JPH03504364A - 電気作動式制動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電気作動式制動装置 本発明は一般に電気作動式制動装置に関し、詳細には、駆動モータと制動機構と の間の機械的連結部により作動される電気作動式パーキングブレーキ装置に関す る。

電気作動式制動機構が以前に提案されている。成るものは１つまたはそれ以上の パーキングブレーキの作動を行うために種々の電気装置を作動する電気作動式パ ーキングブレーキ装置よりなる。単一のモータが機械的直結部を介して制動機構 を作動するパーキングブレーキ装置として利用し得る電気作動式ブレーキ装置を 提供するこきが非常に望ましい。パーキングブレーキの作動に利用される制動機 構が非常に簡単化されるように、制動機構のハウジングにおけるまたはこのハウ ジング内の電気モータおよびそのようなものの存在を無くすことが有利である。

他の利点は、常用ブレーキの信頼性を低下する追加のシールまたは連結部が無い ように各パーキングブレーキの機構を関連液圧常用ブレーキから分離することで ある。

本発明は、上記問題を解決し、電気作動式制動装置の必要を満たすものであり、 駆動モータ手段と接続され、駆動モータ手段の作動を制御するために信号を送る ための制御手段を備え、駆動モータ手段が可撓性駆動連結手段と連結された荷重 均等化差動装置を作動Ｌ、可撓性駆動連結手段がブレーキ部材と連結されており 、荷重均等化差動装置が２つの対向板間に配置された駆動部材を備えており、こ の駆動部材がボール手段を受は入れる複数の開口部を有しており、各対向板がカ ムトラックと連結された斜面を有しており、一方の板の斜面およびカムトラック が対向板の斜面およびカムトラックとの相補形状であり、制御手段が駆動部材を 回転する駆動モータ手段を作動し、等しいトルクをブレーキ部材に伝達するよう に、駆動部材の回転により、互いに対して移動し得る対向板をボール手段を介し て回転させることを特徴とする。

実施例を示す図面を参照して本発明を実施する仕方を以下に詳細に説明する。

第１図は本発明の電気作動式制動装置の概略図である。

第２図は上記制動装置に利用されるディスクブレーキの断面図である。

第３図は第２図のディスクブレーキの部分端断面図である。

第４図は制動装置の駆動モータおよび差動装置の部分切取り断面図である。

第５図は荷重均等化差動装置の成る部分の端面図である。

第６図は第５図の線６−６に沿った断面図である。

第７図は荷重均等化差動装置の成る部分の部分類断面図である。

第８図は制動装置に利用し得る別のディスクブレーキの断面図である。

第９図は第８図のディスクブレーキの部分端断面図である。

本発明の電気作動式制動装置が全体として＄１図に参照番号１０で示されている 。パーキングスイッチ１２が電子制御手段１４と接続されており、この電子制御 手段１４はバックオフセンサ機構１６からの信号を受は入れる。このバックオフ センサ機構１６は制動部材すなわちディスクブレーキ１８に連結されている。デ ィスクブレーキ１８は車両の反対側に配置されたディスクブレーキ１９と同一で ある。制御手段１４は荷重均等化差動装置３０を作動する電動モータ２０と連結 されている。荷重均等化差動装置３０はディスクブレーキ１８．１９と連結され た可撓性駆動連結部５０を作動する。

各ディスクブレーキは車両（図示せず）の制動を行うために関連ロータ２１に係 合することができる。センサ１６はディスクブレーキ１８によりもたらされたブ レーキパッド間隙を検知し、信号を制御手段に伝送する。電動モータ２０を利用 して可撓性駆動連結部すなわちシャフト５０を介して２つのディスクブレーキ１ ８．１９を駆動する。モータ２０により各可撓性駆動連結部５０に伝達されたト ルクは差動装置３０により均等化される。制動段階中、差動装置３０により、一 方の駆動連結部セグメントは他方の駆動連結部セグメントより多くの回転を行う ことができるが、解除サイクルでは、差動装置３０により固定される。制御手段 １４の制御論理部は、制動サイクル中、モータの回転数を数え、所望の回転数に 達したときに電動モータ２０を停止する。装置１０の解除により、センサ】６が ディスクブレーキの作動機構と関連ブレーキパッドとの間に所定の間隙を達成し たと制御手段１４に信号を送るまで、モータ２０を逆回転させる。この間隙はブ レーキの磨耗にかかわらず維持される。

制動装置のブレーキを解除しているときに常用ブレーキをかけるとく坂での一般 状況）、センサ１６は（常用ブレーキの作動により引き起こされたキャリパの撓 みにより）直ぐに電動モータ２０を止めるが、常用ブレーキを解除すると、モー タ２０は再び始動し、ディスクブレーキ１８．１９を完全に解除する。

第２図は本発明の一部として利用し得る制動部材すなわちディスクブレーキ１８ 又は１９を示している。このディスクブレーキはウオームギヤ２３を収容するキ ャリパ２２を有しており、ウオームギヤ２３は関連した可撓性駆動連結部セグメ ント５０に連結されている。ウオームギヤ２３はスリーブ２４内に配置されたね じ部材２５のホイールに係合している。スリーブ２４とハウジング２９との間に シールを行うために、波形プラスチックシール２８を設けるのがよい。このよう なシールによれば、ハウジング２９のシール溝が省ける。スリーブ２４およびね じ部材２５は相補形状の溝を有しており、これらの溝には、非再循環ボールベヤ リング手段が配置されている。これらのスリーブ、ねじ部材および非再循環ボー ルベヤリング手段は同じ譲受人に譲渡済みの「電気作動式ディスクブレーキ」と 称する出願中の出願第１０５．７５６号（参照によりここに組み入れられる）に 詳細に述べられている。ウオームギヤ２３を可撓性駆動連結部５０により回転さ せると、ウオームギヤ２３はねじ部材２５を回転させ、関連した内方ブレーキパ ッド２６に対するスリーブ２４の軸方向変位を行い、従って、反作用によりキャ リパ２２が関連した外方ブレーキパッド（図示せず）を夫々のロータ２１に対し て変位させる。解除段階中、制動部材１８と連結された位置上ンサ１６が内方ブ レーキパッド２６からのスリーブ２４の分離の信号を出力する。この分離は、ね じ部材２５に作用する軸方向荷重がゼロであり、ねじ部材が後退し続けるときに 起こる。

第４図は電動モータ２０および荷重均等化差動装置３０を示している。モータ２ ０は歯駆動ベルト２８を回転させる駆動シャフト２７を作動する。歯駆動ベルト ２８は差動装置３０の駆動部材３１に係合してこれを駆動する。差動装置３０は ベヤリング３３によって駆動モータハウジング３２内に設けられている。駆動部 材３１は主としてプーリを備えており、このプーリは複数の周方向に間隔をへだ てた開口部３４を有している（第６図参照）。この実施例はプーリ３１内に配置 された６つの開口部３４を有しており、各開口部はボール手段３６または３６Ａ を有している。ボール手段３６．３６Δのまわりには、一対の板部材４０．４２ が位置決めされており、これらの板部材４０．４２は夫々の可撓性駆動連結部セ グメント５０と連結されている。第５図に示すように、駆動部材３１は６つのボ ール手段３６．３６Ａをほぼ６０度離れるようにプーリ３１のまわりに等距離に 位置決めする。ボール手段間の角度、はぼ６０度はボールのピッチＡよりなる。

第６図に示すように、板４０．４２の各々は相補斜面４４およびカムトラック４ ６を有している。

ボール手段３６．３６Ａは夫々の斜面４４とカムトラック４６との間に配置され ている。

差動装置３０は、一方の板が駆動部材３１より速く回転し、他方の板が駆動部材 ３１より遅く等全回転することができるように、駆動部材３１からの駆動力を板 ４０．４２に伝達する。この作用は制動装置の制動段階中には一回転方向にのみ 必要とされ、反対の回転方向では、差動装置３０は固定し、すべての部材が同一 速度で回転する。第６図を参照して、駆動部材３１がモータ２０により矢印Ｃの 方向に回転されており、且つ各板４０．４２を回転させるのに必要とされるトル クが同じであるならば、これらの板は駆動部材３１と同じ速度で左側へ駆動され る。しかしながら、一方の板（例えば板４２）が他方の板（板４０）より大きい トルクを必要とするならば、板４２は駆動部材３１より遅れ、ボール３６．３６ Ａを板４０に向けて押す。これにより板４０を駆動部材３１より速い速度で左側 へ移動させる。斜面４４がボール３６．３６Ａのピッチ八より大きい回転皿（距 離Ｂ）の及ぶようにカムトラック４６の形状寸法を選択することにより、板４２ が遅れ、板４０が駆動部材３１より進んで等しく前進するときに、間断なしに動 作をボール３６からボール３６Ａへ伝達することができる。回転皿Ｂは、本質的 に、斜面とカムトラックとの間の端箇所から関連カムトラックに係合する斜面の 低部までの斜面４４の長さとして定められる。上記機能の結果、斜面４４の角度 が等しく、かつボールに作用する力は釣合わなければならないので、等しいトル クが各板４０．４２に伝達される。駆動モータ２０による逆作動中、カムトラッ ク４６の面の角度は、逆回転中にトラック４６に係合しているボール３６がもた らす板４０．４２の駆動が隣接ボール３６Ａに伝達されないように、斜面４４の 角度より急である。その結果、各キャリパが夫々の各ディスクブレーキ内の構成 要素の初期の位置にかかわらず制動トルクの等しい付加を受けるように、可撓性 駆動連結部５０を介したディスクブレーキ１８．１９の作動を荷重均等化差動装 置３０を介して単一の電動モータ２０により行うことができる。

可撓性駆動シャフト構成の一利点はモータおよび差動装置を車両フレームに設け ることができ、電気配線またはコネクタの疲労破損の恐れが最小になるという点 である。

制御手段１４は、常用ブレーキおよびパーキングブレーキの複合を回避するため に、回転計数またはキャリパ挟持力に基づいた制御論理部を有するのがよい。回 転計数についての基準はキャリパ１８のバックオフセンサ１６により定められる 。駆動モータ２０は充分な出力を行ってディスクブレーキを作動し、適切な大き さの車両を制動するための所望の保持力を与えることができる。スリーブ、ボー ルベヤリングおよびディスクブレーキのねじ機構が充分に可逆であるので、バッ クオフのためには最小の動力で済む。ブレーキの解除／適用の切換えはスイッチ １２の運転者の制御およびバックオフセンサ１６の作動により行われる。スイッ チ１２が解除位置にあるとき、ブレーキシューの間隙が不十分であるたびに、セ ンサ１６によりモータを作動するように、２つの構成要素を直列に連結すること ができる。

第８図および第９図に示す別のキャリパブレーキ１８は上記のようなセンサ１６ を組み入れていない。第８図および第９図はセンサなしのキャリパを示している 。ブレーキ１８のキャリパ５２はウオームギヤ２３用のハウジング５９を有して おり、ウオームギヤ２３はねじ部材５５を軸方向に変位させるスリーブ５４をウ オームホイールを介して駆動する。ねじ部材５５は内方ブレーキパッド２６を変 位させ、このねじ部材により、キャリパ５２が反作用により外方ブレーキパッド （図示せず）を変位させる。

センサを省略する場合には、わずかに異なる制御論理部が必要とされる。モータ の電流は制御装置により監視され、ブレーキシューの荷重の発生による電流の上 昇が検知されると、基準モータ位置が設定される。次いで、所望の挟持力を加え るために、この基準からモータの回転数を計数する。解除時には、ブレーキの完 全な解除を確保するために、モータ回転数を基準を越えて戻して数える。この制 御論理部によれば、センサの必要がなくなり、活車軸からすべての電気接続部を 省ける。

当業者には、本発明の上記実施例の種々の変更例が明らかであろう。本発明の範 囲を逸脱することなしに、かかる変更例を行うことができることは理解されよう 。

ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、６ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、９ 特許庁長官　　深　沢　　　亘　　殿 １、特許出願の表示　　ＰＣＴ／ＵＳ　８９１０４２３０Ｚ発明の名称　　　　 電気作動式制動装置３、特許出願人 名　称　　　アライド　シグナル　インコーホレイテッド６、添付書類の目録 電気作動式制動装置 本発明は一般に電気作動式制動装置に関し、詳細には、駆動モータと制動機構と の間の機械的連結部により作動される電気作動式パーキングブレーキ装置に関す る。

電気作動式制動機構が以前に提案されている。ＧＢ−Ａ−２１５６０２１号は、 駆動モータに連結された制御装置を備えたおり、この制御装置が駆動モータの作 動を制御するために信号を送るようにした電気作動式制動装置を示している。成 るものは１つまたはそれ以上のパーキングブレーキの作動を行うために種々の電 気装置を作動する電気作動式パーキングブレーキ装置よりなる。単一のモータが 機械的直結部を介して制動機構を作動するパーキングブレーキ装置として利用し 得る電気作動式ブレーキ装置を提供することが非常に望ましい。

パーキングブレーキの作動に利用される制動機構が非常に簡単化されるように、 制動機構のハウジングにおけるまたはこのハウジング内の電気モータおよびその ようなものの存在を無くすことが有利である。他の利点は、常用ブレーキの信頼 性を低下する追加のシールまたは連結部が無いように各パーキングブレーキの機 構を関連液圧常用ブレーキから分離することである。

本発明は、上記問題を解決し、電気作動式制動装置の必要を満たすものであり、 駆動モータ手段およびセンサ手段と接続され、駆動モータ手段の作動を制御する ために信号に送り、且つ上記センサ手段からの制動力信号を受は入れるための制 御手段を備え、駆動モータ手段が可撓性駆動連結手段と連結された荷重均等化差 動装置を作動し、可撓性駆動連結手段がブレーキ部材と連結されており、荷重均 等化差動装置が２つの対向板間に配置された駆動部材を備えており、この駆動部 材がボール手段を受は入れる複数の開口部を有しており、各対向板がカムトラッ クと連結された斜面を有しており、一方の板の斜面およびカムトラックが対向板 の斜面およびカムトラックとの相補形状であり、制御手段が駆動部材を回転させ る駆動モータ手段を作動し、等しいトルクをブレーキ部材に伝達するように、駆 動部材の回転により、互いに対して移動し得る対向板をボール手段を介して回転 させることを特徴とする特スＩＪ−ブ２４およびねじ部材２５は相補形状の溝を 有しており、これらの溝には、非再循環ボールベヤリング手段が配置されている 。

これらのスリーブ、ねじ部材および非再循環ボールベヤリング手段は同じ譲受人 に譲渡済みの「電気作動式ディスクブレーキ」と称するＵＳ−Ａ−４８５９４５ ７号（参照によりここに組み入れられる）に詳細に述べられている。ウオームギ ヤ２３を可撓性駆動連結部５０により回転させると、ウオームギヤ２３はスリー ブ２４を回転させ、関連した内方ブレーキバンド２６に対するねじ部材２５の軸 方向変位を行い、従って、反作用によりキャリパ２２が関連した外方ブレーキパ ッド（図示せず）を夫々のロータ２１に対して変位させる。解除段階中、制動部 材１８と連結された位置センサ１６が内方ブｌノーキパッド２６からのねじ部材 ２５の分離の信号を出力する。この分離は、スリーブ２４に作用する軸方向荷重 がゼロであり、スリーブが後退し続けるときに起こる。

第４図は電動モータ２０および荷重均等化差動装置３０を示している。モータ２ ０は歯駆動ベルト２８を回転させる駆動シャフト２７を作動する。歯駆動ベルト ２８は差動装置３０の駆動部材３１に係合してこれを駆動する。差動装置３０は ベヤリング３３によって駆動モータハウジング３２内に設けられている。駆動部 材３１は主としてブーりを備えており、このブーりは複数の周方向に間隔をへだ てた開口部３４を有している（第６図参照）。この実施例はブー１Ｊ３１内に配 置された６つの開口部３４を有しており、各開口部はボール手段３６または３６ Ａを有している。ボール手段３６．３６Ａのまわりには、一対の板部材４０．４ ２が位置決めされており、これらの板部材４０．４２は夫々の可撓性駆動連結部 セグメント５０と連結されている。第５図に示すように、駆動部材３１は６つの ボール手段３６．３６Ａをほぼ６０度離れるようにプーリ３１度はボールのピッ チＡよりなる。第６図に示すように、板４０．４２の各々は相補斜面４４および カムトラック４６を有している。

ボール手段３６．３６Ａは夫々の斜面４４とカムトラック４６との間に配置され ている。

解除時には、ブレーキの完全な解除を確保するために、モータ回転数を基準を越 えて戻して数える。この制御論理部によれば、センサの必要がなくなり、活車軸 からすべての電気接続部を省ける。

電気作動式制動装置 請求の範囲 １、駆動モータ手段（２０）と接続され、駆動モータ手段（２０）の作動を制御 するために信号を送るための制御手段（１４）を備えた電気作動式制動装置にお いて、駆動モータ手段（２０）は可撓性駆動連結手段（５０）と連結された荷重 均等化差動装置（３０）を作動し、可撓性駆動連結手段（５０）はブレーキ部材 （１８，１９）と連結されており、荷重均等化差動装置（３０）は２つの対向板 （４０，４２）間に配置された駆動部材（３１）を備えており、該駆動部材（３ １）はボール手段（３６，３６Ａ）を受は入れる複数の開口部（３４）を有して おり、各対向板（４０，４２）はカムトラック（４６）と連結された斜面（４４ ）を有しており、一方の板（４０）の斜面（４４）およびカムトラック（４６） は対向板（４２）の斜面（４４）およびカムトラック（４６）との相補形状であ り、制御手段（１４）は駆動部材（３１）を回転する駆動モータ手段（２０）を 作動し、等しいトルクをブレーキ部材（１８，１９）に伝達するように、駆動部 材（３１）の回転により、互いに対して移動し得る対向板（４０，４２）をボー ル手段（３６，３６Ａ）を介して回転させることを特徴とする電気作動式制動装 置。

２、斜面は（４４）はボール手段（３６，３６Ａ）のピッチ（Ａ）より大きい回 転弧（Ｂ）に及ぶことを特徴とする請求項１に記載の制動装置。

３、可撓性駆動連結手段（５０）は夫々の板（４０，４２）とブレーキ部材（１ ８，１９）との間に延びる可撓性ケーブル（５０）よりなることを特徴とする請 求項２に記載の制動装置。

４、ボール手段（３６，３６Ａ）はボール部材（３６，３６Ａ）よりなり、各カ ムトラック（４６）は、上記駆動部材（３１）の逆回転中、ボール部材（３６， ３６Ａ）による板（４０，４２）の変位の結果、上記ボール部材（３６，３６Ａ ）により板（４０，４２）が連続的に変位され、前記変位は隣接ボール部材（３ ６，３６Ａ）により引き起こされることがないないように、関連斜面（４４）よ り急な角度で位置決めされていることを特徴とする請求項１に記載の制動装置。

５、駆動モータ（２０）は上記駆動部材（３１）の周囲に係合してその回転を行 うベル）　（２８）を回転することを特徴とする請求項４に記載の制動装置。

６、各ボール部材（３６，３６Ａ）は隣接ボール部材（３６，３６Ａ）から６０ ゛離れて配置されていることを特徴とする請求項に記載の制動装置。

７６　ブレーキ部材（１８，１９）の各々は夫々のロータ（２１）に係合するデ ィスクブレーキ（１８，１９）よりなることを特徴とする請求項１に記載の制動 装置。

８、上記制御手段（１４）に制動力信号を送るためのセンサ手段（１６）を更に 備えていることを特徴とする請求項１に記載の制動装置。

９、ボール部材（３６，３６Ａ）は、ボール部材（３６，３６Ａ）よりなり、こ れらのボール部材（３６，３６Ａ）は、駆動部材（３１）の作動により、互いに 対して移動できる対向板（４０，４２）をボール部材（３６，３６Ａ）を介して 作動し、それにより等しいトルクを伝達するように、斜面（４４）およびカムト ラック（４６）と係合でき、各板（４０，４２）は夫々のブレーキ部材（１８、 ］９）と連結された可撓性連結手段（５０）の可撓性ケーブル（５０）に連結さ れていることを特徴とする請求項Ｉに記載の制動装置。

１０、各ボール部材（３６，３６Δ）は隣接ボール部材（３６，３６Ａ）から６ ０゛離れて配置されていることを特徴とする請求項９に記載の制動装置。

、、、、、、、、、、、、Ａ、、、、、、−Ｎ、　　　ＰＣＴ／ＵＳ　８９１０ ４２３０国際調査報告 ＰＣＴ／ＵＳ　８９１０４２３０ ＳＡ　３１８３０

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．駆動モータ手段（２０）と接続され、駆動モータ手段（２０）の作動を制御 するために信号を送るための制御手段（１４）を備え、駆動モータ手段（２０） が可撓性駆動連結手段（５０）と連結された荷重均等化差動装置（３０）を作動 し、可撓性駆動連結手段（５０）はブレーキ部材（１８、１９）と連結されてお り、荷重均等化差動装置（３０）は２つの対向板（４０、４２）間に配置された 駆動部材（３１）を備えており、該駆動部材（３１）はボール手段（３６、３６ Ａ）を受け入れる複数の開口部（３４）を有しており、各対向板（４０、４２） はカムトラック（４６）と連結された斜面（４４）を有しており、一方の板（４ ０）の斜面（４４）およびカムトラック（４６）は対向板（４２）の斜面（４４ ）およびカムトラック（４６）との相補形状であり、制御手段（１４）が駆動部 材（３１）を回転する駆動モータ手段（２０）を作動し、等しいトルクをブレー キ部材（１８、１９）に伝達するうように、駆動部材（３１）の回転により、互 いに対して移動し得る対向板（４０、４２）をボール手段（３６、３６Ａ）を介 して回転させることを特徴とする電気作動式制動装置。
2. ２．斜面は（４４）はボール手段（３６、３６Ａ）のピッチ（Ａ）より大きい回 転弧（Ｂ）に及ぶことを特徴とする請求項１に記載の制動装置。
3. ３．可撓性駆動連結手段（５０）は夫々の板（４０、４２）とブレーキ部材（１ ８、１９）との間に延びる可撓性ケーブル（５０）よりなることを特徴とする請 求項２に記載の制動装置。
4. ４．ボール手段（３６、３６Ａ）はボール部材（３６、３６Ａ）よりなり、各カ ムトラック（４６）は、上記駆動部材（３１）の逆回転中、ボール部材（３６、 ３６Ａ）による板（４０、４２）の変位の結果、上記ボール部材（３６、３６Ａ ）により板（４０、４２）が連続的に変位され、前記変位は隣接ボール部材（３ ６、３６Ａ）により引き起こされことがないように、関連斜面（４４）より急な 角度で位置決めされていることを特徴とする請求項１に記載の制動装置。
5. ５．駆動モータ（２０）は上記駆動部材（３１）の周囲に係合してその回転を行 うベルト（２８）を回転することを特徴とする請求項４に記載の制動装置。
6. ６．各ボール部材（３６、３６Ａ）は隣接ボール部材（３６、３６Ａ）からほぼ ６０°離れて配置されていることを特徴とする請求項５に記載の制動装置。
7. ７．ブレーキ部材（１８、１９）の各々は夫々のロータ（２１）に係合するディ スクブレーキ（１８、１９）よりなることを特徴とする請求項１に記載の制動装 置。
8. ８．上記制御手段（１４）に制動力信号を送るためのセンサ手段（１６）を更に 備えていることを特徴とする請求項１に記載の制動装置。
9. ９．２つの対向板（４０、４２）間に配置され、ボール部材（３６、３６Ａ）を 受け入れる複数の開口部（３４）を有する駆動部材（３１）を備え、各対向板（ ４０、４２）はカムトラック（４６）と連結された斜面（４４）を有しており、 一方の板（４０）の斜面（４４）およびカムトラック（４６）は対向板（４２） の斜面（４４）およびカムトラック（４６）と相補形状であり、ボール部材（３ ６、３６Ａ）は、駆動部材（３１）の作動により、互いに対して移動できる対向 板（４０、４２）をボール部材（３６、３６Ａ）を介して作動し、それにより等 しいトルクを伝達するように、斜面（４４）およびカムトラック（４６）と係合 でき、各板（４０、４２）は夫々のブレーキ部材（１８、１９）と連結された可 撓性連結手段（５０）に連結されていることを特徴とする荷重均等化作動装置（ ３０）。
10. １０．各ボール部材（３６、３６Ａ）は隣接ボール部材（３６、３６Ａ）からほ ぼ６０°離れて配置されていることを特徴とする請求項９に記載の荷重均等化作 動装置（３０）。