JP2015152044A - 電動駐車ブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】ドラムブレーキを、そのドラムブレーキに一体的に設けられた電動アクチュエータで作動させる電動駐車ブレーキについて、制動トルクが加わったときにシューの拡張力が減少し難いものにすることを課題としている。【解決手段】ドラムブレーキに、電動機２１の動力で可動部材２４を推進させて出力部材２５を引き動かす電動アクチュエータ２０を一体的に組み付け、前記出力部材２５でドラムブレーキの入力部材を引っ張って拡張機構を作動させ、その拡張機構でブレーキシューを拡張させてドラムの内周面に押しつける電動駐車ブレーキにおいて、可動部材２４と出力部材２５との間に圧縮ばね２６を介在した。【選択図】図３

Description

この発明は、駐車用のドラムブレーキを、そのドラムブレーキに一体的に組み付けられた電動アクチュエータで作動させる電動駐車ブレーキに関する。

ドラムインハット式駐車ブレーキに電動アクチュエータを一体的に組み付け、その電動アクチュエータで拡張機構を作動させて対向一対のブレーキシューをドラムの内周面に押し当てる電動駐車ブレーキ装置が下記特許文献１に開示されている。

ドラムインハット式駐車ブレーキは、車両の動きを止めるサービスブレーキをディスクブレーキで構成し、そのディスクブレーキのディスクロータのハット部を駐車用ドラムブレーキのドラムとして使用するものである。

特許文献１の電動駐車ブレーキ装置は、電動アクチュエータを車両の懸架装置のナックルに取り付け、その電動アクチュエータの出力部材を前記ナックルに固定されたドラムブレーキの入力部材に連結している。同文献の電動駐車ブレーキ装置は、トグル機構の拡張機構を用いており、その拡張機構の入力部材はトグルレバーである。

前記出力部材は、電動機（モータ）で駆動して推進させる可動部材に接続されており、極めて長さの短いロッドやワイヤなどで構成されたその出力部材を介してトグルレバーを引っ張ることで拡張機構を作動させ、拡張機構のリンクがそのリンクに係合した対向配置のブレーキシューを拡張させてブレーキシューの外周に配置されたドラムの内周面に押しつけるようになっている。

なお、電動アクチュエータをドラムブレーキのバッキングプレートに固定するものも知られているが、これも特許文献１の電動駐車ブレーキと同様に、長さの短い出力部材を介してトグルレバーを引っ張って作動させる。

特開２０１３−１２４６９６号公報

特許文献１に記載されているような電動駐車ブレーキは、出力部材の長さがごく短いため、その出力部材の弾性伸びがほとんど無い状態でブレーキシューがドラムに押しつけられる。

このために、サービスブレーキで車を停止させ、次いで、電動駐車ブレーキを作動させ、その状態でサービスブレーキを解除したときに下記の問題が発生することが懸念される。

その問題とは、駐車ブレーキをかけたままの状態であってもその電動駐車ブレーキによる制動力が抜ける（消失する）可能性があることである。

傾斜地などで車を停止させて駐車ブレーキをかけ、その状態でサービスブレーキを解除すると、電動駐車ブレーキのブレーキシューにトルクがかかる。すると、電動駐車ブレーキの構成部品間の隙間やトルクを受けた部品の弾性変形によって拡張機構による拡張力が一定量減少する。その減少量は、業界では緩みストロークと称されている。

長さの短い出力部材を介して拡張機構のトグルレバーに引っ張り力を加える構造では、上記の現象が発生したときに駐車に必要な制動力が得られなくなる虞があり、駐車ブレーキの信頼性が低下する。

この発明は、ドラムブレーキを、そのドラムブレーキに一体的に設けられた電動アクチュエータで作動させる電動駐車ブレーキについて、制動トルクが加わったときにシューの拡張力が減少し難い（緩み難い）ものにすることを目的としている。

上記の課題を解決するため、この発明は、対向一対のブレーキシューとそのブレーキシューの拡張機構を備えたドラムブレーキに、電動機の動力で可動部材を推進させ、その可動部材で出力部材を引き動かす電動アクチュエータを一体的に組み付け、その電動アクチュエータの前記出力部材で前記ドラムブレーキの入力部材を引っ張って前記拡張機構を作動させ、その拡張機構で前記ブレーキシューを拡張させてドラムの内周面に押しつける電動駐車ブレーキを改善の対象にして、前記可動部材と前記出力部材との間に圧縮ばねを介在した。

前記電動アクチュエータは、電動機と組み合わせる減速機と、その減速機によって減速された回転運動を直進運動に変換して前記可動部材を推進させる運動変換部を有するものが知られている。

その電動アクチュエータを採用した電動駐車ブレーキは、圧縮ばねの設置に関して、下記１）、２）の２形態が考えられる。

１）前記減速機の最終段の歯車を貫通したねじ穴を軸心部に有する中空歯車にし、その中空歯車のねじ穴に、外周に雄ねじを有する中空軸で構成された前記可動部材を螺合させ、この可動部材の穴に前記出力部材を軸方向に貫通させ、前記可動部材よりも前記出力部材の引っ張り方向前方において前記出力部材と前記可動部材との間に前記圧縮ばねを配置する構造。

２）前記減速機の最終段の歯車を軸心部にねじ穴を有する中空歯車にし、前記可動部材をねじ軸にし、その可動部材を前記歯車よりも前記出力部材の引っ張り方向後方に突出させて前記最終段の歯車のねじ穴に螺合させ、前記出力部材に、前記可動部材の前記最終段の歯車から前記出力部材の引っ張り方向後方に突出した部位の外周に遊嵌する円筒を含ませ、この円筒の前記最終段の歯車側の端部と前記可動部材の最終段の歯車から突出した部位の端部との間に前記圧縮ばねを配置する構造。

なお、この発明の適用対象は、前記特許文献１が開示しているようなドラムインハット式の電動駐車ブレーキに限定されない。サービスブレーキと駐車ブレーキが共にドラムブレーキであるもの（同一ドラムブレーキにサービスブレーキと駐車ブレーキの両機能を備えさせたものが存在する）にも適用できる。

また、前記拡張機構は、入力部材であるトグルレバーとリンクを組み合わせたトグル機構の拡張機構が一般的であるが、その形態に限定されない。例えば、楔を入力部材にしてその楔を対のブレーキシュー間に直接、又は間接的に引き込む構造の拡張機構でも対のブレーキシューを拡張させてドラムに押し付けることができる。

電動アクチュエータの出力部材は、引っ張り力の伝達が可能な既知のワイヤーケーブルやロッドなどでよい。

この発明の電動駐車ブレーキは、可動部材の推進力が可動部材と出力部材との間に挟持した圧縮ばねを介して出力部材に引っ張り力として伝達される。

そのとき、前記圧縮ばねが圧縮されてその圧縮ばねに弾性復元力が生じる。ばねの圧縮量は、駐車用電動駐車ブレーキのブレーキシューにトルクがかかったときの拡張機構の緩みストロークよりも十分に大きく確保することができ、初期圧縮ストロークから緩みストロークを差し引いた残留ストロークを利用して制動力のいわゆる抜けを防止し、駐車のための制動力を保持することができる。

これにより、車両を確実に駐車させることができ、電動アクチュエータを一体的に組み付けた電動駐車ブレーキの信頼性が向上する。

この発明の電動駐車ブレーキの一例を示す車両のアウタ側からの投影図である。 図１のＸ−Ｘ線に沿った位置の断面図である。 図１の電動駐車ブレーキに設けた電動アクチュエータの一例の概要を示す断面図である。 この発明の電動駐車ブレーキの他の例を図１のＸ−Ｘ線と同じ位置で切断して示す断面図である。 図４の電動駐車ブレーキに設けた電動アクチュエータの概要を示す断面図である。 この発明の電動駐車ブレーキの荷重とストロークの関係を示す図である。

以下、添付図面の図１〜図６に基づいてこの発明の電動駐車ブレーキの実施の形態を説明する。

例示の電動駐車ブレーキは、サービスブレーキ用のディスクブレーキ（図示せず）と駐車用のドラムブレーキを組み合わせたドラムインハット式の駐車ブレーキにこの発明を適用したものである。

図示の電動駐車ブレーキ１は、図１に示すようにドラムブレーキ１０と電動アクチュエータ２０を組み合わせて構成されている。

ドラムブレーキ１０は、バッキングプレート１１と、対向配置にしてバッキングプレート１１の内側面に回動可能に取り付けた一対のブレーキシュー１２，１２と、その対のブレーキシュー１２，１２の片端を径方向外向きに押し動かす拡張機構１３と、ブレーキシュー１２，１２の他方の端部間に配置したアジャスタ１４と、駐車ブレーキが解除されたときにブレーキシュー１２，１２を復帰させる復帰スプリング１５を組み合わせたものを例示した。

図１の符号１６は、シューホールドダウンであり、ブレーキシュー１２は、そのシューホールドダウン１６を介してバッキングプレート１１に取り付けられている。

ブレーキシュー１２は、円弧状をなすリム１２ａの外周面にライニング１２ｂを取り付けたものであって、各ブレーキシューのリム１２ａの内面に設けられたウェブ１２ｃ間に拡張機構１３とアジャスタ１４が配置されている。

アジャスタ１４は、ライニング１２ｂの摩耗による対のブレーキシューの支持点間の距離変動を吸収してブレーキの効きを一定に保つものであって周知の調整具である。

拡張機構１３は、トグル機構の拡張機構を例示した。このトグル機構の拡張機構１３は、入力部材１３ａ（図２、図４参照。図のそれはトグルレバー）を有する。その入力部材１３ａと一体の第１リンク１３ｂを第２リンク１３ｃにピン結合させ、第１リンク１３ｂを片方のブレーキシュー１２のウェブ１２ｃに、第２リンク１３ｃを他方のブレーキシュー１２のウェブ１２ｃにそれぞれ係合させている。

第１リンク１３ｂは、ボルト２（図２、図４参照）の頭部による支持部を支点にして回動することができる。

第２リンク１３ｃも、第１リンク１３ｂとの結合点とは反対側の外面をボルト３（図２、図４参照）の頭部で支えており、入力部材１３ａを引き動かすと第１リンク１３ｂがボルト２の頭部による支持部を支点にして回動してテコ比により増幅された力で片方のブレーキシュー１２を径方向外向きに押し動かす。

これにより、片方のブレーキシュー１２が外周に配置されたドラム（図示せず。ドラムインハット式の駐車ブレーキについては、サービスブレーキをかけるディスクブレーキのディスクロータのハット部が利用される）の内周面に押し当てられ、そのときの反力で他方のブレーキシュー１２も径方向外向きに押し動かされてドラムの内周面に押し当てられる。

このように構成されたドラムブレーキ１０は、図２、図４に示すように、車両の懸架装置のナックル４に取り付けて使用される。電動アクチュエータ２０も、ギヤケースなどに形成されるフランジ２０ａをバッキングプレート１１とナックル４との間に挟み込むなどしてナックル４に固定される。

なお、この発明の駐車ブレーキに用いる拡張機構１３は、リンクを組み合わせた例示のトグル機構の拡張機構に限定されない。既に述べたように、楔を入力部材にしてその楔を対のブレーキシュー間に引き込んでブレーキシューを径方向外向きに押し動かすような構造の拡張機構も考えられ、そのようなものであっても駐車ブレーキを成立させることができる。

次に、この発明を特徴づける電動アクチュエータ２０について説明する。図３に示した電動アクチュエータ２０は、電動機（モータ）２１と減速機２２を組み合わせたものであって、減速機２２の最終段の歯車２３は、貫通したねじ穴２３ａを軸心部に有する中空歯車が設けられている。

その最終段の歯車２３（中空歯車）のねじ穴２３ａに、可動部材２４を螺合させている。図示の可動部材２４は外周に雄ねじ２４ａを有する中空軸によって構成されたものであって、歯車２３のねじ穴２３ａとそれに螺合した可動部材の外周の雄ねじ２４ａが減速機によって減速された回転運動を直進運動に変換する運動変換機構を構成している。その運動変換機構によって変換された力を受けて可動部材２４が推進する。

図３の２５は、電動アクチュエータ２０の出力部材である。この出力部材２５は、ワイヤーケーブルやロッドなどで構成され、図２に示すように、その先端がドラムブレーキ１０の入力部材１３ａに連結される。

また、この出力部材２５の後端側は、図３に示すように、可動部材２４の中心の穴に軸方向に貫通させている。その出力部材２５の可動部材２４を貫通した後端側は、例示の電動アクチュエータ２０については鍔付きロッド２５ａで構成されている。

その鍔付きロッド２５ａの鍔と可動部材２４の図３における右端（図３に矢印で示した引っ張り方向前方の端部）との間に圧縮ばね２６を介在しており、可動部材２４の図３における右方への推進力が圧縮ばね２６経由で出力部材２５に伝達されて図２に示した入力部材１３ａが引き動かされる。

なお、圧縮ばね２６は、図４、図５の形態を採用して設置してもよい。図４、図５の電動アクチュエータ２０は、図２、図３の電動アクチュエータ２０と同様に、減速機２２の最終段の歯車２３を軸心部にねじ穴２３ａを有する中空歯車にしている。この形態でのねじ穴２３ａは、貫通していなくてもよい。

また、可動部材２４は外周に雄ねじを切ったねじ軸にし、その可動部材２４を最終段の歯車２３よりも出力部材２５の引っ張り方向（図５の矢印方向）後方に突出させて最終段の歯車２３のねじ穴２３ａに螺合させている。

さらに、出力部材２５に、可動部材２４の最終段の歯車２３からの引っ張り方向後方に突出した部位の外周に遊嵌する円筒２５ｂを含ませ、この円筒２５ｂの歯車２３側の端部と可動部材２４の最終段の歯車から突出した部位の端部との間に圧縮ばね２６を配置している。

このような構造でも発明の目的が達成される。図３の２７は、鍔付きロッド２５ａのスライドガイドを兼ねた防塵ケースである。また、図５の２８は、円筒２５ｂのスライドガイドを兼ねた防塵ケースである。これらは好ましい要素であるが、必須ではない。

図３、図５の如き電動アクチュエータ２０を備える電動駐車ブレーキ１は、図６に示すように、駐車ブレーキを作動させると、可動部材２４の推進力が圧縮ばね２６を介して出力部材２５に伝わる。このとき、圧縮ばね２６がある量圧縮される。

その圧縮量が図６に示した初期圧縮ストロークである。この後、サービスブレーキが解除されてドラムブレーキ１０にトルクがかかると、ドラムブレーキの構成部品間の隙間やトルクを受けた部品の弾性変形によって拡張機構１３による拡張力が一定量減少する。その減少量が図６の緩みストロークである。なお、図６の「ＥＰＢ」は、「電動駐車ブレーキ」の略称である。

圧縮ばね２６の初期圧縮ストロークは、緩みストロークよりも十分に大きく設定することができ、これにより、初期圧縮ストロークから緩みストロークを差し引いた残留ストロークが確保され、その残留ストロークによる制動軸力によって駐車のための制動力を保持することができる。

１ 電動駐車ブレーキ
２，３ ボルト
４ ナックル
１０ ドラムブレーキ
１１ バッキングプレート
１２ ブレーキシュー
１２ａ リム
１２ｂ ライニング
１２ｃ ウェブ
１３ 拡張機構
１３ａ 入力部材
１３ｂ 第１リンク
１３ｃ 第２リンク
１４ アジャスタ
１５ 復帰スプリング
１６ シューホールドダウン
２０ 電動アクチュエータ
２０ａ フランジ
２１ 電動機
２２ 減速機
２３ 最終段の歯車
２３ａ ねじ穴
２４ 可動部材
２５ 出力部材
２５ａ 鍔付きロッド
２５ｂ 円筒
２６ 圧縮ばね
２７，２８ 防塵ケース

Claims (3)

1. 対向一対のブレーキシューとそのブレーキシューの拡張機構を備えたドラムブレーキに電動機の動力で可動部材を推進させて出力部材を引き動かす電動アクチュエータを一体的に組み付け、その電動アクチュエータの前記出力部材で前記ドラムブレーキの入力部材を引っ張って前記拡張機構を作動させ、その拡張機構で前記ブレーキシューを拡張させてドラムの内周面に押しつける電動駐車ブレーキにおいて、前記可動部材と前記出力部材との間に圧縮ばねを介在したことを特徴とする電動駐車ブレーキ。
2. 前記電動アクチュエータが減速機を有し、その減速機の最終段の歯車を、貫通したねじ穴を軸心部に有する中空歯車にし、その中空歯車のねじ穴に、外周に雄ねじを有する中空軸で構成された前記可動部材を螺合させ、この可動部材の穴に前記出力部材を軸方向に貫通させ、前記可動部材よりも前記出力部材の引っ張り方向前方において前記出力部材と前記可動部材との間に前記圧縮ばねを配置した請求項１に記載の電動駐車ブレーキ。
3. 前記電動アクチュエータが減速機を有し、その減速機の最終段の歯車を、ねじ穴を軸心部に有する中空歯車にし、前記可動部材をねじ軸にし、その可動部材を前記最終段の歯車のねじ穴に螺合させ、前記出力部材に、前記可動部材の前記最終段の歯車から前記出力部材の引っ張り方向後方に突出した部位の外周に遊嵌する円筒を含ませ、この円筒の前記最終段の歯車側の端部と前記可動部材の最終段の歯車から突出した部位の端部との間に前記圧縮ばねを配置した請求項１に記載の電動駐車ブレーキ。

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