４ 押圧エレメント、 １５ 切欠き、 １６ 圧着装置、 １７ 回動レバー

Claims (13)

1. 特に商用車に用いられる電気機械的にまたはニューマチック的に操作されるディスクブレーキであって、
   −ブレーキキャリパ（２）とブレーキディスク（３）とが設けられており、該ブレーキディスク（３）にブレーキキャリパ（２）が、少なくとも部分的にブレーキディスク（３）の外側の周面で被さっており、
   −完全にまたは部分的にブレーキキャリパ（２）内に挿入された、ブレーキライニングとブレーキディスク（３）との間の圧着運動を実現するための圧着装置（６）が設けられており、
   −ブレーキディスクの各側における、ブレーキシュー（４，５）とブレーキディスク（３）との間のエアギャップを調整するための少なくとも１つ、有利には複数の調整装置（７，８）が設けられており、該調整装置（７，８）が、ブレーキディスク（３）の両側に設けられた調整装置を別個に制御するためのそれぞれ少なくとも１つの電気機械式の駆動装置であるモータＭ１，Ｍ２を有しており、
   −ブレーキディスク（３）および／またはブレーキキャリパ（２）が、車両側の構成部分、たとえばアクスルフランジまたはこれに類するものに可動に配置されていることによって、ブレーキディスク（３）とブレーキキャリパ（２）とが、互いに相対的に可動である形式のものにおいて、
   −ブレーキディスク（３）および／またはブレーキキャリパ（２）が、弾性的なプリロード下で当該ブレーキの解除状態で接触するストッパ（１２）が設けられており、作用する弾性的なプリロード力が、当該ディスクブレーキの圧着時にブレーキディスク（３）および／またはブレーキキャリパ（２）の運動下で圧着力によって難なく乗り越えられるように設定されており、可動のブレーキディスク（３）および／または可動のブレーキキャリパ（２）が、エアギャップ調整過程時にまたは制動および／またはエアギャップ過程の間の時間内での走行時に、車両側の構成部分に対して相対的に規定された位置に保持されていることを特徴とする、電気機械的にまたはニューマチック的に操作されるディスクブレーキ。
2. 可動のブレーキディスク（３）および／または可動のブレーキキャリパ（２）が、カーブ走行時に、生ぜしめられる質量力に抗して、車両側の構成部分に対して相対的に規定された位置に保持されているように、弾性的なプリロードが設定されている、請求項１記載のディスクブレーキ。
3. ブレーキキャリパ（２）が、車両側の構成部分に対して相対的に運動不能に、特に固定キャリパとして形成されている、請求項１または２記載のディスクブレーキ。
4. ブレーキディスク（３）が、軸方向に可動、特に移動可能であるものの相対回動不能に車両側の構成部分に支承されている、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. ストッパが、車両側の構成部分に形成されており、弾性的なプリロードが、押圧エレメント（９）によって実現されており、該押圧エレメント（９）が、車両側の構成部分に支持されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のディスクブレーキ。
6. ブレーキディスクの各側における、ブレーキシュー（４，５）とブレーキディスク（３）との間のエアギャップを調整するための少なくとも１つ、有利には複数の調整装置（７，８）が設けられており、該調整装置（７，８）が、ブレーキディスクの両側に設けられた調整装置を別個に制御するためのそれぞれ少なくとも１つの電気機械式の駆動装置であるモータＭ１，Ｍ２を有している形式のニューマチック的に操作されるディスクブレーキのエアギャップを調整するための方法、特に請求項１から５までのいずれか１項記載のニューマチック的に操作されるディスクブレーキのエアギャップを調整するための方法において、エアギャップの調整の間に開始するかまたはすでに導入された制動を、調整装置のモータＭ１，Ｍ２の回転特性から検知することを特徴とする、ニューマチック的に操作されるディスクブレーキのエアギャップを調整するための方法。
7. ａ）１回のエアギャップ調整時に、まず、圧着側のモータＭ１によって少なくとも一方の圧着側の調整装置を、ブレーキシューとブレーキディスクとの間の設定された最小エアギャップ間隔に移動させ、
   ｂ）その後、反動側の調整装置を、モータＭ２によってブレーキディスクの方向に、静止位置に到達するまで運動させ、該静止位置を検出し、
   ｃ）引き続き、反動側の調整装置を、モータＭ２によって再びブレーキディスクの方向に移動させると同時に、圧着側のモータＭ１によって圧着側の調整装置を開放することを試行し、この場合、このことが可能でない場合に、制動を推測する、
   請求項６記載の方法。
8. ａ）有利には、反動側のモータＭ２と反動側の調整装置とにおける最小エアギャップの１回の調整後、圧着側のモータＭ１を、ブレーキディスクの方向に移動させ、
   ｂ）モータが、静止位置に到達するまで、該静止位置を検出し、この場合、より大きな摩耗の方向での静止位置を、先行した最小エアギャップ位置に関して当接位置として引き受け、これに対して、逆方向での当接位置もしくは静止位置を却下し、
   ｃ）圧着側のモータＭ１が、ブレーキディスクにおける検知された静止位置から出発して、圧着側の調整装置をその最小エアギャップに移動させる、
   請求項７または８記載の方法。
9. エアギャップ調整のための当該方法を、設定されたインターバルで繰り返す、請求項８記載の方法。
10. ストッパからの開放運動時のモータ静止から制動を推測する、請求項６から９までのいずれか１項記載の方法。
11. エアギャップ調整のための当該方法を、導入された制動の認識後に中断し、その後、設定された時間インターバル後に再び繰り返す、請求項６から１０までのいずれか１項記載の方法。
12. ストッパに対するブレーキディスク（３）またはブレーキキャリパの位置を、基準点としてディスクブレーキの制御時に使用する、請求項６から１１までのいずれか１項記載の方法。
13. 制動後、ブレーキディスクからのブレーキライニングの補足的なアクティブな解除を、調整装置によって行う、請求項６から１２までのいずれか１項記載の方法。

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