JP2005114042A - 電動駐車ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電動駐車ブレーキ装置の作動を解除するモータがフェイルした場合でも、その作動解除を支障なく行えるようにする。
【解決手段】 電動モータにより作動して制動力を発生するピストンの制動解除方向への移動を規制するラチェット機構Ｒのラチェットホイール３２を、電動モータで一時的に制動方向に回転させることで、ラチェットポール４２との係合を外して制動力を解除する電動駐車ブレーキ装置において、電動モータがフェイルして制動力を解除できなくなっても、ラチェット機構Ｒのラチェットホイール３２とラチェットポール４２との係合を、手動で操作されるボルト４５でラチェットポール４２を押圧して制動力を解除できるので、電動駐車ブレーキ装置が作動したままになって車両が移動できなくなる事態を回避することができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、車輪と共に回転する被制動部材を制動する制動部材を電動モータで駆動する電動駐車ブレーキ装置に関する。

下記特許文献１の図９および図１０に第３実施例として開示されている電動駐車ブレーキ装置は、制動力を発生するピストン１１を制動位置に保持するブレーキロック機構１６がつめ車５０と係合爪５４′とを備えており、電動駐車ブレーキ装置を作動状態に保持するときには、ソレノイド６２で係合爪５４′をつめ車５０に係合させてピストン１１の後退を阻止するとともに、電動駐車ブレーキ装置の作動を解除するときには、モータ１２でつめ車５０を一時的に制動方向に回転させて係合爪５４′およびつめ車５０間の摩擦力を解放し、引張ばね７１の弾発力で係合爪５４′を引っ張ってつめ車５０から外すようになっている。
特開２００３−４２１９９号公報

ところで、上記特許文献１に記載されたものは、電動駐車ブレーキ装置の作動を解除するときにモータを駆動する必要があるため、電動駐車ブレーキ装置の作動状態でモータがフェイルしたような場合に、電動駐車ブレーキ装置の作動を解除することができなくなる問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、電動駐車ブレーキ装置の作動を解除するモータがフェイルした場合でも、その作動解除を支障なく行えるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車輪と共に回転する被制動部材を制動する制動部材と、電動モータと、電動モータおよび制動部材を接続し、電動モータの駆動により制動部材を制動方向に移動させるとともに、被制動部材からの反力で制動部材を制動解除方向に移動させる駆動力伝達機構と、駆動力伝達機構を拘束して制動部材の制動解除方向への移動を規制する制動力保持機構とを備え、制動力保持機構が作動して制動部材の制動解除方向への移動を規制しているときに、電動モータを駆動することで制動力保持機構の作動を解除可能な電動駐車ブレーキ装置において、電動モータのフェイル時に、制動力保持機構の作動を手動で解除可能な手動解除手段を備えたことを特徴とする電動駐車ブレーキ装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記制動力保持機構は、駆動力伝達機構のラチェットホイールに係合可能なラチェットポールを備え、前記手動解除手段はラチェットポールをラチェットホイールから係合解除するボルトであることを特徴とする電動駐車ブレーキ装置が提案される。

尚、実施例のブレーキディスク１３は本発明の被制動部材に対応し、実施例のブレーキピストン１５は本発明の制動部材に対応し、実施例のボルト４５は本発明の手動解除手段に対応し、実施例のプラネタリギヤ機構Ｐは本発明の駆動力伝達機構に対応し、実施例のラチェット機構Ｒは本発明の制動力保持機構に対応する。

請求項１の構成によれば、制動部材の制動解除方向への移動を規制する制動力保持機構を電動モータを駆動することで制動力を解除する電動駐車ブレーキ装置において、電動モータがフェイルして制動力を解除できなくなっても、手動解除手段により制動力保持機構を手動で駆動して制動力を解除できるので、電動駐車ブレーキ装置が作動したままになって車両が移動できなくなる事態を回避することができる。

請求項２の構成によれば、制動力保持機構がモータの駆動力を制動部材に伝達する駆動力伝達機構のラチェットホイールに係合可能なラチェットポールを備えており、このラチェットポールをボルトで駆動してラチェットホイールから係合解除するので、電動モータがフェイルしても電動駐車ブレーキ装置の作動を簡単に解除することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図７は本発明の一実施例を示すもので、図１は電動駐車ブレーキ装置の機能を備えた電動ブレーキ装置の横断面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図１の３−３線断面図、図４は電動駐車ブレーキの作動時の作用説明図、図５は電動駐車ブレーキの強制作動解除時の作用説明図、図６は電動駐車ブレーキの作動時のタイムチャート、図７は電動駐車ブレーキの強制作動解除時のタイムチャートである。

図１〜図３に示すように、電動駐車ブレーキ装置としても使用可能な電動ブレーキ装置は、ナックル等に図１の左右方向に移動自在に支持されたブレーキキャリパ１１を備えており、ブレーキキャリパ１１に図示せぬガイド手段で相互に接近・離反可能に支持された一対のバックプレート１２ａ，１２ｂの対向面に、車輪に固定されたブレーキディスク１３の両側面に当接可能なブレーキパッド１４ａ，１４ｂが設けられる。ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａにはブレーキピストン１５が進退自在に支持されており、ブレーキピストン１５で一方のバックプレート１２ａの背面を押圧することで、その反力でブレーキキャリパ１１が図１の右方向に移動し、ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａに架橋部１１ｂを介して接続された腕部１１ｃが他方のバックプレート１２ｂの背面を押圧することで、両ブレーキパッド１４ａ，１４ｂがブレーキディスク１３の両側面に当接して制動力を発生する。ブレーキピストン１５とブレーキキャリパ１１との間に防塵ブーツ１６が装着される。

ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａに収納される電動モータＭは、本体部１１ａの内面に固定された複数のステータコイル１７…と、ステータコイル１７…の内部に軸線Ｌまわりに回転可能にボールベアリング１８で支持された円筒状のモータ出力軸１９と、モータ出力軸１９の外周面にステータコイル１７…の内周面に対向するように固定された複数の永久磁石２０…とを備える。モータ出力軸１９の内部に円筒状の雌ねじ部材２１が一対のボールベアリング２２，２３で相対回転自在に支持されており、ブレーキピストン１５の背面から軸線Ｌ上に一体に延びる雄ねじ部材２４との間に複数のボール２５…が配置される。これらの雌ねじ部材２１、雄ねじ部材２４およびボール２５…はボールねじ機構Ｓを構成する。

ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａの内部に、電動モータＭおよびボールねじ機構Ｓを接続するようにプラネタリギヤ機構Ｐが配置される。軸線Ｌ上に配置されたプラネタリギヤ機構Ｐは、モータ出力軸１９に固定されたサンギヤ３１と、ボールねじ機構Ｓの雌ねじ部材２１に固定されたプラネタリキャリヤを兼ねるラチェットホイール３２と、ラチェットホイール３２の外周を囲むリングギヤ３３と、ラチェットホイール３２にピニオンシャフト３４…を介して支持され、サンギヤ３１およびリングギヤ３３に同時に噛合する複数のピニオン３５…とを備える。ラチェットホイール３２と本体部１１ａの内面との間には、ブレーキピストン１５がブレーキディスク１３から受ける制動反力を支持するためのスラストベアリング３６が配置される。

電動ブレーキ装置は、それを電動駐車ブレーキ装置として機能させるためのラチェット機構Ｒを備える。ラチェット機構Ｒは前記ラチェットホイール３２と、中央部を支点ピン４１で揺動自在に枢支され、ラチェットホイール３２のラチェット歯３２ａ…に係合可能なラチェット爪４２ａを一端部に有するラチェットポール４２と、ラチェット爪４２ａがラチェット歯３２ａ…から離脱する方向にラチェットポール４２を付勢する捩じりコイルばね４３と、ラチェットポール４２の一端側を押圧してラチェット爪４２ａをラチェット歯３２ａ…に係合させるソレノイド４４と、ラチェットポール４２の他端側を押圧可能なボルト４５とを備える。

次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。

電動ブレーキ装置をサービスブレーキとして使用するときには、電動モータＭを正転駆動するとモータ出力軸１９の回転がプラネタリギヤ機構Ｐのサンギヤ３１に入力され、リングギヤ３３が回転不能に固定されていることから、サンギヤ３１の回転がピニオン３５…およびラチェットホイール３２を介してボールねじ機構Ｓの雌ねじ部材２１に伝達される。雌ねじ部材２１が回転すると、それにボール２５…を介して係合する雄ねじ部材２１がブレーキピストン１５と共に前進し、ブレーキピストン１５がブレーキパッド１４ａ，１４ｂをブレーキディスク１３に当接させて制動力を発生する。また電動モータＭを逆転駆動するとブレーキピストン１５が後退し、ブレーキパッド１４ａ，１４ｂがブレーキディスク１３から離間して制動力が解除される。

次に、電動ブレーキ装置を電動駐車ブレーキ装置として使用するときの作用を、図６および図７のタイムチャートを参照して説明する。

図６のタイムチャートにおいて、ドライバーがパーキングスイッチをＯＮすると、電動モータＭが正転してブレーキピストン１５が前進することで、前述したサービスブレーキの場合と同様の作用で制動力を発生する。所定の制動力が発生するとソレノイド４４が通電され、図４に示すように、ソレノイド４４に押圧されたラチェットポール４２が捩じりコイルばね４３の弾発力に抗して支点ピン４１まわりに反時計方向に揺動することで、ラチェットポール４２のラチェット爪４２ａがラチェットホイール３２のラチェット歯３２ａ…に係合する。

この状態で電動モータＭへの通電を停止すると、ブレーキディスク１３から受ける反力でブレーキパッド１４ａ，１４ｂが後退し、ラチェットホイール３２が制動解除方向に回転しようとすることで、ラチェットポール４２のラチェット爪４２ａがラチェットホイール３２のラチェット歯３２ａ…に強く噛み合い、ソレノイド４４への通電を解除しても電動駐車ブレーキは作動状態に保持される。

図７のタイムチャートにおいて、ドライバーがパーキングスイッチをＯＦＦすると、電動モータＭが一瞬だけ正転方向に駆動され、ラチェットホイール３２が制動方向に僅かに回転する。その結果、ラチェットポール４２のラチェット爪４２ａがラチェットホイール３２のラチェット歯３２ａ…から離脱し、捩じりコイルばね４３の弾発力でラチェットポール４２が図３の位置へと時計方向に回転することで、ラチェットホイール３２の拘束が解除される。すると、ブレーキディスク１３から受ける反力でブレーキパッド１４ａ，１４ｂが自動的に後退し、電動駐車ブレーキの作動が解除される。このとき、ブレーキパッド１４ａ，１４ｂがブレーキディスク１３から受ける反力を補助するために、電動モータＭを逆転させても良い。

さて、電動駐車ブレーキの作動中に電動モータＭがフェイルすると、ラチェット機構Ｒを係合解除できなくなって電動駐車ブレーキが作動したままとなり、車両が走行できなくなる事態が発生する。このような場合に、図５に示すように、手動でボルト４５を回転させることでラチェットポール４２を押圧して支点ピン４１まわりに時計方向に揺動させ、ラチェットポール４２のラチェット爪４２ａをラチェットホイール３２のラチェット歯３２ａ…から強制的に離脱させることができる。これにより、電源の失陥を含む電動モータＭの作動不能時に、電動駐車ブレーキの作動を解除できなくなる事態を回避することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例では電動ブレーキ装置（サービスブレーキ）を電動駐車ブレーキ装置に兼用しているが、本発明はサービスブレーキとして使用しない専用の電動駐車ブレーキ装置に対しても適用することができる。

また制動力保持機構は実施例のラチェット機構Ｒに限定されず、他の適宜の機構を採用することができる。

また手動解除手段は実施例のボルト４５に限定されず、他の適宜の手段を採用することができる。

電動駐車ブレーキ装置の機能を備えた電動ブレーキ装置の横断面図 図１の２−２線断面図 図１の３−３線断面図 電動駐車ブレーキの作動時の作用説明図 電動駐車ブレーキの強制作動解除時の作用説明図 電動駐車ブレーキの作動時のタイムチャート 電動駐車ブレーキの強制作動解除時のタイムチャート

符号の説明

１３ ブレーキディスク（被制動部材）
１５ ブレーキピストン（制動部材）
３２ ラチェットホイール
４２ ラチェットポール
４５ ボルト（手動解除手段）
Ｍ 電動モータ
Ｐ プラネタリギヤ機構（駆動力伝達機構）
Ｒ ラチェット機構（制動力保持機構）

Claims (2)

1. 車輪と共に回転する被制動部材（１３）を制動する制動部材（１５）と、
   電動モータ（Ｍ）と、
   電動モータ（Ｍ）および制動部材（１５）を接続し、電動モータ（Ｍ）の駆動により制動部材（１５）を制動方向に移動させるとともに、被制動部材（１３）からの反力で制動部材（１５）を制動解除方向に移動させる駆動力伝達機構（Ｐ）と、
   駆動力伝達機構（Ｐ）を拘束して制動部材（１５）の制動解除方向への移動を規制する制動力保持機構（Ｒ）とを備え、
   制動力保持機構（Ｒ）が作動して制動部材（１５）の制動解除方向への移動を規制しているときに、電動モータ（Ｍ）を駆動することで制動力保持機構（Ｒ）の作動を解除可能な電動駐車ブレーキ装置において、
   電動モータ（Ｍ）のフェイル時に、制動力保持機構（Ｒ）の作動を手動で解除可能な手動解除手段（４５）を備えたことを特徴とする電動駐車ブレーキ装置。
2. 前記制動力保持機構（Ｒ）は、駆動力伝達機構（Ｐ）のラチェットホイール（３２）に係合可能なラチェットポール（４２）を備え、
   前記手動解除手段（４５）はラチェットポール（４２）をラチェットホイール（３２）から係合解除するボルトであることを特徴とする、請求項１に記載の電動駐車ブレーキ装置。
   

Images