(57)【要約】【課題】本発明の一般的な目的は、単純な構造のアクチュエータを提供することであり、これにより、要求される制動力の適用についての正確で信頼できる信号を得ることが可能となる。本発明の特殊な目的は、アクチュエータが極端に単純化された電子制御システムと結合している場合にも、さらに、上記の型のセンサが故障または欠如している場合にも、該信号を獲得することである。【解決手段】このアクチュエータは、縦軸（ｘ）の周囲を電気モータ（１１）によって回転可能なねじ付きナット（１６）、および軸方向に伸張した位置と軸方向に収縮した位置との間で前記軸に沿って並進可能なねじ（１７）を有するねじ機構（１３）を含む。ねじ（１７）は、外側の被覆（Ｓ）を有するボーデン・ケーブル（Ｃ）のワイヤ（Ｗ）に接続することができる。アクチュエータは、第１の固定された横断面（１８）のあるケーシング（２０）を有する。カップ（５０）は、ケーシング（２０）上で軸方向に摺動可能に据え付けられ、被覆（Ｓ）の末端に支えられるように適合された第２の横断面（５１）を有する。ばね（５３）は、第１の固定された横断面（１８）と摺動カップ（５０）の間で圧縮される。カップ（５０）は、解除された制動状態に対応する軸方向に伸張した位置に、また、制動作動状態に対応する、ばね（５３）の付勢に逆らって第１の固定された横断面（１８）に向かい軸方向に収縮した位置に、到達することができる。【選択図】図１
2009526958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  電機モーター（１１）と、
−  縦軸（ｘ）の周囲を電気モータ（１１）によって回転可能な第１のねじ付き要素（１６）、および軸方向に伸張した位置と軸方向に収縮した位置との間で前記軸に沿って並進可能な第２のねじ付き要素（１７）を有するねじ機構（１３）であって、第２のねじ付き要素（１７）が、外側の被覆（Ｓ）を有するボーデン・ケーブル（Ｃ）のワイヤ（Ｗ）に接続可能なものと、
−  第１の固定された横断面（１８）を有するケーシング（２０）とを含む、駐車制動機のための電気機械式直線形アクチュエータであって、
アクチュエータがさらに、
−  ケーシング（２０）上で軸方向に摺動可能に据え付けられ、被覆（Ｓ）の末端に支えられるように適合された第２の横断面（５１）を有する部材（５０）と、
−  第１の固定された横断面（１８）と摺動部材（５０）との間で作用する弾性手段とを含むことを特徴とし、
摺動部材（５０）が、解除された制動状態に対応する軸方向に伸張した位置に、また、制動作動状態に対応する、弾性手段（５３）の付勢に逆らって第１の固定された横断面（１８）に向かい軸方向に収縮した位置に到達することができるもの。
【請求項２】
摺動部材（５０）がケーシング（２０）の軸方向に伸びた部分（２３、２５）の末端上に摺動可能に据え付けられることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
ケーシングの軸方向に伸びた部分（２３、２５）が金属管（２５）を含むことを特徴とする、請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
金属管（２５）が、それぞれ第１の横断面（１８）、およびねじ機構（１３）の第１のねじ付き要素（１６）を回転可能に支持するためにケーシング（２０）中に据え付けられたベアリング（３０）と、軸方向の推力関係において協調する両端を有することを特徴とする、請求項３に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
ハウジングの軸方向に伸びた部分が、金属管（２５）の外側で同軸上に位置するプラスチック材料（２３）の外側の本体を含むことを特徴とする、請求項３に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
金属管（２５）が、第２のねじ付き要素（１７）から横断的に延出する部材（１９）に軸方向に摺動して係合するための軸方向に延在する直線ガイド（２７）を形成することを特徴とする、請求項３に記載されたアクチュエータ。
【請求項７】
摺動要素（５０）が、ハウジングに固定されケーシング（２０）に関して摺動部材（５０）の軸方向の位置を示す電気信号を提供するために適合された、センサまたは磁気・電気変換器（６１）に機能的に連結した永久磁石（６０）を装着することを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
ケーシングが、その完全に収縮した軸方向の位置において摺動部材（５０）の軸方向の移動を停止させるための接合面を提供する追加の固定された横断面（５８、２８）を有することを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
第１の固定された横断面（１８）および追加の横断的な接合面（５８）が、金属管（２５）に固着されまたは金属管（２５）と一体となった金属部材（５４）により形成されることを特徴とする、請求項３および請求項８に記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
摺動部材（５０）が、実質的に、ボーデン・ケーブル（Ｃ）のワイヤ（Ｗ）の通過を可能とするための開口部（５２）のあるカップの形状を有することを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項１１】
摺動部材（５０）がケーシング（２０）の外面上に位置することを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項１２】
第１のねじ付き要素（１６）が、ベアリング（３０）によりケーシング（２０）に回転可能に据え付けられた軸方向に固定したナットであり、第２のねじ付き要素（１７）が、ケーシング（２０）に関して軸方向に並進可能なねじであることを特徴とする、前記請求項の１から１１のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項１３】
ねじ機構（１３）が摩擦ねじ、もしくはボールねじ、またはローラねじ機構であることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の駐車制動機のための電気機械式直線形アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気モータ、および電気モータのロータに与えられた回転運動を出力部材の直線運動に変換し、これがボーデン・ケーブルを通じて車両の駐車制動機に制動力を加える駆動アセンブリから構成される、電気機械式直線形アクチュエータと結合した既知の制動装置が存在する。例えば、ＷＯ−Ａ−９８／５６６３３およびＷＯ−Ａ−２００５／０６１２９３を参照されたい。このアクチュエータは、加えられている制動力の量を表示する信号を供給するセンサと結合される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の一般的な目的は、単純な構造のアクチュエータを提供することであり、これにより、要求される制動力の適用についての正確で信頼できる信号を得ることが可能となる。本発明の特殊な目的は、アクチュエータが極端に単純化された電子制御システムと結合している場合にも、さらに、上記の型のセンサが故障または欠如している場合にも、該信号を獲得することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
これらの目的および利点ならびにその他の目的および利点は、本書中以下においてより良く理解され、添付の請求項で定義される特徴を有する電気機械式アクチュエータによって本発明に従い達成される。
【０００５】
ここで，以下の添付の図面を参照して，本発明によるアクチュエータの好ましいが限定的ではない実施形態の構造上および機能上の特徴を説明する。
図１は，本発明によるアクチュエータの部分断面斜視図である。
図２は，図１のアクチュエータの一部の拡大された部分断面斜視図である。
図３は，図２で示した一部のさらに拡大された部分断面斜視図である。
図４は，図２で示したアクチュエータの一部の軸方向の断面図である。
また図５は，図２で示した構成部品の一部の部分断面斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
［実施例］
まず図１を参照すると、数字１０は、自動車の駐車制動機（示されない）を作動させることを目的とした、本発明による電気機械式直線形アクチュエータの全体を指す。アクチュエータ１０は、電機モータ１１を含み、これが、ギヤ減速アセンブリ１２および結合されたねじ機構１３を通じて、駐車制動機に接続され金属ワイヤＷおよび被覆Ｓを含むボーデン・ケーブルＣに直線運動を付与する。
【０００７】
電機モータ１１は、好ましくは永久磁石直流モータであり、これは、電子制御モジュール（図示しない）が提供する制御信号次第でいずれの方向にも選択的に回転することができる。モータの出力シャフト１５は、減速アセンブリ１２を通じて、ねじ機構１３のナット１６を回転のために駆動する。このねじ機構は、摩擦ねじ、もしくはボールねじ、またはローラねじ機構でもよい。
【０００８】
ねじ機構は、ナット１６の回転運動を、ボーデン・ケーブルＣの金属ワイヤＷの末端に連結されたねじ１７の直線並進運動に変換する。図４において、ねじ１７は、ワイヤＷの張力をもたらし駐車制動機を作動させる、その軸方向に収縮した位置で示される。図１から図３において、ねじ１７は、ワイヤＷの張力の弛緩をもたらし、制動機を解除させる、軸方向に伸張した位置で示される。
【０００９】
アクチュエータ１０は、以下で説明するように、プラスチック材料のいくつかの部品および金属材料のいくつかの部品を含む、全体が２０で示されるケーシングを有する。電機モータ１１およびギヤ減速アセンブリ１２は、カバー２２を有するプラスチック材料の円筒形のケーシング本体２１の中に収容される。ナット１６は、カバー２２に固定されまたはカバー２２と一体となって形成されるプラスチック材料の管状の本体２３の中でベアリング３０により回転可能に支持される。
【００１０】
ここで説明されるねじ機構の代替物として、本発明は、ＷＯ−Ａ−２００５／００５２１２で開示された型のテレスコープ形のねじ機構を用いて同様に実施することができ、そこでは、並進する出力部材は、縦軸の周囲で縦軸に沿ってねじ運動を行う管状のねじに連結される。
【００１１】
管状の本体２３は、ねじ１７をその完全に伸張された位置（図１）で収容するのに適した長さで、軸方向に延在する。その軸方向に収縮した位置（図４）において、ねじは、電機モータ１１と並んで、ケーシングのチャンバ２４に収容される。金属補強ガイド・チューブ２５は、本書中以下で論じるように、プラスチックの管状の本体２３の中で同軸上に固定され、アクチュエータの作動中の軸方向荷重をベアリング３０に移動させるために、管状の本体２３の自由端からベアリング３０まで延在する。図に示される実施例において、ガイド・チューブ２５は、ベアリング３０の静止した外側レースに支えられる薄板の円錐形部材２６に固定される。図５に示すように、ガイド・チューブ２５は、軸方向に延在する直線形のチャネル２７を形成する。ねじ１７の軸方向に外側の端から横断的に延出するピン１９は、ねじがその並進軸の周囲で回転するのを防止するため、チャネル２７に沿って摺動する。
【００１２】
本書中で使用される場合、「軸方向の」、「放射状の」および「横断的な」などの位置および方向を示す用語および表現は、ねじ１７の並進軸ｘを指すものとして解釈すべきである。同様に、「軸方向に伸張した」および「軸方向に収縮した」といった表現は、アクチュエータの固定されたケーシング２０に関して解釈すべきである。
【００１３】
ねじ１７は、駐止デバイス４０（図３）により、ワイヤＷに取外し可能に接続される。ねじの軸方向に外側の端の上に固定されているのは、一または複数の放射状部品を有するスリーブ４１であり、この中の内径４２を通じて、ボール４３は、ワイヤＷの末端のヘッドＨに形成されるグルーブ（溝）Ｇと係合した状態に保たれる。ボールは、スリーブの肩４６とリング４４自体との間に挿入されるばね４５によりスリーブ４１の周囲に取り付けられボールの周囲の駐止位置に保持されるリング４４により図３に示す駐止位置に保たれる。ワイヤＷをねじ１７に接続し、またはねじ１７からの接続を絶つため、リング４４は、リングの内側の拡大された部分が内径４２のレベルに運ばれるまで、手動で付勢して、ばね４５を圧縮しなければならず、それによりボール４３は、放射状（ｘ軸に垂直）に外側へと移動し、グルーブＧとの係合から外れ、その結果ねじ１７からヘッドＨを解除する。
【００１４】
ケーブルＣ（図２および図４）の被覆Ｓの末端は、ワイヤＷの通過のための開口部５２のあるカップ状部材５０の放射状（ｘ軸に垂直）または横断的な肩表面５１に支えられる。カップ部材５０は、アクチュエータのケーシングに関して軸方向に摺動可能に、好ましくは、ケーシングの外面上の容易に接触できる位置に据え付けられる。図３に示すように、カップ部材５０は、階段状の断面を有する第２のカップ部材５４上に、摺動可能に同軸上に据え付けられる。カップ部材５４は、好ましくは金属性であり、ガイド・チューブ２５の軸方向に外側の末端に固定される。第１のカップ部材５０は、管状の本体２３の自由端の上を摺動することができる。圧縮ばね５３は、摺動カップ５０と、ケーシング２０に関して固定された横断的な対抗面１８との間に挿入される。図で示す実施例において、対抗面１８は、第２の固定カップ５４により形成される。
【００１５】
摺動カップ５０は、放射状に内側に向かう方向に延出し内側の固定カップ５４の縦方向のスロット５６の中で摺動するピン５５を装着する。ピン５５は、ばね５３および被覆Ｓが軸方向に圧縮されないときにケーシング上に摺動カップ５０を保つ止め部材として作用する。
【００１６】
ねじ１７が軸方向に伸張した位置にあるとき（図１から図３）、この位置は駐車制動機の解除に対応しており、ワイヤＷは張力がかかっておらず、ばね５３はアクチュエータ・ケーシングから離れるように摺動カップ５０を付勢する。ねじ１７が軸方向に収縮した位置にあるとき（図４）、この位置は制動機の始動と対応しており、ワイヤＷには、張力がかかっており、被覆Ｓは、軸方向に圧縮され、摺動カップ５０の後部の横断面５７が固定カップ５４の前部の横断面５８に接触するまで、アクチュエータ・ケーシングに向けて摺動カップ５０を付勢し、ばね５３を圧縮する。アクチュエータ・ケーシングに関する摺動カップ５０の位置は、ボーデン・ケーブルを通じて加えられる制動力の量を表示することに留意されたい。
【００１７】
摺動カップ５０は、ケーシングの管状の本体２３に据え付けられ電機モータの制御モジュールに電機的に接続された、固定された直線形センサ６１（図４）、例えばホール効果センサが検出できる磁界を生み出す永久磁石６０を装着することができる。ケーブルに張力を加えまたはケーブルの張力を弛緩させるのと同時にカップ５０の摺動による磁界の強度の変化を検出することにより、センサ６１は、アクチュエータにより制動機に加えられた力の量を正確に検出することを可能にする電気信号を生成する。
【００１８】
理解されるように、この結果は、その中に可動要素がほとんどない少数の構成部品から構成される単純な設計のアクチュエータにより達成される。
【００１９】
さらに、カップ５０とカップ５４の間の接合部により、極端に単純な方法で、制動機のための要求される作動力が加えられたことが検出可能になることが理解されるであろう。実際のところ、ワイヤＷに張力が加えられ、ばね５３が段階的に圧縮されるとき、電機モータが吸収する電流は、ばねの圧縮の程度にほぼ比例して増大する。摺動カップ５０がいったん固定カップ５４と接触すると、ばね５３は、それ以上圧縮されず、電機モータ１１が吸収する電流は急激に増大する。この増大は、制動力が加えられたことを示し、センサ６１が故障した場合も電子制御モジュールによって、またこのセンサがない場合は単に電機モータが吸収する電流を監視することによって、検出することができる。ばね５３のモジュールを識別すれば、アルゴリズムにより、制動機に加えられた制動力の値は容易に計算される。従って、一方で、本発明のアクチュエータは、精巧でない（従って安価な）電子制御システムを用いた使用に適しており、他方で、前記の接合部は、重複データを有する電子制御システムを提供し、センサの故障の場合にも、制動力が加えられたことを制御システムに知らせる。磁石６０およびセンサ６１は、提供される場合、故障の場合に保守または交換を行うため、容易に接触できる位置に置かれることにも留意されたい。ばね５３もまた、容易に交換することができ、それにより、同一のアクチュエータを、自動車の製造者が要求する制動力に応じて、異なる用途に速やかに適合させることができる。
【００２０】
ケーシング２０は、金属部品２５、２６および５４により、故障または事故の場合に自動車内で発生し得る高熱に耐えることができる金属構成部品の中を通るループ状の経路を提供する。実際のところ、軸方向力は、ワイヤＷから、ねじ１７、ナット１６、ベアリング３０を通って、コーン２６、補強管２５、二重径カップ５４、ばね５３、摺動カップ５０に進み、被覆Ｓに戻る。
【００２１】
本発明は、本書中に説明および図解された実施形態に限定されることを意図しておらず、この実施形態は、アクチュエータの１つの実施例とみなされるべきであり、むしろ本発明は、当業者に明らかなように、部品の形状および配置ならびに構造上および機能上の詳細に関して、修正することができる。例えば、代替的な実施形態において、摺動カップ５０のための対抗面は、管状の本体２３が形成する肩２８からなってもよい。同様に、固定カップ５４は、金属管２５とともに単一の部品として形成されてもよい。さらに異なる実施形態において、摺動カップ５０の軸方向の停止は、カップ５０と固定面の間に軸方向に挿入された、その完全に圧縮された状態における同一のばね５３によって行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるアクチュエータの部分断面斜視図である。
【図２】図１のアクチュエータの一部の拡大された部分断面斜視図である。
【図３】図２で示した一部のさらに拡大された部分断面斜視図である。
【図４】図２で示したアクチュエータの一部の軸方向の断面図である。
【図５】図２で示した構成部品の一部の部分断面斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  アクチュエーター
１１  電機モーター
１２  ギア減速アセンブリ
１３  ねじ機構
１５  出力シャフト
１６  ナット
１７  ねじ
１８  対抗面
１９  ピン
２０  ケーシング
２１  ケーシング本体
２２  カバー
２３  管状の本体
２４  ケーシングのチャンバ
２５  ガイド・チューブ
２６  金属部品
２７  チャネル
２８  肩
３０  ベアリング
４０  駐止デバイス
４１  スリーブ
４２  内径
４３  ボール
４４  リング
４５  ばね
４６  スリーブの肩
５０  カップ状部材
５１  肩表面
５２  開口部
５３  ばね
５４  第２のカップ部材
５５  ピン
５７  後部の横断面
５８  前部の横断面
６０  永久磁石
６１  直線型センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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