(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧式車両ブレーキ（１０）であって、ハウジング（１２）とそのなかに配置されるブレーキピストン（１８）とを有し、このブレーキピストンが摩擦材に作用し、かつブレーキピストン（１８）と協動する液圧室（１６）に導入可能な液圧によって作動位置に摺動可能であり、この作動位置においてブレーキピストンが摩擦材を車両ブレーキのロータに押付け、更に、電動機（４２）によって駆動され、ブレーキピストン（１８）の中心軸線（Ａ）と同軸なスピンドル・ナット配置（２４）を有し、このスピンドル・ナット配置がブレーキピストン（１８）を作動位置で機械的に固定し、そのナット（３０）が回動しないよう固定されており、かつスピンドル（２６）の回転によって回転方向に依存して軸線（Ａ）に沿って並進移動してブレーキピストン（１８）に当接するかまたはブレーキピストン（１８）から離れていき、２００：１オーダの減速比を有する減速機構（４４）が電動機（４２）とスピンドル（２６）との間に介装されているものにおいて、
電動機（４２）の出力軸（４６）が軸線（Ａ）に平行に横方向の距離を置いて延びて、ブレーキピストン（１８）から離れた側で電動機（４２）から進出するように、電動機（４２）が車両ブレーキハウジング（１２）の横に配置されており、
電動機（４２）と減速機構（４４）が別々に操作可能な副組立体（４０）として実施されており、更に、
副組立体（４０）がハウジング（１２）の面（Ｂ）に関してあらゆる任意の角度位置でハウジングに取付可能であることを特徴とする液圧式車両ブレーキ。
【請求項２】
スピンドル・ナット配置（２４）がセルフロッキング式であることを特徴とする、請求項１記載の車両ブレーキ。
【請求項３】
スピンドル・ナット配置（２４）が液圧室（１６）内、特に中空ピストンとして構成されて片側の開口したブレーキピストン（１８）内に配置されていることを特徴とする、請求項１または２記載の車両ブレーキ。
【請求項４】
減速機構（４４）が遊星歯車減速機構、ハーモニックドライブ減速機構、偏心板式減速機構または斜板式減速機構であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項記載の車両ブレーキ。
【請求項５】
減速機構（４４）が多段式、特に２段式であり、減速機構段がベルト式減速機構として、特に歯付ベルト式減速機構として、構成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の車両ブレーキ。
【請求項６】
ナット（３０）の並進運動がセンサによって検出されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載の車両ブレーキ。
【請求項７】
センサが、スピンドル（２６）を回転駆動する電動機（４２）の出力軸（４６）の回転を測定するホールセンサ（５２）であることを特徴とする、請求項６記載の車両ブレーキ。
【請求項８】
液圧式車両ブレーキ（１０）がブレーキピストン（１８）を有し、このブレーキピストンが摩擦材に作用し、かつブレーキピストン（１８）と協動する液圧室（１６）に導入可能な液圧によって作動位置に摺動可能であり、この作動位置においてブレーキピストンが摩擦材を車両ブレーキのロータに押付け、更に、電動機（４２）によって駆動され、ブレーキピストン（１８）の中心軸線（Ａ）と同軸なスピンドル・ナット配置（２４）を有し、このスピンドル・ナット配置がブレーキピストン（１８）を作動位置で機械的に固定し、そのナット（３０）が回動しないよう固定されており、かつスピンドル（２６）の回転によって回転方向に依存して軸線（Ａ）に沿って並進移動してブレーキピストン（１８）に当接するかまたはブレーキピストン（１８）から離れるようになったこの液圧式車両ブレーキを固定ブレーキとして作動させるための方法であって、
スピンドル・ナット配置（２４）のナット（３０）がブレーキピストン（１８）の方に移動するように、スピンドル（２６）を電動機（４２）によって第１回転方向で回転駆動するステップを有するものにおいて、
時間に依存して電動機（４２）の回転数ｎと消費電流Ｉを測定するステップ、
突然の回転数低下とそれに対応する消費電流上昇を検出し、それ以前に有効であった回転数値および消費電流値の少なくとも１つを基準値ｎ0もしくはＩ0として記憶装置に記憶するステップ、
所定の緊締力に一致する所定の最大消費電流Ｉmaxに達するまでスピンドル（２６）を第１回転方向で継続して回転駆動し、その後に電動機を切るステップ、
スピンドル（２６）を第１回転方向とは逆の第２回転方向で回転駆動し、瞬時回転数ｎおよび瞬時消費電流Ｉの少なくとも１つを基準値ｎ0もしくはＩ0と比較するステップ、
ｎ＝ｎ0およびＩ＝Ｉ0の少なくとも１つの妥当する時点（ｔ4）を検出するステップ、
更に、
ナット（３０）とブレーキピストン（１８）との間に所定距離Ｘを調整するためにスピンドル（２６）を第２回転方向で継続して回転駆動するステップを特徴とする方法。
【請求項９】
時点（ｔ4）以降、希望する距離Ｘに一致した確定された時間の間、第２回転方向でスピンドル（２６）の継続回転駆動が行われることを特徴とする、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
時点（ｔ4）以降、希望する距離Ｘに一致した特定数の回転数パルスに達するまで、第２回転方向でスピンドル（２６）の継続回転駆動が行われることを特徴とする、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
それぞれ記憶装置に記憶された一連の基準値ｎ0およびＩ0の少なくとも１つから平均値ｎ0mおよびＩ0mの少なくとも１つが形成されることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
確定された最大消費電流Ｉmaxがパラメータに依存して、特に車両荷重および車道表面の急峻さの少なくとも１つに依存して、自動的に変更されることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
液圧式車両ブレーキ（１０）がブレーキピストン（１８）を有し、このブレーキピストンが摩擦材に作用し、かつブレーキピストン（１８）と協動する液圧室（１６）に導入可能な液圧によって作動位置に摺動可能であり、この作動位置においてブレーキピストンが摩擦材を車両ブレーキのロータに押付け、更に、電動機（４２）によって駆動され、ブレーキピストン（１８）の中心軸線（Ａ）と同軸なスピンドル・ナット配置（２４）を有し、このスピンドル・ナット配置がブレーキピストン（１８）を作動位置で機械的に固定し、そのナット（３０）が回動しないよう固定されており、かつスピンドル（２６）の回転によって回転方向に依存して軸線（Ａ）に沿って並進移動してブレーキピストン（１８）に当接するかまたはブレーキピストン（１８）から離れるようになったこの液圧式車両ブレーキを非常ブレーキとして作動させるための方法において、
スピンドル・ナット配置（２４）のナット（３０）がブレーキピストン（１８）に当接するように、スピンドル（２６）を電動機（４２）によって第１回転方向で回転駆動するステップ、
スピンドル（２６）を第１回転方向で継続して回転駆動し、達成された車両減速を確定された最低減速と比較するステップ、
事前に実施された比較の結果に基づいて、確定された最低減速を下まわらないように、スピンドル（２６）を第１回転方向またはその逆方向で制御下に回転駆動するステップを特徴とする方法。
【請求項１４】
対角線上で向き合う２つの車両ブレーキに付属した車輪が回転中である場合にのみ、単数もしくは複数の車両ブレーキと協動するコントローラ（制御装置４８）がその方法の実施を可能とすることを特徴とする、請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載された液圧式車両ブレーキおよびそれを作動させるための方法に関する。
【０００２】
ＥＰ０７２９８７１Ａ１号により、請求項１の前文に記載された液圧式車両ブレーキが公知であり、そこではブレーキピストンを利用して液圧によって摩擦パッドをブレーキディスクに押付けてブレーキディスクの回転を減速させることができる。このため、通常、作動液が加圧下に液圧室に導入され、液圧室の１つの境界壁はブレーキピストンによって形成されている。液圧室内の圧力はこの場合にはブレーキピストンを、従って摩擦パッドを、ブレーキディスクの方向に摺動させる。この公知車両ブレーキは、それを常用ブレーキとしてだけでなく、更には−駐車ブレーキとも呼ばれる−固定ブレーキとしても利用することができるように、摩擦パッドがブレーキディスクに係合している状態でブレーキピストンを機械的に固定するためのスピンドル・ナット配置を有する。
【０００３】
本発明の課題は、常用ブレーキとしても固定ブレーキとしても利用することができ、ＥＰ０７２９８７１Ａ１号により公知の車両ブレーキの構造よりもその構造が一層コンパクトである液圧式車両ブレーキを提供することである。更に、提供される液圧式車両ブレーキはさまざまな車種に安価に適合可能でなければならない。
【０００４】
この課題が、本発明によれば、請求項１に明示された特徴を有する液圧式車両ブレーキによって解決される。
従って本発明によれば、スピンドルを回転駆動する電動機は、ブレーキピストンの中心長手軸線から距離を置いて平行に延びるその出力軸が、ブレーキピストンから離れた側で電動機から進出するように配置されている。この配置は特に構造長に関して省スペース的である。電動機とスピンドルとの間に介装される減速比２００：１オーダの減速機構が小型省スペース電動機の利用を可能とする。
【０００５】
電動機およびそれに連結される減速機構は独自に操作可能な副組立体として実施されており、この副組立体は標準化されており、１型式のさまざまな車両ブレーキと組合せることができる。これにより、このような電動機・減速機構ユニットの個数が増加し、そのことが単価に有利に働く。更に、独自の組立体として実施される電動機・減速機構ユニットはあらゆる任意の角度位置でブレーキハウジングへの固着を簡単に可能とし、ブレーキ取付場所が空間的に窮屈であることは副組立体の位置を適切に決定することで問題なく考慮することができる。
減速機構は有利には遊星歯車減速機構、ハーモニックドライブ減速機構、偏心板式減速機構または斜板式減速機構として実施されている。というのも、これらの減速機構タイプはコンパクトであり、軽量で良好な効率を有するからである。減速機構は単段に、または多段でも、特に２段に、構成しておくことができる。構造空間を節約するうえで特に有利であるのは２段減速機構であり、その一方の段は減速比５０：１範囲の前記減速機構タイプの１つによって形成され、その場合にはこの段の前段または後段には減速比４：１範囲の第２段が設けられており、こうして２００：１範囲の総減速比が達成される。多段減速機構、特に２段減速機構の場合には、減速比の低い段は好ましくは単一平歯車減速機構として、または特に有利にはベルト式減速機構として、特に歯付ベルト式減速機構として、実施されている。ベルト式または歯付ベルト式減速機構を使用すると、駆動する電動機と残りの車両ブレーキ部品との間で特別良好に騒音が絶縁され、従って快適で静かな運転が得られる。
【０００６】
本発明による車両ブレーキのいずれの実施態様でもスピンドル・ナット配置は有利には、通常はナットをスピンドルに結合するねじのピッチを好適に選定することによって、セルフロッキング式に実施されている。セルフロッキング式スピンドル・ナット配置は、車両ブレーキがスピンドルの回転によって固定されたのち、係止を省くことを可能とする。
スピンドル・ナット配置は好ましくは液圧室内に配置されている。そのことから一方で構造様式がなお一層コンパクトになり、更にはスピンドル・ナット配置の潤滑が確保される。この実施態様の１展開によれば、ブレーキピストンが片側の開口した中空ピストンとして構成されており、スピンドル・ナット配置は省スペース的に少なくとも一部がブレーキピストン内に収容されている。
【０００７】
本発明による車両ブレーキの好ましい諸構成では、スピンドルの回転によって引き起こされるナットの並進運動がセンサによって検出される。ブレーキピストンとナットとの間の所定の小さな距離は、従って固定ブレーキもしくは非常ブレーキの最適な機能は、こうして確保することができる。固定ブレーキもしくは非常ブレーキの非作動時ナットとブレーキピストンとの間の距離約０．５ｍｍが実際上追求される。ナットとブレーキピストンとの間の距離が常に同じであると、一方で短時間で、即ち約１秒の範囲内で、固定ブレーキの希望する最大緊締力を達成することが可能となり、他方でブレーキピストンが作動後にいわゆる“ロールバック”原理に従って再び移動して戻り、ナットに早くに当接しないことが可能となる。早く当接すると摩擦材と減速されるべきロータとの間に残留滑りトルクが生じ得ることがある。“ロールバック”原理として専門家が理解するのは制動過程に続くブレーキピストンの復帰であり、この復帰は制動過程時に弾性変形してブレーキピストンを密封するエラストマーシールの復帰力によって引き起こされる。ナットの並進運動を検出するための前記センサは、例えば、ナットの進んだ路程を直接に検出するセンサとすることができる。これには抵抗式センサ、誘導式センサが適し、または静電容量式センサも適している。ブレーキの制御を向上するために、ナットの路程を検出するセンサを補足して、緊締力を検出する力センサも設けておくことができ、この力センサは例えば摩擦材の内部または表面に、またはブレーキピストン内にも、配置しておくことができる。
【０００８】
ナットの並進運動を検出するセンサは、選択的に、スピンドルを回転駆動する電動機の出力軸の回転を測定するセンサとすることができる。電動機出力軸自体の回転を測定する代わりに、後段の減速機構の１つの歯車の回転を測定することもできる。回転を測定するには、特に、方形波出力信号を提供するホールセンサが適している。例えば電動機出力軸に連結された歯車の歯にこのようなホールセンサが向けられると、出力軸の１回転は特定数の方形波パルスに、つまり歯車の歯数に一致する。こうして達成される電動機出力軸の回転運動の高い分解能によって、スピンドルの回転によって引き起こされるナットの並進運動はきわめて高い精度で検出することができる。というのも、一方の電動機の回転と他方のナットの並進運動との間には既存の減速比によって決定された一定の関係が成立しているからである。しかも、電動機と減速機構とからなる前記ユニット内にホールセンサはきわめて良好に一体化することができ、このホールセンサと電動機との間に長い、従って潜在的に故障し易い電気結線は回避されている。本発明による車両ブレーキの機能経過をコントロールする制御装置が有利にはやはり電動機・減速機構ユニット内に配置されている。
【０００９】
電動機消費電流の時間曲線からブレーキ緊締力を逆推論することができるので、ホールセンサが設けられまたは電動機出力軸の回転を直接にまたは間接的に測定する他のセンサが設けられている場合には、その他の前記路程センサは、力センサも、もはや必要でない。これは車両ブレーキ自体のハウジング内にもはやセンサを設置しておく必要のないことを意味しており、本来の車両ブレーキと電動機・減速機構ユニットとの間に電気結線がもはや必要ではない。つまり電動機・減速機構ユニットと本来の車両ブレーキとの間には単にスピンドルと減速機構との間の機械的結合があるだけである。
【００１０】
本発明による車両ブレーキの他の利点として、ブレーキピストンと協動するスピンドル・ナット配置は固定装置として利用することができるだけでなく、スピンドル・ナット配置は更に、例えば液圧作動が機能しない場合に、ブレーキの回転するロータに摩擦材を押付けることのできる機械的非常作動を具現する。本発明による車両ブレーキはディスクブレーキとして、またはドラムブレーキとしても、構成しておくことができる。
【００１１】
以下に述べる有利な方法は、スピンドルが電動機によって駆動される前文に係る車両ブレーキを固定ブレーキとして利用することを可能とする。このためまずスピンドルが電動機によって第１回転方向で回転駆動され、スピンドル・ナット配置のナットがブレーキピストンの方に動かされる。電動機の回転数、消費電流の推移が時間にわたって測定される。突然の回転数低下およびそれに対応した消費電流上昇が現れると、これはナットがブレーキピストンに当接したことを意味しており、回転数低下以前もしくは消費電流上昇以前に有効であった回転数値および／または消費電流値が基準値として記憶装置に記憶される。継続して行われる消費電流測定から、希望する緊締力に一致した事前に確定された最大消費電流値に達したことが明らかになるまで、スピンドルは第１回転方向で継続して回転駆動される。この値に達したなら電動機が切られ、車両ブレーキがその固定機能を果たす。
【００１２】
固定ブレーキを再び解除する場合には、スピンドルが第１回転方向とは逆方向で回転駆動され、電動機の瞬時回転数および／または瞬時消費電流が、事前に記憶された当該基準値と比較される。瞬時回転数および／または瞬時消費電流が当該基準値と一致する時点はナットがブレーキピストンから離れることと同じ意味であり、この時点が検出され、車両ブレーキの完璧な機能にとって不可欠な希望する距離をナットとブレーキピストンとの間に調整するために、スピンドルは第１回転方向とは逆方向で継続して回転駆動される。
【００１３】
ナットとブレーキピストンとの間に希望する距離を調整することは、例えば、瞬時回転数および／または瞬時消費電流が当該基準値に一致する時点以降、確定した時間の間スピンドルを第１回転方向とは逆方向で回転駆動することによって行うことができる。この時間は、電動機回転数の既存減速比を考慮して、希望する距離が正確に達成されるように確定されている。前記時点以降、第１回転方向とは逆方向でのスピンドルの継続回転駆動は選択的に、例えば前記ホールセンサによって検出される特定数の回転数パルスに達するまで行うことができる。この特定数の回転数パルスはやはり、電動機回転数の与えられた減速比においてナットとブレーキピストンとの間に希望する距離を生じるように確定されている。
【００１４】
上で説明した方法において電動機の回転数も消費電流も制御に利用されると、これによって一定の重複が得られるので特別有利である。ブレーキが正常に機能する場合には、電動機の回転数および消費電流の時間曲線中に屈折点はそれぞれ少なくとも近似的に同期して現れる。従って、考えられる機能障害は両方の量を監視することによって早期に検知することができる。
【００１５】
車両ブレーキを固定ブレーキとして作動させるための本発明による方法の好ましい構成によれば、通常の摩耗によってまた温度変動に基づいても生じることのある公差を補償するために、記憶装置に記憶された複数の回転数基準値および／または消費電流基準値からそれぞれ平均値が形成される。平均値の形成は例えば特定数の作動にわたって、または連続的にも、行うことができる。
【００１６】
本発明による方法は、特に好ましくは、特定の緊締力を表す電動機最大消費電流が単数または複数のパラメータに依存して自動的に変更されるように構成されている。これにより例えば緊締力は車両荷重に、および／または車道の勾配もしくは急峻さにも、自動的に適合することができる。というのも、平らな車道または空の車両では車両を固定するのに僅かな緊締力が必要であることは明白であるからである。
【００１７】
しかし前文に係る車両ブレーキは、液圧式常用ブレーキとしてのその通常の機能の他に、固定ブレーキとしてだけでなく、非常ブレーキとしても利用することができる。このためスピンドル・ナット配置のスピンドルは固定ブレーキとして利用する場合の処理と同様に、ナットがブレーキピストンの方に移動して最終的にブレーキピストンに当接するように、電動機によって第１回転方向で駆動される。スピンドルはこの場合には第１回転方向で継続して回転駆動され、これによりブレーキピストンが摺動し、摩擦材は減速されるロータに接触させられる。その際に達成される車両減速が、確定された最低減速と比較される。例えば、今日大抵の路上車両に標準装備されているアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳシステム）内でいずれにしても検出される車両減速をこのために利用することができる一方、確定された最低減速は例えば法定最低減速とすることができる。更に、例えば制動圧力制御装置の制御装置でまとめておくことのできる電子制御装置を利用してスピンドルは、瞬時車両減速と確定された最低減速との間の比較を事前に行った結果に基づいて、一方で確定された最低減速を下まわらないように、他方で車輪がロックしないように、第１回転方向またはその逆方向で制御下に回転駆動される。非常状況のとき、例えば車両ブレーキの液圧作動が故障した場合には、車両はこうして少なくとも、確定された最低減速で停止させることができる。本発明による車両ブレーキのこのように配分された運転は、ブレーキの前記固定機能によってまず車両のロールバックを防止し（いわゆる“ヒルホルダ”機能）、始動時にブレーキをゆっくりと制御下に、車両の速度増加が起きる程度に解除することによって、山道での始動を容易とするのに利用することもできる。
【００１８】
前記方法の好ましい展開によれば、単数もしくは複数の車両ブレーキと協動するコントローラ、例えば既に触れた制御装置は、或る車両ブレーキに付属した車輪も対角線上で向き合う車輪も回転中であるときにのみ、この車両ブレーキについて本方法の実施を許容する。対角線上で向き合う２つの車輪が回転中であるとき、これは車両が動いていることを意味する。前記制御は、例えば、車軸の車輪が回転駆動されるブレーキ試験台上で固定ブレーキの機能を点検することができるようにするために不可欠である。
【００１９】
本発明による車両ブレーキの実施例が添付略示図に基づいて車両ブレーキ作動方法と合わせて以下に詳しく説明される。
【００２０】
図１は、固定機能と非常制動機能とを有する本発明による液圧式車両ブレーキを一部切欠いて示す平面図である。
図２Ａ〜図２Ｃは、図１に示す車両ブレーキを固定ブレーキとして作動させるための方法を説明するグラフである。
【００２１】
図１に示しかつ全体として符号１０とした車両ブレーキはこの場合には浮動キャリパ型ディスクブレーキとして実施されており、周知の如くにハウジング１２を有し、このハウジングに一体に構成された浮動キャリパ１４はここには図示しないブレーキディスクに被さる。
【００２２】
ハウジング１２内に液圧室１６があり、ブレーキピストン１８は密封されかつその中心長手軸線Ａに沿って摺動可能にこの液圧室内に収容されている。液圧室１６に作動液を供給するために車両ブレーキ１０に外側で接続口２０が設けられており、この接続口はここには図示しない制動圧力発生ユニットに、例えばブレーキペダルを介して作動可能な制動倍力装置・マスタシリンダユニットに、接続されている。制動圧力発生ユニットが作動すると液圧室１６内の作動液が加圧下に置かれ、図示しない摩擦パッドをやはり図示しないブレーキディスクと摩擦係合させるためにブレーキピストン１８は軸線Ａに沿って左に摺動する。制動圧力発生ユニットの作動が終了すると、作動液は液圧室１６から再び制動圧力発生ユニットの方向に流れて戻ることができ、摩擦パッドをブレーキディスクとの係合から外すために、ブレーキピストン１８は軸線Ａに沿って摺動復帰する。符号２２とされた半径方向周設密封要素は液圧室１６内でブレーキピストン１８を密封し、“ロールバック”原理に従ってブレーキピストン１８に弾性復帰力を加えることによって、ブレーキピストン１８の復帰を支援する。液圧作動によって引き起こされるディスクブレーキ１０の前記機能とディスクブレーキのその他の設計構造は当該技術分野の専門家には十分に周知であり、それ故に詳しく説明する必要はない。
【００２３】
図示した車両ブレーキ１０が液圧式常用ブレーキの前記機能を果たし得るだけでなく、駐車ブレーキまたは固定ブレーキとしても利用できるように、全体として符号２４としたスピンドル・ナット配置が設けられており、このスピンドル・ナット配置は雄ねじ２８を備えて軸線Ａと同軸に配置されるスピンドル２６と実質的に筒状のナット３０とを有し、このナットは雄ねじ２８に適合した雌ねじ３２を備えている。
【００２４】
スピンドル・ナット配置２４はスピンドル２６の回転運動をナット３０の並進運動に変換するのに役立ち、このためナットは、ナット内に係合してブレーキピストン１８に固着され、かつブレーキピストンから軸線Ａと平行に突出する案内ピン３４によって回転を防止される。図１から十分に認めることができるように、ブレーキピストン１８は右側の開口した中空ピストンとして実施されており、スピンドル・ナット配置２４は大部分が中空ブレーキピストン１８の内部にあり、従って液圧室１６の内部にある。スピンドル２６はハウジング１２内で支えられて、軸受３６によって回転可能に支承されている。液圧室１６の気密性を保証するために軸封装置３８がスピンドル２６をハウジング１２内で密封する。
【００２５】
電動機４２とそれに連結された減速機構４４とからなる全体として符号４０としたユニットがスピンドル２６を回転駆動するのに役立ち、この減速機構はそれ自身スピンドル２６のハウジング１２から突出する末端部分に作動上連結されている。比較的小型の電動機４２を選択することができ、尚かつ十分に大きな緊締力が確保されているように、減速機構４４は総減速比が２００：１である。電動機４２と減速機構４４とからなるユニット４０は別々に操作可能な副組立体であり、図示したディスクブレーキ１０だけでなく別のディスクブレーキとも組合せ可能である。電動機４２は、その出力軸４６が軸線Ａと平行に延びて、ブレーキピストン１８から離れた側で電動機４２のハウジングから進出するように配置されている。この配置は特別省スペース的であり、更に、面Ｂに関してあらゆる任意の角度位置で車両ブレーキ１０のハウジング１２にユニット４０を取付けることを可能とする。例えば車両ブレーキ１０の近傍に設けられている走行装置構成要素から帰結することの出来る既存の窮屈さへの適合は、こうして簡単に行うことができる。
【００２６】
図示した車両ブレーキ１０の固定制動機能を次に説明する。固定するためにまず電動機４２は電子制御装置４８によって、その出力軸４６が第１方向で回転するように制御される。出力軸４６の回転が減速機構４４を介してスピンドル２６に伝達され、従ってこのスピンドルがやはり第１方向で回転し、この方向においてナット３０を緩めることによってスピンドル・ナット配置２４の延長が引き起こされる。つまりナット３０は図１において軸線Ａに沿って左に並進摺動し、その環状フランジ５０がブレーキピストン１８の底に当接する。次にスピンドル２６が第１回転方向で継続して回転するとナット３０がブレーキピストン１８を左方向に押圧し、これによりブレーキピストンはここには図示しない摩擦パッドをやはり図示しないブレーキディスクに押付ける。この状態に達すると電動機４２は止めることができる。両方のねじ２８、３２のねじ対がセルフロッキング式であるので、スピンドル・ナット配置２４の到達位置は電動機４２の遮断後も維持される。
【００２７】
固定ブレーキを解除するために電動機４２は制御装置４８によって、その出力軸４６が逆方向で回転するように制御される。この回転がやはりスピンドル２６に伝達され、スピンドルも第１回転方向とは逆方向で回転してナット３０にねじ込まれ、これによりナット３０は軸線Ａに沿って右に並進移動する。ブレーキピストン１８はこうして除圧され、引き続きやはり右に移動して戻り、摩擦パッドがブレーキディスクとの係合から外れることになる。
【００２８】
固定された車両ブレーキ１０の解除を電動機・減速機構ユニット４０なしでも可能とするために、例えばスピンドル２６は、または電動機４２の出力軸４６も、外部から接近可能とすることができ、嵌装可能なクランクを利用して適切に回転させることによって、ナット３０は右に移動することができる。ナット３０のこのような手動復帰は摩擦パッド交換時にも必要となることがある。
【００２９】
車両ブレーキ１０の最適機能が保証されているように、車両ブレーキ１０の非作動状態のときナット３０とブレーキピストン１８の底との間の距離Ｘは一定値を超えてはならない。実際上、０．５ｍｍの距離Ｘが最適と見なされる。この距離Ｘを守ることは、一方で、極力短時間で、即ち約１秒以内に固定ブレーキの希望する最大緊締力を達成するために必要である。他方で、液圧常用制動後のブレーキピストンの復帰はブレーキピストン１８がナット３０に早く突接することによって妨げられてはならない。というのも、さもないと、回転するブレーキディスクと摩擦パッドとの間に残留滑りトルクが生じ得るからである。
【００３０】
図２を参考に、車両ブレーキ１０を固定ブレーキとして作動させるための方法を以下に説明するが、この方法では距離Ｘの厳密な調整が保証されている。
図２Ａには電動機４２の出力軸４６の回転数ｎが時間との関係で示してあり、図２Ｂには電動機４２の消費電流Ｉが時間との関係で示してあり、図２Ｃには車両ブレーキ１０の緊締力Ｆが時間との関係で書き込まれている。図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃの時間尺度はそれぞれ同一である。
【００３１】
車両ブレーキ１０をスピンドル・ナット配置２４によって固定するには、まずナット３０を、電動機４２で駆動されるスピンドル２６の回転によってブレーキピストン１８に当接させねばならない。図２Ａ〜図２Ｃから更に明らかとなるように、ｔ0の時点、つまり車両ブレーキ１０を機械的に固定するという命令を制御装置４８が受け取る時点から、ｔ1の時点まで、まだ緊締力を加えることができないので、電動機４２はほぼ一定した高い回転数とほぼ一定した低い消費電流とで作動する。
【００３２】
ｔ1の時点にナット３０がブレーキピストン１８の底に当接すると、これは回転数ｎおよび消費電流Ｉの曲線中の屈折で確認することができる。屈折以前に有効であった回転数値、消費電流値は基準値ｎ0、Ｉ0として制御装置４８の記憶装置に記憶される。グラフから明らかとなるように、ｔ1の時点以降に電動機４２の回転数ｎが急激に低下し、それに対応して消費電流Ｉが緊締力Ｆと共に著しく上昇し、ｔ2の時点に希望する緊締力Ｆmaxが達成される。いまや電動機４２が切られ、それに応じて回転数ｎと電流Ｉが０値となる。スピンドル・ナット配置２４のセルフロック構成に基づいて緊締力はＦmax値に留まる。
【００３３】
後に、つまりｔ3の時点に、電動機４２のオンによって固定ブレーキの解除がなされると、これはまず消費電流Ｉ曲線中のスイッチオンピークパルスで認めることができ、それを受けて消費電流が緊締力Ｆにほぼ比例して減少する一方、同時に回転数ｎがそれ相応に上昇する。この段階のときに回転数ｎと電流Ｉは事前に制御装置に記憶されていた基準値ｎ0、Ｉ0と連続的に比較され、ｔ4の時点に回転数ｎと電流Ｉが基準値ｎ0もしくはＩ0と一致する。これはナット３０がブレーキピストン１８の底にもはや当接しなくなることを意味し、即ちもはや緊締力Ｆが存在しないことを意味する。それ故に、ｔ4の時点以降に再びほぼ一定した低い電流Ｉとほぼ一定した高い回転数ｎが生じ、ｔ5の時点にナット３０とブレーキピストン１８の底との間に希望する距離Ｘが達成され、それを受けて電動機４２が切られる。
【００３４】
電動機４２の出力軸４６とスピンドル２６との間の既知の減速比に基づいて、ｔ4の時点とｔ5の時点との間の時間間隔を適切に選定することによって、希望する距離Ｘは簡単に調整することができる。しかし図示実施例では、電動機４２の出力軸４６の時間当りの回転を測定するホールセンサ５２が使用される。このホールセンサ５２は、電動機４２の出力軸４６の自由端に捩り剛性に連結された特段図示していない出力ピニオンに向けられており、この出力ピニオンの回転ごとに、出力ピニオンの歯数に一致した数の方形波パルスを提供する。これらのパルスが制御装置４８によって回転数パルスとして処理される。与えられた減速比において出力軸４６の回転運動とナット３０の並進運動との関係が既知であるので、特定数の回転数パルスを設定することによって、希望する距離Ｘはごく厳密に調整することができる。このため、ｔ4の時点から始めて所定数の回転数パルスを計数器内で加算する必要があるだけであり、所定数に達すると電動機４２が切られる。
【図１】
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【図２】
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