JP2007500317A - アクチュエータ及びブレーキアセンブリ - Google Patents

Abstract

ステータ１６及びロータ１７を有する電動モータ１４を具え、ロータ１７は、否円形形状のベアリング面２０を画定し、半径方向に可撓性の環状スリーブ２４は、それに面するベアリング面を画定する。可撓性スリーブ２４は、ベアリング面２０の形状に相補的な、否円形の形状を採用している。可撓性スリーブ２４は回転を阻止され、且つ、等間隔で離れている少なくとも２つの接触域で、円形の駆動リングと噛合い係合している。駆動リング２６は、ねじとねじ付きスリーブ集合体に回転可能に係合し、そのため、駆動リングの回転がねじとスリーブ集合体を駆動し、ねじとスリーブ集合体の出力部を伸縮させ、アクチュエートする。このアクチュエータは、ロータ１７の回転によって可撓性スリーブ２４が各々の接触域で径方向に撓むことで、接触域及び駆動リング２６の回転を生み出す回転波動状態を生成し、その際、駆動リング２６はロータ１７の回転速度と比較して低い回転速度で回転する。

Description

本発明は、他のアセンブリにも応用できるが、主として、ブレーキアセンブリにおいて使用されるためのアクチュエータに関する。従って、本発明は、この種のアクチュエータを使用するブレーキアセンブリにも関する。本発明をブレーキアセンブリのためのアクチュエータとして説明するのは便宜のためであり、本発明が他の作動機のためにも使用可能であることは正しく認識されるべきである。

本発明のアクチュエータは、市場性のある常用系及び／又はパーキング（駐車）系の電動ブレーキを開発・発展させようとする最近の一般傾向に合わせて、電気によって作動される。しかし、現在までの開発の多くは、アクチュエータ装置、及びその当然の結果としてブレーキアセンブリも、大きく及び／又は長たらしいものになってしまい、元来電気を使わず油圧で作動するブレーキに対応するように作られている車両スペースに収容することが難しい結果となっている。そのような電動式ブレーキの一つに電動モータがブレーキパッド駆動装置と直列に配置されているものがあるが、その直列形状のためにアセンブリは全体として過剰な長さとなってしまう。電動式ブレーキを並列に組立て電動モータが駆動装置の上又は下に来るようにした場合、ブレーキの長さは効果的に縮減できるものの、横方向の大きさが、収容不可能なレベルにまで肥大してしまう。

そこで、本発明の目的は、先行技術に伴う障害を克服するか、又は少なくとも軽減することである。本発明のさらなる目的は、常用ブレーキ操作に効果的で、且つ、既存の油圧で作動されるブレーキアセンブリが占めるスペースと同程度の小型形状の電動ブレーキアセンブリを提供することである。

本発明は、ステータとロータを具えた電動モータを有し、前記ロータは否円形形状のベアリング面を画定し、半径方向に可撓性を有する環状スリーブは対向するベアリング面を画定し、対向する２つのベアリング面の関係は、前記可撓性スリーブが前記ロータの前記ベアリング面の前記形状に相補的な否円形の形状とされ、前記可撓性スリーブは回転を阻止され、且つ、等間隔に配置された少なくとも２つの接触域で円形の駆動リングと噛合い係合し、前記駆動リングはねじとねじ付きスリーブ集合体(screw and threaded sleeve assembly)に回転するように係合し、前記駆動リングの回転によって前記ねじとスリーブ集合体を駆動して前記ねじとスリーブ集合体の出力部の伸縮を生じさせ、前記アクチュエータは、前記ロータの回転によって前記可撓性スリーブが前記接触域で径方向に撓み前記接触域及び前記駆動リングの回転を生じさせる回転波動を生成するように作動可能であり、その際、前記駆動リングは、前記ロータの回転速度と比較して低い回転速度で回転するようになっているアクチュエータを提供する。

上記の構成は、全体の大きさ及び長さについて、小型でまとまった構造を可能にする点で優れている。特に、この構成が回転型であることで、構成要素を、端と端が連結されているのではなく、各々の周りに、すなわち、同芯に、配置することを可能にしている。

ねじとスリーブ集合体は、ボールねじ集合体がよい。そうすれば、アクチュエータが高効率で作動する。しかし、例えば、後方への駆動をねじとスリーブ集合体において阻止すべき場合など、比較的低効率が望まれる状況もある。

ロータ及び可撓性スリーブのベアリング面の各々がボールベアリングレースを画定すること、そして、ボールが各々のレースの間に転がり接触する状態で配置されていることが好ましい。或いは、給油したジャーナル軸受又は軸受筒を使用することもできるし、ボールの替わりに、ニードル又はころ軸受を使用することもできる。

ロータのベアリング面は楕円形状をしているのが好ましい構成である。それにより、楕円形のロータに相補的に可撓性スリーブも楕円形を採用している。この構成では、可撓性スリーブは直径上の正対する２つの接触域で駆動リングと噛合い係合する。その結果、ロータの回転によって生成される回転波動が楕円形となる。代替的には、ロータは非円形・非楕円形でもよい。例えば、３方が突出した形状の場合は、等間隔に配置された３つの接触域において駆動リングと係合することになる。実際は、接触域の数はいくつでも作り出すことができる。例えば、アクチュエータの構造によっては、４つか５つが適当な場合もある。アクチュエータがブレーキ作動のために使用されることになっている場合、恐らく、最高でも３つの接触域のものが必要とされる。しかし、ロータが２ヵ所の接触域を生み出す楕円形の面を画定する先述した配列が最適であろう。

電動モータは適切な如何なる形態でもよいが、ロータはステータ内に軸心を同じくして配置されており、ロータは自身の径方向外側面に、例えば、径方向外側面に取付けられる複数の磁石等の磁気装置を有するバッキングリングを有し、そして上記のように内面は楕円の形状をしているのが一つの好ましい形態である。その内面はボール軌道を有し、バッキングリング及び可撓性スリーブの間に配置されているボールを部分的に捕えることが望ましい。その一方で、類似のボール軌道を、可撓性スリーブのボールベアリングレース面に具えることも好ましい。或いは、可撓性カラーが可撓性スリーブの周りに取付けられて、カラーが可撓性スリーブのそのベアリング面、すなわち、ボールレースを画定することも、一つの好ましい構成である。

可撓性スリーブと駆動リング間の噛合い係合は、それらの部品の対向する面に設けられた歯、すなわち、スプラインによることが望ましい。可撓性スリーブに関しては、歯、すなわち、スプライン形状が、直接、可撓性スリーブ上に形成される方法が適している。しかし、或いは、歯、すなわち、スプラインの配置は、可撓性スリーブに適切な何らかの方法で固定された別個の帯とすることも可能である。

駆動リングの歯、すなわち、スプライン構造は、リングの面に直接形成されることが望ましいが、同様に、歯のある別個の帯を円形のリングに取付けることも可能である。

駆動リングは、ボールねじ集合体の入力を形成する入力部材に回転するように接続されているのが好ましい。従って、駆動リングは、上記した歯車装置の出力部を形成して、出力部としてボールねじ集合体の入力部を駆動するように作動可能である。ボールねじ集合体の入力部はスリーブ部材であることが好ましい。そして、そのスリーブ部材は駆動リングやボールねじ集合体のねじ部と同軸に配置されている。入力スリーブと駆動リングは、駆動リングの回転により入力スリーブが回転するように連結されている。入力スリーブは軸方向移動を抑制される一方で、ボールねじ集合体のねじ部は回転運動を阻止され、その結果、入力スリーブの回転はねじ部の軸方向移動をもたらすことになるのが望ましい。その軸方向移動によってブレーキパッドを移動させてディスクブレーキキャリパのロータと噛合わせるために、ねじ部を、例えば、ブレーキパッドの後端等と係合させることができる。均一に制動荷重を分散するために、ねじ部をロードスプレッダ（荷重分散装置）に係合させることができる。そして、ロードスプレッダは、ディスクブレーキパッドの後部面全体に、より均一に荷重を分配する。

本発明の或る好ましい実施形態においては、アクチュエータはブレーキアセンブリ（例えば、ドラムブレーキアセンブリ又はディスクブレーキアセンブリ）を作動させるように作動可能である。このアクチュエータは、ディスクキャリパハウジング内に取付けることができ、その時、電動モータのステータはハウジング内（ハウジングの後端部が好ましい。）の構造全体中の径方向最外部の構成材である。この構成では、ロータはステータと軸心を同じく、且つ、ステータの径方向内側に取付けられ、そして同様に、可撓性スリーブ、駆動リング、ボールねじ入力スリーブ及びねじ部は、各々の周りに軸心を同じくして取付けられる。その同軸状の形態故に、極めてコンパクトな装置が作られる。

従って、本発明は、さらに以下のようなディスクブレーキキャリパを提供する。すなわち、ロータディスク及びキャリパを車両に取付けるためのアンカーブラケットに跨がるように構成されたハウジングを含み、そのハウジングはディスクの両側面に一対のブレーキパッドを支持し、ブレーキパッドの１つ目が位置変化しディスクの片面と係合すると、前記ハウジングは前記アンカーブラケットに対して移動し前記ブレーキパッドの２つ目をディスクの反対側と係合させ、且つ、前記ハウジングは前記１つ目のブレーキパッドを前記ディスクと係合させるための作動装置を少なくとも部分的に収納し、前記アクチュエータはステータとロータを有する電動モータを具え、前記ロータは否円形のベアリング面を画定し、半径方向に可撓性を有する環状スリーブは対向するベアリング面を画定し、対向する２つのベアリング面は前記可撓性スリーブが前記ロータの前記ベアリング面の前記形状に相補的な否円形の形状に構成されており、前記可撓性スリーブは回転を阻止され、且つ、等間隔に配置された少なくとも２つの接触域で円形の駆動リングと噛合い係合し、前記駆動リングは、ねじとねじ付きスリーブ集合体に回転するように係合し、前記駆動リングの回転によって、前記ねじとスリーブ集合体を駆動して前記一つ目のブレーキパッドの移動のための前記ボールねじ体の出力部の伸縮が生じ、前記アクチュエータは、前記ロータの回転によって前記可撓性スリーブが前記接触域で径方向に撓み前記接触域及び前記駆動リングの回転をもたらす回転波動を生成するように作動可能であり、その際、前記駆動リングは、前記ロータの回転速度と比較して低い回転速度で回転するようになっているディスクブレーキキャリパである。

上記の構成には、本発明に合致するようなさまざまな改造を加えることが可能である。特に、上記において可撓性スリーブは固定されているが、代替的には可撓性スリーブを回転可能にし、駆動リングのほうを固定することも可能である。その構成では、ボールねじ体の入力スリーブは、駆動リングではなく、むしろ、可撓性スリーブによって駆動される。

添付の図面は、前述した本発明についての実施形態を表している。
これらの図面及び関連した記述は具体的な例示であり、前述した本発明についての広範な説明に取って替わり、その普遍性に限定を加えるものではない。

図１及び図２には、ロータ１１とその両側に配置されたブレーキパッド１２を含むブレーキキャリパ１０が示されている。パッド１２はロータ１１と係合した状態が示されているが、当業者なら、そこに示されている状態からパッドを離したり、また示されている状態にパッドを戻したりするキャリパの働きを熟知しているはずである。キャリパ１０は、さらに、ハウジング１３を有するが、これの構造や働きもまた、当業者にとっては自明のことである。

本発明は、ディスクブレーキキャリパ１０のアクチュエータ、及びそのメカニズムやその作用に対応するためのキャリパの構造に属する。アクチュエータは、図に示されているように、典型的に、先行技術キャリパのピストン装置が設置される場所に丁度収まり、ハウジング１３のカバー部１５の内部に配置され、カバー部１５の径方向最外部にあるステータ１６、そしてロータ１７からなる電動モータ１４を含む。図２に示すように、ロータ１７は複数の磁石片１９が等間隔に取付けられたバッキングリング１８を有する。ステータ１６に対して通常の方法で電流が供給されると、ロータ１７を回転させる力が働くことは容易に理解される。カバー部１５は着脱可能にハウジング１３に取付けられているので、キャリパ１０の部品のいくつかは、キャリパ後部から取出したり、そこから組付けたりすることができる点で便利である。カバー部１５は、複数のねじによってハウジング１３に固定されている。

バッキングリング１８は、全体として円形であり、その円形状のどこをとっても同一の横断面を有するが、円形というより寧ろ楕円の内表面が形成されている。もっとも、円形から楕円への偏よりは、さほど大きくはない。先述したように、楕円の形状は選択しうる複数の形状のうちの１つである。必要なのは否円形であるということで、楕円形状はその必要条件を充たす。楕円内表面２０はボールベアリング２１のためのレースを形成し、そのボールベアリングは、内表面２０の周りに間隔を置いて配置されている。内表面２０は、ボールベアリング２１のための環状レースを画定する。そして図１に示すように、内表面２０には、ボールベアリング２１に対応してその位置を定めるための窪んだ軌道が形成されている。ボールベアリング２１は、周知の方法でベアリング・ケージ（図示せず。）に収めることもできる。

ボール２１のためのレースは、内表面２０の反対側にあるスリーブ２４によって完成される。このスリーブ２４は環形状を有するが、ボール２１が楕円内表面２０の周囲を移動するのに伴い撓むことができる。すなわち、ボール２１の楕円表面２０の周りの軌道は、ロータ１７が回転するに伴いスリーブ２４の外向き及び内向きの波状の撓みを惹起する構成になっている。スリーブ２４は、回転するのではなく、むしろ、ロータ１７に対して固定して据付けられている可撓性スリーブ２５の周りに配置されている。カラー２４と可撓性スリーブ２５は、何らかの適切な手段で互いに固定されて、相対的な回転が防がれている。カラー２４を省略し、そのカラーに形成されたレースを可撓性スリーブ２５の径方向の外表面上に直接作るような構成も、一つの代替案として可能である。図１に示すように、スリーブ２５は、ナット２３でハウジング１３にスリーブ２５の固定ヘッド２２を締付けるか固定するかして、動かない状態に保持されている。スリーブ２５の大部分が比較的薄い、可撓性のシート状物質でできており、また、ボール２１のためのレースを形成しているカラー２４を支持するスリーブ２５の部分は固定ヘッドから遠く離れていることは図１から明らかである。従って、ヘッド２２の剛性は可撓性スリーブ２５やヘッド２２から離れた端部にあるカラー２４の可撓性には影響を及ぼさず、ボール２１の楕円軌道に対応してスリーブ２５やカラー２４が撓む機能はそのままである。しかし、ナット２３でハウジング１３に固定されたヘッド２２のねじりに対する拘束力のために、可撓性スリーブ２５は回転しない状態に保持されている。ハウジング１３に対してヘッド２２を固定するには、例えば、噛合いスプライン装置又はキーイングピン等、他の構成を採用してもよい。

上記のベアリング装置は、例えば、バッキングリング１８上に形成された、楕円面に設けられた別個の可撓性のベアリングアセンブリで代替可能である。

可撓性スリーブ２５は、カラー２４が取付けられている径方向外表面とは反対側の、歯のある径方向内表面を画定するか、又は、径方向内表面に歯のあるリング又バンドを具える。歯のある表面は、円形の駆動リング２６上の向かい合った歯と噛合う。図２から明らかなように、可撓性スリーブ２５と駆動リング２６間の噛合いは、直径上の正対する２ヵ所でのみ起こるが、それは、一方では可撓性スリーブ２５がバッキングリング１８の内表面２０が楕円面を持つことに対応して楕円形の環を形成するのに対して、他方で駆動リングは堅固で、かつ円形の外面を形成しているために起こる。噛合いが２つ以上の場所で必要な場合は、バッキングリング１８の内表面２０を適切に選定することで３つ以上の接触域を作り出すことができる。後に明らかになるように、ロータ１７が回転するにつれて上記の噛合い場所も回転するが、それらの噛合い場所は常時直径上で正対する。可撓性スリーブ２５が回転することなく噛合い場所が回転することで、結果として駆動リング２６が回転する。もっとも、駆動リング２６はスリーブ２５と駆動リング２６間の歯数の差による減速比で回転する（可撓性スリーブ２５は、必要上駆動リング２６より多くの歯の数を有し、この例における差は、必然的に２の倍数である）。

駆動リング２６は、円筒状のボールねじインプットスリーブ２７と、スプライン、すなわち、歯による係合をしているので、駆動リング２６の回転によってスリーブ２７の回転が生じる。スリーブ２７は、ボールねじの径方向外側面に沿って軸方向にレースを画定するボールねじ２８の周囲を覆うように、軸方向に延びている。ボールナット２９はスリーブ２７に固定され共に回転するように連結されており、ボールねじ２８上に形成されるレースと相補的なレースを画定し、それぞれのレースは協動して複数のボール３０を収容する。ボールナット２９は、適切な何らかの方法（例えば、スプラインやキー結合等。）でインプットスリーブ２７の径方向内側面に固定されており、ボール３０がレースに沿って軸方向に移動する際、ボール３０を再循環させるためのボール循環機構を有する。図１から明らかなように、ナット２９の軸方向の長さはボールねじ２８のおよそ半分にしか達しない。ねじ２８のそれ以外の部分においては、スリーブ２７が密接にねじ２８のねじ山の上にあり、その軸端を越えて延びている。スリーブ２７は、その端部において径方向内部に向いているジャーナル表面３３を画定する。そのジャーナル表面３３は、複数のピン３５によってボールねじ２８の端部に固定されているスリーブ３４の径方向外側面に対して、滑り接触するように連結されている。この構成により、別の構成では制動荷重操作の際に起こり得るスキューイング等の動きを最小限に止める様な方法で、ボールねじ２８は支持されている。

スリーブ３４はボールねじ２８の底部、すなわち、径方向の内側を向いた表面の下側にまで達し、また、スリーブ３４のその部分は、軸３６に符号３７で、キー止めされている。このキー止めによって、スリーブ３４と、それ故、スリーブ３４が連結されたボールねじ２８が、軸方向移動は可能であるが回転運動は不可能な状態になっている。主軸３６は、符号３８部分でカバー部１５にその後端部が固定されていることで回転しないようになっている。その固定は、例えば、カバー部１５に固定されたピンやボルトが主軸後端部に形成された凹部や開口部に達する形状など、適切であれば如何なる手段でもよい。スリーブ３４の軸方向移動は許すが回転運動は阻止するような他の構成も、代替的に採用することができる。

ボールねじ２８の反対の端部において、ねじ機構は、内側のブレーキパッド１２の後方側面に係合するロードスプレッダ３９と協動する。ロードスプレッダ３９は、ボールねじ２８によって印加される軸方向荷重を、ブレーキパッドの後方側面のより広い面に対して、広げて作用させる。

制動荷重を印加するには、電流が、ロータ１７を駆動するように、ステータ１６に印加される。これによりバッキングリング１８は回転し、バッキングリング１８の楕円内面レース２０によってボール２１は楕円軌道を移動する。これにより、カラー２４及び可撓性スリーブ２５もまた、径方向内向き及び外向きに波状に運動することになる。しかし、前述したように、スリーブ２５は、ナット２３でハウジング１３に固定されているので回転はしない。かくして、可撓性スリーブ２５は、回転するバッキングリング１８に駆動されたボールベアリング２１が移動する楕円軌道によって与えられる撓み運動のみを行う。

それ故、可撓性スリーブ２５は、ヘッド２２から離れて位置する端部においてロータ１７が回転するのに伴い波状の運動を行い、それにより、スリーブ２５の径方向内側の歯のある表面に、同様の運動をさせる。歯のある表面は、従って、駆動リング２６の歯を、回転運動状態で、連続的に係合したり解放したりし、その動きによって、駆動リング２６は、バッキングリング１８のそれと比較して遅い回転速度で回転する。減速比は、可撓性スリーブ２５及び駆動リング２６間の歯及び２者間の接触域の相対的な数の関数である。図２によれば、２つの直径上に対向する接触域が作られており、これらの接触域はバッキングリング１８の楕円内面２０の短径に沿って存在する。

２つの接触域を有するアクチュエータの適切な作動のためには、可撓性スリーブ２５と駆動リング２６間の歯の数は２で割切れなければならない。その一方で、歯数の差も同様に２で割切れなければならない。例えば、可撓性スリーブ２５は１０２の歯、そして、駆動リング２６は１００の歯を有するようにすることができる。各々のこれらの歯数は２で割切れる。その一方で、それら歯数間の差、すなわち、１０２−１００＝２もまた、２で割切れる。この例では、スリーブ及び駆動リングの歯に番号をつけた場合、スリーブ２５の第１歯が第１の接触域で駆動リング２６の第１歯と噛合うと考えられる場合、スリーブ２５の第５１歯が第２の接触域で駆動リング２６の第５０歯と噛合うことが分かる。スリーブ２５の駆動リング２６への楕円波状の運動によって、ロータ１７の完全な１回転に続いて、スリーブ２５の第１歯は、今度は第１の、しかし回転した接触域において、駆動リング２６の第３歯と噛合う。その一方、スリーブ２５の第５１歯は、第２の接触域において、駆動リング２６の第５２歯と噛合う。従って、駆動リング２６は１００に対し２つの歯の割合で、言い換えると、１ターン、すなわち、１回転で１／５０回転させられる。この例での減速比は、従って、５０：１である。

減速比は、可撓性スリーブ２５と駆動リング２６の歯の相対的な数を変えることによって変えることができる。もっとも、それぞれの歯の総数、及び歯の総数の差が２で割切れる必要があることは忘れてはならない。例えば、歯の数をそれぞれ、スリーブ２５は１０４、駆動リング２６は１００に変えた場合、スリーブ２５が１回の完全な回転をする時、駆動リング２６は１００に対し４つの歯の割合で、言い換えると、１回転で１／２５回転することになる。この例での減速比は、従って、２５：１である。

減速比は、また、可撓性スリーブ２５と駆動リング２６の歯間の接触域の数によって変えることもできる。図２においては接触域が２つ設けられているが、バッキングリング１８の内表面２０が図示されているような楕円の断面ではなく、三方に突出した形状をもつものを用いて３つの接触域を作り出し作動させられるような、他の構成もある。関係する総歯数及び総歯数の差は、２つの接触域が形成される場合には２であるのに対して、この構成では各々３で割切れなければならない。従って、３つの接触域を有する構成において、歯割合がスリーブ２５が９９で、駆動リング２６が９６である場合、３２：１の減速比が生じる。歯割合が１０２対９６の場合は、１６：１の減速比を生ずる。

適当な歯数及び接触域を作ることで、減速比を必要に応じて選択できることはいうまでもない。図２で図示された、２つだけの接触域から成る構成が最も単純な構成であると考えられるが、異なる構成も当然に許容可能であり、また、本発明の範囲内に包含される。

以上の記述は、駆動の入力部であるロータ１７と、駆動の出力部、及びボールねじ２８のための入力部を形成するスリーブ２７との間に応用可能な、駆動減速についての理解を容易にする。本明細書において先述したように、スリーブ２７はそこに固定的に取付けられたボールナット２９を有し、そして、スリーブ２７が回転することでボールナット２９が回転する結果となる。その回転は、ボールねじ２８には相対的で、ボールねじ２８は、回転しないように取付けられている主軸３６に適切に結合されることで回転しないようになっているが、主軸３６への連結の仕方は、ロードスプレッダ３９、及び、その結果としてブレーキパッド１２に制動荷重を課すべく、ボールねじ２８は、相対的な軸方向の滑り運動が可能になっている。

従って、ボールねじ２８とボールナット２９のレース内におけるボール３０の移動によってスリーブ２７が回転することで、ボールねじ２８は軸方向に移動する。スリーブ２７は、ボール３０が回転することで、ボールねじ２８をブレーキパッド１２の方へ向けて前方軸方向移動をさせる際の、そのボール３０の動きによって課される反作用荷重によって、前方軸方向運動を抑制される。すなわち、ボールねじ２８に働く前方荷重はスリーブ２７に後方への荷重を課す。スリーブ２７が回転せず、また、ブレーキがオフ、すなわち、解放された状態にあり、その結果、スリーブ２７が休止状態の時、ナット２３は、クランピングなしで、軸方向にスリーブ２７の位置を定めている。このために、スリーブ２７は、ナット２３によって形成される相補的面に面する斜面４３を有するヘッド部４２を含む。これらの表面は、非常に小さい軸方向クリアランスをその間に作り出すように、間隔をおいて配置されている。但し、ボールねじ２８が、ブレーキ解放の間やブレーキパッド１２とロータ１１間にランニングクリアランスをセットするために引込んでいるときには、ナット２３がスリーブ２７に軸位置をもたらすように、表面同士が係合するように配置されている。さらに、ナット２３はヘッド部４２の相補的面に面するように環状ラジアル面を有するように構成される（符号４１における対向する面参照）。そして、ナット２３の４１のラジアル面がスリーブ２７のためのラジアルベアリングを形成することが可能であるし、また適当でもある。ラジアルベアリングはジャーナルでもよいし、又は、転がりタイプのベアリングも使用することができる。

ヘッド部４２は、さらに、ニードルスラストベアリング４４のためのベアリングレース、すなわち、取付け面を画定する。一方、それに対向するレースや取付け面は、可撓性スリーブ２５の一端に形成された固定ヘッド２２によって画定される。ニードルスラストベアリング４４は、ヘッド部４２の回転を、そしてそれにより剛体ヘッド２２及び固定してあるスリーブ２５に対するスリーブ２７全体の回転を容易にしている。また、ニードルスラストベアリング４４は、ヘッド２２を通じキャリパハウジング１３に制動荷重を作用させる。しかし、代替的には他のベアリング又は構成を使用することもできる。

軸方向には確実に位置付けられているスリーブ２７には、駆動リング２６と協動し、また、その位置を定める適切な構成を組込むことができる。図１及び２に示すように、駆動リング２６とスリーブ２７は、スプライン歯４６と４７によって回転可能に噛合っている。その一方で、図１は、スリーブ２７の１つの軸側と係合する肩部４８、及び反対側のもう一つの軸側と係合するサークリップ４９を示す。この構成によって、駆動リング２６は軸方向に位置付けられる。

同様に、ロータ１７のバッキングリング１８は、ボール２１によって径方向の、そして、端部ボールベアリング５０によって軸方向の位置を定められる。ロータ１７の両側に必要な端部ボールベアリングは、一つずつのみで足りるかもしれない。但し、必要であれば、より多くのベアリングを配置してもよい。

図について残りの説明をすると、このキャリパ構成は、さらに、駆動装置を異物の侵入から保護するためのパッキン５１を含む。図１は、また、生成された制動トルクを受け止めるトルク・ブラケット５２の部品を示す。図１は、さらに、ロータ１１に印加される制動荷重を、モニタ及び／又は管理をするため、ロードスプレッダ３９に作用させる荷重感知装置としてのプラグ５３を示す。電気リードをロードスプレッダ３９に適用し、ロードスプレッダ３９の中央開口部５４を通し、プラグ５３でシールしてもよい。この種のリードは、例えば、カバー部１５までというように、適当な場所にまで延ばすことが可能である。

図１及び２において例示される構成には多くの変更を加えることができるが、そのような変更をしても、やはり本発明の範囲内に属する。特に、可撓性スリーブ２５は回転可能な剛性駆動リング２６に固定されており、両者は噛合い係合すると説明がなされているが、駆動リング２６を回転しないように固定して、可撓性スリーブ２５が回転するようにすることもできる。このためには、ボールねじ２８の軸方向移動のための作動メカニズムを再設計する必要があるが、必要であれば、その再設計は可能である。或いは、アクチュエータアセンブリを軸心を同じくして反転させることもできる。その結果、可撓性スリーブに対して、ロータは径方向の内部に、そして、駆動リングは径方向の外部に位置することになる。

図１及び２の構成が、入力速度と出力速度間の大きな減速、そしてそれ故、出力トルクの多大な増加を生み出すように作動可能なこと、スリーブ２５と駆動リング２６の噛合い歯の曲率が非常に類似していること、及び、噛合いが多数の歯に渡って作り出されることから、駆動トレインの荷重支持力が高いことが理解されよう。さらに、駆動装置が重なり合う形状、すなわち、同軸形状に構成されるため、アセンブリの全体がコンパクトで、且つ、軸方向に短い。

この構成においては、ボールねじ２８を係止するために適した如何なる形状のパーキングブレーキ・ロックでも、前進した制動作用状態で作用させることが可能である。例えば、カバー１５に隣接するバッキングリング１８の軸端には、ソレノイで作動するピンや、プランジャを用いてコントロールされた係合をさせるために、歯のある断面形状を採用することができる。

この構成は、さらに、電動モータ１４に組込むことができる変位センサを含むことができる。モータ制御のための電気的接続やパルス生成をもたらすホール効果センサを有するブラシレス電動モータは、既に示した実施形態に組込むことができる。他の電動モータ及び制御形式も使用可能である。

本明細書において説明されている発明は、ここに特に示されているもの以外に、変形、改変、付加等がなされ得る。しかし、上記の記述の趣旨及び範囲に属するそれらの変形、改変、付加等は、全て、本発明に含まれることは言うまでもない。

本発明の一実施形態のディスクブレーキキャリパの断面図。 図１のディスクブレーキキャリパをII-II線で切断した断面図。

Claims (30)

1. ステータとロータを具えた電動モータを含み、前記ロータは否円形形状のベアリング面を画定し、径方向に可撓性を有する環状スリーブは、対向するベアリング面を画定し、対向する２つのベアリング面の関係は、前記可撓性スリーブが前記ロータの前記ベアリング面の前記形状に相補的な否円形の形状とされ、前記可撓性スリーブは回転を阻止され、且つ、等間隔に配置された少なくとも２つの接触域で円形の駆動リングと噛合い係合し、前記駆動リングはねじとねじ付きスリーブ集合体に回転するように係合し、前記駆動リングの回転によって前記ねじとスリーブ集合体を駆動して前記ねじとスリーブ集合体の出力部の伸縮を生じさせ、前記アクチュエータは、前記ロータの回転によって前記可撓性スリーブが前記接触域で径方向に撓み、前記接触域及び前記駆動リングの回転を生じさせる回転波動を生成するように作動可能であり、その際、前記駆動リングは、前記ロータの回転速度と比較して低い回転速度で回転する、アクチュエータ。
2. 前記ロータが、径方向外側及び内側の表面を有し、前記ステータ内に軸心を同じくして配置されており、且つ、前記ロータは、さらに、径方向外側表面に磁気装置が配置され、前記径方向内側の表面は楕円形状を有する前記ベアリングレースを画定する、請求項１のアクチュエータ。
3. 前記磁気装置が、前記ロータの径方向外側面に取付けられた複数の磁石を含むバッキングマグネットリングに設けられている、請求項２のアクチュエータ。
4. 前記可撓性スリーブがカラーを含み、該カラーが前記対向するベアリング面を画定する、請求項１から３のいずれかのアクチュエータ。
5. 前記噛合い係合が前記可撓性スリーブと駆動リングの対向する面に形成された歯、すなわち、スプラインによってもたらされる、請求項１から４のいずれかのアクチュエータ。
6. 前記ねじとスリーブ集合体が入力スリーブを含み、前記出力部が出力ねじであり、前記駆動リングは前記入力スリーブとともに回転するように配置され、前記入力スリーブは前記駆動リング及び前記出力ねじと同軸で、前記入力スリーブは前記駆動リングの径方向内側に、且つ、前記出力ねじの径方向外側に位置する、請求項１から５のいずれかのアクチュエータ。
7. 前記駆動リングが前記入力スリーブと噛合い係合する、請求項６のアクチュエータ。
8. 前記入力スリーブが軸方向運動を阻止され、前記出力ねじが回転運動を阻止される結果、前記入力スリーブの回転が前記出力ねじの軸方向移動をもたらす、請求項６又は７のアクチュエータ。
9. 前記入力スリーブが両端部を含み、該端部の一つが前記駆動リングと噛合い係合し、該端部の他方がヘッド部を有し、該ヘッド部は位置決めナットに形成された相補的面と対向する面を有し、前記位置決めナットが前記対向面に係合することで前記入力スリーブの軸方向移動を制限している、請求項８のアクチュエータ。
10. 前記対向面が傾斜している、請求項９のアクチュエータ。
11. 使用時に、ブレーキパッドを移動させてディスクブレーキキャリパのディスクと係合させるために、前記出力ねじが前記ブレーキパッドの後部に係合する、請求項６から１０のいずれかのアクチュエータ。
12. 使用時に、前記ブレーキパッドを移動させてディスクブレーキキャリパのディスクと係合させるために、前記出力ねじがブレーキパッドの後部と係合している荷重分散装置に係合する、請求項６から１０のいずれかのアクチュエータ。
13. 前記ねじとスリーブ集合体が入力ねじを含み、前記出力部が出力スリーブであり、且つ、前記駆動リングが前記入力ねじとともに回転するよう連結されており、前記入力ねじは前記駆動リング及び前記出力スリーブと同軸であり、且つ、前記入力ねじは軸方向移動を阻止され、前記入力スリーブは回転運動を阻止される結果、前記入力ねじの回転が前記出力スリーブの軸移動をもたらす、請求項１から５のいずれかのアクチュエータ。
14. 前記ねじとスリーブ集合体がボールねじ集合体である、請求項１から１３のいずいずれかのアクチュエータ。
15. 前記ロータの前記ベアリング面がボールベアリングレースを画定し、前記可撓性スリーブの前記ベアリング面が対向するボールベアリングレースを画定し、且つ、ボールが前記それぞれのボールベアリングレースの間に転がり接触するように配置される、請求項１から１４のいずれかのアクチュエータ。
16. 前記ロータの前記ベアリング面が楕円形状を有し、その結果、前記可撓性スリーブが前記楕円形状に相補的な楕円形であり、且つ、前記可撓性スリーブが直径上で正対する２つの接触域で前記駆動リングと噛合い係合し、その結果、前記回転波動が楕円形状である、請求項１から１５のいずれかのアクチュエータ。
17. 前記ロータの前記ベアリング面が、等間隔に置かれた３つの接触域で前記可撓性スリーブと前記駆動リングとが噛合い係合することになる形状を有する、請求項１から１５のいずいずれかのアクチュエータ。
18. 前記可撓性スリーブが、前記スリーブの回転運動を阻止するために固定されたヘッド端部を含む、請求項１から１３のいずれかのアクチュエータ。
19. 前記ヘッド部が、前記可撓性スリーブと前記駆動リング間の噛合い係合部から離れた位置に形成される、請求項１８のアクチュエータ。
20. 前記ヘッド部が前記可撓性スリーブから径方向外側に延びている、請求項１８又は１９のアクチュエータ。
21. 前記ヘッド部が実質的に環状である、請求項１８から２０のいずれかのアクチュエータ。
22. 前記ヘッド部が、ディスクブレーキキャリパのハウジング部と該ハウジング部にねじ付きナットとの間に固定される、請求項１８から２１のいずれかのアクチュエータ。
23. 前記可撓性スリーブの前記ヘッド部が前記入力スリーブの前記ヘッド部に隣接し、前記それぞれのヘッド部間にはベアリングが配置され、相対的な回転、及び前記入力スリーブの軸方向荷重の前記可撓性スリーブの前記ヘッド部への反作用とを容易にしている、請求項９に基づく請求項１８のアクチュエータ。
24. 前記ねじとスリーブ集合体において、該スリーブは雄ねじの周囲に及び、前記スリーブ及びねじは同軸で互いに相対的に回転可能であり、前記スリーブ及びねじ間の同軸上には複数のボールがあり、同軸上の残りの部分では前記スリーブは前記雄ねじの直ぐ上にあり、前記スリーブは前記ねじより軸方向に長く延び、前記スリーブと同軸でない動きを阻止するために前記スリーブに対して前記ねじを支持するように前記ねじに固定されて前記ねじより延びる支持体と滑動可能に連結されるるように径方向内側に面するジャーナル面を画定する、請求項１から４のいずれかのアクチュエータ。
25. 前記噛合い係合が、前記可撓性スリーブの歯の数が前記駆動リングの歯の数より前記接触域の数で割り切れる数だけ多いような配置である、請求項１から２４のいずれかのアクチュエータ。
26. 前記アクチュエータがブレーキアセンブリ用アクチュエータである、請求項１から２５のいずれかのアクチュエータ。
27. 上記の請求項のいずれかのアクチュエータを含むディスクブレーキキャリパ。
28. キャリパを車両に取付けるためのロータディスク及びアンカーブラケットに跨がるように構成されたハウジングを含み、該ハウジングは、ディスクの両側面に一対のブレーキパッドを支持し、ブレーキパッドの１つ目が位置変化して前記ディスクの片面と係合すると、前記ハウジングが前記アンカーブラケットに対して移動して前記ブレーキパッドの２つ目を前記ディスクの反対側と係合させ、前記ハウジングが前記１つ目のブレーキパッドを前記ディスクと係合させるための作動装置を少なくとも部分的に収納しており、前記アクチュエータは、ステータとロータを有し、前記ロータは否円形形状のベアリング面を画定し、半径方向に可撓性を有する環状スリーブは対向するベアリング面を画定し、対向する２つのベアリング面は、前記可撓性スリーブが前記ロータの前記ベアリング面の前記形状に相補的な否円形の形状に構成されており、前記可撓性スリーブは回転を阻止され、且つ、等間隔を空けて置かれた少なくとも２つの接触域で円形の駆動リングと噛合い係合し、前記駆動リングはねじとねじ付きスリーブ集合体に回転するように係合し、前記駆動リングの回転によって、前記ねじとスリーブ集合体を駆動して、前記一つ目のブレーキパッドの移動のための前記ねじとスリーブ体の出力部の伸縮が生じ、前記アクチュエータは、前記ロータの回転によって前記可撓性スリーブが前記接触域で径方向に撓み前記接触域及び前記駆動リングの回転をもたらす回転波動を生成するように作動可能であり、その際、前記駆動リングは、前記ロータの回転速度と比較して低い回転速度で回転する、ディスクブレーキキャリパ。
29. 前記ステータが前記ロータの径方向外側で前記ハウジングに取付けられる、請求項２８のディスクブレーキキャリパ。
30. 前記ハウジングが前記ハウジングの端部分の周りに延びる取外し可能なカバーを含み、前記カバーを取外して前記アクチュエータにアクセス可能である、請求項２８又は２９のディスクブレーキキャリパ。

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