JP2012096627A - 電動パーキングブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】レイアウトの制約が少なく、緊急時に手動操作で簡単にブレーキ解除ができる電動パーキングブレーキを提供する。
【解決手段】先端にナット部１６を有するパイプ１７と、ナット部と螺合するネジ部１８を有するスクリュー１９と、パイプ１７を軸周りに回転させる駆動装置２０と、スクリューの先端に連結されるパーキング用ケーブル１２と、パイプの後端に連結される緊急解除用ケーブル１３と、緊急解除用ケーブルの後端を通常位置に保持する緊急解除機構１４とを有する電動パーキングブレーキ１０。緊急解除機構１４は、緊急解除用ケーブルの後端を支持するスライダ３４と、そのスライダを前後移動させる操作部３５およびガイド部３６とを有し、操作部を回動することによりスライダを前後に移動させるボルト−ナット機構３７を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は電動パーキングブレーキに関する。さらに詳しくは、ブレーキを作動させている状態で電気系統にトラブルが生じた場合でも、手動操作でブレーキを解除できる電動パーキングブレーキに関する。

特許文献１には、ブレーキと、そのブレーキを解除するための緊急解除機構と、ブレーキに一端が連結された第１インナーケーブル（ブレーキ用ケーブル）と、緊急解除機構に一端が連結された第２インナーケーブル（緊急解除用ケーブル）と、第１インナーケーブルと第２インナーケーブルの他端同士を連結しつつ、第１インナーケーブルの他端にモータ駆動によるブレーキを作動／解除させる操作力を与えると共に、ブレーキ操作時には、前記操作力の反力を第２インナーケーブルに支持させるアクチュエータとからなる電動式ブレーキシステムが記載されている。

このものは、通常時は前記緊急解除機構が第２インナーケーブルの軸方向の移動を拘束しているが、緊急時には第２インナーケーブルの軸方向の拘束を解き、第１インナーケーブルに弛みを生じさせてブレーキを解除することができる。さらに持ち手部分が形成された操作レバーとラチェット機構とを組合せた通常のブレーキ操作レバーによって緊急解除機構を兼ねさせることが記載されている。

特開２００８−６４１９４号公報

電動パーキングブレーキの緊急解除は、電動モータの回転軸や駆動用のスクリューシャフトを回転操作させるものがあるが、その緊急解除機構の配置位置が特定されるため、緊急解除機構全体のレイアウトの制約が大きい。また緊急解除した後、容易に復帰することができない。本発明はレイアウトの制約が少なく、緊急時に手動操作で簡単にブレーキ解除ができる電動パーキングブレーキを提供することを課題としている。

本発明の電動パーキングブレーキは、先端にナット部が設けられたパイプと、後端に前記ナット部と螺合するネジ部が設けられたスクリューと、前記パイプを軸周りに回転させる駆動装置と、前記スクリューの先端に連結されるパーキング用ケーブルと、前記パイプの後端に連結される緊急解除用ケーブルと、前記緊急解除用ケーブルの後端を通常位置に保持する緊急解除機構とを有しており、前記緊急解除機構が、前記緊急解除用ケーブルの後端を支持するスライダと、そのスライダを前後移動操作させるための操作部と、前記スライダをガイドするガイド部とを有し、前記操作部を回動することにより前記スライダが軸方向に移動するボルト−ナット機構を備えており、前記パーキング用ケーブルが張った状態で、前記操作部を操作することにより、緊急解除用ケーブルの後端の前側への移動を許し、パーキング用ケーブルを緩めることができ、前記操作部を元に戻すことにより、緊急解除用ケーブルの後端を通常の位置に戻すことができることを特徴としている。

（１）本発明の電動パーキングブレーキでは、緊急解除機構のスライダの移動が軸方向
の移動であり、緊急解除機構の形状を軸方向に細長くすることができ、レイアウトの制約が少ないため、運転席に近いところで電動パーキングブレーキの解除の操作を行うことができる。

（２）前記緊急解除用ケーブルが押し引きケーブルである場合は、緊急解除と回復を一層確実に行うことができる。

本発明の電動パーキングブレーキの一実施形態を示す一部断面側面図である。 図１のII-II線断面図である。 図１のIII-III線断面図である。 図１の緊急解除機構の矢印IVから見た正面図である。 図５ａおよび図５ｂは図１の駆動装置の作動状態を示す要部側面図である。

図１に示す電動パーキングブレーキ１０は、ケーブル操作機構１１と、そのケーブル操作機構から出ているパーキング用ケーブル１２および緊急解除用ケーブル１３と、緊急解除用ケーブルの他端に連結され、緊急解除用ケーブルの後端を通常位置に保持する緊急解除機構１４とを備えている。

ケーブル操作機構１１は、ハウジング１５と、そのハウジング内に軸周りに回転自在に、かつ、軸方向に移動自在に収容され、先端（図１では左側）にナット部１６が設けられたパイプ１７と、後端に前記ナット部１６と螺合するネジ部１８が設けられたスクリュー１９と、前記パイプ１７を軸周りに回転させる駆動装置２０とを備えている。スクリュー１９は、ハウジング１５に対して回転しないように、かつ、軸方向に移動自在に支持されている。そしてスクリュー１９の先端（図１では左側）に前記パーキング用ケーブル１２の一端が連結され、パイプ１７の後端に荷重センサー２１を介して前記緊急解除用ケーブル１３が回転自在に、かつ、押し引き操作力を伝達できるように連結されている。

パイプ１７は円筒状の外周面がハウジング１５に対してベアリングおよびブッシュなどによって回転自在に支持されており、さらにその外周上に駆動装置２０によって回転駆動される駆動ギヤ２２が同心状に設けられている。駆動装置２０は、往復回転可能なモータＭと、そのモータの出力軸に連結される減速機Ｇと、前記駆動ギヤ２２と軸方向スライド自在に、かつ、トルク伝達可能に噛み合う出力ギヤとを備えている。パイプ１７の内部は空洞であり、パイプ１７の先端内面に前記ナット部１６が設けられている。

前記スクリュー１９の先端にはスライドアンカー２３が回転しないように連結されている。スライドアンカー２３は図２に示すように略矩形状であり、中心にパーキング用ケーブルのケーブルエンド２４が係止されている。スライドアンカー２３はハウジング１５に設けたガイド２５により、回転しないように、軸方向摺動自在に案内されている。それにより駆動装置２０によってパイプ１７が回転すると、スクリュー１９が回転せず、ナット部１６との螺合に基づき、軸方向に前進または後退することができる。

前記パーキング用ケーブル１２は、インナーケーブル２６とアウターケーシング２７とからなるプッシュプルコントロールケーブルを用いているが、プルコントロールケーブルなど、従来公知のパーキング用ケーブルをいずれも用いることができる。パーキング用ケーブル１２はスクリュー１９が前進すると張力が緩められてパーキングブレーキが解除され、後退すると張力が増大し、パーキングブレーキが掛けられる。

パイプ１７の後端には、パーキング用ケーブル１２の張力を検出するための荷重センサー２１が連結されている。荷重センサー２１の外形は図３に示すように略矩形状であり、パイプ１７と共に軸方向移動自在である。荷重センサー２１はパイプ１７に対し、一緒に回転するように固定している。ただしパイプ１７に対して回転自在に連結し、ハウジング１５に対して回転しないようにガイドしてもよい。荷重センサー２１の後端（図１の右側）には、エンド係止部２８が設けられ、緊急解除用ケーブル１３のケーブルエンド２９が係止されている。

緊急解除用ケーブル１３は、張力を伝達できるものであればワイヤやロッドなどでもよいが、湾曲経路で配索できるようにアウターケーシング３０とインナーケーブル３１とからなるコントロールケーブルを用いるのが好ましい。さらに図１の実施形態では、押し引き両方向の操作が可能なプッシュプルコントロールケーブルを採用している。それにより緊急解除と回復を一層確実に行うことができる。ケーブル操作機構１１のハウジング１５の後端には、緊急解除用ケーブル１３のアウターケーシング３０の先端を固定するケーシングキャップ３２が設けられ、その内面の凹部３２ａは荷重センサー２１のエンド係止部２８が当接するストッパとされている。

前記緊急解除機構１４は、緊急解除用ケーブル１３のアウターケーシング３０の後端を固定するベース３３と、インナーケーブル３１の後端を支持するスライダ３４と、そのスライダ３４を前後移動操作させるための操作部３５と、スライダ３４をガイドするガイド部３６と、操作部３５を回動することによりスライダ３４を軸方向に移動させるボルト−ナット機構３７とを備えている。緊急解除用ケーブル１３のインナーケーブル３１にはほとんど張力しか加わらないが、緊急解除時などで強制的にスライダ３４やパイプ１７を押して移動させたい場合に備えて、インナーケーブル３１の先端に細いロッド３１ａを連結し、アウターケーシング３０ないしその延長であるガイドパイプから出てくるインナーケーブルの座屈を防止するようにしてもよい。

そしてパーキング用ケーブル１２が張った状態で操作部３５を回転操作することにより、緊急解除用ケーブル１３の後端の前側への移動を許し、パーキング用ケーブル１２を緩めることができるようにしている。また、操作部３５を元の位置に回転することにより、緊急解除用ケーブル１３の後端を通常の位置に戻すことができる。

緊急解除機構１４は、ベース３３と向かい合う天板３８を有する略コ字状のフレーム３９を備えている。この実施形態ではガイド部３６はベース３３と天板３８の間に支持されるロッドを有する（図４参照）。また、ガイド部３６として、フレーム３９のうち緊急解除用ケーブル１３の操作方向に沿った脚部の内面を使用することもできる。

前記スライダ３４は、緊急解除用ケーブル１３のインナーケーブル３１の後端に固定されたケーブルエンド４０を係止するエンド係止部４１と、雌ねじが形成された雌ねじ部４２と、ガイド部３６によって回転しないように軸方向に摺動自在にガイドされる摺動部４３とを備えた板状ないしブロック状の部材である。この実施形態では摺動部４３はガイド部３６が摺動する貫通孔と、フレーム３９の内面と摺動する面の形態を有する。

前記フレーム３９の天板３８には、ボルト軸４４が回転自在に取り付けられ、さらにボルト軸４４の端部は天板３８より外側に突出している。前記操作部３５は、そのボルト軸４４の突出している部位に固定されている。ボルト軸４４には、スライダ３４の雌ねじ部４２に螺合している。このボルト軸４４と雌ねじ部４２とは、前述のボルト−ナット機構３７を構成している。このボルト−ナット機構３７の螺合により、緊急解除用ケーブル１３の張力が大きくなってもそれに対向する摩擦力が働くので、ボルト軸４４と雌ねじ部４２の螺合が緩むことはない。ただし操作部３５に回転防止用のストッパを設けてもよい。

つぎに上記のように構成される電動パーキングブレーキ１０の作用を説明する。
［セット状態］通常は図４の操作部３５を、たとえば時計方向に回転させ、図１のスライダ３４の雌ねじ部４２との螺合を深くし、スライダ３４を実線で示すセット位置Ｓまで後退させたセット状態にしておく。このとき、図５ａに示すように、ケーシングキャップ３２の内面の凹部３２ａに荷重センサー２１のエンド係止部２８が当接している。それにより緊急解除用ケーブル１３のインナーケーブルに適切な張力を与えながら、パイプ１７の位置が固定される。すなわち、本発明では、パイプ１７をハウジング１５に対して固定させず、軸方向に移動自在に、いわばフローティング状態で支持している。そして通常のセット状態では緊急解除用ケーブルで引っ張り、パイプ１７の位置を固定している。

このセット状態ではパーキング用ケーブル１２に与えられる張力の反力を支持するので、通常の電気駆動によるパーキングブレーキの作動・解除を行うことができる。すなわち、駆動装置２０のモータＭを一方向に回転させると、パイプ１７が回転し、スクリュー１９を引き込み、パーキング用ケーブル１２を引っ張るので、パーキングブレーキがかけられる。他方、モータＭを逆方向に回転させると、パイプ１７を逆方向に回転させ、スクリュー１９を送り出し、パーキング用ケーブル１２の張力を緩め、それによりパーキングブレーキを解除することができる。これらのパーキングブレーキの作動・解除の操作の間、緊急解除用ケーブル１３にはブレーキ操作力に相当する力が加わったり緩められたりする。しかし前述のようにエンド係止部２８がケーシングキャップ３２の内面の凹部３２ａに当接しているので、始めに与えた張力は維持される。

［緊急解除状態］パーキングブレーキをかけた状態で電気系統にトラブルが発生し、モータＭを回転させることができなくなったときは、緊急解除機構１４の操作部３５を反時計方向に回転させる（図４参照）。このとき、緊急解除用ケーブル１３には初期の張力に加えてパーキング用ケーブル１２の操作力が加わっているが、ボルト−ナット機構３７の作用により、比較的容易に操作部３５を回転させることができる。また、長期間使用していないことにより、種々の摩擦部位の摩擦力が増大している場合でも、スライダ３４を前進させる力が緊急解除用ケーブル１３を介してケーブル操作機構１１の側にもスムーズに伝えられる。なお、本願にいう「操作部を回転させることによって、スライダが前進する」とは、操作部によってボルトとナットのうちいずれか一方を回転させることにより、他方を軸方向に移動させることを意味する。また、「スライダが前進する」とは、スライダに連結されている緊急解除用ケーブルを、ブレーキを緩める方向に軸方向に移動することを意味する。すなわち、前端がパイプを介してパーキング用ケーブルの後端に連結されている緊急解除用ケーブルが、パーキング用ケーブルを緩める方向に移動することを意味する。

そして緊急解除用ケーブル１３によって与えられていた「パーキング用ケーブル１２の引き力に対抗する張力」が失われるので、パイプ１７がパーキング用ケーブルの引き力に従っていくらか前進し、パーキング用ケーブル１２が緩められ、ブレーキが解除される（図１の想像線参照）。そのとき、スクリュー１９とナット部１６には相対的な回転がなく、両者が一体となって前進する。それにより、たとえば自動車を押して移動させたり、牽引したりすることができる。

前記緊急解除機構１４と緊急解除用ケーブル１３の操作は、力の伝達する連結部が離脱することがなく、連結状態を維持したまま行われる（図１の想像線、図５ｂ参照）。たとえばフックの係合を外して力の伝達経路を切ったりする場合は、再び遠隔操作でフックを掛けることは難しい。そのため、電気系統のトラブルが解消した後、モータ駆動によりフックを係止させることができる位置まで移動させてからフックを連結して伝達経路を復帰することになる。しかし図１の緊急解除機構１４では、連結状態を維持したまま、操作部
３５を左右に回転させるだけで、遠隔操作でパーキングブレーキを緊急解除したり、再びパーキングブレーキを作動させたり、自由に切り替えることができる利点がある。また、スライダ３４の軸方向の移動がぼるとーナット機構により、回動操作で行うので、操作レバーを用いる従来の緊急解除機構に比して緊急解除機構の長さを軸方向に細長くすることができる。そのためレイアウトの制約が少なく、運転席に近いところに配置することが容易である。

前記実施形態では、緊急解除用ケーブルとしてプッシュプルコントロールケーブルを採用している。しかし本発明では、プルコントロールケーブルを緊急解除用ケーブルとして採用することもできる。その場合は許容湾曲半径が小さいため、配索が容易になる。また、ケーブル操作機構１１と緊急解除機構１２の配置状態によっては、プッシュプルコントロールケーブルに代えて、ロッドを採用することもできる。

１０ 電動パーキングブレーキ
１１ ケーブル操作機構
１２ パーキング用ケーブル
１３ 緊急解除用ケーブル
１４ 緊急解除機構
１５ ハウジング
１６ ナット部
１７ パイプ
１８ ネジ部
１９ スクリュー
２０ 駆動装置
２１ 荷重センサー
２２ 駆動ギヤ
Ｍ モータ
Ｇ 減速機
２３ スライドアンカー
２４ ケーブルエンド（パーキング用）
２５ ガイド（パーキング用）
２６ インナーケーブル（パーキング用）
２７ アウターケーシング（パーキング用）
２８ エンド係止部（緊急解除用）
２９ ケーブルエンド（緊急解除用／先端）
３０ アウターケーシング（緊急解除用）
３１ インナーケーブル（緊急解除用）
３１ａ 細いロッド
３２ ケーシングキャップ（緊急解除用）
３２ａ 凹部
３３ ベース
３４ スライダ
３５ 操作部
３６ ガイド部
３７ ボルト−ナット機構
３８ 天板
３９ フレーム
４０ ケーブルエンド（緊急解除用／後端）
４１ エンド係止部（緊急解除用／後端）
４２ 雌ねじ部
４３ 摺動部
４４ ボルト軸

Claims (2)

1. 先端にナット部が設けられたパイプと、
   後端に前記ナット部と螺合するネジ部が設けられたスクリューと、
   前記パイプを軸周りに回転させる駆動装置と、
   前記スクリューの先端に連結されるパーキング用ケーブルと、
   前記パイプの後端に連結される緊急解除用ケーブルと、
   前記緊急解除用ケーブルの後端を通常位置に保持する緊急解除機構とを有しており、
   前記緊急解除機構が、前記緊急解除用ケーブルの後端を支持するスライダと、そのスライダを前後移動操作させるための操作部と、前記スライダをガイドするガイド部とを有し、前記操作部を回動することにより前記スライダが軸方向に移動するボルト−ナット機構を備えており、
   前記パーキング用ケーブルが張った状態で、前記操作部を操作することにより、緊急解除用ケーブルの後端の前側への移動を許し、パーキング用ケーブルを緩めることができ、
   前記操作部を元に戻すことにより、緊急解除用ケーブルの後端を通常の位置に戻すことができる
   ことを特徴とする電動パーキングブレーキ。
2. 前記緊急解除用ケーブルが押し引きケーブルである請求項１に記載の電動パーキングブレーキ。

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