JP2018096386A - 電動パーキングブレーキ用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない部品点数で所望の減速性能を確保し得ると共に、騒音を低く抑え得る小型の電動パーキングブレーキ用駆動装置を提供する。【解決手段】ハウジング１０内に、電動モータ２０と、ベルト伝動機構３０及び歯車伝動機構４０から成る減速機構が収容され、第１のケース１１と第２のケース１２との間に保持部材５０の一端部が挟持されている。減速機構は、内歯車４２、外歯車４３、偏心軸部材４１及びオルダム継手部材４４を有し、従動プーリ３２と一体となって回転する偏心軸部材の回転に応じて、従動プーリの回転出力が外歯車、オルダム継手部材及び内歯車を介して更に減速され、電動パーキングブレーキにトルク伝達される。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の駐車時に電動モータにより駆動して、車輪に制動力を付与する電動パーキングブレーキ用駆動装置に関する。

電動パーキングブレーキ用駆動装置に関し、例えば下記の特許文献１には、その背景技術として下記の特許文献２が引用され、「電動ブレーキ装置は、電動モータの出力シャフトに固着された小径プーリと、ボデーに対して回転可能に設けられ、小径プーリとの間にベルトが架けられた大径プーリとを含んでいる。また、大径プーリには同一の回転軸上に２段の遊星歯車が連結され、大径プーリとともにギヤ機構が形成されている。」旨説明する共に、「これによって、電動モータの駆動力は、ベルトを含んだ伝達機構と複数段の遊星歯車にて減速された後、直進運動に変換され、車輪ブレーキに伝達されて車輪に制動力を付与している。」旨説明している（特許文献１の段落〔０００２〕及び〔０００３〕に記載）。

そして、上記の従来装置においては「剛性を有するスペーサをギヤ機構の回転軸と電動モータとの間に延在させ、ギヤ機構の回転軸を電動モータに対し取り付けている。これにより、回転軸はボデーに対して直接に固定されることがなく、電動モータの出力シャフトに対する位置決めの精度を向上させている。」（特許文献１の段落〔０００７〕に記載）ことから、「ギヤ機構の回転軸を支持するために上述したスペーサを必要とし、電動ブレーキ装置が大型化して、その重量が増大する」（同段落〔０００８〕に記載）という課題を解決すべく、「ギヤボデーに設けられた第１軸受部によって第１回転シャフトが支持されたことにより、第１回転シャフトを電動モータに支持させるスペーサ等を必要とせず、減速機構の大型化を防ぎ、低コストの電動パーキングブレーキ用駆動装置」（同段落〔００１６〕に記載）が提案されている。

特許第５７４３６８０号公報 国際公開ＷＯ２００７−０９６０９８号公報

上記特許文献１に記載の装置においては、モータ出力に対する減速機構が、２段の減速歯車機構と１段の遊星歯車機構が連結された３段の減速機構で構成されており、特許文献２に記載の装置においては、１段のベルト伝動機構と２段の遊星歯車機構が連結された３段の減速機構で構成されている。このため、更なる小型化は困難であり、また、遊星歯車機構が必須とされているので、部品点数の低減や騒音対策が困難であった。

そこで、本発明は、少ない部品点数で所望の減速性能を確保し得ると共に、騒音を低く抑え得る小型の電動パーキングブレーキ用駆動装置を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するため、本発明は、車両の電動パーキングブレーキを駆動する電動パーキングブレーキ用駆動装置であって、ハウジング内に収容される電動モータと、該電動モータの出力軸に連結され当該電動モータの出力を減速して前記電動パーキングブレーキに伝達する減速機構とを備え、該減速機構は、前記ハウジング内に収容され、前記電動モータの出力軸に連結される駆動プーリと、前記ハウジング内で回転可能に支持される従動プーリと、該従動プーリ及び前記駆動プーリに張設されるベルトと、前記ハウジング内に収容され、前記ハウジングに対し所定の回転軸を中心に回転可能に支持される内歯車と、該内歯車に外歯の一部が噛合するように配置され、前記回転軸を含む面上で平行に所定距離オフセットした偏心軸を中心に回転可能に支持される外歯車と、前記回転軸を軸芯とする入力軸部及び前記偏心軸を軸芯とする偏心軸部を本体軸部の両側に有し、前記偏心軸部が前記外歯車に回転可能に支持されると共に、前記入力軸部が前記ハウジングに回転可能に支持され、前記従動プーリと一体となって回転する偏心軸部材と、該偏心軸部材の前記本体軸部が収容される案内孔を有し、該案内孔内に前記本体軸部が回転可能に支持されるオルダム継手部材であって、前記ハウジングに対し摺動可能に支持されると共に、前記ハウジングに対する摺動方向に対して直交する方向で前記外歯車に対し摺動可能に支持されるオルダム継手部材とを備えることとしたものである。

上記の電動パーキングブレーキ用駆動装置において、前記オルダム継手部材は、前記案内孔を中央に有する本体部と、該本体部から、前記偏心軸を中心とした径方向両側に延出する第１の腕部と、該第１の腕部に対して直交する径方向両側に延出する第２の腕部を有し、該第２の腕部が前記ハウジングに対し摺動可能に支持され、前記第１の腕部が前記外歯車に対し摺動可能に支持される構成とするとよい。

特に、前記第１の腕部は、前記偏心軸を中心とした径方向両側に延在する案内凹部を有し、前記外歯車は、前記偏心軸を中心とした径方向両側で軸方向に延出する案内部材を有し、該案内部材が前記案内凹部に嵌合するように配設されている構成とするとよい。

また、前記ハウジングは、前記電動モータ、前記内歯車、前記外歯車、前記偏心軸部材及び前記オルダム継手部材が収容される第１のケースと、前記駆動プーリ、前記ベルト及び前記従動プーリが収容される第２のケースを具備し、該第２のケースと前記第１のケースとの間に一端部が挟持される保持部材であって、前記駆動プーリ及び前記従動プーリが回転可能に支持されると共に、前記偏心軸部材の前記入力軸部が回転可能に支持される保持部材を備えたものとするとよい。

更に、前記第１のケースは、前記オルダム継手部材の前記第２の腕部が嵌合する嵌合溝を有し、該嵌合溝に前記第２の腕部が嵌合して前記オルダム継手部材が前記第１のケースに対し摺動可能に支持されている構成としてもよい。

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明の電動パーキングブレーキ用駆動装置は、ハウジング内に収容される電動モータと、電動モータの出力軸に連結され当該電動モータの出力を減速して電動パーキングブレーキに伝達する減速機構とを備え、その減速機構は、ハウジング内に収容され、電動モータの出力軸に連結される駆動プーリと、ハウジング内で回転可能に支持される従動プーリと、従動プーリ及び駆動プーリに張設されるベルトと、ハウジング内に収容され、ハウジングに対し所定の回転軸を中心に回転可能に支持される内歯車と、この内歯車に外歯の一部が噛合するように配置され、回転軸を含む面上で平行に所定距離オフセットした偏心軸を中心に回転可能に支持される外歯車と、回転軸を軸芯とする入力軸部及び偏心軸を軸芯とする偏心軸部を本体軸部の両側に有し、偏心軸部が外歯車に回転可能に支持されると共に、入力軸部がハウジングに回転可能に支持され、従動プーリと一体となって回転する偏心軸部材と、この偏心軸部材の本体軸部が収容される案内孔を有し、この案内孔内に本体軸部が回転可能に支持されるオルダム継手部材であって、ハウジングに対し摺動可能に支持されると共に、ハウジングに対する摺動方向に対して直交する方向で外歯車に対し摺動可能に支持されるオルダム継手部材とを備えることとしたものであり、減速機構としては１段のベルト伝動機構と１段の歯車伝動機構が連結された構成であるので、従前に比し、少ない部品点数によって所望の減速性能を確保し得ると共に、装置全体として騒音を低く抑えることができる。

上記の電動パーキングブレーキ用駆動装置において、オルダム継手部材は、案内孔を中央に有する本体部と、本体部から、偏心軸を中心とした径方向両側に延出する第１の腕部と、第１の腕部に対して直交する径方向両側に延出する第２の腕部を有し、第２の腕部がハウジングに対し摺動可能に支持され、第１の腕部が外歯車に対し摺動可能に支持されるように構成すれば、減速機構の一層の小型化が可能となる。更に、第１の腕部は、偏心軸を中心とした径方向両側に延在する案内凹部を有するものとし、外歯車は、偏心軸を中心とした径方向両側で軸方向に延出する案内部材を有するものとし、案内部材が案内凹部に嵌合するように配設されている構成とすれば、組み付けが容易で小型且つ安価な減速機構とすることができる。

また、ハウジングは、電動モータ、内歯車、外歯車、偏心軸部材及びオルダム継手部材が収容される第１のケースと、駆動プーリ、ベルト及び従動プーリが収容される第２のケースを具備するものとし、第２のケースと第１のケースとの間に一端部が挟持される保持部材であって、駆動プーリ及び従動プーリが回転可能に支持されると共に、偏心軸部材の入力軸部が回転可能に支持される保持部材を備えたものとすれば、必要な強度を維持しつつ各構成部材を安定した状態で保持することができる。

更に、第１のケースは、オルダム継手部材の第２の腕部が嵌合する嵌合溝を有するものとし、この嵌合溝に第２の腕部が嵌合してオルダム継手部材が第１のケースに対し摺動可能に支持されている構成とすれば、組み付けが容易で一層の小型化が可能となる。

本発明の一実施形態に係る電動パーキングブレーキ用駆動装置の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る電動パーキングブレーキ用駆動装置の一部断面斜視図である。 本発明の一実施形態におけるプーリ伝達機構を示す斜視図である。 本発明の一実施形態における電動モータ及び歯車伝動機構部分を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に供されるオルダム継手部材の他の態様を示す斜視図である。 本発明の一実施形態において外歯車に装着される摺動部材及び軸部材の他の態様を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に供されるオルダム継手部材の支持構造の別の態様を示す斜視図である。

以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。本発明の一実施形態に係る電動パーキングブレーキ用駆動装置は、図１に示すように、ハウジング１０内に、電動モータ２０と、ベルト伝動機構３０及び歯車伝動機構４０から成る減速機構が収容されている。本実施形態のハウジング１０は、筐体の第１のケース１１と、その開口部を閉塞する第２のケース１２で構成され、両者間にプレート状の保持部材５０の一端部が挟持されている。上記のベルト伝動機構３０は、電動モータ２０の出力軸２１に連結される駆動プーリ３１と、ハウジング１０内で回転可能に支持される従動プーリ３２と、両者間に張設されるベルト３３を有し、ベルト３３を介して駆動プーリ３１の回転出力を減速して従動プーリ３２に伝達するように構成されている。本実施形態の駆動プーリ３１及び従動プーリ３２は、ハウジング１０内で保持部材５０に回転可能に支持されている。また、歯車伝動機構４０は、従動プーリ３２と一体となって回転する偏心軸部材４１を有し、この偏心軸部材４１の回転に応じて従動プーリ３２の回転出力が更に減速され、電動パーキングブレーキ（図示せず）にトルク伝達されるように構成されている。

本実施形態の歯車伝動機構４０は、図１に示すように、ハウジング１内に、内歯車４２、外歯車４３、偏心軸部材４１及びオルダム継手部材４４が収容されている。内歯車４２は、第１のケース１１（ハウジング１０）に対し所定の回転軸Ａｘを中心に回転可能に支持されている。外歯車４３は、その外歯の一部が内歯車４２に噛合するように配置され、回転軸Ａｘを含む面上で平行に所定距離オフセットした偏心軸Ａｙ（図示省略）を中心に回転可能に支持されている。即ち、外歯車４３の外周には、内歯車４２の内周に形成される複数の歯部４２ａの歯数より少ない歯数からなる複数の歯部４３ａが形成されている。具体的には、外歯車４３の歯部４３ａの歯数は、内歯車４２の歯部４２ａの歯数よりも１つ少ない数に設定されている（例えば、内歯車４２の歯数が１００の場合、外歯車４３の歯数は９９に設定）。そして、回転軸Ａｘを中心に回転する内歯車４２の歯部４２ａの一部と、偏心軸Ａｙを中心に回転する外歯車４３の歯部４３ａの一部が噛合するように配置されている。

図１に示すように、偏心軸部材４１は、回転軸Ａｘを軸芯とする入力軸部４１ｘ及び偏心軸Ａｙを軸芯とする偏心軸部４１ｙを本体軸部４１ｂの両側に有し、入力軸部４１ｘが外歯車４３に回転可能に支持されると共に、偏心軸部４１ｙが保持部材５０（ひいてはハウジング１０）に回転可能に支持されている。オルダム継手部材４４は、偏心軸部材４１の本体軸部４１ｂが収容される案内孔４５を有し、この案内孔４５内に本体軸部４１ｂが回転可能に支持されている。また、オルダム継手部材４４は、ハウジング１に対し摺動可能に支持されると共に、ハウジング１に対する摺動方向に対して直交する方向で外歯車４３に対し摺動可能に支持されている。更に、図１に示すように、オルダム継手部材４４の両側に軸受部材（ベアリング）４６、４６が配設され、これらの軸受部材４６、４６を介して偏心軸部材４１が外歯車４３及び保持部材５０（ひいてはハウジング１０）に支持されている。

本実施形態のオルダム継手部材４４は、案内孔４５を中央に有する環状の本体部４４ａと、本体部４４ａから、偏心軸Ａｙを中心とした径方向両側に延出する第１の腕部４４ｂ、４４ｂと、第１の腕部４４ｂに対し直交する径方向両側に延出する第２の腕部４４ｃ、４４ｃを有する。図１に示すように、第１の腕部４４ｂ、４４ｂには、径方向に延在する案内凹部として嵌合凹部４４ｒ、４４ｒが形成されている。本実施形態の嵌合凹部４４ｒ、４４ｒは、内側面が案内孔４５に開口する連通孔で構成されている。一方、外歯車４３には、案内部材として、その中心から径方向両側で軸方向に延出する延出部４３ｐ、４３ｐが一体的に形成されており、延出部４３ｐ、４３ｐが案内凹部４４ｒ、４４ｒに嵌合するように配設される。而して、第１の腕部４４ｂ、４４ｂが外歯車４３に対し摺動可能に支持されている。

また、第１のケース１１には、径方向に延在する嵌合溝１１ｇ、１１ｇが形成されている（図１には一方のみが表れている）。而して、図１及び図４に示すように、オルダム継手部材４４の第２の腕部４４ｃ、４４ｃが嵌合溝１１ｇ、１１ｇに嵌合し、オルダム継手部材４４が第１のケース１１に対し摺動可能に支持されている。

本実施形態においては、図１に示すように、偏心軸部材４１の軸方向端部に係合凹部４１ｒ、４１ｒが形成されると共に、図３に示すように、従動プーリ３２の軸部３２ａの周囲に係合凸部３２ｐ、３２ｐが形成されており、係合凸部３２ｐ、３２ｐが係合凹部４１ｒ、４１ｒに嵌合するように組み付けられると、偏心軸部材４１は従動プーリ３２と一体となって回転し得る構造となる。保持部材５０は、図１に示すようにプレート形状で、その上面に駆動プーリ３１及び従動プーリ３２が回転可能に支持されると共に、その下面に偏心軸部材４１の入力軸部４１ｘが軸受部材６０を介して回転可能に支持される。更に、内歯車４２の軸方向のガタを防止するため、保持部材５０の下面から複数の立壁部５０ｐが延出形成されており、保持部材５０が第１のケース１１に装着されると、各立壁部５０ｐの先端面が内歯車４２の軸方向端面に当接するように配設される。尚、第１のケース１１と第２のケース１２を合成樹脂で構成した場合には、両者の接合手段として振動溶着や熱溶着を適用すれば容易に防水性を確保し得るが、接着剤を用いることとしてもよい。

而して、本実施形態の歯車伝動機構においては、偏心軸部材４１が従動プーリ３２と一体となって入力軸Ａｘを中心に回転駆動されると、オルダム継手部材４５が偏心軸Ａｙを中心に回転駆動され、その嵌合凹部４４ｒ、４４ｒに嵌合された延出部４３ｐ、４３ｐが摺動しつつ回転駆動力が外歯車４３に伝達され、外歯車４３は、歯部４３ａの一部が内歯車４２の歯部４２ａの一部と噛合しながら内歯車４２内を回転し、これにより内歯車４２がその出力軸部４２ｂを中心に回転駆動される。この間、オルダム継手部材４５は、オフセット量（前述のｄ）に応じて嵌合凹部４４ｒ、４４ｒの径方向の変位と嵌合溝１１ｇ、１１ｇの径方向の変位が合成された方向に移動しながら回転し、回転駆動力が外歯車４３に伝達され、更に、上記のように内歯車４２に伝達される。このときの噛合箇所は外歯車４３と内歯車４２との間の一箇所のみであるので、全体として騒音を低く抑えることができる。

上記のオルダム継手部材４４については、案内凹部として、図１に示す嵌合凹部４４ｒ、４４ｒに代えて、図５に示すように、第１の腕部４４ｂ、４４ｂに形成され、径方向に延在する嵌合溝４４ｇ、４４ｇを用いることとし、また、案内部材として、図１に示す延出部４３ｐ、４３ｐに代えて、図６に示すように、外歯車４３の中心から径方向両側で軸方向に突出するピン４６、４６を設けることとしてもよい。更に、これらに摺動部材４７、４７を装着することとし、摺動部材４７、４７が嵌合溝４４ｇ、４４ｇに嵌合するように配設することとしてもよい。

あるいは、図７に示すように、延出部４３ｐ、４３ｐに代えて、オルダム継手部材４４の本体部４４ａを挟持して摺動可能に保持する保持部４３ｈ、４３ｈを外歯車４３に設けることとし、第２の腕部４４ｃ、４４ｃを囲繞して摺動可能に保持するブロック４９、４９を第１のケース１１に装着することとしてもよい。

而して、本実施形態の電動パーキングブレーキ用駆動装置においては、電動モータ２０が回転駆動されると、その回転出力がベルト伝動機構３０及び歯車伝動機構４０によって減速されて電動パーキングブレーキ（図示せず）にトルク伝達される。尚、ベルト伝動機構３０の減速比は、駆動プーリ３１と従動プーリ３２の歯数の比となり、歯車伝動機構４０の減速比は、内歯車４２と外歯車４３の歯数の差で決まり、前述の歯数例であれば、１−（９９／１００）＝１／１００となる。このように、上記のベルト伝動機構３０及び歯車伝動機構４０によれば、従前に比し少ない部品点数で、大きな減速比を確保することができる。しかもベルト伝動機構３０はベルト駆動のため打音を発することがなく、また、歯車伝動機構４０における噛合箇所は一箇所のみであるので、装置全体として騒音を低く抑えることができる。

１０ ハウジング
１１ 第１のケース
１２ 第２のケース
２０ 電動モータ
２１ 出力軸
３０ ベルト伝動機構
３１ 駆動プーリ
３２ 従動プーリ
３３ ベルト
４０ 歯車伝動機構
４１ 偏心軸部材
４２ 内歯車
４３ 外歯車
４４ オルダム継手部材
４５ 案内孔
４６ 軸受部材
５０ 保持部材

Claims (5)

1. 車両の電動パーキングブレーキを駆動する電動パーキングブレーキ用駆動装置であって、
   ハウジング内に収容される電動モータと、
   該電動モータの出力軸に連結され当該電動モータの出力を減速して前記電動パーキングブレーキに伝達する減速機構とを備え、
   該減速機構は、
   前記ハウジング内に収容され、前記電動モータの出力軸に連結される駆動プーリと、
   前記ハウジング内で回転可能に支持される従動プーリと、
   該従動プーリ及び前記駆動プーリに張設されるベルトと、
   前記ハウジング内に収容され、前記ハウジングに対し所定の回転軸を中心に回転可能に支持される内歯車と、
   該内歯車に外歯の一部が噛合するように配置され、前記回転軸を含む面上で平行に所定距離オフセットした偏心軸を中心に回転可能に支持される外歯車と、
   前記回転軸を軸芯とする入力軸部及び前記偏心軸を軸芯とする偏心軸部を本体軸部の両側に有し、前記偏心軸部が前記外歯車に回転可能に支持されると共に、前記入力軸部が前記ハウジングに回転可能に支持され、前記従動プーリと一体となって回転する偏心軸部材と、
   該偏心軸部材の前記本体軸部が収容される案内孔を有し、該案内孔内に前記本体軸部が回転可能に支持されるオルダム継手部材であって、前記ハウジングに対し摺動可能に支持されると共に、前記ハウジングに対する摺動方向に対して直交する方向で前記外歯車に対し摺動可能に支持されるオルダム継手部材とを備えたことを特徴とする電動パーキングブレーキ用駆動装置。
2. 前記オルダム継手部材は、
   前記案内孔を中央に有する本体部と、
   該本体部から、前記偏心軸を中心とした径方向両側に延出する第１の腕部と、
   該第１の腕部に対して直交する径方向両側に延出する第２の腕部を有し、
   該第２の腕部が前記ハウジングに対し摺動可能に支持され、前記第１の腕部が前記外歯車に対し摺動可能に支持されることを特徴とする請求項１記載の電動パーキングブレーキ用駆動装置。
3. 前記第１の腕部は、前記偏心軸を中心とした径方向両側に延在する案内凹部を有し、
   前記外歯車は、前記偏心軸を中心とした径方向両側で軸方向に延出する案内部材を有し、
   該案内部材が前記案内凹部に嵌合するように配設されていることを特徴とする請求項２記載の電動パーキングブレーキ用駆動装置。
4. 前記ハウジングは、
   前記電動モータ、前記内歯車、前記外歯車、前記偏心軸部材及び前記オルダム継手部材が収容される第１のケースと、
   前記駆動プーリ、前記ベルト及び前記従動プーリが収容される第２のケースを具備し、
   該第２のケースと前記第１のケースとの間に一端部が挟持される保持部材であって、前記駆動プーリ及び前記従動プーリが回転可能に支持されると共に、前記偏心軸部材の前記入力軸部が回転可能に支持される保持部材を備えたことを特徴とする請求項２又は３記載の電動パーキングブレーキ用駆動装置。
5. 前記第１のケースは、前記オルダム継手部材の前記第２の腕部が嵌合する嵌合溝を有し、該嵌合溝に前記第２の腕部が嵌合して前記オルダム継手部材が前記第１のケースに対し摺動可能に支持されていることを特徴とする請求項４記載の電動パーキングブレーキ用駆動装置。

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