JP2010064569A - 電動パーキングブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 緊急解除を行う際に容易に行うことができ、通常作動時には電動モータの作動に抵抗が発生させない電動パーキングブレーキ装置を提供する。
【解決手段】 緊急解除が必要な場合にのみ、アクチュエータ２０のハウジング２１に緊急解除工具３３、６４、７２を挿入して、電動モータ１０によって駆動される被駆動部材２３を手動で回転できる構成とし、通常作動時には緊急解除工具を回転させることなく、緊急作動時にのみ被駆動部材と緊急解除工具が噛み合うようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両の電動パーキングブレーキ装置に関するものである。特に、電動パーキングブレーキ装置の駆動を行う電動モータの故障などに起因する緊急解除を行うため、電動モータを手動で操作することができる電動パーキングブレーキ装置に関するものである。

近年、車両のパーキングブレーキ装置には、電動モータを駆動源としたアクチュエータで作動するものが提案されている。この種のパーキングブレーキ装置は、電動モータの駆動によりパーキングブレーキを制動状態または解除状態とすることが可能な被駆動部材を有するアクチュエータと、緊急時に電動モータの駆動に因らないで制動状態にあるパーキングブレーキを解除可能な緊急解除機構を備えている。この種のパーキングブレーキ装置は、車両が駐車（又は停車）時に、電動モータにてケーブルの張力を調節してブレーキ装置を作動させている。

万一、パーキングブレーキが作動状態で電動モータに故障が発生し、パーキングブレーキが解除不能となっても、手動でパーキングブレーキを解除できる電動パーキングブレーキ装置が紹介されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。

特許文献１に開示された電動パーキングブレーキに搭載された電動モータは、電動モータの回転軸の端部に六角穴を設け、この六角穴に六角レンチを挿入して、電動モータに故障が発生した場合には手動で電動モータを回転させることで、パーキングブレーキを解除可能にできる構造となっている。

また、特許文献２に開示された電動パーキングブレーキには、アクチュエータの出力ギヤと常に係合する歯車が設けられ、この歯車を緊急解除用のケーブルを介して手動で回転することで電動パーキングブレーキを解除できる構造となっている。なお、緊急解除用のケーブルの一端は出力ギヤと常に噛み合う歯車に係合し、他端はトランクルーム内に延在している。緊急解除時には、緊急解除用のケーブルの他端に工具を差し込んで回転操作することで、工具の回転に伴って歯車を回転させて出力ギヤを解除方向に回転させる。
特開２００１−２３４９５８号 特開２００８−０１８８９８号

上記特許文献１の電動パーキングブレーキの緊急解除は、電動モータの回転軸を六角レンチで回転操作させるものであり、緊急解除のための操作空間を考慮して電動モータの配置を決定する必要があり、電動パーキングブレーキを設計する際の制約が大きい。更に、電動モータの回転軸を六角レンチで回転させるので、回転抵抗も高く、緊急解除の時間も長くかかり操作性も悪くなっている。

上記特許文献２の電動パーキングブレーキの構造は、緊急解除用のケーブルの他端がトランクルーム内に延在しているので緊急解除の作業を容易にする利点がある。しかしながら、出力ギヤと歯車が常に噛み合っているので、電動パーキングブレーキの通常作動時にも噛み合い作動音を発生させる問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、コスト面で有利な、信頼性の高い電動パーキングブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記目標を達成する為に、請求項１にかかる発明では、電動モータの駆動によりパーキングブレーキを制動状態または解除状態とすることが可能な被駆動部材を有するアクチュエータと、緊急時に電動モータの駆動に因らないで制動状態にあるパーキングブレーキを解除可能な緊急解除機構を備えた電動パーキングブレーキ装置において、緊急解除機構は被駆動部材に係脱可能で、被駆動部材への係合時に手動で被駆動部材を駆動可能な緊急解除工具を有する構成としたものである。この構成によって、緊急解除機構の緊急解除工具が緊急解除のときにのみ被駆動部材へ係脱可能とすることができ、通常作動時には電動モータの回転によって駆動によって回転する被駆動部材を緊急解除機構と独立して回転させ得る。

また、本発明は、被駆動部材が山歯歯車を有し、緊急解除工具が山歯歯車に係合可能な歯車を有することも可能である。この場合には、被駆動部材に山歯歯車部分を設けることで緊急解除工具の歯車が、簡単な構造で確実に被駆動部材に係合し得る。

また、本発明は、被駆動部材がクラウン歯車を有し、緊急解除工具がクラウン歯車に係合可能な歯車を有することも可能である。この場合には、被駆動部材にクラウン歯車部分を設けることで緊急解除工具の歯車が、簡単な構造で確実に被駆動部材に係合し得る。

また、本発明は、被駆動部材が平歯歯車を有し、緊急解除工具が平歯歯車に係合可能な歯車を有することも可能である。この場合には、被駆動部材に平歯歯車部分を設けることで緊急解除工具の歯車が、簡単な構造で確実に被駆動部材に係合し得る。

本発明によれば、緊急解除機構の緊急解除工具が緊急解除のときにのみ被駆動部材へ係脱可能とすることができるので、通常作動時には電動モータの回転によって駆動によって回転する被駆動部材を緊急解除機構と独立して回転させることができる。従って、通常作動時には被駆動部材と緊急解除機構の緊急解除工具とが噛み合うことがなく、作動音の発生を防止することができる。また、緊急解除機構にケーブルなどを必要とするものではないので、電動パーキングブレーキ装置の車両への取り付けが簡素化でき、製造コストの低減もできる。

更に、被駆動部材に、山歯歯車、クラウン歯車または平歯歯車を有する形状とし、緊急解除工具がこれらの歯車に係合可能な歯車を有することで、緊急解除工具の歯車が簡単な構造で確実に被駆動部材を作動させ得る。また、緊急解除機構を作動させる操作性を容易にすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
図１に、電動パーキングブレーキ装置の概要を示す。電動パーキングブレーキ装置は、電動モータ１０と、電動モータ１０の回転軸１２が挿入されるアクチュエータ２０と、アクチュエータ２０から車輪４０、４２をそれぞれ制御するためのブレーキ装置（例えば、周知のディスクブレーキキャリパ）４１、４３に向かって延びるケーブル４４、４６と、車室内に設置され運転者が操作可能な制動スイッチ４８及び解除スイッチ５０と、制動スイッチ４８、解除スイッチ５０からの情報に基づいて電動モータ１０の駆動を制御する制御ECU５２とから構成されている。アクチュエータ２０のハウジング２１には、電動モータ１０の回転軸１２が挿入されており、回転軸１２の先端部にはピニオンギヤ２２が固定されている。ピニオンギヤ２２に隣接して、ピニオンギヤ２２と噛み合う大径ギヤ２３が配置されており、大径ギヤ２３の中央には外周部にネジを形成したネジ軸２４が一体に取り付けられている。ネジ軸２４にはアーム２５とアーム２５に取り付けられたナット２６よりなるイコライザー２７が取り付けられている。ナット２６はネジ軸２４に螺合しており、ネジ軸２４の回転によってアーム２５を図１の左右方向に移動させる。アーム２５の一端（図１に示す上側）には、車輪４０の回転を制御するブレーキ装置４１に接続したケーブル４４の端部である固着ピン４５を保持している。アーム２５の他端（図１に示す下側）には、車輪４２の回転を制御するブレーキ装置４３に接続したケーブル４６の端部である固着ピン４７を保持している。なお、ハウジング２１内部に位置するケーブル４６には、センサ２８が取り付けられており、ケーブル４６の張力を制御ECU５２に伝達している。また、アクチュエータ２０のハウジング２１には、大径ギヤ２３の外周の延長線上に円形開口３１が形成され、円形開口３１はゴムキャップ３２により閉鎖されている。

上記実施形態の電動パーキングレーキ装置について、通常状態での作動を説明する。車両の駐車時などパーキングブレーキ装置の作動が必要な場合には、運転者が制御スイッチ４８を操作すると、制御ECU５２が電動モータ１０を正転させる。電動モータ１２の正転回転は、回転軸１２、ピニオンギヤ２２、大径ギヤ２３、ネジ軸２４を正転方向に回転させる。ネジ軸２４の正転方向の回転に伴って、ネジ軸２４に螺合しているナット２６と共にイコライザー２７全体が図１において右方向に移動する。これによって、イコライザー２７のアーム２５に固着したケーブル４４及び４６が、図１において右方向に引き寄せられ、車輪４０及び４２に取り付けたブレーキ装置４１、４３を作動させて、パーキングブレーキ装置が作動状態となる。また、パーキングブレーキ装置を解除する場合には、運転者が解除スイッチ５０を操作し、制御ECU５２は解除スイッチ５０の操作によって電動モータ１０を逆転方向に回転させる。電動モータ１０を逆転方向に回転させることによって、上述のパーキングブレーキ装置を作動させる場合の作動方向が逆転し、パーキングブレーキ装置を解除する。

ここで、上記実施形態の電動パーキングレーキ装置の緊急解除について説明する。ここで、電動パーキングブレーキ装置の緊急解除とは、電動パーキングブレーキ装置が作動中（例えば、車両が停止状態）で、運転者が電動パーキングブレーキ装置を解除しようとした際に、何らかの原因で電動モータ１０が逆転方向に回転させられない状況をいう。電動パーキングブレーキ装置の緊急解除が必要となった場合には、アクチュエータ２０のハウジング２１に取り付けられたゴムキャップ３２を取り外し、図２に示すように、円形開口３１に工具（緊急解除工具）３３を挿入する。工具３３は、大径ギヤ２３と噛み合い可能なピニオンギヤ部３４と、ハンドル部３５を有している。そして、ハンドル部３５を回転させることによって、大径ギヤ２３、ネジ軸２４を回転させて（回転の方向は電動モータ１０が逆転方向に回転させた場合の大径ギヤ２３、ネジ軸２４の回転方向に回転させる）、アーム部２５を図２の左方向に移動させて解除させる。

なお、工具３３の内部には、電動モータ１０が逆転方向に回転させた場合の大径ギヤ２３の回転方向にのみに回転させることができる図示しないワンウェイクラッチや、アーム部２５が図２において最も左側に位置する場合まで移動するとそれ以上の回転を制限する図示しないストッパを組み込むことが好ましい。

上記実施形態の構成による電動パーキングレーキ装置は、緊急解除が必要な場合にのみ、工具３３を差し込んで緊急解除を行うので、通常作動時にはピニオンギヤ部３４が大径ギヤ２３に噛み合うことがなく、通常作動時には無駄な回転をピニオンギヤ部３４に伝達する抵抗もなく、電動モータ１０の回転力を小さくすることができると共に、大径ギヤ２３とピニオンギヤ部３４との噛み合いに伴う異音の発生を防止することができる。

なお、上記実施形態の電動パーキングブレーキ装置は、制御スイッチ４８と解除スイッチ５０を運転者がそれぞれ操作する構成としたが、本発明は、例えば運転者がオートマッチックトランスミッションをPレンジに切り替えた場合に、自動的にパーキングブレーキを作動させる構成においても適用できる。

図３及び図４には、図１及び図２に示した第一の実施形態の変形例を示す。なお、図３及び図４においては、図１及び図２に示した第一の実施形態と同じ部材については、図１及び図２で用いた符号を付与し、詳細な説明は省略する。この変形例においては、図３に示すように、電動モータ１０の回転軸１２先端のピニオン２２に噛み合う大径ギヤ２３にクラウン歯車６１を一体で形成している。クラウン歯車６１は、大径ギヤ２３の電動モータ１０側に円弧状に形成されている。そして、クラウン歯車６１のアクチュエータ２０のハウジング２１に円形開口６２を形成し、通常時はゴムキャップ６３で閉鎖している。

ここで、上記実施形態の電動パーキングレーキ装置の緊急解除について説明する。電動パーキングブレーキ装置の緊急解除が必要となった場合には、アクチュエータ２０のハウジング２１に取り付けられたゴムキャップ６３を取り外し、図４に示すように、円形開口６２に工具（緊急解除工具）６４を挿入する。工具６４は、大径ギヤ２３のクラウン歯車６１と噛み合い可能なピニオンギヤ部６５と、ハンドル部６６を有している。そして、ハンドル部６６を回転させることによって、ピニオンギヤ部６５がクラウン歯車６１と噛み合い、大径ギヤ２３、ネジ軸２４を回転させて（回転の方向は電動モータ１０が逆転方向に回転させた場合の大径ギヤ２３、ネジ軸２４の回転方向に回転させる）、アーム部２５を図４の下方向に移動させて解除させる。

上記実施形態に電動パーキングブレーキ装置においては、円形開口６２をハウジング２１の電動モータ１０が配置されていない側面に形成したことにより、ピニオンギヤ部６５の回転軸とハンドル部６６との長さを確保することができ、緊急解除時の操作性を向上させることができる。

図５及び図６には、図３及び図４に示した実施形態の変形例を示す。なお、図５及び図６においては、図３及び図４に示した実施形態と同じ部材については、図３及び図４で用いた符号を付与し、詳細な説明は省略する。この変形例においては、図５に示すように、電動モータ１０の回転軸１２先端のピニオン２２に噛み合う大径ギヤ２３に平歯歯車７１を一体で形成している。平歯歯車７１は、大径ギヤ２３の電動モータ１０側に円弧状に形成されている。

ここで、上記実施形態の電動パーキングレーキ装置の緊急解除について説明する。電動パーキングブレーキ装置の緊急解除が必要となった場合には、アクチュエータ２０のハウジング２１に取り付けられたゴムキャップ６３を取り外し、図６に示すように、円形開口６２に工具（緊急解除工具）７２を挿入する。工具７２は、大径ギヤ２３の平歯歯車７１と噛み合い可能な歯車部７３と、ハンドル部７４を有している。そして、ハンドル部７４を回転させることによって、歯車部７３が平歯歯車７１と噛み合い、大径ギヤ２３、ネジ軸２４を回転させて（回転の方向は電動モータ１０が逆転方向に回転させた場合の大径ギヤ２３、ネジ軸２４の回転方向に回転させる）、アーム部２５を図６の下方向に移動させて解除させる。

本発明の第一の実施形態を適用した電動ブレーキ装置の全体図を示す図である。 図１に示した電動ブレーキ装置の緊急解除の様子を示す図である。 本発明の第二の実施形態を適用した電動ブレーキ装置の全体図を示す図である。 図３に示した電動ブレーキ装置の緊急解除の様子を示す図である。 本発明の第三の実施形態を適用した電動ブレーキ装置の全体図を示す図である。 図５に示した電動ブレーキ装置の緊急解除の様子を示す図である。

符号の説明

１０・・・電動モータ
２０・・・アクチュエータ
２３・・・大径ギヤ（被駆動部材）
３３、６４、７２・・・緊急解除工具

Claims (4)

1. 電動モータの駆動によりパーキングブレーキを制動状態または解除状態とすることが可能な被駆動部材を有するアクチュエータと、緊急時に前記電動モータの駆動に因らないで制動状態にあるパーキングブレーキを解除可能な緊急解除機構を備えた電動パーキングブレーキ装置において、
   前記緊急解除機構は前記被駆動部材に係脱可能で、前記被駆動部材への係合時に手動で前記被駆動部材を駆動可能な緊急解除工具を有することを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。
2. 前記被駆動部材は山歯歯車を有し、前記緊急解除工具は前記山歯歯車に係合可能な歯車を有することを特徴とする請求項１に記載の電動パーキングブレーキ装置。
3. 前記被駆動部材はクラウン歯車を有し、前記緊急解除工具は前記クラウン歯車に係合可能な歯車を有することを特徴とする請求項１に記載の電動パーキングブレーキ装置。
4. 前記被駆動部材は平歯歯車を有し、前記緊急解除工具は前記平歯歯車に係合可能な歯車を有することを特徴とする請求項１に記載の電動パーキングブレーキ装置。