JP2008190556A - 電動パーキング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡素で強健な構造体を組み合わせて出力軸側からの逆駆動力に影響されることもなく、大なる減速比が得られ、キャリパボディに重量のバランスよく電動モータとスピンドルを配置することを可能にした電動パーキング装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 キャリパボディ１に取り付けられた電動モータ６からスピンドル１９までの間の前記減速装置８〜１７が２段階のウォームギヤ機構により構成されているので、比較的強健な構造のウォームギヤ機構を組み合わせて強度低下を伴うことなく、限られた小さなスペースの中で、大なる減速比の減速装置を介して強力な駐車制動力が得られる上、ウォームギヤ機構のウォーム角度の選定等により自在な電動モータ６のキャリパボディ１への取付け配置角度が得られて、重心を考慮した設計の自由度が向上する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、キャリパボディに取り付けられた電動モータを駆動してキャリパボディ内のスピンドルを減速装置を介して回転させ、前記スピンドルに螺合するピストンを押し出してインナパッドとアウタパッドをディスクロータに押圧して駐車制動力を得るように構成した電動パーキング装置に関する。

車両において使用されるディスクブレーキ装置であって、電動モータ等を動力源として作動させる電動パーキング装置は、これまで様々な構造のものが提案されて実用化されている。それらの中で、キャリパボディに電動モータを直付けしたものや、電動モータの回転を大きな減速比で減速してピストンを介してパッドをディスクロータに押圧作動させるものが提案された。キャリパボディに電動モータを直付けしたものの典型例としては下記特許文献１のものが、電動モータの回転を大きな減速比で減速してピストンを介してパッドをディスクロータに押圧作動させるものとしては下記特許文献２に開示されたものが提案されている。
特開２００１−５１０７６０号公報（公報要約書参照） 特表２００１−５２２０２２号公報（公報請求項１参照）

これらの構造の電動パーキング装置は、いずれのものも消費電力の低減と制動駆動力の確保に様々な工夫がなされている。前記第１従来例の特許文献１に開示され図３に示した液圧式車両ブレーキ装置は、電動機１４２によって駆動され、ブレーキピストン１１８の軸線Ａと同軸のスピンドルナット装置１２４が設けられており、そのナット１３０は回動不能とされ、かつスピンドル１２６の回転によって回転方向に依存して軸線Ａに沿って並進移動し、ブレーキピストン１１８に当接するかまたはブレーキピストン１１８から離れることができる。電動機１４２の出力軸１４６は軸線Ａから横方向に距離をおいて平行に配置され、ブレーキピストン１１８から離れた側で電動機１４２から進出している。さらに大きな減速比（２００：１オーダ）を有する減速機構１４４が電動機１４２とスピンドル１２６との間に介装され、別々に操作可能な減速機構１４４が電動機１４２とは副組立体１４０として実施される。

また、前記第２従来例の特許文献２に開示され図４に示した車両のブレーキ装置は、下流に接続された減速ギヤ２２２を備えた電気モータ２２４を備え、該減速ギヤ２２２の出力手段２４１は、ブレーキ機構の摩擦パッド２１６ａ、２１６ｂに作用する解除／押圧機構２１８、２２０の入力手段と接続されており、且つ減速ギヤ２２２は自動ロック式に設計されており、起動機構（２３８、２５２、２５４、２６０）を備え、該起動機構により、前記減速ギヤ２２２の自動ロック機能を解除もしくは作動させて、ブレーキディスク２１０からから摩擦パッド２１６ａ、２１６ｂの解除方向における解除／押圧機構２１８、２２０のの開放移動が行われるように構成したものである。

これらの構成により、前記図３の第１従来例のものでは、ブレーキピストン１１８と同軸のスピンドル１２６の軸線Ａと電動機１４２の出力軸１４６とは離れた側で平行にかつ、面Ｂに関してあらゆる任意の角度位置で、車両ブレーキ１１０のハウジング１１２にユニット１４０を取り付けることを可能に配置されていることから、大きな減速比の減速機構による減速を可能にしつつ、自在な設計配置と構造長に対して小型省スペース電動機の利用が可能となった。

また、前記図４の第２従来例のものは、歯付ベルトギヤ２３５からなる第１減速手段にて４：１に減速され、斜板機構２３６からなる第２減速手段にて５０：１に減速される。斜板機構２３６は、外側支持リング２３８に回転不能に収容され面取端部にて駆動軸２３９に当接する出力リング２４１の平歯に噛合する平歯２４２を備え、出力リング２４１は出力軸として作用するスピンドル２１８と非確動的（ｎｏｎ−ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ）に接続される。外側支持リング２３８が固定的であることより、傾斜リング２３７の揺動運動に伴い、傾斜リング２３７の平歯２４２の連続的な他の歯は、出力リング２４１の平歯２４０と噛合する。出力リング２４１の平歯の歯数は傾斜リング２３７の歯数より少なく選択され、固定的な外側支持リング２３８に関して出力リング２４１の相対的回転運動が生ずるが、この回転は駆動軸２３９の回転方向と逆の回転方向となる。これにより、出力リング２４１が傾斜リング２３７の歯数差に基づき大きな減速比が得られる。ほぼ３２０：１の減速比が得られることとなった。

しかしながら、これらの従来例にあって、前記第１従来例のものでは、減速機構１４４が平歯車を組み合わせて構成されているため、大きな変速比を得るには、入力側の歯車径を出力側の歯車径に比較してかなり小さく構成する必要があって強度低下を招く虞れが生じる他、スピンドル１２６側の回転力によって電動機１４２の出力軸１４６側が回転される虞れも生じた。また、前記第２従来例のものでは、歯付ベルトギヤ２３５と出力リング２４１および傾斜リング２３７とを組み合わせて減速手段が構成されるため、構造の複雑化と耐久性能に支障を来す虞れがあった。

そこで本発明は、前記従来の電動パーキング装置の諸課題を解決して、簡素で強健な構造体を組み合わせて出力軸側からの逆駆動力に影響されることもなく、大なる減速比が得られ、キャリパボディに重量のバランスよく電動モータとスピンドルを配置することを可能にした電動パーキング装置を提供することを目的とする。

このため本発明は、キャリパボディに取り付けられた電動モータを駆動してキャリパボディ内のスピンドルを減速装置を介して回転させ、前記スピンドルに螺合するピストンを押し出してインナパッドとアウタパッドをディスクロータに押圧して駐車制動力を得るように構成した電動パーキング装置において、電動モータからスピンドルまでの間の前記減速装置が２段階のウォームギヤ機構により構成されたことを特徴とする。また本発明は、前記２段階のウォームギヤ機構がほぼ直交するカウンターウォームギヤを介して構成され、電動モータとスピンドルとを略平行配置したことを特徴とする。また本発明は、前記電動モータの重量部を、側面視においてディスクロータと減速装置との間のディスクロータ側に配設したことを特徴とする。また本発明は、前記電動モータから減速装置までのパワーユニット部とスピンドルからピストンまでのアクチュエータ部とをそれぞれサブユニット化したことを特徴とする。また本発明は、前記パワーユニット部における出力軸とアクチュエータ部におけるスピンドルとが嵌合継手により接続されたことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。

本発明によれば、キャリパボディに取り付けられた電動モータを駆動してキャリパボディ内のスピンドルを減速装置を介して回転させ、前記スピンドルに螺合するピストンを押し出してインナパッドとアウタパッドをディスクロータに押圧して駐車制動力を得るように構成した電動パーキング装置において、電動モータからスピンドルまでの間の前記減速装置が２段階のウォームギヤ機構により構成されたことにより、比較的強健な構造のウォームギヤ機構を組み合わせて強度低下を伴うことなく、限られた小さなスペースの中で、大なる減速比の減速装置を介して強力な駐車制動力が得られる上、ウォームギヤ機構のウォーム角度の選定等により自在な電動モータのキャリパボディへの取付け配置角度が得られる。

また、前記２段階のウォームギヤ機構がほぼ直交するカウンターウォームギヤを介して構成され、電動モータとスピンドルとを略平行配置した場合は、大なる減速比の減速装置を実現しつつ、電動モータとスピンドルとを平行配置して、軸長方向の長さを短縮させるとができるとともに、スピンドル側から電動モータ側に回転駆動力が及ぶことがない。さらに、前記電動モータの重量部を、側面視においてディスクロータと減速装置との間のディスクロータ側に配設した場合は、キャリパボディに取り付けられたパワーユニットの構成部品の中で、重量の重い電動モータコイル部をディスクロータに近接して配置でき、キャリパボディを摺動保持するためのガイドピンへの偏荷重の作用が軽減できて耐振動性能等の信頼性が向上する。

さらにまた、前記電動モータから減速装置までのパワーユニット部とスピンドルからピストンまでのアクチュエータ部とをそれぞれサブユニット化した場合は、キャリパボディ内にサブユニット化して組み付けたアクチュエータ部に対してパワーユニット部をサブアセンブリすることができるので、組み付け性が向上する。また、前記パワーユニット部における出力軸とアクチュエータ部におけるスピンドルとが嵌合継手により接続された場合は、サブユニット化された出力軸とスピンドルとを軸方向に移動するだけで簡便に接続することが可能となるばかりでなく、出力軸とスピンドルとの累積誤差を緩和することができて、高精度を必要とせずコストダウンにつながる。

以下本発明に係る電動パーキング装置を実施するための好適な形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の電動パーキング装置の１つの実施例を示す全体断面図およびパワーユニットの斜視図、図２は同、全体斜視図および正面図である。本発明の電動パーキング装置の基本的な構成は、図１に示すように、キャリパボディ１に取り付けられた電動モータ６を駆動してキャリパボディ１内のスピンドル１９を減速装置８〜１７を介して回転させ、前記スピンドルに螺合するピストンを押し出してインナパッド４とアウタパッド５をディスクロータに押圧して駐車制動力を得るように構成した電動パーキング装置において、電動モータ６からスピンドル１９までの間の前記減速装置８〜１７が２段階のウォームギヤ機構により構成されたことを特徴とする。

図２（Ａ）に示すように、本発明の電動パーキング装置は、サポート２２に対してガイドピン３３、３４を介して摺動可能に保持されて取り付けられるキャリパボディ１と、該キャリパボディ１に取り付けられたパワーユニット２とから構成される。図１（Ｂ）に示すように、パワーユニット２は、電動モータ６と、２段階のウォームギヤ機構により構成された減速装置と、出力軸１８に連結されたスピンドル１９とから構成される。電動モータ６の軸心とスピンドル１９の軸心は略平行配置となるように、電動モータ６はキャリパボディ１の外側面に固定され、スピンドル１９はキャリパボディ１の内側に収容配置される。

図１（Ｂ）に示されるパワーユニットについて説明する。ホルダ７にてキャリパボディ１に取り付けられる電動モータ６の出力軸において、ベアリング９、１０間にてモータウォームギヤ８が形成され、該モータウォームギヤ８に略直交して噛合するカウンターウォームギヤ１２の端部に固定されたウォームホイール１１が配置される。カウンターウォームギヤ１２の両端部はベアリング１３、１４によってキャリパボディ１（パワーユニットハウジング２３）に支持される。該カウンターウォームギヤ１２に略直交して噛合する出力軸１８に嵌合固定された出力軸ウォームホイール１５が配置される。出力軸１８の両端部もベアリング１６、１７によってキャリパボディ１に支持される。このようなカウンターウォームギヤ１２を介した減速装置によって電動モータ６と出力軸１８とは平行配置とされる。

図１（Ａ）に示すように、前記出力軸１８と一体に回転するように軸方向に嵌合継手３５により係合連結されてスピンドル１９が同軸状に配置される。嵌合継手３５は出力軸１８とスピンドル１９のそれぞれの対向部位の周方向に断続的に形成されて軸方向に伸びる係合突起部とこれら突起部間に形成された凹部とが互いに係合して継手を構成する。これにより互いの相対回転が阻止されて一体に回転するように構成される。それぞれサブユニット化された前記電動モータ６から減速装置までのパワーユニット２部とスピンドル１９からピストン３までのアクチュエータ部とが軸方向に容易に嵌合して接続することができる。スピンドル１９には、キャリパボディ１の内側に軸動のみ自在なピストン３に対してさらに軸動自在に配設されたナット２０が螺合される。ナット２０のピストン３の内周に対する摺動しての軸動のみの構成は、図１（Ｂ）にて理解されるように、ナット２０の外周に形成されたスプライン部２１とのスプライン嵌合による。

図１（Ａ）に戻り、前記出力軸１８と出力ウォームホイール１５とはノックピン２４により一体に回止め構成とされ、出力軸１８の一端部がベアリング１６によりキャリパボディ１に軸支され、他端部がベアリング１７によりキャリパボディ１（パワーユニットハウジング２３）に収容されたプラグ２５に軸支される。プラグ２５の内端面にはＯリング２６が介設されてキャリパボディ１への組付け面との間で密封機能を有する。スピンドル１９のキャリパボディ１への嵌合孔との間にはシール２８が介設される。また、スピンドル１９の径大フランジと前記嵌合孔との間にはプレート２９およびスラストベアリング３０が介設され、径大フランジと反対側のスピンドル１９の周溝にはクリップ２７が係止されて、スピンドル１９の軸動が規制される。

軸動するピストン３の外周が摺接するキャリパボディ１の内周面にはシール３１が配設され、潤滑油の漏洩を抑制して、ピストン３およびナット２０の軸動、ナット２０とスピンドル１９の螺合およびスピンドル１９の回動を円滑に行えるように構成される。キャリパボディ１の内周面とピストン３の端部外周面との間には蛇腹状のブーツ３２が介設され、ピストン３の円滑な動作を許容するとともに、外部からの塵埃の侵入を防止する。前記サポート２２には一対の内外のインナパッド４およびアウタパッド５が設けられており、前記ピストン３により押圧されて図示省略のディスクロータを押圧して駐車制動力を得ることができる。

かくして、電動モータ６からスピンドル１９までの間の前記減速装置８〜１７が２段階のウォームギヤ機構により構成されたことにより、比較的強健な構造のウォームギヤ機構を組み合わせて強度低下を伴うことなく、限られた小さなスペースの中で、大なる減速比（１５０：１超）の減速装置を介して強力な駐車制動力が得られる上、ウォームギヤ機構のウォーム角度の選定等により自在な電動モータのキャリパボディへの取付け配置角度が得られる。好適には、前記２段階のウォームギヤ機構がほぼ直交するカウンターウォームギヤを介して構成され、電動モータ６とスピンドル１９とは略平行配置とされる。この場合は、大なる減速比の減速装置を実現しつつ、電動モータ６とスピンドル１９とを平行配置して、軸長方向の長さを短縮させるとができるとともに、通常、ウォームホイール側からウォームギヤ側を回転させることはできないので、スピンドル１９側から電動モータ６側に回転駆動力が及ぶことがなく、インナパッド４およびアウタパッド５とディスクロータとの緊締状態が妄りに緩むことがない。

そして、前記スピンドル１９と平行配置した電動モータ６の重量部であるコイル部をディスクロータに近接して配置することが自在に設計でき、重量部の適切な配置が可能となって、サポート２２に対してキャリパボディ１を摺動保持するためのガイドピン３３、３４への偏荷重の作用が軽減できて耐振動性能等の信頼性を向上させることができる。

以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、キャリパボディの形状、形式、電動モータの形状、形式およびそのキャリパボディへの取付け形態、スピンドルの形状、形式およびその出力軸への連結形態（嵌合継手の形状、形式：軸方向に嵌合可能で互いの相対回転が不能な適宜の形状が採用できる）ならびにそのナットへの螺合形態、減速装置を構成するウォームギヤおよびウォームホイールの形状、形式およびウォーム角、カウンターウォームギヤおよびカウンターウォームホイールの配設形態（ウォーム角によっては、電動モータの軸心とスピンドルの軸心とが平行から僅かにずれたり、カウンターウォームギヤと電動モータの軸心およびスピンドルの軸心とが直交からずれることもあり得る）、減速比、インナパッドおよびアウタパッドとディスクロータとの配設関係等については適宜選定できる。実施例に記載の諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。

本発明の電動パーキング装置の１つの実施例を示す全体断面図およびパワーユニットの斜視図である。 同、全体斜視図および正面図である。 第１従来例の液圧式車両ブレーキ装置の一部断面の全体図である。 第２従来例の車両のブレーキ装置の断面図である。

符号の説明

１ キャリパボディ
２ パワーユニット
３ ピストン
４ インナパッド
５ アウタパッド
６ 電動モータ
８ モータウォームギヤ
１１ カウンタウォームホイール
１２ カウンタウォームギヤ
１５ 出力ウォームホイール
１８ 出力軸
１９ スピンドル
２０ ナット
２２ サポート
２３ パワーユニットハウジング
３５ 嵌合継手部

Claims (5)

1. キャリパボディに取り付けられた電動モータを駆動してキャリパボディ内のスピンドルを減速装置を介して回転させ、前記スピンドルに螺合するピストンを押し出してインナパッドとアウタパッドをディスクロータに押圧して駐車制動力を得るように構成した電動パーキング装置において、電動モータからスピンドルまでの間の前記減速装置が２段階のウォームギヤ機構により構成されたことを特徴とする電動パーキング装置。
2. 前記２段階のウォームギヤ機構がほぼ直交するカウンターウォームギヤを介して構成され、電動モータとスピンドルとを略平行配置したことを特徴とする請求項１に記載の電動パーキング装置。
3. 前記電動モータの重量部を、側面視においてディスクロータと減速装置との間のディスクロータ側に配設したことを特徴とする請求項１または２に記載の電動パーキング装置。
4. 前記電動モータから減速装置までのパワーユニット部とスピンドルからピストンまでのアクチュエータ部とをそれぞれサブユニット化したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電動パーキング装置。
5. 前記パワーユニット部における出力軸とアクチュエータ部におけるスピンドルとが嵌合継手により接続されたことを特徴とする請求項４に記載の電動パーキング装置。

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