(57)【要約】    スクリュウ・アクチュエータ、特に、ブレーキキャリパーのためのものであって、ハウジング（１）、一方がハウジング（１）に回転可能に支持されているスクリュウ（６）とナット（５）をもつスクリュウ機構（４）、スクリュウ機構（４）を駆動するように連結しているモータ（７）、歯止め部材（４）を備える機械的ロック装置、歯止め部材（４１）とモータ（７）の回転可能な部材及び／又はスクリュウ機構（４）に連結の回転可能な部材とを備える機械的ロック装置及び歯止め部材（４１）をロック位置と自由位置との間で動かす機械的又は電気機械的制御機構を備えているもの。減速歯車機構（２）が備えられていて、その歯車（４２）の一方が歯止め部材（４１）に係合する歯（４５）をもっている。
2005512001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュウ・アクチュエータであって、ハウジング（１）、一方がハウジング（１）に回転可能に支持されているスクリュウ（６）とナット（５）をもつスクリュウ機構（４）、スクリュウ機構（４）を駆動するように連結しているモータ（７）、歯止め部材（４１）とモータ（７）の回転可能な部材及び／又はスクリュウ機構（４）に連結の回転可能な部材（４２）とを備える機械的ロック装置及び前記歯止め部材（４１）をロック位置と自由位置との間で動かす制御手段を備えており、減速歯車機構（２０）が備えられていて、その歯車（４２）の一つが歯止め部材（４１）に係合する歯（４５）をもっていることを特徴とするもの。
【請求項２】
回転可能な部材（４２）は、ロック位置において歯止め部材（４１）に係合する複数の歯（４５）を備えている請求項１によるスクリュウ・アクチュエータ。
【請求項３】
前記複数の歯（４５）は、軸方向に向いている請求項２によるスクリュウ・アクチュエータ。
【請求項４】
前記複数の歯（４５）は、軸方向に向いている請求項２によるスクリュウ・アクチュエータ。
【請求項５】
前記歯を介して前記回転可能な部材を回転を検知するセンサが設けられている前記請求項のいずれか一つによるスクリュウ・アクチュエータ。
【請求項６】
前記歯止め部材（４１）は、制御手段により前記回転部材（４２）に対し近接・離去するようになっている前記請求項のいずれか一つによるスクリュウ・アクチュエータ。
【請求項７】
前記制御手段は、電磁石（４４）を備えている前記請求項のいずれか一つによるスクリュウ・アクチュエータ。
【請求項８】
前記制御手段は、駆動部材（５５）と歯止め部材（４１）との対面する面のレースウエイ（５７，５８）に接触する回転要素（５６）を介して歯止め部材（４１）に係合する軸方向に固定されている回転可能な部材（５５）を備え、駆動部材の少なくとも一つのレースウエイ（５７）と歯止め部材（４１）とは、複数のランプを構成し、該ランプは、周囲方向に連続するスロープを構成し、これによって、前記駆動部材（５５）が前後方向に回転し、歯止め部材（４１）が軸方向にそって前後に動くようになっている請求項７によるスクリュウ・アクチュエータ。
【請求項９】
歯止め部材（４１）と駆動部材（５５）は、エンドストップ（６３，６５）により制限された回転円弧内を他方に対し自由に回転できるもので、歯止め部材（４１）が駆動部材（５５）から離れ、モータ（７）の回転可能な部材に回転可能に固定されるロック位置に位置した後、駆動部材（５５）と共に回転されるようになっている請求項８によるスクリュウ・アクチュエータ。
【請求項１０】
駆動部材（５５）は、ハンドブレーキ機構に連結している請求項９によるスクリュウ・アクチュエータ。
【請求項１１】
ハンドブレーキ機構は、ケーブル（５２）を備え、このケーブルは、駆動部材（５５）又はこれに連結のシャフトに巻き付けられている請求項１０によるスクリュウ・アクチュエータ。
【請求項１２】
歯止め部材（４１）は、スクリュウ機構に連結のシャフト（２６）に回転自由に支持され、回転カップリングにより、歯止め部材（４１）とシャフト（２６）とがトルク閾値に達するよう回転されるように連結され、前記トルク閾値を越えて相対回転できるようになっている請求項７〜１１のいずれか一つによるスクリュウ・アクチュエータ。
【請求項１３】
前記回転カップリングは、シャフト（２６）における扁平面（５９）と歯止め部材（４１）のラジアルボア（６１）に適合するプレロード部材（５０）を備え、前記プレロード部材（５０）は、扁平な面（５９）に弾性的に押し付けられている請求項１２によるスクリュウ・アクチュエータ。
【請求項１４】
二つの対向するブレーキパッドをもつかぎつめ部材と前記請求項のいずれか一つによるスクリュウ・アクチュエータを備えるブレーキキャリパーであり、前記スクリュウ・アクチュエータは、ハウジング（１）、一方がハウジング（１）に回転可能に支持されているスクリュウ（６）とナット（５）をもつスクリュウ機構（４）、スクリュウ機構（４）を駆動するように連結しているモータ（７）、歯止め部材（４１）とモータ（７）の回転可能な部材及び／又はスクリュウ機構（４）に連結の回転可能な部材（４２）とを備える機械的ロック装置及び前記歯止め部材（４１）をロック位置と自由位置との間で動かす制御手段を備えているもの。
【請求項１５】
減速歯車機構（２０）が備えられていて、その歯車（４２）の一つが歯止め部材（４１）に係合する歯（４５）をもっている請求項１４によるブレーキキャリパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スクリュウ・アクチュエータに関するもので、このスクリュウ・アクチュエータは、ハウジング、どちらか一方が前記ハウジングに対し回転可能に支持されているスクリュウとナットをもつスクリュウ機構、前記スクリュウ機構に駆動連結しているモータ、前記モータ及び／又はスクリュウ機構の回転部分に連結している歯止め部材と回転可能部材を備える機械式ロック機構及び前記歯止め部材をロック位置と自由位置のいずれかに移す制御手段を備えているものである。
【０００２】
このようなスクリュウ・アクチュエータは、ＷＯ−Ａ−００／４２３３３から知られるもので、種々の目的、例えば、自動車のブレーキ、自動車のクラッチなどを作動させるために利用できるものである。いくつかの場合にあっては、前記スクリュウ・アクチュエータを特定の位置に固定し、所望の状態で作動される部材類を維持するようにすることが望ましい。自動車のブレーキを長期にわたり駐車制動状態にしておく場合が一例として上げられる。
【０００３】
一般的には、前記スクリュウ・アクチュエータのモータを絶えず励磁状態（動作状態）にしておき、所望の状態に保持するようにすることは望ましいことではない。例えば、電動モータの場合、バッテリーが消費されてしまうことになる。
【０００４】
この発明の目的は、効率的な手段で、位置の固定が維持できるスクリュウ・アクチュエータを提供することにある。
【０００５】
この目的は、減速歯車機構を設け、複数の歯車の一つの歯車の歯を歯止め部材に係合させることで達成される。
【０００６】
この発明によるスクリュウ・アクチュエータの歯止め部材は、特定の位置にスクリュウ機構を固定するために使用できる；かくして、前記モータを励磁状態に維持しておく必要がなく、これによって電力を消費しなくてすむ。
【０００７】
機械的ロック手段は、種々の手段、例えば、摩擦部材などにより実施できる。好ましくは、回転可能な部材がロック位置における歯止め部材に係合する歯を備えている。前記複数の歯は、放射状又は軸方向に向いているもののいずれでもよい。
【０００８】
センサを設けて前記回転可能な部材の歯を介して前記回転可能な部材の回転を検出できる。
【０００９】
第１の実施の態様によれば、前記ロック装置は、電磁石により駆動され、該電磁石は、スプリングに付勢されてロック位置に保持される。電磁石が励磁されると、前記ロック装置を自由位置に維持する。
【００１０】
第２の実施の態様によれば、前記ロック手段は、軸方向に固定されていて、回転可能な駆動部材を備え、この部材は、複数のローリング要素を介して歯止め部材に係合し、前記要素は、前記駆動部材の対面する面のレースウエイに当接し、前記駆動部材の少なくとも一つのレースウエイと前記歯止め部材とは、ランプを構成し、このランプは、円周方向に連続して傾斜し、前記駆動部材が前後方向に回転することで歯止め部材が前後に動くようになっている。
【００１１】
前記歯止め部材と駆動部材は、互いに自由に回転できるもので、この回転は、エンドストップにより限定される円弧状の回転であり、前記歯止め部材は、この歯止め部材が前記駆動部材から離れ、前記ロック位置に達した後前記駆動部材と共に回転するもので、前記ロック位置にあっては、前記モータの回転可能な部材に回転可能に固定されるようになっているものである。
【００１２】
前記駆動部材は、ハンドブレーキ機構に連結している。好ましくは、前記ハンドブレーキ構造は、ケーブルを備え、このケーブルは、前記駆動部材に巻き付けられているか、または、該駆動部材に連結のシャフトに巻き付けられている。
【００１３】
前記歯止め部材の上記の動きは、前記スクリュウ機構に連結のシャフトに回転カップリングで回転可能に支持され、この回転カップリングは、前記歯止め部材と前記シャフトをトルク閾値に達するまで回転できるように連結し、これによって、前記トルク閾値以上に相対回転できるようにしている事実によって可能になっている。
【００１４】
この点に関して、前記回転カップリングは、前記シャフトにおける扁平な面及び前記歯止め部材のラジアルなボアに適合するプレロード部材を備え、前記プレロード部材は、前記扁平面に弾性的に付勢されて当接するようになっている。
【００１５】
この発明は、また、ブレーキキャリパーに関し、これは、ハウジングと二つの対向するブレーキパッド、スクリュウとナットをもつスクリュウ機構及びモータを備え、スクリュウとナットの一方は、前記ハウジングに回転可能に支持されており、前記モータは、スクリュウ機構にこれを駆動するように連結されている。
【００１６】
この発明によれば、機械的ロック装置には、歯止め部材と回転可能な部材が設けられ、前記回転可能な部材は、モータの回転部材及び／又はスクリュウ機構及び前記歯止め部材をロック位置と自由位置との間を移動させる制御手段に連結している。
【００１７】
図に示された実施の態様を参照しながら、この発明をさらに記載する。
【００１８】
図１に示されたブレーキキャリパーは、ナット５を有するスクリュウ・アクチュエータを備え、前記ナットは、複数のボール２８によりスクリュウ６を回転可能に支持している。ナット５とスクリュウ６は、適当な形状のねじ溝３１を有している。
【００１９】
電動モータ７は、ハズイング１に連結のステータ８ならびに回転可能なスリーブ１７に支持されているロータ９を有している。回転可能なスリーブ１７は、不動のインナースリーブ１３に回転可能に取付られている。インナースリーブ１３は、ベアリング１９のためのレースウエイ１８を備えるか；または別に、前記スリーブ１３は、分離されたベアリングのインナーリングを当然ながら支持する。
【００２０】
インナースリーブ１３は、外側へ突き出るフランジ１４を有していて、このフランジは、ハズイング１から内側へ放射状に突き出た支持当接部１１ならびに放射状に外側へ突き出たナットフランジ１５との間に保持されている。
【００２１】
放射状に外側へ突き出たナットフランジ１５ならびにスリーブ１３のフランジ１４は、ハウジング１のシリンドリカルなボア１０内に納められている。支持当接部１１は、前記シリンドリカルなボア１０の壁から内側へ放射状に突き出ている。
【００２２】
シリンドリカルなピストン２２が前記シリンドリカルなボア１０内に回転できないようになって保持されており、このピストンに作動ヘッド２９が内蔵されている。この作動ヘッド２９は、スクリュウ・アクチュエータ４のスクリュウ６に係合し、回転可能なベアリング２３を介してシリンドリカルなピストン２２に結合している。
【００２３】
モータ７を駆動させることで、シャフト２６を介してロータ９がスクリュウ・アクチュエータ４のスクリュウ６を駆動する。シャフト２６は、一方の側面において、減速歯車機構２０に連結しており、この機構は、回転可能なスリーブ１７およびこのスリーブの内側へ突き出たフランジ２４を介してロータ９により駆動される。他方側面においては、中央駆動シャフトがスクリュウ６の円筒状のボア２７に突き出ており；シャフト２６は、スプライン／溝結合によりスクリュウ２６に回転不可能な状態で連結されている。
【００２４】
結果として、スクリュウ６は、回転し、外側へ動き、これによってブレーキパッド３をブレーキパッド２へ近接させ、ブレーキディスク（図示せず）に制動作用を与える。
【００２５】
これによってナット５に作用する圧縮力の結果、固定の支持スリーブ１３は、ハウジング１の支持当接部１１にしっかりクランプされて保持される。
【００２６】
スクリュウ・アクチュエータのレースウエイと複数のボールを損傷しかねないミスアライメントを調整する目的のために、スリーブ１３のフランジ１４ならびにナットフランジ１５を想像上の渋面にそうようにカーブさせることが好ましく、これによって、スクリュウ・アクチュエータ４をロータ９と減速歯車機構２０に合わせるようになっている。
【００２７】
長期にわたる駐車制動機能のために、減速歯車機構２０の歯車４２に歯４５を設け、特に歯５４により回転不可能なロック部材４１に係合できるようになっている。ロック部材４１は、シャフト２６に対し軸方向にそって平行に動き、固定の電磁石４４により不動作の位置に移動されるもので、前記電磁石は、駐車ブレーキが不動作のときに励磁されるようになっている。
【００２８】
駐車ブレーキが作動状態になり次第、電磁石４４は、励磁されなくなり、これによって、ロック部材４１が圧縮スプリングに付勢されて歯車４２の歯４５に係合する。歯車４２の回転をロックすることで、前記アクチュエータは、ロックされ、駐車ブレーキ作用が維持されることになる。
【００２９】
図２から図４は、ブレーキキャリパーを示すもので、このキャリパーは、ほぼ大半が図１に示すブレーキキャリパーに相当している。しかしながら、制動をかけた状態で前記アクチュエータをロクするコントロール装置は、別の態様で動かされる；それは、電磁石手段で作動されるものではなく、単なる機械的手段で作動されるようになっている。
【００３０】
前記ロック装置は、軸方向に固定の回転可能な駆動部材５５を備えており、この駆動部材は、シャフト２６に適合している。この駆動部材５５は、回転要素５６を介して歯止め部材４１に係合している。これらの回転要素５６は、駆動部材５５のレースウエイ５８に適合しているもので、該レースウエイは、一定の深さを有し、さらに、歯止め部材４１のレースウエイ５７にも適合しており、このレースウエイは、連続して深さが増すランプ形状になっている。
【００３１】
駆動部材５５は、駆動部材５５に巻き付けてあるプーリーケーブル５２に連結している。このプーリーケーブル５２を引っ張ると、駆動部材５５が回転し、この回転で、前記レースウエイ５７，５８および回転要素５６を介して前記駆動部材５５に対する前記歯止め部材４１の軸方向における距離が離れてゆく。歯止め部材４１は、歯５４を備え、このようにして、歯車４２の歯４５と係合するようになる。
【００３２】
歯止め部材４１は、回転カップリングにより当初は前記シャフトに対し回転不可能に保持されてる。この回転カップリングは、シャフト２６の扁平にされた面５９と、コイルスプリング６２により扁平にされた面５９に弾性的に接触されている予め付勢されたボール５０とを備えている。これらボール５０とコイルスプリング６２の両者は、歯止め部材４１のボア６１に納められている。
【００３３】
この回転カップリングにより、歯止め部材４１は、当初は、シャフト２６に対し回転不可能に保持され、さらにまた、駆動部材５５の回転し、歯止め部材４１が歯車４２に向け動かされたとき回転不可能に保持されている。駆動部材５５がある距離を越えて回転すると、歯止め部材４１に対する駆動部材の自由な回転がエンドストップにより阻止される（図５から図７を参照）。さらに回転すると、歯止め部材４１は、駆動部材５５のさらなる回転と共に回転し、これによってスクリュウ機構４のスクリュウ６が回転し、かくしてハンドブレーキ作用が得られることになる。
【００３４】
図５〜図７においては、駆動部材５５と歯止め部材４１を介してのハンドブレーキ作用を行ういくつかの段階が図示されている。駆動部材５５は、ピン６３を備え、このピンは、歯止め部材４１の溝６５に突き出ている。図５は、ロック装置のロック位置、即ち、ハンドブレーキがかかっていない状態を示している。
【００３５】
図６は、歯止め部材４１に対する駆動部材５５のイニシヤルの回転を示し、該回転部材は、前記回転カップリングによいシャフト２６に回転可能に保持されている（図２〜図４参照）。これによって、歯止め部材４１は、前記のように駆動部材５５から離される。この結果、歯止め部材４１の歯５４は、歯車４２１の歯４５に係合するようになる。
【００３６】
駆動部材５５がさらに回転すると、歯止め部材４１も回転し、これでピン６３が溝６５の端部（エンドストップ）に当たる。これによって、駆動部材５５のさらなる回転と共に歯止め部材４１は、回転し、これによって歯５４が回転し、かくして、歯４５と歯車４２が回転することになる。
【００３７】
結果的には、スクリュウ機構のスクリュウ６は、回転し、制動作用が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明によるブレークキャリパーの第１の実施の態様の断面図。
【図２】第２の実施の態様の一部切断図。
【図３】第２の実施の態様の一部切断図。
【図４】第２の実施の態様の一部切断図。
【図５】図２〜図４による実施の態様のコントロール状態の詳細図。
【図６】図２〜図４による実施の態様のコントロール状態の詳細図。
【図７】図２〜図４による実施の態様のコントロール状態の詳細図。
【図１】
2005512001.tif 000003
【図２】
2005512001.tif 000004
【図３】
2005512001.tif 000005
【図４】
2005512001.tif 000006
【図５】
2005512001.tif 000007
【図６】
2005512001.tif 000008
【図７】
2005512001.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月23日(2004.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
以下の構成を備えるスクリュウ・アクチュエータ；
ハウジング（１）、
一方がハウジング（１）に回転可能に支持されているスクリュウ（６）とナット（５）をもつスクリュウ機構（４）、
スクリュウ機構（４）を駆動するように連結しているモータ（７）、
歯止め部材（４１）とモータ（７）の回転可能な部材及び／又はスクリュウ機構（４）に連結の回転可能な部材（４２）とを備える機械的ロック装置
前記歯止め部材（４１）をロック位置と自由位置との間で動かす制御手段、
減速歯車機構（２０）であって、その歯車（４２）の一つが歯止め部材（４１）に係合する歯（４５）をもっているもの；
前記制御手段は、駆動部材（５５）と歯止め部材（４１）と対面する面のレースウエイ（５７，５８）に接触する回転要素（５６）を介して歯止め部材（４１）に係合する軸方向に固定されている回転可能な部材（５５）を備え、駆動部材の少なくとも一つのレースウエイ（５７）と歯止め部材（４１）とは、複数のランプを構成し、該ランプは、周囲方向に連続するスロープを構成し、これによって、前記駆動部材（５５）が前後方向に回転し、歯止め部材（４１）が軸方向にそって前後に動くようになっていることを特徴とするスクリュウ・アクチュエータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
歯止め部材（４１）と駆動部材（５５）は、エンドストップ（６３，６５）により制限された回転円弧内を他方に対し自由に回転できるもので、歯止め部材（４１）が駆動部材（５５）から離れ、モータ（７）の回転可能な部材に回転可能に固定されるロック位置に位置した後、駆動部材（５５）と共に回転されるようになっている請求項８によるスクリュウ・アクチュエータ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
駆動部材（５５）は、ハンドブレーキ機構に連結している請求項９によるスクリュウ・アクチュエータ。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
ハンドブレーキ機構は、ケーブル（５２）を備え、このケーブルは、駆動部材（５５）又はこれに連結のシャフトに巻き付けられている請求項１０によるスクリュウ・アクチュエータ。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
歯止め部材（４１）は、スクリュウ機構に連結のシャフト（２６）に回転自由に支持され、回転カップリングにより、歯止め部材（４１）とシャフト（２６）とがトルク閾値に達するよう回転されるように連結され、前記トルク閾値を越えて相対回転できるようになっている請求項１〜３のいずれか一つによるスクリュウ・アクチュエータ。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
前記回転カップリングは、シャフト（２６）における扁平面（５９）と歯止め部材（４１）のラジアルボア（６１）に適合するプレロード部材（５０）を備え、前記プレロード部材（５０）は、扁平な面（５９）に弾性的に押し付けられている請求項５によるスクリュウ・アクチュエータ。
【国際調査報告】
2005512001.tif 000010
2005512001.tif 000011
2005512001.tif 000012