JP2002541414A - 電気機械式操作ユニットを備えたスポットタイプディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、常用ブレーキ機能と駐車ブレーキ機能の両方の機能を実現するために使用可能である、電気機械的に操作可能なスポットタイプディスクブレーキに関する。このスポットタイプディスクブレーキは電気機械式操作ユニット（８）を有するブレーキキャリパ（１）を備えている。この電気機械式操作ユニットは、少なくとも１個の操作要素（５，３２）によってスポットタイプのディスクブレーキを締付ける。本発明の目的は、コンパクトな構造と、電気的に操作可能な駐車ブレーキを提供することである。そのために、ブレーキキャリパ（１）は操作ユニット（８）と操作要素（５，３２）の間に配置された多段式減速装置（１０）を備えている。この操作ユニット（８）と、前記減速装置（１０）と、操作要素（５，３２）は、ケーシングとして形成されたブレーキキャリパ（１）の凹部（１２，１２′）内に配置されている。本発明に従って、多段式減速装置（１０）はセルフロッキングしないように形成され、すなわち全体効率η＞５０％を有し、かつ常用ブレーキ機能と駐車ブレーキ機能の間の切換えを容易にする切換え可能なフリーホイール（４４）を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、常用ブレーキ機能と駐車ブレーキ機能の両方を実現するために適し
た電気機械的に操作可能なスポットタイプディスクブレーキ（部分パッドタイプ
ディスクブレーキ）に関する。そのために、スポットタイプディスクブレーキは
ブレーキキャリパと、電気機械式操作ユニットと、それぞれブレーキディスクの
摩擦面と協働する、ブレーキキャリパ内に摺動可能に配置された少なくとも２個
のブレーキパッドとを備え、このブレーキパッドの一方は操作ユニットを介して
少なくとも１個の操作要素によってブレーキディスクに直接作用可能であり、他
方のブレーキパッドは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間接的に作用可能である。作用の点から操作ユニットと操作
要素の間に配置された多段式減速装置が設けられ、操作ユニットと減速装置と操
作要素がブレーキキャリパのケーシング状の凹部内に配置されている。

【０００２】 このような電気機械式に操作可能なディスクブレーキはヨーロッパ特許第０７
２８０８９号公報によって知られている。この公報に記載されたディスクブレー
キはフローティングキャリパと、ブレーキキャリパに配置された操作ユニットを
備えている。操作ユニットは電動機を備えている。この電動機は減速装置を中間
に接続配置して操作要素を調節する。この操作要素によって、ブレーキキャリパ
内で摺動可能な２個のブレーキパッドの一方がブレーキディスクに直接作用させ
られる。第２のブレーキパッドはブレーキキャリパに作用する反力に基づいて同
様にブレーキディスクに押し付けられる。このディスクブレーキはコンパクトな
構造にもかかわらず、達成可能なブレーキ出力と、常用ブレーキ機能と駐車ブレ
ーキ機能の双方の実現に関して弱点を有する。

【０００３】 ドイツ連邦共和国特許第１９７３２１６８号公報から、駐車ブレーキ装置を備
えた液圧式車両ブレーキが知られている。このブレーキの場合、ブレーキピスト
ンが車両ブレーキの液圧室内に摺動可能に収容されている。ブレーキピストンは
液圧によってブレーキキャリパ内で一方の操作位置に摺動させられる。この操作
位置ではブレーキピストンはブレーキパッドと協働し、ブレーキピストンがブレ
ーキパッドをブレーキディスクに押し付ける。車両ブレーキが液圧式常用ブレー
キとしてのその機能のほかに駐車ブレーキとしても使用可能であるようにするた
めに、ブレーキピストン軸線に対して同軸に配置されたスピンドル／ナット装置
が設けられている。このスピンドル／ナット装置は電動機で駆動される。従って
、駐車ブレーキングの場合に必要な締付け力を加えることができるようにするた
めに、電動機のほかに、コストのかかる減速装置が必要である。すなわち、上記
の車両ブレーキは互いに独立した２個の操作方式、すなわち液圧操作方式と電気
機械操作方式を必要とする。これは非常にコストのかかる車両ブレーキの全体構
造を必要とするだけでなく、車両ブレーキの運転または制御のために不所望な複
雑な方法を必要とする。

【０００４】 これから出発して、本発明の課題は、常用ブレーキおよび駐車ブレーキとして
使用可能であり、経済的におよび快適に運転可能である、簡単な構造の電気機械
式に操作可能なスポットタイプディスクブレーキを提供することである。

【０００５】 この課題は請求項１の特徴を有する電気機械式に操作可能なスポットタイプデ
ィスクブレーキによって解決される。この特徴によれば、スポットタイプディス
クブレーキはブレーキキャリパと、電気機械式操作ユニットと、それぞれブレー
キディスクの摩擦面と協働する、ブレーキキャリパ内に摺動可能に配置された少
なくとも２個のブレーキパッドとを備え、このブレーキパッドの一方は操作ユニ
ットを介して少なくとも１個の操作要素によってブレーキディスクに直接作用可
能である。作用の点から操作ユニットと操作要素の間に多段式減速装置が配置さ
れ、操作ユニットと減速装置と操作要素がブレーキキャリパのケーシング状の凹
部内に配置されている。これはブレーキキャリパの非常にコンパクトな構造を可
能にし、ブレーキキャリパは常用ブレーキ機能と駐車ブレーキ機能の両方を実現
可能である。多段式減速装置は全体としてセルフロッキングしないように形成さ
れ、すなわち全体効率η＞５０％を有する。それによって、締付け力の伝達が電
気機械式操作ユニットから出発してブレーキパッドへ、できるだけ損失のないよ
うに、従って非常に効率的に行われる。更に、減速装置と協働する切換え可能な
フリーホイールを備えている。この切換え可能なフリーホイールによって、戻り
止めのように作用する際に締付けられたブレーキキャリパをロックすることがで
きる。それによって、駐車ブレーキ機能を実現することができる。操作ユニット
またはセルフロッキングしない減速装置の締付け回転方向において、操作ユニッ
トからブレーキパッドへのブレーキ締付け力の伝達は影響を受けない。

【０００６】 スポットタイプディスクブレーキの特に有利な実施形は、減速装置が転動体傾
斜路型伝動装置を備えていることによって達成される。この様式の伝動装置は、
高い減速比を達成すると共に、並進出力変数への回転入力変数の変換を可能にす
る。そのために、転動体傾斜路型伝動装置は嵌合配置された、利用可能な大きな
ねじれ角度を可能にする複数の傾斜路構造体を備えている。この伝動装置構造の
並進ストロークはブレーキピストンのその都度の操作ストロークに調和され、特
に並進ストロークがこの操作ストロークに一致する。その際、転動体傾斜路型伝
動装置は好ましくは、互いに相対的にねじれることができる２個の傾斜路半部を
備え、第１の傾斜路半部は電気機械式操作ユニットの被駆動側の端部に連結され
、第２の傾斜路半部は操作要素に作用連結されている。スポットタイプディスク
ブレーキの運転中、操作ストロークを生じ、操作要素を介して少なくとも一方の
ブレーキパッドに伝達するために、両傾斜路半部は互いにねじれることができる
。その際好ましくは、操作要素に作用連結された第２の傾斜路半部はねじれない
ように、かつ少なくともブレーキパッドの操作ストロークの寸法だけ摺動可能に
ブレーキキャリパのケーシング内に配置されている。

【０００７】 本発明の好ましい実施形では、切換え可能なフリーホイールが締付け回転方向
と反対方向に作用する戻り止めとして形成されている。この戻り止めはブレーキ
の締付け時に、減速装置の機能に影響を与えない。締付け状態とフリーホイール
ロック時にのみ、セルフロッキング（自己ロッキング）しない減速装置の戻り回
転が防止される。それによって、ブレーキは締付け状態でロックされ、従ってブ
レーキの締付け力の低下のためにブレーキが弛まないように保持される。ブレー
キを弛めるために、フリーホイールのロック機能は減速装置の回転時に弛め回転
方向への切換え機能によって再び解除される。

【０００８】 本発明の有利な実施形では、多段式減速装置は駆動側を電気機械式操作ユニッ
トに連結した遊星歯車装置と、被駆動側が転動体傾斜路型伝動装置と協働する平
歯車装置を備えている。平歯車装置段と関連して遊星歯車装置段を設けたことに
より、減速装置全体にとって、非常に高い減速比が達成され、かつきわめて小さ
な構造スペースしか必要としない。

【０００９】 スポットタイプディスクブレーキのきわめて効果的にかつ簡単に実現可能な実
施形は本発明に従い、操作要素がブレーキキャリパ内に摺動可能に配置され少な
くとも１個のブレーキパッドに作用連結されたブレーキピストンを備え、このブ
レーキピストンが転動体傾斜路型伝動装置の被駆動側に連結されていることによ
って達成される。その際、ブレーキキャリパの全体構造に関して、液圧操作装置
を備えたブレーキキャリパの公知の構造的特徴を適用可能である。

【００１０】 スポットタイプディスクブレーキの運転中減速装置の並進ストロークを一定に
保つために、操作要素はブレーキキャリパ内に摺動可能に配置されスポットタイ
プディスクブレーキの締付け方向に延長可能な調節装置を備え、この調節装置は
一方では少なくとも１個のブレーキパッドに作用連結され、他方では転動体傾斜
路型伝動装置の被駆動側に連結されている。延長可能な調節装置はブレーキパッ
ド摩耗を考慮し、ブレーキパッドの摩耗に比例して延長する。ブレーキピストン
のその都度の操作ストロークまたは締付け昇降に摺動可能でブレーキキャリパケ
ーシング内に収容された転動体傾斜路型伝動装置の傾斜路半部のストロークは、
ブレーキの寿命全体にわたって維持される。調節装置は好ましくはナット−スピ
ンドル−装置を備え、このナット−スピンドル−装置は一方ではブレーキピスト
ンと協働し、他方では転動体傾斜路型伝動装置と協働する。ナットとスピンドル
はねじを介して互いにねじれることができるように配置されている。この場合、
スピンドルはブレーキキャリパケーシング内に摺動可能に配置された第２の傾斜
路半部に連結されている。

【００１１】 本発明の他の有利な実施形では、スポットタイプディスクブレーキが電気機械
式操作ユニットから独立した液圧操作装置を備えている。この液圧操作装置は特
に、ブレーキピストンと共にブレーキキャリパ内のシリンダ穴によって形成され
る。このような構造体内で、常用ブレーキングのための液圧操作装置と、駐車ブ
レーキングのための電気機械式操作ユニットが利用可能である。それによって、
異なる両操作方式はそれぞれの機能にあわせて特別に構成および設計される。

【００１２】 きわめて低コストの本発明によるスポットタイプディスクブレーキは、電気機
械式操作ユニットが直流モータすなわちＤＣモータを備えていることによって得
られる。このような電動機は多彩な実施形が知られており、規格化された部品と
してブレーキ内で使用可能である。

【００１３】 スポットタイプディスクブレーキの有利な実施形では、電動機が角度位置セン
サを備え、この角度位置センサは電動機の回転運動に連結され、かつ特に減速装
置または電動機に一体化されている。従って、回転方向と回転速度を有する実際
のモータ位置とモータ運動はいつでも検出され、それによってスポットタイプデ
ィスクブレーキの対応する操作状態を推定することができる。

【００１４】 本発明の他の実施形では、減速装置が緊急時操作要素を装着するための工具受
け部を備えている。それによって、故障の場合に、例えば充分が電気供給エネル
ギーが供されないときに、ブレーキの緊急時操作、すなわち弛めたり締付けるこ
とが可能となる。

【００１５】 本発明の有利な実施形では、少なくとも電気機械式操作ユニットと遊星歯車措
置と平歯車装置の駆動歯車が、独立して取扱操作可能な第１のサブアセンブリを
形成し、この第１のサブアセンブリがブレーキキャリパのケーシング状の凹部内
に配置および固定されている。更に、この第１のサブアセンブリは他の重要な単
一部品を補充可能である。従って、このモジュールはブレーキキャリパの外で簡
単に予め組み立て可能であり、ブレーキキャリパの凹部に挿入した後で例えばボ
ルト止めによって固定可能である。同様に、少なくとも転動体傾斜路型装置と、
切換え可能なフリーホイールと、平歯車装置の被駆動歯車が、独立して取扱操作
可能な他のサブアセンブリを形成することが重要である。この第２のサブアセン
ブリも予め組み立てされ、最後にブレーキキャリパのケーシング状の凹部内で固
定可能である。このサブアセンブリによって、スポットタイプディスクブレーキ
のための非常に望ましい特に組み立てやすいモジュール構造が生じる。

【００１６】 本発明の好ましい実施形では、電気機械式操作ユニットと、操作要素と、多段
式減速装置が、ブレーキキャリパ内に配置および固定され、ケーシングカバーに
よって、周囲に対してシールされている。それによって一方では、ブレーキキャ
リパのきわめてコンパクトな構造が生じ、他方ではケーシングカバーを簡単に取
り外すことによってスポットタイプディスクブレーキの個々のサブアセンブリに
、組み立てしやすいようにアクセスすることができる。ケーシングカバーは個々
のサブアセンブリの汚染を防ぎ、ブレーキの確実な運転を保証する。

【００１７】 以下において、本発明による他の実施形は、図面とそれに対応する明細書部分
から推察可能である。

【００１８】 図１〜４に示した、スポットタイプディスクブレーキ（部分パッドタイプディ
スクブレーキ）の組み合わせ式ブレーキキャリパ１は、常用ブレーキ機能と駐車
ブレーキ機能の両方を実現するために適している。ブレーキキャリパはフローテ
ィングキャリパとして形成されている。すなわち、図示していないピンガイドの
案内スリーブ２を介して車両固定のブレーキホルダーに、スポットタイプディス
クブレーキの締付け方向に関連して摺動可能に支承されている。ブレーキキャリ
パ１はブリッジ部分３が図示していないブレーキディスクと、ブレーキディスク
の両側に配置されたブレーキパッドにかぶさっている。このブレーキパッドは公
知のごとくブレーキディスクと摩擦的に協働する。この場合、摩擦パッドの一方
は、シリンダ穴４内に摺動可能に支承されたブレーキピストン５に連結されてい
る。他方の摩擦パッドは車両軸線に関して軸方向外側に位置するキャリパ脚部６
に連結されている。フローティングキャリパ式スポットタイプディスクブレーキ
の本来の締付け力は公知のごとく、操作要素としてのブレーキピストン５を介し
て、内側に位置するブレーキパッドに伝達される。そして、反力とその結果生じ
るブレーキキャリパ摺動により、外側に位置するブレーキパッドもブレーキディ
スクに押圧される。

【００１９】 必要な締付け力を加えるために、ブレーキキャリパ１内には、一方では液圧式
操作装置７が設けられ、他方では電気機械式操作ユニット８が設けられている。
液圧式操作装置７はシリンダ穴４とブレーキピストン５を含み、通常のごとく常
用ブレーキ機能のために設けられている。その際、シリンダ穴４とブレーキピス
トン５の内部によって形成された液圧式圧力室はシール要素９によって外部に対
してシールされている。

【００２０】 電気機械式操作ユニット８は実質的に駐車ブレーキ機能を実現するためのもの
であり、中間接続配置された多段式減速装置１０と操作要素１１を介して、内側
に位置するブレーキパッドに作用する。その際、電気機械式操作ユニット８は減
速装置１０と操作要素１１と共にブレーキキャリパ１に一体化され、ブレーキキ
ャリパのケーシング状の凹部１２，１２′内に配置されている。電気機械式操作
ユニット８は好ましくは電動機として形成されている。その際、この電動機は特
に直流モータ（すなわちＤＣモータ）である。この直流モータは例えば規格化さ
れたモータ設計の形で使用可能である。ブレーキキャリパ１の中に、電動機８が
両側において支承スリーブ１３と支承板１４を介して収容されている。

【００２１】 電動機８はその被駆動側に、操作軸１５を備えている。この操作軸は太陽歯車
１６に固定されている。この太陽歯車は操作ユニット８に連結された遊星歯車装
置１７の構成部品である。この遊星歯車装置は伝達されたモータ回転数を大幅に
減速し、同時にトルクを増大させる。遊星歯車装置１７は遊星歯車１９を備えた
遊星キャリヤ１８を含み、この遊星歯車は内歯歯車２０にかみ合っている。その
際、内歯歯車２０はブレーキキャリパに堅固に成形されているかまたは図１〜４
に示すように支承板１４に一体化されている。この支承板はブレーキキャリパ１
にボルト止めされている。遊星歯車装置１７は被駆動側が平歯車装置２１に連結
されている。この平歯車装置は駆動歯車２２と被駆動歯車２３を備えている。遊
星歯車装置１７の被駆動側の回転速度は同時に、歯車２５を備えたセンサ軸２４
を介して角度位置センサ２６に伝達される。それによって、この角度位置センサ
２６は電動機８に連結され、従って何時でも回転方向と回転速度に関する電動機
８の角度位置または回転運動の実際の測定を可能にする。これは、ブレーキの実
際の操作状態の推定を可能にする。角度位置センサ２６は特にホールセンサによ
って簡単に実現可能である。そのためには一般的に、電動機８の回転運動に接続
する必要があるので、角度位置センサ２６は電動機８に直接配置してもよいし、
減速装置１０の適当な個所に配置してもよい。その際、高い回転数に基づいて、
ひいては高い分解能に基づいて、角度位置センサ２６はできるだけ電動機８の近
くに配置される。

【００２２】 遊星歯車装置１７の被駆動側に接続する平歯車装置段２１は、回転数を更に減
速し、トルクを更に増大させ、そしてブレーキピストン５と同軸に配置された転
動体傾斜路型伝動装置２７を駆動する働きをする。転動体傾斜路型伝動装置２７
は特に、大きく減速する複数の傾斜路構造体を備えている。この傾斜路構造体は
相対的に回転可能な２個の傾斜路半部２８，２９上に傾斜路軌道３０の形に形成
されている。傾斜路軌道３０の形状は、図６の第２の傾斜路ホルダー２９の例か
ら明らかである。この傾斜路軌道は好ましくは、互いに同心的に嵌合した２個の
傾斜路軌道３０である。この傾斜路軌道はその角度位置が１８０°だけずれてい
る。傾斜路軌道は同じ傾斜方向を有する。傾斜路軌道３０内には転動体３６、特
に球またはころが配置されている。この転動体は傾斜路軌道３０内で転動可能で
ある。被駆動側のギヤストロークを増大するために、傾斜路軌道３０を互いに対
応させて両傾斜路半部２８，２９に設けると有利である。傾斜路軌道３０の嵌合
配置は、傾斜路軌道３０の角度のずれと組み合わさって、公知の傾斜路軌道と比
べて、転動体傾斜路型伝動装置２７の減速比を一層増大させることができる。こ
れは公知の傾斜路構造体と比べて大幅に拡大された両傾斜路半部２８，２９のね
じれ角によって達成される。このねじれ角は傾斜路３０の配置構造によって可能
となる。従って、約２７０°までのねじれ角が利用可能である。

【００２３】 第１の傾斜路半部２８は平歯車装置２１の被駆動歯車２３に相対回転しないよ
うに連結され、中空軸３７を介して軸受３８によってブレーキキャリパ１に支承
されている。そのために、中空軸３７の支承スリーブ３９は横木４０に回転可能
に収容されている。この横木４０は特に鋼から高強度に形成され、ブレーキキャ
リパ１にしっかりとボルト止めされている。これに対して、第２の傾斜路半部２
９はねじれないようにかつブレーキピストン軸線３１の方向に摺動可能にブレー
キキャリパ１の凹部１２′内に収容されている。この場合、スリーブ４１が特に
圧入によってブレーキキャリパ１内にねじれないように固定され、第２の傾斜路
半部２９がスリーブ４１に相対回転しないように配置されている。そのために、
第２の傾斜路半部２９はその外周面に、特に凹部４２を備えている。この凹部は
スリーブ４１の適当なビードと協働する。凹部とビードによるねじれ防止はスリ
ーブ４１とブレーキキャリパ１の間にも適用可能である。スリーブは好ましくは
その一端に、きざみ付け部を備え、この端部がブレーキキャリパ１内に相対回転
しないように圧入されている。しかし、ねじれ防止の正確な形状は本発明にとっ
て重要ではない。これと類似の働きをする、第２の傾斜路半部２９を相対回転し
ないようにブレーキキャリパ１内で固定するねじれ防止構造も同様に可能である
。両傾斜路半部２８，２９はばね４３の作用によって互いに押し付けられる。そ
れによって、転動体３６は常に、傾斜路軌道内のその正しい位置に保持される。

【００２４】 詳しくは、転動体傾斜路型伝動装置２７は両傾斜路半部２８，２９の相互のね
じれによって、傾斜路軌道３０内での転動体３６の転動を生じる。これは一方で
は、非常に高い回転数減速を意味し、他方では回転−並進−伝動装置の形で回転
入力変数（平歯車装置２１の被駆動側の回転数）を並進出力変数（伝動装置スト
ローク）に変換することを意味する。並進出力変数として、ブレーキピストン軸
線３１の方向の伝動装置ストロークが生じる。操作ユニット８によるブレーキキ
ャリパ１の電気機械的な締付けの際に、この伝動装置ストロークは、操作要素と
して作用する機械的な調節装置３２を介して、ブレーキピストン５に伝達される
。その際、伝動装置ストロークはブレーキピストンの締付けストロークにほぼ一
致する。

【００２５】 調節装置３２はブレーキパッドの摩耗を考慮し、ブレーキピストン軸線５の方
向の延長によってこの摩耗を補償する。それによって、ブレーキピストン５の必
要な締付けストローク、ひいては転動体傾斜路型伝動装置２７のストロークが一
定に保たれる。調節装置３２は一方では転動体傾斜路型伝動装置２７に相対回転
しないように連結され、他方ではブレーキピストン５に連結されている。調節装
置はブレーキピストン軸線５の方向に延長可能であり、実質的にナット−スピン
ドル−装置からなっている。このナット−スピンドル−装置は第２の傾斜路半部
２９にねじれないように接触するスピンドル３３と、このスピンドル３３上に回
転可能に配置されたナット３４を備えている。このナットはブレーキピストン５
に支持されている。ナット３４とスピンドル３３は複数のばね３５によって互い
に締付けられているので、ブレーキパッド摩耗の際、ブレーキピストン軸線３１
の方向に調節装置３２が延長する。このような調節装置３２の基本的な構造とそ
の機能は既に知られており、ここでは詳しく説明しない。構造と機能に関する調
節装置３２の詳細はドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５２１６３４号公報を
参照されたし。この公報に記載された調節装置の特徴は、本発明による調節装置
に適用可能である。

【００２６】 基本的には、遊星歯車装置１７と平歯車装置２１と転動体傾斜路型伝動装置２
７を備えた多段式の減速装置１０全体は、高い全体効率を有するように設計され
ている。それによって、減速装置１０は全体効率η＞５０％を有する。すなわち
、減速装置１０はセルフロッキングしない装置である。

【００２７】 操作ユニット８によってブレーキを電動機で締付ける際に駐車ブレーキ機能を
実現するために、ブレーキキャリパ１を締付け状態にロックする必要がある。こ
れは転動体傾斜路型伝動装置２７と協働する切換え可能なフリーホイール４４に
よって達成される。この切換え可能なフリーホイール４４は平歯車装置２１の被
駆動歯車２３と第１の傾斜路半部２８の間に配置されている。フリーホイールは
戻り止めのように機能する。操作ユニット８と減速装置１７の締付け回転方向ま
たは第１の傾斜路半部２８の締付け回転方向において、フリーホイール４４は常
に自由であり、図示していない両ブレーキパッドに対する締付け力の伝達を妨害
しない。これに対して、ブレーキキャリパ１が締付け状態にあると、締付け力か
ら生じる反力がブレーキピストン５と調節装置３２を介して転動体傾斜路型伝動
装置２７に支持される。それによって、高い効率のために、第１の傾斜路半部２
８が“ブレーキ解除”の方向に回転しようとする。これはしかし、フリーホイー
ル４４によって阻止される。そのために、圧縮ばね４５のばね力によって付勢さ
れる各々の締付け体４６、特に締付けローラは、傾斜した案内面４７に沿って転
動し、ブレーキキャリパ１または中間接続配置されたスリーブ４１に対して、第
１の傾斜路半部２８を締付ける。それによって、転動体傾斜路型伝動装置２７は
固定され、ブレーキキャリパ１の不所望な締付け解除を防止する。その際、被駆
動歯車２３と第１の傾斜路半部２８はピン５１を介して一緒に回転するように互
いに連結されている。この場合、被駆動歯車２３と第１の傾斜路半部２８の間に
はクリアランスが設けられている。ピン５１は第１の傾斜路半部２８に固定され
、被駆動歯車２３の方に突出している。この場合、ピンはいわゆるクリアランス
、すなわち遊びを形成しつつ、被駆動歯車２３の適当な凹部５２内に延びている
。このクリアランスまたは遊びがあるが、フリーホイール４４はブレーキ締付け
力の反力に基づいてロックされる。これは電動機８の停止時にも当てはまる。そ
れによって、駐車ブレーキ機能が実現可能である。

【００２８】 電動機による操作の後でブレーキキャリパ１を弛めるために、操作ユニット８
は弛め回転方向に操作される。それによって、第１の傾斜路半部２８が減速装置
１０を介して弛め回転方向４９に回転させられる。相対回転不能に切換えピン５
３を固定した被駆動歯車２３は、クリアランスに基づいて先ず最初はトルクを伝
達しないで、ブレーキキャリパ１に締付け固定された第１の傾斜路半部２８に対
して少しだけ回転する。被駆動歯車２３と傾斜路半部２８のこの相対的なねじれ
は、第１の傾斜路半部２８内に延びる切換えピン５３が締付け体４６をそのロッ
ク位置から摺動させ、フリーホイール４４を解放することにより、締付け体４６
を弛める。その際、ロック位置における切換えピン５３とピン５１と凹部５２と
締付け体４６の位置は、ロックされたフリーホイール４４を弛めるために先ず最
初に切換えピン５３が締付け体４６に接触し、トルクを伝達するためにピン５１
が対応する凹部５２に接触する前にロック機能が解除されるように、互いに調和
している。従って、フリーホイール４４の切換え機能は操作ユニット８を弛め回
転方向に操作することによって、転動体傾斜路型伝動装置２７のロック解除ひい
てはブレーキの締付け解除を可能にする。図４，５から判るように、切換えピン
５３とピン５１と締付け体４６と圧縮ばね４５の数は、本発明に基づいて所定の
数に制限されない。図は有利な実施の形態だけを示している。

【００２９】 ブレーキピストン軸線３１と平行な電気機械式操作ユニット８の配置は、一方
ではブレーキキャリパ１のきわめてコンパクトな構造を許容し、他方ではモジュ
ール構造の可能性を開く。このような第１のサブアセンブリは実質的に、操作ユ
ニット８と、遊星歯車装置１７と、内歯歯車２０を備えた支承板１４と、角度位
置センサ２６と、駆動歯車２２と、伝動装置カバー５４からなっている。伝動装
置カバー５４によって、この第１のサブアセンブリはブレーキキャリパ１の外で
予め組み立て可能であり、最終的に固定ボルト５５によってブレーキキャリパ１
内に固定可能である。伝動装置カバー５４は更に、センサ軸２４と平歯車装置２
１の駆動歯車２２を支承する役目を果たす。更に、操作ユニット８と角度位置セ
ンサ２６のための導電線５６は、図３から判るように、伝動装置カバー５６を通
って延びているかまたは案内されている。

【００３０】 更に、転動体傾斜路型伝動装置２７と、切換え可能なフリーホイール４４と、
被駆動歯車２３と、支承スリーブ３９を備えた中空軸３７と、軸受３８と、横木
４０を含む第２のサブアセンブリを形成することができる。その際、中空軸３７
は支承スリーブ３９と軸受３８を介して横木４０に支承されている。軸受３８は
半径方向に作用する軸受特性を改善するために、スラスト軸受としておよび好ま
しくは段付き玉軸受または肩軸受として形成可能である。この第２のサブアセン
ブリは同様に、ブレーキキャリパ１の外で、独立して取扱操作可能なモジュール
として予備組み立て可能である。第２のサブアセンブリをブレーキキャリパの凹
部１２′に挿入した後で、サブアセンブリは横木４０を介してボルト５７によっ
てブレーキキャリパ１に固定される。その際、横木４０とボルト５７は安定して
いなければならない。なぜなら、横木とボルトを介して、ブレーキ締付け力の反
力が支持されるからである。

【００３１】 ブレーキキャリパ１はケーシングカバー５８を介して閉鎖される。このケーシ
ングカバーはブレーキキャリパ１を周囲に対してシールする。そのために、ケー
シングカバー５８はその周囲にわたって分配された複数の折り曲げ帯金５９を備
えている。ケーシングカバーの帯金はブレーキキャリパ１のカラー６０に背後か
ら係合する。シール作用を改善するために、ケーシングカバー５９とブレーキキ
ャリパ１の間には、付加的なシール６１が設けられている。操作ユニット８と角
度位置センサ２６のための給電線６２はケーシングカバー５８を通って案内され
ている。

【００３２】 例えば電源異常の際にブレーキの機械的な緊急時操作を実現するために、ケー
シングカバー５８内には、取外し可能な栓６３によって閉鎖された穴が設けられ
ている。この穴を通って、平歯車装置２１の駆動歯車２２の工具収容部６４にア
クセスすることができる。適合な工具を工具収容部６４に装着する際に、減速装
置１０はブレーキの解除または締付けのために回転させられる。勿論、工具収容
部を減速装置１０または操作ユニット８の任意の適切な個所に配置することがで
きる。

【００３３】 図に示した本発明によるブレーキキャリパの実施の形態のために、液圧操作装
置７と電気機械式操作ユニット８が設けられている。これはしかし、必ずしも必
要ではない。操作ユニット８と減速装置１０の採寸が充分である場合、すなわち
、充分な大きさの締付け力を発生できる場合、付加的な液圧式操作装置７を省略
することができる。切換え可能なフリーホイール４４によって、常用ブレーキ機
能と駐車ブレーキ機能の両方を電気機械式操作ユニットだけによって実現可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 常用ブレーキ機能と駐車ブレーキ機能のためのスポットタイプディスクブレー
キの組み合わせ式ブレーキキャリパの本発明による実施の形態の部分断面図であ
る。

【図２】 図１のブレーキキャリパを線Ｘ−Ｘに沿って切断して図である。

【図３】 ブレーキキャリパを図２のＹ−Ｙ線に沿って切断して図である。

【図４】 ブレーキキャリパを図２のＷ−Ｗ線に沿って切断して図である。

【図５】 フリーホイールを備えた転動傾斜路型伝動装置の実施の形態を部分的に切断し
て示す複数の図である。

【図６】 転動傾斜路型伝動装置の傾斜路半部の実施の形態を部分的に切断して示す複数
の図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バルツ・ユルゲン ドイツ連邦共和国、ヒュンシュテッテン− オーバーリブバッハ、ビルケンストラー セ、20 (72)発明者 デンハルト・ヴェルナー ドイツ連邦共和国、シュタイナウ、アン・ デン・ディッペンエッケルン、10 (72)発明者 ハイデリヒ・シュテファン ドイツ連邦共和国、ビュッテルボルン、ル ートヴィヒストラーセ、18 Ｆターム(参考） 3J009 DA18 EA04 EA11 EA21 EA32 EA43 FA03 3J058 AA73 CA50 CC15 CC62 CC77 FA01 【要約の続き】 イール（４４）を備えている。

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキキャリパ（１）と、電気機械式操作ユニット（８）
   と、それぞれブレーキディスクの摩擦面と協働する、ブレーキキャリパ（１）内
   に摺動可能に配置された少なくとも２個のブレーキパッドとを備え、このブレー
   キパッドの一方が操作ユニット（８）を介して少なくとも１個の操作要素（５，
   ３２）によってブレーキディスクに直接作用可能であり、他方のブレーキパッド
   がブレーキキャリパ（１）によって加えられる反力の作用によってブレーキディ
   スクに間接的に作用可能であり、更に、作用の点から操作ユニット（８）と操作
   要素（５，３２）の間に配置された多段式減速装置（１０）を備え、操作ユニッ
   ト（８）と減速装置（１０）と操作要素（５，３２）がブレーキキャリパ（１）
   のケーシング状の凹部（１２，１２′）内に配置されている、自動車用の電気機
   械的に操作可能なスポットタイプディスクブレーキにおいて、多段式減速装置（
   １０）がセルフロッキングしないように形成され、すなわち全体効率η＞５０％
   を有し、かつ切換え可能なフリーホイール（４４）を備えていることを特徴とす
   るスポットタイプディスクブレーキ。
2. 【請求項２】 減速装置（１０）が転動体傾斜路型伝動装置（２７）を備え
   ていることを特徴とする請求項１記載のスポットタイプディスクブレーキ。
3. 【請求項３】 転動体傾斜路型伝動装置（２７）が嵌合配置された複数の傾
   斜路構造体（３０）を備えていることを特徴とする請求項２記載のスポットタイ
   プディスクブレーキ。
4. 【請求項４】 転動体傾斜路型伝動装置（２７）が互いに相対的にねじれる
   ことができる２個の傾斜路半部（２８，２９）を備え、第１の傾斜路半部（２８
   ）が電気機械式操作ユニット（８）の被駆動側の端部に連結され、第２の傾斜路
   半部（２３）が操作要素（５，３２）に作用連結されていることを特徴とする請
   求項２または３記載のスポットタイプディスクブレーキ。
5. 【請求項５】 第２の傾斜路半部（２３）がねじれないようにブレーキキャ
   リパ（１）内に配置されていることを特徴とする請求項４記載のスポットタイプ
   ディスクブレーキ。
6. 【請求項６】 切換え可能なフリーホイール（４４）が締付け回転方向と反
   対方向に作用する戻り止めとして形成されていることを特徴とする請求項１〜５
   のいずれか一つに記載のスポットタイプディスクブレーキ。
7. 【請求項７】 減速装置（１０）が駆動側を電気機械式操作ユニット（８）
   に連結した遊星歯車装置（１７）を備えていることを特徴とする請求項１〜６の
   いずれか一つに記載のスポットタイプディスクブレーキ。
8. 【請求項８】 減速装置（１０）が駆動側を遊星歯車装置（１７）にそして
   被駆動側を転動体傾斜路型伝動装置（２７）に連結した平歯車装置（２１）を備
   えていることを特徴とする請求項７記載のスポットタイプディスクブレーキ。
9. 【請求項９】 操作要素（５，３２）がブレーキキャリパ（１）内に摺動可能
   に配置され少なくとも１個のブレーキパッドに作用連結されたブレーキピストン
   （５）を備え、このブレーキピストンが転動体傾斜路型伝動装置（２７）の被駆
   動側に連結されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のス
   ポットタイプディスクブレーキ。
10. 【請求項１０】 操作要素（５，３２）がブレーキキャリパ（１）内に摺動
    可能に配置されスポットタイプディスクブレーキの締付け方向に延長可能な調節
    装置（３２）を備え、この調節装置が一方では少なくとも１個のブレーキパッド
    に作用連結され、他方では転動体傾斜路型伝動装置（２７）の被駆動側に連結さ
    れていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のスポットタイプ
    ディスクブレーキ。
11. 【請求項１１】 調節装置（３２）が互いに相対的にねじれることができる
    ナット−スピンドル−装置（３３，３４）を備え、このナット−スピンドル−装
    置の一方の側がブレーキピストン（５）と協働することを特徴とする請求項９お
    よび１０記載のスポットタイプディスクブレーキ。
12. 【請求項１２】 ナット−スピンドル−装置（３３，３４）のスピンドル（
    ３３）が第２の傾斜路半部（２８）にねじれないように連結されていることを特
    徴とする請求項５および１１記載のスポットタイプディスクブレーキ。
13. 【請求項１３】 スポットタイプディスクブレーキが電気機械式操作ユニッ
    ト（８）から独立した液圧操作装置（７）を備えていることを特徴とする請求項
    ９記載のスポットタイプディスクブレーキ。
14. 【請求項１４】 電気機械式操作ユニット（８）が直流モータを備えている
    ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載のスポットタイプディス
    クブレーキ。
15. 【請求項１５】 電動機（８）が角度位置センサ（２６）を備え、この角度
    位置センサが電動機（８）の回転方向に連結され、かつ電動機（８）または減速
    装置（１０）に一体化されていることを特徴とする請求項１４記載のスポットタ
    イプディスクブレーキ。
16. 【請求項１６】 角度位置センサ（２６）が特にホールセンサとして形成さ
    れていることを特徴とする請求項１４記載のスポットタイプディスクブレーキ。
17. 【請求項１７】 減速装置（１０）が緊急時操作要素を装着するための工具
    受け部（６４）を備えていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一つに
    記載のスポットタイプディスクブレーキ。
18. 【請求項１８】 少なくとも電気機械式操作ユニット（８）と減速装置（１
    ０）が、ブレーキキャリパ（１）に固定されたケーシングカバーによって、周囲
    に対してシールされていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一つに記
    載のスポットタイプディスクブレーキ。
19. 【請求項１９】 少なくとも電気機械式操作ユニット（８）と、遊星歯車装
    置（１７）と、平歯車装置（２１）の駆動歯車（２２）が、独立して取扱操作可
    能な第１のサブアセンブリを形成し、この第１のサブアセンブリがブレーキキャ
    リパ（１）のケーシング状の凹部（１２）内に固定されていることを特徴とする
    請求項７および８記載のスポットタイプディスクブレーキ。
20. 【請求項２０】 少なくとも転動体傾斜路型装置（２７）と、切換え可能な
    フリーホイール（４４）と、平歯車装置（２１）の被駆動歯車（２３）が、独立
    して取扱操作可能な第２のサブアセンブリを形成し、この第２のサブアセンブリ
    がブレーキキャリパ（１）のケーシング状の凹部（１２′）内に固定されている
    ことを特徴とする請求項１，２および８記載のスポットタイプディスクブレーキ
    。