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技術 電動パーキングブレーキシステムのアクチュエータ

出願人 ジョンソンエレクトリックインターナショナルアクチェンゲゼルシャフト
発明者 ユアンチュンチャンファユンチージンアンニエルイフェンチン
出願日 2016年1月12日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2016-003832
公開日 2016年8月12日 (4年4ヶ月経過) 公開番号 2016-145030
状態 特許登録済
技術分野 ブレーキシステム(ブースタ) ブレーキ装置 減速機2 減速機1
主要キーワード スリーブ接続 突出ブロック 枢動シャフト 内部ギア 接スリーブ 多段ギア 内側駆動 自動ロック機構
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (17)

課題

電動パーキングブレーキシステムでの使用に適した自動ロック機構を有するアクチュエータ、及び自動ロック機構を組み込んだ電動パーキングブレーキシステムを提供する。

解決手段

電動パーキングブレーキシステムのアクチュエータが、モータ20、出力部材80及び動力伝達装置30を含む。動力伝達装置30は、ハウジング40、自動ロックユニット50及び動力伝達ユニット60を含む。自動ロックユニット50は、固定スリーブと、スリーブに対して回転できる駆動部材被駆動部材及びロックホルダとを含む。ロックホルダは、駆動部材によって駆動されない限り被駆動部材が回転するのを防ぐように構成されたロック要素を支持する。動力伝達装置の一部として、遊星ギアユニット70を設けることができる。

概要

背景

車両用パーキングブレーキステムは、駐車車両の移動を防ぐように設計されている。従来のパーキングブレーキシステムは、手動で操作される。ドライバーは、物理的にレバーを引いてパーキングブレーキを作動させる必要がある。電動パーキングブレーキ(EPB)システムは、従来のパーキングブレーキシステムに取って代わるものである。EPBシステムは、車両のブレーキを動作させるための、各々が電気モータを有する複数のアクチュエータを含む。アクチュエータは、送りねじ又はボールねじを含むことができる。ユーザは、ボタンを押してモータを動作させ、アクチュエータの送りねじ又はボールねじを回転させることによってブレーキを作動させる。

概要

電動パーキングブレーキシステムでの使用に適した自動ロック機構を有するアクチュエータ、及び自動ロック機構を組み込んだ電動パーキングブレーキシステムを提供する。電動パーキングブレーキシステムのアクチュエータが、モータ20、出力部材80及び動力伝達装置30を含む。動力伝達装置30は、ハウジング40、自動ロックユニット50及び動力伝達ユニット60を含む。自動ロックユニット50は、固定スリーブと、スリーブに対して回転できる駆動部材被駆動部材及びロックホルダとを含む。ロックホルダは、駆動部材によって駆動されない限り被駆動部材が回転するのを防ぐように構成されたロック要素を支持する。動力伝達装置の一部として、遊星ギアユニット70を設けることができる。

目的

このため、電動パーキングブレーキシステムでの使用に適した自動ロック機構を有するアクチュエータ、及び自動ロック機構を組み込んだ電動パーキングブレーキシステムが望まれている

効果

実績

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請求項1

電動パーキングブレーキシステムアクチュエータであって、モータと、出力部材と、前記モータと前記出力部材との間に接続された動力伝達装置と、を備え、前記動力伝達装置は、ハウジングと、該ハウジングに収容された自動ロックユニット及び動力伝達ユニットとを含み、前記自動ロックユニットは、前記ハウジングに対して固定されたスリーブと、前記スリーブと同軸上に配置された、前記スリーブに対して回転可能な駆動部材被駆動部材及びホルダとを含み、前記駆動部材及び前記被駆動部材は、互いに係合するように構成された動力伝達部品を有し、前記ホルダは、前記スリーブに回転自在にスリーブ接続されて前記被駆動部材内に位置し、前記ホルダは、複数のロック要素を有し、前記ロック要素の各々は、前記ホルダを越えて半径方向に延びるとともに、前記被駆動部材の半径方向内壁面と前記スリーブの半径方向外面との間に位置し、前記被駆動部材の前記内壁面と前記スリーブの前記外面との間の距離は、前記被駆動部材の前記内壁面の中心から前記被駆動部材の前記内壁面の2つの側部にかけて徐々に減少するように構成され、円周方向において、最大距離は、前記ロック要素の直径よりも大きく、最小距離は、前記ロック要素の直径よりも小さく、前記駆動部材が前記被駆動部材を回転させた場合、前記駆動部材によって前記ホルダが回転して、前記ロック要素をほぼ前記最大距離に対応する位置に維持し、前記被駆動部材が前記駆動部材を伴わずに回転した場合、前記被駆動部材の前記内壁面が前記ホルダに対して回転し、前記ロック要素が前記最小距離に対応する位置に向かって移動して、前記スリーブに対する前記被駆動部材のさらなる回転を阻止することができる、ことを特徴とするアクチュエータ。

請求項2

前記ホルダは、半径方向外向きに突出して複数の突出ブロックを形成し、該突出ブロックは、前記ホルダの円周方向に間隔を置いて配置され、各突出ブロックは、前記ロック要素のうちのそれぞれのロック要素を支持する、請求項1に記載のアクチュエータ。

請求項3

前記被駆動部材は、該被駆動部材の円周方向に間隔を置いて離間した複数のストッパを有し、前記駆動部材には、少なくとも1つの外側駆動ブロックと、該外側駆動ブロックの半径方向内側に配置された1つの内側駆動ブロックとが形成され、各ストッパは、半径方向の1つの突出ブロックに対応して該突出ブロックから離間し、前記ストッパの前記突出ブロックに面する内壁面は、前記被駆動部材の内壁面であり、前記外側駆動ブロックは、2つの隣接するストッパ間の位置に突出し、前記内側駆動ブロックは、2つの隣接する突出ブロック間の位置に突出し、前記外側駆動ブロックは、前記ストッパと共に前記動力伝達部品を形成する、請求項2に記載のアクチュエータ。

請求項4

前記ストッパの前記内壁面は、2つの交差面を含み、前記内壁面の軸方向の突起は、V字形を有する、請求項3に記載のアクチュエータ。

請求項5

複数の外側駆動ブロックが設けられ、各外側駆動ブロックは、半径方向内向きに延びてそれぞれの前記内側駆動ブロックを形成し、円周方向において、前記外側駆動ブロックと前記ストッパは交互に配置され、前記内側駆動ブロックと前記突出ブロックは交互に配置され、隣接する突出ブロック間の距離は、前記内側駆動ブロックの幅よりも大きく、隣接するストッパ間の距離は、前記外側駆動ブロックの幅よりも大きい、請求項3又は4に記載のアクチュエータ。

請求項6

前記内側駆動ブロックの円周方向の幅は、前記外側駆動ブロックの円周方向の幅よりも大きく、前記内側駆動ブロックの2つの側部は、前記外側駆動ブロックを越えて突出する、請求項3、4又は5に記載のアクチュエータ。

請求項7

前記スリーブは、固定部分と、該固定部分から延びるスリーブ本体とを含み、前記固定部分は、前記ハウジングに固定される、請求項1から6のいずれか1項に記載のアクチュエータ。

請求項8

前記動力伝達ユニットは、駆動可能に接続された入力ギア及び出力ギアを含み、前記自動ロックユニットは、前記モータの前記シャフトと前記動力伝達ユニットの前記入ギアとの間に接続される、請求項1から7のいずれか1項に記載のアクチュエータ。

請求項9

前記自動ロックユニットの前記被駆動部材は、前記動力伝達ユニットの前記入力ギアと一体的に形成される、請求項8に記載のアクチュエータ。

請求項10

前記スリーブは、固定部分と、該固定部分から延びるスリーブ本体とを含み、前記スリーブの前記固定部分と前記ハウジングは、インサート成形によって一体構造として一体的に形成される、請求項8に記載のアクチュエータ。

請求項11

前記スリーブの前記固定部分の外周は、非円形である、請求項10に記載のアクチュエータ。

請求項12

前記動力伝達装置は、遊星ギアユニットをさらに含み、前記自動ロックユニットは、前記動力伝達ユニットと前記遊星ギアユニットとの間に接続される、請求項1から7のいずれか1項に記載のアクチュエータ。

請求項13

前記動力伝達ユニットは、出力ギアを含み、前記自動ロックユニットの前記駆動部材は、前記出力ギアに固定接続され、又は該出力ギアと一体的に形成される、請求項12に記載のアクチュエータ。

請求項14

前記遊星ギアユニットは、太陽ギアを含み、前記自動ロックユニットの前記被駆動部材は、前記太陽ギアに固定接続され、又は該太陽ギアと一体的に形成される、請求項12又は13に記載のアクチュエータ。

請求項15

前記動力伝達装置は、前記ハウジングに固定された固定シャフトをさらに含み、前記スリーブは、前記固定シャフトに固定してスリーブ接続された固定部分と、該固定部分の周辺部から軸方向外向きに延びるスリーブ本体とを含み、該スリーブ本体と前記固定シャフトは、互いに半径方向に離間して、前記スリーブ本体と前記固定シャフトとの間に環状空間を形成する、請求項12から14のいずれか1項に記載のアクチュエータ。

請求項16

前記駆動部材は、前記スリーブの前記スリーブ本体に重なるように配置された本体と、該本体の中心から軸方向に延びるシャフトシートと、前記本体から軸方向に延びる駆動ブロックとを含み、前記シャフトシートは、前記固定シャフトに回転自在にスリーブ接続されて前記環状空間に収容される、請求項15に記載のアクチュエータ。

請求項17

前記被駆動部材は、前記スリーブの前記固定部分に重なる接続部分と、該接続部分の外周から軸方向に延びるストッパとを含む、請求項16に記載のアクチュエータ。

請求項18

前記ホルダは、前記スリーブ本体を取り囲み、前記接続部分と前記本体との間に配置される、請求項17に記載のアクチュエータ。

請求項19

請求項1から18のいずれか1項に記載の少なくとも1つのアクチュエータを組み込む、ことを特徴とする電動パーキングブレーキシステム。

技術分野

0001

本発明は、車両用電動パーキングブレーキシステムアクチュエータに関し、特に自動ロック機構を有するアクチュエータに関する。

背景技術

0002

車両用パーキングブレーキステムは、駐車車両の移動を防ぐように設計されている。従来のパーキングブレーキシステムは、手動で操作される。ドライバーは、物理的にレバーを引いてパーキングブレーキを作動させる必要がある。電動パーキングブレーキ(EPB)システムは、従来のパーキングブレーキシステムに取って代わるものである。EPBシステムは、車両のブレーキを動作させるための、各々が電気モータを有する複数のアクチュエータを含む。アクチュエータは、送りねじ又はボールねじを含むことができる。ユーザは、ボタンを押してモータを動作させ、アクチュエータの送りねじ又はボールねじを回転させることによってブレーキを作動させる。

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、送りねじを用いたアクチュエータは低効率である。ボールねじの使用によってアクチュエータの効率を高めることはできるが、アクチュエータを自動ロックすることができない。車両がの上に位置している場合、ブレーキを作動させた後にアクチュエータが「緩む」と、車両が動き出すことがある。或いは、パーキングブレーキが作動している間中ずっとモータを作動したままに保つ必要があり、この状況は、明らかな安全性の問題によって望ましくない。

0004

このため、電動パーキングブレーキシステムでの使用に適した自動ロック機構を有するアクチュエータ、及び自動ロック機構を組み込んだ電動パーキングブレーキシステムが望まれている。

課題を解決するための手段

0005

従って、本発明は、その1つの態様において、電動パーキングブレーキシステムのアクチュエータであって、モータと、出力部材と、モータと出力部材との間に接続された動力伝達装置とを備え、動力伝達装置は、ハウジングと、ハウジングに収容された自動ロックユニット及び動力伝達ユニットとを含み、自動ロックユニットは、ハウジングに対して固定されたスリーブと、スリーブと同軸上に配置された、スリーブに対して回転可能な駆動部材被駆動部材及びホルダとを含み、駆動部材及び被駆動部材は、互いに係合するように構成された動力伝達部品を有し、ホルダは、スリーブに回転自在にスリーブ接続されて被駆動部材内に位置し、ホルダは、複数のロック要素を有し、ロック要素の各々は、ホルダを越えて半径方向に延びるとともに、被駆動部材の半径方向内壁面とスリーブの半径方向外面との間に位置し、被駆動部材の内壁面とスリーブの外面との間の距離は、被駆動部材の内壁面の中心から被駆動部材の内壁面の2つの側部にかけて徐々に減少するように構成され、円周方向において、最大距離は、ロック要素の直径よりも大きく、最小距離は、ロック要素の直径よりも小さく、駆動部材が被駆動部材を回転させた場合、駆動部材によってホルダが回転して、ロック要素をほぼ最大距離に対応する位置に維持し、被駆動部材が駆動部材を伴わずに回転した場合、被駆動部材の内壁面がホルダに対して回転し、ロック要素が最小距離に対応する位置に向かって移動して、スリーブに対する被駆動部材のさらなる回転を阻止することができるアクチュエータを提供する。

0006

ホルダは、半径方向外向きに突出して複数の突出ブロックを形成し、突出ブロックは、ホルダの円周方向に間隔を置いて配置され、各突出ブロックは、ロック要素のうちのそれぞれのロック要素を支持することが好ましい。

0007

被駆動部材は、被駆動部材の円周方向に間隔を置いて離間した複数のストッパを有し、駆動部材には、少なくとも1つの外側駆動ブロックと、外側駆動ブロックの半径方向内側に配置された1つの内側駆動ブロックとが形成され、各ストッパは、半径方向の1つの突出ブロックに対応して突出ブロックから離間し、ストッパの突出ブロックに面する内壁面は、被駆動部材の内壁面であり、外側駆動ブロックは、2つの隣接するストッパ間の位置に突出し、内側駆動ブロックは、2つの隣接する突出ブロック間の位置に突出し、外側駆動ブロックは、ストッパと共に動力伝達部品を形成することが好ましい。

0008

ストッパの内壁面は、2つの交差面を含み、内壁面の軸方向の突起は、V字形を有することが好ましい。

0009

複数の外側駆動ブロックが設けられ、各外側駆動ブロックは、半径方向内向きに延びてそれぞれの内側駆動ブロックを形成し、円周方向において、外側駆動ブロックとストッパは交互に配置され、内側駆動ブロックと突出ブロックは交互に配置され、隣接する突出ブロック間の距離は、内側駆動ブロックの幅よりも大きく、隣接するストッパ間の距離は、外側駆動ブロックの幅よりも大きいことが好ましい。

0010

内側駆動ブロックの円周方向の幅は、外側駆動ブロックの円周方向の幅よりも大きく、内側駆動ブロックの2つの側部は、外側駆動ブロックを越えて突出することが好ましい。

0011

スリーブは、固定部分と、固定部分から延びるスリーブ本体とを含み、固定部分は、ハウジングに固定されることが好ましい。

0012

動力伝達ユニットは、駆動可能に接続された入力ギア及び出力ギアを含み、自動ロックユニットは、モータのシャフトと動力伝達ユニットの入力ギアとの間に接続されることが好ましい。

0013

自動ロックユニットの被駆動部材は、動力伝達ユニットの入力ギアと一体的に形成されることが好ましい。

0014

スリーブは、固定部分と、固定部分から延びるスリーブ本体とを含み、スリーブの固定部分とハウジングは、インサート成形によって一体構造として一体的に形成されることが好ましい。

0015

スリーブの固定部分の外周は、非円形であることが好ましい。

0016

或いは、動力伝達装置は、遊星ギアユニットをさらに含み、自動ロックユニットは、動力伝達ユニットと遊星ギアユニットとの間に接続される。

0017

動力伝達ユニットは、出力ギアを含み、自動ロックユニットの駆動部材は、出力ギアに固定接続され、又は出力ギアと一体的に形成されることが好ましい。

0018

遊星ギアユニットは、太陽ギアを含み、自動ロックユニットの被駆動部材は、太陽ギアに固定接続され、又は太陽ギアと一体的に形成されることが好ましい。

0019

動力伝達装置は、ハウジングに固定された固定シャフトをさらに含み、スリーブは、固定シャフトに固定してスリーブ接続された固定部分と、固定部分の周辺部から軸方向外向きに延びるスリーブ本体とを含み、スリーブ本体と固定シャフトは、互いに半径方向に離間して、スリーブ本体と固定シャフトとの間に環状空間を形成することが好ましい。

0020

駆動部材は、スリーブのスリーブ本体に重なるように配置された本体と、本体の中心から軸方向に延びるシャフトシートと、本体から軸方向に延びる駆動ブロックとを含み、シャフトシートは、固定シャフトに回転自在にスリーブ接続されて環状空間に収容されることが好ましい。

0021

被駆動部材は、スリーブの固定部分に重なる接続部分と、接続部分の外周から軸方向に延びるストッパとを含むことが好ましい。

0022

ホルダは、スリーブ本体を取り囲み、接続部分と本体との間に配置されることが好ましい。

0023

第2の態様によれば、本発明は、第1の発明による少なくとも1つのアクチュエータを組み込んだ電動パーキングブレーキシステムを提供する。

0024

以下、添付図面の図を参照しながら、本発明の好ましい実施形態をほんの一例として説明する。図では、複数の図に出現する同一の構造、要素又は部品には、一般にこれらが出現する全ての図において同じ参照番号を付している。一般に、図に示す構成要素及び特徴部の寸法は、表現の利便性及び明瞭性のために選択したものであり、必ずしも縮尺通りではない。以下、各図を列挙する。

図面の簡単な説明

0025

本出願の好ましい実施形態による、電動パーキングブレーキシステムのアクチュエータを示す図である。
図1のアクチュエータの断面図である。
図1のアクチュエータの自動ロックユニットを示す組立図である。
図3の自動ロックユニットの断面図である。
図3の自動ロックユニットの分解図である。
ブレーキを作動させている時の自動ロックユニットの状態を示す概略図である。
ブレーキを作動させ終わった時の自動ロックユニットの状態を示す概略図である。
ブレーキを解除している時の自動ロックユニットの状態を示す概略図である。
本出願の別の実施形態による、電動パーキングブレーキシステムのアクチュエータの斜視図である。
図9のアクチュエータの断面図である。
図9のアクチュエータの自動ロックユニットの組立図である。
図11の自動ロックユニットの分解図である。
図11の自動ロックユニットの断面図である。
ブレーキを作動させている時の図9の自動ロックユニットの状態を示す概略図である。
ブレーキを作動させ終わった時の自動ロックユニットの状態を示す概略図である。
ブレーキを解除している時の自動ロックユニットの状態を示す概略図である。

実施例

0026

図1及び図2に、本出願の好ましい例示的な実施形態による、電動パーキングブレーキ(EPB)システムのアクチュエータを示す。このアクチュエータは、ケーシング10を含む。ケーシング10には、モータ20及び動力伝達装置30が収容される。動力伝達装置30は、モータを出力部材80に接続し、出力部材80を介してブレーキを駆動することにより、車両のブレーキの作動又は解除を行う。

0027

モータ20はシャフト22を有し、シャフト22の一端(図では上端)は突出して動力伝達装置30に接続される。動力伝達装置30は、自動ロックユニット50、動力伝達ユニット60及び遊星ギアユニット70を含み、これらは全てハウジング40に収容される。この実施形態では、自動ロックユニット50がシャフト22の上端に接続されて、シャフト22と同軸上に配置される。ハウジング40は、シャフト22が進入できる開口部を有する。動力伝達ユニット60と自動ロックユニット50は、横並びに配置される。動力伝達ユニット60は、自動ロックユニットを遊星ギアユニット70に接続する。モータ20が動作すると、シャフト22の回転が、自動ロックユニット50、動力伝達ユニット60及び遊星ギアユニット70を介して順に伝わって出力部材80を駆動し、これによってブレーキの作動又は解除を行う。動作時の振動減衰させるために、ケーシング10とモータ20の間には、環状のワッシャ又はガスケット12が設けられる。ケーシング10と動力伝達装置30の間に環状ガスケットを設けることもできる。ガスケット12は、モータ20及び動力伝達装置30の振動を吸収又は減衰できるゴム又は別の材料で作製することができる。

0028

図3図4及び図5を参照して分かるように、図3図5に示す自動ロックユニット50は、図2の自動ロックユニット50の逆方向から見たものである。自動ロックユニット50は、スリーブ52、ロックホルダ54、駆動部材56及び被駆動部材58を含み、これらの4つの部品は同軸上に配置される。スリーブ52、駆動部材56及び被駆動部材58は、シャフト22上に順にスリーブ接続(sleeved on)され、ロックホルダ54は、スリーブ52上にスリーブ接続されてスリーブ52を取り囲み、駆動部材56及び被駆動部材58によって形成される空隙内に収容される。

0029

スリーブ52は固定され、回転することができない。スリーブは、ハウジング40に固定接続されるように構成された固定部分521と、固定部分521から延びるスリーブ本体523とを有する。固定部分521は、中心に形成されてシャフト22が通過できるシャフト穴522を有する。固定部分521は、インサート成形によってハウジング40に埋め込まれることが好ましい。固定部分521とハウジング40の接続強度を高めるために、固定部分521の外縁の輪郭は、非円形、不規則形又は波形にされる。この実施形態では、固定部分521が、ほぼ星形構造である。他の実施形態では、固定部分521を多角形などの非円形、又はその他の不規則形状にすることができる。スリーブ本体523は、固定部分521のシャフト穴522の縁部から軸方向に外向きに延びる。スリーブ本体523は、シャフト22を取り囲み、シャフト22がスリーブ52内で自由に回転できるようにシャフト22の直径よりもわずかに大きな内径を有する。

0030

ロックホルダ54は、スリーブ本体523上に回転自在にスリーブ接続される。ロックホルダ54は、互いに平行に配置されて互いに軸方向に離間した2つの支持シート541を含む。図5に示すように、支持シートは環状リングとすることができる。2つの支持シート541は、複数の突出ブロック542によって接続される。突出ブロックは、それぞれのロック要素543を収納する、半径方向に延びる貫通孔を有する。ロック要素は、円筒ローラであることが好ましい。各支持シート541は、スリーブ本体523の外径よりもわずかに大きな内径を有し、支持シート541とスリーブ本体523の外壁面524との間には、半径方向にわずかな空間が形成される。各突出ブロック542の軸方向端部は、支持シート541の半径方向外周にそれぞれ接続される。突出ブロック542は、支持シート541の円周方向に均一な間隔で配置され、突出ブロック542の外壁面は、支持シート541と同軸の円筒面上に位置する。この円筒面は、支持シート541の外径よりも大きな直径を有する。

0031

ロック要素543は、突出ブロック542の半径方向の幅よりも大きな直径を有し、ロック要素543の半径方向内側及び外側は、支持シート541の内面及び突出ブロック542の外面を越えてそれぞれ突出する。この実施形態では、各ロック要素543が円筒形であり、ロック要素543の軸方向は、ロックホルダ54の軸方向と平行である。ロック要素543は、ホルダ54の軸の円周方向周りに均一に分布する。

0032

駆動部材56は、シャフト22に固定してスリーブ接続され、シャフト22と同期して回転する。駆動部材56は、平らな本体561と、本体561の中心に形成されたシャフトシート563と、本体561の外周から本体561の軸方向に延びる内側駆動ブロック565及び外側駆動ブロック567とを含む。内側駆動ブロック565は、ホルダ54と相互作用するように構成され、外側駆動ブロック567は、被駆動部材58と相互作用するように構成される。この実施形態では、内側駆動ブロック565と外側駆動ブロック567が一体的に形成される。

0033

シャフトシート563は、本体561の中心からスリーブ52に向かって軸方向に延びる。シャフトシート563は、シャフト22の直径と実質的に等しい又はわずかに小さな内径を有する。シャフト22は、シャフトシート563を貫通してシャフトシート563に固定接続される。この接続は、締まり嵌めであることが好ましいが、他の接続方法を使用することもできる。シャフトシート563は、スリーブ52のスリーブ本体523の外径とほぼ同等の外径を有する。ホルダ54の支持シート541の1つは、スリーブ52のスリーブ本体523とシャフトシート563とを取り囲み、軸方向では、支持シート541が、スリーブ52の固定部分521と駆動部材56の本体561との間に位置する。ホルダ54の軸方向高さは、スリーブ本体523の軸方向高さとシャフトシート563の軸方向高さとの和よりも小さく、従って、ホルダ54は、駆動部材56がシャフト22と共に回転する際のホルダ54とスリーブ本体523の端面との間の摩擦を低減するように、スリーブ本体523から軸方向にわずかな距離だけ離間することが好ましい。

0034

外側駆動ブロック567及び内側駆動ブロック565の各々は、円弧状ブロックである。内側駆動ブロック565は、駆動部材56の本体561の外周から固定部分521に向かって軸方向に延び、駆動部材56が回転する際の内側駆動ブロック565と固定部分521との間の摩擦を避けるように、スリーブ52の固定部分521から軸方向に一定距離だけ離間する。この実施形態では、複数の内側駆動ブロック565が設けられており、その数は突出ブロック542の数と同じであり、内側駆動ブロック565は、駆動部材56の円周方向に均一間隔で分布する。内側駆動ブロック565の内面は、駆動部材56と同軸の円筒面内に位置し、この円筒面は、支持シート541の外径以上であって突出ブロック542の外壁面が位置する円筒面の直径以下の直径を有する。円筒面の直径は、支持シート541の外径よりもわずかに大きいことが好ましい。内側駆動ブロック565の外面が位置する円筒面の外径は、本体561の外径と同じであり、ホルダ54の突出ブロック542の外壁面が位置する円筒面の直径よりもわずかに大きい。

0035

各外側駆動ブロック567は、それぞれの内側駆動ブロック565の外面から半径方向外向きに延びる。外側駆動ブロック567の外面は、各々が円弧状の面であって駆動部材56と同軸の円筒面内に位置し、この円筒面は、被駆動部材58の外径と同等の直径を有する。円周方向では、外側駆動ブロック567は、内側駆動ブロック565の幅よりも小さな幅を有し、内側駆動ブロック565は、外側駆動ブロック567を越えて突出する2つの側部を有する。組み立て時には、内側駆動ブロック565がホルダ54を取り囲み、各内側駆動ブロック565は、2つの隣接する突出ブロック542間に位置し、内側駆動ブロック565と突出ブロック542は、円周方向に交互に分布する。内側駆動ブロック565の円周方向の幅は、隣接する突出ブロック542間の円周方向の距離よりも小さく、従って内側駆動ブロック565は、隣接する突出ブロック542間で回転することができる。回転時には、内側駆動ブロック565がそれぞれの突出ブロック542に当接して突出ブロック542を押し、ホルダ54を内側駆動ブロック565と同期して回転させる。

0036

被駆動部材58は、シャフト22に回転自在に接続され、駆動部材56によって駆動部材56と同期して回転するように駆動される。被駆動部材58は、シャフト22上に回転自在にスリーブ接続された接続部分581と、接続部分581から延びるストッパ583とを含む。この実施形態では、接続部分581が平坦円環形であって駆動部材56の本体561に重なり合い、接続部分581、駆動部材56の本体561、シャフトシート563、スリーブ52のスリーブ本体523及び固定部分521は、この順番に配置される。接続部分581の内径は、シャフト22と接続部分581が互いに対して回転できるようにシャフト22の直径よりもわずかに大きく、接続部分581の外径は、外側駆動ブロック567の外面が位置する円筒面の直径と同等である。

0037

ストッパ583は、接続部分581の外周からスリーブ52の固定部分521に向かって軸方向に延びる。ストッパ583の数は、ホルダ54の突出ブロック542の数と同じであり、ストッパ583は、円周方向に均一間隔で配置される。各ストッパ583は、駆動ブロック56の2つの隣接する外側駆動ブロック567間に位置し、従ってストッパ583と外側駆動ブロック567は、円周方向に交互に配置される。外側駆動ブロック567の円周方向の幅は、隣接するストッパ583間の円周方向の距離よりも小さく、従って外側駆動ブロック567は、2つの隣接するストッパ583間で回転することができる。駆動輪56が回転すると、外側駆動ブロック567は、それぞれのストッパ583に当接し、被駆動部材58を押して駆動部材56と共に回転させる。

0038

半径方向では、各ストッパ583が、それぞれの突出ブロック542と、それぞれの突出ブロック542のロック要素543とに対応する。ストッパ583は、突出ブロック542に面する内壁面585を有する。この実施形態では、ストッパ583の内壁面585が、互いに交差して軸方向に見た時にV字形を形成する2つの平面を含む。ストッパ583の内壁面585とスリーブ52のスリーブ本体523の外壁面524との間の半径方向距離は、内壁面585の中心、すなわち2つの平面の交線から円周方向の2つの側部まで線形的に減少する。最大距離は、内壁面585の中心と外壁面524との間の距離であり、ロック要素543の直径よりもわずかに大きい。最小距離は、内壁面585の各2つ側面と外壁面524との間の距離であり、ロック要素543の直径よりも小さい。ストッパ583の内壁面585は、この実施形態のV字形構造に限定されるものではないと理解されたい。例えば、内壁面585は、内部が凹んだ滑らかな曲面とすることもできる。ストッパ583と突出ブロック542との間の干渉を避けるために、ストッパ583の最小内径は、突出ブロック542の外壁面が位置する円筒面の直径よりもわずかに大きい。

0039

ロック要素543が、内壁面585の中心に対応する位置に存在する場合、被駆動部材58は、スリーブ52に対して回転することができる。被駆動部材58が駆動部材56に対して回転すると、ロックホルダ54は静止した状態を保ち、ロック要素543がストッパとスリーブの間に挟まれ又は捕捉され、これによって被駆動部材58のさらなる回転を防ぐ。

0040

図2に示すように、動力伝達ユニット60は、直接、或いは1又は2以上の中間ギア63を介して係合し合う入力ギア62及び出力ギア64を含む多段ギア伝達装置である。入力ギア62は、自動ロックユニット30の被駆動部材58に接続され、出力ギア64は、遊星ギアユニット70に接続される。この実施形態では、入力ギア62と被駆動部材58とが一体的に形成されてシャフト22にスリーブ接続される。入力ギア62及びストッパ583は、被駆動部材58の接続部分581の軸方向両側にそれぞれ位置する。出力ギア64と遊星ギアユニット70は、駆動可能に接続される。

0041

遊星ギアユニット70は、ギアケース72と、ギアケース72に収容された単段又は多段遊星ギアセット74とを含む。単段又は多段遊星ギアセット74は、枢動シャフト65に直列に接続される。遊星ギアセット74の各段は、遊星キャリア741、太陽ギア743及び複数の遊星ギア745を含む。太陽ギア743は、枢動シャフト65にスリーブ接続され、複数の遊星ギア745は、それぞれの車軸を介して遊星キャリア741に回転自在に接続される。ギアケース72内には、各段の遊星ギア745に対応する内部ギアリング721が形成される。遊星ギア745は、太陽ギア743をそれぞれのリングギア721に接続する。1段目の太陽ギア743は、出力ギア64と固定接続又は一体的に形成される。2段目の太陽ギア743は、1段目の遊星キャリア741と固定接続又は一体的に形成され、出力部材80は、2段目(最終段)の遊星キャリア741と固定接続又は一体的に形成される。この実施形態では、出力部材80はギアの歯である。

0042

アクチュエータが、ブレーキを作動させるように動作する際には、モータ20がシャフト22を回転させる。図6の矢印によって示す時計回りの回転方向を例に取れば、シャフト22が時計回りに回転すると、自動ロックユニット50の駆動部材56も時計回り方向に回転する。駆動部材56が回転すると、その内側駆動ブロック565がホルダ54の突出ブロック542に当接し、外側駆動ブロック567が被駆動部材58のストッパ583に当接して、被駆動部材58及びホルダ54を駆動部材56と共に回転させる。ロックホルダ54は、被駆動部材58のそれぞれのストッパ583の内壁面585の中心に対応する位置、すなわちストッパ583の内壁面585がスリーブ52のスリーブ本体523の外壁面524から最大距離だけ離間する位置に各ロック要素543を保持し、これによってロック要素543がストッパ583の内壁面585の両側面に対応する位置に円周方向に移動するのを防ぎ、被駆動部材58が駆動部材56によって滑らかに駆動することを保証する。

0043

被駆動部材58は、動力伝達ユニット60の入力ギア62を回転させ、出力ギア64を回転させて太陽ギア743を駆動させる。さらに、太陽ギア743は、遊星ギアセット74を介して出力部材80を駆動する。

0044

出力ギア64に固定された太陽ギア743は、1段目の遊星ギア745を回転させる。遊星ギア745は、回転できないギアケース72にも係合しているので、遊星ギア745自体の軸を中心に自転しながら太陽ギア743の周囲を公転し、従って1段目の遊星キャリア741をそれ自体の軸を中心に自転させ、これによって遊星キャリアに固定された2段目の太陽ギア743がさらに回転する。第2の太陽ギア743は、第2の遊星ギアを回転させ、これによって第2の遊星キャリア及び出力部材80がさらに回転する。遊星キャリア741の回転速度は、太陽ギア743に対する遊星ギア745の公転速度に等しい。このように、モータ20の出力は、ギア伝達構造及び遊星ギアユニット70の多段伝達装置を介して、第2の遊星キャリア741に固定接続された出力部材80の低速かつ高トルクの回転に変換されてブレーキを作動させる。

0045

図7に示すように、アクチュエータがブレーキを作動させた後に、出力部材80がアクチュエータを逆駆動しようとして逆に回転した場合、この逆回転が、遊星ギアユニット70及び動力伝達ユニット60を介して被駆動部材58に伝わる。被駆動部材58が反時計回りに回転し始めると、被駆動部材58のストッパ583が、駆動部材56の外側駆動ブロック567に当接する。被駆動部材58は、駆動部材56を押して反時計回り方向に回転させる。このようにして、駆動部材56の各内側駆動ブロック565は、ホルダ54のそれぞれの突出ブロック542から離れる。この過程において、ホルダ54は静止状態を保ち、被駆動部材58は、駆動部材56をホルダ54に対して回転させ、この時点でストッパ583の内壁面585の片側がそれぞれのロック要素543に干渉し、ロック要素543がストッパ583とスリーブ52との間に挟まれて被駆動部材のさらなる回転を阻止する。従って、出力部材80が回転し続けてブレーキを解除することも防がれる。このようにして、本発明による電動パーキングブレーキ装置のアクチュエータの自動ロックユニット50は、遊星ギアユニット70及び駆動機構を介した出力部材80から被駆動部材58及び駆動部材56への逆伝達を避け、アクチュエータの自動ロックを実現して偶発的なブレーキの解除を回避することができる。

0046

図8に示すように、ブレーキを解除すべき場合、モータ20は、回転シャフト22及び自動ロックユニット50の駆動部材56を反時計回り方向に回転させる。それまで互いに接触していた内側駆動ブロック565とそれぞれの突出ブロック542とが互いに離れ、外側駆動ブロック567がそれぞれのストッパ583から離れる。この過程において、被駆動部材58及びホルダ54は、駆動部材56が一定角度だけ回転し、内側駆動ブロック565がもう一方の隣接する突出ブロック542に当接し、ロック要素543が被駆動部材58の内壁面585の中心位置に移動するまで静止状態を保ち、この時点で、ホルダ54は、駆動部材56と共に被駆動部材58に対して回転する。この時、駆動部材56の外側駆動ブロック567は、もう一方の隣接するストッパ583に当接して、再び被駆動部材58を駆動部材56と共に回転させる。この時、駆動部材56、被駆動部材58及びホルダ54は再び共に回転し、ロック要素543は、ストッパ583の内壁面585の中心に対応する位置を常に保って、被駆動部材58が駆動部材56によって円滑に駆動することを保証するとともに、動力伝達ユニット60及び遊星ギアユニット70を介して出力部材80をさらに逆方向に回転させ、これによってブレーキを解除する。

0047

上記の説明に基づけば、駆動部材56が駆動部材として被駆動部材58を回転させ、さらに動力伝達ユニット60及び遊星ギアユニット70を介して出力部材80を回転させてブレーキを動作させることができる。これとは逆に、被駆動部材58が駆動部材として作用する場合、被駆動部材58の回転がロック要素543との干渉を引き起こし、被駆動部材58が回転し続けることが防がれる。すなわち、駆動部材56は被駆動部材58を駆動することができるが、被駆動部材は駆動部材を駆動することができず、これによって偶発的なブレーキの解除を効果的に回避する。アクチュエータとブレーキの間の伝達には、低摩擦、高効率の動力伝達装置を採用することができ、伝達装置が自動ロックを達成できるかどうかによって制限されない。また、ブレーキの作動及びその後の解除の際には、駆動部材56、被駆動部材58及びホルダ54がシャフト22と同期してスリーブ52に対して回転する時に、駆動部材56、被駆動部材58及びホルダ54の間の相対的回転は存在しない。駆動部材56が被駆動部材58に対して回転する際には、被駆動部材58とホルダ54は接触しない。駆動部材56とスリーブ52の間には、低摩擦の接触しか存在しない。従って、自動ロックユニット内の摩擦は非常に小さく、これによってパーキングブレーキシステム全体の伝達効率が向上する。

0048

図9及び図10に、本発明の他の実施形態による、電動パーキングブレーキ装置のアクチュエータを示す。この実施形態では、アクチュエータの動力伝達装置30aが、動力伝達ユニット60と、自動ロックユニット50aと、遊星ギアユニット70とを含み、これらはハウジング40に収容される。動力伝達ユニット60及び遊星ギアユニット70は、上記第1の実施形態のものと実質的に同じであるが、接続方法が異なる。この実施形態では、第1の実施形態と異なり、自動ロックユニット50aが動力伝達ユニット60と遊星ギアユニット70の間に接続される。動力伝達ユニット60の入力ギア62は、シャフト22に固定接続されてシャフト22と共に回転し、出力ギア64は、自動ロックユニット50aの駆動部材56aに接続され、遊星ギアユニット70の太陽ギア743は、自動ロックユニット50aの被駆動部材58に接続される。

0049

図11図12及び図13を参照すると、この実施形態では、自動ロックユニット50aのスリーブ52aの固定部分53aが、固定シャフト65aに固定してスリーブ接続される。固定シャフト65aは、固定部分53aからわずかに突出する(図10に示す方向で見た)下端を有する中空シャフトロッドであり、スリーブ本体54aは、固定部分53aの外周から固定シャフト65aの上端に向かって軸方向に延びる。スリーブ本体54aは、固定部分53aの直径に等しい外径、及び固定部分53aの内径よりも大きな、すなわち固定シャフト65aの直径よりも大きな内径を有し、従って組み立て時には、固定シャフト65aとスリーブ本体54aの間に環状空間が形成される。

0050

この実施形態では、駆動部材56aと動力伝達ユニット60の出力ギア64とが一体的に形成され、出力ギア64が駆動部材56aを取り囲む。他の実施形態では、出力ギア64と駆動部材56aを別個に形成した後に固定接続することができ、駆動部材56aと出力ギア64とが互いに対して回転できないのであれば、出力ギア64を駆動部材56aの外周に直接スリーブ接続することも、又は駆動部材56aと軸方向に直列に接続することもできる。スリーブ本体54aには、駆動部材56aの本体57aが重なり、固定シャフト65aには、シャフトシート58aが回転自在にスリーブ接続されて、固定シャフト65aとスリーブ本体54aとの間の環状空間に収容される。シャフトシート58aの高さは、環状空間の高さと同等であり、シャフトシート58aの末端部は、スリーブ52aの固定部分53aに当接して軸方向に位置付けられる。シャフトシート58aの外径は、シャフトシート58aとスリーブ本体54aとの間の摩擦を避けるために、スリーブ本体54aの外径よりもわずかに小さくすることができる。駆動部材56aの内側駆動ブロック59a及び外側駆動ブロック60aは、スリーブ52aの固定部分53aに向かって軸方向に延びるとともに固定部分53aから半径方向に離間し、各外側駆動ブロック60aの外面は、出力ギア64に接続され、各内側駆動ブロック59aの内面は、シャフトシート58aから半径方向に一定距離だけ離間する。

0051

ロックホルダ54は、スリーブ52aのスリーブ本体54aに回転自在にスリーブ接続されて、スリーブ本体54aと内側駆動ブロック59aの間に位置する。スリーブ52aの固定部分53aには、被駆動部材58の接続部分581が重なり、接続部分581の周辺部からは、駆動部材56aの本体57aに向かってストッパ583が軸方向に延びて、隣接する外側駆動ブロック60a間の位置に突出する。ホルダ54の軸方向端部は、被駆動部材58の接続部分581及び駆動部材56aの本体57aにそれぞれ面する。この実施形態では、固定シャフト65aの下端が、被駆動部材58の接続部分581に当接し、遊星ギアユニット70が、中心シャフト90を介して直列に接続され、中心シャフト90は、接続部分581を通過して固定シャフト65aに固定接続される。

0052

この第2の実施形態のアクチュエータがブレーキを作動させるように動作する際には、モータ20のシャフト22の回転が、動力伝達ユニット60を介して駆動部材56aに伝わる。同様に、図14に示す時計回りの回転方向を例に取ると、駆動部材56aが回転し、駆動部材56aの内側駆動ブロック59aがホルダ54のそれぞれの突出ブロック542に当接し、駆動部材56aの外側駆動ブロック60aが被駆動部材58のそれぞれのストッパ583に当接し、これによって被駆動部材58及びホルダ54が駆動部材56aと共に回転する。この過程において、ロック要素543は、ストッパ583の内壁面585の中心に対応する位置に保持されて、被駆動部材58が駆動部材56aによって滑らかに駆動することを保証するとともに、遊星ギアユニット70をさらに回転させて出力部材80を駆動する。従って、モータ20のシャフト22の回転は、出力部材80の低速かつ高トルクの回転に変換されてブレーキを動作させる。

0053

図15に示すように、一旦ブレーキを作動させた後に、ブレーキが、出力部材80及び遊星ギアユニット70を介して被駆動部材58を逆駆動しようとした場合、被駆動部材は駆動部材56に当接して移動させるが、ロックホルダ54は移動せず、ロック要素543がスリーブ本体54aとストッパ583との間に捕捉され又は挟まれて被駆動部材58のさらなる回転を防ぎ、これによって出力部材80の回転を阻止してブレーキの解除を防ぐことができる。

0054

図16に示すように、ブレーキを解除すべき場合には、モータ20が駆動部材56aを反時計回り方向に回転させ、それまで互いに接触していた内側駆動ブロック59aとホルダ54の突出ブロック542とが互いに離れ、外側駆動ブロック60aがそれぞれのストッパ583から離れ、この時点で内側駆動ブロック59aがもう一方の隣接する突出ブロック542に当接してホルダ54を回転させ、ストッパ583の内壁面585の中心に対応する位置までロック要素543を押す。この時、外側駆動ブロック60aはストッパ583に当接し、再び被駆動部材58及びホルダ54を駆動部材56aと共に回転させる。駆動部材56a、被駆動部材58及びホルダ54は、共に反時計回り方向に逆回転し、遊星ギアユニット70を介して出力部材80を逆回転させ、これによってブレーキを解除する。

0055

同様に、第2の実施形態のアクチュエータは、トルクを駆動部材56aから被駆動部材58に一方向にしか伝達することができず、被駆動部材58が駆動部材56aを駆動することはできない。従って、アクチュエータとブレーキの間の伝達に、低摩擦かつ高効率の伝達方法を採用することができる。ブレーキを動作させる際には、駆動部材56a、被駆動部材58及びロックホルダ54が共にスリーブ52aに対して回転する。回転中のホルダ54とスリーブ部52aとの間の摩擦は非常に小さく、パーキングブレーキシステム全体の伝達効率が大幅に改善される。

0056

本出願の明細書及び特許請求の範囲では、記述する項目又は特徴の存在を明示する一方でさらなる項目又は特徴の存在を排除しないように、「備える、含む、有する(comprise、include、contain及びhave)」という動詞、並びにその派生形の各々を包括的な意味で使用している。

0057

明確化のために別個の実施形態の文脈で説明した本発明のいくつかの特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供することもできると理解されたい。これとは逆に、簡潔さを期すために単一の実施形態の文脈で説明した本発明の様々な特徴を別個に、又はいずれかの好適な下位の組み合わせで提供することもできる。

0058

上述した実施形態はほんの一例にすぎず、当業者には、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく、他の様々な修正が明らかになるであろう。

0059

10 ケーシング

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