(57)【要約】【課題】パーキングブレーキの効きを確実に保持でき、かつ、ボールねじ機構の寿命も十分に延長できて、コンパクトで安価な設計が可能な電動パーキングブレーキ駆動装置を提供することである。【解決手段】電動モータ１の回転駆動力をボールねじ機構２のナット３に伝達してねじ軸４の直線駆動力に変換し、ねじ軸４に連結したブレーキ力伝達部材１０との連結部に、ブレーキ力を伝達したブレーキ力伝達部材１０の戻り直線移動がロックされるように、傾斜カム面１６にボール１４を係合させる直動一方向クラッチを設けることにより、ボールねじ機構２のがた分のブレーキ力伝達部材１０の戻り直線移動を防止するとともに、ブレーキ作動部の荷重がボールねじ機構２まで逆伝達されないようにし、パーキングブレーキの効きを確実に保持でき、かつ、ボールねじ機構２の寿命も十分に延長できるようにした。【選択図】図１
2007002915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの回転駆動力をボールねじ機構で直線駆動力に変換して、この直線駆動力を直線移動するブレーキ力伝達部材でブレーキ力としてブレーキ作動部へ伝達する電動パーキングブレーキ駆動装置において、前記電動モータの回転駆動力を前記ボールねじ機構のナットに伝達して、そのねじ軸の直線駆動力に変換し、このねじ軸に前記ブレーキ力伝達部材を連結して、このねじ軸とブレーキ力伝達部材の連結部に、前記ブレーキ作動部へブレーキ力を伝達したブレーキ力伝達部材の戻り直線移動をロックする直動一方向クラッチを設けたことを特徴とする電動パーキングブレーキ駆動装置。
【請求項２】
前記直動一方向クラッチが、前記ねじ軸に連結されたブレーキ力伝達部材の外径面と、このブレーキ力伝達部材の外径面の外周側に設けた固定外輪の内径面との間に、固定外輪の軸方向へ転動可能な複数の係合子を円周方向に配列し、前記ブレーキ力伝達部材の外径面または固定外輪の内径面に、これらの各係合子が係合する軸方向への傾斜カム面を設け、前記各係合子をこれらのカム面に係合する軸方向へ弾性部材で付勢したものである請求項１に記載の電動パーキングブレーキ駆動装置。
【請求項３】
前記各係合子が間に配列されたブレーキ力伝達部材の外径面および固定外輪の内径面の少なくとも一方を、前記各係合子が線接触する横断面形状とした請求項２に記載の電動パーキングブレーキ駆動装置。
【請求項４】
前記固定外輪の軸方向へ転動可能な係合子をころまたはたる型ころとした請求項２または３に記載の電動パーキングブレーキ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータでパーキングブレーキを作動する電動パーキングブレーキ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のパーキングブレーキ装置は、手や足でレバーやペダルを操作し、これらに連結されたワイヤやロッドでブレーキ力をブレーキ作動部に伝達するものが一般的であるが、運転者の負担軽減や車内スペースの有効利用の観点からパーキングブレーキを電動モータで作動する電動パーキングブレーキ駆動装置が提案されている。この電動パーキングブレーキ駆動装置は、登坂路における後退防止機能等を具備させることで高機能化が可能となる期待もある。車両に搭載される電動パーキングブレーキ駆動装置は、より小さいモータを使用して、コンパクト化、軽量化、低電力化することが要求され、さらに低コスト化することも要求される。
【０００３】
このような要求を満たすために、電動パーキングブレーキ駆動装置は、電動モータの回転駆動力をワイヤやロッドに連結されるブレーキ力伝達部材の直線駆動力に変換するのに、駆動力の変換ロスが少ないボールねじ機構を用いたものが多く提案されている。しかしながら、摩擦抵抗が小さいボールねじは、一般的なすべりねじと異なり、ねじ軸とナットの相対位置を保持することができないので、ブレーキ力をワイヤやロッドで伝達したブレーキ力伝達部材をパーキングブレーキ作動状態の位置に保持することができない。
【０００４】
長時間のパーキングブレーキ作動状態の間、電動モータを駆動し続けるのは現実的でないので、ボールねじ機構を用いた電動パーキングブレーキ駆動装置には、ブレーキ力の伝達経路にクラッチ機構を設けて、ブレーキ力を伝達したブレーキ力伝達部材の戻り直線移動を防止するようにしたものがある。このブレーキ力伝達部材の戻り直線移動を防止することは、ブレーキ作動部の荷重が電動モータへ逆伝達されるのを防止することに連なる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載された電動パーキングブレーキ駆動装置は、ブレーキ作動部の荷重が電動モータへ逆伝達されるのを防止することを目的としており、電動モータの回転駆動力をボールねじ機構のねじ軸に伝達して、そのナットの直線駆動力に変換し、このナットにブレーキ力伝達部材を連結して、電動モータとねじ軸との連結部に回転一方向クラッチを設け、ブレーキ作動部の荷重によるねじ軸の逆転が電動モータに逆伝達されるのを遮断するようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２３２３９０号公報（第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された電動パーキングブレーキ駆動装置は、電動モータとねじ軸との連結部に回転一方向クラッチを設け、ブレーキ作動部の荷重によるねじ軸の逆転が電動モータに逆伝達されるのを遮断しているので、ブレーキ力伝達部材の戻り直線移動がボールねじ機構を介して間接的に回転一方向クラッチで防止される。このため、ボールねじ機構のがた分だけブレーキ力伝達部材に戻り直線移動が生じ、パーキングブレーキの効きが甘くなる問題がある。
【０００８】
また、ブレーキ作動部の荷重の遮断を電動モータとねじ軸の連結部で行なっているので、ブレーキ作動部の荷重がボールねじ機構までは逆伝達され、この逆伝達によって約３０００Ｎ程度のスラスト荷重がボールねじ機構に負荷され、その寿命が短くなる問題もある。このボールねじ機構の寿命を延長するためにねじ径を大きくすれば、装置全体のコンパクト化や軽量化が阻害される。さらに、クラッチ機構に回転一方向クラッチを用いているので、その回転を保持する軸受やその配置のためのスペースが必要になり、コンパクト化や低コスト化が阻害される問題もある。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、パーキングブレーキの効きを確実に保持でき、かつ、ボールねじ機構の寿命も十分に延長できて、コンパクトで安価な設計が可能な電動パーキングブレーキ駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、電動モータの回転駆動力をボールねじ機構で直線駆動力に変換して、この直線駆動力を直線移動するブレーキ力伝達部材でブレーキ力としてブレーキ作動部へ伝達する電動パーキングブレーキ駆動装置において、前記電動モータの回転駆動力を前記ボールねじ機構のナットに伝達して、そのねじ軸の直線駆動力に変換し、このねじ軸に前記ブレーキ力伝達部材を連結して、このねじ軸とブレーキ力伝達部材の連結部に、前記ブレーキ作動部へブレーキ力を伝達したブレーキ力伝達部材の戻り直線移動をロックする直動一方向クラッチを設けた構成を採用した。
【００１１】
すなわち、電動モータの回転駆動力をボールねじ機構のナットに伝達して、そのねじ軸の直線駆動力に変換し、このねじ軸にブレーキ力伝達部材を連結して、このねじ軸とブレーキ力伝達部材の連結部に、ブレーキ作動部へブレーキ力を伝達したブレーキ力伝達部材の戻り直線移動をロックする直動一方向クラッチを設けることにより、ボールねじ機構のがた分のブレーキ力伝達部材の戻り直線移動を防止するとともに、ブレーキ作動部の荷重がボールねじ機構まで逆伝達されないようにし、パーキングブレーキの効きを確実に保持でき、かつ、ボールねじ機構の寿命も十分に延長できるようにした。
【００１２】
前記直動一方向クラッチを、前記ねじ軸に連結されたブレーキ力伝達部材の外径面と、このブレーキ力伝達部材の外径面の外周側に設けた固定外輪の内径面との間に、固定外輪の軸方向へ転動可能な複数の係合子を円周方向に配列し、前記ブレーキ力伝達部材の外径面または固定外輪の内径面に、これらの各係合子が係合する軸方向への傾斜カム面を設け、前記各係合子をこれらのカム面に係合する軸方向へ弾性部材で付勢したものとすることにより、コンパクトで安価な設計を可能とすることができる。
【００１３】
前記各係合子が間に配列されたブレーキ力伝達部材の外径面および固定外輪の内径面の少なくとも一方を、前記各係合子が線接触する横断面形状とすることにより、各係合子の係合面圧を低減してクラッチ寿命を延長できるとともに、クラッチの効きをより確実なものとすることができる。
【００１４】
前記ねじ軸の軸方向へ転動可能な係合子は、ころまたはたる型ころとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の電動パーキングブレーキ駆動装置は、電動モータの回転駆動力をボールねじ機構のナットに伝達して、そのねじ軸の直線駆動力に変換し、このねじ軸にブレーキ力伝達部材を連結して、このねじ軸とブレーキ力伝達部材の連結部に、ブレーキ作動部へブレーキ力を伝達したブレーキ力伝達部材の戻り直線移動をロックする直動一方向クラッチを設けることにより、ボールねじ機構のがた分のブレーキ力伝達部材の戻り直線移動を防止するとともに、ブレーキ作動部の荷重がボールねじ機構まで逆伝達されないようにしたので、パーキングブレーキの効きを確実に保持でき、かつ、ボールねじ機構の寿命も十分に延長することができる。
【００１６】
前記直動一方向クラッチを、前記ねじ軸に連結されたブレーキ力伝達部材の外径面と、このブレーキ力伝達部材の外径面の外周側に設けた固定外輪の内径面との間に、固定外輪の軸方向へ転動可能な複数の係合子を円周方向に配列し、前記ブレーキ力伝達部材の外径面または固定外輪の内径面に、これらの各係合子が係合する軸方向への傾斜カム面を設け、前記各係合子をこれらのカム面に係合する軸方向へ弾性部材で付勢したものとすることにより、コンパクトで安価な設計を可能とすることができる。
【００１７】
前記各係合子が間に配列されたブレーキ力伝達部材の外径面および固定外輪の内径面の少なくとも一方を、各係合子が線接触する横断面形状とすることにより、各係合子の係合面圧を低減してクラッチ寿命を延長できるとともに、クラッチの効きをより確実なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図３は、第１の実施形態を示す。この電動パーキングブレーキ駆動装置は、図１に示すように、電動モータ１の回転駆動力をボールねじ機構２のナット３に伝達して、そのねじ軸４の直線駆動力に変換し、ねじ軸４に連結されたブレーキ力伝達部材１０を直線移動させて、ブレーキ力伝達部材１０に連結されるワイヤ（図示省略）でブレーキ力をブレーキ作動部へ伝達するものであり、後述する直動一方向クラッチによって、ブレーキ力を伝達したブレーキ力伝達部材１０の戻り直線移動がロックされるようになっている。
【００１９】
前記ボールねじ機構２のナット３は、ハウジング６、７に軸受８で回転自在に支持され、電動モータ１の出力軸１ａに取り付けられた歯車９ａとナット３に取り付けられた歯車９ｂの噛み合いで回転駆動力を伝達され、ナット３の回転駆動力がボール５を介して螺合する回り止めされたねじ軸４の直線駆動力に変換される。この実施形態では、ねじ軸４が各ハウジング６、７の円筒部６ａ、７ａの中でハウジング７の円筒部７ａ側へ直線駆動されるときに、ブレーキ力伝達部材１０が左方へ直線移動し、ブレーキ力伝達部材１０に連結されるワイヤを引っ張ってブレーキ力をブレーキ作動部へ伝達するようになっている。
【００２０】
前記ブレーキ力伝達部材１０の先端部は、ねじ軸４の右端側に設けられた穴４ａに挿入され、この穴４ａの中に取り付けられた連結ピン１１がブレーキ力伝達部材１０の先端部に設けられた貫通孔１２に嵌挿されて、ブレーキ力伝達部材１０がねじ軸４に連結されている。貫通孔１２は連結ピン１１よりも大径に形成され、ブレーキ力伝達部材１０とねじ軸４は相対直線移動が許容されるようになっている。
【００２１】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、前記ハウジング６の円筒部６ａの右端側には固定外輪１３が嵌合され、固定外輪１３の内径面と、固定外輪１３に挿入されたブレーキ力伝達部材１０の外径面との間に、固定外輪１３の軸方向へ転動可能な複数の係合子としてのボール１４が、ねじ軸４の穴４ａの部分に開口するように円周方向に等間隔で設けられた各ポケット１５へ１つずつ配列されている。ブレーキ力伝達部材１０の外径面には、これらの各ボール１４が係合する軸方向への傾斜カム面１６が設けられ、各ポケット１５に配列されたボール１４が傾斜カム面１６と係合する軸方向へコイルばね１７で付勢されており、これらのボール１４と傾斜カム面１６の係合で直動一方向クラッチが形成されるようになっている。また、各ボール１４が間に配列されたブレーキ力伝達部材１０の外径面の傾斜カム面１６と固定外輪１３の内径面には、各ボール１４がこれらの面と線接触するように、それぞれ軸方向に延びる円弧状断面の溝１０ａ、１３ａが形成されている。
【００２２】
以下に、前記直動一方向クラッチの作用を説明する。図２（ａ）に示した状態で電動モータ１を駆動すると、図３（ａ）に示すように、ねじ軸４が左方へ直線駆動され、その連結ピン１１の左方前面がブレーキ力伝達部材１０の貫通孔１２の左方前面に当たり、ブレーキ力伝達部材１０がねじ軸４と一緒に左方へ直線移動し、ブレーキ力伝達部材１０に連結されるワイヤを左方へ引っ張ってブレーキ力をブレーキ作動部へ伝達する。このとき、コイルばね１７で左方へ付勢された各ボール１４は、ブレーキ力伝達部材１０が左方へ直線移動してその傾斜カム面１６が逃げるので、傾斜カム面１６と係合しない。
【００２３】
つぎに、前記ブレーキ力をブレーキ作動部へ伝達したパーキングブレーキ作動状態で電動モータ１を停止すると、ブレーキ力の反力でワイヤが右方へ引っ張られる。前述したように、ボールねじ機構２はねじ軸４とナット３の相対位置を保持することができないので、ねじ軸４はワイヤで引っ張られて右方へ戻り直線移動しようとするブレーキ力伝達部材１０を止めることはできないが、このとき、図３（ｂ）に示すように、右方へ戻り直線移動しようとするブレーキ力伝達部材１０の傾斜カム面１６に各ボール１４が係合し、ブレーキ力伝達部材１０の戻り直線移動がロックされる。
【００２４】
図４（ａ）、（ｂ）は、第２の実施形態を示す。この電動パーキングブレーキ駆動装置は基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、前記直動一方向クラッチの係合子がころ１８とされている点のみが異なる。各ころ１８は、固定外輪１３の軸方向へ転動できるように、ねじ軸４の各ポケット１５に横向きに配列されている。また、各ころ１８が間に配列されたブレーキ力伝達部材１０の外径面の傾斜カム面１６と固定外輪１３の内径面は、各ころ１８がこれらの面と線接触するように、それぞれ多角形断面に形成されている。
【００２５】
図５（ａ）、（ｂ）は、第３の実施形態を示す。この電動パーキングブレーキ駆動装置も基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、前記直動一方向クラッチの係合子がたる型ころ１９とされている点のみが異なる。これらのたる型ころ１９も、固定外輪１３の軸方向へ転動できるように、ねじ軸４の各ポケット１５に横向きに配列されている。また、各たる型ころ１９が間に配列されたブレーキ力伝達部材１０の外径面の傾斜カム面１６には、各たる型ころ１９がこれらの面と線接触するように、軸方向に延びるバレル状断面の溝１０ｂが形成されている。なお、固定外輪１３の内径面は、そのまま各たる型ころ１９と線接触するようになっている。
【００２６】
上述した各実施形態では、直動一方向クラッチの傾斜カム面をブレーキ力伝達部材の外径面に設けたが、この傾斜カム面は固定外輪の内径面に設けることもできる。また、直動一方向クラッチの係合子は、各実施形態のボール、ころおよびたる型ころに限定されることはなく、一方向に転動可能なものであればよい。
【００２７】
また、上述した各実施形態では、ブレーキ力伝達部材でワイヤを引っ張るタイプのものとしたが、本発明に係る電動パーキングブレーキ駆動装置は、ブレーキ力伝達部材でロッドを押し付けるタイプのものにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施形態の電動パーキングブレーキ駆動装置を示す縦断面図
【図２】ａは図１の直動一方向クラッチの部分を拡大して示す縦断面図、ｂはａのIIb−IIb線に沿った断面図
【図３】ａ、ｂは、それぞれ図２（ａ）の直動一方向クラッチの作用を説明する縦断面図
【図４】ａは第２の実施形態の電動パーキングブレーキ駆動装置の直動一方向クラッチの部分を拡大して示す縦断面図、ｂはａのIVb−IVb線に沿った断面図
【図５】ａは第３の実施形態の電動パーキングブレーキ駆動装置の直動一方向クラッチの部分を拡大して示す縦断面図、ｂはａのＶb−Ｖb線に沿った断面図
【符号の説明】
【００２９】
１  電動モータ
１ａ  出力軸
２  ボールねじ機構
３  ナット
４  ねじ軸
４ａ  穴
５  ボール
６、７  ハウジング
６ａ、７ａ  円筒部
８  軸受
９ａ、９ｂ  歯車
１０  ブレーキ力伝達部材
１０ａ、１０ｂ  溝
１１  連結ピン
１２  貫通孔
１３  固定外輪
１３ａ  溝
１４  ボール
１５  ポケット
１６  傾斜カム面
１７  コイルばね
１８  ころ
１９  たる型ころ
【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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