Betätigungseinheit für eine elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinheit für eine e- zu lektromechanisch betätigbare Scheibenbremse für Kraftfahr- zeuge, die an einem Bremssattel angeordnet ist, in dem zwei mit je einer Seitenfläche einer Bremsscheibe zusammenwir- kende Reibbeläge begrenzt verschiebbar angeordnet sind, wo- bei einer der Reibbeläge mittels eines Betätigungselementes durch die Betätigungseinheit direkt und der andere Reibbe- lag durch die Wirkung einer vom Bremssattel aufgebrachten Reaktionskraft mit der Bremsscheibe in Eingriff bringbar ist, wobei die Betätigungseinheit aus einem Elektromotor, einem wirkungsmäßig zwischen dem Elektromotor und dem Betä- tigungselement angeordneten ersten Untersetzungsgetriebe sowie einem zwischen dem Elektromotor und einem Teil des ersten Untersetzungsgetriebes angeordneten zweiten Unter- setzungsgetriebe besteht, und wobei der Betätigungseinheit eine elektronische Reglereinheit zugeordnet ist, die der Ansteuerung des Elektromotors dient.

Eine derartige elektromechanische Betätigungseinheit ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 00/61962 be- kannt. Bei der vorbekannten Betätigungseinheit ist die e- lektronische Reglereinheit auf eine nicht erwähnte Art bau- lich getrennt von der Betätigungseinheit angeordnet.

Als nachteilig wird bei der vorbekannten Betätigungseinheit insbesondere die Tatsache empfunden, dass, um sämtliche Funktionen (Betriebs-sowie Feststellbremsungen) zu erfül- len, elektrische Leitungen mit großen Querschnitten erfor- derlich sind, um die erforderlichen elektrischen Leistungen bzw. Ströme zu übertragen, so dass die Strecke zwischen der Betätigungseinheit und der zugeordneten elektronischen Reg- lereinheit, insbesondere bei der Verwendung eines bürsten- losen Elektromotors, als. kritisch angesehen wird. Die ge-. trennte Anordnung, der genannten Komponenten verursacht auch erhebliche Probleme beim Packaging.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine e- lektromechanische Betätigungseinheit der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, bei der die Strecke zwischen der Be- tätigungseinheit und der zugeordneten elektronischen Reg- lereinheit wesentlich verkürzt werden kann und die hin- sichtlich des Packaging eine optimale Gestaltung aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die elektronische Reglereinheit zumindest teilweise zwischen dem Elektromotor und einem das zweite Untersetzungsgetriebe aufnehmenden Gehäuse angeordnet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen 2 bis 16 zu entnehmen.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt : Fig. 1 eine Ausführung der erfindungsgemäßen, elektro- mechanischen Betätigungseinheit im Axialschnitt, Fig. 2 eine Teilschnittdarstellung einer ersten Variante der erfindungsgemäßen, elektromechanischen Betä- tigungseinheit und Fig. 3 eine Teilschnittdarstellung einer zweiten Varian- te der erfindungsgemäßen, elektromechanischen Be- tätigungseinheit. ;.'''.

Die in der Zeichnung dargestellte, elektromechanische Betä- tigungseinheit nach der Erfindung dient der Betätigung ei- ner Schwimmsattel-Scheibenbremse, deren lediglich schema- tisch angedeuteter Bremssattel in einem nicht gezeigten feststehenden Halter verschiebbar gelagert ist. Ein Paar von Reibbelägen 4 und 5 ist im Bremssattel derart angeord- net, dass sie der linken und der rechten Seitenfläche einer Bremsscheibe 6 zugewandt sind.

Nachstehend wird der in der Zeichnung rechts gezeigte Reib- belag 4 als erster Reibbelag und der andere, mit 5 bezeich- nete Reibbelag als zweiter Reibbelag bezeichnet. Während der erste Reibbelag 4 mittels eines Betätigungselements 7 durch die Betätigungseinheit direkt mit der Bremsscheibe 6 in Eingriff bringbar ist, wird der zweite Reibbelag 5 durch die Wirkung einer bei der Betätigung der Anordnung vom Bremssattel aufgebrachten Reaktionskraft gegen die gegenü- berliegende Seitenfläche der Bremsscheibe 6 gedrückt.

Die erfindungsgemäße Betätigungseinheit, die mittels nicht gezeigter Befestigungsmittel am Bremssattel angebracht ist, weist einen modularen Aufbau auf und besteht im wesentli- chen aus vier selbständigen Baugruppen bzw. Modulen, und zwar aus einer Antriebseinheit 1, einem den ersten Reibbe- lag 4 betätigenden ersten Untersetzungsgetriebe 2, einem zwischen der Antriebseinheit 1 und dem ersten Unterset- zungsgetriebe 2 wirkungsmäßig geschalteten zweiten Unter- setzungsgetriebe, 3 sowie einer elektronischen Reglereinheit <BR> <BR> 8.

Die vorhin erwähnte Antriebseinheit 1 besteht aus einem E- lektromotor 11, der im dargestellten Beispiel als ein per- manentmagneterregter, elektronisch kommutierter Motor aus- gebildet ist, dessen Stator 9 unbeweglich in einem Motorge- häuse 12 angeordnet ist und dessen Rotor 10 mit einer Welle 13 verbunden ist, die mit dem zweiten Untersetzungsgetriebe 3 wirkungsmäßig verbunden ist. Das erste Untersetzungsge- triebe 2 ist im gezeigten Beispiel als ein Kugelgewinde- trieb ausgebildet ist, das in einem Getriebegehäuse 14 an- geordnet ist, das auch einteilig mit dem vorhin erwähnten Bremssattel ausgeführt sein kann. Der Kugelgewindetrieb be- steht dabei aus einer Gewindemutter 16 sowie einer Gewinde- spindel 17, wobei zwischen der Gewindemutter 16 und der Ge- windespindel 17 mehrere, nicht näher bezeichnete Kugeln an- geordnet sind, die bei einer Rotationsbewegung der Gewinde- spindel 17 umlaufen und die Gewindemutter 16 in eine axiale bzw. translatorische Bewegung versetzen. Die Gewindemutter 16 ist dabei vorzugsweise zweiteilig ausgeführt und besteht aus einem ersten Teil 18, das das vorhin erwähnte Betäti- gungselement 7 bildet, sowie einem zweiten Teil 19, in dem ein Rücklaufbereich für die Kugeln ausgebildet ist, in dem die Kugeln ohne Belastung an den Anfang der tragenden Lauf- bahn zurücklaufen können. Außerdem ist der Zeichnung zu entnehmen, dass das zweite Untersetzungsgetriebe 3 als ein Planetengetriebe ausgebildet ist.

Die Anordnung ist dabei vorzugsweise derart getroffen, dass der Rotor : l0, bzw : ; die Welle, 13 des. Elektromotors 11 unter Zwischenschaltung des zweiten Untersetzungsgetriebes 3 die Gewindespindel 17 antreibt, während das erste Teil 18 der Gewindemutter 16 sich am ersten Reibbelag 4 abstützt. Die Ankopplung des ersten Untersetzungsgetriebes 2 an das zwei- te Untersetzungsgetriebe 3 erfolgt mittels einer momen- tenfreien Steckverbindung, die das Bezugszeichen 20 trägt und die beispielsweise als eine Kerbverzahnung ausgeführt werden kann. Der Lagerung des Rotors 10 dienen zwei Radial- lager 21, 22, die im Motorgehäuse 12 angeordnet sind.

Wie weiterhin der Fig. 1 zu entnehmen ist, weist die elekt- ronische Reglereinheit 8 ein vorzugsweise aus Kunststoff bestehendes Gehäuse 23 auf, das mit einem Flansch 24 verse- hen, der, wie insbesondere Fig. 2 darstellt, sämtliche e- lektrischen Schnittstellen zwischen dem Elektromotor 11 und der elektronischen Reglereinheit 8 sowie mechanische Schnittstellen zwischen dem Elektromotor 11 und dem zweiten Untersetzungsgetriebe 3 aufnimmt. Der Flansch 24 ist vor- teilhaft zwischen dem Elektromotor 11 und einem das zweite Untersetzungsgetriebe 3 aufnehmenden Gehäuse 25 angeordnet.

Ein nicht näher dargestelltes Lageerkennungssystem dient der Ermittlung der aktuellen Position des Rotors 10.

Wie insbesondere den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, wird das Lageerkennungssystem im wesentlichen durch ein auf der Welle 13 angeordnetes Encoderrad 26 sowie ein Sensorelement 27 gebildet. Als das Sensorelement 27 kann beispielsweise ein Hallsensor oder ein magnetöresistiyes Element verwendet werden. Bei der in Fig. 2 gezeigten'Ausführung ist das Sen- sorelement 27 mit dem Gehäuse 23 der elektronischen Regler- einheit 8 bzw. seinem Flansch 24 fest verbunden. Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführung ist das Sensorele- ment gegenüber dem Gehäuse der elektronischen Reglereinheit begrenzt beweglich angeordnet und mit ihm mittels einer e- lastischen Anbindung verbunden. Die vorhin erwähnte elekt- rische Schnittstelle zwischen dem Elektromotor 11 und der elektronischen Reglereinheit 8, die der Stromversorgung des Elektromotors 11 dient, ist im dargestellten Beispiel als eine Steckverbindung 28,29 ausgebildet. Dabei ist der Ste- cker bzw. das Einsteckteil 28 dem Elektromotor 11 zugeord- net und als Bestandteil eines Lagerschildes 30 ausgebildet, das ein der Lagerung der Welle 13 dienendes Lager 31 auf- nimmt. Dagegen ist die Kontaktbuchse bzw. das Aufnahmeteil 29 der elektronischen Reglereinheit 8 zugeordnet und als Bestandteil des Flansches 24 ausgebildet, vorzugsweise am Flansch 24 angeformt. Die das Sensorelement 27 mit weiteren Komponenten der elektronischen Reglereinheit 8 verbindenden elektrischen Leitungen 32 sind im Kunststoff eingebettet, aus dem das Gehäuse 23 der elektronischen Reglereinheit 8 besteht.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsvariante ist das Sensorelement 27 in dem vorhin erwähnten Lagerschild 30 in- tegriert. Der Stecker bzw. das Einsteckteil 28a dient außer t der. Stromversorgung. des Elektromotors 11 gleichzeitig der Kontaktierung. des Sensorelementes''27.'.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind selbstverständ- lich auch zahlreiche Modifikationen denkbar. So kann z. B. der als Antriebseinheit 1 dienende Elektromotor als ein ge- schalteter Reluktanzmotor (SR-Motor) ausgeführt werden.

Vorstellbar sind auch andere Ausführungen des Planetenge- triebes, wie etwa ein zweistufiges Differenzplanetengetrie- be oder ein Getriebe, dessen Planetenräder mit ihrer ersten Stufe mit einem Sonnenrad und mit ihrer zweiten Stufe unter Zwischenschaltung je eines Stirnrades mit einem Hohlrad im Eingriff stehen. Denkbar sind selbstverständlich auch Ge- triebe, die mittels eines verformbaren, gezahnten Ringes und einer Exzentrizität große Untersetzungen erzielen.

Bezugszeichenliste 1 Antriebseinheit 2 Untersetzungsgetriebe 3 Untersetzungsgetriebe 4 Reibbelag <BR> <BR> . 5'Reibbel'ag'"...'<BR> 6 Bremsscheibe- ; 7 Betätigungselement 8 Reglereinheit 9 Stator 10 Rotor 11 Elektromotor 12 Motorgehäuse 13 Welle 14 Getriebegehäuse 15 16 Gewindemutter 17 Gewindespindel 18 Teil 19 Teil 20 Steckverbindung 21 Radiallager 22 Radiallager 23 Gehäuse 24 Flansch 25 Getriebegehäuse 26 Encoderrad 27 Sensorelement 28 Stecker 29 Buchse 30 Lagerschild 31 Lager