JP4359294B2 - 電動式駐車ブレーキ装置 - Google Patents
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Description
図1は、従来の手動式駐車ブレーキ装置が備えられた車両の一部構成を示す斜視図である。
図1に示すように、従来の駐車ブレーキ装置は、一対のホイール11,12のそれぞれに設置されるドラムブレーキ21,22と、運転者操作のための駐車レバー30と、駐車レバー30と各ブレーキ21,22との間に連結される一対の第1及び第2駐車ケーブル41,42と、を備えてなる。
それぞれのブレーキ21,22は、公知の如く、ホイール11,12と共に回転するドラムと、ドラム内部に移動自在に設置されてドラムの内側面に選択的に圧着される一対のブレーキシューと、各ブレーキシューを作動させる作動レバーと、各ブレーキシューを元の位置に復元させるための復元スプリングと、を備える。
このような構成を有する従来の駐車ブレーキ装置は、運転者が駐車レバー30を上方へ引くと、第1及び第2駐車ケーブル41,42が同時に引き付けられながら、左右のブレーキ21,22のそれぞれの作動レバーが該当のブレーキシューをドラムの内側面側に押し出す。このような動作によってブレーキシューがドラムの内側面に圧着されると、ドラム及びホイール11,12に制動力が加えられホイール11,12が回転できなくなる。
そこで、上記の手動式駐車ブレーキの種々の問題を解決すべく、モーターを用いて自動でブレーキを作動させる電動式駐車ブレーキが提案されており、これに対する作動性能の向上や作動騒音の低減などの改善のための種々の研究開発が行われつつある。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、モーターと遊星ギアユニットを用いて動作が円滑になり且つ騒音発生を低減するように改善された電動式駐車ブレーキ装置を提供することにある。
図2は、本発明の好適な一実施例による電動式駐車ブレーキ装置の構成を概略的に示す正面図であり、図3は、図2に示す本発明の好適な一実施例による電動式駐車ブレーキ装置の要部構成を示す側面図である。
図2に示すように、本発明の好適な一実施例による電動式駐車ブレーキ装置は、車両のホイール(11,12;図1参照)を停止させるためのブレーキ(21,22;図1参照)に連結される第1及び第2駐車ケーブル41,42と、第1及び第2駐車ケーブル41,42を作動させるための駆動力を発生するモーター110と、モーター110と連結される駆動ギア121と、駆動ギア121と連結される遊星ギアユニット130と、遊星ギアユニット130と結合して作動するスクリュー−ナットユニット140と、モーター110の駆動を制御する制御装置170と、を備えてなる。
モーター110は、外部からの電源印加によって駆動し、回転軸111を備える。回転軸111の一側には、駆動ギア121が一体に結合し、回転軸111の他側端部には、故障発生や電源供給遮断のような突発状況に際して駆動ギア121を手動で回転させうるリリース軸112が備えられる。突発状況が発生すると、運転者は、別の回転道具を用いて回転軸111を回転させることによって、モーター110によって作動する第1及び第2駐車ケーブル41,42を手動で作動させることができる。リリース軸112は、図2とは違い、駆動ギア121の結合されている部分の端部に配備しても良い。
図2に示すように、スクリュー−ナットユニット140は、入力ギア122及び太陽ギア131を貫通して出力キャリア135に結合されるスクリュー部材141と、スクリュー部材141と相互直線運動が可能なようにねじ結合されるナット部材145と、からなる。スクリュー部材141は、出力キャリア135の中心穴134aに移動自在に挿入される動力連結部142と、複数の雄ねじ143aを有し、動力連結部142と対向する端部に設けられるボルト部143と、動力連結部142とボルト部143とを連結するスリップ部144と、からなる。
これに対し、スリップ部144は、その断面が入力ギア122及び太陽ギア131に挿入された状態で円周方向へ容易にスリップ可能なように円形の形状にする。
負荷センサー150は、スクリュー−ナットユニット140の作用によって第1及び第2駐車ケーブル41,42に加えられる力を測定し、この測定値を制御装置170に送出する。
そして、非常リリースユニット160は、モーター110のリリース軸112と同じ機能を担うもので、故障発生や電源供給遮断のような突発状況に際してスクリュー−ナットユニット140と第1及び第2駐車ケーブル41,42間の作用力を解除する役割を果たす。突発状況が発生すると、運転者は、非常リリースユニット160を操作しナット部材145から第2駐車ケーブル42を分離することで、第1及び第2駐車ケーブル41,42に加えられた力を解除する。非常リリースユニット160は、手動操作可能なターンバックル(turn-buckles)、シャックル(shackles)、クリップ(clips)等さまざまな結合手段が使用可能である。負荷センサー150と非常リリースユニット160の設置位置は変えても良い。
まず、制御装置170からブレーキ作動命令が印加されると、モーター110は一定方向、例えば、正方向に回転する。回転軸111が回転すると、駆動ギア121が入力ギア122を回転させ、太陽ギア131及び複数の遊星ギア132が回転しながら、出力キャリア135が遊星ギア132の旋回速度と同一に減速した速度で回転する。これにより、スクリュー部材141が回転しながらスクリュー部材141のボルト部143がナット部材145のナット部146に挿入し始まる。これにより、第1及び第2駐車ケーブル41,42がしっかりと引き付けられ、この第1及び第2駐車ケーブル41,42の作動によって各ブレーキ21,22がホイール11,12に制動力を加え停止させる。第1及び第2駐車ケーブル41,42が引き続き引き付けられ一定レベル以上に引っ張られると、これに対する信号を負荷センサー150が制御装置170に出力し、制御装置170によってモーター110の動作が止まる。
このように、本発明の好適な一実施例による電動式駐車ブレーキ装置は、遊星ギアユニットを使用するため、電動式駐車ブレーキ装置の動作が円滑になり且つ騒音発生も低減する。
図4に示すように、本発明の他の実施例による電動式駐車ブレーキ装置は、少なくとも一つの減速遊星ギアユニット280をさらに備える遊星ギアユニット230を除けば、上記の一実施例による電動式駐車ブレーキ装置と同様に構成されるのでその説明は省かれる。
それ以外の構成は、上記の一実施例による電動式駐車ブレーキ装置と同様であり、その詳細説明は省略する。
また、本発明の他の実施例による電動式駐車ブレーキ装置の作動原理も、上記の一実施例による電動式駐車ブレーキ装置のそれと殆ど同様であり、以下では、異なる作動原理を中心にして説明する。
このような本発明の他の実施例による電動式駐車ブレーキ装置は、上記の一実施例による電動式駐車ブレーキ装置に比べて、1回さらに減速した駆動力が出力キャリア235に伝達されるため、動作がより円滑になり且つ騒音発生が低減する。
この場合、出力キャリアの回転によってナット部材が回転するが、ナット部材のナット部とスクリュー部材のボルト部間の相互直線運動には変わりがないため、同じ効果が得られる。
図5に示すように、本発明のさらに他の実施例による電動式駐車ブレーキ装置は、スクリュー−ナットユニット340及びこのスクリュー−ナットユニット340と結合される遊星ギアユニット330の一部構成を除けば、上記の一実施例と同様に構成されるのでその重複説明は避けるものとする。
第1スクリュー軸343は、一定の螺旋方向を有する複数の雄ねじ344aが形成されてなるボルト部344と、ボルト部344から延びたスリップ部345と、からなる。第1スクリュー軸343のボルト部344は、ナット部材341のナット部342に一定螺旋方向にねじ結合され、スリップ部345の端部には第1駐車ケーブル41が連結される。第1スクリュー軸343のスリップ部345は省略しても良く、この場合、第1駐車ケーブル41はボルト部344の端部に連結される。
それ以外の構成は、上記の一実施例による電動式駐車ブレーキ装置と略同様なので、それについての詳細説明は省略する。
制御装置370から運転者の動作命令が印加されると、モーター310が正方向または逆方向に回転し、このモーター310の駆動力は、回転軸311、駆動ギア321及び入力ギア322を介して太陽ギア331に伝達され、これにより、太陽ギア331が回転すると、複数の遊星ギア332が太陽ギア331の周りに沿って旋回しながら出力キャリア335が各遊星ギア332の旋回速度と同じ回転速度で回転するようになる。
出力キャリア335が回転すると、ナット部材341も出力キャリア335と同じ方向及び速度で回転する。
逆に、制御装置370に印加された命令がブレーキ解除命令の場合は、モーター310及びナット部材341がブレーキ作動命令時とは反対方向に回転するため、ナット部材341のナット部342に深く挿入されていた第1及び第2スクリュー軸343,346のボルト部344,347は、ナット部342から外され、これにより第1及び第2駐車ケーブル41,42に加えられた力が解除される。
この本発明のさらに他の実施例による電動式駐車ブレーキ装置も、上述した各実施例による電動式駐車ブレーキ装置と同様に、遊星ギアユニットを使用するため、動作が円滑になり且つ騒音発生が低減する。
41,42 第1及び第2駐車ケーブル
110,210,310 モーター
121,221,321 駆動ギア
122,222,322 入力ギア
130,230,330 遊星ギアユニット
131,231,331 太陽ギア
132,232,332 遊星ギア
134,234,334 内接ギア
135,235,335 出力キャリア
136,236,336 ギアハウジング
140,240,340 スクリュー−ナットユニット
141,241 スクリュー部材
145,245,341 ナット部材
150,250,350 負荷センサー
160,260,360 非常リリースユニット
170,270,370 制御装置
280 減速遊星ギアユニット
343,346 第1及び第2スクリュー軸
Claims (5)
- 車両のホイールを停止させるためのブレーキに連結されて該ブレーキを作動させる一対の駐車ケーブル、及び前記駐車ケーブルを選択的に作動させるための駆動力を発生するモーターを備える電動式駐車ブレーキ装置であって、
前記モーターによって回転する駆動ギアと、
前記駆動ギアと動力伝達可能に連結される太陽ギア、前記太陽ギアの周りに沿って旋回するように前記太陽ギアにギア連結される複数の遊星ギア、前記遊星ギアがギア連結されるように前記遊星ギアの旋回経路に沿って配置される内接ギア、及び前記太陽ギアの回転中心と同じ回転中心をもって回転するように前記遊星ギアと動力伝達可能に連結される出力キャリアを備える遊星ギアユニットと、
スクリュー部材、及び前記スクリュー部材と相互直線運動可能なようにねじ結合されるナット部材を備え、前記出力キャリアと動力伝達可能に連結されるスクリュー−ナットユニットと、
を備え、
前記スクリュー−ナットユニットの両端部には、前記駐車ケーブルがそれぞれ連結され、前記出力キャリアの回転による前記スクリュー部材及び前記ナット部材の相互直線運動によって前記それぞれの駐車ケーブルが作動すること、
前記スクリュー部材は、その一端が前記太陽ギアを貫通して前記出力キャリアに結合し、前記出力キャリアの回転中心に形成される非円形の中心穴に移動自在に挿入され、そのもう一端が前記ナット部材に結合され、前記中心穴に対応する非円形の断面形状を有する動力連結部、前記ナット部材に結合する雄ねじを有するボルト部、及び前記動力連結部と前記ボルト部とを連結し、前記動力連結部及び前記ボルト部と同軸であり、円形の断面形状を有するスリップ部を備え、
前記ナット部材は、前記ボルト部の雄ねじに対応する雌ねじを備え、
前記一対の駐車ケーブルは、前記スクリュー部材の動力連結部の一端及び前記ナット部材の一端にそれぞれ結合されること、
前記駆動ギアとギア連結され、前記太陽ギアと同一の回転中心を有するように前記太陽ギアに一体に連結され、前記スクリュー部材の前記スリップ部が貫通する入力ギアをさらに備えることを特徴とする、電動式駐車ブレーキ装置。 - 車両のホイールを停止させるためのブレーキに連結されて該ブレーキを作動させる一対の駐車ケーブル、及び前記駐車ケーブルを選択的に作動させるための駆動力を発生するモーターを備える電動式駐車ブレーキ装置であって、
前記モーターによって回転する駆動ギアと、
前記駆動ギアと動力伝達可能に連結される太陽ギア、前記太陽ギアの周りに沿って旋回するように前記太陽ギアにギア連結される複数の遊星ギア、前記遊星ギアがギア連結されるように前記遊星ギアの旋回経路に沿って配置される内接ギア、及び前記太陽ギアの回転中心と同じ回転中心をもって回転するように前記遊星ギアと動力伝達可能に連結される出力キャリアを備える遊星ギアユニットと、
スクリュー部材、及び前記スクリュー部材と相互直線運動可能なようにねじ結合されるナット部材を備え、前記出力キャリアと動力伝達可能に連結されるスクリュー−ナットユニットと、
を備え、
前記スクリュー−ナットユニットの両端部には、前記駐車ケーブルがそれぞれ連結され、前記出力キャリアの回転による前記スクリュー部材及び前記ナット部材の相互直線運動によって前記それぞれの駐車ケーブルが作動すること、
前記複数の遊星ギアと前記出力キャリアとの間には、少なくとも一つの減速遊星ギアユニットが設置され、
前記減速遊星ギアユニットは、前記太陽ギアと同一の回転中心をもって回転するように前記複数の遊星ギアと動力伝達可能に連結される減速キャリアと、前記減速キャリアの中心に一体に結合される減速太陽ギアと、前記減速太陽ギアの周りに沿って旋回するように前記減速太陽ギア及び前記内接ギアにギア連結され、前記出力キャリアと動力伝達可能に連結される複数の減速遊星ギアと、を備えること、
前記スクリュー部材は、その一端が前記入力ギア、前記減速キャリア及び前記減速太陽ギアを貫通して前記出力キャリアに結合され、前記出力キャリアの回転中心に形成される非円形の中心穴に移動自在に挿入され、そのもう一端が前記ナット部材に結合され、前記中心穴に対応する非円形の断面形状を有する動力連結部、前記ナット部材に結合する雄ねじを有するボルト部、及び前記動力連結部と前記ボルト部とを連結し、前記動力連結部及び前記ボルト部と同軸であり、円形の断面形状を有するスリップ部を備え、
前記ナット部材は、前記ボルト部の雄ねじに対応する雌ねじを備え、
前記一対の駐車ケーブルは、前記スクリュー部材の動力連結部の一端及び前記ナット部材の一端にそれぞれ結合されること、
前記駆動ギアとギア連結され、前記太陽ギアと同一の回転中心を有するように前記太陽ギアに一体に結合され、前記スクリュー部材の前記スリップ部が貫通する入力ギアをさらに備えることを特徴とする、電動式駐車ブレーキ装置。 - 前記モーターは、前記駆動ギアと結合された回転軸を備え、前記回転軸の一端には、前記駆動ギアを手動で回転させるためのリリース軸が備えられたことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の電動式駐車ブレーキ装置。
- 前記スクリュー−ナットユニットと前記各駐車ケーブルとの間の少なくともいずれか一側には、前記スクリュー−ナットユニットによって前記各駐車ケーブルに加えられる力を測定するための少なくとも1つの負荷センサーが設置されることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の電動式駐車ブレーキ装置。
- 前記スクリュー−ナットユニットと前記各駐車ケーブルとの間の少なくともいずれか一側には、前記スクリュー−ナットユニットと前記該当の駐車ケーブル間の連結を手動で解除するための少なくとも1つの非常リリースユニットが設置されることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の電動式駐車ブレーキ装置。
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