(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動パーキングブレーキシステムのアクチュエータであって、
トルクを出力するためのシャフトを有するモータと、
出力部材と、
前記モータと前記出力部材との間に接続された動力伝達装置と、
を備え、前記動力伝達装置は、ハウジングと、該ハウジングに収容された自動ロックユニット、遊星ギアユニット及び動力伝達ユニットとを含み、前記動力伝達ユニットは、シャフトに固定接続された入力ギア、前記入力ギア及び前記遊星ギアユニットに駆動可能に接続された出力ギア、および前記ハウジングに固定された固定シャフトを含み、前記自動ロックユニットは前記動力伝達ユニットと前記遊星ギアユニットとのあいだに接続されており、
前記自動ロックユニットは、前記動力伝達ユニットの前記固定シャフトに固定してスリーブ接続されたスリーブと、前記スリーブと同軸上に配置された、前記スリーブに対して回転可能な駆動部材、被駆動部材及びホルダとを含み、前記駆動部材及び前記被駆動部材は、互いに係合するように構成された動力伝達部品を有し、前記ホルダは、前記スリーブに回転自在にスリーブ接続されて前記被駆動部材内に位置し、前記ホルダは、複数のロック要素を有し、
前記ロック要素の各々は、前記ホルダを越えて半径方向に延びるとともに、前記被駆動部材の半径方向内壁面と前記スリーブの半径方向外面との間に位置し、前記被駆動部材の前記内壁面と前記スリーブの前記外面との間の距離は、前記被駆動部材の前記内壁面の中心から前記被駆動部材の前記内壁面の２つの側部にかけて徐々に減少するように構成され、円周方向において、最大距離は、前記ロック要素の直径よりも大きく、最小距離は、前記ロック要素の直径よりも小さく、
前記駆動部材が前記被駆動部材を回転させた場合、前記駆動部材によって前記ホルダが回転して、前記ロック要素をほぼ前記最大距離に対応する位置に維持し、前記被駆動部材が前記駆動部材を伴わずに回転した場合、前記被駆動部材の前記内壁面が前記ホルダに対して回転し、前記ロック要素が前記最小距離に対応する位置に向かって移動して、前記スリーブに対する前記被駆動部材のさらなる回転を阻止することができる、
ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記ホルダは、半径方向外向きに突出して複数の突出ブロックを形成し、該突出ブロックは、前記ホルダの円周方向に間隔を置いて配置され、各突出ブロックは、前記ロック要素のうちのそれぞれのロック要素を支持する、
請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記被駆動部材は、該被駆動部材の円周方向に間隔を置いて離間した複数のストッパを有し、前記駆動部材には、少なくとも１つの外側駆動ブロックと、該外側駆動ブロックの半径方向内側に配置された１つの内側駆動ブロックとが形成され、各ストッパは、半径方向の１つの突出ブロックに対応して該突出ブロックから離間し、前記ストッパの前記突出ブロックに面する内壁面は、前記被駆動部材の内壁面であり、前記外側駆動ブロックは、２つの隣接するストッパ間の位置に突出し、前記内側駆動ブロックは、２つの隣接する突出ブロック間の位置に突出し、前記外側駆動ブロックは、前記ストッパと共に前記動力伝達部品を形成する、
請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記ストッパの前記内壁面は、２つの交差面を含み、前記内壁面の軸方向の突起は、Ｖ字形を有する、
請求項３に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
複数の外側駆動ブロックが設けられ、各外側駆動ブロックは、半径方向内向きに延びてそれぞれの前記内側駆動ブロックを形成し、円周方向において、前記外側駆動ブロックと前記ストッパは交互に配置され、前記内側駆動ブロックと前記突出ブロックは交互に配置され、隣接する突出ブロック間の距離は、前記内側駆動ブロックの幅よりも大きく、隣接するストッパ間の距離は、前記外側駆動ブロックの幅よりも大きい、
請求項３又は４に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記内側駆動ブロックの円周方向の幅は、前記外側駆動ブロックの円周方向の幅よりも大きく、前記内側駆動ブロックの２つの側部は、前記外側駆動ブロックを越えて突出する、
請求項３、４又は５に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記動力伝達ユニットは、出力ギアを含み、前記自動ロックユニットの前記駆動部材は、前記出力ギアに固定接続され、又は該出力ギアと一体的に形成される、
請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記遊星ギアユニットは、太陽ギアを含み、前記自動ロックユニットの前記被駆動部材は、前記太陽ギアに固定接続され、又は該太陽ギアと一体的に形成される、
請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
前記スリーブは、前記固定シャフトに固定してスリーブ接続された固定部分と、該固定部分の周辺部から軸方向外向きに延びるスリーブ本体とを含み、該スリーブ本体と前記固定シャフトは、互いに半径方向に離間して、前記スリーブ本体と前記固定シャフトとの間に環状空間を形成する、
請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
前記駆動部材は、前記スリーブの前記スリーブ本体の軸方向端部に重なるように配置された本体と、該本体の中心から軸方向に延びるシャフトシートとを含み、前記シャフトシートは、前記固定シャフトに回転自在にスリーブ接続されて前記環状空間に収容される、
請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１１】
前記被駆動部材は、前記スリーブの前記固定部分に重なる接続部分と、該接続部分の外周から軸方向に延びるストッパとを含む、
請求項１０に記載のアクチュエータ。
【請求項１２】
前記ホルダは、前記スリーブ本体を取り囲み、前記接続部分と前記本体との間に配置される、
請求項１１に記載のアクチュエータ。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の少なくとも１つのアクチュエータを組み込む、
ことを特徴とする電動パーキングブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電動パーキングブレーキシステムのアクチュエータに関し、特に自動ロック機構を有するアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用パーキングブレーキシステムは、駐車車両の移動を防ぐように設計されている。従来のパーキングブレーキシステムは、手動で操作される。ドライバーは、物理的にレバーを引いてパーキングブレーキを作動させる必要がある。電動パーキングブレーキ（ＥＰＢ）システムは、従来のパーキングブレーキシステムに取って代わるものである。ＥＰＢシステムは、車両のブレーキを動作させるための、各々が電気モータを有する複数のアクチュエータを含む。アクチュエータは、送りねじ又はボールねじを含むことができる。ユーザは、ボタンを押してモータを動作させ、アクチュエータの送りねじ又はボールねじを回転させることによってブレーキを作動させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、送りねじを用いたアクチュエータは低効率である。ボールねじの使用によってアクチュエータの効率を高めることはできるが、アクチュエータを自動ロックすることができない。車両が坂の上に位置している場合、ブレーキを作動させた後にアクチュエータが「緩む」と、車両が動き出すことがある。或いは、パーキングブレーキが作動している間中ずっとモータを作動したままに保つ必要があり、この状況は、明らかな安全性の問題によって望ましくない。
【０００４】
このため、電動パーキングブレーキシステムでの使用に適した自動ロック機構を有するアクチュエータ、及び自動ロック機構を組み込んだ電動パーキングブレーキシステムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明は、その１つの態様において、電動パーキングブレーキシステムのアクチュエータであって、モータと、出力部材と、モータと出力部材との間に接続された動力伝達装置とを備え、動力伝達装置は、ハウジングと、ハウジングに収容された自動ロックユニット及び動力伝達ユニットとを含み、自動ロックユニットは、ハウジングに対して固定されたスリーブと、スリーブと同軸上に配置された、スリーブに対して回転可能な駆動部材、被駆動部材及びホルダとを含み、駆動部材及び被駆動部材は、互いに係合するように構成された動力伝達部品を有し、ホルダは、スリーブに回転自在にスリーブ接続されて被駆動部材内に位置し、ホルダは、複数のロック要素を有し、ロック要素の各々は、ホルダを越えて半径方向に延びるとともに、被駆動部材の半径方向内壁面とスリーブの半径方向外面との間に位置し、被駆動部材の内壁面とスリーブの外面との間の距離は、被駆動部材の内壁面の中心から被駆動部材の内壁面の２つの側部にかけて徐々に減少するように構成され、円周方向において、最大距離は、ロック要素の直径よりも大きく、最小距離は、ロック要素の直径よりも小さく、駆動部材が被駆動部材を回転させた場合、駆動部材によってホルダが回転して、ロック要素をほぼ最大距離に対応する位置に維持し、被駆動部材が駆動部材を伴わずに回転した場合、被駆動部材の内壁面がホルダに対して回転し、ロック要素が最小距離に対応する位置に向かって移動して、スリーブに対する被駆動部材のさらなる回転を阻止することができるアクチュエータを提供する。
【０００６】
ホルダは、半径方向外向きに突出して複数の突出ブロックを形成し、突出ブロックは、ホルダの円周方向に間隔を置いて配置され、各突出ブロックは、ロック要素のうちのそれぞれのロック要素を支持することが好ましい。
【０００７】
被駆動部材は、被駆動部材の円周方向に間隔を置いて離間した複数のストッパを有し、駆動部材には、少なくとも１つの外側駆動ブロックと、外側駆動ブロックの半径方向内側に配置された１つの内側駆動ブロックとが形成され、各ストッパは、半径方向の１つの突出ブロックに対応して突出ブロックから離間し、ストッパの突出ブロックに面する内壁面は、被駆動部材の内壁面であり、外側駆動ブロックは、２つの隣接するストッパ間の位置に突出し、内側駆動ブロックは、２つの隣接する突出ブロック間の位置に突出し、外側駆動ブロックは、ストッパと共に動力伝達部品を形成することが好ましい。
【０００８】
ストッパの内壁面は、２つの交差面を含み、内壁面の軸方向の突起は、Ｖ字形を有することが好ましい。
【０００９】
複数の外側駆動ブロックが設けられ、各外側駆動ブロックは、半径方向内向きに延びてそれぞれの内側駆動ブロックを形成し、円周方向において、外側駆動ブロックとストッパは交互に配置され、内側駆動ブロックと突出ブロックは交互に配置され、隣接する突出ブロック間の距離は、内側駆動ブロックの幅よりも大きく、隣接するストッパ間の距離は、外側駆動ブロックの幅よりも大きいことが好ましい。
【００１０】
内側駆動ブロックの円周方向の幅は、外側駆動ブロックの円周方向の幅よりも大きく、内側駆動ブロックの２つの側部は、外側駆動ブロックを越えて突出することが好ましい。
【００１１】
スリーブは、固定部分と、固定部分から延びるスリーブ本体とを含み、固定部分は、ハウジングに固定されることが好ましい。
【００１２】
動力伝達ユニットは、駆動可能に接続された入力ギア及び出力ギアを含み、自動ロックユニットは、モータのシャフトと動力伝達ユニットの入力ギアとの間に接続されることが好ましい。
【００１３】
自動ロックユニットの被駆動部材は、動力伝達ユニットの入力ギアと一体的に形成されることが好ましい。
【００１４】
スリーブは、固定部分と、固定部分から延びるスリーブ本体とを含み、スリーブの固定部分とハウジングは、インサート成形によって一体構造として一体的に形成されることが好ましい。
【００１５】
スリーブの固定部分の外周は、非円形であることが好ましい。
【００１６】
或いは、動力伝達装置は、遊星ギアユニットをさらに含み、自動ロックユニットは、動力伝達ユニットと遊星ギアユニットとの間に接続される。
【００１７】
動力伝達ユニットは、出力ギアを含み、自動ロックユニットの駆動部材は、出力ギアに固定接続され、又は出力ギアと一体的に形成されることが好ましい。
【００１８】
遊星ギアユニットは、太陽ギアを含み、自動ロックユニットの被駆動部材は、太陽ギアに固定接続され、又は太陽ギアと一体的に形成されることが好ましい。
【００１９】
動力伝達装置は、ハウジングに固定された固定シャフトをさらに含み、スリーブは、固定シャフトに固定してスリーブ接続された固定部分と、固定部分の周辺部から軸方向外向きに延びるスリーブ本体とを含み、スリーブ本体と固定シャフトは、互いに半径方向に離間して、スリーブ本体と固定シャフトとの間に環状空間を形成することが好ましい。
【００２０】
駆動部材は、スリーブのスリーブ本体に重なるように配置された本体と、本体の中心から軸方向に延びるシャフトシートと、本体から軸方向に延びる駆動ブロックとを含み、シャフトシートは、固定シャフトに回転自在にスリーブ接続されて環状空間に収容されることが好ましい。
【００２１】
被駆動部材は、スリーブの固定部分に重なる接続部分と、接続部分の外周から軸方向に延びるストッパとを含むことが好ましい。
【００２２】
ホルダは、スリーブ本体を取り囲み、接続部分と本体との間に配置されることが好ましい。
【００２３】
第２の態様によれば、本発明は、第１の発明による少なくとも１つのアクチュエータを組み込んだ電動パーキングブレーキシステムを提供する。
【００２４】
以下、添付図面の図を参照しながら、本発明の好ましい実施形態をほんの一例として説明する。図では、複数の図に出現する同一の構造、要素又は部品には、一般にこれらが出現する全ての図において同じ参照番号を付している。一般に、図に示す構成要素及び特徴部の寸法は、表現の利便性及び明瞭性のために選択したものであり、必ずしも縮尺通りではない。以下、各図を列挙する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本出願の好ましい実施形態による、電動パーキングブレーキシステムのアクチュエータを示す図である。
【図２】図１のアクチュエータの断面図である。
【図３】図１のアクチュエータの自動ロックユニットを示す組立図である。
【図４】図３の自動ロックユニットの断面図である。
【図５】図３の自動ロックユニットの分解図である。
【図６】ブレーキを作動させている時の自動ロックユニットの状態を示す概略図である。
【図７】ブレーキを作動させ終わった時の自動ロックユニットの状態を示す概略図である。
【図８】ブレーキを解除している時の自動ロックユニットの状態を示す概略図である。
【図９】本出願の別の実施形態による、電動パーキングブレーキシステムのアクチュエータの斜視図である。
【図１０】図９のアクチュエータの断面図である。
【図１１】図９のアクチュエータの自動ロックユニットの組立図である。
【図１２】図１１の自動ロックユニットの分解図である。
【図１３】図１１の自動ロックユニットの断面図である。
【図１４】ブレーキを作動させている時の図９の自動ロックユニットの状態を示す概略図である。
【図１５】ブレーキを作動させ終わった時の自動ロックユニットの状態を示す概略図である。
【図１６】ブレーキを解除している時の自動ロックユニットの状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１及び図２に、本出願の好ましい例示的な実施形態による、電動パーキングブレーキ（ＥＰＢ）システムのアクチュエータを示す。このアクチュエータは、ケーシング１０を含む。ケーシング１０には、モータ２０及び動力伝達装置３０が収容される。動力伝達装置３０は、モータを出力部材８０に接続し、出力部材８０を介してブレーキを駆動することにより、車両のブレーキの作動又は解除を行う。
【００２７】
モータ２０はシャフト２２を有し、シャフト２２の一端（図では上端）は突出して動力伝達装置３０に接続される。動力伝達装置３０は、自動ロックユニット５０、動力伝達ユニット６０及び遊星ギアユニット７０を含み、これらは全てハウジング４０に収容される。この実施形態では、自動ロックユニット５０がシャフト２２の上端に接続されて、シャフト２２と同軸上に配置される。ハウジング４０は、シャフト２２が進入できる開口部を有する。動力伝達ユニット６０と自動ロックユニット５０は、横並びに配置される。動力伝達ユニット６０は、自動ロックユニットを遊星ギアユニット７０に接続する。モータ２０が動作すると、シャフト２２の回転が、自動ロックユニット５０、動力伝達ユニット６０及び遊星ギアユニット７０を介して順に伝わって出力部材８０を駆動し、これによってブレーキの作動又は解除を行う。動作時の振動を減衰させるために、ケーシング１０とモータ２０の間には、環状のワッシャ又はガスケット１２が設けられる。ケーシング１０と動力伝達装置３０の間に環状ガスケットを設けることもできる。ガスケット１２は、モータ２０及び動力伝達装置３０の振動を吸収又は減衰できるゴム又は別の材料で作製することができる。
【００２８】
図３、図４及び図５を参照して分かるように、図３〜図５に示す自動ロックユニット５０は、図２の自動ロックユニット５０の逆方向から見たものである。自動ロックユニット５０は、スリーブ５２、ロックホルダ５４、駆動部材５６及び被駆動部材５８を含み、これらの４つの部品は同軸上に配置される。スリーブ５２、駆動部材５６及び被駆動部材５８は、シャフト２２上に順にスリーブ接続（ｓｌｅｅｖｅｄ  ｏｎ）され、ロックホルダ５４は、スリーブ５２上にスリーブ接続されてスリーブ５２を取り囲み、駆動部材５６及び被駆動部材５８によって形成される空隙内に収容される。
【００２９】
スリーブ５２は固定され、回転することができない。スリーブは、ハウジング４０に固定接続されるように構成された固定部分５２１と、固定部分５２１から延びるスリーブ本体５２３とを有する。固定部分５２１は、中心に形成されてシャフト２２が通過できるシャフト穴５２２を有する。固定部分５２１は、インサート成形によってハウジング４０に埋め込まれることが好ましい。固定部分５２１とハウジング４０の接続強度を高めるために、固定部分５２１の外縁の輪郭は、非円形、不規則形又は波形にされる。この実施形態では、固定部分５２１が、ほぼ星形構造である。他の実施形態では、固定部分５２１を多角形などの非円形、又はその他の不規則形状にすることができる。スリーブ本体５２３は、固定部分５２１のシャフト穴５２２の縁部から軸方向に外向きに延びる。スリーブ本体５２３は、シャフト２２を取り囲み、シャフト２２がスリーブ５２内で自由に回転できるようにシャフト２２の直径よりもわずかに大きな内径を有する。
【００３０】
ロックホルダ５４は、スリーブ本体５２３上に回転自在にスリーブ接続される。ロックホルダ５４は、互いに平行に配置されて互いに軸方向に離間した２つの支持シート５４１を含む。図５に示すように、支持シートは環状リングとすることができる。２つの支持シート５４１は、複数の突出ブロック５４２によって接続される。突出ブロックは、それぞれのロック要素５４３を収納する、半径方向に延びる貫通孔を有する。ロック要素は、円筒ローラであることが好ましい。各支持シート５４１は、スリーブ本体５２３の外径よりもわずかに大きな内径を有し、支持シート５４１とスリーブ本体５２３の外壁面５２４との間には、半径方向にわずかな空間が形成される。各突出ブロック５４２の軸方向端部は、支持シート５４１の半径方向外周にそれぞれ接続される。突出ブロック５４２は、支持シート５４１の円周方向に均一な間隔で配置され、突出ブロック５４２の外壁面は、支持シート５４１と同軸の円筒面上に位置する。この円筒面は、支持シート５４１の外径よりも大きな直径を有する。
【００３１】
ロック要素５４３は、突出ブロック５４２の半径方向の幅よりも大きな直径を有し、ロック要素５４３の半径方向内側及び外側は、支持シート５４１の内面及び突出ブロック５４２の外面を越えてそれぞれ突出する。この実施形態では、各ロック要素５４３が円筒形であり、ロック要素５４３の軸方向は、ロックホルダ５４の軸方向と平行である。ロック要素５４３は、ホルダ５４の軸の円周方向周りに均一に分布する。
【００３２】
駆動部材５６は、シャフト２２に固定してスリーブ接続され、シャフト２２と同期して回転する。駆動部材５６は、平らな本体５６１と、本体５６１の中心に形成されたシャフトシート５６３と、本体５６１の外周から本体５６１の軸方向に延びる内側駆動ブロック５６５及び外側駆動ブロック５６７とを含む。内側駆動ブロック５６５は、ホルダ５４と相互作用するように構成され、外側駆動ブロック５６７は、被駆動部材５８と相互作用するように構成される。この実施形態では、内側駆動ブロック５６５と外側駆動ブロック５６７が一体的に形成される。
【００３３】
シャフトシート５６３は、本体５６１の中心からスリーブ５２に向かって軸方向に延びる。シャフトシート５６３は、シャフト２２の直径と実質的に等しい又はわずかに小さな内径を有する。シャフト２２は、シャフトシート５６３を貫通してシャフトシート５６３に固定接続される。この接続は、締まり嵌めであることが好ましいが、他の接続方法を使用することもできる。シャフトシート５６３は、スリーブ５２のスリーブ本体５２３の外径とほぼ同等の外径を有する。ホルダ５４の支持シート５４１の１つは、スリーブ５２のスリーブ本体５２３とシャフトシート５６３とを取り囲み、軸方向では、支持シート５４１が、スリーブ５２の固定部分５２１と駆動部材５６の本体５６１との間に位置する。ホルダ５４の軸方向高さは、スリーブ本体５２３の軸方向高さとシャフトシート５６３の軸方向高さとの和よりも小さく、従って、ホルダ５４は、駆動部材５６がシャフト２２と共に回転する際のホルダ５４とスリーブ本体５２３の端面との間の摩擦を低減するように、スリーブ本体５２３から軸方向にわずかな距離だけ離間することが好ましい。
【００３４】
外側駆動ブロック５６７及び内側駆動ブロック５６５の各々は、円弧状ブロックである。内側駆動ブロック５６５は、駆動部材５６の本体５６１の外周から固定部分５２１に向かって軸方向に延び、駆動部材５６が回転する際の内側駆動ブロック５６５と固定部分５２１との間の摩擦を避けるように、スリーブ５２の固定部分５２１から軸方向に一定距離だけ離間する。この実施形態では、複数の内側駆動ブロック５６５が設けられており、その数は突出ブロック５４２の数と同じであり、内側駆動ブロック５６５は、駆動部材５６の円周方向に均一間隔で分布する。内側駆動ブロック５６５の内面は、駆動部材５６と同軸の円筒面内に位置し、この円筒面は、支持シート５４１の外径以上であって突出ブロック５４２の外壁面が位置する円筒面の直径以下の直径を有する。円筒面の直径は、支持シート５４１の外径よりもわずかに大きいことが好ましい。内側駆動ブロック５６５の外面が位置する円筒面の外径は、本体５６１の外径と同じであり、ホルダ５４の突出ブロック５４２の外壁面が位置する円筒面の直径よりもわずかに大きい。
【００３５】
各外側駆動ブロック５６７は、それぞれの内側駆動ブロック５６５の外面から半径方向外向きに延びる。外側駆動ブロック５６７の外面は、各々が円弧状の面であって駆動部材５６と同軸の円筒面内に位置し、この円筒面は、被駆動部材５８の外径と同等の直径を有する。円周方向では、外側駆動ブロック５６７は、内側駆動ブロック５６５の幅よりも小さな幅を有し、内側駆動ブロック５６５は、外側駆動ブロック５６７を越えて突出する２つの側部を有する。組み立て時には、内側駆動ブロック５６５がホルダ５４を取り囲み、各内側駆動ブロック５６５は、２つの隣接する突出ブロック５４２間に位置し、内側駆動ブロック５６５と突出ブロック５４２は、円周方向に交互に分布する。内側駆動ブロック５６５の円周方向の幅は、隣接する突出ブロック５４２間の円周方向の距離よりも小さく、従って内側駆動ブロック５６５は、隣接する突出ブロック５４２間で回転することができる。回転時には、内側駆動ブロック５６５がそれぞれの突出ブロック５４２に当接して突出ブロック５４２を押し、ホルダ５４を内側駆動ブロック５６５と同期して回転させる。
【００３６】
被駆動部材５８は、シャフト２２に回転自在に接続され、駆動部材５６によって駆動部材５６と同期して回転するように駆動される。被駆動部材５８は、シャフト２２上に回転自在にスリーブ接続された接続部分５８１と、接続部分５８１から延びるストッパ５８３とを含む。この実施形態では、接続部分５８１が平坦な円環形であって駆動部材５６の本体５６１に重なり合い、接続部分５８１、駆動部材５６の本体５６１、シャフトシート５６３、スリーブ５２のスリーブ本体５２３及び固定部分５２１は、この順番に配置される。接続部分５８１の内径は、シャフト２２と接続部分５８１が互いに対して回転できるようにシャフト２２の直径よりもわずかに大きく、接続部分５８１の外径は、外側駆動ブロック５６７の外面が位置する円筒面の直径と同等である。
【００３７】
ストッパ５８３は、接続部分５８１の外周からスリーブ５２の固定部分５２１に向かって軸方向に延びる。ストッパ５８３の数は、ホルダ５４の突出ブロック５４２の数と同じであり、ストッパ５８３は、円周方向に均一間隔で配置される。各ストッパ５８３は、駆動ブロック５６の２つの隣接する外側駆動ブロック５６７間に位置し、従ってストッパ５８３と外側駆動ブロック５６７は、円周方向に交互に配置される。外側駆動ブロック５６７の円周方向の幅は、隣接するストッパ５８３間の円周方向の距離よりも小さく、従って外側駆動ブロック５６７は、２つの隣接するストッパ５８３間で回転することができる。駆動輪５６が回転すると、外側駆動ブロック５６７は、それぞれのストッパ５８３に当接し、被駆動部材５８を押して駆動部材５６と共に回転させる。
【００３８】
半径方向では、各ストッパ５８３が、それぞれの突出ブロック５４２と、それぞれの突出ブロック５４２のロック要素５４３とに対応する。ストッパ５８３は、突出ブロック５４２に面する内壁面５８５を有する。この実施形態では、ストッパ５８３の内壁面５８５が、互いに交差して軸方向に見た時にＶ字形を形成する２つの平面を含む。ストッパ５８３の内壁面５８５とスリーブ５２のスリーブ本体５２３の外壁面５２４との間の半径方向距離は、内壁面５８５の中心、すなわち２つの平面の交線から円周方向の２つの側部まで線形的に減少する。最大距離は、内壁面５８５の中心と外壁面５２４との間の距離であり、ロック要素５４３の直径よりもわずかに大きい。最小距離は、内壁面５８５の各２つ側面と外壁面５２４との間の距離であり、ロック要素５４３の直径よりも小さい。ストッパ５８３の内壁面５８５は、この実施形態のＶ字形構造に限定されるものではないと理解されたい。例えば、内壁面５８５は、内部が凹んだ滑らかな曲面とすることもできる。ストッパ５８３と突出ブロック５４２との間の干渉を避けるために、ストッパ５８３の最小内径は、突出ブロック５４２の外壁面が位置する円筒面の直径よりもわずかに大きい。
【００３９】
ロック要素５４３が、内壁面５８５の中心に対応する位置に存在する場合、被駆動部材５８は、スリーブ５２に対して回転することができる。被駆動部材５８が駆動部材５６に対して回転すると、ロックホルダ５４は静止した状態を保ち、ロック要素５４３がストッパとスリーブの間に挟まれ又は捕捉され、これによって被駆動部材５８のさらなる回転を防ぐ。
【００４０】
図２に示すように、動力伝達ユニット６０は、直接、或いは１又は２以上の中間ギア６３を介して係合し合う入力ギア６２及び出力ギア６４を含む多段ギア伝達装置である。入力ギア６２は、自動ロックユニット３０の被駆動部材５８に接続され、出力ギア６４は、遊星ギアユニット７０に接続される。この実施形態では、入力ギア６２と被駆動部材５８とが一体的に形成されてシャフト２２にスリーブ接続される。入力ギア６２及びストッパ５８３は、被駆動部材５８の接続部分５８１の軸方向両側にそれぞれ位置する。出力ギア６４と遊星ギアユニット７０は、駆動可能に接続される。
【００４１】
遊星ギアユニット７０は、ギアケース７２と、ギアケース７２に収容された単段又は多段遊星ギアセット７４とを含む。単段又は多段遊星ギアセット７４は、枢動シャフト６５に直列に接続される。遊星ギアセット７４の各段は、遊星キャリア７４１、太陽ギア７４３及び複数の遊星ギア７４５を含む。太陽ギア７４３は、枢動シャフト６５にスリーブ接続され、複数の遊星ギア７４５は、それぞれの車軸を介して遊星キャリア７４１に回転自在に接続される。ギアケース７２内には、各段の遊星ギア７４５に対応する内部ギアリング７２１が形成される。遊星ギア７４５は、太陽ギア７４３をそれぞれのリングギア７２１に接続する。１段目の太陽ギア７４３は、出力ギア６４と固定接続又は一体的に形成される。２段目の太陽ギア７４３は、１段目の遊星キャリア７４１と固定接続又は一体的に形成され、出力部材８０は、２段目（最終段）の遊星キャリア７４１と固定接続又は一体的に形成される。この実施形態では、出力部材８０はギアの歯である。
【００４２】
アクチュエータが、ブレーキを作動させるように動作する際には、モータ２０がシャフト２２を回転させる。図６の矢印によって示す時計回りの回転方向を例に取れば、シャフト２２が時計回りに回転すると、自動ロックユニット５０の駆動部材５６も時計回り方向に回転する。駆動部材５６が回転すると、その内側駆動ブロック５６５がホルダ５４の突出ブロック５４２に当接し、外側駆動ブロック５６７が被駆動部材５８のストッパ５８３に当接して、被駆動部材５８及びホルダ５４を駆動部材５６と共に回転させる。ロックホルダ５４は、被駆動部材５８のそれぞれのストッパ５８３の内壁面５８５の中心に対応する位置、すなわちストッパ５８３の内壁面５８５がスリーブ５２のスリーブ本体５２３の外壁面５２４から最大距離だけ離間する位置に各ロック要素５４３を保持し、これによってロック要素５４３がストッパ５８３の内壁面５８５の両側面に対応する位置に円周方向に移動するのを防ぎ、被駆動部材５８が駆動部材５６によって滑らかに駆動することを保証する。
【００４３】
被駆動部材５８は、動力伝達ユニット６０の入力ギア６２を回転させ、出力ギア６４を回転させて太陽ギア７４３を駆動させる。さらに、太陽ギア７４３は、遊星ギアセット７４を介して出力部材８０を駆動する。
【００４４】
出力ギア６４に固定された太陽ギア７４３は、１段目の遊星ギア７４５を回転させる。遊星ギア７４５は、回転できないギアケース７２にも係合しているので、遊星ギア７４５自体の軸を中心に自転しながら太陽ギア７４３の周囲を公転し、従って１段目の遊星キャリア７４１をそれ自体の軸を中心に自転させ、これによって遊星キャリアに固定された２段目の太陽ギア７４３がさらに回転する。第２の太陽ギア７４３は、第２の遊星ギアを回転させ、これによって第２の遊星キャリア及び出力部材８０がさらに回転する。遊星キャリア７４１の回転速度は、太陽ギア７４３に対する遊星ギア７４５の公転速度に等しい。このように、モータ２０の出力は、ギア伝達構造及び遊星ギアユニット７０の多段伝達装置を介して、第２の遊星キャリア７４１に固定接続された出力部材８０の低速かつ高トルクの回転に変換されてブレーキを作動させる。
【００４５】
図７に示すように、アクチュエータがブレーキを作動させた後に、出力部材８０がアクチュエータを逆駆動しようとして逆に回転した場合、この逆回転が、遊星ギアユニット７０及び動力伝達ユニット６０を介して被駆動部材５８に伝わる。被駆動部材５８が反時計回りに回転し始めると、被駆動部材５８のストッパ５８３が、駆動部材５６の外側駆動ブロック５６７に当接する。被駆動部材５８は、駆動部材５６を押して反時計回り方向に回転させる。このようにして、駆動部材５６の各内側駆動ブロック５６５は、ホルダ５４のそれぞれの突出ブロック５４２から離れる。この過程において、ホルダ５４は静止状態を保ち、被駆動部材５８は、駆動部材５６をホルダ５４に対して回転させ、この時点でストッパ５８３の内壁面５８５の片側がそれぞれのロック要素５４３に干渉し、ロック要素５４３がストッパ５８３とスリーブ５２との間に挟まれて被駆動部材のさらなる回転を阻止する。従って、出力部材８０が回転し続けてブレーキを解除することも防がれる。このようにして、本発明による電動パーキングブレーキ装置のアクチュエータの自動ロックユニット５０は、遊星ギアユニット７０及び駆動機構を介した出力部材８０から被駆動部材５８及び駆動部材５６への逆伝達を避け、アクチュエータの自動ロックを実現して偶発的なブレーキの解除を回避することができる。
【００４６】
図８に示すように、ブレーキを解除すべき場合、モータ２０は、回転シャフト２２及び自動ロックユニット５０の駆動部材５６を反時計回り方向に回転させる。それまで互いに接触していた内側駆動ブロック５６５とそれぞれの突出ブロック５４２とが互いに離れ、外側駆動ブロック５６７がそれぞれのストッパ５８３から離れる。この過程において、被駆動部材５８及びホルダ５４は、駆動部材５６が一定角度だけ回転し、内側駆動ブロック５６５がもう一方の隣接する突出ブロック５４２に当接し、ロック要素５４３が被駆動部材５８の内壁面５８５の中心位置に移動するまで静止状態を保ち、この時点で、ホルダ５４は、駆動部材５６と共に被駆動部材５８に対して回転する。この時、駆動部材５６の外側駆動ブロック５６７は、もう一方の隣接するストッパ５８３に当接して、再び被駆動部材５８を駆動部材５６と共に回転させる。この時、駆動部材５６、被駆動部材５８及びホルダ５４は再び共に回転し、ロック要素５４３は、ストッパ５８３の内壁面５８５の中心に対応する位置を常に保って、被駆動部材５８が駆動部材５６によって円滑に駆動することを保証するとともに、動力伝達ユニット６０及び遊星ギアユニット７０を介して出力部材８０をさらに逆方向に回転させ、これによってブレーキを解除する。
【００４７】
上記の説明に基づけば、駆動部材５６が駆動部材として被駆動部材５８を回転させ、さらに動力伝達ユニット６０及び遊星ギアユニット７０を介して出力部材８０を回転させてブレーキを動作させることができる。これとは逆に、被駆動部材５８が駆動部材として作用する場合、被駆動部材５８の回転がロック要素５４３との干渉を引き起こし、被駆動部材５８が回転し続けることが防がれる。すなわち、駆動部材５６は被駆動部材５８を駆動することができるが、被駆動部材は駆動部材を駆動することができず、これによって偶発的なブレーキの解除を効果的に回避する。アクチュエータとブレーキの間の伝達には、低摩擦、高効率の動力伝達装置を採用することができ、伝達装置が自動ロックを達成できるかどうかによって制限されない。また、ブレーキの作動及びその後の解除の際には、駆動部材５６、被駆動部材５８及びホルダ５４がシャフト２２と同期してスリーブ５２に対して回転する時に、駆動部材５６、被駆動部材５８及びホルダ５４の間の相対的回転は存在しない。駆動部材５６が被駆動部材５８に対して回転する際には、被駆動部材５８とホルダ５４は接触しない。駆動部材５６とスリーブ５２の間には、低摩擦の接触しか存在しない。従って、自動ロックユニット内の摩擦は非常に小さく、これによってパーキングブレーキシステム全体の伝達効率が向上する。
【００４８】
図９及び図１０に、本発明の他の実施形態による、電動パーキングブレーキ装置のアクチュエータを示す。この実施形態では、アクチュエータの動力伝達装置３０ａが、動力伝達ユニット６０と、自動ロックユニット５０ａと、遊星ギアユニット７０とを含み、これらはハウジング４０に収容される。動力伝達ユニット６０及び遊星ギアユニット７０は、上記第１の実施形態のものと実質的に同じであるが、接続方法が異なる。この実施形態では、第１の実施形態と異なり、自動ロックユニット５０ａが動力伝達ユニット６０と遊星ギアユニット７０の間に接続される。動力伝達ユニット６０の入力ギア６２は、シャフト２２に固定接続されてシャフト２２と共に回転し、出力ギア６４は、自動ロックユニット５０ａの駆動部材５６ａに接続され、遊星ギアユニット７０の太陽ギア７４３は、自動ロックユニット５０ａの被駆動部材５８に接続される。
【００４９】
図１１、図１２及び図１３を参照すると、この実施形態では、自動ロックユニット５０ａのスリーブ５２ａの固定部分５３ａが、固定シャフト６５ａに固定してスリーブ接続される。固定シャフト６５ａは、固定部分５３ａからわずかに突出する（図１０に示す方向で見た）下端を有する中空シャフトロッドであり、スリーブ本体５４ａは、固定部分５３ａの外周から固定シャフト６５ａの上端に向かって軸方向に延びる。スリーブ本体５４ａは、固定部分５３ａの直径に等しい外径、及び固定部分５３ａの内径よりも大きな、すなわち固定シャフト６５ａの直径よりも大きな内径を有し、従って組み立て時には、固定シャフト６５ａとスリーブ本体５４ａの間に環状空間が形成される。
【００５０】
この実施形態では、駆動部材５６ａと動力伝達ユニット６０の出力ギア６４とが一体的に形成され、出力ギア６４が駆動部材５６ａを取り囲む。他の実施形態では、出力ギア６４と駆動部材５６ａを別個に形成した後に固定接続することができ、駆動部材５６ａと出力ギア６４とが互いに対して回転できないのであれば、出力ギア６４を駆動部材５６ａの外周に直接スリーブ接続することも、又は駆動部材５６ａと軸方向に直列に接続することもできる。スリーブ本体５４ａには、駆動部材５６ａの本体５７ａが重なり、固定シャフト６５ａには、シャフトシート５８ａが回転自在にスリーブ接続されて、固定シャフト６５ａとスリーブ本体５４ａとの間の環状空間に収容される。シャフトシート５８ａの高さは、環状空間の高さと同等であり、シャフトシート５８ａの末端部は、スリーブ５２ａの固定部分５３ａに当接して軸方向に位置付けられる。シャフトシート５８ａの外径は、シャフトシート５８ａとスリーブ本体５４ａとの間の摩擦を避けるために、スリーブ本体５４ａの外径よりもわずかに小さくすることができる。駆動部材５６ａの内側駆動ブロック５９ａ及び外側駆動ブロック６０ａは、スリーブ５２ａの固定部分５３ａに向かって軸方向に延びるとともに固定部分５３ａから半径方向に離間し、各外側駆動ブロック６０ａの外面は、出力ギア６４に接続され、各内側駆動ブロック５９ａの内面は、シャフトシート５８ａから半径方向に一定距離だけ離間する。
【００５１】
ロックホルダ５４は、スリーブ５２ａのスリーブ本体５４ａに回転自在にスリーブ接続されて、スリーブ本体５４ａと内側駆動ブロック５９ａの間に位置する。スリーブ５２ａの固定部分５３ａには、被駆動部材５８の接続部分５８１が重なり、接続部分５８１の周辺部からは、駆動部材５６ａの本体５７ａに向かってストッパ５８３が軸方向に延びて、隣接する外側駆動ブロック６０ａ間の位置に突出する。ホルダ５４の軸方向端部は、被駆動部材５８の接続部分５８１及び駆動部材５６ａの本体５７ａにそれぞれ面する。この実施形態では、固定シャフト６５ａの下端が、被駆動部材５８の接続部分５８１に当接し、遊星ギアユニット７０が、中心シャフト９０を介して直列に接続され、中心シャフト９０は、接続部分５８１を通過して固定シャフト６５ａに固定接続される。
【００５２】
この第２の実施形態のアクチュエータがブレーキを作動させるように動作する際には、モータ２０のシャフト２２の回転が、動力伝達ユニット６０を介して駆動部材５６ａに伝わる。同様に、図１４に示す時計回りの回転方向を例に取ると、駆動部材５６ａが回転し、駆動部材５６ａの内側駆動ブロック５９ａがホルダ５４のそれぞれの突出ブロック５４２に当接し、駆動部材５６ａの外側駆動ブロック６０ａが被駆動部材５８のそれぞれのストッパ５８３に当接し、これによって被駆動部材５８及びホルダ５４が駆動部材５６ａと共に回転する。この過程において、ロック要素５４３は、ストッパ５８３の内壁面５８５の中心に対応する位置に保持されて、被駆動部材５８が駆動部材５６ａによって滑らかに駆動することを保証するとともに、遊星ギアユニット７０をさらに回転させて出力部材８０を駆動する。従って、モータ２０のシャフト２２の回転は、出力部材８０の低速かつ高トルクの回転に変換されてブレーキを動作させる。
【００５３】
図１５に示すように、一旦ブレーキを作動させた後に、ブレーキが、出力部材８０及び遊星ギアユニット７０を介して被駆動部材５８を逆駆動しようとした場合、被駆動部材は駆動部材５６に当接して移動させるが、ロックホルダ５４は移動せず、ロック要素５４３がスリーブ本体５４ａとストッパ５８３との間に捕捉され又は挟まれて被駆動部材５８のさらなる回転を防ぎ、これによって出力部材８０の回転を阻止してブレーキの解除を防ぐことができる。
【００５４】
図１６に示すように、ブレーキを解除すべき場合には、モータ２０が駆動部材５６ａを反時計回り方向に回転させ、それまで互いに接触していた内側駆動ブロック５９ａとホルダ５４の突出ブロック５４２とが互いに離れ、外側駆動ブロック６０ａがそれぞれのストッパ５８３から離れ、この時点で内側駆動ブロック５９ａがもう一方の隣接する突出ブロック５４２に当接してホルダ５４を回転させ、ストッパ５８３の内壁面５８５の中心に対応する位置までロック要素５４３を押す。この時、外側駆動ブロック６０ａはストッパ５８３に当接し、再び被駆動部材５８及びホルダ５４を駆動部材５６ａと共に回転させる。駆動部材５６ａ、被駆動部材５８及びホルダ５４は、共に反時計回り方向に逆回転し、遊星ギアユニット７０を介して出力部材８０を逆回転させ、これによってブレーキを解除する。
【００５５】
同様に、第２の実施形態のアクチュエータは、トルクを駆動部材５６ａから被駆動部材５８に一方向にしか伝達することができず、被駆動部材５８が駆動部材５６ａを駆動することはできない。従って、アクチュエータとブレーキの間の伝達に、低摩擦かつ高効率の伝達方法を採用することができる。ブレーキを動作させる際には、駆動部材５６ａ、被駆動部材５８及びロックホルダ５４が共にスリーブ５２ａに対して回転する。回転中のホルダ５４とスリーブ部５２ａとの間の摩擦は非常に小さく、パーキングブレーキシステム全体の伝達効率が大幅に改善される。
【００５６】
本出願の明細書及び特許請求の範囲では、記述する項目又は特徴の存在を明示する一方でさらなる項目又は特徴の存在を排除しないように、「備える、含む、有する（ｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｉｎｃｌｕｄｅ、ｃｏｎｔａｉｎ及びｈａｖｅ）」という動詞、並びにその派生形の各々を包括的な意味で使用している。
【００５７】
明確化のために別個の実施形態の文脈で説明した本発明のいくつかの特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供することもできると理解されたい。これとは逆に、簡潔さを期すために単一の実施形態の文脈で説明した本発明の様々な特徴を別個に、又はいずれかの好適な下位の組み合わせで提供することもできる。
【００５８】
上述した実施形態はほんの一例にすぎず、当業者には、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく、他の様々な修正が明らかになるであろう。
【符号の説明】
【００５９】
１０  ケーシング
【図１】
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【図２】
0006744721.tif 000003
【図３】
0006744721.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006744721.tif 000006
【図６】
0006744721.tif 000007
【図７】
0006744721.tif 000008
【図８】
0006744721.tif 000009
【図９】
0006744721.tif 000010
【図１０】
0006744721.tif 000011
【図１１】
0006744721.tif 000012
【図１２】
0006744721.tif 000013
【図１３】
0006744721.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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