(57)【要約】【課題】モータに異常が発生した場合でも、制動状態を解除できる電動パーキングブレーキを提供する。【解決手段】電動パーキングブレーキのロックピンは、第１のバネが接続され第１の係合部を有する第１の部材と、第２のバネが接続された第２の部材とを含む。ロックピンとギヤとの係合状態において、ソレノイドアクチュエータに所定の電力を供給すると、第１および第２の部材は、ギヤに近づき、少なくとも第２の部材が、ギヤの歯を押圧してギヤを制動方向に回転させ係合状態を解除する。その後電力供給を停止すると、第１および第２の部材が、それぞれ第１および第２のバネによる復元力によってギヤから離れる。この際、第１の部材が第２の部材より速く移動し、第２の部材がギヤの制動解除方向への回転を規制している間に、第１の部材が再び係合状態とならない位置まで移動し、その後第２の部材がギヤから離れて、制動状態が解除される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の係合部を有し、ソレノイドアクチュエータにより駆動されるロックピンと、
前記ロックピンの前記第１の係合部と係合状態となることが可能な第２の係合部を含む歯を有し、モータにより駆動され回転量に応じてブレーキの制動状態を変化させ、前記係合状態において、制動解除方向への回転が規制されるギヤとを備える電動パーキングブレーキであって、
前記ロックピンは、第１のバネが接続され前記第１の係合部を有する第１の部材と、第２のバネが接続された第２の部材とを含み、
前記係合状態において、前記ソレノイドアクチュエータに所定の電力を供給すると、前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記ギヤに近づく方向に移動し、前記ロックピンのうち、少なくとも前記第２の部材が、前記ギヤの前記歯を押圧して前記ギヤを制動方向に回転させ、前記係合状態を解除し、
前記係合状態が解除されたのち、前記ソレノイドアクチュエータへの電力供給を停止すると、前記第１の部材および前記第２の部材が、それぞれ前記第１のバネおよび前記第２のバネによる復元力によって前記ギヤから離れる方向に移動を開始し、前記第１の部材が前記第２の部材より速く移動することにより、前記第２の部材が前記ギヤの前記歯から離れず前記ギヤの前記制動解除方向への回転を規制している間に、前記第１の部材が再び前記係合状態とならない位置まで移動し、その後前記第２の部材が前記ギヤの前記歯から離れることにより、制動状態が解除される、電動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、車両等に備えられる電動パーキングブレーキに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に備えられる電動パーキングブレーキは、一例として、モータのロータの運動によりピストンを推進して、ブレーキパッドをディスクロータに押圧することにより、制動力を発生させる。ロータが制動方向に回転した後、ロータに設けられた爪車の爪に、ソレノイドアクチュエータによって係合爪を駆動して係合させることにより、モータへの通電を停止した状態においても制動状態を保持することができる。制動状態を解除する際は、モータを駆動してロータを制動方向にわずかに回転させて係合を緩ませ、係合爪に取り付けられたバネの復元力によって係合爪と爪車との係合を解除したのち、ロータを制動解除方向に回転させる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５０５７１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような電動ディスクブレーキにおいては、モータに異常が発生した場合は、係合を緩ませて解除することができず、制動状態を解除できなくなるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、モータに異常が発生した場合でも、制動状態を解除できる、電動パーキングブレーキを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一局面は、第１の係合部を有し、ソレノイドアクチュエータにより駆動されるロックピンと、ロックピンの第１の係合部と係合状態となることが可能な第２の係合部を含む歯を有し、モータにより駆動され回転量に応じてブレーキの制動状態を変化させ、係合状態において、制動解除方向への回転が規制されるギヤとを備える電動パーキングブレーキである。ロックピンは、第１のバネが接続され第１の係合部を有する第１の部材と、第２のバネが接続された第２の部材とを含み、係合状態において、ソレノイドアクチュエータに所定の電力を供給すると、第１の部材と第２の部材とは、ギヤに近づく方向に移動し、ロックピンのうち、少なくとも第２の部材が、ギヤの歯を押圧してギヤを制動方向に回転させ、係合状態を解除し、係合状態が解除されたのち、ソレノイドアクチュエータへの電力供給を停止すると、第１の部材および第２の部材が、それぞれ第１のバネおよび第２のバネによる復元力によってギヤから離れる方向に移動を開始し、第１の部材が第２の部材より速く移動することにより、第２の部材がギヤの歯から離れずギヤの制動解除方向への回転を規制している間に、第１の部材が再び係合状態とならない位置まで移動し、その後第２の部材がギヤの歯から離れることにより、制動状態が解除される。
【０００７】
これにより、ソレノイドアクチュエータによって、ロックピンとギヤとの係合を好適に解除することができ、モータに異常があっても制動状態を解除できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、モータに異常が発生した場合でも、ロックピンとギヤとの係合を好適に解除することで、制動状態を解除できる、電動パーキングブレーキを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動パーキングブレーキのロックピンおよびギヤを含む要部の模式図
【図２】本発明の一実施形態に係る電動パーキングブレーキの制動状態保持動作を説明する図
【図３】本発明の一実施形態に係る電動パーキングブレーキの制動解除動作のフローチャート
【図４】本発明の一実施形態に係る電動パーキングブレーキの制動解除動作を説明する図
【図５】本発明の変形例に係る電動パーキングブレーキのロックピンおよびギヤを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（概要）
本発明に係る電動パーキングブレーキは、ギヤと係合して制動状態を保持するロックピンをソレノイドアクチュエータによって駆動することによって、ギヤを制動方向に回転させて係合状態を解除することができる。ロックピンは第１の部材および第２の部材を含み、係合解除の際、係合部が形成された第１の部材がギヤから十分離れるまで、第２の部材がギヤを押さえて再係合を防ぐ。そのため、ギヤを回転させるモータに異常が発生した場合でも、制動状態を好適に解除することができる。
【００１１】
（実施形態）
以下、本発明の一実施形態について、以下に詳細に説明する。
【００１２】
＜構成＞
本実施形態に係る電動パーキングブレーキは、一例として、モータ、ギヤ、ソレノイドアクチュエータ、ロックピン、ピストン、ブレーキパッド、ディスクロータを含む。ギヤはモータによって回転駆動され、回転運動はピストンの往復運動に変換される。ギヤが制動方向に回転すると、ピストンに接続されたブレーキパッドがディスクロータを押圧し制動状態となる。ギヤが制動解除方向に回転すると、ピストンが戻り、制動解除状態となる。このような電動パーキングブレーキの制御は、例えばＥＣＵと呼ばれる制御部が制御する。
【００１３】
図１の（ａ）に、本実施形態に係る電動パーキングブレーキにおける、ロックピン１００およびギヤ２００を含む要部の構成例を模式的に示す。ロックピン１００は、図示しないソレノイドアクチュエータによってギヤ２００に近づく方向および遠ざかる方向を往復するように駆動される。ロックピン１００は、第１の部材１０１と、第１の部材を取り囲む第２の部材１０２を含む。一例として、第１の部材１０１の端部に可動磁極１０５が固定される。可動磁極１０５は、第２の部材１０２の端部にも接触する。ソレノイドアクチュエータに電力を供給した場合、可動磁極１０５が、第１の部材１０１および第２の部材１０２をギヤ２００に近づく方向に一体的に移動させる。可動磁極１０５は、図１の（ａ）に示すように、第１の部材１０１の端部外周および第２の部材の端部内周の全周を覆うように設けてもよく、図１の（ｂ）に示すように、一部を覆うように設けてもよい。
【００１４】
第１の部材１０１には第１のバネ１０３の一端が接続されている。第２の部材１０２には第２のバネ１０４の一端が接続されている。第１のバネ１０３および第２のバネ１０４は、他端が例えばソレノイドアクチュエータの本体側に接続されており、第１の部材１０１および第２の部材１０２がギヤ２００の方向に移動するにつれ徐々に付勢され、反対方向への復元力が発生する。
【００１５】
ソレノイドアクチュエータへの電力供給を停止すると、第１のバネ１０３の復元力により、第１の部材１０１がギヤ２００から離れる方向に移動する。また、第２のバネ１０４の復元力により、第２の部材１０２がギヤ２００から離れる方向に移動する。このとき第１の部材１０１が第２の部材より速く移動するよう、第１のバネ１０３および第２のバネ１０４のバネ定数と、第１の部材１０１および第２の部材１０２の質量とが、設定されている。
【００１６】
ギヤ２００は複数の歯２０１を有し、一例として円形歯車である。ギヤ２００は図示しない電動モータによって駆動される。図１には、ギヤ２００の歯２０１の先端を含む一部を図示する。
【００１７】
第１の部材１０１は、鈎形状のピン本体部分である。すなわち、第１の部材１０１には、ギヤ２００側の先端近傍の、ギヤ２００の制動方向側に、第１の係合部１０６が形成されている。またギヤ２００の歯２０１には、ギヤ２００の制動解除方向側の側面に第２の係合部２０２が形成されている。第１の係合部１０６と第２の係合部２０２とは一例として凹部や凸部やこれらの組み合わせによって形成され、互いに係合することが可能である。
【００１８】
第１の部材１０１は、第１の係合部１０６より先端側に、ソレノイドアクチュエータによる駆動方向に対して傾斜する第１の傾斜部１０７を有する。また、第２の部材１０２も、ギヤ２００の制動方向側の側面の先端部に同様の傾斜する第２の傾斜部１０８を有する。また、ギヤ２００の歯２０１は、制動解除方向側の側面に、第２の係合部２０２より先端側に第３の傾斜部２０３を有し、第２の係合部２０２よりギヤ２００の本体側に第４の傾斜部２０４を有する。
【００１９】
＜制動状態保持動作＞
ロックピン１００およびギヤ２００による制動状態を保持する動作（ロック動作）について説明する。図２は、ロック動作を説明するための要部の模式図である。制動状態になっていないときは、ソレノイドアクチュエータに電力供給を行っておらず、ロックピン１００がギヤ２００から離れている。ロック動作は、この状態で、例えばユーザからの制動指示操作を受け付けることにより開始される。制御部は、まずモータに電力を供給し、ギヤ２００を制動方向に駆動させる（図２の（ａ））。
【００２０】
ギヤ２００が、所定量回転して制動状態になると、制御部は、ソレノイドアクチュエータに所定の電力である第１の電力を供給する。これにより、ロックピン１００の第１の部材１０１および第２の部材１０２が、一体的にギヤ２００の方向に移動し、第１の係合部１０６が、ギヤ２００の歯２０１の第２の係合部２０２と対向する（図２の（ｂ））。なお、第１の部材１０１が、移動途中で歯２０１に当接しても、歯２０１の第３の傾斜部２０３が、第１の部材１０１の第１の傾斜部１０７に接触して、滑りながら押圧され、制動方向にギヤ２００が回転するため、移動を継続することができる。
【００２１】
第１の係合部１０６と第２の係合部２０２とが対向した状態で、制御部は、モータへの電力供給を停止する。これにより、ギヤ２００は、ピストンの戻り力を受け、制動解除方向に回転し、第１の係合部１０６と第２の係合部２０２とが係合する（図２の（ｃ））。係合後は、ギヤ２００が制動解除方向へ回転することが規制され、制動保持状態となり、制御部は、ソレノイドアクチュエータへの電力供給を停止する。なお、図示しない第１のバネおよび第２のバネは、第１の部材１０１および第２の部材１０２の移動にともなって、ギヤ２００から第１の部材１０１および第２の部材１０２を引き離す方向に復元力が発生した状態となる。以上により、ロック動作が終了する。
【００２２】
＜制動解除動作＞
上述の制動状態を保持した状態から制動解除する際の動作（ロック解除動作）について説明する。図３は、制御部が行うロック解除処理を示すフローチャートであり、図４は、ロック解除動作を説明するための要部の模式図である。本処理は、例えば、ユーザから制動解除指示操作を受け付けることにより開始される。
【００２３】
ステップＳ１１：制御部は、例えばモータの回転数を取得するセンサ等の情報に基づいて、モータの異常を検知することができる。モータの異常を検知している場合は、ステップＳ１２に進み、モータの異常を検知していない場合は、ステップＳ１３に進む。
【００２４】
ステップＳ１２：制御部は、ソレノイドアクチュエータに上述の第１の電力より大きい所定の第２の電力を供給する。これにより、ロックピン１００の第１の部材１０１および第２の部材１０２がギヤ２００の方向に移動を開始する。歯２０１の第４の傾斜部２０４が、第１の部材１０１の第１の傾斜部１０７に接触して滑りながら押圧され、また、歯２０１の第３の傾斜部２０３が、第２の部材１０２の第２の傾斜部１０８に接触して滑りながら押圧され、ギヤ２００が制動方向に回転する。これにより、第１の係合部１０６と第２の係合部２０２とが係合した状態（図４の（ａ））から、係合が解除された状態（図４の（ｂ））に変化する。
【００２５】
制御部は、ソレノイドアクチュエータへの電力の供給を停止する。第１の部材１０１および第２の部材１０２が、図１に示した第１のバネ１０３および第２のバネ１０４により、それぞれ復元力を受けてギヤ２００から離れる方向へ移動を開始する。第１の部材１０１は、第２の部材１０２より速く移動し、所定期間、第２の傾斜部１０８が、歯２０１の第３の傾斜部２０３に当接して、制動解除方向への一定量以上の回転を規制する。このあいだに、第１の部材１０１は、第１の係合部１０６が、第２の部材１０２に取り囲まれる位置まで移動する（図４の（ｃ））。このように、第１の係合部１０６が第２の係合部２０２に引っかからない位置まで、第１の部材１０１が移動するまで、第２の部材１０２がギヤ２００の回転を規制することにより、ギヤ２００がピストンの戻り力によって、制限解除方向に力を受けていても、再び係合状態となることを防ぐことができる。なお、ギヤ２００の回転が規制されている間に、第１の係合部１０６が第２の係合部２０２に対向する位置よりギヤ２００から離れることができれば、第２の部材１０２に取り囲まれなくてもよい。
【００２６】
第１の部材１０１に加え第２の部材１０２が、歯２０１から離れると、ギヤ２００は、ピストンの戻り力によって、制動解除位置まで回転する。これにより制動状態が解除される（図４の（ｄ））。次に、ステップＳ１４に進む。
【００２７】
ステップＳ１３：制御部は、モータに電力を所定期間供給して、ギヤ２００を制動方向に所定量回転させる。これにより、第１の係合部１０６と第２の係合部２０２との係合状態が解除される。第１の部材１０１および第２の部材１０２は、第１のバネ１０３および第２のバネ１０４の復元力によって、それぞれ、ギヤ２００から離れる方向に移動する。これにより、ギヤ２００は、制動解除方向への回転ができるようになり、ピストンの戻り力によって、制動解除位置まで回転し、制動状態が解除される。次に、ステップＳ１４に進む。
【００２８】
ステップＳ１４：制御部は、ソレノイドアクチュエータ、ギヤ２００、あるいはブレーキパッド等に備えられたセンサ等の情報に基づいて、制動状態が解除されたことを確認する。以上により、ロック解除動作を終了する。
【００２９】
上述のように、第１の部材１０１と第２の部材１０２とが、それぞれ第１のバネ１０３および第２のバネ１０４により移動する際、第１の部材１０１が、第２の部材１０２より速く移動するようにするには、第１の部材１０１および第２の部材１０２の各質量および第１のバネ１０３および第２のバネ１０４の各バネ定数を、適宜設計すればよい。例えば、第１の部材１０１および第２の部材１０２の各質量が同程度であるとすると、第１のバネ１０３のバネ定数を第２のバネ１０４のバネ定数より大きくすればよい。
【００３０】
また、ソレノイドアクチュエータは、上述のように、供給される電力に応じて、ロックピンを３か所以上の位置に移動させることができるリニアソレノイドアクチュエータであることが好ましい。
【００３１】
（変形例）
本発明は、上述の実施形態を変形して実施することも可能である。図５の（ａ）に第１の変形例に係るロックピン１１０およびギヤ２１０の模式図を示す。また図５の（ｂ）に第２の変形例に係るロックピン１２０およびギヤ２２０の模式図を示す。上述の実施形態と同様または対応する構成要素には同一の参照符号を付す。
【００３２】
第１の変形例に係るロックピン１１０は、実施形態に係るロックピン１００において、第１の部材１０１が第１の傾斜部１０７を備えないものである。またギヤ２１０は、実施形態に係るギヤ２００において、第４の傾斜部２０４を備えないものである。この変形例においても、上述のステップＳ１２と同様に、ロック解除動作を行うことができる。
【００３３】
第２の変形例に係るロックピン１２０は、実施形態に係るロックピン１００において、第２の部材１０２が円形状の断面の代わりに面取りした矩形状の断面形状を有するものである。またギヤ２２０は、実施形態に係るギヤ２００と同様である。この変形例においても、上述のステップＳ１２と同様に、ロック解除動作を行うことができる。
【００３４】
また、上述の実施形態においてはギヤ２００は円形歯車としたが、平板に歯が設けられたラックであってもよい。また、電動パーキングブレーキの制動原理は、実施形態に記載したディスクブレーキに限定されず、部品構成も限定されない。このように、本発明は、各部の構成、形状、寸法等を適宜変形して実施することができる。
【００３５】
＜効果＞
本発明によれば、電動パーキングブレーキにおいて、ロックピンを制御するソレノイドアクチュエータへの電力供給に応じてロックピンとギヤとの係合状態を解除できるため、モータに異常が発生した場合でも、制動保持状態を解除することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、車両等の電動パーキングブレーキに有用である。
【符号の説明】
【００３７】
１００、１１０、１２０    ロックピン
１０１    第１の部材
１０２    第２の部材
１０３    第１のバネ
１０４    第２のバネ
１０５    可動磁極
１０６    第１の係合部
１０７    第１の傾斜部
１０８    第２の傾斜部
２００、２１０、２２０    ギヤ
２０１    歯
２０２    第２の係合部
２０３    第３の傾斜部
２０４    第４の傾斜部
【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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