(57)【要約】【課題】省スペースで、かつブレーキを引き操作するための所定のトルクを得ることができ、再びブレーキ操作位置に自然に戻ることのできるアクチュエータおよびそれを用いた電動式ブレーキを提供する。【解決手段】駆動シャフト１２を回転させるモータＭと、駆動シャフトに固定された太陽ギヤ２１と、その周囲に配置され、かつそれと噛合うように配置された１つ以上の遊星ギヤ２２と、それを回転自在に保持するキャリア２５と、前記遊星ギヤの外側に配置され、かつそれと噛合うように配置されたリングギヤ２３と、前記キャリアと共に回転し、第１インナーケーブル５を巻き取る第１プーリ２８と、前記リングギヤと共に回転し、第２インナーケーブル６を巻き取る第２プーリ２９と、前記駆動シャフトのモータからの回転を許し、ギヤ側からの回転を妨げるストッパ機構１３とからなるアクチュエータ１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本のインナーケーブルを引き操作することにより、左右のパーキングブレーキを作動させる電動式のパーキングブレーキ用のアクチュエータであって、
車体に固定され、かつ駆動シャフトを回転させるモータと、
その駆動シャフトに固定された太陽ギヤと、
その太陽ギヤの周囲に配置され、かつそれと噛合うように配置された１つ以上の遊星ギヤと、
その遊星ギヤを回転自在に保持すると共に、太陽ギヤと同心状に回転自在に設けられるキャリアと、
前記遊星ギヤの外側に配置され、かつそれと噛合うように配置され、太陽ギヤと同心状に回転自在に設けられたリングギヤと、
前記キャリアと共に回転し、第１インナーケーブルを一方の方向に巻き取る第１プーリと、
前記リングギヤと共に回転し、第２インナーケーブルを他方の方向に巻き取る第２プーリと、
前記駆動シャフトのモータからの回転を許し、ギヤ側からの回転を妨げるストッパ機構とからなるアクチュエータ。
【請求項２】
前記ストッパ機構が、
前記モータの回転を駆動シャフトに伝える駆動ギヤと、
その駆動ギヤと駆動シャフトとの間に介在されるブレーキスプリングと、
そのブレーキスプリングの周囲に配置された筒状のブレーキドラムと備えており、
前記駆動ギヤにブレーキスプリングの端部をスプリング径を小さくする方向に押動する押動部材が形成され、
前記駆動シャフトにブレーキスプリングの端部をスプリング径を大きくする方向に押動する腕部材が形成され、
前記駆動シャフトが回転しようとするとブレーキスプリングの径が大きくなり、ブレーキドラムの内面に当接し、その回転が妨げられ、
前記駆動ギヤが回転しようとするとブレーキスプリングの径が小さくなり、ブレーキスプリングがブレーキドラムの内面に接しない請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記第１プーリおよび第２プーリのそれぞれの直径を調整することにより、前記キャリアとリングギヤの減速比により生じる前記第１インナーケーブルと第２インナーケーブルの回転トルクの差を同じにする請求項１または２記載の電動式のアクチュエータ。
【請求項４】
ブレーキの操作部材と、
そのブレーキ操作部材を操作することにより作動する請求項１〜３のいずれかに記載のアクチュエータと、
そのアクチュエータの第１プーリおよび第２プーリにそれぞれ一端が係止された第１インナーケーブルおよび第２インナーケーブルと、
それら第１インナーケーブルおよび第２インナーケーブルの他端側がそれぞれ連結される左右のパーキングブレーキとを備えている電動式パーキングブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動式パーキングブレーキ用のアクチュエータ（以下、アクチュエータ）およびそれを用いた電動式パーキングブレーキに関する。さらに詳しくは、簡易な構造であるアクチュエータおよびそれを用いた電動式パーキングブレーキに関する。
【背景技術】
【０００２】
図６に特許文献１のアクチュエータを示す。そのアクチュエータ１００は、動力源によって回転駆動するクランク軸１０１と、そのクランクのピン１０１ａに並列に枢支されている２枚の小径のギヤ１０２ａ、１０２ｂとを備えている。それらの小径のギヤ１０２、１０３の外側には、小径のギヤ１０２ａ、１０２ｂと噛合する内歯が形成された第１リングギヤ１０３ａ、第２リングギヤ１０３ｂがそれぞれクランク軸１０１と同心状に回転自在に配置されている。第１リングギヤ１０３ａ、第２リングギヤ１０３ｂには、それぞれ引っ張り部材１０４、１０５の一端が連結されており、それらの他端がブレーキを作動させる部材に連結されている。また、第１リングギヤ１０３ａ、第２リングギヤ１０３ｂとこれに対応する前記小径のギヤ１０２ａ、１０２ｂの歯数の比率とが異なるように形成されている。そのため、クランク軸１０１が一方向に回転すると、前記歯数の比率の差に応じて第１リングギヤ１０３ａと第２リングギヤ１０３ｂの間に相対的な角度差が生じ、それにより前記引張り部材１０４、１０５がそれぞれ反対向きに巻き取られる。
【０００３】
また、図７に特許文献２の減速装置を示す。この減速装置１１０は入力軸１１１に固定された入力側ブラケット１１２の回転中心を挟んで対称に配置されたシャフト１１３、１１３と、それらのシャフト１１３に回転自在に取り付けられた遊星歯車１１４、１１４とを有している。そして、その遊星歯車１１４、１１４の外側には、それと噛合する回転リングギヤ１１５が配置されている。その回転リングギヤ１１５は出力軸１１６と連結されており、前記入力軸１１１からの回転が遊星ギヤ１１４を介して出力軸１１６に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】WO  ２００６／０６６２９５
【特許文献２】特開平７−３３２４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、別途第１リングおよび第２リングの回転を支持する機構が必要である（例えばリングの外側に）。そのため、機構が複雑になるし、省スペースにするのが困難である。また、自己拘束力がないので、ブレーキが緩む可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は遊星ギヤ減速機構を用い、省スペースで、かつブレーキが緩みにくいアクチュエータおよびそれを用いた電動式ブレーキを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のアクチュエータは、２本のインナーケーブルを引き操作することにより、左右のパーキングブレーキを作動させる電動式のパーキングブレーキ用のアクチュエータであって、車体に固定され、かつ駆動シャフトを回転させるモータと、その駆動シャフトに固定された太陽ギヤと、その太陽ギヤの周囲に配置され、かつそれと噛合うように配置された１つ以上の遊星ギヤと、その遊星ギヤを回転自在に保持すると共に、太陽ギヤと同心状に回転自在に設けられるキャリアと、前記遊星ギヤの外側に配置され、かつそれと噛合うように配置され、太陽ギヤと同心状に回転自在に設けられたリングギヤと、前記キャリアと共に回転し、第１インナーケーブルを一方の方向に巻き取る第１プーリと、前記リングギヤと共に回転し、第２インナーケーブルを他方の方向に巻き取る第２プーリと、前記駆動シャフトのモータからの回転を許し、ギヤ側からの回転を妨げるストッパ機構とからなることを特徴としている。
【０００８】
本発明の電動式パーキングブレーキは、ブレーキの操作部材と、そのブレーキ操作部材を操作することにより作動する前述のいずれかに記載のアクチュエータと、そのアクチュエータの第１プーリおよび第２プーリにそれぞれ一端が係止された第１インナーケーブルおよび第２インナーケーブルと、それら第１インナーケーブルおよび第２インナーケーブルの他端側がそれぞれ連結される左右のパーキングブレーキとを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
（１）本発明のアクチュエータは、遊星ギヤ減速機構を用いているので、リングギヤと、遊星ギヤが枢支されているキャリアとで、二つの回転方向の異なる動力を得ることができる。そして、それらの動力がモータの駆動シャフトと同軸であるので、省スペースである。また、駆動シャフトのモータからの回転を許し、ギヤ側からの回転を妨げるストッパ機構を備えているので、ブレーキが緩まないように維持することができる。
【００１０】
（２）このようなアクチュエータとして、前記モータの回転を駆動シャフトに伝える駆動ギヤと、その駆動ギヤと駆動シャフトとの間に介在されるブレーキスプリングと、そのブレーキスプリングの周囲に配置された筒状のブレーキドラムと備えており、前記駆動ギヤにブレーキスプリングの端部をスプリング径を小さくする方向に押動する押動部材が形成され、前記駆動シャフトにブレーキスプリングの端部をスプリング径を大きくする方向に押動する腕部材が形成され、前記駆動シャフトが回転しようとするとブレーキスプリングの径が大きくなり、ブレーキドラムの内面に当接し、その回転が妨げられ、前記駆動ギヤが回転しようとするとブレーキスプリングの径が小さくなり、ブレーキスプリングがブレーキドラムの内面に接しない場合は、ブレーキスプリングにより駆動シャフトが逆回転しないので、より一層安全な機構である。
【００１１】
（３）また、前記第１プーリおよび第２プーリのそれぞれの直径を調整することにより、前記キャリアとリングギヤの減速比により生じる前記第１インナーケーブルと第２インナーケーブルの巻き取にかかるトルクの差を同じにする場合は、イコライザーとしての役割を兼ね備えることができる。
【００１２】
（４）本発明の電動パーキングブレーキは、省スペースなシステムであり、組み付けのスペースも小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本発明のアクチュエータの分解斜視図である。
【図２】図２は本発明の電動式パーキングブレーキの概略図である。
【図３】図３は図１のアクチュエータの伝達機構を示す部分拡大図である。
【図４】図４はストッパ機構の動作する様子を示す模式図である。
【図５】図５は図１のアクチュエータの遊星ギヤ減速機を示す部分拡大図である。
【図６】図６は従来の技術を示す断面図である。
【図７】図７は従来の技術を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
つぎに図面を参照しながら本発明のアクチュエータおよび電動式パーキングブレーキの実施の形態を説明する。まず、図２を用いて本発明の電動式パーキングブレーキ（以下、ブレーキ装置）を説明する。図２に示すブレーキ装置２は、車内などに配置された操作ボタンあるいは操作レバー３（ブレーキの操作部材）を操作することにより車体の左右のパーキングブレーキ４、４を操作するものである。例えば前記操作ボタン３を押すと、本発明のアクチュエータ１が作動し、インナーケーブル５、６が引き操作され、それによりパーキングブレーキ４、４が作動する。なお、前記操作ボタンあるいは操作レバー３は電線や通信ケーブル７によりアクチュエータ１に連結されている。
【００１５】
前記パーキングブレーキ４、４は従来公知のドラムを備えているものであり、インナーケーブル５、６の引き操作により制動する。そのブレーキはリターンススプリング４ａを備えており、常時ブレーキを解除する方向に、すなわちインナーケーブル５、６を引張る方向に付勢している。一方、ブレーキをかけるときは、その付勢力に抗してインナーケーブル５、６を引き操作される。
【００１６】
前記インナーケーブル５、６は、金属素線を複数本撚り合わせた従来公知のものである。そのインナーケーブル５、６の先端には、それぞれケーブルエンド５ａ、６ａが設けられている（図１参照）。そのケーブルエンド５ａ、６ａは、鋳型により金属を流しこんで形成したり、あるいはカシメにより固着することによりインナーケーブル５、６にそれぞれ結合されている。そのケーブルエンド５ａ、６ａは円柱状に形成されており、その円柱状の部材の外周の中間付近からインナーケーブル５、６が延びている。
【００１７】
前記操作レバー３は手動のパーキングブレーキの操作レバーと兼用してもよい。その場合にはブレーキ装置２は手動用のブレーキ操作のインナーケーブルに破断などの不具合が発生した際に用いられ、操作レバー３の引き操作をリミットスイッチなどの検出器が検出し、その検出した信号がアクチュエータ１に送信される。
【００１８】
なお、このようなブレーキ装置２は、自動車、特殊車両あるいは建設機械に用いられる。
【００１９】
図１に示すように、前記アクチュエータ１は、出力ギヤ８ａを備えたモータ８と、そのモータ８の出力ギヤ８ａの回転を伝達する伝達機構１０と、その伝達機構の駆動シャフト１２の先端に、同軸状に回動自在に配置された遊星ギヤ減速機２０とからなる。なお、前記モータ８は車体のフレーム（図示していない）などに固定されている。また、これ以後、説明を簡易にするため図面の左右をそれぞれ前後と呼ぶ。
【００２０】
図３に示すように、前記伝達機構１０は、モータの出力ギヤ８ａの回転が伝達される駆動ギヤ１１と、その駆動ギヤ１１に後端付近が支持されて、共に回転する駆動シャフト１２と、その駆動シャフト１２が回転により駆動ギヤ１１側にその回転運動が伝達されるのを防止するストッパ機構１３（図１参照）とからなる。また、出力ギヤ８ａおよび駆動ギヤ１１は、はすば歯車に形成されているので、噛み合い状態が歯幅全体に渡って同時に始まり同時に終わる。そのため、動力の伝達を連続的に行うことができ、振動、騒音の発生が軽減できるほか、かみ合い率も増大し、平歯車に比べて。より大きなトルク伝達が可能になる。なお、前記出力ギヤ８ａをウォームとし、駆動ギヤ１１を前記ウォームと噛み合うウォームホイールとすることもできる。さらに、前記駆動シャフト１２の先端には、その先端の円柱状の一部に水平な面が形成された嵌合部１２ｂとされている。
【００２１】
前記ストッパ機構１３は駆動シャフト１２の外周に配置されるスプリング状のブレーキスプリング１４と、そのブレーキスプリング１４の外周に配置される筒状のブレーキドラム１５とからなる。そのブレーキドラム１５はモータなどのハウジング（図示してない）に固定されている。
【００２２】
前記ブレーキスプリング１４のスプリングの両端部はそれぞれスプリング（コイル状の部分）の内側に折り曲げられている。図中では、それらスプリング端部を符号１４ａ、１４ａで示している。それらスプリング端部１４ａ、１４ａはスプリングの軸方向にはスプリングの巻かれている高さの分だけ前後に離れて配置されているが、その周方向には、一方の側において互いに近接するように配置されている（両スプリング端部の内側）。その接近している側に後述する駆動ギヤ１１の押動部材１１ａが配置される（図４ａ参照）。
【００２３】
前記駆動ギヤ１１は、その前面で半径方向の中間付近から前方に向けて押動部材１１ａを突出させている。その押動部材１１ａは駆動ギヤ１１の円周に沿うように若干湾曲しており、全体として中央付近が湾曲した略小判状に形成されている。そして、その押動部材１１ａは、前記スプリング端部１４ａ、１４ａの間に配置され、前後のスプリング端部１４ａ、１４ａの両方を押動できる長さで突出している。
【００２４】
また、駆動シャフト１２の中間付近には伝達部材１２ａ、１２ａが設けられている。その伝達部材１２ａ、１２ａは、駆動シャフト１２の径方向外向きに２本突出している腕部材（伝達部材）である。それら腕部材１２ａ、１２ａはＶ字状に両腕を延ばした形状であり、前記スプリング端部１４ａ、１４ａの外側、すなわち駆動ギヤ１１の押動部材１１ａと反対側（両スプリング端部の外側）に配置されている（図４ｂ参照）。
【００２５】
図４には、前記ストッパ機構１３が作動する様子を示している。図４ａは駆動ギヤ１１が回転する様子を表わしており、このとき押動部材１１ａは正逆どちらの方向(符号Ｌ１、Ｒ１参照）に回転してもブレーキスプリング１４のスプリング端部１４ａ、１４ａの内側に当接し、ブレーキスプリング１４のスプリング径を小さくする（符号ｒ１参照）。一方、図４ｂに示すように、駆動シャフト１２の伝達部材１２ａはブレーキスプリング１４のスプリング端部１４ａ、１４ａの外側から当接し、スプリング端部１４ａを符号Ｌ２、Ｒ２の方向に押動する。すると、スプリング径は大きくなる（符号ｒ２参照）。スプリング径が大きくなると、ブレーキスプリング１４はブレーキドラム１５の内周面に当接し、それ以上径を大きくすることができない。そのため、駆動シャフト１２の回転が妨げられる。
【００２６】
次に図５を用いて遊星ギヤ減速機２０を説明する。図５に示すように、前記遊星ギヤ減速機２０は、前記駆動シャフト１２の前端付近に嵌合され、その部分で固定された太陽ギヤ２１と、その太陽ギヤ２１の周囲に等間隔で配置され、その太陽ギヤ２１と噛合する１つ以上の遊星ギヤ２２と、それら遊星ギヤ２２を囲むように配置され、その遊星ギヤ２２と噛合するリングギヤ２３とを有している。そのリングギヤ２３は遊星ギヤ２２の外周に回転自在に配置されている。前記太陽ギヤの中央には駆動シャフト１２の嵌合部１２ｂ（図３参照）とほぼ同じ断面形状に形成された嵌合孔２１ａが形成されている。
【００２７】
前記遊星ギヤ２２は、本実施例ではリングギヤ２３内に等間隔で４つ配置されているが、１つ以上、好ましくは３〜４つ程度配置されるのがよい。また、遊星ギヤ２２の中心には大径の遊星ギヤ孔２２ａが形成され、その内部に円柱状のカラー２４、２４が前後から嵌合し、回動自在に枢支している。そのカラー２４は、遊星ギヤ孔２２ａに通される円柱状の部位２４ａと、その円柱状の部位２４ａの下端から外向きに延び、遊星ギヤ２２とほぼ同径の鍔状の部位２４ｂとからなる。その鍔状の部位２４ｂ、２４ａは前後から遊星ギヤ２２を挟むように配置される。また、前記カラー２４の中心には軸方向にカラー孔２４ｃが貫通している。
【００２８】
前記カラー２４の鍔状の部位２４ｂの前後の面のさらに前後には、それぞれキャリア２５とベース２６とが配置されている。それらキャリア２５およびベース２６の板面にはそれぞれ等間隔に４つの孔２５ａ、２６ａが形成されている。それら孔２５ａ、２６ａは前記カラー２４のカラー孔２４ｃと対応しており、軸２７が貫通する。そして、その軸端はそれぞれキャリア２５とベース２６とにより支持され、カラー２４、２４が回転自在に枢支されている。
【００２９】
前記キャリア２５には、前記孔２５ａ、２５ａ、２５ａ、２５ａの間の位置に盛り上げ部２５ｂ、２５ｂ、２５ｂ、２５ｂが内側（後方）に突出するように設けられている。また、ベース２６にも同様に前記孔２６ａの間に盛り上げ部２６ｂが内側（前方）に突出して設けられている。それら盛り上げ部２５ｂ、２６ｂはそれらの先端面を当接させると、ちょうどリングギア２３あるいは遊星ギヤ２２の軸方向の厚みと同程度の厚みとなるように形成されている。また、前記キャリア２５の盛り上げ部２５ｂからは後方にピン２５ｃが延びている。一方、ベース２６の盛り上げ部２６ｂには、前記ピン２５ｃを挿入することのできるピン孔２６ｃが形成されている。それらピン２５ｃとピン孔２６ｃにより、間に遊星ギヤ２２を挟んでキャリア２５と、ベース２６とが一体にされている。
【００３０】
なお、前記キャリア２５の回転中心に軸孔を形成し、その軸孔に車体のフレームなどから延びる軸部材などを挿通してもよい。そうすることにより、遊星減速機２０のモータ８と反対側からも回転自在に枢支できる。
【００３１】
前記キャリア２６の前面には、共通の回転中心を備えた第１プーリ２８が枢支されている。その第１プーリ２８の外周にはケーブル係止部２８ａが形成されており、前記第１インナーケーブル５のケーブルエンド５ａが係止されている。そのケーブルエンド５ａは円柱状の部材であり、その円柱状の部材の中心軸がアクチュエータ１の軸方向とほぼ平行になるように係止されている。そのため、第１インナーケーブル５は、ケーブルエンド５ａの軸を回動の中心として第１プーリ２８の外周に接近したり離れたりする方向に回動自在である。一方、リングギヤ２３の外周を内径とするように、その外周に第２プーリ２９が配置されている。この第２プーリ２９には第２インナーケーブル６が第１インナーケーブル５と反対の方向に延びている。なお、図では第２インナーケーブル６のケーブルエンドは符号６ａで、第２プーリ２９のケーブル係止部は符号２９ａで示している。
それら第２ケーブルエンド６ａおよびケーブル係止部２９ａは、それぞれ第１ケーブルエンド５ａおよびケーブル係止部２８ａと同じ構成なので、詳細な説明は省略する。
【００３２】
また、前記第１インナーケーブル５および第２インナーケーブル６のそれぞれの巻き取り時の荷重が同じになるように第１プーリ２８および第２プーリ２９のそれぞれの直径が調整されている。そうすると、イコライザーの働きを兼ねることができ、省スペースである。
【符号の説明】
【００３３】
１  電動式ブレーキ装置のアクチュエータ（アクチュエータ）
２  電動式ブレーキ装置（ブレーキ装置）
３  操作レバー（操作ボタン）
４  パーキングブレーキ
５  第１インナーケーブル
５ａ  ケーブルエンド
６  第２インナーケーブル
６ａ  ケーブルエンド
７  通信ケーブル
８  モータ
８ａ  出力ギヤ
１０  伝達機構
１１  駆動ギヤ
１１ａ  押動部材
１２  駆動シャフト
１２ａ  伝達部材（腕部材）
１２ｂ  嵌合部
１３  ストッパ機構
１４  ブレーキスプリング
１４ａ  スプリング端部
１５  ブレーキドラム
２０  遊星ギヤ減速機
２１  太陽ギヤ
２１ａ  嵌合孔
２２  遊星ギヤ
２２ａ  遊星ギヤ孔
２３  リングギヤ
２４  カラー
２４ａ  円柱状の部位
２４ｂ  鍔状の部位
２４ｃ  カラー孔
２５  キャリア
２５ａ  軸孔
２５ｂ  盛り上げ部
２５ｃ  ピン
２６  ベース
２６ａ  軸孔
２６ｂ  盛り上げ部
２６ｃ  ピン孔
２７  軸
２８  第１プーリ
２８ａ  ケーブル係止部
２９  第２プーリ
２９ａ  ケーブル係止部
【図１】
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【図２】
2011027219.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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