(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキの作動又は解除を行う電動パーキングブレーキのアクチュエータであって、
シャフトを含むモータと、
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減速装置と、
を備え、前記減速装置は、
前記シャフトに接続された伝達機構と、
出力ギアを含む前記伝達機構に接続された自動ロック機構と、
を含み、前記自動ロック機構は、固定ホイールと、該固定ホイールに対して回転自在な可動ホイールと、前記固定ホイール及び前記可動ホイールの周囲に配置されたばねとを含み、前記可動ホイールは、前記出力ギアと前記出力部材との間に接続されて、前記出力ギアから前記出力部材にトルクを伝達し、前記ばねの中立状態における内径は、前記固定ホイール及び前記可動ホイールの、前記ばねが周囲に配置された部分の外径以下であり、
前記ばねを設けることにより、前記モータから前記出力部材に前記トルクが伝達されて前記ブレーキが動作できるようになり、
前記出力部材が外力を受けて回転して前記ブレーキを解除する傾向を生じる場合、前記可動ホイールは、前記出力部材の駆動によって前記固定ホイールに対して前記ばねの巻き方向に回転し、前記ばねと前記固定ホイール及び前記可動ホイールとの間の摩擦力によって前記ばねが締め付けられて前記固定ホイールを保持し、これによって前記可動ホイールがさらに回転するのを防ぎ、
前記出力ギアは、複数の駆動ブロックを形成し、前記可動ホイールは、複数の押しブロックを形成し、前記駆動ブロックの各々は、前記押しブロックのうちの２つの隣接する押しブロック間に延びて、前記可動ホイールを前記出力ギアと共に回転させる、
ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記出力ギアは、少なくとも１つの抵抗ブロックを形成し、前記ばねは、前記抵抗ブロックの半径方向内側に配置され、前記ばねは、前端部を有し、前記モータシャフトが第１の方向に回転してトルクを出力すると、前記出力ギアの前記抵抗ブロックが、前記ばねの前記前端部を押して前記ばねの巻き方向とは逆の方向に動かす、
請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記ばねは、後端部を有し、前記シャフトが第２の方向に回転すると、前記可動ホイールの前記押しブロックが、前記ばねの前記後端部を押して前記ばねの前記巻き方向とは逆の方向に動かす、
請求項１又は２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
枢動車軸をさらに含み、前記固定ホイールは、前記枢動車軸に固定され、前記出力ギア及び前記可動ホイールは、前記枢動車軸に回転自在に取り付けられて、前記固定ホイールの両側にそれぞれ配置される、
請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記出力ギアは、前記枢動車軸に接続された枢動接続部分と、該枢動接続部分から半径方向外向きに延びる内側リングと、該内側リングから半径方向外向きに延びる外側リングと、該外側リングから半径方向外向きに延びる噛合部分とを含み、前記噛合部分の外周には歯が形成され、前記外側リングの半径方向内面から内向きに、又は前記内側リングの底面から下向きに抵抗ブロックが突出し、該抵抗ブロックと前記枢動接続部分は、半径方向に離間し、前記駆動ブロックは、前記噛合部分の半径方向内面から内向きに、又は前記外側リングの底面から下向きに突出する、
請求項４に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記内側リングは、前記外側リング及び前記枢動接続部分に対して引っ込むことによって、前記外側リングと前記枢動接続部分との間に環状の収容空間を形成し、前記ばね及び前記固定ホイールは、前記収容空間内に収容されて、前記抵抗ブロックと前記枢動接続部分との間に配置される、
請求項５に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記固定ホイールは、前記枢動接続部分を収容する凹部を有し、前記固定ホイール及び前記出力ギアは、階段状の組立界面を形成する、
請求項５に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記可動ホイールは、丸い円板状の本体と、該本体の中心から前記出力ギアに向かって延びるシャフトシートとを含み、該シャフトシートは、前記固定ホイールの外径と実質的に同じ外径を有し、前記シャフトシート及び前記固定ホイールは、前記ばねが周囲に配置された円筒面を協働的に形成する、
請求項１から７のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
前記固定ホイールは、前記可動ホイールに面するボスを形成し、前記可動ホイールの前記シャフトシートは、前記ボスを収容する凹部を有し、前記固定ホイール及び前記可動ホイールは、階段状の組立界面を形成する、
請求項８に記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
前記出力ギアは、シリンダの形を取り、前記自動ロック機構は、前記出力ギア内に収容され、前記可動ホイールは、押しブロックを形成し、前記出力ギアは、前記押しブロックが挿入される貫通穴を形成し、該貫通穴は、前記押しブロックよりも大きい、
請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項１１】
前記固定ホイールの上端部の外径は、該固定ホイールの下端部の外径よりも小さく、前記可動ホイールは、前記固定ホイールの前記上端部の周囲に取り付けられ、前記ばねは、前記固定ホイールの前記下端部及び前記可動ホイールを取り囲む、
請求項１０に記載のアクチュエータ。
【請求項１２】
前記出力ギアは、挿入スロットを形成し、前記ばねの前端部及び後端部は、前記挿入スロットに挿入され、該挿入スロットは、前記前端部及び前記後端部よりもサイズが大きく、前記シャフトが第１の方向に回転すると、前記出力ギアが、前記ばねの前記前端部を押して、前記ばねの内径が増加するように前記ばねを解放し、前記シャフトが第２の方向に回転すると、前記出力ギアが、前記ばねの前記後端部を押して、前記ばねの前記内径が増加するように前記ばねを解放する、
請求項１１に記載のアクチュエータ。
【請求項１３】
前記出力ギアは、頂板と、該頂板の外縁部から延びる側壁とを含み、前記貫通穴は、前記頂板に形成され、前記可動ホイールは、本体と、該本体の外縁部から延びる円筒部分とを含み、該円筒部分は、前記固定ホイールの前記上端部の周囲に取り付けられ、前記ばねは、前記円筒部分と前記固定ホイールの前記下端部とを取り囲み、前記本体と前記頂板は、互いに積み重なり、前記押しブロックは、前記本体の外面から突出する、
請求項１２に記載のアクチュエータ。
【請求項１４】
前記挿入スロットは、前記頂板の縁部に形成された１つの挿入スロットと、前記側壁の前記下端部に形成された別の挿入スロットとを含み、前記ばねの前記前端部は、前記頂板の前記挿入スロット内へ軸方向に延び、前記ばねの前記後端部は、前記側壁の前記挿入スロット内へ半径方向に延びる、
請求項１３に記載のアクチュエータ。
【請求項１５】
前記減速装置は、前記自動ロック機構の前記可動ホイールと前記出力部材との間に接続された遊星ギア機構をさらに含み、該遊星ギア機構は、少なくとも１段の遊星ギアを含み、該遊星ギアの各段は、太陽ギア、遊星キャリア及び複数の遊星ギアを含み、前記遊星ギア機構の前記遊星ギアの第１段の前記太陽ギアは、前記可動ホイールと一体的に形成され、前記遊星ギアの最終段の前記遊星キャリアは、前記出力部材と一体的に形成される、
請求項１から１４のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項１６】
前記減速装置は、前記伝達機構、前記自動ロック機構及び前記遊星ギア機構を収容するハウジングをさらに含み、該ハウジングは、ラッチスロットを形成し、前記遊星ギア機構は前記遊星ギアの少なくとも１段を収容するギアハウジングをさらに含み、前記ギアハウジングの外面は、ラッチブロックを形成し、該ラッチブロックは、前記ハウジングの前記ラッチスロット内に係止されて前記ギアハウジングの動きを制限する、
請求項１５に記載のアクチュエータ。
【請求項１７】
前記ハウジングは、底部ベースと、上側カバーと、前記上側カバーと前記底部ベースとの間に接続された下側カバーとを含み、前記下側カバーと前記上側カバーとの間には、前記伝達機構を収容する第１の収容空間が形成され、前記下側カバーと前記底部ベースとの間には、前記遊星ギア機構を収容する第２の収容空間が形成される、
請求項１６に記載のアクチュエータ。
【請求項１８】
自動ロック機構であって、
固定部材と、
前記固定部材に対して回転自在な、駆動接続された第１の回転体及び第２の回転体と、  前記固定部材及び前記第２の回転体の周囲に取り付けられたばねと、
を備え、前記ばねの中立状態における内径は、前記固定部材及び前記第２の回転体の、前記ばねが周囲に取り付けられた部分の外径以下であり、
前記ばねは、前記第１の回転体が前記第２の回転体を駆動できるようにし、
前記第２の回転体が、前記固定部材に対して前記ばねの巻き方向に回転すると、前記ばねと前記第２の回転体及び前記固定部材との間の摩擦力によって前記ばねが締め付けられて前記固定部材を保持し、これによって前記第２の回転体がさらに回転するのを防ぎ、
前記第１の回転体は、複数の駆動ブロックを形成し、前記第２の回転体は、複数の押しブロックを形成し、前記駆動ブロックの各々は、前記押しブロックのうちの２つの隣接する押しブロック間に延びて、前記第２の回転体を前記第１の回転体と共に回転させる、
ことを特徴とする自動ロック機構。
【請求項１９】
前記第１の回転体は、少なくとも１つの抵抗ブロックを形成し、前記ばねは、前記抵抗ブロックの半径方向内側に配置され、前記ばねは、前端部を有し、前記第１の回転体が第１の方向に回転すると、前記第１の回転体の前記抵抗ブロックが、前記ばねの前記前端部を押して前記ばねの巻き方向とは逆の方向に動かす、
請求項１８に記載の自動ロック機構。
【請求項２０】
前記ばねは、後端部を有し、前記第１の回転体が、前記第２の回転体を前記ばねの巻き方向とは逆の方向に回転させると、前記第２の回転体の前記押しブロックが、前記ばねの前記後端部を押して前記ばねの前記巻き方向とは逆の方向に動かす、
請求項１８又は１９に記載の自動ロック機構。
【請求項２１】
前記固定部材は、固定された枢動車軸と、該枢動車軸に固定された固定ホイールとを含み、前記第１の回転体及び前記第２の回転体は、前記枢軸車軸の周囲に回転自在に取り付けられて、前記固定ホイールの両側にそれぞれ配置される、
請求項１８に記載の自動ロック機構。
【請求項２２】
前記第１の回転体は、前記枢動車軸に接続された枢動接続部分と、該枢動接続部分から半径方向外向きに延びる内側リングと、該内側リングから半径方向外向きに延びる外側リングと、該外側リングから半径方向外向きに延びる噛合部分とを含み、前記噛合部分の外周には歯が形成され、前記外側リングの半径方向内面から内向きに、又は前記内側リングの底面から下向きに抵抗ブロックが突出し、該抵抗ブロックと前記枢動接続部分は、半径方向に離間し、前記駆動ブロックは、前記噛合部分の半径方向内面から内向きに、又は前記外側リングの底面から下向きに突出する、
請求項２１に記載の自動ロック機構。
【請求項２３】
前記内側リングは、前記外側リング及び前記枢動接続部分に対して引っ込んでおり、前記外側リングと前記枢動接続部分との間には、環状の収容空間が形成され、前記ばね及び前記固定ホイールは、前記収容空間内に収容されて、前記抵抗ブロックと前記枢動接続部分との間に配置される、
請求項２２に記載の自動ロック機構。
【請求項２４】
前記固定ホイールは、前記枢動接続部分を収容する凹部を形成し、前記固定ホイール及び前記第１の回転体は、階段状の組立界面を形成する、
請求項２２に記載の自動ロック機構。
【請求項２５】
前記第２の回転体は、丸い円板状の本体と、該本体の中心から前記第１の回転体に向かって延びるシャフトシートとを含み、該シャフトシートは、前記固定ホイールの外径と実質的に同じ外径を有し、前記シャフトシート及び前記固定ホイールは、前記ばねが周囲に配置された円筒面を協働的に形成し、前記押しブロックは、前記本体の外縁部から前記第１の回転体に向かって突出する、
請求項２１、２２又は２３に記載の自動ロック機構。
【請求項２６】
前記固定ホイールは、前記第２の回転体に面するボスを形成し、前記第２の回転体の前記シャフトシートは、前記ボスを収容する凹部を有し、前記固定ホイール及び前記第２の回転体は、階段状の組立界面を形成する、
請求項２５に記載の自動ロック機構。
【請求項２７】
前記第１の回転体は、シリンダの形を取り、前記第２の回転体、前記固定部材及び前記ばねは、前記第１の回転体内に収容され、前記第２の回転体は、押しブロックを形成し、前記第１の回転体は、前記押しブロックが挿入される貫通穴を形成し、該貫通穴は、前記押しブロックよりも大きい、
請求項１８に記載の自動ロック機構。
【請求項２８】
前記第１の回転体は、頂板と、該頂板の外縁部から延びる側壁とを含み、前記貫通穴は、前記頂板に形成され、前記第２の回転体は、本体と、該本体の外縁部から延びる円筒部分とを含み、前記固定部材の上端部の外径は、前記固定部材の下端部の外径よりも小さく、前記第２の回転体の前記本体と前記頂板は、互いに積み重なり、前記円筒部分は、前記固定部材の前記上端部を取り囲み、前記ばねは、前記固定部材の前記下端部及び前記第２の回転体の前記円筒部分を取り囲む、
請求項２７に記載の自動ロック機構。
【請求項２９】
前記第１の回転体の前記頂板の縁部に挿入スロットが形成され、前記側壁の下端部に別の挿入スロットが形成され、前記ばねの前端部は、前記頂板の前記挿入スロット内へ軸方向に延び、前記ばねの後端部は、前記側壁の前記挿入スロット内へ半径方向外向きに延び、前記挿入スロットは、前記ばねの前記前端部及び前記後端部よりもサイズが大きく、前記第１の回転体が第１の方向に回転すると、前記第１の回転体が、前記ばねの前記前端部を押して、前記ばねの内径が増加するように前記ばねを解放し、前記第１の回転体が第２の方向に回転すると、前記第１の回転体が、前記ばねの前記後端部を押して、前記ばねの内径が増加するように前記ばねを解放する、
請求項２８に記載の自動ロック機構。
【請求項３０】
ブレーキの作動又は解除を行う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、前記モータと前記出力部材との間に接続された減速装置とを備え、前記減速装置は、請求項１８から２９のいずれか１項に記載の自動ロック機構を含む、
ことを特徴とするアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パーキングブレーキシステムに関し、特に、電動パーキングブレーキシステムのアクチュエータ及びその自動ロック機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のパーキングブレーキシステムは、主に駐車時に自動車を静止状態に保つために使用される。従来のパーキングブレーキシステムは手動式であり、従って「ハンドブレーキ」と呼ばれている。ドライバーは、ハンドブレーキを引っ張る力を経験に基づいて制御する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の機械式ハンドブレーキは、徐々に電気パーキングブレーキ（ＥＰＢ）システムに置き換えられている。既存のＥＰＢシステムは、モータと、モータのシャフトに接続されたアクチュエータと、自動車のホイールに取り付けられたブレーキとを含む。アクチュエータの動作は、送りねじ又はボールねじを通じて伝えられる。ブレーキ動作を行うには、ドライバーが電気ボタンを押して、アクチュエータを駆動するモータを動作させるだけで良く、これによって送りねじ又はボールねじが回転してブレーキ力が加わり、従って自動車にブレーキが掛かる。しかしながら、送りねじによる伝達では、伝達効率が低い。ボールねじは、伝達効率を高めることができるが、ブレーキシステムを自動ロックすることができず、従ってアクチュエータがオフになった後にブレーキが解除され、ブレーキの作動後に自動車が動き出してしまうことがある。
【０００４】
従って、高伝達効率を有するとともに、電動パーキングブレーキシステムの自動ロックを実現できるアクチュエータ及びその自動ロック機構が望まれている。
【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、ブレーキの作動又は解除を行う電動パーキングブレーキのアクチュエータであって、シャフトを含むモータと、出力部材と、モータと出力部材との間に接続された減速装置とを備え、減速装置は、シャフトに接続された伝達機構と、出力ギアを含む伝達機構に接続された自動ロック機構とを含み、自動ロック機構は、固定ホイールと、固定ホイールに対して回転自在な可動ホイールと、固定ホイール及び可動ホイールの周囲に配置されたばねとを含み、可動ホイールは、出力ギアと出力部材との間に接続されて、出力ギアから出力部材にトルクを伝達し、ばねの中立状態における内径は、固定ホイール及び可動ホイールの、ばねが周囲に配置された部分の外径以下であり、ばねを設けることにより、モータから出力部材にトルクが伝達されてブレーキが動作できるようになり、出力部材が外力を受けて回転してブレーキを解除する傾向を生じる場合、可動ホイールは、出力部材の駆動によって固定ホイールに対してばねの巻き方向に回転し、ばねと固定ホイール及び可動ホイールとの間の摩擦力によってばねが締め付けられて固定ホイールを保持し、これによって可動ホイールがさらに回転するのを防ぐアクチュエータを提供する。
【０００６】
出力ギアは、複数の駆動ブロックを形成し、可動ホイールは、複数の押しブロックを形成し、駆動ブロックの各々は、押しブロックのうちの２つの隣接する押しブロック間に延びて、可動ホイールを出力ギアと共に回転させることが好ましい。
【０００７】
出力ギアは、少なくとも１つの抵抗ブロックを形成し、ばねは、抵抗ブロックの半径方向内側に配置され、ばねは、前端部を有し、モータシャフトが第１の方向に回転してトルクを出力すると、出力ギアの抵抗ブロックが、ばねの前端部を押してばねの巻き方向とは逆の方向に動かすことが好ましい。
【０００８】
ばねは、後端部を有し、シャフトが第２の方向に回転すると、可動ホイールの押しブロックが、ばねの後端部を押してばねの巻き方向とは逆の方向に動かすことが好ましい。
【０００９】
固定ホイールは、枢動車軸に固定され、出力ギア及び可動ホイールは、枢動車軸に回転自在に取り付けられて、固定ホイールの両側にそれぞれ配置されることが好ましい。
【００１０】
出力ギアは、枢動車軸に接続された枢動接続部分と、枢動接続部分から半径方向外向きに延びる内側リングと、内側リングから半径方向外向きに延びる外側リングと、外側リングから半径方向外向きに延びる噛合部分とを含み、噛合部分の外周には歯が形成され、外側リングの半径方向内面から内向きに、又は内側リングの底面から下向きに抵抗ブロックが突出し、抵抗ブロックと枢動接続部分は、半径方向に離間し、駆動ブロックは、噛合部分の半径方向内面から内向きに、又は外側リングの底面から下向きに突出することが好ましい。
【００１１】
内側リングは、外側リング及び枢動接続部分に対して引っ込むことによって、外側リングと枢動接続部分との間に環状の収容空間を形成し、ばね及び固定ホイールは、収容空間内に収容されて、抵抗ブロックと枢動接続部分との間に配置されることが好ましい。
【００１２】
固定ホイールは、枢動接続部分を収容する凹部を有し、固定ホイール及び出力ギアは、階段状の組立界面を形成することが好ましい。
【００１３】
可動ホイールは、丸い円板状の本体と、本体の中心から出力ギアに向かって延びるシャフトシートとを含み、シャフトシートは、固定ホイールの外径と実質的に同じ外径を有し、シャフトシート及び固定ホイールは、ばねが周囲に配置された円筒面を協働的に形成することが好ましい。
【００１４】
固定ホイールは、可動ホイールに面するボスを形成し、可動ホイールのシャフトシートは、ボスを収容する凹部を有し、固定ホイール及び可動ホイールは、階段状の組立界面を形成することが好ましい。
【００１５】
出力ギアは、シリンダの形を取り、自動ロック機構は、出力ギア内に収容され、可動ホイールは、押しブロックを形成し、出力ギアは、押しブロックが挿入される貫通穴を形成し、貫通穴は、押しブロックよりも大きいことが好ましい。
【００１６】
固定ホイールの上端部の外径は、固定ホイールの下端部の外径よりも小さく、可動ホイールは、固定ホイールの上端部の周囲に取り付けられ、ばねは、固定ホイールの下端部及び可動ホイールを取り囲むことが好ましい。
【００１７】
出力ギアは、挿入スロットを形成し、ばねの前端部及び後端部は、挿入スロットに挿入され、挿入スロットは、前端部及び後端部よりもサイズが大きく、シャフトが第１の方向に回転すると、出力ギアが、ばねの前端部を押して、ばねの内径が増加するようにばねを解放し、シャフトが第２の方向に回転すると、出力ギアが、ばねの後端部を押して、ばねの内径が増加するようにばねを解放することが好ましい。
【００１８】
出力ギアは、頂板と、頂板の外縁部から延びる側壁とを含み、貫通穴は、頂板に形成され、可動ホイールは、本体と、本体の外縁部から延びる円筒部分とを含み、円筒部分は、固定ホイールの上端部の周囲に取り付けられ、ばねは、円筒部分と固定ホイールの下端部とを取り囲み、本体と頂板は、互いに積み重なり、押しブロックは、本体の外面から突出することが好ましい。
【００１９】
挿入スロットは、頂板の縁部に形成された１つの挿入スロットと、側壁の下端部に形成された別の挿入スロットとを含み、ばねの前端部は、頂板の挿入スロット内へ軸方向に延び、ばねの後端部は、側壁の挿入スロット内へ半径方向に延びることが好ましい。
【００２０】
減速装置は、自動ロック機構の可動ホイールと出力部材との間に接続された遊星ギア機構をさらに含み、遊星ギア機構は、少なくとも１段の遊星ギアを含み、遊星ギアの各段は、太陽ギア、遊星キャリア及び複数の遊星ギアを含み、遊星ギア機構の遊星ギアの第１段の太陽ギアは、可動ホイールと一体的に形成され、遊星ギアの最終段の遊星キャリアは、出力部材と一体的に形成されることが好ましい。
【００２１】
固定ホイールの内面には、遊星ギア機構の遊星ギアと噛み合う歯が形成されることが好ましい。
【００２２】
減速装置は、伝達機構、自動ロック機構及び遊星ギア機構を収容するハウジングをさらに含み、ハウジングは、ラッチスロットを形成し、ギアハウジングの外面は、ラッチブロックを形成し、ラッチブロックは、ハウジングのラッチスロット内に係止されてギアハウジングの動きを制限することが好ましい。
【００２３】
ハウジングは、底部ベースと、上側カバーと、上側カバーと底部ベースとの間に接続された下側カバーとを含み、下側カバーと上側カバーとの間には、伝達機構を収容する第１の収容空間が形成され、下側カバーと底部ベースとの間には、遊星ギア機構を収容する第２の収容空間が形成されることが好ましい。
【００２４】
第２の態様によれば、本発明は、自動ロック機構であって、固定部材と、固定部材に対して回転自在な、駆動接続された第１の回転体及び第２の回転体と、固定部材及び第２の回転体の周囲に取り付けられたばねとを備え、ばねの中立状態における内径は、固定部材及び第２の回転体の、ばねが周囲に配置された部分の外径以下であり、ばねは、第１の回転体が第２の回転体を駆動できるようにし、第２の回転体が、固定部材に対してばねの巻き方向に回転すると、ばねと第２の回転体及び固定部材との間の摩擦力によってばねが締め付けられて固定部材を保持し、これによって第２の回転体がさらに回転するのを防ぐ自動ロック機構を提供する。
【００２５】
第１の回転体は、複数の駆動ブロックを形成し、第２の回転体は、複数の押しブロックを形成し、駆動ブロックの各々は、押しブロックのうちの２つの隣接する押しブロック間に延びて、第２の回転体を第１の回転体と共に回転させることが好ましい。
【００２６】
第１の回転体は、少なくとも１つの抵抗ブロックを形成し、ばねは、抵抗ブロックの半径方向内側に配置され、ばねは、前端部を有し、第１の回転体が第１の方向に回転すると、第１の回転体の抵抗ブロックが、ばねの前端部を押してばねの巻き方向とは逆の方向に動かすことが好ましい。
【００２７】
ばねは、後端部を有し、第１の回転体が、第２の回転体をばねの巻き方向とは逆の方向に回転させると、第２の回転体の押しブロックが、ばねの後端部を押してばねの巻き方向とは逆の方向に動かすことが好ましい。
【００２８】
固定部材は、固定された枢動車軸と、枢動車軸に固定された固定ホイールとを含み、第１の回転体及び第２の回転体は、枢軸車軸の周囲に回転自在に取り付けられて、固定ホイールの両側にそれぞれ配置されることが好ましい。
【００２９】
第１の回転体は、枢動車軸に接続された枢動接続部分と、枢動接続部分から半径方向外向きに延びる内側リングと、内側リングから半径方向外向きに延びる外側リングと、外側リングから半径方向外向きに延びる噛合部分とを含み、噛合部分の外周には歯が形成され、外側リングの半径方向内面から内向きに、又は内側リングの底面から下向きに抵抗ブロックが突出し、抵抗ブロックと枢動接続部分は、半径方向に離間し、駆動ブロックは、噛合部分の半径方向内面から内向きに、又は外側リングの底面から下向きに突出することが好ましい。
【００３０】
内側リングは、外側リング及び枢動接続部分に対して引っ込んでおり、外側リングと枢動接続部分との間には、環状の収容空間が形成され、ばね及び固定ホイールは、収容空間内に収容されて、抵抗ブロックと枢動接続部分との間に配置されることが好ましい。
【００３１】
固定ホイールは、枢動接続部分を収容する凹部を形成し、固定ホイール及び第１の回転体は、階段状の組立界面を形成することが好ましい。
【００３２】
第２の回転体は、丸い円板状の本体と、本体の中心から第１の回転体に向かって延びるシャフトシートとを含み、シャフトシートは、固定ホイールの外径と実質的に同じ外径を有し、シャフトシート及び固定ホイールは、ばねが周囲に配置された円筒面を協働的に形成し、押しブロックは、本体の外縁部から第１の回転体に向かって突出することが好ましい。
【００３３】
固定ホイールは、第２の回転体に面するボスを形成し、第２の回転体のシャフトシートは、ボスを収容する凹部を有し、固定ホイール及び第２の回転体は、階段状の組立界面を形成することが好ましい。
【００３４】
第１の回転体は、シリンダの形を取り、第２の回転体、固定部材及びばねは、第１の回転体内に収容され、第２の回転体は、押しブロックを形成し、第１の回転体は、押しブロックが挿入される貫通穴を形成し、貫通穴は、押しブロックよりも大きいことが好ましい。
【００３５】
第１の回転体は、頂板と、頂板の外縁部から延びる側壁とを含み、貫通穴は、頂板に形成され、第２の回転体は、本体と、本体の外縁部から延びる円筒部分とを含み、固定部材の上端部の外径は、固定部材の下端部の外径よりも小さく、第２の回転体の本体と頂板は、互いに積み重なり、円筒部分は、固定部材の上端部を取り囲み、ばねは、固定部材の下端部及び第２の回転体の円筒部分を取り囲むことが好ましい。
【００３６】
第１の回転体の頂板の縁部には、挿入スロットが形成され、側壁の下端部には、別の挿入スロットが形成され、ばねの前端部は、頂板の挿入スロット内へ軸方向に延び、ばねの後端部は、側壁の挿入スロット内へ半径方向外向きに延び、挿入スロットは、ばねの前端部及び後端部よりもサイズが大きく、第１の回転体が第１の方向に回転すると、第１の回転体が、ばねの前端部を押して、ばねの内径が増加するようにばねを解放し、第１の回転体が第２の方向に回転すると、第１の回転体が、ばねの後端部を押して、ばねの内径が増加するようにばねを解放することが好ましい。
【００３７】
第３の態様によれば、本発明は、ブレーキの作動又は解除を行う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減速装置とを備え、減速装置は、上述した自動ロック機構を含むアクチュエータを提供する。
【００３８】
上述したアクチュエータでは、モータから減速装置を介して出力部材にトルクが伝達されると、出力ギアが、駆動ブロックを介して可動ホイールを共に回転させ、ばねが、可動ホイールと共に固定ホイールに対して摩擦回転する。出力部材が外力を受けて回転して、ブレーキを解除する傾向を生じる時には、出力部材から可動ホイールにトルクが伝達され、回転する可動ホイールが、ばねの巻取り方向にばねを回転させることにより、ばねの内径が減少して固定ホイールを保持し、これによって可動ホイールがさらに回転するのを防ぎ、これがさらに出力部材のさらなる回転を防ぎ、このようにして自動ロック機能を実現する。本発明のアクチュエータは、送りねじ式アクチュエータに比べて効率が高い。
【００３９】
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】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態による、ＥＰＢシステムのアクチュエータの組立図である。
【図２】図１のアクチュエータの外側ハウジングを取り除いた図である。
【図３】図２のアクチュエータの減速装置のハウジングを取り除いた図である。
【図４】図２のアクチュエータの減速装置の一部の組立図である。
【図５】図４の断面図である。
【図６】図４の減速装置の出力ギア及び自動ロック機構の組立図である。
【図７】図６の構造の可動ホイールを取り除いた図である。
【図８】別の面から見た図６と同様の図である。
【図９】図８の構造の出力ギアを取り除いた図である。
【図１０】図７の平面図である。
【図１１】図１０の囲み部分ＩＸの拡大図である。
【図１２】出力ギアが時計回りに回転した時の様々な部品の位置関係を示す図である。
【図１３】出力ギアが反時計回りに回転した時の出力ギアとばねの位置関係を示す図である。
【図１４】可動ホイールが反時計回りに回転した時の出力ギアと可動ホイールの位置関係を示す図である。
【図１５】本発明の別の実施形態によるアクチュエータを示す図である。
【図１６】図１５の分解図である。
【図１７】図１５のアクチュエータの外側ハウジングを取り除いた図である。
【図１８】図１７の断面図である。
【図１９】図１５のアクチュエータの出力ギア及び自動ロック機構の組立図である。
【図２０】図１５のアクチュエータの自動ロック機構の断面図である。
【図２１】ブレーキを作動させた時の出力ギアとアクチュエータの自動ロック機構との位置関係を示す図である。
【図２２】図２１の囲み部分Ａの拡大図である。
【図２３】図２１の囲み部分Ｂの拡大図である。
【図２４】図２１の囲み部分Ｃの拡大図である。
【図２５】出力ギアが時計回りに回転して自動ロック機構のばねがブレーキを解除するように駆動した時の部品の位置関係を示す図である。
【図２６】図２５の囲み部分Ａの拡大図である。
【図２７】図２５の囲み部分Ｂの拡大図である。
【図２８】図２５の囲み部分Ｃの拡大図である。
【図２９】出力ギアが時計回りに回転して自動ロック機構の可動ホイールを駆動した時の部品の位置関係を示す図である。
【図３０】図２９の囲み部分Ａの拡大図である。
【図３１】図２９の囲み部分Ｂの拡大図である。
【図３２】図２９の囲み部分Ｃの拡大図である。
【図３３】出力ギアが反時計回りに回転してばねがブレーキを解除するように駆動した時の部品の位置関係を示す図である。
【図３４】図３３の囲み部分Ａの拡大図である。
【図３５】図３３の囲み部分Ｂの拡大図である。
【図３６】図３３の囲み部分Ｃの拡大図である。
【図３７】出力ギアが反時計回りに回転して可動ホイールを解除位置に駆動する様子を示す図である。
【図３８】図３７の囲み部分Ａの拡大図である。
【図３９】図３７の囲み部分Ｂの拡大図である。
【図４０】図３７の囲み部分Ｃの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１及び図２を参照すると、本発明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１００は、外側ハウジング１０と、外側ハウジング１０に収容されたモータ３０と、モータ３０に接続された減速装置５０と、減速装置５０に接続された出力部材８０（図５を参照）とを含む。
【００４２】
外側ハウジング１０は、ハウスベース１２と、ハウジングベース１２の上面に接続されたカバー本体１４とを含む。カバー本体１４とハウジングベース１２は、モータ３０及び減速装置５０を収容するための収容空間を協働的に形成する。図３〜図５も参照すると、減速装置５０は、ハウジング５２と、ハウジング５２に収容された伝達機構５４、遊星ギア機構５６及び自動ロック機構５８とを含む。自動ロック機構５８は、伝達機構５４と遊星ギア機構５６とを接続する。モータ３０と遊星ギア機構５６は、横並びに配置される。伝達機構５４は、モータ３０及び遊星ギア機構５６の上方に位置してこれらに接続される。モータ３０の回転は、伝達機構５４及び自動ロック機構５８を通じて遊星ギア機構５６に伝達されて出力部材８０が駆動され、この出力部材８０がブレーキを駆動して、自動車にブレーキを掛けて自動車が動くのを防ぎ、或いは逆にブレーキを解除して自動車が動けるようにする。
【００４３】
動作中にモータ３０の振動が外側ハウジング１０に伝わるのを避けるために、モータ３０の底部とハウジングベース１２との間には、ゴム材料で作製された緩衝パッド２０が配置される。また、動作中における減速装置５０の振動を低減するために、減速装置５０と外側ハウジング１０のカバー本体１４との間には、Ｏリング４０が配置される。
【００４４】
図２に示すように、減速装置５０のハウジング５２は、底部ベース５２２と、上側カバー５２４と、上側カバー５２４と底部ベース５２２との間に接続された下側カバー５２６とを含む。底部ベース５２２は、外側ハウジング１０に固定されて遊星ギア機構５６を支持し、概ね円環形を有する。上側カバー５２４は、伝達機構５４を覆うように配置され、頂板と、頂板の縁部から垂下するフランジとを含む。下側カバー５２６は、頂板に面する底板と、底板の縁部から上向きに延びるフランジと、底板から下向きに延びる側壁５２８とを含む。側壁５２８は、概ね円筒形を有し、形状及びサイズが底部ベース５２２と一致する。側壁５２８によって取り囲まれた底板の部分には、中心に開口部が形成される。組み立て時には、上側カバー５２４及び下側カバー５２６が、これらの間に伝達機構５４を収容するための空間を定め、フランジが伝達機構５４のギアを取り囲む。側壁５２８及び底部ベース５２２は、遊星ギア機構５６を収容するための空間を協働的に定める。
【００４５】
上側カバー５２４、下側カバー５２６及び底部ベース５２２は、スナップ式接続によって接合されることが好ましい。この実施形態では、下側カバー５２６の側壁５２８の外面の中央に、上側カバー５２４及び底部ベース５２２に対応する複数の突起５２７が形成される。底部ベース５２２からは、ロック片５２１が上向きに延びる。各ロック片５２１は、側壁５２８上の突起５２７のうちの対応する１つとのスナップ接続を形成するロック穴を有する。上側カバー５２４からは、複数のロックアームが下向きに延びる。各ロックアームは、突起５２７のうちの対応する１つとスナップ接続するためのロック穴を有し、従って上側カバー５２４、下側カバー５２６及び底部ベース５２２は、共に接続されてハウジング５２を形成する。ロックアーム及びロック片５２１は、側壁５２８に形成することができ、突起５２７は、上側カバー５２４及び底部ベース５２に形成することができると理解されたい。この実施形態では、側壁５２８に、遊星ギア機構５６と係合してこれらの間の相対的な動きを制限するラッチスロット５２９がさらに形成される。
【００４６】
伝達機構５４は、モータ３０のシャフト３２に接続される。図３に示すように、この実施形態における伝達機構５４は、入力ギア５１、中間ギア５３及び出力ギア５７などの、順に噛み合う複数のギアを含むギア式伝達装置である。入力ギア５１は、モータ３０のシャフト３２の上端部に固定接続されてシャフト３２と同期回転する。中間ギア５３は、ハウジング５２の頂板と底板の間に車軸５５を通じて枢動自在に取り付けられ、入力ギア５１の駆動によって逆向きに回転する。出力ギア５７は、枢動車軸５９を通じてハウジング５２に接続される。枢動車軸５９は、ハウジング５２の頂板に固定接続された上端部と、ハウジング５２の底板の開口部を通じて遊星ギア機構５６に接続された下端部とを有する。中間ギア５３が回転すると、出力ギア５７は、枢動車軸５９を中心に逆回転する。特定の取り付け空間に応じて、中間ギア５３を除去することも、或いは２つ、３つ又はそれ以上の中間ギア５３が存在することもできると理解されたい。
【００４７】
図５に示すように、出力ギア５７は、枢動車軸５９に軸支された枢動接続部分５７２と、中間ギア５３と噛み合う噛合部分５７８と、枢動接続部分５７２と噛合部分５７８との間に形成された内側リング５７４及び外側リング５７６とを含む。
【００４８】
内側リング５７４は、枢動接続部分５７２の外縁部から外向きに延びる。外側リング５７６は、内側リング５７４の外縁部から外向きに延びて噛合部分５７８に接続する。出力ギア５７の軸方向では、内側リング５７４の厚みが枢動接続部分５７２よりも小さく、外側リング５７６の厚みが枢動接続部分５７２及び内側リング５７４よりも大きく、噛合部分５７８の厚みが外側リング５７６よりも大きい。噛合部分５７８の外面には、中間ギア５３と噛み合う歯が設けられる。枢動接続部分５７２、内側リング５７４、外側リング５７６及び噛合部分５７８の各上面は、実質的に同じ高さに位置する。内側リング５７４の底面は、枢動接続部分５７２の底面よりも高く、外側リング５７６の底面は、内側リング５７４及び枢動接続部分５７２の底面よりも低く、噛合部分５７８底面は、外側リング５７６の底面よりも低く、これにより枢動接続部分５７２と外側リング５７６との間に環状空間５７１が形成され、外側リング５７６の下方の噛合部分５７８の内部に収容空間５７３が形成されるようになる。収容空間５７３は、収容空間５７１と連通して、自動ロック機構５８を収容できるように頂部が広く底部が狭い階段状の収容チャンバを協働的に形成する。
【００４９】
図７も参照すると、外側リング５７６の半径方向内面からは、収容空間５７１内に複数の抵抗ブロック５７５が突出する。抵抗ブロック５７５は、出力ギア５７の円周方向に分布することが好ましく、抵抗ブロック５７５の半径方向内面は円弧状であることが好ましい。出力ギア５７の軸方向では、抵抗ブロック５７５の高さが収容空間５７１の高さよりも高くなく、すなわち抵抗ブロック５７５の底面が外側リング５７６の底面よりも低くないことが好ましい。半径方向では、抵抗ブロック５７５の幅が内側リング５７４の幅よりも小さいことが好ましい。従って、抵抗ブロック５７５の半径方向内面は、枢動接続部分５７２から一定距離だけ離間し、すなわち抵抗ブロック５７５の半径方向内面によって協働的に定められる空間は、枢動接続部分５７２の外径よりも大きな直径を有する。抵抗ブロック５７５の上面は、内側リング５７４の底面に接続される。従って、抵抗ブロック５７５は、内側リング５７４の底面から軸方向外向きに延びると考えることもできる。別の実施形態では、抵抗ブロック５７５の半径方向外面が、外側リング５７６の半径方向内面から離間することができ、或いは抵抗ブロック５７５の上面が、内側リング５７４の底面から離間することができる。
【００５０】
噛合部分５７８の半径方向内面からは、収容空間５７３内に複数の駆動ブロック５７７が突出する。駆動ブロック５７７の内面は、外側リング５７６の内面と同じ高さであることが好ましく、すなわち駆動ブロック５７７の内面は円弧状であることが好ましい。駆動ブロック５７７は、出力ギア５７の円周方向に均一に離間する。出力ギア５７の軸方向では、駆動ブロック５７７の高さが収容空間５７３の高さよりも高く、すなわち駆動ブロック５７７の遠位端は出力ギア５７を越えて延び、駆動ブロック５７７の底面は噛合部分５７８の底面よりも低い。駆動ブロック５７７の上面は、外側リング５７６の底面に接続される。従って、駆動ブロック５７７は、外側リング５７６の底面から軸方向外向きに延びると考えることができる。別の実施形態では、駆動ブロック５７７の半径方向外面が、噛合部分５７８の半径方向内面から離間することができ、或いは駆動ブロック５７７の上面が、内側リング５７４の底面から離間することができる。
【００５１】
図５〜図９も参照すると、自動ロック機構５８は、ハウジング５２に対して固定された固定ホイール７７と、固定ホイール７７に対して移動可能な可動ホイール７８と、固定ホイール７７及び可動ホイール７８の周囲に配置されたばね７９とを含む。
【００５２】
固定ホイール７７は、出力ギア５７の下方において枢動車軸５９に固定して取り付けられる。固定ホイール７７の外径は、出力ギア５７の枢動接続部分５７２の外径よりも大きいが、抵抗ブロック５７５の内径よりもわずかに小さい。固定ホイール７７の上面は、下向きに窪んで出力ギア５７の枢動接続部分５７２を収容する凹部を形成し、従って減速装置５０の軸方向サイズを縮小する。固定ホイール７７の底面の中心部は、外向きに延びて環状ボス７７２を形成する。
【００５３】
可動ホイール７８は、固定ホイール７７の下方において枢動車軸５９に回転自在に接続される。可動ホイール７８は、円板状の本体７８２と、本体７８２の上面の中心部から延びるシャフトシート７８４とを含む。本体７８２の外径は、出力ギア５７の外側リング５７６の外径とほぼ同じであり、シャフトシート７８４の外径は、固定ホイール７７の外径とほぼ同じである。シャフトシート７８４の上面の中心部は、枢動車軸５９の下端部を収容するためのシャフト穴を形成するように窪んでいる。シャフトシート７８４は、固定ホイール７７のボス７７２を収容するための、シャフト穴を取り囲む凹部をさらに定める。従って、出力ギア５７と固定ホイール７７との組立界面、及び固定ホイール７７と可動ホイール７８との組立界面は、いずれも階段状であり、これによって部品の組み立て及び位置付けが容易になって組み立て部品の同軸性が保証されると同時に、組み立て製品の軸方向サイズが縮小される。
【００５４】
可動ホイール７８の本体７８２の上面からは、複数の押しブロック７８６が上向きに延びる。押しブロック７８６の半径方向内面は、円弧状であることが好ましい。押しブロック７８６は、可動ホイール７８の円周方向に均等に離間する。この実施形態では、押しブロック７８６が、可動ホイール７８の縁部に近接して配置され、押しブロック７８６の半径方向外面は、本体７８２の半径方向外面と実質的に同じ高さにあり、押しブロック７８６の半径方向内面が協働的に定める空間は、抵抗ブロック５７５の半径方向内面が協働的に定める空間の直径とほぼ同じ直径を有する。
【００５５】
図１０及び図１１を参照すると、自動ロック機構５８の組み立て時には、固定ホイール７７のボス７７２が、可動ホイール７８のシャフトシート７８４の凹部に挿入される。固定ホイール７７の外面及び可動ホイール７８のシャフトシート７８４は、周囲にばね７９が巻かれた円筒面を協働的に形成する。ばね７９は、その前端部７９２から後端部７９４に時計回り方向に螺旋巻きされる。中立状態におけるばね７９の内径は、円筒面の直径よりも小さく、従って、ばね７９は、円筒面の周囲に配置されると、固定ホイール７７の外面及び可動ホイール７８のシャフトシート７８４の外面をしっかりと保持する。ばね７９の外径は、出力ギア５７の抵抗ブロック５７５の内径、及び可動ホイール７８の押しブロック７８６よりもわずかに小さく、ばね９０の前端部７９２及び後端部７９３は、ばね７９の半径方向外向きに横方向に延び、延長長さは、抵抗ブロック５７５の半径方向幅よりもわずかに小さい。
【００５６】
自動ロック機構５８を枢動車軸５９上に取り付ける際には、枢動車軸５９の下端部を固定ホイール７７に通した後に、可動ホイール７８のシャフトシート７８４のシャフト穴に挿入して、可動ホイール７８が枢動車軸５９に回転自在に接続されるようにする。出力ギア５７の枢動接続部分５７２の、内側リング５７４を越えて突出する部分は、固定ホイールの凹部に収容される。固定ホイール７７及びばね７９は、枢動接続部分５７２と外側リング５７６との間の収容空間５７１に挿入され、内側リング５７４の底面に当接する。出力ギア５７上の駆動ブロック５７７は、可動ホイール７８の本体７８２の上面に当接する。出力ギア５７の駆動ブロック５７７と可動ホイール７８の押しブロック７８６は、円周方向に交互に配置される。この時、ばね７９の上半分を抵抗ブロック５７５内に配置し、ばね７９の前端部７９２を２つの隣接する抵抗ブロック５７５間に挿入する。ばね７９の下半分は、押しブロック７８６と駆動ブロック５７７との間に配置される。後端部７９４は、２つの隣接する押しブロック７８６間に挿入されて駆動ブロック５７７の半径方向内側内部に配置され、従って駆動ブロック５７７とは干渉しない。
【００５７】
出力ギア５７が、モータ３０の駆動によって時計回り方向などの第１の方向に回転すると、駆動ブロック５７７が回転して、可動ホイール７８の押しブロック７８６に接触する。可動ホイール７８が回転すると、押しブロック７８６がばね７９の後端部７９４に接触し、ばね７９が可動ホイール７８と共に回転するようになる。可動ホイール７８は、出力ギア５７の駆動によって時計回り方向に回転し、出力ギア５７から可動ホイール７８にトルクが伝達されるようになる。可動ホイール７８が回転すると、押しブロック７８６がばね７９の後端部７９４を押し、ばね７９がある程度外向きに拡張するようになる。この結果、ばね７９の内径が増加し、これによってばね７９と固定ホイール７７との間の摩擦が減少して可動ホイールが回転可能になる。
【００５８】
また、別の実施形態では、ばね７９の後端部７９４を省くこともできる。出力ギア５７は、時計回りに回転すると、可動ホイール７８を直接駆動して時計回りに回転させることができる。可動ホイール７８が回転すると、可動ホイール７８とばね７９との間の摩擦により、可動ホイール７８の周囲に取り付けられたばね７９の部分が時計回りに回転するようになる。ばね７９は、回転方向と巻き方向が逆であるため、ある程度外向きに拡張する。この結果、ばね７９の内径が増加し、ばね７９が可動ホイール７８に対して回転し、出力ギア５７から可動ホイール７８にトルクをうまく伝達できるようになる。
【００５９】
出力ギア５７が反時計回りなどの第２の方向に回転すると、出力ギア５７の抵抗ブロック５７５がばね７９の前端部７９２に接触し、ばね７９を押して出力ギア５７と共に回転させる。出力ギア５７の駆動ブロック５７７は、可動ホイール７８の押しブロック７８６に接触して、可動ホイール７８を出力ギア５７と共に回転させ、これによって出力ギア５７から可動ホイール７８にトルクが伝達される。出力ギア５７の抵抗ブロック５７５がばね７９の前端部７９２を押すと、ばね７９は、ある程度外向きに拡張する。この結果、ばね７９の内径が増加し、これによってばね７９と固定ホイール７７との間の摩擦が減少し、可動ホイールが回転できるようになる。
【００６０】
すなわち、伝達機構５４を介したモータ３０から自動ロック機構５８への伝達によって可動ホイール７８が駆動され、時計回り方向及び反時計回り方向にスムーズに回転することができる。また、可動ホイール７８が回転することによってばね７９が外向きに拡張する。この結果、ばね７９の内径が増加し、これによってばね７９と固定ホイール７７との間の摩擦が減少し、従って伝達効率が高まる。
【００６１】
図４及び図５を参照すると、遊星ギア機構５６は、複数段の遊星ギア７３を収容するギアハウジング７１を含む。この実施形態では、２段の遊星ギアを示している。別の実施形態では、遊星ギア機構５６が、単段、３段又はそれより多くの段を有することもできる。段数が多ければ多いほど、減速結果も良好になる。
【００６２】
ギアハウジング７１は、ハウジング２０の底部ベース５２２上に支持される。ギアハウジング７１の外面からは、複数のラッチブロック７１２が突出する。ラッチブロック７１２は、側壁５２８のラッチスロット５２９に係止されて、ギアハウジング７１を回転できないように円周方向に位置付ける。遊星ギア７３の各段は、太陽ギア７４、遊星キャリア７５、及び複数の遊星ギア７６を含む。各遊星ギア７６は、車軸を介して遊星キャリア７５に回転自在に接続される。太陽ギア７４は、遊星ギア７６間に位置し、各遊星ギア７６と噛み合う。遊星ギア７６は、ギアハウジング７１内の対応する固定リングギアとも噛み合う。リングギアは、ギアハウジング７１の内面に形成され、遊星ギア７３の各段に対応し、その対応する段の全ての遊星ギアと噛み合う。
【００６３】
遊星ギア７３の複数の段は、直列に接続される。遊星ギア７３の各段の太陽ギア７４は、前段の遊星ギア７３の遊星キャリア７５と一体的に接続され、これらと共に回転する。遊星ギア７３の第１段の太陽ギア７４は、自動ロック機構５８の可動ギア７８と一体的に接続され、遊星ギア７３の最終段の遊星キャリア７５は、出力部材８０と一体的に接続される。出力部材８０は、減速装置５０全体の出力部としての役割を果たし、減速装置５０の底部ベース５２２及び外側ハウジング１０を通過した後にブレーキに接続するギア構造とすることができる。遊星ギア７３の全ての段の太陽ギア７４及び遊星キャリア７５を中心シャフトが通過して、遊星ギア７３の複数の段を直列に接続することが好ましい。中心シャフト９０は、下端部が、遊星ギア７３の最終段の遊星キャリア７５に挿入され、上端部が、可動ホイール７８を通過した後に枢動車軸５９に固定接続される。これにより、遊星ギア機構５６の遊星ギア７３の様々な段の間の同軸性、及び遊星ギア機構５６と可動ホイール７８と出力ギア５７との間の同軸性が効果的に保証される。
【００６４】
図１２に示すように、自動車を制動するためにブレーキを動作させる必要がある場合、モータシャフト３２の回転が伝達機構５４を介して出力ギア５７に伝達され、出力ギア５７が時計回りに回転して可動ホイール７８にトルクが伝達され、これによって遊星ギア５６が駆動されて出力部材８０を時計回りに回転させ、このようにブレーキを駆動して自動車を制動し、動くのを防ぐ。ブレーキを解除する必要がある場合には、図１３及び図１４に示すように、モータ３０に逆方向すなわち反時計回りに回転するように動力を供給する。シャフト３２のトルクが伝達機構５４を介して出力ギア５７に伝達され、出力ギア５７が反時計回りに回転し、可動ホイール７８にトルクが伝達され、このトルクが駆動ホイール７８を介して遊星ギア機構５６にさらに伝達され、出力部材８０を反時計回りに回転させてブレーキを解除する。
【００６５】
ブレーキの作動後には、出力部材８０が外力を受けて反時計回りに回転した場合、ブレーキが解除される傾向がある。出力部材８０は、遊星ギア機構５６を介して可動ホイール７８を反時計回りに回転させる。可動ホイール７８とばね７９との間の摩擦により、可動ホイール７８が反時計回りに回転すると、可動ホイール７８の周囲に取り付けられたばね７９の部分が、可動ホイール７８と共に反時計回りに回転するようになる。ばね７９は、回転方向が巻き方向と同じであるため、ばね７９が反時計回りに回転すると、ばね７９の内径が減少する。これにより、ばね７９が固定ホイール７７をさらに固く保持し、ばね７９と固定ホイール７７との間には十分に大きな摩擦力が生じ、これによってばね７９が固定ホイール７７に対して回転できなくなる。従って、可動ホイール７８の固定ホイール７７に対する回転が防がれ、さらに出力ギア５７の回転も防がれる。可動ホイールが停止すると出力部材８０の作用が妨げられ、出力部材８０がさらに回転してブレーキを解除することができなくなる。このため、本ＥＰＢシステムのブレーキの伝達装置は、逆方向に動作することができず、従って自動車の制動後にブレーキが自動ロックして自動車が動くのを防ぐ。
【００６６】
図１５及び図１６に、本発明の別の実施形態によるアクチュエータ２００を示す。相違点は、主に減速装置２５０の伝達機構２５４及び自動ロック機構２５８にある。
【００６７】
図１７〜図１９も参照すると、この実施形態では、伝達機構２５４がベルト式伝達装置を採用する。入力ギア２５５と出力ギア２５７は、ベルト２５６を介して接続される。出力ギア２５７は、入力ギア２５５のサイズよりもはるかに大きなサイズを有し、従って出力ギア２５７の出力速度は、モータ３０の回転速度よりもはるかに小さくなる。出力ギア２５７は、一端に開口部を有する中空シリンダであり、丸い頂板２６０と、頂板２６０の縁部から軸方向に延びる側壁２６１とを含む。ベルト２５６は、側壁２６１の周囲に取り付けられる。頂板２６０の中心には、中心穴が形成される。中心シャフト９０の上端部は、遊星ギア機構５６を通過し、次に頂板２６０の中心穴を通過する。頂板２６０には、中心穴を取り囲んで自動ロック機構２５８の可動ホイール２６７に係合する貫通穴２６２が定められる。この実施形態では、円周方向に均等に分布する複数の貫通穴２６２が存在する。別の実施形態では、単一の貫通穴２６２を設けることもできる。頂板２６０の縁部には、頂板２６０を軸方向に通過する挿入スロット２６３が形成される。側壁２６１の下端部には、側壁２６１を半径方向に通過する別の挿入スロット２６３が形成される。２つの挿入スロット２６３は、ばね７９の前端部７９２及び後端部７９４を収容するためにそれぞれ使用される。挿入スロット２６３のサイズは、前端部７９２及び後端部７９４がそれぞれの挿入スロット２６３内で移動できるように、前端部７９２／後端部７９４のサイズよりも大きい。別の実施形態では、２つの挿入スロット２６３をいずれも側壁２６１に形成することができる。
【００６８】
図２０も参照すると、この実施形態では、自動ロック機構２５８が、固定ホイール２６４、可動ホイール２６７及びばね７９を含む。固定ホイール２６４は、外側ハウジング１０内に固定され、両開放端を有するシリンダである。固定ホイール２６４は、その内面に、遊星ギア機構５６の遊星ギア７３の様々な段に係合する歯が形成され、遊星ギア機構５６のギアハウジング７１として機能する。換言すれば、この実施形態では、固定ホイール２６４とギアハウジング７１が一体的に形成される。固定ホイール２６４の上端部２６５は、その下端部２６６の外径よりも小さな外径を有し、従って固定ホイール２６４は、階段状の外面を有する。
【００６９】
可動ホイール２６７は、一端に開口部を有する中空シリンダであり、丸い本体２６８と、本体２６８の縁部から下向きに延びる円筒部分２６９とを含む。円筒部分２６９は、固定ホイール２６４の上端部２６５の周囲に取り付けられる。円筒部分２６９の軸方向高さは、固定ホイール２６４の上端部２６５の高さとほぼ同じである。円筒部分２６９の内径は、固定ホイール２６４の上端部２６５の外径と等しく又はこれよりもわずかに大きくすることができる。可動ホイール２６７の外径は、固定ホイール２６４の下端部２６６の外径とほぼ同じであり、従って可動ホイール２６７を固定ホイール２６４の上端部２６５の周囲に取り付けると、固定ホイール２６４の下端部２６６の外面と、可動ホイール２６７の円筒部分２６９の外面とが、協働的に円筒面を形成する。ばね７９は、この円筒面の周囲に取り付けられる。中立状態におけるばね７９の内径は、円筒面の直径よりも小さく、従って、ばね７９は、固定ホイール２６４の下端部２６６の外面及び可動ホイール２６７の円筒部分２６９の外面をしっかりと保持する。ばね７９の前端部７９２は、軸方向外向きに延びて出力ギア２５７の頂板２６０の挿入スロット２６３に挿入され、後端部７９４は、半径方向外向きに延びて出力ギア２５７の側壁２６１の挿入スロット２６３に挿入される。
【００７０】
可動ホイール２６７の本体２６８の中心には、中心シャフト９０が通過できる貫通穴が形成される。本体２６８の上面には、出力ギア２５７の貫通穴２６２に対応する押しブロック２７０が形成される。押しブロック２７０と貫通穴２６２は、数は同じであるが、サイズは押しブロック２７０の方が貫通穴２６２よりも小さい。組み立て時には、可動ホイール２６７を出力ギア２５７内に収容し、可動ホイール２６７上の押しブロック２７０を、出力ギア２５７のそれぞれの貫通穴２６２に挿入して移動可能にすることにより、出力ギア２５７が可動ホイール２６７に対して一定角度だけ回転できるようにする。可動ホイール２６７の本体２６８の底面は、遊星ギア機構５６の遊星ギア７３の第１段の太陽ギア７４に一体的に接続され、従って出力ギア２５７が回転して可動ホイール２６７を駆動すると遊星ギア機構５６が回転し、さらに出力部材８０が駆動されるようになる。
【００７１】
図２１〜図２４に示すように、初期状態では、可動ホイール２６７の押しブロック２７０が、出力ギア２５７の貫通穴２６２の中心に位置し、出力ギア２５７の各貫通穴２６２の円周方向両側は、１つの対応する押しブロック２７０に接触しておらず（図２３）、ばね７９の前端部７９２は、頂板２６０の挿入スロット２６３の中心に位置し、挿入スロット２６３の円周方向両側は、ばね７９の前端部７９２に接触しておらず（図２２）、ばね７９の後端部７９４は、出力ギア２５７の側壁２６１の挿入スロット２６３の右縁部に近接している。ブレーキ動作を開始すると、出力ギア２５７がモータ３０の駆動によって時計回りに回転する。図２５〜図２８に示すように、出力ギア２５７が回転すると、頂板２６０の挿入スロット２６３の左縁部が、最初にばね７９の前端部７９２に接触する（図２６）。この時、ばね７９の後端部７９４は、側壁２６１の挿入スロット２６３の中心に位置し（図２８）、各貫通穴２６２の左縁部は、対応する押しブロック２７０に近接するが、依然として一定距離だけ離れている。この時点で、出力ギア２５７が、ばね７９の前端部７９２を出力ギア２５７と共に回転させ、これによってばね７９が解放される。この結果、ばね７９がある程度外向きに拡張してばねの内径が増加し、従ってばね７９と固定ホイール２６４との間の摩擦が減少する。
【００７２】
図２９〜図３２に示すように、出力ギア２５７がさらに回転すると、出力ギア２５７の各貫通穴２６２の左縁部が、可動ホイール２６７の対応する押しブロック２７０に接触し（図３１）、これによって可動ホイール２６７を駆動する。この時、出力ギア２５７は、ばね７９の前端部７９２に当接し続け（図３０）、後端部７９４は、対応する挿入スロット２６３の中心に位置し（図３２）、従ってばね７９は常に拡張状態にある。可動ホイール２６７はスムーズに回転し、回転中は摩擦力が小さい。出力部材は、遊星ギア機構５６を通じて時計回りに回転し、この回転によってブレーキが駆動されてブレーキが動作する。
【００７３】
自動車の制動後には、出力部材が外力を受けて逆方向に回転し、遊星ギア機構５６を通じて可動ホイール２６７を反時計回りに回転させた場合、ブレーキが解除される傾向が生じる。可動ホイール２６７の押しブロック２７０は、出力ギア２５７の貫通穴２６２の左縁部に接触するので、出力ギア２５７は、わずかな角度だけ反時計回りに回転し、出力ギア２５７が回転すると、頂板２６０の挿入スロット２６３の左縁部が、ばね７９の前端部７９２から離れるようになる。出力ギア２５７の側壁２６１は、ばね７９の後端部７９４に近接するが、依然として後端部７９４からは一定距離だけ離れている。この時、出力ギア２５７は、ばね７９を解放するように駆動することができず、可動ホイール２６７とばね７９との間の摩擦がばね７９をさらに締め付ける。可動ホイール２６７が回転すると、可動ホイール２６７が回転を停止するまで可動ホイール２６７の摩擦力が徐々に増加し、これによって出力部材の作用が妨げられ、出力部材がさらに回転してブレーキを解除することができなくなる。従って、自動車の制動後にブレーキが自動ロックされて、自動車が動くのを防ぐ。
【００７４】
図３３〜図３６に示すように、自動車の制動後に自動車を再始動する必要がある場合、モータ３０が、出力ギア２５７を反時計回り方向に逆回転するように駆動し、出力ギア２５７の側壁２６１の挿入スロット２６３の左縁部が、最初にばね７９の後端部７９４に接触して（図４０）、ばね７９の後端部７９４が、出力ギア２５７と共に時計回りに回転するように駆動される。これによってばね７９が解放され、ばね７９の内径が増加し、従ってばね７９と固定ホイール２６４との間の摩擦力が減少する。この時、図３４及び図３５に示すように、出力ギア２５７が回転すると、ばね７９の前端部７９２及び可動ホイール２６７の押しブロック２７０は、挿入スロット２６３の中心及び貫通穴２６２の中心に戻る。出力ギア２５７がさらに回転すると、出力ギア２５７の貫通穴２６２の左縁部が、可動ホイール２６７の押しブロック２７０に接触して可動ホイール２６７を駆動し、さらに出力部材が、遊星ギア５６を介して反時計回り方向に逆回転するように駆動される。このようにブレーキが解除されるように駆動され、自動車が動けるようになる。
【００７５】
上記から分かるように、本発明のＥＰＢシステムのアクチュエータ１００（２００）は、自動ロック機構５８（２５８）のばね７９を締めたり緩めたりすることによってモータ３０から伝達機構５４（２５４）、自動ロック機構５８（２５８）及び遊星ギア機構５６を介してブレーキにトルクを伝達させるとともに逆伝達を防ぎ、これによって自動車の制動後におけるブレーキの自動ロックを実現し、従って自動車が動くのを防ぐ。ブレーキの作動及び解除中には、ばね７９がある程度外向きに拡張することによって摩擦が減少し、従って全体的な伝達効率が高まる。また、本発明のアクチュエータ１００は、可動ホイール７８とばね７９との間の摩擦によって自動ロックを実現し、これによってアクチュエータ１００の安全性及び安定性を保証する。
【００７６】
特に定めがない限り、本明細書で使用する（技術用語及び科学用語を含む）全ての用語は、本発明が属する技術の当業者が一般に理解している意味と同じ意味を有する。一般に使用される辞書で定義されるような用語については、関連技術との関連におけるこれらの意味に従う意味を有すると解釈すべきであり、本明細書で明確に定義しない限り、理想的な又は過度に形式的な意味で解釈されるものではない。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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】
【００８０】
３０  モータ
３２  シャフト
５１  入力ギア
５３  中間ギア
５４  伝達機構
５５  車軸
５６  遊星ギア機構
５７  出力ギア
５９  枢動車軸
５２１  ロック片
５２２  底部ベース
７１２  ラッチブロック
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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