JP4597482B2 - 電動駐車ブレーキ作動アセンブリ - Google Patents

Description

本特許出願は、参照により本明細書に組み込まれている、譲渡される出願である、２００１年５月２４日付出願の米国仮出願第６０／２９２９１４号および２００２年５月２３日付出願の米国非仮出願の優先権を主張する。

本発明は、自動車用駐車ブレーキ作動システムに関し、特に、電動または手動で解除可能な、改良された電動駐車ブレーキ作動アセンブリに関する。

自動車にはパワーアシスト付き駐車ブレーキを備えたものがある。パワーアシスト付き駐車ブレーキは、自動車のブレーキ（一般に後ブレーキのみ）の遠隔作動を可能にして、駐車時に自動車の移動を防止する、電動ブレーキ作動システムである。このシステムは、電動機と、電動機の回転移動およびトルクを、ブレーキに機械的に接続されたブレーキ・ケーブルの直線移動に変換するための回転直線駆動機構とを含む。遠隔作動時に、電動機が回転してブレーキ・ケーブルを移動させ、ブレーキを設定する。電動機を逆回転させることにより、ブレーキを同様に遠隔解除することができる。さらに、自動車の電源異常の場合に、手動オーバーライドによりブレーキを手動で解除して、自動車を移動させる（たとえば、牽引する）ことができる。現在の設計のブレーキ作動システムには、いくつかの欠点がある。

通常、手動のオーバーライドでは、ブレーキ・ケーブルやブレーキをホーム（非作動）位置に無制限に戻すことはできない。これは、駆動機構や電動機等のブレーキ作動システム自体に固有の移動抵抗性によるものである。したがって、手動のオーバーライドを使用しても、ブレーキが必ずしも確実に完全に解除されるわけではない。ブレーキが部分的にしか解除されていない状態で自動車を無理に移動させると、ブレーキの磨耗および／または損傷が生じるおそれがある。

さらに、ブレーキの作動を維持するために、電動機に連続通電して駆動機構に加わる保持トルクを維持しなければならないシステムがある。この電動機の連続使用により、電動機およびブレーキ作動システムの使用可能な寿命が大きく制限される。あるいは、別のロック装置を使用して、ブレーキのずれを生じさせることなくブレーキの電動機への通電を止めることができる。しかし、この余分な部品により、ブレーキ作動システムの製造コストが大きく増加する。さらに、このような別の部品を加えると、ブレーキ作動システムが大型になり、これに対応して、ブレーキ作動システムを車両に据え付けるのに使用可能な方向空間管理オプションが少なくなる。

さらに、従来技術のブレーキ作動システムは、車両自体の部品に組み込まれており、他の車両の付加部品や後付け部品として容易に使用することはできない。

本発明は、上記問題点を解消した、電動機の連続使用による電動機およびブレーキ作動システムの使用可能な寿命が大きく制限されない、そして余分な部品によるブレーキ作動システムの製造コストの大きな増加を抑えた、電動または手動で解除可能な、改良された電動駐車ブレーキ作動アセンブリを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、電動機と、電動機が第１の回転可能部材をブレーキ作動回転方向に回転させることができるように電動機に作動接続された、第１の回転可能部材とを含む、ブレーキ作動リンク装置を介して車両ブレーキ・システムを作動させるための、動力駆動駐車ブレーキ作動アセンブリを提供する。第１の回転可能部材は、通常、ブレーキ解除回転方向に回転することができないようになっている。第２の回転可能部材は、第１の回転可能部材に対して回転可能であり、ブレーキ作動リンク装置に接続可能、かつブレーキ作動リンク装置を作動させるように移動可能なブレーキ・リンク・アクチュエータを含む。ねじりクラッチ・スプリングが、第１の回転可能部材と第２の回転可能部材との間に配置され、第１の回転可能部材が電動機によりブレーキ作動方向に回転開始すると収縮し、第２の回転可能部材を第１の回転可能部材に結合して、第２の回転可能部材をブレーキ作動方向へ回転させてブレーキ作動リンク装置を作動させるように構成される。クラッチ・スプリングは、作動されたブレーキ作動リンク装置が第２の回転可能部材にブレーキ解除方向に力を加えるときに、収縮したままであり、第２の回転可能部材を第１の回転可能部材に結合したまま維持するように構成される。これにより、第１の回転可能部材は、第２の回転可能部材がブレーキ解除方向へ回転するのを防止することができる。選択的に作動可能なブレーキ解除機構が、クラッチ・スプリングに作動接続され、解除部材の移動によりクラッチ・スプリングが広がって第２の回転可能部材が第１の部材から切り離され、これにより第２の回転可能部材がブレーキ解除方向に回転できるようになっている。

好ましくは、車両の従来のメイン・バッテリ・システムとは別の電源により、手動または電動で解除機構に動力を供給することができるので、車両の動力がなくなってメイン・バッテリ・システムが消耗した場合に解除機構を解除することができる。

本発明の別の態様は、出力シャフトを有する電動機と、出力シャフトに結合された駆動アセンブリとを含むブレーキ作動アセンブリを提供する。ブレーキ作動アセンブリは、駆動アセンブリに結合されたピボット構造を含み、駆動アセンブリを介して電動機により枢動可能になっている。ピボット構造は、ブレーキ作動リンク装置に結合するように構成された接続構造を有する。駆動アセンブリは、ブレーキ作動位置へ移動するとブレーキ作動位置にロックされるように構成される。解除構造は、駆動アセンブリに結合されて、ロックされたブレーキ作動位置から駆動アセンブリを解除する。解除構造は、各相対位置に配置された対の接続部を含む。各接続部は、解除ケーブル・アセンブリに接続するように構成されて、ブレーキ作動アセンブリを、接続部の位置に対応する２つの異なる据付方向に配置することができるようになっている。

本発明のこれらその他の態様は、図面を参照しながら以下の開示を読めば明らかになろう。

図１は、車両１０の概略図であり、車両１０は対の前輪アセンブリ１２と対の後輪アセンブリ１４とを有する。各後輪アセンブリ１４はブレーキ機構１６、たとえばドラムまたはディスク・ブレーキ機構を含む。ブレーキ機構１６は、移動時に車両１０を減速かつ／または停止させるために、あるいは停止時に車両１０の移動を防止するために、後輪アセンブリ１４にブレーキ力を加えるように動作することができる。ブレーキ機構１６は、ペダルおよびマスタ・シリンダ（図示せず）と、マスタ・シリンダとブレーキ機構との間に接続された油圧ライン１８とを含む油圧ブレーキ・システムにより作動させることができる。さらに、ブレーキ機構１６は、接続リンク装置２４を介してブレーキ作動アセンブリ２２に結合された対のリンク装置２０を含むブレーキ作動リンク装置により、機械的に作動させることができる。図示した実施例では、リンク装置２０、２４はワイヤ・ストランド・ケーブルであるが、ロッド等の剛性リンク装置であってもよい。ブレーキ作動アセンブリ２２は、車両１０の乗員、たとえばドライバが、電気制御アセンブリ２６を使用して、リンク装置２０、２４を介してブレーキ機構１６を電気的に作動させ、また解除するように、遠隔操作することができる。電気制御アセンブリ２６は、たとえば、車両１０のダッシュボードまたはコンソール内に配置された、対の押ボタンまたは２位置トグル・スイッチを含み、ブレーキ作動アセンブリ２２を介してブレーキ機構１６を遠隔作動させ、また解除することができる。さらに、手動解除機構２８を使用してリンク装置２０、２４内の張力を解除して、車両１０に動力が供給されていない場合等にブレーキ機構１６を解除する。

図２は、ブレーキ作動アセンブリ２２をさらに詳細に示す。ブレーキ作動アセンブリ２２は、基部３２、側壁部３４、３６、および側壁部３４、３６に結合された上板３７を含み、駆動アセンブリ３８のエンクロージャを形成する。図３および３Ａは、対の長孔３９が形成された上板３７を示す。長孔３９は、側壁部３６の対応する対の直立部３３を受けて、上板３７を側壁部３６に固定するように構成される。さらに、上板３７の、長孔３９と反対側の端部には長孔４１が形成される。長孔４１は、側壁部３４の直立部３５を受けて、上板３７を側壁部３４に固定するように構成される。ハウジング３０は、シート・メタルもしくはプレート・メタル材料、またはポリマーもしくは複合材等の適宜の剛性材料から形成される。

駆動アセンブリ３８は、可逆電動機４０により駆動されて、接続リンク装置２４内に張力を加え、また解除し、これに対応してブレーキ機構１６を作動させ、また解除するように構成される。接続リンク装置２４は、さらに詳細に後述する検出装置４４を介して駆動アセンブリ３８に接続される。さらに、手動解除機構２８は、駆動アセンブリ３８に結合された引張ケーブル４８を有するケーブル・アセンブリ４６を含み、接続リンク装置２４内の張力を手動で解除することができ、これにより、さらに詳細に後述する方法でブレーキ機構１６を解除することができる。

図３に示すように、電動機４０は、たとえばねじ切り留め具（図示せず）により間にスペーサ部材４２を配置して、側壁部３４に接続される。あるいは、スペーサ部材４２は、側壁部３４もしくは電動機４０のいずれかに別に接続されるか、または一体形成される。電動機４０は、結合構造５４を介して駆動シャフト５２に結合することのできる電機子５０を含む。あるいは、電機子５０は、駆動シャフト５２と一体形成することができる。駆動シャフト５２は、スペーサ４２および側壁部３４の位置合わせされた開口を通って延びる。ウォーム・ギア５６が、駆動シャフト５２に固定して取り付けられ（または駆動シャフト５２と一体形成され）、駆動シャフト５２の端部５８が、軸受または軸支構造６０等により、側壁部３６に形成された受け開口５９内で回転可能に支持されて、駆動シャフト５２の回転および曲げ支持を容易にする。さらに、シャフト６２、６４、６６が、基部３２の対応するシャフト受け開口６８を通って延び、基部３２に回転不可能に固定される。図示したように、シャフト６２、６４、６６は互いに平行かつウォーム５６に垂直な向きに配置される。

第１のギア構造７０は、ハウジング３０内でシャフト６２に回転可能に取り付けられる。第１のギア構造７０は、ウォーム・ギア７２、ピニオン・ギア７４、およびスペーサ７６を含み、これらは別々に形成しても、１つの部品として一体形成してもよい。ウォーム・ギア７２、ピニオン・ギア７４、およびスペーサ７６は、同軸に位置合わせされ、少なくともウォーム・ギア７２およびピニオン・ギア７４は互いに回転不可能に接続される（すなわち、共に回転するように固定される）。電動機４０により回転可能なウォーム５６は、ウォーム・ギア７２に噛合して駆動係合され、第１のギア構造７０を駆動する。ウォーム・ギア７２は、一体または回転不可能であることにより、ピニオン・ギア７４を回転可能に駆動する。第２のギア構造７８は第１のギア構造７０に類似しており、スパー・ギア８０、ピニオン・ギア８２、およびスペーサ８４を含む。スパー・ギア８０、ピニオン・ギア８２、およびスペーサ８４は別々に図示されているが、これらを１つの部品として一体形成することもできる。いずれの場合も、少なくともギア８０、８２は互いに回転不可能に接続される。第１のギア構造７０のピニオン・ギア７４は、第２のギア構造のスパー・ギア８０に噛合して駆動係合し、これに対応してピニオン・ギア８２を駆動させる。ピニオン・ギア８２は、シャフト６６に回転可能に取り付けられるメイン・ギア８６に噛合して駆動係合する。メイン・ギア８６はどのようなタイプの構成でもよく、総称して、非限定的な第１の回転可能部材と呼ぶことができる。

メイン・ギア８６のトルクおよびその回転速度は、電動機４０により発生し、第１のギア構造７０および第２のギア構造７８を介してメイン・ギア８６に伝えられる。メイン・ギア８６のトルクおよび速度は、電動機４０のトルクおよび速度を修正することにより、かつ／またはギア５６、７２、７４、８０、８２、８６の相対サイズを変更することにより、変更することができる。

図３にさらに示すように、メイン・ギア８６の上に第１のシャフト要素８８がある。好ましくは、メイン・ギア８６と第１のシャフト要素８８とは、１つの部品として一体形成されるが、別々に形成した後に互いに回転不可能に結合してもよい。第１のシャフト要素８８はメイン・ギア８６と同心な向きに配置されて、メイン・ギア８６から外側に同軸に延びる。第１のシャフト要素８８は円周状の外周９０を画定する。第１のシャフト要素８８は、第２の回転可能部材の第２のシャフト要素９４に結合されて、第２の回転可能部材９５のケーブル取付構造を移動させる。ケーブル取付構造は作動アーム９６を含み、作動アーム９６は、さらに詳細に後述するように、第１のシャフト要素８８と第２のシャフト要素９４とを結合することにより、第２の回転可能部材によって枢動する。第２のシャフト要素９４は、第１のシャフト要素８８と同軸に位置合わせされ、第１のシャフト要素８８の外径に等しい直径を持つように形成される。作動アーム９６は、第２のシャフト要素９４からほぼ半径方向外側に延びる。検出装置４４の第１の端部９８は、作動アーム９６の半径方向外端部に結合され、検出装置４４の第２の端部１００は接続リンク装置２４に接続される。したがって、第２のシャフト要素９４が回転すると、作動アーム９６は枢動して接続リンク装置２４に張力を加え、また解除し、これによりブレーキ機構１６を作動させ、また解除する。

環状溝１０２が、メイン・ギア８６内に第１のシャフト要素８８の外周９０に沿って設けられる。環状溝１０２は、接線脚部１０４を含む。複数の円形巻線を有するねじりばね状のクラッチ・スプリング１０６が、環状溝１０２内に受けられる第１の端部１０８を含む。タング１１０が、環状溝１０２の接線脚部１０４内に受けられる。図３Ｂに示すように、解除ギア１１２が、クラッチ・スプリング１０６の第２の端部１１６を受けるように形成された環状溝１１４を含む。環状溝１１４は、クラッチ・スプリング１０６の第２の端部１１６の、反対側に延びるタング１２０を受ける別の接線脚部１１８を含む。解除ギア１１２には、第２のシャフト要素９４を受けるように、軸方向に通って延びる円形中央開口１２１が形成される。解除ギア１１２は、第２のシャフト要素９４に回転可能に取り付けられ、接線脚部１１８内にタング１２０を受けることにより、クラッチ・スプリング１０６の第２の端部１１６に回転不可能に結合される。

解除ブラケット、または解除レバー１２２は、軸方向に延びる円形中央開口１２６を画定して第２のシャフト要素９４を回転可能に受ける環状構造１２４を含む。解除ブラケット１２２は、第２のシャフト要素９４上で作動アーム９６と解除ギア１１２との間に軸方向に配置される。解除ブラケット１２２は、引張ケーブル４８の端部を固定して受けるように構成された、半径方向に延びる対の接続部１２８、１２９を含む。好ましくは、接続部１２８、１２９は、互いに円周方向に約９０゜離間するように、環状構造１２４に配置される。手動アクチュエータ２８には１本のケーブル・アセンブリ４６のみが必要であるが、異なる相対位置にある対の接続部１２８、１２９を解除ブラケット１２２に形成することにより、車両１０に据え付けるための異なる構成オプションが提供される。図３および４は、接続部１２８、１２９に接続されたケーブル４８を示す。枢動可能な爪構造１３０が、接続部１２８に隣接して環状構造１２４に取り付けられる。爪１３０は、爪１３０から外側に延びて解除ギア１１２に係合するラチェット歯１３２を含む。

図３Ｂおよび５に示すように、接続部１２８は、離間した対向する壁構造１２８Ａ、１２８Ｂを提供するほぼＵ字型の構成を有する。壁構造１２８Ａ、１２８Ｂには、開口１３１Ａ、１３１Ｂが各々形成される。ケーブル４８が接続部１２９に接続された、図３Ｂおよび５に示すような状況では、円筒形の保持ピン１３１が、接続部１２８の壁構造１２８Ａ、１２８Ｂの開口１３１Ａ、１３１Ｂ内に配置される。爪構造１３０は、壁構造１２８Ａ、１２８Ｂ間に配置され、爪構造１３０の受け開口１２５を通って延びるピン１３１に枢動可能に固定される。ピン１３１は、たとえば、１３１Ｃで示すクリップまたはピンにより開口１３１Ａ、１３１Ｂ内に固定される。爪構造１３０を解除ギア１１２に位置合わせするように、スペーサ１２５Ａが爪構造１３０と壁構造１２８Ｂとの間に配置される。引張ケーブル４８が接続部１２８に接続された図５Ａでは、ケーブル４８端部の止め部材またはケーブル・ステイ１３３が、壁構造１２８Ａ、１２８Ｂの開口１３１Ａ、１３１Ｂを通って延び、爪構造１３０は開口１２５を介して枢動可能に取り付けられる。この状況では、ケーブル４８自体が図５に示すスペーサ１２５Ａの位置に置き換わり、爪構造１３０を解除ギア１１２に位置合わせした位置を維持する。図３Ｂおよび５Ｂに示すように、ケーブル４８が接続部１２９に接続された状況では、止め部材１３３が、接続部１２９の壁構造１２９Ａ、１２９Ｂの開口１３５Ａ、１３５Ｂを通って延びる。スペーサ１３３Ａが、ケーブル４８と止め部材１３３上の壁構造１２９Ａ、１２９Ｂの一方との間に配置されて、接続部１２９内の止め部材１３３の移動を制限する。あるいは、図５のスペーサ１２５Ａを、図５Ｃの配置の代わりに接続部１２９に使用することもできる。

第２のシャフト要素９４は、軸方向に延びるスタッド構造１３４を含む。図示した実施例では、スタッド構造１３４、作動アーム９６、および第２のシャフト要素９４は、１つの部品として一体形成される。しかし、これらの部品を別々に形成した後に互いに回転不可能に結合してもよい。ねじりばね１３６が、スタッド構造１３４の周りに配置され、ねじり偏倚した第１の端部１３８および第２の端部１４０を含む。第１の端部１３８は、解除ブラケット１２２の環状構造１２４の大き目の開口１４２を通って延び、爪構造１３０の受け開口１４４内に係合する。第２の端部１４０は、作動アーム９６の外端部で軸方向に延びるスタッド構造１４８の横開口１４６内に受けられる。ばね１３６の第２の端部１４０は、開口１４６内に受けられることにより第２の回転可能部材９５に対して固定されるだけでなく、検出装置４４の第１の端部９８をスタッド構造１４８上で軸方向に保持するのに役立つ。ばね１３６の第１の端部１３８は、爪構造１３０のラチェット歯１３２を偏倚させて、解除ギア１１２の外周の鋸歯１５０に係合させる。図示したように、鋸歯１５０は、ブレーキ作動方向とは反対側に、ブレーキ解除方向に向かって傾斜している。ラチェット歯１３２と鋸歯１５０とは協働して、解除ギア１１２および解除ブラケット１２２の一回転方向への相対回転移動を可能にし、かつ反対方向への移動を防止する。特に、ラチェット歯１３２は、歯１５０の傾斜前縁面１６６上に載置され（図２参照）、解除ギア１１２がラチェット歯１３２を通過してブレーキ作動方向に回転すると、爪構造１３０の半径方向外側および内側への枢動（すなわち、ラチェット移動）が繰返し行われる。解除ギア１１２がブレーキ解除方向に回転すると、ラチェット歯１３２は、歯１５０の張出し後縁面１６８（図２参照）と連動する。オプションのスプリング・ワッシャ１５２が、スタッド構造１３４と上板３７との間に配置され、シャフト６６に回転可能に取り付けられた部品に軸方向保持力を加える。

後述するように、ねじりばね１３６の第２の端部１４０は、作動アーム９６を偏倚させる更なる役割を果たす。しかし、爪１３０と作動アーム９６を偏倚させる別々のばねを、図示した１つのばねの代わりに使用することができる。

前記したように、ブレーキ作動アセンブリ２２は、接続リンク装置２４に張力を加え、また解除して、ブレーキ機構１６を作動させ、また解除するように動作可能である。図２は、ブレーキ機構１６が係合していないとき等の、接続リンク装置２４内の張力が最小である状況に対応する相対位置に部品がある状態の、ブレーキ作動アセンブリ２２を示す。図２に示すように、この状態では、ブレーキ作動アセンブリ２２の部品が対応する第１の位置（ブレーキ解除位置とも呼ばれる）にある。

特に、作動アーム９６は、側壁部３４により設けられた内側に延びるタング１５６に取り付けられた止め構造１５４に当接して移動する。好ましくは、止め構造１５４は、バンパとして働き、したがって、ゴム等の弾性材料または他の弾性材料から形成される。さらに、爪構造１３０のラチェット歯１３２は、解除ギア１１２の鋸歯１５０に係合する。

接続リンク装置２４への張力印加を開始するため、電動機４０を張力印加方向、たとえば時計方向に回転させる。これを達成するために、ユーザは、たとえばボタンを押したり、電気制御アセンブリ２６のスイッチを操作したりするだけでよい。電気制御アセンブリ２６は電動機４０と協働して、電動機４０が張力印加方向に駆動されるようにする。電動機４０の回転、およびこれにより発生するトルクが、第１のギア構造７０および第２のギア構造７８を通してメイン・ギア８６に伝達され、メイン・ギア８６を張力印加方向、たとえば時計方向に回転させるようにする。クラッチ・スプリング１０６のタング１１０が、メイン・ギア８６に設けられた環状溝１０２の脚部１０４内に配置されるので、タング１１０はメイン・ギア８６と共に回転する。ブレーキ機構１６内の偏倚部材（図示せず）により発生する接続リンク装置２４内の残留張力は、初めのうちは第２のシャフト要素９４の回転を防止する。第１のシャフト要素８８をメイン・ギア８６と共に張力印加方向に回転させることは、クラッチ・スプリング１０６を「閉じる」のに役立つ。すなわち、張力印加方向は、クラッチ・スプリング１０６のコイルの巻き方向に対応し、張力印加方向への移動により、クラッチ・スプリング１０６の直径が相対的に減少する。クラッチ・スプリング１０６の直径が減少すると、クラッチ・スプリング１０６の内周が、第１のシャフト要素８８の外面９０および第２のシャフト要素９４の外面１５８に摩擦係合または「把持」する。クラッチ・スプリング１０６は、第１の位置にあるときに、クラッチ・スプリング１０６の内周が第１のシャフト要素８８および第２のシャフト要素９４の外周に軽く摩擦係合するように構成される。第１のシャフト要素８８が第２のシャフト要素９４に対して張力印加方向に回転すると、クラッチ・スプリング１０６と第２のシャフト要素９４との間の摩擦係合により、第２のシャフト要素９４に係合するスプリング１０６の一部が第２のシャフト要素９４の外周１５８に沿って「引張られ」、これによりスプリング１０６が撓み、第２のシャフト要素９４上でスプリング１０６の巻きを締めて収縮させる。スプリング１０６の十分な収縮が達成されると、第１のシャフト要素８８および第２のシャフト要素９４が回転不可能に結合される。その後、ブレーキ機構１６の「抵抗」、すなわちブレーキ機構１６内の偏倚要素により発生した力が克服され、第２のシャフト要素９４が第１のシャフト要素８８と共に回転する。したがって、作動アーム９６はブレーキ作動方向、たとえば時計方向に回転し、これは、接続リンク装置２４内に十分な張力を発生させてブレーキ機構１６を作動させるのに役立つ。

図４は、ブレーキ機構１６が作動されたブレーキ作動状態に対応する相対位置にある、ブレーキ作動アセンブリ２２の部品を示す。図示したように、作動アーム９６は、図２に示した第１の位置に対して円周方向に進んだ第２の位置にある。作動アーム９６の回転移動により、検出装置４４および接続リンク装置２４が直線移動し、ブレーキ機構を作動させる。

ブレーキ作動アセンブリ２２の組立て中、ねじりばね１３６に予荷重を加えて、第１の端部１３８および第２の端部１４０に偏倚力を対応して提供する残留ねじり偏倚力を有するようにする。そのため、作動アーム９６が図２に示す第１の位置にあるときに、ばね１３６が、作動アーム９６および解除ブラケット１２２を第２のシャフト要素９４の周りで互いに回転方向に偏倚させる。特に、図示した実施例では、ばね１３６が作動アーム９６を時計方向に偏倚させ、解除ブラケット１２２を半時計方向に偏倚させる。長孔１６０が側壁部１３６に設けられ、解除ブラケット１２２の各接続部１２８は、長孔１６０を通って延びる。長孔１６０は、解除ブラケット１２２の第１の位置および第２の位置を画定する、離間した第１の端部１６２および第２の端部１６４を含む。図２および４は、接続部１２８が第１の端部１６２に当接する第１の位置にある、解除ブラケット１２２を示す。ばね１３６は、解除ブラケット１２２を偏倚させて第１の端部１６２に当接係合させる。さらに、ばね１３６の偏倚は、爪構造１３０のラチェット歯１３２と、解除ギア１１２の鋸歯１５０との接触を維持するのに役立つ。作動アーム９６が第１の位置（すなわちブレーキ解除）から第２の位置（すなわちブレーキ作動）へ移動すると、ばね１３６の第２の端部１４０は第１の端部１３８に対して移動し、これによりばね１３６のねじり偏倚をわずかに緩和する。しかし、ばね１３６の予荷重は十分であり、作動アーム９６の第２の位置への移動によって、解除ブラケット１２２に加わる、解除ブラケット１２２を第１の位置から枢動させるのに十分な偏倚力の度合いが緩和されることはない。すなわち、第１の位置と第２の位置との間の作動アーム９６の位置に関して、ばね１３６が接続部１２８を弾性偏倚させて長孔１６０の第１の端部１６２に当接させる。解除ギア１１２が第２のシャフト要素９４と共に回転すると、爪構造１３０は、鋸歯１５０の傾斜後縁面１６６上でラチェット動作を行う（図２参照）。

図示した実施例では、ブレーキ作動アセンブリ２２は自己ロック構成であり、ブレーキ作動アセンブリ２２がブレーキ係合状態にあるときに、リンク装置内の張力の解除を防止するのに電動機４０に一定の電流を供給する必要がなく、またこれを達成するのに更なるロック機構を使用する必要がない。ブレーキ機構１６自体の内部にある偏倚部材は、第２のシャフト要素９４に張力解除方向にトルクを加えるのに役立つ。第２のシャフト要素９４に張力解除方向に加わるトルクは、第１のシャフト要素８８に張力印加方向に加わるトルクと相対的に等しく、いずれもクラッチ・スプリング１０６の収縮を維持して両者間の回転不可能な結合を維持する。したがって、ブレーキ機構１６の偏倚部材を介して第２のシャフト要素９４に張力解除方向に加わるトルクにより、第１のシャフト要素８８および第２のシャフト要素９４が、クラッチ・スプリング１０６により回転不可能に結合される。第１のギア構造７０、第２のギア構造７８と、ウォーム５６との間の相互作用は、大きなトルクが電動機４０に伝わるのを防止するのに効果的に役立つ。これには、クラッチ・スプリング１０６を広げて第１のシャフト要素８８と第２のシャフト要素９４とを切り離す動力供給反応力を電動機４０により加えて、リンク装置２４の張力を維持し、かつ／または第１のシャフト要素８８と第２のシャフト要素９４との間の相対回転を防止することが必要である。特に、ウォーム・ギア７２とウォーム５６との間隔は、ウォーム５６に加わるウォーム・ギア７２のトルクがウォーム５６に加わる軸方向の力に変換されるように構成される。軸方向の力は、ウォーム５６、したがって電動機４０の移動を防止するのに十分な大きさの摩擦を、ウォーム・ギア７２とウォーム５６の歯間に発生させる。

ブレーキ機構１６を遠隔解除するために、ユーザは、たとえばボタンを押したり、電気制御アセンブリ２６のスイッチを操作したりするだけでよい。電気制御アセンブリ２６は電動機４０と協働して、電動機４０を張力解除方向（たとえば半時計方向）に駆動する。張力解除方向に電動機４０を回転させることにより、メイン・ギア８６と、したがって第１のシャフト要素８８とを張力解除方向に対応して駆動する。第１のシャフト要素８８を張力解除方向に回転させることにより、クラッチ・スプリング１０６が対応して「開き」、または広がり、これにより、クラッチ・スプリングの第２のシャフト要素９４との係合が「弛緩」される。したがって、第２のシャフト要素９４は張力解除方向へ自由に回転してブレーキ機構１６を解除することができる。

図６は、手動解除状態にあるブレーキ作動機構２２を示す。図示したように、引張ケーブル４８は、解除ブラケット１２２を枢動させるように手動で移動されている。前記したように、ねじりばね１３６は、爪構造１３０の歯１３２と解除ギア１１２の鋸歯１５０との係合を維持する。作動アーム９６が第１の位置から第２の位置へ移動するときのように、解除ギア１１２が解除ブラケット１２２に対して回転すると、爪構造１３０が鋸歯１５０に沿ってラチェット移動する。しかし、解除ブラケット１２２が引張ケーブル４８により解除ギア１１２に対して移動されると、ラチェット歯１３２は鋸歯１５０の１つの張出し後縁面１６８に係合し、これにより、解除ブラケット１２２と解除ギア１１２とを回転不可能に結合する。クラッチ・スプリング１０６のタング１２０が環状溝１１４の脚部１１８内に配置されるので、解除ギア１１２の回転移動により、クラッチ・スプリング１０６のタング１１０、１２０間の相対移動が行われる。タング１１０、１２０の相対移動がある度合いのときに、クラッチ・スプリング１０６が「弛緩」されて、クラッチ・スプリング１０６の内径が増加し、その後第１のシャフト要素８８および第２のシャフト要素９４の外周９０、１５８を解除する。したがって、次に第２のシャフト要素９４および作動アーム９６が自由に回転して、ブレーキ機構１６の偏倚部材により第１の位置側へ、かつ第１の位置内へ偏倚される。長孔１６０の第２の端部１６４は第２の位置の止め具として働き、第２の位置を通過する解除ブラケット１２２の移動を防止する。

ブレーキ作動アセンブリ２２は、ユーザにより、たとえば車両内から遠隔操作されるので、必要ではないが好ましくは、ブレーキ作動アセンブリ２２が、所定の位置に到達するときの自己遮断に備えている。特に、電動機４０は、オプションとして、接続リンク装置２４に十分な張力が加わってブレーキ機構１６の適切な作動が確実になると、通電が止められるようにしてもよい。さらに、電動機４０は、オプションとして、ブレーキ機構１６の解除に続いて通電が止められるようにしてもよい。

図３Ｂを参照し、以下で、検出装置４４の図示した実施例の全体的な説明を行う。検出装置４４は、第１の接続構造１７０および第２の接続構造１７２を含む。第１の接続構造１７０は、たとえばねじ切り留め具等の留め具１７６により互いに固定された、対の接続部材１７４を含む。第１の接続構造１７０は壁部材１７８を提供し、第２の接続構造１７２は壁部材１８０を提供する。圧縮ばね１８２が、壁部材１７８、１８０間に配置され、第１の接続構造１７０と第２の接続構造１７２との相対移動中に壁部材１７８、１８０間で圧縮される。検出装置４４は、対のスイッチ・ユニット１８４を含み、一方が圧縮ばね１８２の最大移動位置を判定し、他方が最小移動位置を判定する。図４は、ブレーキ機構１６が作動状態にあるブレーキ作動アセンブリ２２を示す。作動アーム９６の回転移動の範囲、および接続リンク装置２４に加わる張力の大きさが、検出装置４４により判定される。特に、圧縮ばね１８２の所定の移動がスイッチ・ユニット１８４の１つにより検出されると、検出装置４４が電気制御アセンブリ２６に連通して電動機４０への通電を止め、作動アーム９６の回転を中止する。同様に、ブレーキ機構１６の解除時に、接続リンク装置２４内の最小張力がスイッチ・ユニット１８４の一方により検出されると、検出装置４４は電気制御アセンブリ２６に連通して電動機４０への通電を止め、作動アーム９６の回転を中止する。検出装置４４の使用は、接続リンク装置２４の張力が過大または過小になることを防止するのに有利である。さらに、検出装置４４が、接続リンク装置２４の縦方向移動量ではなく接続リンク装置２４内の張力の大きさに基づいて、電動機４０への通電を止めるので、ブレーキ作動アセンブリ２２は、接続リンク装置２４が徐々に伸長するのを補償するように自己調整式になっている。さらに、ブレーキ作動アセンブリ２２は、大きさの異なる張力を接続リンク装置２４に加えて、ブレーキ機構１６により大きさの異なるブレーキ力を対応して発生させることができる。たとえば、車両を平面ではなく斜面に駐車するときに、ブレーキ作動アセンブリ２２は、さらに大きな張力を接続リンク装置２４に加えることができる。検出装置４４は、接続リンク装置２４内の異なる張力レベルで電動機４０を検出することにより、電動機４０への通電を止めることができる。さらに、このために、電気制御アセンブリ２６は傾斜検出器（図示せず）を含むことができる。

ブレーキ作動アセンブリの別の実施例が図７に概略的に示され、２００で示される。アセンブリ２００は、前記したブレーキ作動アセンブリ２２と同様に、電気制御アセンブリ２６により遠隔制御される電動機２０２を含む（すなわち、電気制御アセンブリ２６が押ボタンまたはスイッチを含み、ユーザが電動機２０２を前方または逆方向に電気駆動することができる）。ウォーム２０４が電動機２０２の駆動シャフト２０６に結合され、ウォーム２０４はウォーム・ギア２０８に駆動係合する。ウォーム・ギア２０８は、ウォーム２０４とメイン・ギア２１０の間に配置され、これらに噛合する。

メイン・ギア２１０は、ピボット・シャフト２１２に回転可能に取り付けられ、第１のシャフト要素２１４および第２のシャフト要素２１６も同様に取り付けられる。第１のシャフト要素２１４をメイン・ギア２１０に溶接または他の方法で結合することができ、あるいは、第１のシャフト要素２１４とメイン・ギア２１０とを１つの一体型ユニットとして形成することができる。第２のシャフト要素２１６および第１のシャフト要素２１４は、ピボット・シャフト２１２を中心に互いに回転することができる。図示したように、ナット２１７または他の適宜の保持構造がピボット・シャフト２１２の端部に取り付けられて、第１のシャフト要素２１４と第２のシャフト要素２１６との間の実質的な相対軸方向移動を防止する。クラッチ・スプリング２１８が第１のシャフト要素２１４および第２のシャフト要素２１６上に、両者間で重なるように配置され、第１のシャフト要素２１４と第２のシャフト要素２１６とが一方向（張力解除方向）に互いに回転するが、反対方向（張力印加方向）には回転不可能にロックされるように構成される。

作動アーム２２０は、第２のシャフト要素２１６からほぼ半径方向外側に延び、第２のシャフト要素２１６に溶接されるか、または第２のシャフト要素２１６と一体形成される。接続リンク装置２４はケーブル取付部材２２０に結合される。

この配置では、電動機２０２がウォーム２０４を駆動し、ウォーム２０４がウォーム・ギア２０８、したがってメイン・ギア２１０を駆動する。これにより、第１のシャフト要素２１４が張力印加方向に回転する。第１のシャフト要素２１４が張力印加方向に回転することにより、クラッチ・スプリング２１８が第２のシャフト要素２１６の周りで閉じる。これにより第２のシャフト要素２１６を第１のシャフト要素２１４に回転不可能に結合させて、第２のシャフト要素２１６がブレーキ作動方向に回転するようにして、接続リンク装置２４を引いてブレーキ機構１６を作動させる。電動機２０２への電力の駆動は、ブレーキ作動ボタンを単に解除することにより、または、好ましくは、接続リンク装置２４が前記した検出装置４４等の検出装置を含んで、接続リンク装置２４に加わる所定の最大張力を検出することにより、終了させることができる。クラッチ・スプリング２１８とギア２１０、２０８、２０４とを介して第１のシャフト要素２１４と第２のシャフト要素２１６とを相互接続することにより、十分な剛性が提供されて、ピボット・シャフト２１２を中心とした、第２のシャフト要素２１６の後方への張力解除回転が防止される。

ブレーキ作動システム２００は、電動機２０２を逆方向に駆動してクラッチ・スプリング２１８を解除することにより解除することができ、または手動で解除することができる。このため、システムに送られるすべての動力がなくなっても駐車ブレーキを解除することができ、これにより、たとえば、必要に応じて牽引することができるようになっている。考慮された手動の解除機構２２２が、図８〜１６に示される。

解除ギア２２４が第２のシャフト要素２１６上に取り付けられ、第２のシャフト要素２１６に対して回転可能になっている。図９に示すように、クラッチ・スプリング受け溝２２６が解除ギア２２４の底面に形成される。解除ギア２２４は、クラッチ・スプリング２１８の上部に嵌合し、クラッチ・スプリング２１８の上部タング（図示せず）はタング受け溝延長部２２８内に嵌合する。（クラッチ・スプリングの反対側端部にある、クラッチ・スプリング２１８の反対側タング（図示せず）は、第１のシャフト要素２１４および第２のシャフト要素２１６に対するクラッチ・スプリング２１８の自由な無制限の回転を防止する支柱によりメイン・ギア２１０に固定される。）

解除機構２２２は、ラチェット解除レバー・アセンブリをさらに含む。特に、解除レバー・アセンブリは、支持フランジまたはカラー２３２を持つ支柱２３０を含む。歯付き解除ギア２３４が、フランジまたはカラー２３２により支柱２３０に回転可能に支持される。歯付き解除ギア２３４の歯２３６は解除ギア２２４の歯２３８に噛合して、２つの解除ギア２２４、２３４が互いに反対方向に回転するようになっている。図１１に示すように、歯付き解除ギア２３４は、歯２３６と反対側の、歯付き解除ギア２３４の軸方向外向面に形成された傾斜ラチェット歯２４０を有する。

図１４〜１６では、解除ブラケットまたは解除レバー２４２が、支柱２３０上に回転可能に嵌合し、歯付き解除ギア２３４の傾斜ラチェット歯２４０に係合する傾斜ラチェット歯２４４を含む。したがって、解除レバー２４２と歯付き解除ギア２３４とは、（２つの部材が軸方向に離れ、傾斜歯同士が通過して摺動すると互いの方へ戻る状態で）互いに一方向に回転することができるが、（傾斜歯の「縦」面同士が同一平面で係合するため）２つの部材を共に回転させるように、互いに反対方向に回転することはできない。解除レバー２４２は、解除ケーブル接続部２４６をさらに有する。解除レバー２４２を偏倚させて歯付き解除ギア２３４と係合させるように、圧縮ばね２４８が支柱２３０上（保持ワッシャ２５０と解除レバー２４２表面との間）に設けられる。

解除機構２２２は以下のように動作する。駐車ブレーキが係合すると、クラッチ・スプリング２１８は係合方向に回転し、解除ギア２２４は、溝２２６および溝延長部２２８内に嵌合するクラッチ・スプリングにより、同一の方向に、すなわちクラッチ・スプリングと共に回転する。解除ギア２２４は、回転すると歯付き解除ギア２３４を駆動し、歯付き解除ギア２３４は、（解除レバー２４２が、圧縮ばね２４８の偏倚に対して支柱２３０に沿って軸方向に前後移動する状態で）歯付き解除ギア２３４の歯と解除レバー２４２の歯とが互いに通過して摺動するときに、解除レバー２４２を通過して、または解除レバー２４２に対して回転することができる。

駐車ブレーキを解除するために、たとえばケーブル・アセンブリ４６を介して解除ケーブル接続部２４６に結合される手動アクチュエータ２８（図１）が（たとえば、車両の客室から）引かれ、これにより解除レバー２４２が反対方向に回転する。解除レバー２４２と歯付き解除ギア２３４との間のラチェット型係合により、解除レバー２４２が歯付き解除ギア２３４を反対方向に回転させて、解除レバー２２４をその反対方向に回転させる。これにより、クラッチ・スプリング２１８がわずかに開き、第２のシャフト要素２１６の把持を解除し、第２のシャフト要素２１６がピボット・シャフト２１２上で第１のシャフト要素２１４に対して回転できるようになる。これにより、第２のシャフト要素２１６が「ホーム」位置に戻るときに、駐車ブレーキを解除することができる。好ましくは、圧縮ばね（図示せず）が、解除ケーブル（図示せず）を囲み、解除ケーブル、したがって解除レバーを図示した中立位置に戻すように構成される。

引張ばねが、作動アーム２２０と、たとえばアセンブリ・ハウジングとの間に設けられる。この引張ばねを使用して、ケーブルが「ホーム」位置にあるときに接続リンク装置２４内の張力を維持する。あるいは、ブレーキ機構１２６自体を介して接続リンク装置２４内の張力を維持することができる。この場合、アセンブリ・ハウジングが止め構造を提供して、ケーブル取付部材２２０の移動を堅く制限することが好ましい。

当業者は、本明細書中に開示した実施例に対する種々の修正および逸脱に想到することができるだろう。これらの修正および逸脱は、頭記の特許請求の範囲に含まれるものと考えられる。

本発明の原理によるブレーキ作動アセンブリを備えた車両の概略図である。 第１の位置にある、図１に示すブレーキ作動アセンブリの一実施例の上面図である。 図２に示すブレーキ作動アセンブリの斜視分解図である。 図３に示すブレーキ作動アセンブリの詳細な斜視分解図である。 図３に示すブレーキ作動アセンブリの詳細な斜視分解図である。 第２の位置にある、図２に示すブレーキ作動アセンブリの上面図である。 図４に示すブレーキ作動アセンブリの接続部の横断面図である。 図４に示すブレーキ作動アセンブリの接続部の横断面図である。 図４に示すブレーキ作動アセンブリの接続部の横断面図である。 第３の位置にある、図２に示すブレーキ作動アセンブリの上面図である。 図１に示すブレーキ作動アセンブリの別の実施例の概略図である。 図７に示すブレーキ作動アセンブリの手動解除機構の斜視図である。 図８に示す手動解除機構の上面図である。 図９の線Ｉ−Ｉに沿って取った手動解除機構の横断面図である。 図８に示す手動解除機構の解除ギアの斜視図である。 図１１に示す解除ギアの正面図である。 図１１に示す解除ギアの上面図である。 図８に示す手動解除機構の解除レバーの斜視図である。 図１４に示す解除レバーの正面図である。 図１４に示す解除レバーの上面図である。

Claims (24)

1. ブレーキ作動リンク装置を介して車両ブレーキ・システムを作動させるための、動力駆動駐車ブレーキ作動アセンブリであって、
   電動機と、
   電動機が第１の回転可能部材をブレーキ作動回転方向に回転させることができるように電動機に作動接続された、通常、ブレーキ解除回転方向に回転することができない第１の回転可能部材と、
   第１の回転可能部材に対して回転可能であり、ブレーキ作動リンク装置に接続可能、かつブレーキ作動リンク装置を作動させるように移動可能なブレーキ・リンク・アクチュエータを含む第２の回転可能部材と、
   第１の回転可能部材と第２の回転可能部材との間に配置され、第１の回転可能部材が電動機によりブレーキ作動方向に回転開始すると収縮し、第２の回転可能部材を第１の回転可能部材に結合して、第２の回転可能部材をブレーキ作動方向へ回転させて、作動されたブレーキ作動リンク装置を作動させるように構成され、かつブレーキ作動リンク装置が第２の回転可能部材にブレーキ解除方向に力を加えるときに、収縮したままであり、第２の回転可能部材を第１の回転可能部材に結合したまま維持して、第１の回転可能部材が第２の回転可能部材のブレーキ解除方向への回転を防止することができるように構成されたねじりクラッチ・スプリングと、
   クラッチ・スプリングに作動接続されて、解除部材の動作によりクラッチ・スプリングが広がって第２の回転可能部材が第１の回転可能部材から切り離され、これにより第２の回転可能部材がブレーキ解除方向に回転可能になる、選択的に作動可能なブレーキ解除機構とを含む、動力駆動駐車ブレーキ作動アセンブリ。
2. 選択的に作動可能なブレーキ解除機構が、クラッチ・スプリングに機械的に接続された手動移動可能な解除部材を含み、解除部材の手動移動によりクラッチ・スプリングが広がって第２の回転可能部材が第１の回転可能部材から切り離されるようにする手動作動可能なブレーキ解除機構である、請求項１に記載のブレーキ作動アセンブリ。
3. 電動機が可逆的であり、クラッチ・スプリングが、電動機による第１の回転可能部材のブレーキ解除方向への回転開始時に広がって第１の回転可能部材と第２の回転可能部材とを切り離すように構成され、これにより第２の回転可能部材がブレーキ解除方向に回転可能になる、請求項２に記載のブレーキ作動アセンブリ。
4. 電動機を第１の回転可能な部材に接続する歯車列をさらに含み、歯車列が、電動機による動力供給回転による場合を除いて、通常、第１の回転可能部材のブレーキ解除方向への回転を防止するように構成される、請求項３に記載のブレーキ作動アセンブリ。
5. 前記第１の回転可能部材と第２の回転可能部材とが、ほぼ円筒形の軸方向に延びる第１のシャフト要素および第２のシャフト要素によりそれぞれ画定される、請求項２に記載のブレーキ作動アセンブリ。
6. 前記第１のシャフト要素と第２のシャフト要素とが、互いに軸方向に位置合わせされる、請求項５に記載のブレーキ作動アセンブリ。
7. 歯車列が、電動機により回転可能なウォームであり、前記第１の回転可能部材に結合されたウォーム・ギアに噛合する、請求項４に記載のブレーキ作動アセンブリ。
8. 前記第１の回転可能部材が、固定接続されたメイン・ギアを含む、請求項７に記載のブレーキ作動アセンブリ。
9. 前記歯車列が、前記ウォーム・ギアと前記メイン・ギアとの間に配置された中間ギアを含む、請求項８に記載のブレーキ作動アセンブリ。
10. 前記中間ギアが前記ウォーム・ギアに噛合する、請求項９に記載のブレーキ作動アセンブリ。
11. 前記中間ギアが更なる中間ギアに噛合する、請求項１０に記載のブレーキ作動アセンブリ。
12. 前記ブレーキ・リンク・アクチュエータが、前記第２の回転可能部材に固定して取り付けられた、第２の回転可能部材からほぼ半径方向外側に延びる、ブレーキ作動リンク装置に接続するように構成された構造を有する作動アームを含む、請求項２に記載のブレーキ作動アセンブリ。
13. 前記手動作動可能な解除機構が、前記第２の回転可能部材に対して回転可能な、クラッチ・スプリング端部に固定して取り付けられた解除ギアを含む、請求項１２に記載のブレーキ作動アセンブリ。
14. 前記手動作動可能な解除機構が、解除構造と前記解除ギアとの作動方向への相対回転移動を可能にし、反対側の解除方向への相対回転移動を防止するように構成された前記解除構造を含む、請求項１３に記載のブレーキ作動アセンブリ。
15. 前記解除構造が、手動作動可能なケーブル・アセンブリに結合されて、解除方向に手動回転可能であり、前記解除ギアを回転させて前記クラッチ・スプリングを解除するように構成される、請求項１４に記載のブレーキ作動アセンブリ。
16. 前記解除ギアが周囲に離間した複数の歯を含む、請求項１５に記載のブレーキ作動アセンブリ。
17. 前記解除構造が、前記第２の回転可能部材に回転可能に取り付けられる、請求項１６に記載のブレーキ作動アセンブリ。
18. 前記解除構造が、枢動可能に接続された、前記解除ギアの前記歯と連動可能に構成された爪構造を含み、これにより、前記解除ギアと前記解除構造との作動方向への相対回転移動と、前記解除ギアと前記解除構造との前記解除方向への回転不可能な結合とが可能になる、請求項１７に記載のブレーキ作動アセンブリ。
19. 前記解除構造が、前記第２の回転可能部材上で前記解除ギアと前記作動アームとの間に軸方向に配置される、請求項１８に記載のブレーキ作動アセンブリ。
20. 前記手動作動可能なブレーキ解除機構が、前記爪構造と前記作動アームとの間に結合されたねじりばねを含み、前記爪構造を弾性偏倚させて前記解除ギアの前記歯に係合させる、請求項１９に記載のブレーキ作動アセンブリ。
21. 前記手動作動可能なブレーキ解除機構が、前記解除ギアに回転可能に結合された歯付き解除ギアを含む、請求項１５に記載のブレーキ作動アセンブリ。
22. 前記歯付き解除ギアが、ほぼ軸方向外側に延びる複数の傾斜歯を含み、前記解除構造が、ほぼ軸方向外側に延びる複数の傾斜歯を含み、前記複数の傾斜歯同士が係合して、前記歯付き解除ギアと前記解除構造との作動方向への相対回転移動を可能にし、前記歯付き解除ギアと前記解除構造とを反対側の解除方向へ回転不可能に結合する、請求項２１に記載のブレーキ作動アセンブリ。
23. 前記手動作動可能なブレーキ解除機構が、前記複数の傾斜歯の係合を弾性維持するように構成された圧縮ばねを含む、請求項２２に記載のブレーキ作動アセンブリ。
24. ブレーキ作動リンク装置内の張力を測定するように構成された検出装置をさらに含み、前記検出装置が、前記電動機に連通して、所定の最大張力がブレーキ作動リンク装置に加わると、前記電動機への通電を止める、請求項２に記載のブレーキ作動アセンブリ。

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