(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械的に作動可能な車両ブレーキのための作動装置であって、
駆動電気モータ（４０）と前記車両ブレーキの駆動される駆動要素（５０）との間に配置された複数段の変速機ユニット（１０、２０、３０）を備え、
前記変速機ユニットの少なくとも１つの段（１０、２０、３０）は、平歯車変速機として具体化され、前記変速機ユニットの少なくとも２つの段（１０、２０、３０）は、二重歯車（１２／２１；２２＊／３１＊）によって結合され、前記二重歯車（１２／２１；２２＊／３１＊）の回転軸（Ｂ）は前記電気モータ（４０）の回転軸（Ａ）に平行に伸び、
前記変速機ユニットは、平歯車変速機として具体化された少なくとも１つの中間段（２４；２５；２６）を備え、前記中間段（２４；２５；２６）には、平歯車変速機として具体化された前記変速機ユニット（１０；２０；３０）の少なくとも１つの段が組み込まれ、
平歯車変速機として具体化された前記中間段（２４、２５、２６）は、２つの中間歯車（２４ａ、２４ｂ；２５ａ、２５ｂ；２６ａ、２６ｂ）を備え、
前記中間歯車（２４ａ、２４ｂ；２５ａ、２５ｂ；２６ａ、２６ｂ）の回転軸（Ｄ、Ｅ；Ｆ、Ｇ）は、前記電気モータ（４０）の回転軸（Ａ）に平行に伸び、
前記中間歯車（２４ａ、２４ｂ；２５ａ、２５ｂ；２６ａ、２６ｂ）の回転軸（Ｄ、Ｅ；Ｆ、Ｇ）によって形成される平面（Ｄ−Ｅ；Ｆ−Ｇ）は、前記電気モータ（４０）の回転軸（Ａ）および前記二重歯車（１２／２１；２２＊／３１＊）の回転軸（Ｂ）によって形成される平面（Ａ−Ｂ−Ｃ）に対して直交して伸びる、ことを特徴とする、
作動装置。
【請求項２】
請求項１の作動装置において、
前記２つの中間歯車（２４ａ、２４ｂ；２５ａ、２５ｂ；２６ａ、２６ｂ）は、等しく寸法設定されることを特徴とする、作動装置。
【請求項３】
請求項１または２の作動装置において、
前記変速機ユニットの第１および第２段（１０、２０）はそれぞれ、平歯車変速機として具体化され、
前記少なくとも１つの中間段（２４；２５；２６）は、前記変速機ユニットの前記第１および／または前記第２段（１０、２０）に組み込まれることを特徴とする、作動装置。
【請求項４】
請求項３の作動装置において、
前記変速機ユニットの前記第１および前記第２段（１０、２０）は、前記二重歯車（１２／２１）によって結合され、前記二重歯車（１２／２１）の回転軸（Ｂ）は、前記電気モータ（４０）の回転軸（Ａ）に平行に伸びることを特徴とする、作動装置。
【請求項５】
請求項３または４の作動装置において、
前記第２段（２０）は、二重歯車（２２／３１）によって第３段（３０）に結合され、前記二重歯車（２２／３１）の回転軸（Ｃ）は、前記電気モータ（４０）の回転軸（Ａ）に平行に伸びることを特徴とする、作動装置。
【請求項６】
請求項５の作動装置において、
前記第３段（３０）は、遊星変速機として具体化されることを特徴とする、作動装置。
【請求項７】
請求項５の作動装置において、
前記第２および前記第３段（２０、３０）を結合する前記二重歯車（２２／３１）の回転軸（Ｃ）は、前記電気モータ（４０）の回転軸（Ａ）と、前記第１および前記第２段（１０、２０）を結合する前記二重歯車（１２／２１）の回転軸（Ｂ）と、によって形成される前記平面（Ａ−Ｂ−Ｃ）内に設置されることを特徴とする、作動装置。
【請求項８】
請求項４または５の作動装置において、
前記中間歯車（２４ａ、２４ｂ；２５ａ、２５ｂ；２６ａ、２６ｂ）の回転軸（Ｄ、Ｅ；Ｆ、Ｇ）によって形成される平面（Ｄ−Ｅ；Ｆ−Ｇ）と前記電気モータ（４０）および前記二重歯車（２２／３１）の回転軸（Ａ、Ｂ、Ｃ）によって形成される前記平面（Ａ−Ｂ−Ｃ）とが交差する断面線は、前記電気モータ（４０）の回転軸（Ａ）と、前記第２および前記第３段（２０、３０）を結合する前記二重歯車（２２／３１）の回転軸（Ｃ）と、の間を通ることを特徴とする、作動装置。
【請求項９】
請求項１または２の作動装置において、
前記変速機ユニットの第１および第３段（１０、３０）はそれぞれ、平歯車変速機として具体化され、
前記少なくとも１つの中間段（２４；２５；２６）は、前記変速機ユニットの前記第１および／または前記第３段（１０、３０）に組み込まれることを特徴とする、作動装置。
【請求項１０】
請求項９の作動装置において、
前記第１段（１０）は第２段（２０）に二重歯車（１２／２１）によって結合され、
前記第２段（２０）は、遊星変速機として具体化されることを特徴とする、作動装置。
【請求項１１】
請求項１または２の作動装置において、
前記変速機ユニットの第２および第３段（２０、３０）はそれぞれ、平歯車変速機として具体化され、
前記少なくとも１つの中間段（２４；２５；２６）は、前記変速機ユニットの前記第２および／または前記第３段（２０、３０）に組み込まれることを特徴とする、作動装置。
【請求項１２】
請求項１１の作動装置において、
前記第２段（２０）は前記第３段（３０）に二重歯車（２２＊／３１＊）によって結合され、
第１段（１０）は、遊星変速機として具体化されることを特徴とする、作動装置。
【請求項１３】
請求項９〜１２のいずれか１項の作動装置において、
前記第３段（３０）において最大直径を有する歯車（３２）の回転軸（Ｃ）は、前記電気モータ（４０）の回転軸（Ａ）と、前記二重歯車（１２／２１；２２＊／３１＊）の回転軸（Ｂ）と、によって形成される前記平面（Ａ−Ｂ−Ｃ）内に設置されることを特徴とする、作動装置。
【請求項１４】
請求項９〜１３のいずれか１項の作動装置において、
前記中間歯車（２４ａ、２４ｂ；２５ａ、２５ｂ；２６ａ、２６ｂ）の回転軸（Ｄ、Ｅ；Ｆ、Ｇ）によって形成される平面（Ｄ−Ｅ；Ｆ−Ｇ）と前記電気モータ（４０）および前記二重歯車（２２＊／３１＊、１２／２１）の回転軸（Ａ、Ｂ、Ｃ）によって形成される前記平面（Ａ−Ｂ−Ｃ）とが交差する断面線は、前記電気モータ（４０）の回転軸（Ａ）と、前記第３段（３０）において最大直径を有する歯車（３２）の回転軸（Ｃ）と、の間を通ることを特徴とする、作動装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項の作動装置において、
前記変速機ユニットの前記第１段（１０）は、前記電気モータ（４０）によって入力側で駆動されることを特徴とする、作動装置。
【請求項１６】
請求項５〜７、９〜１５のいずれか１項の作動装置において、
前記車両ブレーキの前記駆動要素（５０）は、前記変速機ユニットの前記第３段（３０）によって出力側で駆動されることを特徴とする、作動装置。
【請求項１７】
請求項５〜７、９〜１６のいずれか１項の作動装置において、
前記変速機ユニットの前記第２段（２０）は、前記変速機ユニットの前記第１段（１０）の後段に接続され、および／または、前記変速機ユニットの前記第３段（３０）の前段に接続されることを特徴とする、作動装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項の作動装置において、
中間段が組み込まれない前記変速機ユニットの少なくとも１つの段は、ベルト駆動または摩擦車として具体化されることを特徴とする、作動装置。
【請求項１９】
電気機械的に作動可能な車両ブレーキであって、
請求項１〜１８のいずれか１項の作動装置と、
前記車両ブレーキを作動させるために、前記作動装置の前記変速機ユニットによって出力側に生成された回転運動を縦運動に変換する駆動要素（５０）と、
を備える車両ブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気機械的に作動可能な車両ブレーキのための作動装置に関する。このような作動装置は、車両の電気駐車ブレーキ（ＥＰＢ）または電気機械常用ブレーキ（ＥＭＢ）を作動させるために提供される。
【背景技術】
【０００２】
ＷＯ２０１２／０１０２５６Ａ１およびＤＥ１０  ２００４  ０４８  ７００  Ａ１は、特に、駆動電気モータと車両ブレーキの駆動される駆動要素との間に配置された複数段の変速機ユニットを備える作動装置を開示している。この既知の作動装置において、変速機ユニットの第１および第２段はそれぞれ、平歯車変速機として具体化され、回転軸が電気モータの回転軸と平行に伸びる二重歯車によって結合される。既知の作動装置の設計は図１を用いて詳細に説明される。比較的小さな設置スペースが要求されるため、既知の作動装置は二重歯車の使用によってコンパクト設計になっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、コンパクト設計のために、既知の作動装置によって車両ブレーキのために生成されるブレーキ力または引張力の強さは限定される。最大で２０キロニュートンの大きさのオーダーのブレーキ力を生成することのみが可能であるため、既知の作動装置は最大２トンの大きさのオーダーの重量の車両において使用されるのに適している。
【０００４】
したがって、この発明は、一方ではコンパクト設計を保ちつつ、他方では高いブレーキ力の要求に適合し得るという効果をもたらすように既知の作動装置を発展させるという目的に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この点、本発明は、作動装置の複数段の変速機ユニットが、平歯車変速機として具体化された少なくとも１つの中間段を備え、平歯車変速機として具体化された変速機ユニットの少なくとも１つの段が中間段に組み込まれる、ことを提案する。
【０００６】
少なくとも１つの中間段により、駆動電気モータから与えられる実質的に同一の力で車両ブレーキを作動させるための高トルクが変速機ユニットによって出力側に生成されるという方法で、複数段の変速機ユニットに現れる段の変速比または減速比を向上させることが可能となる。その結果、２０キロニュートンの大きさのオーダーの上記のブレーキ力の要求が満たされ得る。これは、変速比または減速比の増加によって増加する反力が、少なくとも１つの中間段を介して吸収され取り除かれるからである。（第１に）電力すなわち電気モータの構造容積は増加しない、（第２に）少なくとも１つの中間段は省スペースの平歯車変速機として具体化される、（第３に）少なくとも１つの中間段は、平歯車変速機として具体化される変速機ユニットの少なくとも１つの段に組み込まれるので、コンパクト設計は保たれる。本発明の作動装置の構造容積は大きくは増加しないので、予め定められた設置スペースにおいて、例えば車両ブレーキの付近にあるシャシー要素に起因して生じる制限に本発明の作動装置を適合させる必要がないという効果が得られる。
【０００７】
駆動電気モータの電力を増加させる必要がないので、大きな断面線のより強力な出力段などのような追加の費用が生じないように、電気モータを駆動するための電気要素をそのまま使用することができるというさらなる効果もあり得る。
【０００８】
２５キロニュートンの大きさのオーダーのブレーキ力の要求を満たすためには、平歯車変速機として具体化される変速機ユニットの段の１つに１つの中間段を組み入れるだけで十分である。１つの中間段を組み入れるだけで、変速機ユニットに現れるその段の変速比または減速比は倍増し得る。例えば、変速機ユニットに対しては、１５０：１の大きさのオーダーの全体の減速比を、３００：１の大きさのオーダーの全体の減速比に増加させることが可能となる。仮により高い要求がある場合には、中間段を変速機ユニットの複数の段に組み込むことも可能である。
【０００９】
好ましい実施形態によれば、平歯車変速機として具体化される少なくとも１つの中間段は２つの中間歯車を備える。理想的には２つの中間歯車は、特に歯数または直径に関して等しく寸法設定される。さらに、２つの中間歯車の回転軸はそれぞれ電気モータの回転軸に平行に伸びる。これにより、電気モータの回転軸と第１二重歯車の回転軸とによって形成される平面に対して直交して伸びる、中間歯車の回転軸によって形成される平面において対称配置となる。対称配置によって、作動装置を動作させている際の大きなブレーキ力または張力に起因して生じる反力が２つの中間歯車を介して均等に分散される方法で除去されるという大きな効果が得られる。２つの中間歯車を介して反力を均等に分散するまたは対称に除去するためには、車両ブレーキのために生成されるブレーキ力または張力を調整するために、ブレーキライニングを取り付けるまたは除去することによって、作動装置またはその駆動モータを２つの回転方向で動作させることも可能である。
【００１０】
本発明の作動装置の第１の変化例の提案では、変速機ユニットの第１および第２段がそれぞれ平歯車変速機として具体化され、変速機ユニットは、平歯車変速機として具体化され、変速機ユニットの第１および／または第２段に組み込まれる少なくとも１つの中間段を備える。変速機ユニットの第１および第２段は、回転軸が電気モータの回転軸と平行に伸びる二重歯車によって結合される。
【００１１】
この文脈において、回転軸が電気モータの回転軸と平行に伸びる追加の二重歯車によって第２段が第３段に結合されてもよい。第３段は、構造容積が追加の二重歯車の回転軸に対して同軸に伸びる省スペースの遊星変速機として具体化されると有利である。対称配置によって、追加の二重歯車の回転軸は、電気モータの回転軸と第１二重歯車の回転軸によって形成される平面内に置かれる。変速機ユニットにおける所望の変速比または減速比の増加に応じて、遊星変速機は複数段として具体化されてもよい。
【００１２】
本発明の作動装置の第１の変形例のコンパクト設計の特徴は、中間歯車の回転軸によって形成される平面が電気モータの回転軸と二重歯車の回転軸とによって形成される平面と交差する断面線が、電気モータの回転軸と追加の二重歯車の回転軸との間を通ることである。
【００１３】
本発明の作動装置の第２の変化例の提案では、変速機ユニットの第１および第３段がそれぞれ平歯車変速機として具体化され、少なくとも１つの中間段が変速機ユニットの第１および／または第３段に組み込まれる。第１段は二重歯車によって第２段に結合され、第２段は単一段または複数段の遊星変速機として具体化され得る。
【００１４】
本発明の作動装置の第３の変化例の提案では、変速機ユニットの第２および第３段がそれぞれ平歯車変速機として具体化され、少なくとも１つの中間段が変速機ユニットの第２および／または第３段に組み込まれる。第２段は二重歯車によって第３段に結合され、第１段は単一段または複数段の遊星変速機として具体化され得る。
【００１５】
第２および第３の変形例における対称配置によれば、第３段において最大直径を有する歯車の回転軸は、電気モータの回転軸と二重歯車の回転軸とによって形成される平面内に置かれ得る。
【００１６】
第２および第３の変形例のコンパクト設計によれば、中間歯車の回転軸によって形成される平面が、電気モータの回転軸、二重歯車の回転軸、および第３段の最大直径の歯車の回転軸によって形成される平面と交差する断面線が、電気モータの回転軸と第３段の最大直径の歯車の回転軸との間を通ることとなる。
【００１７】
並べられて結合された３つの段を有し、その回転軸が平面を形成する変速機によって、設置スペースの要求に関する実質的に最適な妥協点、生成され得るトルク、および効率が本発明の作動装置のために得られるとしても、本発明はその妥協点には限定されず、むしろ（理論的には）所望の数の変速機段を備えることができる。この点、「第１段」として参照される変速機ユニットの段は電気モータによって入力側で駆動される変速機段として理解される。また、「第３段」として参照される変速機ユニットの段は、車両ブレーキの駆動要素を出力側において駆動する変速機段として理解される。この文脈において、「第２段」として参照される変速機ユニットの段は、第１段の後段に接続され、および／または第３段の前段に接続される変速機段として理解される。
【００１８】
既に述べたように、一般に、平歯車変速機として具体化される変速機ユニットの段の１つに１つの中間段を組み込むだけで十分である。その結果、中間段が組み込まれない変速機ユニットの少なくとも１つの段をベルト駆動、歯付きベルト駆動、または摩擦車として具体化することが可能となる。その結果、歯車は互いに噛み合い係合しないので、作動中に発生する騒音が遮断される。
【００１９】
上記に述べた変形例に基づけば、特に、駆動電気モータと車両ブレーキの駆動される駆動要素との間に配置された複数段の変速機ユニットを備え、変速機ユニットの第１および第２段がそれぞれ平歯車変速機として具体化され、回転軸が電気モータの回転軸に平行に伸びる二重歯車によって結合され、変速機ユニットが、平歯車変速機として具体化され変速機ユニットの第１および／または第２段に組み込まれた少なくとも１つの中間段を備える、電気機械的に作動可能な車両ブレーキのための作動装置を提供することが可能となる。
【００２０】
本発明はまた、本発明の作動装置と、車両ブレーキを作動させるために、本発明の作動装置の変速機ユニットによって出力側に生成された回転運動を縦運動に変換する駆動要素と、を備える電気機械的に作動可能な車両ブレーキにも関連する。
【００２１】
以下では、本発明の作動装置の意義および実現性を、図面を用いて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、従来技術で知られる作動装置の側面概略図である。
【図２】図２は、本発明の作動装置の第１の例示的な実施形態の側面概略図である。
【図３】図３は、図２の作動装置の平面概略図である。
【図４】図４は、本発明の作動装置の第２の例示的な実施形態の側面概略図である。
【図５】図５は、図４の作動装置の平面概略図である。
【図６】図６は、本発明の作動装置の第４の例示的な実施形態の側面概略図である。
【図７】図７は、図６の作動装置の平面概略図である。
【図８】図８は、本発明の作動装置の第７の例示的な実施形態の側面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
機能的に同一の要素はそれぞれ同一の参照符号によって示される。
図１は、電気機械的に作動可能な車両ブレーキのための、従来技術で知られる作動装置９０の側面概略図である。作動装置９０は、３つの段１０、２０、３０を有する変速機ユニットを備える。変速機ユニットは入力側において電気モータ４０によって駆動される。出力側において、車両ブレーキ（詳細に図示されない）の駆動要素５０は変速機ユニットによって駆動される。車両ブレーキの駆動要素５０は通常、変速機ユニットによって出力側にて生成された回転運動を、ブレーキを作動させるための縦運動に変換するナット／スピンドル変速機であり、すなわち、例えばブレーキディスクなどの摩擦面にブレーキライニングを押し付けたり離したりするためにブレーキおよび張力を生成および調整するものである。
【００２４】
変速機ユニットは電気モータ４０によって生成されたトルクおよび電気モータ４０によって生成された回転速度の変速比を伝達および決定する。この目的のため、第１段１０および第２段２０は、平歯車変速機として具体化され、第３段３０は、遊星変速機として具体化される（詳細に図示されない）。
【００２５】
第１段１０の平歯車変速機は、歯車１１、１２によって形成され、第１段１０の小歯車１１は電気モータ４０の駆動小歯車であり、電気モータ４０の回転軸または前後軸Ａに対して同軸に配置される。第１段１０の最大直径の歯車１２（以下概して「大歯車」として参照する）は、電気モータ４０の回転軸Ａに平行に伸びる回転軸Ｂに対して同軸に配置される。第１段１０において、最小直径の歯車１１（以下概して「小歯車」として参照する）は、大歯車１２と直接係合し、その結果、小歯車１１は大歯車１２と直接的に作用する。
【００２６】
第２段２０の平歯車変速機は、歯車２１、２２によって形成され、第２段２０の小歯車２１は、歯車１２および歯車２１が回転軸Ｂ周りに回転する二重歯車１２／２１を形成するように、回転軸Ｂに対して同軸に配置され、第１段１０の大歯車１２と回転固定された状態で結合される。第２段２０の大歯車２２は、電気モータ４０の回転軸Ａおよび二重歯車１２／２１の回転軸Ｂに平行に伸びる回転軸Ｃ対して同軸に配置される。
【００２７】
第２段２０において、小歯車２１は、大歯車２２と直接係合し、その結果、小歯車２１は大歯車２２と直接的に作用する。
遊星変速機３０の太陽歯車３１は、歯車２２および歯車３１が回転軸Ｃ周りに回転する二重歯車２２／３１を形成するように、回転軸Ｃに対して同軸に配置され、第２段２０の大歯車２２と回転固定された状態で結合される。駆動要素５０もまた通常、二重歯車２２／３１の回転軸Ｃに対して同軸に配置され、回転軸Ｃは、一般的にブレーキピストンに対して同軸に伸びる車両ブレーキの前後軸に対応する。
【００２８】
図２は、電気機械的に作動可能な車両ブレーキのための、本発明の作動装置１００の第１の例示的な実施形態の側面概略図である。図１に示された既知の作動装置９０と比較して、作動装置１００の変速機ユニットは、中間段２５を備える。中間段２５は、平歯車変速機として具体化され、変速機ユニットの第２段２０に組み込まれる。変速機ユニットの追加段２５の設計については、図２の作動装置１００の平面概略図を示す図３から明らかになる。
【００２９】
追加段２５の平歯車変速機は、回転軸Ｄに対して同軸に配置された第１中間歯車２５ａ、および、回転軸Ｅに対して同軸に配置された第２中間歯車２５ｂによって形成される。中間歯車２５ａ、２５ｂの回転軸Ｄ、Ｅは、電気モータ４０の回転軸Ａと平行に伸び、それぞれ二重歯車１２／２１の回転軸Ｂに平行、または第２段２０の大歯車２２の回転軸Ｃに平行である。２つの中間歯車２５ａ、２５ｂは、第２段２０の小歯車２１および第２段２０の大歯車２２と作用する。
【００３０】
２つの中間歯車２５ａ、２５ｂは、歯数および直径に関して等しく寸法設定される。その結果、中間歯車２５ａ、２５ｂの回転軸Ｄ、Ｅによって形成される平面Ｄ−Ｅに対して直交して伸びる、電気モータ４０の回転軸Ａ、二重歯車１２／２１の回転軸Ｂ、および大歯車２２の回転軸Ｃが形成する共通面Ａ−Ｂ−Ｃに対して対称に配置される。
【００３１】
さらに、２つの中間歯車２５ａ、２５ｂは、それぞれの中間歯車が第２段２０の小歯車２１より大きく、かつ、第２段２０の大歯車２２より小さくなるように、歯数または直径が寸法設定される。
【００３２】
回転軸Ｂ、Ｃ間の距離は、作動装置１００を車両の予め定められた設置スペースに適合させるために、中間歯車２５ａ、２５ｂの直径、および、回転軸Ａ、Ｂ、Ｃによって形成される平面Ａ−Ｂ−Ｃから回転軸Ｄ、Ｅまでの距離、によって変化し得る。
【００３３】
図２および図３に示すように、本発明の作動装置１００の要求される設置スペースおよび構造容積は、設置長さｌ、設置高さｈ、および設置幅ｂから明らかになる。
設置長さｌは、二重歯車２２／３１の回転軸Ｃと電気モータ４０の回転軸Ａとの間の距離によって本質的に決定される。なぜなら中間歯車２５ａ、２５ｂの回転軸Ｄ、Ｅによって形成される平面Ｄ−Ｅと回転軸Ａ、Ｂ、Ｃによって形成される平面Ａ−Ｂ−Ｃとが交差する断面線は、電気モータ４０の回転軸Ａと二重歯車２２／３１の回転軸Ｃとの間、正確には二重歯車１２／２１の回転軸Ｂと二重歯車２２／３１の回転軸Ｃとの間、を通り、中間歯車２５ａ、２５ｂの直径は相応して小さくなるので、本発明の作動装置１００には著しく大きな設置長さｌが求められない。
【００３４】
設置高さｈは、平面形態で一方が他方の上部に配置される、変速機ユニットの第１段１０および第２段２０の寸法によって本質的に決定される。なぜなら中間歯車２５ａ、２５ｂによって形成される中間段２５は、第２段２０に組み込まれ、第２段２０の平面内に空間的に配置されるので、本発明の作動装置１００には著しく大きな設置高さｈが求められない。
【００３５】
設置幅ｂは、第１段１０の大歯車１２の直径、および、第２段２０の大歯車２２の直径のそれぞれ、によって本質的に決定される。中間歯車２５ａ、２５ｂが大歯車１２の直径または大歯車２２の直径内に設置されるように、中間歯車２５ａ、２５ｂの回転軸Ｄ、Ｅそれぞれと、回転軸Ａ、Ｂ、Ｃによって形成される平面Ａ−Ｂ−Ｃとの間の距離、および、中間歯車２５ａ、２５ｂの直径はそれぞれ相応して小さいので、本発明の作動装置１００には著しく大きな設置幅ｂが求められない。
【００３６】
図４は、電気機械的に作動可能な車両ブレーキのための、本発明の作動装置１１０の第２の例示的な実施形態の側面概略図である。図１に示された既知の作動装置９０と比較して、作動装置１１０の変速機ユニットは、中間段２６を備える。中間段２６は、平歯車変速機として具体化され、変速機ユニットの第１段１０に組み込まれる。変速機ユニットの追加段２６の設計については、図２の作動装置１１０の平面概略図を示す図５から明らかになる。
【００３７】
追加段２６の平歯車変速機は、回転軸Ｆに対して同軸に配置された第１中間歯車２６ａ、および、回転軸Ｇに対して同軸に配置された第２中間歯車２６ｂによって形成される。中間歯車２６ａ、２６ｂの回転軸Ｆ、Ｇは、電気モータ４０の回転軸Ａと平行に伸び、それぞれ二重歯車１２／２１の回転軸Ｂに平行、および第２段２０の大歯車２２の回転軸Ｃに平行である。２つの中間歯車２６ａ、２６ｂは、第１段１０の小歯車１１および第１段１０の大歯車１２と作用する。
【００３８】
２つの中間歯車２６ａ、２６ｂは、歯数および直径に関して等しく寸法設定される。その結果、中間歯車２６ａ、２６ｂの回転軸Ｆ、Ｇによって形成される平面Ｆ−Ｇに対して直交して伸びる、電気モータ４０の回転軸Ａ、二重歯車１２／２１の回転軸Ｂ、および大歯車２２の回転軸Ｃが形成する共通面Ａ−Ｂ−Ｃに対して対称に配置される。
【００３９】
さらに、２つの中間歯車２６ａ、２６ｂは、それぞれの中間歯車が第１段１０の小歯車１１より大きく、かつ、第１段１０の大歯車１２より小さくなるように、歯数および直径が寸法設定される。
【００４０】
回転軸Ａ、Ｂ間の距離は、作動装置１１０を車両の予め定められた設置スペースに適合させるために、中間歯車２６ａ、２６ｂの直径、および、回転軸Ａ、Ｂ、Ｃによって形成される平面Ａ−Ｂ−Ｃから回転軸Ｆ、Ｇまでの距離、によって変化し得る。
【００４１】
図４および図５に示すように、本発明の作動装置１１０の要求される設置スペースおよび構造容積は、設置長さｌ、設置高さｈ、および設置幅ｂから明らかになる。
設置長さｌは、二重歯車２２／３１の回転軸Ｃと電気モータ４０の回転軸Ａとの間の距離によって本質的に決定される。なぜなら中間歯車２６ａ、２６ｂの回転軸Ｆ、Ｇによって形成される平面Ｆ−Ｇと回転軸Ａ、Ｂ、Ｃによって形成される平面Ａ−Ｂ−Ｃとが交差する断面線は、電気モータ４０の回転軸Ａと二重歯車２２／３１の回転軸Ｃとの間、正確には電気モータ４０の回転軸Ａと二重歯車１２／２１の回転軸Ｂとの間、を通り、中間歯車２６ａ、２６ｂの直径は相応して小さいので、本発明の作動装置１１０には著しく大きな設置長さｌが求められない。
【００４２】
設置高さｈは、平面内において一方が他方の上部に配置される、変速機ユニットの第１段１０および第２段２０の寸法によって本質的に決定される。なぜなら中間歯車２６ａ、２６ｂによって形成される中間段２５は、第１段１０に組み込まれ、第１段１０の平面内に空間的に配置されるので、本発明の作動装置１１０には著しく大きな設置高さｈが求められない。
【００４３】
設置幅ｂは、第１段１０の大歯車１２の直径、および、第２段２０の大歯車２２の直径のそれぞれ、によって本質的に決定される。中間歯車２６ａ、２６ｂが大歯車１２の直径および大歯車２２の直径のそれぞれ内に設置されるように、中間歯車２６ａ、２６ｂの回転軸Ｆ、Ｇそれぞれと、回転軸Ａ、Ｂ、Ｃによって形成される平面Ａ−Ｂ−Ｃとの間の距離、および、中間歯車２６ａ、２６ｂの直径は相応して小さいので、本発明の作動装置１１０には著しく大きな設置幅ｂが求められない。
【００４４】
第３段が遊星変速機３０として具体化され、追加変速機段が変速機ユニットの第１段１０および第２段２０の両方に組み込まれる、本発明の作動装置の第３の例示的な実施形態の詳細な説明は行われない。なぜならこれは図２、３の第１の例示的な実施形態の発明の作動装置１００と図４、５の第２の例示的な実施形態の発明の作動装置１１０との組み合わせによって当業者に明らかであるからである。
【００４５】
図６は、電気機械的に作動可能な車両ブレーキのための、本発明の作動装置１３０の第４の例示的な実施形態の側面概略図である。図２から図５に示された発明の作動装置１００、１１０と比較して、作動装置１３０の変速機ユニットにおいて、第１段１０および第３段３０がそれぞれ平歯車変速機として具体化され、第２段２０は遊星変速機として具体化される（詳細に図示されない）。
【００４６】
本明細書において、第１段１０の平歯車変速機は、歯車１１、１２によって形成される。第１段１０の小歯車１１は電気モータ４０の駆動ピニオンであり、電気モータ４０の回転軸または前後軸Ａに対して同軸に配置される。第１段１０の大歯車１２は、電気モータ４０の回転軸Ａに平行に伸びる回転軸Ｂに対して同軸に配置される。
【００４７】
第２段を形成する遊星変速機２０の太陽歯車２１は、歯車１２および歯車２１が回転軸Ｂ周りに回転する二重歯車１２／２１を形成するように、回転軸Ｂに対して同軸に配置され、第１段１０の大歯車１２と回転固定された状態で結合される。
【００４８】
第３段３０の平歯車変速機は、歯車３１、３２によって形成され、第３段３０の小歯車３１は、回転軸Ｂに対して同軸に配置され、遊星変速機２０の出力に回転固定された状態で結合される。第３段３０の大歯車３２は、電気モータ４０の回転軸Ａおよび二重歯車１２／２１の回転軸Ｂのそれぞれに平行に伸びる回転軸Ｃに対して同軸に配置される。車両ブレーキの駆動要素５０もまた通常、第３段３０の大歯車３２の回転軸Ｃに対して同軸に配置される。
【００４９】
作動装置１３０の変速機ユニットは、平歯車変速機として具体化され、変速機ユニットの第３段３０に組み込まれる中間段２４を備える。変速機ユニットの追加段２４の設計については、図６の作動装置１３０の平面概略図を示す図７から明らかになる。
【００５０】
追加段２４の平歯車変速機は、回転軸Ｄに対して同軸に配置された第１中間歯車２４ａ、および、回転軸Ｅに対して同軸に配置された第２中間歯車２４ｂによって形成される。中間歯車２４ａ、２４ｂの回転軸Ｄ、Ｅは、電気モータ４０の回転軸Ａと平行に伸び、それぞれ二重歯車１２／２１の回転軸Ｂに平行、および第３段３０の大歯車３２の回転軸Ｃに平行である。２つの中間歯車２４ａ、２４ｂは、第３段３０の小歯車３１および第３段３０の大歯車３２と作用する。
【００５１】
２つの中間歯車２４ａ、２４ｂは、歯数および直径に関して等しく寸法設定される。その結果、中間歯車２４ａ、２４ｂの回転軸Ｄ、Ｅによって形成される平面Ｄ−Ｅに対して直交して伸びる、電気モータ４０の回転軸Ａ、二重歯車１２／２１の回転軸Ｂ、および大歯車３２の回転軸Ｃが形成する共通面Ａ−Ｂ−Ｃに対して対称に配置される。
【００５２】
さらに、２つの中間歯車２４ａ、２４ｂは、それぞれの中間歯車が第３段３０の小歯車３１より大きく、かつ、第３段３０の大歯車３２より小さくなるように、歯数または直径が寸法設定される。
【００５３】
回転軸Ｂ、Ｃ間の距離は、作動装置１３０を車両の予め定められた設置スペースに適合させるために、中間歯車２４ａ、２４ｂの直径、および、回転軸Ａ、Ｂ、Ｃによって形成される平面Ａ−Ｂ−Ｃから回転軸Ｄ、Ｅまでの距離、によって変化し得る。
【００５４】
図６および図７に示すように、本発明の作動装置１３０の要求される設置スペースまたは構造容積は、設置長さｌ、設置高さｈ、および設置幅ｂから明らかになる。
設置長さｌは、大歯車３２の回転軸Ｃと電気モータ４０の回転軸Ａとの間の距離によって本質的に決定される。なぜなら中間歯車２４ａ、２４ｂの回転軸Ｄ、Ｅによって形成される平面Ｄ−Ｅと回転軸Ａ、Ｂ、Ｃによって形成される平面Ａ−Ｂ−Ｃとが交差する断面線は、電気モータ４０の回転軸Ａと大歯車３２の回転軸Ｃとの間、正確には二重歯車１２／２１の回転軸Ｂと大歯車３２の回転軸Ｃとの間、を通り、中間歯車２４ａ、２４ｂの直径は相応して小さいので、本発明の作動装置１３０には著しく大きな設置長さｌが求められない。
【００５５】
設置高さｈは、それぞれ平面状態で配置される、変速機ユニットの第１段１０および第３段３０の寸法によって本質的に決定される。なぜなら中間歯車２４ａ、２４ｂによって形成される中間段２４は、第３段３０に組み込まれ、第３段３０の平面内に空間的に配置されるので、本発明の作動装置１３０には著しく大きな設置高さｈが求められない。
【００５６】
設置幅ｂは、第１段１０の大歯車１２の直径、および、第３段３０の大歯車３２の直径のそれぞれ、によって本質的に決定される。中間歯車２４ａ、２４ｂが大歯車１２の直径または大歯車３２の直径内に設置されるように、中間歯車２４ａ、２４ｂの回転軸Ｄ、Ｅそれぞれと、回転軸Ａ、Ｂ、Ｃによって形成される平面Ａ−Ｂ−Ｃとの間の距離、および、中間歯車２４ａ、２４ｂの直径は相応して小さいので、本発明の作動装置１３０には著しく大きな設置幅ｂが求められない。
【００５７】
第２段が遊星変速機２０として具体化され、追加変速機段が変速機ユニットの第３段３０に組み込まれず、第１段１０に組み込まれる、本発明の作動装置の第５の例示的な実施形態の詳細な説明は行われない。なぜならこれは、中間段２６が平歯車変速機として具体化され、第１段１０に組み込まれる、図４、図５の第２の例示的な実施形態の発明の作動装置１１０によって当業者に明らかであるからである。
【００５８】
同様に、第２段が遊星変速機２０として具体化され、追加変速機段が変速機ユニットの第１段１０および第３段３０の両方に組み込まれる、本発明の作動装置の第６の例示的な実施形態の詳細な説明は行われない。なぜならこれは図６、図７の第４の例示的な実施形態の発明の作動装置１３０と図４、図５の第２の例示的な実施形態の発明の作動装置１１０との組み合わせによって当業者に明らかであるからである。
【００５９】
図８は、電気機械的に作動可能な車両ブレーキのための、本発明の作動装置１６０の第７の例示的な実施形態の側面概略図である。図２から図７に示された発明の作動装置１００、１１０、１３０と比較して、作動装置１６０の変速機ユニットにおいて、第２段２０および第３段３０がそれぞれ平歯車変速機として具体化されており、第１段１０は遊星変速機として具体化される（詳細に図示されない）。
【００６０】
この文脈において、第１段を形成する遊星変速機１０の太陽歯車は、電気モータ４０の駆動ピニオンによって形成され、電気モータ４０の回転軸または前後軸Ａに対して同軸に配置される。
【００６１】
第２段２０の平歯車変速機は、歯車２１、２２＊によって形成され、第２段２０の小歯車２１は、回転軸Ａに対して同軸に配置され、回転固定された状態で遊星変速機１０の出力と結合される。第２段２０の大歯車２２＊は、電気モータ４０の回転軸Ａに平行に伸びる回転軸Ｂに対して同軸に配置される。
【００６２】
第３段３０の平歯車変速機は、歯車３１＊、３２によって形成され、第３段３０の小歯車３１＊は、歯車２２＊および歯車３１＊が回転軸Ｂ周りに回転する二重歯車２２＊／３１＊を形成するように、回転軸に対して同軸に配置され、第２段２０の大歯車２２＊と回転固定された状態で結合される。第３段３０の大歯車３２は、電気モータ４０の回転軸Ａに平行、および二重歯車２２／３１の回転軸Ｂに平行に伸びる回転軸Ｃに対して同軸に配置される。
【００６３】
図６および図７の第４の例示的な実施形態の発明の作動装置１３０と同様に、作動装置１６０の変速機ユニットは、平歯車変速機として具体化され、変速機ユニットの第３段３０に組み込まれる中間段２４を備える。
【００６４】
第１段が遊星変速機１０として具体化され、追加変速機段が変速機ユニットの第３段３０に組み込まれず、第２段１０に組み込まれる、本発明の作動装置の第８の例示的な実施形態の詳細な説明は行われない。なぜならこれは、中間段２５が平歯車変速機として具体化され、第２段２０に組み込まれる、図２、図３の第１の例示的な実施形態の発明の作動装置１００によって当業者に明らかであるからである。
【００６５】
第１段が遊星変速機１０として具体化され、追加変速機段が変速機ユニットの第２段２０および第３段３０の両方に組み込まれる、本発明の作動装置の第９の例示的な実施形態の詳細な説明は行われない。なぜならこれは図８の第７の例示的な実施形態の発明の作動装置１６０と図２、図３の第１の例示的な実施形態の発明の作動装置１００との組み合わせによって当業者に明らかであるからである。
【００６６】
発明の作動装置１００、１１０、１３０、１６０が、回転軸Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇに対して歯車１１、１２、２１、２２、２２＊、３１、３１＊、３２、２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂを搭載および位置決めするために搬送要素、固定要素、芯出し要素など（詳細には図示されない）を備えることを当業者は理解する。また、当業者は、作動装置１００、１１０、１３０、１６０が独立して取り扱われることができ、車両ブレーキ（詳細には図示されない）に取り付けられる際に所望のとおり方向付けされることができるような組み立て品を形成するように、発明の作動装置の全ての要素がハウジング（詳細には図示されない）に実際上は収容されることも理解する。この点における示唆は当業者によって見いだされ、特にＷＯ２０１２／０１０２５６Ａ１の開示内容は、発明の作動装置１００、１１０、１３０、または１６０の実際の構造的構成に関して重要であると考えられ、本明細書に組み入れられる。
【００６７】
結論として、図２〜図５に示された発明の作動装置１００、１１０における変速機ユニットの構成のための実際のいくつかの例示が与えられる。もし小歯車１１が１５個の歯を有し、大歯車１２が７５個の歯を有するなら、第１段１０の減速比は５：１となる。もし小歯車２１が１０個の歯を有し、大歯車２２が６０個の歯を有するなら第２段２０の減速比は６：１となる。もし第３段３０の遊星変速機が１３：１の減速比であるならば、変速機ユニットの全体の減速比は３９０：１となる。
【００６８】
中間段２４、２５、または２６の中間歯車２４ａ、２４ｂと２５ａ、２５ｂと２６ａ、２６ｂとは、変速機ユニットの全体の減速比には直接作用しないが、その代わりに、上述のとおり、変速機ユニットに現れる段１０、２０、３０の変速比または減速比の変化から生じる反力の増加を取り除くのに役に立つ。第１段１０では、中間歯車２６ａ、２６ｂのために、小歯車１１が大歯車１２と係合せず、第２段２０では、中間歯車２５ａ、２５ｂのために、小歯車２１が大歯車２２と係合せず、第３段３０では、中間歯車２４ａ、２４ｂのために、小歯車３１が大歯車３２と係合しない。中間歯車２４ａ、２４ｂと２５ａ、２５ｂと２６ａ、２６ｂとはそれぞれ、省スペース態様で存在する第１段１０、第２段２０、または第３段３０内に組み入れられることが可能なように、例えば２０個の歯を備えることができる。
【図１】
0006563956.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006563956.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006563956.tif 000006
【図６】
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【図７】
0006563956.tif 000008
【図８】
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