(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキキャリパに設けられた、電気機械的に操作可能な自動車用ディスクブレーキのための操作ユニットであって、ブレーキキャリパ内に、ブレーキディスク（６）の各々１個の側面と協働する２個の摩擦パッド（４，５）が制限されて移動可能に配置され、摩擦パッド（４，５）の一方（４）が操作要素（１５）を用いて操作ユニットによって直接的に摩擦ディスク（６）に作用可能であり、他方の摩擦パッド（５）がブレーキキャリパによって加えられる反力の作用によってブレーキディスク（６）に作用可能であり、操作ユニットが電動機（１１）と、この電動機（１１）と操作要素（１５）の間に作用的に配置された第１の減速装置（２）と、電動機（１１）と第１の減速装置（２）の部分の間に配置された第２の減速装置（３）とを備え、電動機（１１）のロータ（１０）がリング状に形成され、半径方向において第１の減速装置（２）を取り囲んでいる、操作ユニットにおいて、
電動機（１１）と第１の減速装置（２）と第２の減速装置（３）が、互いに独立して取扱い操作可能な少なくとも２個のアセンブリとして形成され、その際、摩擦パッド（４，５）に作用する軸方向の作動力は、第１の減速装置（２）を介在させたブレーキキャリパにより発生させられることを特徴とする操作ユニット。
【請求項２】
電動機（１１）と第１の減速装置（２）と第２の減速装置（３）が、独立して取扱い操作可能なアセンブリとして形成されていることを特徴とする請求項１記載の操作ユニット。
【請求項３】
第２の減速装置（３）が摩擦パッド（４，５）と反対の電動機（１１）の側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の操作ユニット。
【請求項４】
第１の減速装置（２）が転動体ねじ装置として形成され、この転動体ねじ装置のねじ付きナット（１６）が第２の減速装置（３）と協働することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の操作ユニット。
【請求項５】
第１の減速装置（２）が転動体ねじ装置として形成され、この転動体ねじ装置のねじ付きスピンドル（５１，６１〜６３）が第２の減速装置（３）と協働することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の操作ユニット。
【請求項６】
第１の減速装置（２）がローラねじ装置（５０〜５３）として形成されていることを特徴とする請求項４または５記載の操作ユニット。
【請求項７】
第１の減速装置（２）がボールねじ装置（１６〜１８）として形成されていることを特徴とする請求項４または５記載の操作ユニット。
【請求項８】
操作要素が転動体ねじ装置（１６〜１８）のねじ付きスピンドル（１７）に力を伝達するように連結され、かつ力伝達板（１５）によって形成され、この力伝達板が転動体ねじ装置を収容するリング状の減速装置ケーシング（１９）内で案内されていることを特徴とする請求項４，６，７のいずれか一つに記載の操作ユニット。
【請求項９】
力伝達板（１５）が半径方向において互いに向き合う少なくとも２本の案内ピン（２０）を備え、この案内ピンが対応して形成された、減速装置ケーシング（１９）の案内面（２１）または穴によって収容されていることを特徴とする請求項８記載の操作ユニット。
【請求項１０】
ねじ付きナット（１６）が減速装置ケーシング（１９）内に配置された軸受リング（２２）に軸方向で支持されていることを特徴とする請求項４，６，７のいずれか一つに記載の操作ユニット。
【請求項１１】
軸受リング（２２）と減速装置ケーシング（１９）の間に力センサ（２３）が配置されていることを特徴とする請求項１０記載の操作ユニット。
【請求項１２】
ボールねじ装置のねじ付きスピンドル（１７）が円錐状の穴（２５）を有し、この穴が押圧力を伝達する働きをする押圧棒（２４）を収容し、この押圧棒の端部が力伝達板（１５）の軸方向突出部（２６）内にまたは穴（２５）の底に回転しないように支持されていることを特徴とする請求項４，７に記載の操作ユニット。
【請求項１３】
力伝達板（１５）と減速装置ケーシング（１９）との間に、弾性的なシール（２７）が設けられていることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一つに記載の操作ユニット。
【請求項１４】
第２の減速装置（３）が遊星歯車装置として形成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の操作ユニット。
【請求項１５】
第２の減速装置（３）が段付き遊星歯車（３１，３２）を備えた遊星歯車装置として形成されていることを特徴とする請求項１４記載の操作ユニット。
【請求項１６】
遊星歯車の第１の段が太陽歯車にかみ合い、第２の段が各々１個の平歯車を介在して内歯歯車にかみ合っていることを特徴とする請求項１５記載の操作ユニット。
【請求項１７】
第２の減速装置が２段の差動遊星歯車装置として形成されていることを特徴とする請求項１４記載の操作ユニット。
【請求項１８】
遊星歯車装置の太陽歯車（３０）がロータ（１０）に形成され、遊星歯車（３１，３２）がねじ付きナット（１６）に力を伝達するように連結された遊星歯車キャリヤ（３４）に支承され、かつ太陽歯車（３０）にかみ合う大径の第１の遊星歯車（３１ａ，３２ａ）と、内歯歯車（３３）にかみ合う小径の第２の遊星歯車（３１ｂ，３２ｂ）を各々１個ずつ備えていることを特徴とする請求項１５記載の操作ユニット。
【請求項１９】
遊星歯車装置の内歯歯車（３３）が内歯を備えたラジアル軸受（３５）の外側リングによって形成され、この外側リングに遊星歯車キャリヤ（３４）が支承されていることを特徴とする請求項１８記載の操作ユニット。
【請求項２０】
操作要素が転動体ねじ装置のねじ付きナット（５０，６０）によって形成されていることを特徴とする請求項５記載の操作ユニット。
【請求項２１】
ねじ付きナット（５０，６０）を取り囲む案内部材（５６，６６）が設けられ、この案内部材が転動体ねじ装置を収容するリング状の減速装置ケーシング（１９）に支持され、ねじ付きスピンドル（５１，６１，６２）がこの案内部材に軸方向で支持されていることを特徴とする請求項２０記載の操作ユニット。
【請求項２２】
ねじ付きスピンドル（５１，６１）の軸方向の支持が、スラスト軸受（５７，６８）を介在して半径方向のつば（５３，６２）によって行われていることを特徴とする請求項２１記載の操作ユニット。
【請求項２３】
力測定要素が案内部材に設けられていることを特徴とする請求項２１または２２記載の操作ユニット。
【請求項２４】
ねじ付きナット（５０）が第１の摩擦パッド（４）寄りのその端部において、案内リング（５４）内を案内されていることを特徴とする請求項６，２０のいずれか一つに記載の操作ユニット。
【請求項２５】
ねじ付きナット（５０）と案内リング（５４）の間に弾性的なシール（５８）が設けられていることを特徴とする請求項２４記載の操作ユニット。
【請求項２６】
遊星歯車装置の太陽歯車（３０）がロータ（１０）に形成され、遊星歯車（３１，３２）がねじ付きスピンドル（５１，６３）に力を伝達するように連結された遊星歯車キャリヤ（３４）に支承され、かつ太陽歯車（３０）にかみ合う大径の第１の遊星歯車（３１ａ，３２ａ）と、内歯歯車（３３）にかみ合う小径の第２の遊星歯車（３１ｂ，３２ｂ）を各々１個ずつ備えていることを特徴とする請求項１５記載の操作ユニット。
【請求項２７】
遊星歯車装置の内歯歯車（３３）が内歯を備えたラジアル軸受（４４）の外側リング（４５）によって形成され、この外側リングに遊星歯車キャリヤ（３４）が支承されていることを特徴とする請求項２６記載の操作ユニット。
【請求項２８】
遊星歯車装置の内歯歯車（３３）がキャップ（６９）に形成された内歯（７０）によって形成され、このキャップが遊星歯車装置のケーシングを形成し、かつ電動機（１１）の電動機ケーシング（１２）に設けられていることを特徴とする請求項２６または２７記載の操作ユニット。
【請求項２９】
遊星歯車キャリヤ（３４）とねじ付きスピンドル（６３）の間の力伝達が形状補完的な差込み継手によって行われることを特徴とする請求項２８記載の操作ユニット。
【請求項３０】
遊星歯車キャリヤ（３４）がラジアル軸受（７１）によってキャップ（７１）に支承されていることを特徴とする請求項２９記載の操作ユニット。
【請求項３１】
形状補完的な差込み継手がねじれにくく、半径方向に可撓性でそして曲がり得るように遊星歯車キャリヤ（３４）に連結されていることを特徴とする請求項２９または３０記載の操作ユニット。
【請求項３２】
ねじ付きスピンドル（５１）が一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜３１のいずれか一つに記載の操作ユニット。
【請求項３３】
ねじ付きスピンドル（６１，６２，６３）が複数の部分によって形成されていることを特徴とする請求項１〜３２のいずれか一つに記載の操作ユニット。
【請求項３４】
ねじ付きナット（６０）が第１の摩擦パッド（４）寄りのその端部に突起（７３）を備え、この突起がねじ付きスピンドル（６１）に形成された周方向に作用するストッパー（７４）に接触可能であることを特徴とする請求項１〜３３のいずれか一つに記載の操作ユニット。
【請求項３５】
電動機（１１）のロータ（１０）をロックすることができる電気機械的な手段（３７〜４１）が設けられていることを特徴とする請求項１〜３４のいずれか一つに記載の操作ユニット。
【請求項３６】
手段がロータ（１０）に連結された歯付きリム（３７）と電磁操作可能なロック爪（３８）によって形成されていることを特徴とする請求項３５記載の操作ユニット。
【請求項３７】
ロック爪（３６）が係止手段（４１）を備え、この係止手段が操作位置と非操作位置でそのロック爪の係止を可能にすることを特徴とする請求項３６記載の操作ユニット。
【請求項３８】
電動機（１１）が永久磁石によって励磁され電子的に電流の方向を転換する電動機として形成されていることを特徴とする請求項１〜３７のいずれか一つに記載の操作ユニット。
【請求項３９】
電動機が切換えられるリラクタンスモータとして形成されていることを特徴とする請求項１〜３８のいずれか一つに記載の操作ユニット。
【請求項４０】
ロータ（１０）の位置を認識することができる位置認識装置（４６）が設けられていることを特徴とする請求項１〜３９のいずれか一つに記載の操作ユニット。
【請求項４１】
位置認識装置（４６）がホールセンサを備えていることを特徴とする請求項４０記載の操作ユニット。
【請求項４２】
位置認識装置（４６）が磁気抵抗要素を備えていることを特徴とする請求項４０記載の操作ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ブレーキキャリパに設けられた、電気機械的に操作可能な自動車用ディスクブレーキのための操作ユニットに関し、更に詳しくは、ブレーキキャリパ内に、ブレーキディスクの各々１個の側面と協働する２個の摩擦パッドが制限されて移動可能に配置され、摩擦パッドの一方が操作要素を用いて操作ユニットによって直接的に摩擦ディスクに作用可能であり、他方の摩擦パッドがブレーキキャリパによって加えられる反力の作用によってブレーキディスクに作用可能であり、操作ユニットが電動機と、この電動機と操作要素の間に作用的に配置された第１の減速装置と、電動機と第１の減速装置の部分の間に配置された第２の減速装置とを備え、電動機のロータがリング状に形成され、半径方向において第１の減速装置を取り囲んでいる、操作ユニットに係る。
【０００２】
このような電気機械式操作ユニットは例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５１１２８７号公報によって知られている。公知の操作ユニットの場合、電動機は遊星歯車装置を介在してローラねじ装置のねじ付きナットを駆動する。ローラねじ装置のねじ付きスピンドルは第１の摩擦パッドを操作する。電動機のロータは同時に、遊星歯車装置の太陽歯車としての働きをし、遊星歯車装置の遊星歯車はねじ付きナットに支承され、ブレーキキャリパに形成された内歯歯車と協働する。このロータの軸承はねじ付きナットを介して、ブレーキキャリパ内に配置された中央軸受によって行われる。
【０００３】
公知の操作ユニットの場合、その操作時に、電気機械式ブレーキの締付け力と、運転中に発生する横方向力および曲げモーメントとによる外乱が、ローラねじ装置を介してロータに伝達されるので、ステータとロータの間の一定の空隙が保証されないという欠点がある。これは公知の装置の効率を悪化させることになる。更に、遊星歯車装置の太陽歯車としての働きをするロータが、ステータに対して傾斜させることになる前述の力または曲げモーメントの作用によって損傷し得る。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、第１の減速装置から第２の減速装置が切離され、それによって遊星歯車と相対的なロータの同じ位置と、内歯歯車と相対的な遊星歯車の同じ位置が保証可能であるように、冒頭に述べた種類の電気機械式操作ユニットを改良することである。
【０００５】
この課題は本発明に従い、電動機と第１の減速装置と第２の減速装置が、互いに独立して取扱い操作可能な少なくとも２個のアセンブリとして形成されていることによって解決される。それによって、電動機が締付け力の力線の外に配置可能であり、電動機の機能が外乱によって損なわれることがない。
【０００６】
本発明思想を具体化するために、電動機と第１の減速装置と第２の減速装置が、独立して取扱い操作可能なアセンブリとして形成されている。このように構成された電気機械式操作ユニットは、効率が高く、ブレーキ操作の動特性が優れており、構造がきわめてコンパクトで伝達可能な単位質量あたりのブレーキトルクが大きいという利点がある。
【０００７】
本発明対象物の他の有利な実施形では、第２の減速装置がブレーキパッドと反対の電動機の側に配置されている。この手段により、第１の減速装置から第２の減速装置を構造的に切り離すことができるので、第２の減速装置の変形が効果的に防止され、減速装置において一定の遊びが維持される。
【０００８】
他の有利な実施形では、第１の減速装置が転動体ねじ装置として形成され、この転動体ねじ装置のねじ付きナットが第２の減速装置と協働することにより、締付け力の短い力伝達ストロークが達成される。
【０００９】
その代わりに、第１の減速装置が転動体ねじ装置として形成され、この転動体ねじ装置のねじ付きスピンドルが第２の減速装置と協働してもよい。この手段によって、ねじ付きスピンドルと協働する中央軸受の最適化が達成される。
【００１０】
本発明の他の有利な実施形では、第１の減速装置がローラねじ装置として、特に内側のローラ戻し装置を備えたローラねじ装置として形成されている。ねじ付きローラの大きな耐荷重によって、最適な力伝達が達成される。この場合、ねじ付きスピンドルの内側のローラ戻し装置はねじ付きナットの簡単な製作を可能にする。
【００１１】
特に横方向力に対して敏感でないという利点を有する本発明の他の実施形では、第１の減速装置がボールねじ装置として形成されている。
【００１２】
その際、操作要素が転動体ねじ装置のねじ付きスピンドルに力を伝達するように連結され、かつ力伝達板によって形成され、この力伝達板が転動体ねじ装置を収容するリング状の減速装置ケーシング内で案内されていると特に有利である。力伝達板は好ましくは、半径方向において互いに向き合う少なくとも２本の案内ピンを備え、この案内ピンが対応して形成された、減速装置ケーシングの案内面または穴によって収容されている。この手段により、運転中に発生しブレーキキャリパに伝達される横方向力から締付け力を効果的に分離することができる。
【００１３】
本発明の他の有利な実施形では、ねじ付きナットが減速装置ケーシング内に配置された軸受リングに軸方向で支持され、軸受リングと減速装置ケーシングの間に力センサが配置されている。この手段により、非常に短い力線を有するコンセプトが実現可能である。この場合、力センサは力線内に配置された一緒に動かない部品を形成している。
【００１４】
ボールねじ装置内の所望な荷重分布は、本発明の他の有利な特徴に従って、ボールねじ装置のねじ付きスピンドルが円錐状の穴を有し、この穴が押圧力を伝達する働きをする押圧棒を収容し、この押圧棒の端部が力伝達板の軸方向突出部内にまたは穴の底に回転しないように支持されている。この手段により、ねじ付きスピンドルは引張り荷重だけを受け、個々のボールの荷重支持割合が均一になる。
【００１５】
操作機構を汚染物、例えば水しぶきから効果的に保護するために、本発明の他の有利な実施形では、力伝達板と減速装置ケーシングとの間に、弾性的なシールが設けられている。
【００１６】
電動機によって加えられる必要な駆動トルクを大幅に低減するために、第２の減速装置が遊星歯車装置として形成されている。この遊星歯車装置は摩擦を有していない減速装置であり、その中で形状変更作業が不要であり、小さなスペースで高い効率が達成可能である。
【００１７】
大きな減速は本発明の他の実施形に従って、第２の減速装置が段付き遊星歯車を備えた遊星歯車装置として形成されていることによって達成される。
【００１８】
達成可能な減速比を更に高めるために、遊星歯車の第１の段は太陽歯車にかみ合い、第２の段は各々１個の平歯車を介在して内歯歯車にかみ合っている。しかし、第２の減速装置が２段の差動遊星歯車装置として形成されていてもよい。後者の場合には、大きな太陽歯車を使用することによって最適な構造長さが達成さ可能である。
【００１９】
本発明対象の他の有利な実施形では、遊星歯車装置の太陽歯車がロータに形成され、遊星歯車がねじ付きナットに力を伝達するように連結された遊星歯車キャリヤに支承され、かつ太陽歯車にかみ合う大径の第１の遊星歯車と、内歯歯車にかみ合う小径の第２の遊星歯車を各々１個ずつ備えていることによって構造スペースの最適化が達成される。その際好ましくは、遊星歯車装置の内歯歯車が内歯を備えたラジアル軸受の外側リングによって形成され、この外側リングに遊星歯車キャリヤが支承されている。この手段により、装置の高い集積度が達成される。
【００２０】
運転中に発生する横方向力の効果的な切離しは、本発明の有利な実施形に従って、操作要素が転動体ねじ装置のねじ付きナットによって形成されていることによって達成される。
【００２１】
駆動ユニットすなわち電動機から力線の切離しは、本発明の他の特徴に従って、ねじ付きナットを取り囲む案内部材が設けられ、この案内部材が転動体ねじ装置を収容するリング状の減速装置ケーシングに支持され、ねじ付きスピンドルがこの案内部材に軸方向で支持されていることによって保証さえる。ねじ付きスピンドルの軸方向の支持は、スラスト軸受を介在して半径方向のつばによって行われる。それによって、小径の軸受を使用可能である。
【００２２】
更に、力測定要素が案内部材に設けられていると特に有利である。それによって、所定の変形を受け、一緒に動かない部分で力の測定を行うことができる。
【００２３】
ねじ付きナットと案内部材の間に配置された弾性的なシールまたはカップシールによって、装置の汚れや水の侵入が効果的に防止される。
【００２４】
運転中に発生する横方向力が第１の減速装置のケーシングに直接伝わることは、ねじ付きナットが第１の摩擦パッド寄りのその端部において、案内リング内を案内されていることによって達成される。汚れ、例えば水しぶきの、装置への侵入を効果的に防止するために、ねじ付きナットと案内リングの間に弾性的なシールが設けられている。
【００２５】
本発明対象の他の有利な実施形では、遊星歯車装置の太陽歯車がロータに形成され、遊星歯車がねじ付きスピンドルに力を伝達するように連結された遊星歯車キャリヤに支承され、かつ太陽歯車にかみ合う大径の第１の遊星歯車と、内歯歯車にかみ合う小径の第２の遊星歯車を備えている。
【００２６】
前述の実施形の場合、遊星歯車装置の内歯歯車がキャップに形成された内歯によって形成され、このキャップが遊星歯車装置のケーシングを形成し、かつ電動機の電動機ケーシングに設けられていることによって、構造スペースの最適化が達成される。
【００２７】
本発明対象の他の実施形の場合、遊星歯車キャリヤとねじ付きスピンドルの間の力伝達が形状補完的な差込み継手によって行われると、本発明による操作ユニットの組み立てが大幅に簡単化される。
【００２８】
本発明による操作ユニットの低コストの実施形では、遊星歯車キャリヤがラジアル軸受によってキャップに支承されている。このような遊星歯車装置は簡単に製作可能であり、かつ別個に検査可能である。
【００２９】
その際、形状補完的な差込み継手がねじれにくく、半径方向に可撓性でそして曲がり得るように遊星歯車キャリヤに連結されていることが重要である。この手段にって、外乱の効果的な切り離しが達成される。
【００３０】
ねじ付きスピンドルは好ましくは一体にあるいは複数の部分によって形成されている。
【００３１】
本発明対象の他の有利な実施形では、ねじ付きナットが第１の摩擦パッド寄りのその端部に突起を備え、この突起がねじ付きスピンドルに形成された周方向に作用するストッパーに接触可能である。この手段により、特に、ねじ付きナットがストッパーまで戻し回転させられる誤った解放過程の際に、第１の減速装置の締付け固定または挟持固定が生じない。
【００３２】
本発明による操作ユニットによって同時に駐車ブレーキ機能を満たすことができるようにするために、電動機のロータをロックすることができる電気機械的な手段が設けられている。
【００３３】
形状補完的な原理で作動する特にフェールセーフの実施形では、手段がロータに連結された歯付きリムと電磁操作可能なロック爪によって形成されている。
【００３４】
その際好ましくは、ロック爪が係止手段を備え、この係止手段が操作位置と非操作位置でそのロック爪の係止を可能にする。
【００３５】
本発明の他の有利な実施形では、電動機が永久磁石によって励磁され電子的に電流の方向を転換する電動機（ブラシレス直流モータ）として、あるいは切換えられるリラクタンスモータとして形成されている。
【００３６】
上記のモターは静止状態で大きなトルクを発生するために特に適している。
【００３７】
操作ユニットのモーアを電子的に電流の方向を転換するためには、ステータと相対的なロータの位置を認識することができ、特にホールセンサまたは磁気抵抗要素を備えた位置認識装置を設ける必要がある。
【００３８】
次に、図を参照して本発明による３つの実施の形態を詳しく説明する。
【００３９】
図に示した、本発明による電気機械式操作ユニットは、フローティングキャリパー型ディスクブレーキを操作する働きをする。このディスクブレーキの示唆的に示したブレーキキャリパは図示していないホルダーに摺動可能に支持されている。対の摩擦パッド４，５は、ブレーキディスク６の右側の側面と左側の側面に向くうように、ブレーキキャリパ内に配置されている。
【００４０】
以下において、図で右側に示した摩擦パッド４を第１摩擦パッドと呼び、５で示した他の摩擦パッドを第２摩擦パッドと呼ぶ。
【００４１】
第１摩擦パッド４は操作要素１５を用いて、操作ユニット２によってブレーキディスク３に直接作用させることが可能である。これに対して、第２摩擦パッド５はブレーキキャリパの構造体の操作時に加えられる反力の作用によって、ブレーキディスク６の反対側の側面に押し付けられる。
【００４２】
図示していない固定手段を用いてブレーキキャリパに取付けられた本発明による操作ユニットは、モジュラー構造であり、実質的に、独立して取扱い操作可能な３つのアセンブリまたはモジュール、すなわち駆動ユニット１と、第１の摩擦パッド４を操作する第１の減速装置２と、駆動ユニット１と第１の減速装置２の間に作用的に連結配置された第２の減速装置３とからなっている。
【００４３】
前述の駆動ユニット１は電動機１１を備えている。この電動機は図示した例では、永久磁石で励磁され電子的に電流の方向を転換することができるモータとして形成されている。このモータのステータ９はモータケーシング１２内に動かないように配置され、ロータ１０はリング状の支持体１３によって形成されている。この支持体は複数の永久磁石セグメント１４を支持している。トルクモータ１１と前述の操作要素１５との間には、第１の減速装置２が作用的に配置されている。この第１の減速装置は図示例ではボールねじ装置１６〜１８として形成されている。このボールねじ装置は減速装置ケーシング１９に支承されている。その際、このボールねじ装置はねじ付きナット１６とねじ付きスピンドル１７とからなっている。この場合、ねじ付きナット１６とねじ付きスピンドル１７の間には、複数のボール１８が配置されている。このボールはねじ付きナット１６の回転運動時に循環し、ねじ付きスピンドル１７を軸方向移動すなわち並進運動させる。減速装置ケーシング１９は前述のブレーキキャリパと一体に形成可能である。
【００４４】
その際、配置は好ましくは、モータ１１のロータ１０が第２の減速装置３を介してねじ付きナット１６を駆動し、ねじ付きスピンドル１７が押圧棒２４を介して前述の操作要素１５と協働するように行われている。この操作要素は好ましくは、第１の摩擦パッド４に支持された力伝達板によって形成されている。ねじ付きスピンドル１７に形成されたテーパ穴２５に収容された押圧棒２４は、一方では多角形部２８によって力伝達板１５の軸方向の突出部２６内に、他方では穴２５の底に相対回転しないように支持されている。本発明による操作ユニットの運転中発生する横方向力を減速装置ケーシング１９に伝達するために、力伝達板１５は、半径方向において向き合う２本の案内ピン２０を備えている。この案内ピンは減速装置ケーシング１９に形成された案内面または穴２１内に案内されている。減速装置ケーシング１９におけるねじ付きナット１６の支承のために、スラスト軸受またはボールベアリングが役立つ。このベアリングはねじ付きナット１６に形成された半径方向つば２９と、詳しく示していない多数のボールと、軸受リング２２とからなっている。軸受リング２２と、減速装置ケーシング１９に形成されたリング状の支持面との間には、力センサ２３が設けられている。この力センサは操作ユニットによって加えられる締付け力を検出する働きをする。例えば水しぶきのような汚染物から第１の減速装置２を保護するために、力伝達板１５と減速装置ケーシング１９の間には、弾性的なシール２７が設けられている。このシールは図示実施の形態ではカップシールとして形成されている。
【００４５】
図１に示した本発明の実施の形態の場合、必要なトルクの低減は、遊星歯車装置３０〜３４の好ましい一体化によって行われる。ロータ１０とねじ付きナット１６の間に作用的に配置された遊星歯車装置は、特にロータ１０に形成された外歯付き範囲４２によって形成された太陽歯車３０と、２つだけを示し参照符号３１と３２を付けた複数の段付き遊星歯車と、内歯歯車３３とによって形成されている。遊星歯車キャリヤ３４に支承された段付き遊星歯車３１，３２は、太陽歯車と協働する第１の段部と、内歯歯車３３と協働する第２の段部を備えている。この場合、第１の段部は大径の歯車３１ａ，３２ａによって形成され、第２の段部は小径の歯車３１ｂ，３２ｂによって形成されている。その際、前述の遊星歯車キャリヤ３４は好ましくは、遊星歯車３１，３２の支承個所とねじ付きナット１６の連結個所の間にあるその範囲が小さな軸方向隙間および半径方向隙間と小さな角度ずれを許容し、例えば積層板または折畳みベローとして形成されるように構成されている。内歯歯車３３はラジアル軸受３５の外側リング３６の内歯付き範囲によって形成されている。このラジアル軸受は図示した例ではボールベアリングとして形成されている。このボールベアリングの内側リングは遊星歯車キャリヤ３４の半径方向外側にある外周範囲によって形成されている。
【００４６】
駐車ブレーキの機能を実現可能にするために、本発明による操作ユニットは、電動機１１のロータ１０と協働してロータのロックを可能にする電気機械的な手段を備えている。そのために、図１に示した実施の形態では、ロータ１０は歯付きリム３７を支持している。この歯付きリムの歯はロック爪３８に係合可能である。ロック爪３８に付設された電気的なアクチュエータは機械的なフリップフロップのように構成されている。このフリップフロップの状態は短い通電の度に変更される。図示した実施の形態の場合、ロック爪３８は示唆的に示した永久磁石３９を備えている。この永久磁石はコイル４０によって動かされる。ロック爪３９は更に、参照符号４１をつけた係止手段を備えている。この係止手段はロック爪３９を操作位置と非操作位置に係止することができる。その際、前述の歯付きリム３７がロータ１０を支承することにより、ラジアル軸受４３の構成部材を形成すると特に有利である。更に、歯付きリム３７は詳しく示していない位置認識装置４６の一部として形成可能である。この位置認識装置によって、ロータ１０の実際の位置が検出される。位置情報はホールセンサまたは磁気抵抗要素によって検出される。
【００４７】
図２に示した本発明対象の第２の実施の形態の場合、その構造は図１の実施の形態とほぼ一致しており、対応する部品には同じ符号が用いられている。この第２の実施の形態の場合、第１の減速装置２はローラねじ装置、特にローラ５２の内側戻し装置を備えたローラねじ装置として形成されている。図１に関連して述べた操作要素１５はローラねじ装置のねじ付きナット５０によって形成されている。このねじ付きナットは第１の摩擦パッド４寄りのその範囲に、減速装置ケーシング１９内に配置された案内リング５４内を案内されている。この手段により、横方向力が減速装置ケーシング１９に伝達される。案内リング５４の滑り特性を改善するために、案内リング５４はテフロンブッシュ５５を備えている。その際、ねじ付きナット５０は、案内リング５４内で案内されるその部分の直径が摩擦パッド４に接触するその接触面の直径よりも小さくなるように形成されている。それによって、必要な案内長さを短くすることができる。遊星歯車キャリヤ３４によって駆動されるねじ付きスピンドル５１は、大径の半径方向つば５３を備えている。ねじ付きスピンドルはこのつばを介して、ローラねじ装置を半径方向で取り囲むカップ状の案内部材５６に軸方向で支持されている。その際、配置は好ましくは、つば５３と、それ寄りの案内部材５６の範囲との間に、転動体、例えばボール５７を設け、それによってスラスト軸受が形成されることによって行われる。操作時に加えられる締付け力は、図示していない力測定要素、例えばストレンゲージによって検出可能である。この力測定要素は好ましくは案内部材５６に取付けられている。ローラねじ装置が汚れないようにするためのカップシール５８は一方ではねじ付きナット５０に固定され、他方では案内リング５４に固定されている。図１に関連して説明した、遊星歯車キャリヤ３４を支承するためのラジアル軸受は、図２において参照符号４４で示してあり、外側リングは参照符号４５で示してある。駐車ブレーキと第２の減速装置３の実施形は、図１に関連して説明した実施形と正確に一致しているので、詳しく説明する必要はない。
【００４８】
図３，４に示した本発明による操作ユニットの第３の実施の形態の場合には、第１の減速装置２としてボールねじ装置が使用される。このボールねじ装置のねじ付きナット６０は前述の操作要素を形成している。案内部材６６内でのねじ付きナット６０の支承は、第１の摩擦パッド４寄りのその範囲において、案内部材６６内に配置された第１のスライドリング６５によって、および摩擦パッド６０上に配置された第２のスライドリング６７によって行われる。第２の減速装置３は前述の実施の形態の場合のように、段付き遊星歯車を備えた遊星歯車装置として形成されている。この遊星歯車装置はそのケーシングを形成するキャップ６９内に設けられている。一体のねじ付きスピンドルを設けることが考えられるが、第２の減速装置３を介して電動機１１によって駆動されるねじ付きスピンドルは、図示した実施の形態では３つの部分によって形成され、多数のボール６４によってねじ付きナット６０に係合する管状の第１のスピンドル部分６１と、案内部材６６内に配置されたスラスト軸受６８に支持されたリング状の第２のスピンドル部分６２と、形状補完的な差込み連結によって第２の減速歯車装置３の遊星歯車キャリヤ３４に連結された第３のスピンドル部分６３とからなっている。この差込み連結のために、第３のスピンドル部分６３の端部は例えばトルックス(Torx)継手または六角部として形成され、遊星歯車キャリヤ３４の対応して形成された穴に挿入されている。その際、形状補完的な連結部がねじれにくく、半径方向に可撓性を有しそして曲がり得るように遊星歯車キャリヤ３４に連結されていると特に有利である。連結はキャップ６９内に設けられたラジアル軸受７１の外側リング７２によって行われる。この場合、キャップ６９内に歯付き範囲が形成され、この歯付き範囲が遊星歯車装置の内歯歯車７０を形成している。ねじ付きナット６０と案内部材６６の間に挟持された弾性的なカップシール５９は、ボールねじ装置の内部への汚れの侵入を防止する。
【００４９】
特に図４から判るように、ねじ付きナット６０は摩擦パッド４と反対側のその端部に、軸方向の突起７３を備えている。この突起はねじ付きナット６０をリセットする際に、スピンドル部分６１の外周に形成されたストッパー７４と協働する。突起７３の側面がストッパー７４に支持されることにより、ねじ付きナット６０のそれ以上のリセットが阻止されるので、両部分６０，６１が締付けられて動かなくなることがない。
【００５０】
本発明の範囲内では勿論、多数の変形が考えられる。例えば、駆動ユニット１としての働きをする電動機は、切換えられるリラクタンスモータ（ＳＲモータ）として形成可能である。例えば２段型差動遊星歯車装置または遊星歯車の第１の段が太陽歯車にかみ合い、第２段が各々１個の平歯車を介在して内歯歯車にかみ合う減速装置が考えられる。勿論、変形可能な歯付きリングと偏心によって大きな減速比を達成する減速装置も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による電気機械式操作ユニットの第１の実施の形態の軸方向断面図である。
【図２】  本発明対象の第２の実施の形態の、図１と同様な図である。
【図３】  本発明による電気機械式操作ユニットの第３の実施の形態の、図１と同様な図である。
【図４】  図３の第３の実施の形態で使用される第１の減速装置の分解図である。
【符号の説明】
１                      駆動ユニット
２                      減速装置
３                      減速装置
４                      摩擦パッド
５                      摩擦パッド
６                      ブレーキディスク
９                      ステータ
１０                    ロータ
１１                    電動機
１２                    モータケーシング
１３                    支持体、磁石支持体
１４                    永久磁石セグメント
１５                    操作要素、力伝達板
１６                    ねじ付きナット
１７                    ねじ付きスピンドル
１８                    ボール
１９                    減速装置ケーシング
２０                    案内ピン
２１                    案内面、穴
２２                    軸受リング
２３                    力センサ
２４                    押圧棒
２５                    穴
２６                    突起
２７                    シール
２８                    多角形部
２９                    カラー
３０                    太陽歯車
３１                    遊星歯車
３１ａ                  遊星歯車
３１ｂ                  遊星歯車
３２                    遊星歯車
３３ａ                  遊星歯車
３３ｂ                  遊星歯車
３３                    内歯歯車
３４                    遊星歯車キャリヤ
３５                    ラジアル軸受
３６                    外側リング
３７                    歯付きリム
３８                    ロック爪
３９                    永久磁石
４０                    コイル
４１                    係止手段
４２                    範囲
４３                    ラジアル軸受
４４                    ラジアル軸受
４５                    外側リング
４６                    位置認識装置
５０                    ねじ付きナット
５１                    ねじ付きスピンドル
５２                    ねじ付きローラ
５３                    つば
５４                    案内リング
５５                    テフロンブッシュ
５６                    案内部材
５７                    ボール
５８                    シール
５９                    カップシール
６０                    ねじ付きナット
６１                    スピンドル部分
６２                    スピンドル部分
６３                    スピンドル部分
６４                    ボール
６５                    スライドリング
６６                    案内部材
６７                    スライドリング
６８                    スラスト軸受
６９                    キャップ
７０                    内歯歯車
７１                    ラジアル軸受
７２                    外側リング
７３                    突起
７４                    ストッパー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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