CN117957384A - 电动制动装置以及驱动单元 - Google Patents

Abstract

在作为电动制动装置的盘式制动器中采用的应急开放机构具有：弹簧离合器，其配置在主轴与扭矩传递部件之间，使扭矩传递部件与主轴一起旋转，直至与主轴的旋转阻力超过规定值；固定部件，其构成为不能旋转；扭转弹簧，其一端部与扭矩传递部件连接，并且另一端部与固定部件连接，随着主轴的旋转，扭矩传递部件相对于固定部件相对旋转，由此积蓄弹性能量。由此，在盘式制动器中，能够抑制设计性降低。

Description

电动制动装置以及驱动单元

技术领域

本发明涉及电动制动装置以及驱动单元。

背景技术

在专利文献1中已经公开一种电动制动装置，该电动制动装置具有由电动马达驱动的主轴、以及通过扭转积蓄能量的机械式储存器(发条弹簧)，机械式储存器具有与主轴卡合的第一端部、以及与支撑部件卡合的第二端部，在主轴旋转期间吸收能量，利用该能量，在未向电动马达施加有电流的状态下，使主轴反向旋转，将制动器释放。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2013/0264153号说明书

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1所述的装置中，由于为如下的结构，即发条弹簧的一端所卡合的被称为支撑部件的、以规定值以上的扭矩滑行工作、并抑制过大的能量蓄积的部件设置在主轴的旋转轴线方向的端部，因而电动制动装置的设计性可能降低。

于是，本发明的目的之一在于提供能够抑制设计性降低的电动制动装置以及驱动单元。

用于解决技术问题的技术方案

作为解决上述技术问题的技术方案，本发明的电动制动装置的特征在于，具有：电动马达；旋转部件，其通过所述电动马达的驱动来旋转；直动部件，其通过该旋转部件旋转而在盘片的轴向上直动，使摩擦垫移动；扭矩传递部件；扭矩限制机构，其配置在所述旋转部件与所述扭矩传递部件之间，使所述扭矩传递部件与所述旋转部件一起旋转，直至所述旋转部件与所述扭矩限制机构之间的旋转阻力超过规定值；固定部；弹性部件，其一端部与所述扭矩传递部件连接，并且另一端部与所述固定部连接，随着所述旋转部件的旋转，所述扭矩传递部件相对于所述固定部相对旋转，由此而积蓄弹性能量。

另外，本发明的电动制动装置的特征在于，具有：电动马达；旋转部件，其与所述电动马达连结；直动部件，其与该旋转部件螺合；扭矩传递部件；扭矩限制机构，其配置在所述旋转部件与所述扭矩传递部件之间，使所述扭矩传递部件与所述旋转部件一起旋转，直至所述旋转部件与所述扭矩限制机构之间的旋转阻力超过规定值；固定部；扭转弹簧，其一端部与所述扭矩传递部件连接，另一端部与所述固定部连接。

此外，本发明的驱动单元提供用于使摩擦垫向盘式制动器的盘片按压的动力，该驱动单元的特征在于，具有：电动马达；旋转部件，其通过所述电动马达的驱动来旋转；直动部件，其通过该旋转部件旋转来直动；扭矩传递部件；扭矩限制机构，其配置在所述旋转部件与所述扭矩传递部件之间，使所述扭矩传递部件与所述旋转部件一起旋转，直至所述旋转部件与所述扭矩限制机构之间的旋转阻力超过规定值；固定部；弹性部件，其一端部与所述扭矩传递部件连接，并且另一端部与所述固定部连接，随着所述旋转部件的旋转，所述扭矩传递部件相对于所述固定部相对旋转，由此而积蓄弹性能量。

根据本发明的一个实施方式，能够抑制设计性降低。

附图说明

图1是第一实施方式的盘式制动器的主要部件剖视图。

图2是第一实施方式的盘式制动器采用的、包括活塞在内的旋转直动转换机构以及应急开放机构的立体分解图。

图3是第一实施方式的盘式制动器采用的应急开放机构的立体分解图。

图4是表示在第一实施方式的盘式制动器中、在主轴安装有弹簧离合器的状态下安装扭矩传递部件之前的状态的俯视图。

图5是表示在第一实施方式的盘式制动器中、在主轴安装有弹簧离合器并安装有扭矩传递部件的状态的俯视图。

图6是在第一实施方式的盘式制动器中、在主轴与扭矩传递部件之间安装有防松环以及弹簧离合器的状态的剖视图。

图7是阶段性地表示在第一实施方式的盘式制动器中弹簧离合器的作用的剖视图。

图8是阶段性地表示在第一实施方式的盘式制动器中应急开放机构的作用的示意图。

图9是第二实施方式的盘式制动器采用的、包括活塞在内的旋转直动转换机构以及应急开放机构的立体分解图。

图10是表示在第二实施方式的盘式制动器中、在主轴与扭矩传递部件之间设置的圆锥台状弹簧的剖视图。

图11是第三实施方式的盘式制动器的主要部件的示意图。

具体实施方式

下面，基于图1～图11，详细地说明本实施方式。

本发明的第一～第三实施方式的盘式制动器1A、1B、1C为正常行驶时通过电动马达32的驱动而使制动力产生的电动制动装置。需要说明的是，在如下的说明中，将车辆内侧(内侧)称为一端侧(罩部件30侧)，将车辆外侧(外侧)称为另一端侧(盘式转子D侧)，适当地进行说明。

首先，基于图1～图8，对第一实施方式的盘式制动器1A进行说明。

参照图1，第一实施方式的盘式制动器1A具有：夹着在车辆的旋转部安装的盘式转子D而在轴向两侧配置的一对内制动衬块2及外制动衬块3、以及制动钳4。本盘式制动器1A构成为浮动式卡钳。需要说明的是，一对内制动衬块2及外制动衬块3、以及制动钳4能够向盘式转子D的轴向移动地支承在车辆的转向节等非旋转部固定的支架5上。需要说明的是，内制动衬块2以及外制动衬块3相当于摩擦垫。盘式转子D相当于盘片。

参照图1，制动钳4具有：作为制动钳4主体的制动钳本体8、以及为了使内制动衬块2以及外制动衬块3向盘式转子D按压而提供动力的驱动单元9。制动钳本体8具有：在与内制动衬块2对置的基端侧配置且与该内制动衬块2对置并开口的圆筒状缸体部13、以及从缸体部13跨过盘式转子D而向外侧延伸并与外制动衬块3对置且在前端侧(另一端侧)配置的一对爪部14、14。需要说明的是，在图1中，只图示了一对爪部14、14之中的一方。

参照图1以及图2，活塞18相对于缸体部13不能够相对旋转、且能够在轴向上移动地收纳在制动钳本体8的缸体部13内、即缸体部13的缸腔16中。活塞18按压内制动衬块2，形成为有底的杯状。该活塞18使其底部与内制动衬块2对置地收纳在缸腔16内。活塞18通过其底部与内制动衬块2之间的止转卡合、例如凹凸卡合，相对于缸体部13的缸腔16、进而制动钳本体8不能够相对旋转地进行支承。参照图2以及图3，在活塞18的内周面，沿着周向形成有多个在轴向上延伸的纵卡合槽部19。在本实施方式中，纵卡合槽部19以180°间隔形成在两处。

参照图1，在缸体部13的缸腔16中，在其另一端侧的内周面配置有密封部件20。而且，活塞18在与该密封部件20接触的状态下，能够在轴向上移动地收纳在缸腔16中。在活塞18的底部侧的外壁部与成为大径的缸腔16的另一端侧的内周面之间安装有防尘罩21。利用上述密封部件20以及防尘罩21，防止杂质侵入缸体部13的缸腔16内。

齿轮壳体28与缸体部13的底壁23侧(一端侧)一体地连结。在缸体部13的底壁23设有插通孔25，后面叙述的主轴40经由该插通孔25而在齿轮壳体28内延伸。齿轮壳体28的一端侧开口被罩部件30气密性地堵塞。在齿轮壳体28以及缸体部13的缸腔16配置有驱动单元9。驱动单元9用于将来自电动马达32的旋转向在缸体部13的缸腔16内收纳的活塞18传递，利用该活塞18的推力，使内制动衬块2以及外制动衬块3向盘式转子D按压。

参照图1，驱动单元9具有：电动马达32；减速齿轮机构33，其传递来自电动马达32的旋转，增大来自该电动马达32的旋转扭矩；旋转直动转换机构34，其将来自该减速齿轮机构33的旋转转换为直线运动，向活塞18施加推力；应急开放机构35，其在制动期间，在由于电源等故障而不能正常驱动电动马达32时，解除该制动力。电动马达32的驱动根据来自控制装置(未图示)的指令进行控制。

该控制装置在正常行驶中制动时，基于例如来自与驾驶员的请求对应的检测传感器(未图示)或对需要制动的各种状况进行检测的检测传感器(未图示)的检测信号、来自对车轮速度进行检测的车轮速度检测传感器(未图示)的检测信号、来自对电动马达32的旋转角度进行检测的旋转角检测装置(未图示)的检测信号、以及来自对内及外制动衬块2、3对盘式转子D的推力(按压力)进行检测的推力传感器(未图示)等的检测信号等各种检测信号，对电动马达32的旋转(旋转方向以及旋转速度等)进行控制。

电动马达32以及减速齿轮机构33收纳在齿轮壳体28内。减速齿轮机构33将来自电动马达32的旋转扭矩增大，并向旋转直动转换机构34传递。减速齿轮机构33采用行星齿轮机构等。旋转直动转换机构34以及应急开放机构35收纳在缸体部13的缸腔16内。旋转直动转换机构34具有：传递来自减速齿轮机构33的旋转的主轴40、以及与该主轴40螺合的螺母部件41。

需要说明的是，在第一实施方式的盘式制动器1A中，主轴40相当于旋转部件，螺母部件41相当于直动部件。参照图1以及图2，主轴40具有：在其一端侧设置的花键轴部43、在其另一端侧设置的外螺纹部44、从该外螺纹部44自一端侧的外周面向径向突出设置的环状支承部45、以及在环状支承部45与外螺纹部44之间设置的圆柱状支承部46。

参照图1以及图2，主轴40的花键轴部43与齿轮壳体28内的减速齿轮机构33的输出部件(未图示)不能够相对旋转地连接。其结果为，能够在减速齿轮机构33的输出部件与主轴40之间相互传递旋转扭矩。参照图1，在主轴40的环状支承部45与缸体部13的底壁23之间配置有推力轴承50。利用该推力轴承50，主轴40旋转自如地支承在缸体部13的底壁23。推力轴承50由在缸体部13的底壁23侧配置的圆筒状推力部件51、以及在该推力部件51与主轴40的环状支承部45之间滚动自如地配置的多个推力球52构成。

在推力部件51的另一端面形成有各推力球52滚动的滚动槽54。在主轴40的环状支承部45的一端面形成有各推力球52滚动的滚动槽55。并且，在推力部件51的滚动槽54与在主轴40的环状支承部45设置的滚动槽55之间滚动自如地配置有多个推力球52。上述多个推力球52利用保持器57，在周向上隔着恒定的间隔被保持。需要说明的是，在推力轴承50的推力部件51内插入贯通有主轴40。参照图1以及图2，在主轴40的环状支承部45的一端形成有在径向以及轴向上切下其外周缘的切口台阶部60。在该切口台阶部60配置有防松环98。

参照图1以及图2，在主轴40的环状支承部45与外螺纹部44之间设有圆柱状支承部46。该圆柱状支承部46的外径是比外螺纹部44的外径大的大径，且是比环状支承部45小的小径。圆柱状支承部46的外径与后面叙述的固定部件70的外周面大致相同。在圆柱状支承部46的外周面形成有环状槽部48。在该环状槽部48配置有后面叙述的弹簧离合器73。

参照图1以及图2，在主轴40的外螺纹部44的径向外侧配置有螺母部件41。螺母部件41沿着轴向形成为长圆筒状。在螺母部件41的一端侧的内周面形成有内螺纹部62。而且，主轴40的外螺纹部44与螺母部件41的内螺纹部62螺合。螺母部件41相对于活塞18、进而缸体部13不能够相对旋转地进行支承。由此，随着主轴40的旋转，螺母部件41沿着轴向自如地移动。

参照图1，在缸腔16内、且螺母部件41的径向外侧具有能够在电源等故障时等迅速解除制动力的应急开放机构35。也参照图2以及图3，应急开放机构35具有：固定部件70、扭矩传递部件71、扭转弹簧72、以及弹簧离合器73。固定部件70作为整体而形成为圆筒状。在固定部件70内插通有螺母部件41。

参照图1～图3，在固定部件70的另一端设有以环状向径向外侧突出设置的环状突出设置部76。在该环状突出设置部76的外周面，在沿着其周向的规定位置形成有弹簧收纳凹部78。扭转弹簧72的另一端收纳在该弹簧收纳凹部78。在环状突出设置部76的外周面形成有向径向外侧突出的卡合突起片80。在本实施方式中，卡合突起片80以与在活塞18设置的各纵卡合槽部19对应的方式，以180°间隔形成在两处。而且，固定部件70插入活塞18内，固定部件70的各卡合突起片80卡合在设置于活塞18的各纵卡合槽部19中。其结果为，固定部件70相对于活塞18、进而缸体部13不能够相对旋转地进行支承。需要说明的是，在第一实施方式的盘式制动器1A中，固定部件70相当于固定部。

参照图1，从固定部件70的环状突出设置部76，以从径向覆盖一端侧、以及主轴40的环状支承部45的方式配置扭矩传递部件71。也参照图2以及图3，扭矩传递部件71作为整体而形成为圆筒状。扭矩传递部件71具有：作为其主体的小径圆筒状部84、以及从小径圆筒状部84的一端与一端侧连续而设置的大径圆筒状部85。小径圆筒状部84从固定部件70的环状突出设置部76向一端侧，直至主轴40的圆柱状支承部46的轴向全域进行延伸。其结果为，从径向观察，固定部件70与扭矩传递部件71的小径圆筒状部84相互重合而配置。另外，大径圆筒状部85从径向覆盖主轴40的环状支承部45，从环状支承部45的一端面略微向一端侧突出。其结果为，从径向观察，主轴40的环状支承部45与扭矩传递部件71的大径圆筒状部85相互重合而配置。而且，扭矩传递部件71在固定部件70以及主轴40的环状支承部45的周围旋转自如地进行支承。

参照图2以及图3，在大径圆筒状部85的周壁部，在沿着其周向的规定位置形成有在径向上贯通的弹簧收纳切口部88。该弹簧收纳切口部88遍及大径圆筒状部85的轴向全域而形成。扭转弹簧72的一端收纳在该弹簧收纳切口部88。参照图1、图4～图6，在大径圆筒状部85与小径圆筒状部84的交界处、且沿着其周向的规定位置形成有在径向上贯通的卡合狭缝部90。卡合狭缝部90沿着轴向，向小径圆筒状部84侧略微延伸。在该卡合狭缝部90中卡合有后面叙述的弹簧离合器73的前端部92。在第一实施方式的盘式制动器1A中，该卡合狭缝部90相当于嵌合部。

参照图1，沿着扭矩传递部件71的小径圆筒状部84的外周面配置有扭转弹簧72。换言之，从径向观察，扭矩传递部件71的小径圆筒状部84与扭转弹簧72相互重合而配置。在第一实施方式的盘式制动器1A中，扭转弹簧72相当于弹性部件。参照图2以及图3，扭转弹簧72的一端在轴向上延伸而弯曲。扭转弹簧72的另一端也在轴向上延伸而弯曲。需要说明的是，参照图2以及图3，扭转弹簧72的两端沿周向分别设置在不同的位置上。例如，在第一实施方式的盘式制动器1A中，扭转弹簧72的轴向两端沿周向分别设置在相差45°左右的位置上。

并且，如上所述，扭转弹簧72沿扭矩传递部件71的小径圆筒状部84的外周面进行配置。参照图2以及图3，扭转弹簧72的一端收纳在扭矩传递部件71的大径圆筒状部85设置的弹簧收纳切口部88中。另一方面，扭转弹簧72的另一端收纳在固定部件70的环状突出设置部76设置的弹簧收纳凹部78中。由此，固定部件70与扭矩传递部件71经由扭转弹簧72连结。

参照图1、图4～图6，在主轴40的圆柱状支承部46的外周面设置的环状槽部48与扭矩传递部件71的小径圆筒状部84之间配置有弹簧离合器73。在第一实施方式的盘式制动器1A中，弹簧离合器73相当于扭矩限制机构。弹簧离合器73作为只相对于主轴40的一个方向的旋转(在本实施方式中为制动方向的旋转)施加旋转阻力的单向扭矩限制器而发挥作用。也参照图2，弹簧离合器73的剖面为圆形状的棒状体在俯视中弯曲为C字状而构成。弹簧离合器73由向径向外侧延伸的前端部92、以及与该前端部92连续而单重卷绕为圆弧状的线圈部93构成。

并且，参照图4～图6，弹簧离合器73的线圈部93在主轴40的圆柱状支承部46的外周面设置的环状槽部48进行卷绕。弹簧离合器73的前端部92在扭矩传递部件71设置的卡合狭缝部90中卡合。参照图1，从径向观察，弹簧离合器73与扭转弹簧72相互重合而配置。该弹簧离合器73构成为，相对于主轴40制动时的旋转方向的旋转施加旋转阻力，另一方面，容许制动解除时主轴40向旋转方向的旋转。

参照图4～图7，弹簧离合器73的线圈部93在安装时，在主轴40的圆柱状支承部46的外周面设置的环状槽部48上以具有规定的紧固力(规定的设定载荷)的状态进行卷绕(参照图7的(a)的涂黑箭头)。另外，由弹簧离合器73产生的、主轴40向制动方向旋转时的最大旋转阻力(从弹簧离合器73朝向主轴40的圆柱状支承部46的径向中心的最大紧固力)设定为与扭转弹簧72在扭转方向上发生了规定量的弹性变形时的弹簧力大致相同。换言之，在主轴40沿着制动方向旋转时，主轴40的旋转经由弹簧离合器73，向扭矩传递部件71传递，直至主轴40的圆柱状支承部46的环状槽部48与弹簧离合器73的线圈部93之间的旋转阻力(从弹簧离合器73朝向主轴40的圆柱状支承部46的径向中心的紧固力)超过扭转弹簧72的扭转方向的规定的弹性变形量(规定的弹簧力)。

另外，参照图1、图2以及图6，在扭矩传递部件71的大径圆筒状部85的内周面形成有环状槽部95。而且，在主轴40的环状支承部45的一端设置的切口台阶部60与在扭矩传递部件71的大径圆筒状部85的内周面设置的环状槽部95之间形成有防松环98。其结果为，主轴40相对于扭矩传递部件71的轴向上的移动被限制。这样，参照图1，在缸体部13的缸腔16内，主轴40、螺母部件41、固定部件70、扭矩传递部件71、扭转弹簧72、以及活塞18从径向内侧向外侧依次进行配置。换言之，从径向观察，上述主轴40、螺母部件41、固定部件70、扭矩传递部件71、扭转弹簧72、以及活塞18相互重合而配置。

接着，基于图7以及图8，也适当参照图1，对在第一实施方式的盘式制动器1A中正常行驶中的制动以及制动解除的作用进行说明。

在正常行驶中制动时，驱动单元9根据来自控制装置的指令工作。具体而言，驱动电动马达32，将其制动方向的旋转经由减速齿轮机构33向主轴40传递。然后，如图8的(b)所示，当随着减速齿轮机构33的旋转而主轴40旋转时，与主轴40螺合的螺母部件41自图8的(a)的状态前进，从而活塞18前进。通过该活塞18前进，将内制动衬块2按压在盘式转子D。

并且，利用相对于由活塞18产生的对内制动衬块2的按压力的反作用力，制动钳本体8相对于支架5向内侧移动，利用各爪部14、14将外制动衬块3按压在盘式转子D。其结果为，盘式转子D被一对内及外制动衬块2、3夹住而产生摩擦力，进而产生车辆的制动力。

参照图7的(b)以及图8的(a)，在该制动时，当主轴40在制动方向上旋转时(参照图7的(b)的空白箭头以及图8的(a)的涂黑箭头)，如图7的(b)所示，弹簧离合器73的前端部92自图7的(a)的状态，沿着扭矩传递部件71的卡合狭缝部90的周向，与对置的一方的对置壁面90A抵接，并且由弹簧离合器73产生的朝向主轴40的径向中心的紧固力(主轴40的圆柱状支承部46的环状槽部48与弹簧离合器73之间的旋转阻力)逐渐增加(参照图7的(b)的涂黑箭头)，由此，参照图8，随着主轴40的旋转，经由弹簧离合器73，扭矩传递部件71在制动方向上旋转。而且，由于扭矩传递部件71相对于不能够旋转地被支承的固定部件70在制动方向上相对旋转，在扭矩传递部件71与固定部件70之间配置的扭转弹簧72在扭转方向上发生弹性变形，积蓄弹性能量。

接着，参照图8的(b)，当主轴40在制动方向上旋转，在扭转弹簧72蓄积的弹簧力(复原力)达到恒定量、即扭转弹簧72沿着扭转方向的规定的弹性变形量时，该弹簧力超过在主轴40的环状槽部48与弹簧离合器73之间产生的旋转阻力，在主轴40的环状槽部48与弹簧离合器73之间产生滑行。其结果为，使扭矩传递部件71在制动方向上不旋转，而是将在扭转弹簧72蓄积的弹簧力控制在恒定量。

之后，当扭转弹簧72蓄积的弹簧力稍微降低时，在主轴40的环状槽部48与弹簧离合器73之间产生的旋转阻力再次超过扭转弹簧72的弹簧力，主轴40的旋转再次经由弹簧离合器73，向扭矩传递部件71传递，扭转弹簧72再次在扭转方向上发生弹性变形，弹簧力复原为恒定量，反复进行该动作。然后，通过该动作，扭转弹簧72蓄积的弹簧力以希望的大致恒定量推移。

另一方面，在制动解除时，驱动单元9根据来自控制装置的指令工作。具体而言，电动马达32在制动解除方向上旋转，并且其制动解除方向的旋转经由减速齿轮机构33向主轴40传递。其结果为，随着主轴40向制动解除方向的旋转，与主轴40螺合的螺母部件41以及活塞18向初始位置方向(一端侧)后退，在内制动衬块2及外制动衬块3与盘式转子D之间设置规定的间隙，制动力解除。

在该制动解除时，当主轴40在制动解除方向上旋转时，弹簧离合器73的前端部92沿着扭矩传递部件71的卡合狭缝部90的周向，与对置的另一方的对置壁面90B(参照图7)抵接，并且弹簧离合器73对主轴40的紧固力减小。其结果为，虽然主轴40向制动解除方向的旋转未经由弹簧离合器73向扭矩传递部件71传递，但通过制动时弹性变形的扭转弹簧72的复原力，扭矩传递部件71在制动解除方向上旋转，返回初始位置方向。

另外，在制动期间电源等发生故障而未产生来自电动马达32的旋转扭矩的情况下，驱动单元9的应急开放机构35工作。即，在制动期间电动马达32未正常驱动的情况下，在制动时弹性变形的扭转弹簧72复原，即在制动时积蓄的弹性能量被释放。这样，利用扭转弹簧72的复原力，扭矩传递部件71在制动解除方向上旋转。而且，由于由弹簧离合器73产生的朝向主轴40的径向中心的紧固力处于较大的状态，因而随着扭矩传递部件71向制动解除方向旋转(返回至初始位置)，主轴40向制动解除方向旋转，返回至初始位置附近。其结果为，螺母部件41以及活塞18向初始位置方向后退，由一对内及外制动衬块2、3产生的对盘式转子D的制动力减小。之后，能够使车辆向安全地点移动并停车。

如上所述，在第一实施方式的盘式制动器1A中，特别是在主轴40的径向外侧配置扭矩传递部件71，在主轴40的圆柱状支承部46与扭矩传递部件71的小径圆筒状部84之间设有弹簧离合器73。其结果为，在第一实施方式的盘式制动器1A中，能够缩短该盘式转子D沿轴向的长度。由此，在第一实施方式的盘式制动器1A中，设计性提高，从而使车辆的搭载性良好。

另外，在第一实施方式的盘式制动器1A中，作为扭矩限制机构采用了弹簧离合器73，该弹簧离合器73使扭矩传递部件71与主轴40一起旋转，直至与主轴40的旋转阻力超过扭转弹簧72的扭转方向的规定的弹性变形量(规定的弹簧力)。其结果为，在制动时，能够相对于扭转弹簧72蓄积合适的大致恒定量的弹簧力。

并且，通过采用弹簧离合器73作为扭矩限制机构，特别是在正常行驶时制动解除时，主轴40向制动解除方向的旋转不会经由弹簧离合器73向扭矩传递部件71传递，扭矩传递部件71利用扭转弹簧72的复原力，在制动解除方向上旋转，因而扭矩传递部件71不会超过初始位置而在制动解除方向上旋转。由此，对于应急开放机构35，能够确保更稳定的动作。其结果为，不需要设置扭矩传递部件71相对于固定部件70的相对旋转限制装置(在后面详细描述)等，能够简化其结构，进而能够实现小型化。

此外，在第一实施方式的盘式制动器1A中，从径向观察，弹簧离合器73与扭转弹簧72相互重合而配置。另外，从径向观察，主轴40与扭转弹簧72相互重合而配置。由此，在盘式制动器1A中，能够进一步缩短该盘式转子D沿轴向的长度。

此外，在第一实施方式的盘式制动器1A中，弹簧离合器73的线圈部93在安装时，以相对于主轴40的环状槽部48具有紧固力的状态进行卷绕。其结果为，在制动时，能够使相对于主轴40的旋转的扭矩传递部件71的响应性(快速旋转)提高。并且，能够使相对于随着主轴40的旋转、弹性能量在扭转弹簧72的蓄积的响应性提高，进而能够确保相对于应急开放机构35的稳定的动作。

接着，基于图9以及图10，也适当参照图1，对第二实施方式的盘式制动器1B进行说明。在说明该第二实施方式的盘式制动器1B时，只对与第一实施方式的盘式制动器1A的不同之处进行说明。

在第二实施方式的盘式制动器1B中，特别是参照图9，采用圆锥台状弹簧100来替代在第一实施方式的盘式制动器1A中采用的弹簧离合器73。具体而言，参照图10，在扭矩传递部件71的小径圆筒状部84的一端附近形成有向径向内侧突出设置的内周凸缘部102。内周凸缘部102形成为环状。内周凸缘部102的内径是比主轴40的外螺纹部44的外径大的大径，且是比主轴40的圆柱状支承部46的外径小的小径。内周凸缘部102的一端面与主轴40的圆柱状支承部46的另一端面沿着轴向接近而配置。

在扭矩传递部件71的内周凸缘部102与主轴40的环状支承部45之间配置有圆锥台状弹簧100。圆锥台状弹簧100为具有规定厚度的筒状，其外形形成为圆锥台状。圆锥台状弹簧100利用沿着轴向的压缩载荷，伸缩自如地进行弹性变形。在圆锥台状弹簧100内配置有主轴40的圆柱状支承部46。圆锥台状弹簧100的大径侧配置在扭矩传递部件71的小径圆筒状部84的内周面与内周凸缘部102的交界处。另一方面，圆锥台状弹簧100的小径侧配置在主轴40的环状支承部45与圆柱状支承部46的交界处。

需要说明的是，在第二实施方式的盘式制动器1B中，圆锥台状弹簧100相当于作为扭矩限制机构而发挥作用的弹性体。另外，主轴40的环状支承部45相当于外周凸缘部。另外，参照图10，在第二实施方式的盘式制动器1B中，也与第一实施方式的盘式制动器1A同样，在主轴40的环状支承部45的一端设置的切口台阶部60与在扭矩传递部件71的大径圆筒状部85的内周面设置的环状槽部95之间形成有防松环98。其结果为，主轴40相对于扭矩传递部件71的轴向上的移动被限制。

参照图10，圆锥台状弹簧100在安装时，在施加有少许压缩载荷的状态下设置在扭矩传递部件71的内周凸缘部102与主轴40的环状支承部45之间。换言之，圆锥台状弹簧100在安装时，以向使扭矩传递部件71的内周凸缘部102与主轴40的环状支承部45相互分离的方向(参照图10的空白箭头)施加作用力的状态进行设置。而且，在主轴40沿着制动方向旋转时，主轴40的旋转经由圆锥台状弹簧100向扭矩传递部件71传递，直至圆锥台状弹簧100与主轴40及扭矩传递部件71之间的旋转阻力超过扭转弹簧72的扭转方向的规定的弹性变形量(规定的弹簧力)。从径向观察，主轴40、圆锥台状弹簧100以及扭矩传递部件71重合而配置。

并且，在第二实施方式的盘式制动器1B中，在正常行驶中制动时，当主轴40在制动方向上旋转时，由于在圆锥台状弹簧100与主轴40及扭矩传递部件71之间产生的旋转阻力，扭矩传递部件71与圆锥台状弹簧100一起随着主轴40的旋转而在制动方向上旋转。而且，由于扭矩传递部件71相对于不能够旋转地被支承的固定部件70，在制动方向上相对旋转，在扭矩传递部件71与固定部件70之间配置的扭转弹簧72在扭转方向上发生弹性变形，从而积蓄弹性能量。

接着，当主轴40在制动方向上旋转，达到扭转弹簧72沿着扭转方向的规定的弹性变形量时，该弹簧力超过在圆锥台状弹簧100与主轴40及扭矩传递部件71之间产生的旋转阻力，在圆锥台状弹簧100与主轴40及扭矩传递部件71之间产生滑行。其结果为，扭矩传递部件71在制动方向上不旋转，而是将在扭转弹簧72蓄积的弹簧力控制在恒定量。

另一方面，在制动解除时，当主轴40在制动解除方向上旋转时，由于在圆锥台状弹簧100与主轴40及扭矩传递部件71之间产生的旋转阻力、以及扭转弹簧72的复原力，扭矩传递部件71与圆锥台状弹簧100一起在制动解除方向上旋转。简单来说，扭转弹簧72的复原力作为制动解除方向的旋转扭矩，经由扭矩传递部件71以及圆锥台状弹簧100，助力在制动解除方向上旋转的主轴40。而且，随着主轴40向制动解除方向的旋转，螺母部件41以及活塞18向初始位置方向(一端侧)后退，在内制动衬块2及外制动衬块3与盘式转子D之间设置规定的间隙，制动力解除。

另外，在制动期间电源等发生故障、电动马达32未正常驱动的情况下，在制动时发生了弹性变形的扭转弹簧72复原，即，制动时积蓄的弹性能量被释放。这样，由于扭转弹簧72的复原力，扭矩传递部件71在制动解除方向上旋转。而且，由于在圆锥台状弹簧100与主轴40及扭矩传递部件71之间产生的旋转阻力处于较大的状态，因而随着扭矩传递部件71向制动解除方向的旋转(返回至初始位置)，主轴40向制动解除方向旋转并返回至初始位置附近。其结果为，螺母部件41以及活塞18向初始位置方向后退，由一对内及外制动衬块2、3产生的对盘式转子D的制动力减小。

如上所述，在第二实施方式的盘式制动器1B中也与第一实施方式的盘式制动器1A同样地、特别是在主轴40的径向外侧配置有扭矩传递部件71，在主轴40的环状支承部45与扭矩传递部件71的内周凸缘部102之间设有圆锥台状弹簧100。由此，能够在盘式制动器1B中缩短该盘式转子D沿轴向的长度。另外，在第二实施方式的盘式制动器1B中也能够在制动时，相对于扭转弹簧72蓄积合适的弹簧力，因而，对于应急开放机构35，能够确保更稳定的动作。

此外，在第二实施方式的盘式制动器1B中，从径向观察，圆锥台状弹簧100与扭转弹簧72相互重合而配置。由此，在盘式制动器1B中，能够进一步缩短该盘式转子D沿轴向的长度。

此外，在第二实施方式的盘式制动器1B中，圆锥台状弹簧100在组装时，以向使扭矩传递部件71的内周凸缘部102与主轴40的环状支承部45相互分离的方向施加作用力的状态进行设置。其结果为，在制动时能够使扭矩传递部件71相对于主轴40的旋转的响应性(快速旋转)提高。而且，能够使相对于伴随主轴40旋转的、弹性能量在扭转弹簧72的蓄积的响应性提高，进而能够确保相对于应急开放机构35的稳定的动作。

需要说明的是，在上述第二实施方式的盘式制动器1B中，也可以在扭矩传递部件71与固定部件70之间设置相对旋转限制装置。该相对旋转限制装置对安装时扭矩传递部件71与固定部件70沿着周向的初始相对位置、以及扭矩传递部件71相对于固定部件70相对旋转时限制扭矩传递部件71的相对旋转量的极限相对位置进行限制。在该实施方式中，在安装时能够向扭转弹簧72施加设定载荷，并能够使由扭转弹簧72产生的回弹力增大。其结果为，即使在制动期间电源等发生故障而使电动马达32不能工作的情况下，也能够利用扭转弹簧72的复原力，更可靠地解除由一对内及外制动衬块2、3产生的对盘式转子D的制动力。

另外，在该实施方式中，由于设有上述相对旋转限制装置，在安装时能够向扭转弹簧72施加设定载荷，因而在制动时能够使扭转弹簧72相对于扭矩传递部件71的旋转的响应性(快速弹性变形)提高。总之，即使在扭矩传递部件71微小的旋转中，扭转弹簧72也能够发生弹性变形，积蓄弹性能量，并能够使扭转弹簧72相对于扭矩传递部件71的旋转的响应性提高。

另外，在该实施方式中，由于设有上述的相对旋转限制装置，因而在正常行驶时的制动解除时等，扭转弹簧72不会超过初始扭转角而向制动解除方向返回。即，在正常行驶时的制动解除时，由于在圆锥台状弹簧100与扭矩传递部件71及主轴40之间产生的旋转阻力，随着主轴40向制动解除方向的旋转，扭矩传递部件71向制动解除方向超过初始位置来旋转，由此，能够抑制扭转弹簧72因超过自由状态向反向扭转而使线圈部分膨胀，并能够确保更稳定的动作。该相对旋转限制装置对于第二实施方式的盘式制动器1B采用的应急开放机构35是有效的。

接着，基于图11，也适当参照图1，对第三实施方式的盘式制动器1C进行说明。在说明该第三实施方式的盘式制动器1C时，只说明与第一实施方式的盘式制动器1A的不同之处。需要说明的是，在图11中，以径向中心轴为基准，只图示了缸体部13、扭矩传递部件114、弹簧离合器73、扭转弹簧72以及推力轴承50的单侧。

在第三实施方式的盘式制动器1C中，作为旋转直动转换机构34的螺母部件105与减速齿轮机构33的输出部件以不能够相对旋转的方式连接。其结果为，在减速齿轮机构33的输出部件与螺母部件105之间相互传递旋转扭矩。推杆106螺合在螺母部件105中。推杆106在缸体部13内不能够相对旋转、且沿轴向移动自如地进行支承。在推杆106的另一端连接有用于按压内制动衬块2的推板108。而且，随着螺母部件105的旋转，推杆106沿轴向移动。需要说明的是，在第三实施方式的盘式制动器1C中，螺母部件105相当于旋转部件，推杆106相当于直动部件。

在螺母部件105的另一端，向径向外侧突出设置有环状凸缘部111。在环状凸缘部111的一端面与缸体部13之间配置有推力轴承50。在螺母部件105的环状凸缘部111的径向外侧配置有应急开放机构35的扭矩传递部件114。扭矩传递部件114作为整体而形成为圆筒状。扭矩传递部件114具有：圆筒状部117、以及从圆筒状部117的另一端向径向内侧延伸的环状凸缘部118。扭矩传递部件114与缸体部13由扭转弹簧72连结。在扭矩传递部件114的环状凸缘部118的内周面与螺母部件105的环状凸缘部111的外周面之间配置有弹簧离合器73。

需要说明的是，在第三实施方式的盘式制动器1C中，从径向观察，推杆106、螺母部件105、弹簧离合器73以及扭矩传递部件114重合而配置。另外，从径向观察，推杆106、螺母部件105、扭矩传递部件114以及扭转弹簧72重合而配置。需要说明的是，在第三实施方式的盘式制动器1C中，缸体部13相当于固定部。

而且，在第三实施方式的盘式制动器1C中，在正常行驶中制动时，根据来自控制装置的指令，驱动电动马达32，制动方向的旋转经由减速齿轮机构33向螺母部件105传递。接着，当随着减速齿轮机构33的旋转，螺母部件105旋转时，与该螺母部件105螺合的推杆106前进，并经由推板108使内制动衬块2前进。通过该推板108前进，由内制动衬块2以及外制动衬块夹住盘式转子D，从而产生制动力。

在该制动时，当螺母部件105在制动方向上旋转时，由弹簧离合器73产生的朝向螺母部件105的径向中心的紧固力(螺母部件105与弹簧离合器73之间的旋转阻力)逐渐增大，由此，扭矩传递部件114与弹簧离合器73一起随着螺母部件105的旋转而在制动方向上旋转。而且，由于扭矩传递部件114相对于缸体部13在制动方向上相对旋转，在扭矩传递部件114与缸体部13之间配置的扭转弹簧72在扭转方向上发生弹性变形，积蓄弹性能量。

另一方面，在制动解除时，根据来自控制装置的指令，电动马达32在制动解除方向上旋转，并且该制动解除方向的旋转经由减速齿轮机构33向螺母部件105传递。其结果为，随着螺母部件105向制动解除方向的旋转，与螺母部件105螺合的推杆106以及推板108向初始位置方向后退，在内制动衬块2及外制动衬块3与盘式转子D之间设置规定的间隙，制动力解除。

在该制动解除时，当螺母部件105在制动解除方向上旋转时，弹簧离合器73对螺母部件105的紧固力减小。其结果为，虽然螺母部件105向制动解除方向的旋转不会经由弹簧离合器73而向扭矩传递部件114传递，但由于在制动时发生了弹性变形的扭转弹簧72的复原力，扭矩传递部件114在制动解除方向上旋转，返回初始位置。

另外，在制动期间电源等发生故障而未正常驱动电动马达32的情况下，在制动时发生了弹性变形的扭转弹簧72复原，即，制动时积蓄的弹性能量被释放。这样，由于扭转弹簧72的复原力，扭矩传递部件114在制动解除方向上旋转。而且，由于由弹簧离合器73产生的朝向螺母部件105的径向中心的紧固力处于较大的状态，因而随着扭矩传递部件114向制动解除方向的旋转(返回至初始位置)，螺母部件105向制动解除方向旋转，返回至初始位置附近。其结果为，推杆106以及推板108向初始位置方向后退，由一对内及外制动衬块2、3产生的对盘式转子D的制动力减小。

如上所述，在第三实施方式的盘式制动器1C中，特别是从径向观察，推杆106、螺母部件105、弹簧离合器73以及扭矩传递部件114重合而配置。其结果为，即使在第三实施方式的盘式制动器1C中，也能够缩短该盘式转子D沿轴向的长度。由此，即使在第三实施方式的盘式制动器1C中，设计性也提高，使车辆的搭载性良好。

需要说明的是，本发明不限于上述实施方式，包含各种变形例。例如，上述实施方式为了便于理解地说明本发明而详细地进行了说明，但并非限定于必须具有所说明的全部结构。另外，可以将某实施方式的结构的一部分置换为其它实施方式的结构，另外，也可以在某实施方式的结构中增加其它实施方式的结构。另外，对于各实施方式的结构的一部分，可以进行其它结构的添加、删除、置换。

本申请基于2021年12月20日在日本提交的第2021-206048号专利申请主张优先权。2021年12月20日在日本提交的第2021-206048号专利申请的包括说明书、权利要求范围、附图、以及说明书摘要在内的所有公开内容通过引用，作为整体而包含在本申请中。

附图标记说明

1A，1B，1C盘式制动器(电动制动装置)；2内制动衬块(摩擦垫)；3外制动衬块(摩擦垫)；9驱动单元；13缸体部(固定部)；32电动马达；34旋转直动转换机构；35应急开放机构；40主轴(旋转部件)；41螺母部件(直动部件)；45环状支承部(外周凸缘部)；48环状槽部；70固定部件(固定部)；71扭矩传递部件；72扭转弹簧(弹性部件)；73弹簧离合器(扭矩限制机构)；90卡合狭缝部(嵌合部)；100圆锥台状弹簧(弹性体、扭矩限制机构)；102内周凸缘部；105螺母部件(旋转部件)；106推杆(直动部件)；114扭矩传递部件；D盘式转子(盘片)。

Claims (14)

1.一种电动制动装置，其特征在于，具有：

电动马达；

旋转部件，其通过所述电动马达的驱动来旋转；

直动部件，其通过所述旋转部件旋转而在盘片的轴向上直动，使摩擦垫移动；

扭矩传递部件；

扭矩限制机构，其配置在所述旋转部件与所述扭矩传递部件之间，使所述扭矩传递部件与所述旋转部件一起旋转，直至所述旋转部件与所述扭矩限制机构之间的旋转阻力超过规定值；

固定部；

弹性部件，其一端部与所述扭矩传递部件连接，并且另一端部与所述固定部连接，随着所述旋转部件的旋转，所述扭矩传递部件相对于所述固定部相对旋转，由此积蓄弹性能量。

2.如权利要求1所述的电动制动装置，其特征在于，

对于所述弹性部件来说，

在通过所述电动马达的正向旋转而使所述摩擦垫向按压所述盘片的方向移动的前进时，积蓄所述弹性能量，

在通过所述电动马达的反向旋转而使所述摩擦垫向与所述盘片分离的方向移动的后退时释放所述弹性能量，由此向所述旋转部件提供反向扭矩。

3.如权利要求1或2所述的电动制动装置，其特征在于，

所述弹性部件为扭转弹簧。

4.如权利要求1～3中任一项所述的电动制动装置，其特征在于，

从所述旋转部件的径向观察，所述扭矩限制机构与所述直动部件相互重合设置。

5.如权利要求4所述的电动制动装置，其特征在于，

从所述旋转部件的径向观察，所述弹性部件与所述直动部件相互重合设置。

6.如权利要求1～5中任一项所述的电动制动装置，其特征在于，

所述扭矩限制机构是在所述旋转部件的外周部设置的环状槽部进行卷绕的弹簧离合器，

所述弹簧离合器的一端部在所述扭矩传递部件设置的嵌合部中嵌合。

7.如权利要求6所述的电动制动装置，其特征在于，

所述弹簧离合器在安装时，以相对于所述环状槽部具有紧固力的状态进行卷绕。

8.如权利要求1～5中任一项所述的电动制动装置，其特征在于，

所述扭矩限制机构为弹性体，所述弹性体配置在从所述扭矩传递部件的内周面向所述扭矩传递部件的径向内侧突出设置的内周凸缘部与从所述旋转部件的外周面向所述旋转部件的径向外侧突出设置的外周凸缘部之间。

9.如权利要求8所述的电动制动装置，其特征在于，

所述弹性体在安装时，以向使所述内周凸缘部与所述外周凸缘部相互分离的方向施加作用力的状态进行设置。

10.如权利要求1～9中任一项所述的电动制动装置，其特征在于，

所述弹性部件在安装时，以施加有设定载荷的状态进行设置。

11.如权利要求1～10中任一项所述的电动制动装置，其特征在于，

所述旋转部件为主轴，

所述直动部件为与所述主轴螺合的螺母部件。

12.如权利要求1～10中任一项所述的电动制动装置，其特征在于，

所述旋转部件为螺母部件，

所述直动部件为与所述螺母部件螺合的推杆。

13.一种电动制动装置，其特征在于，具有：

电动马达；

旋转部件，其与所述电动马达连结；

直动部件，其与所述旋转部件螺合；

扭矩传递部件；

扭矩限制机构，其配置在所述旋转部件与所述扭矩传递部件之间，使所述扭矩传递部件与所述旋转部件一起旋转，直至所述旋转部件与所述扭矩限制机构之间的旋转阻力超过规定值；

固定部；

扭转弹簧，其一端部与所述扭矩传递部件连接，另一端部与所述固定部连接。

14.一种驱动单元，提供用于使摩擦垫向盘式制动器的盘片按压的动力，该驱动单元的特征在于，具有：

电动马达；

旋转部件，其通过所述电动马达的驱动来旋转；

直动部件，其通过所述旋转部件旋转来直动；

扭矩传递部件；

扭矩限制机构，其配置在所述旋转部件与所述扭矩传递部件之间，使所述扭矩传递部件与所述旋转部件一起旋转，直至所述旋转部件与所述扭矩限制机构之间的旋转阻力超过规定值；

固定部；

弹性部件，其一端部与所述扭矩传递部件连接，并且另一端部与所述固定部连接，随着所述旋转部件的旋转，所述扭矩传递部件相对于所述固定部相对旋转，由此积蓄弹性能量。