JP2004360711A

JP2004360711A - Motor-driven disk brake

Info

Publication number: JP2004360711A
Application number: JP2003156073A
Authority: JP
Inventors: Kosaku Ono; 耕作大野; Yoshinari Kawahara; 義成川原; Takuya Usui; 拓也臼井
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2004-12-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor-driven disk brake capable of conducting easily the inner surface processing of a casing and mounting of an inner toothed gear member while generation of a trochoid interference of a speed reducing mechanism is precluded. <P>SOLUTION: A hollow eccentric shaft 26 is formed rigidly on the rotor 18 of a motor 9, and at the periphery of the eccentric shaft 26, an outer toothed gear member 27 in cylindrical shape is mounted rotatably. An inner toothed gear member 32 is fitted fast in a motor casing 10, and is furnished at its inside surface with fixed inner teeth 31 to mesh with the input side outer teeth 29 of the outer toothed gear member 27 and a rotor bearing mounting part 33 where a bearing 17 of the rotor 18 is mounted. Forming the fixed inner teeth 31 and the rotor bearing mounting part 33 rigidly on the inner toothed gear member 32 facilitates alignment of the rotary shaft of the rotor 18 with the fixed inner teeth 31 of the inner toothed gear member 32. Accordingly when the outer toothed gear member 27 is revolving, variation of the distance between the centers of the outer toothed gear member and the fixed inner teeth 31 lessens to lead to less likelihood of generation of a trochoid interference. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータの回転運動を直線運動に変換してブレーキパッドをディスクロータに押圧することによって制動力を発生させる電動ディスクブレーキにに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動ディスクブレーキ装置としては、電動モータのロータの回転運動をボールねじ機構、ボールランプ機構等の回転直動変換機構によってピストンの直線運動に変換し、ピストンによってブレーキパッドをディスクロータに押圧させるものがある。また、電動ディスクブレーキは、運転者のブレーキペダル踏力（または変位量）をセンサによって検出し、コントローラによって、この検出値に基づいて電動モータの回転を制御することより、所望の制動力を発生させることができるようになっている。
【０００３】
ところで、電動ディスクブレーキには、電動モータのトルクを増幅するために、電動モータと回転直動変換機構との間に減速機構を設けたものが種々提案されている。減速機構として、遊星歯車とオルダム機構とを組合わせた差動減速機構を備えたものがある（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２６３３９５号公報
この特許文献１の電動ディスクブレーキでは、差動減速機構は、モータのロータに取付けられた偏心軸に偏心板を回転可能に取付け、ケーシングに固定したピンを偏心板の穴に挿通し、偏心板の外歯をボールランプ機構の回転ディスクの内歯に噛合わせた構造となっている。この構造により、偏心軸を回転させると、偏心板が自転することなく公転して、ボールランプ機構の回転ディスクを所定の減速比で駆動することができる。また、特許文献１には、差動減速機構として、サイクロイドボール機構と、環状穴およびボールを用いたオルダム機構とを組み合わせることによって、上記と同様の作用、効果を奏するものが記載されている。
【０００５】
特許文献１の電動ディスクブレーキのように、ピンを固定するためのケーシングの穴の加工や細いピンをケーシングに固定するための組付けに高い精度が要求される。また、サイクロイドボール機構とオルダム機構を組み合わせたものでは、ボールを常時、差動減速機構内に保持する必要があるため、軸方向の寸法精度の要求が厳しく、組付け作業が煩雑となる。
【０００６】
この組付け作業の問題を解消するために、本出願人は、減速機構として差動歯車減速機構の採用を検討して特願２００２−９６１３１号に示すような電動ディスクブレーキを出願している。この差動歯車減速機構では、ケーシングに軸受を介して保持された電動モータのロータに偏心軸が回転可能に取付けられ、偏心板の外周に外歯車が形成されている。また、この外歯車に噛み合ってロータの回転を減速する固定内歯を有する内歯部材がボルトによってケーシングに固定されている。
【０００７】
また、前記外歯車は、ケーシングに軸受を介して保持された回転直動変換機構の回転部材に形成されている回転内歯にも噛み合うようになっている。上記外歯車、内歯部材及び回転部材に形成されている回転内歯により差動歯車減速機構が構成されており、この構造により、電動モータのロータを回転させると、前記外歯車が公転して、回転直動変換機構の回転部材を所定の減速比で駆動することができるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記減速機構として差動歯車減速機構を用いた特願２００２−９６１３１号に記載の電動ディスクブレーキでは、ロータを支持する軸受や回転部材を支持する軸受がケーシングの内面に保持され、内歯部材がボルトによってケーシングに固定されている。このように軸受と内歯部材とをケーシングに対して別個に固定している場合、ケーシングの内面の加工や内歯部材の取付けの精度によっては、ロータに設けられる外歯車の公転中心や回転内歯の軸中心と固定内歯の軸中心との間の距離が、外歯車の公転中に一定にならないことがある。この中心間距離が一定になっていない場合、外歯車の歯先が内歯の歯先に接触する現象、いわゆるトロコイド干渉が発生する可能性がある。このトロコイド干渉が起こると、大きな摩擦損失が発生し、減速機構の効率が大きく低下してしまう。
【０００９】
上記電動ディスクブレーキでは、このトロコイド干渉を防止するために、軸受が支持されるケーシングの内面の加工や内歯部材の取付けに高い精度が要求されるため、電動ディスクブレーキの製造が煩雑なものとなっていた。
【００１０】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、減速機構のトロコイド干渉の発生を防止しつつ、ケーシングの内面の加工や内歯部材の取付けを容易になし得て製造が容易な電動ディスクブレーキを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明に係る電動ディスクブレーキにおいては、軸受に支持されて回転するロータを有する電動モータと、該電動モータのロータの回転を減速する減速機構と、該減速機構の回転を直線運動に変換する変換機構とが内包されるケーシングを備え、前記変換機構によってブレーキパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生させる電動ディスクブレーキにおいて、前記減速機構は、前記ロータの回転が伝達される外歯車と、前記ケーシングとは別個に設けられて前記ケーシングに固定され該外歯車と噛み合う内歯部材とを有してなり、該内歯部材には、前記ロータを支持する軸受の外周面が嵌合されるロータ軸受取付部が形成されてなることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２の発明に係る電動ディスクブレーキは、軸受に支持されて回転するロータを有する電動モータと、該電動モータのロータの回転を減速する減速機構と、該減速機構の回転を軸受に支持される回転部材から直動部材に伝達することで直線運動に変換する変換機構とが内包されるケーシングを備え、前記変換機構によってブレーキパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生させる電動ディスクブレーキにおいて、前記減速機構は、前記ロータの偏心回転が伝達される外歯車と、前記ケーシングとは別個に設けられて前記ケーシングに固定され該外歯車と噛み合う固定内歯部材と、前記回転部材に形成され前記外歯車と噛み合う回転内歯部を有してなり、該内歯部材には、前記回転部材を支持する軸受の外周面が嵌合される回転部材軸受取付部が形成されてなることを特徴としている。
【００１３】
請求項３の発明に係る電動ディスクブレーキは、上記請求項１または２の構成において、前記内歯部材と前記ロータを支持する軸受若しくは前記回転部材を支持する軸受とは、同じ線膨張係数の材料で形成されてなることを特徴としている。
【００１４】
請求項４の発明に係る電動ディスクブレーキは、上記請求項１または２記載の構成において、前記内歯部材は、前記外歯車と噛み合う内歯部と、ロータを支持する軸受の外周面が嵌合されるロータ軸受取付部若しくは前記回転部材を支持する軸受の外周面が嵌合される回転部材軸受取付部とに分割され、ロータ軸受取付部若しくは回転部材軸受取付部と前記内歯部とは径方向の周面で密嵌されてなることを特徴としている。
【００１５】
請求項５の発明に係る電動ディスクブレーキは、請求項４記載の構成において、前記ロータ軸受取付部若しくは回転部材軸受取付部は、前記軸受と同じ又は近似した線膨張係数の材料で形成されてなることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態を図１乃至図３に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１及び図２に示すように、電動ディスクブレーキ１においては、車輪（図示せず）とともに回転するディスクロータ２の一側（通常は車体に対して内側）にキャリパケーシング３が配置されている。このキャリパケーシング３には、略Ｃ字形に形成されてディスクロータ２を跨いで反対側へ延びる爪部４が一体的に形成されている。ディスクロータ２の両側、すなわち、ディスクロータ２とキャリパケーシング３との間およびディスクロータ２と爪部４との間に、それぞれブレーキパッド５，６が設けられている。ブレーキパッド５，６は、車体側に固定される図２に示すキャリヤ７によってディスクロータ２の軸方向に沿って移動可能に支持されている。このキャリア７は、制動時にブレーキパッド５，６に生じる制動トルクを受けるようになっている。また、キャリパケーシング３は、キャリヤ７に摺動可能に設けられたスライドピン８によってディスクロータ３の軸方向に沿って摺動可能に案内されている。
【００１８】
キャリパケーシング３には、電動モータ９を内包するモータケーシング１０がボルト１１，１１によって取り付けられている。モータケーシング１０におけるキャリパケーシング３の反対側には、蓋１２が取付けられている。本実施形態において、キャリパケーシング３及びモータケーシング１０は、軽量化のためアルミダイキャスト製となっており、その線膨張係数は２４×１０^−６となっている。
【００１９】
これらキャリパケーシング３とモータケーシング１０との内部には、電動モータ９と、電動モータ９の回転を減速する差動減速機構１３（減速機構）と、差動減速機構１３によって減速された電動モータ９の回転運動を直線運動に変換して、ブレーキパッド５を介してディスクロータ２を押圧するネジ機構１４（変換機構）とが設けられている。
【００２０】
電動モータ９は、モータケーシング１０に固定されたステータ１５と、モータケーシングに対して軸受１６，１７によって回転可能に支持された中空のロータ１８とを備え、ステータ１５に接続されたコントローラ（図示せず）からの駆動電圧によって回転する。本実施形態において、上記軸受１６，１７は強度を要求されるため熱処理鋼等で構成されており、材質としては高炭素クロム軸受鋼を用い、その線膨張係数は１２×１０^−６となっている。なお、ロータ１８には、図示せぬレゾルバが装着されており、レゾルバによってロータ１８の回転位置が検出され、所望の角度だけ回転させることができる。
【００２１】
ネジ機構１４は、ピストン１９（直動部材）と回転ディスク２０（回転部材）とから構成されている。ピストン１９には、ブレーキパッド５を押圧するフランジ部２１と台状おねじ部２２とが形成されている。
【００２２】
また、回転ディスク２０は、キャリパケーシング３に軸受２３，２４によって回転可能に支持され、かつ軸方向に固定されている。回転ディスク２０の中心部には台状めねじ部２５が形成されており、ピストン１９の台状おねじ部２２が螺合されている。そして、回転ディスク２０が回転すると、台状めねじ部２５に対して台状おねじ部２２が移動することにより、回転ディスク２０の回転数若しくは回転角度に応じてピストン１９が軸方向に移動する。上記軸受２３，２４は制動時にピストン１９から軸方向の反力が伝達されるため、その軸方向荷重に耐え得る軸受、例えば、クロスローラベアリングが用いられる。
【００２３】
次に、差動減速機構１３について説明する。電動モータ９のロータ１８には、中空の偏心軸２６が一体に形成され、偏心軸２６の外周には、円筒状の外歯車部材２７がコロ軸受２８を介して回転可能に取付けられている。外歯車部材２７には、軸方向両側に入力側外歯２９および出力側外歯３０が形成されている。
【００２４】
モータケーシング１０には、外歯車部材２７の入力側外歯２９に噛み合う固定内歯３１が内周側に形成され、フランジを有する略筒状となった内歯部材３２が嵌合固定されている。この内歯部材３２の内周側には、ロータ１８の軸受１７が取り付けられるロータ軸受取付部３３が形成されている。
【００２５】
さらに、本実施形態において、この内歯部材３２は、高炭素クロム軸受鋼からなる軸受１７の線膨張係数と同じ線膨張係数を有する材料であるクロムモリブデン鋼で構成されており、このクロムモリブデン鋼の場合、線膨張係数は１２×１０^−６となっている。
【００２６】
また、外歯車部材２７の出力側外歯３０は、ネジ機構１４の回転ディスク２０に一体に形成された回転内歯３４に噛み合わされている。
【００２７】
ここで、各歯車の歯数について、外歯車部材２７の入力側外歯２９の歯数Ｚ１、内歯部材３２の固定内歯３１の歯数Ｚ２、出力側外歯３０の歯数Ｚ３、回転ディスク２０の回転内歯３４の歯数Ｚ４として説明する。本実施形態では、入力側外歯２９の歯数Ｚ１と内歯部材３２の固定内歯３１の歯数Ｚ２とを等しくして（Ｚ１＝Ｚ２）、偏心軸２６の回転によって入力側外歯２９が自転せずに公転するようになっている。これにより、外歯車部材２７のモーメントを小さくすることができ、その分モータ９の必要トルクが減少して小型のモータを使用することができる。
【００２８】
以上のように構成した本実施形態の作用について、次に説明する。
【００２９】
制動時には、コントローラは、運転者のブレーキペダル踏力（または変位量）をブレーキぺダルセンサによって検出し、この検出値に基づいて、図示せぬドライバ回路によって各車輪の電動ディスクブレーキ１の電動モータ９に駆動電圧を出力して、ロータ１８を上記検出値に対応するトルクで上記検出値に対応する回転角だけ回転させる。ロータ１８の回転は、差動減速機構１３によって所定の減速比で減速され、ネジ機構１４によって直線運動に変換されて、ピストン１９を前進させる。
【００３０】
ピストン１９の前進によって、一方のブレーキパッド５がディスクロータ２に押圧され、その反力によってキャリパケーシング３がキャリヤ７に挿入されたスライドピン８に沿って移動して、爪部４が他方のブレーキパッド６をディスクロータ２に押圧する。これにより、運転者は、ブレーキペダル踏力の調整により制動力を調節することができるようになっている。制動解除時には、電動モータ９を逆回転させて、ピストン１９を後退させ、ブレーキパッド５，６をディスクロータ２から離間させて制動を解除するようになっている。
【００３１】
なお、コントローラは、各種センサを用いて、各車輪の回転速度、車両速度、車両加速度、操舵角、車両横加速度等の車両状態を検出し、これらの検出に基づいて電動モータ９の回転を制御することにより、倍力制御、アンチロック制御、トラクション制御および車両安定化制御等を実行することができる。
【００３２】
差動減速機構１３では、ロータ１８の回転によって偏心軸２６が外歯車部材２７を偏心回転させる。外歯車部材２７の入力側外歯２９の歯数Ｚ１と内歯部材３２の固定内歯３１の歯数Ｚ２とが等しいので（Ｚ１＝Ｚ２）、これらがオルダム機構として作動して、入力側外歯２９すなわち外歯車部材２７は、自転せずに公転する。これにより、出力側外歯３０（歯数Ｚ３）が自転せずに公転して、回転内歯３４（歯数Ｚ４）に噛み合って回転ディスク２０を駆動する。本実施形態において、ロータ１８の回転は、偏心軸２６の偏心回転によって外歯車部材２７に伝達されるようになっている。
【００３３】
上述したように、本実施形態においては、内歯部材３２により固定内歯３１と軸受取付部３３とを一体に形成しているため、従来のように軸受と内歯部材とをケーシングに対して別個に固定する場合に比して、ロータ１８の回転軸と内歯部材３２の固定内歯３１の軸心と容易に一致させることができる。したがって、外歯車部材２７の公転時に、外歯車部材２７の中心と固定内歯３１の中心との距離が好転軌跡のどの位置においても常に一定となってトロコイド干渉が生じ難くなる。よって、減速機構を高効率とすることができる。
【００３４】
また、外歯車部材２７の公転時に生じる外歯車部材２７の中心と固定内歯３１の中心との距離変化は、偏心軸２６、外歯車部材２７、及び内歯部材３２の加工誤差、軸受１７及びコロ軸受２８の軸受隙間でほとんど決定されることになる。したがって、モータケーシング１０側の加工精度、嵌め合いには大きくは影響されない。このため、組立て性及び低温時の嵌め合いの変化（モータケーシング１０による締め代の増加）を考慮し、内歯部材３２とモータケーシング１０との嵌め合いを多少ゆるくしても、中心距離の変化はほとんど大きくならなくなる。したがって、内歯部材３２の加工を精度よく行なうことで、加工時の取回しがしづらいキャリパケーシング３やモータケーシング１０の加工を簡素化することができる。
【００３５】
さらに、本実施形態においては、内歯部材３２は、軸受１７と同じ線膨張係数を有する材料で形成されているので、温度変化による軸受隙間の変化は殆んどない。このため、常温においても軸受隙間を十分小さい値とし、使用温度範囲において、各歯車の中心間距離を精度良く維持することが可能となる。もし、高炭素クロム軸受鋼製の軸受１７がアルミダイキャスト製のモータケーシング１０に直接固定されている場合には、両者の線膨張係数の違いにより、高温時には両者間に大きな隙間が生じたり、逆に低温時に締め代が増加し、ロータ１８の円滑な回転が阻害されることが生じるが、上記のとおり、本実施形態においてはこのようなことは生じない。
【００３６】
なお、本実施形態においては、軸受１７と内歯部材３２との線膨張係数が同じとなる材料により構成したが、これに限らず、内歯部材３２の材料は、軸受１７の線膨張係数に近似した線膨張係数を有するものであってもよい。要は、内歯部材３２の材料が、モータケーシング１０の線膨張係数のように軸受１７の線膨張係数と大きく異なるものでなければよい。
【００３７】
また、本実施形態によれば、内歯部材３２が軸受１７と線膨張係数の異なる材料で形成されている場合と比べて、温度変化による軸受隙間の変化は小さい。このため、常温においても軸受隙間を十分小さい値とし、使用温度範囲において、外歯車部材２７の公転中心と固定内歯３１の中心との間の距離を精度良く維持することが可能となる。
【００３８】
なお、歯車の中心距離は、歯車に近い側の軸受１７の隙間に大きな影響を受け、遠い側の軸受１６の隙間には、ほとんど影響を受けないので、低温時のモータケーシング１０との嵌め合い変化を考慮して、軸受１６の軸受隙間は比較的大きく設定することができる。
【００３９】
以上のように、本実施形態によれば、キャリパケーシング３やモータケーシング１０の内面の加工や内歯部材３２の取付けを容易になし得て、電動ディスクブレーキの製造を容易にすることができる。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態を、図４に機略断面図で示して説明する。本第２実施形態の電動ディスクブレーキ４１は、キャリパケーシング３とモータケーシング１０とわたって保持される略筒状の内歯部材４２が設けられている。この内歯部材４２の内周側には、固定内歯４３が形成され、また、回転ディスク２０を回転可能に支持する軸受２３，２４を取り付けるための回転部材軸受取付部４４，４５が形成されている。なお、これら以外の構成及び電動ディスクブレーキ４１の作動については、上記第１実施形態と同一であるため、その説明は省略する。
【００４１】
本実施形態では、内歯部材４２により固定内歯４３と回転部材軸受取付部４４，４５とを一体に形成しているため、従来のように軸受と内歯部材とをケーシングに対して別個に固定する場合よりも、回転ディスク２０の回転軸と内歯部材３２の固定内歯３１の軸心と一致させやすくなる。したがって、両者が軸ズレすることがなくなってトロコイド干渉が生じ難くなる。よって、減速機構を高効率とすることができる。
【００４２】
また、回転ディスク２０に形成された回転内歯３４の中心と固定内歯４３の中心は、内歯部材４２の加工誤差、軸受２３，２４の軸受隙間でほとんど決定される。したがって、キャリパケーシング３側の加工精度や嵌め合いには大きくは影響されない。このため、組立性及び低温時の嵌め合いの変化（キャリパケーシング３による締め代の増加）を考慮し、内歯部材４２とキャリパケーシング３及びモータケーシング１０との嵌め合いを多少ゆるくしても、中心距離の変化はほとんど大きくならなくなる。よって、内歯部材４２の加工を精度よく行なえば、加工時の取回しがしづらいキャリパケーシング３やモータケーシング１０の加工を簡素化することができる。
【００４３】
さらに、本実施形態においては、内歯部材４２は、軸受２３，２４と同じ線膨張係数を有する材料で形成されているので、内歯部材４２が軸受２３，２４と線膨張係数の異なる材料で形成されている場合と比べて、温度変化による軸受隙間の変化は小さい。このため、常温においても軸受隙間を十分小さい値とし、使用温度範囲において、回転内歯３４と固定内歯４３との中心距離を精度良く維持することが可能となって、温度変化によるトロコイド干渉を防止し得る。
【００４４】
以上のように、本実施形態によれば、キャリパケーシング３やモータケーシング１０の内面の加工や内歯部材４２の取付けを容易になし得て電動ディスクブレーキの製造を容易にすることができる。
【００４５】
次に、本発明の第３実施形態を、図５に機略断面図で示して説明する。本第３実施形態の電動ディスクブレーキ５１は、キャリパケーシング３とモータケーシング１０との間に狭持される略筒状の内歯部材５２が設けられている。この内歯部材５２の内周側には、固定内歯５３とロータ軸受取付部５４とが形成されており、外周側は外部に露出している。また、内歯部材５２の側面には、モータケーシング１０に嵌合する環状の嵌合部５５が突設されている。なお、これら以外の構成及び電動ディスクブレーキ５１の作動については、上記第１実施形態と同一であるため、その説明は省略する。
【００４６】
本第３実施形態は、上記第１実施形態と同様の効果を有する他、固定内歯５３とロータ軸受取付部５４とが形成されて内歯部材５２の組付性が向上する。すなわち、内歯部材５２とモータケーシング１０との径方向の嵌め合いが嵌合部５５のみで行われるため、第１実施形態に比べて、内歯部材５２の嵌め合い精度を緩和することが可能でモータケーシング１０との組み付けが容易になる。また、内歯部材５２の外周側の形状に自由度があるため、内歯部材５２を焼結合金で形成することができる。この場合には、固定内歯５３とロータ軸受取付部５４とを同時に製作できるため、加工コストの低減が可能である。
【００４７】
本発明の第４実施形態を、図６に機略断面図で示して説明する。本第４実施形態の電動ディスクブレーキ６１においては、差動減速機構６２として遊星歯車減速機を使用している。なお、本第４実施形態の説明において第１実施形態と同様の構成については、同一の番号を付してその説明を省略する。
【００４８】
まず、差動減速機構６２（遊星歯車減速機）について説明すると、ロータ１８には同軸一体に太陽歯車６３が設けられている。ネジ機構１４の回転ディスク６４のモータ９側面には、複数個（本第３実施形態においては３個）の遊星ピン６５が等間隔で突設されている。
【００４９】
各遊星ピン６５には、遊星歯車軸受６６を介して遊星歯車６７が回転可能に取付けられており、遊星歯車６７は上記太陽歯車６３に噛み合うようになっている。各遊星歯車６７の外周側には、各遊星歯車６７が噛み合うようになっている固定内歯６８をその内周に有する略筒状の内歯部材６９がモータケーシング１０に嵌合して設けられている。内歯部材６９の内周には、固定内歯６８と隣り合ってロータ１８の軸受１７が取り付けられるロータ軸受取付部７０が形成されている。
【００５０】
なお、本実施形態においては、太陽歯車６３と遊星歯車６７とにより本発明の外歯車が構成されている。また、内歯部材６９は第１実施形態の内歯部材３１と同様に軸受１７の線膨張係数と同じ線膨張係数を有する材料であるクロムモリブデン鋼で構成されている。
【００５１】
上記のような構成を有する電動ディスクブレーキ６１において、ロータ１８が回転すると、ロータ１８と同軸一体に形成された太陽歯車６３が回転する。太陽歯車６３の回転により、太陽歯車６３及び固定内歯６８と同時に噛み合っている遊星歯車６７は、遊星運動を行なうことによって、回転ディスク６４をロータ１８に対して減速比分低い速度で回転させる。この回転ディスク６４の回転によって、第１実施形態と同様にピストン１９が前進し、ブレーキパッド５，６によってディスクロータ２が押圧されて車両が制動されることになる。
【００５２】
本第４実施形態は、差動減速機構に対して減速比があまり要求されない場合を考慮したものであって、上記のような１段の遊星歯車減速機である作動減速機構６２によって４〜６程度の減速比を得ることができる。
【００５３】
ここで、遊星歯車減速機の場合は、第１実施形態にて示した差動歯車減速機と比べて一般にトロコイド干渉は発生しにくい。しかし、３個あるいは４個の遊星歯車により荷重を分配して伝達するため、歯車の小型化が可能である反面、各歯車の中心間距離変化に起因する荷重の不等配による損傷が発生する可能性がある。電動ディスクブレーキで用いるような小型歯車装置においては、一般的に行われているような固定内歯や太陽歯車を弾性支持して荷重の等配性を改善することは、取付容積やバックラッシ縮小の都合上難しくなっている。
【００５４】
しかし、本第４実施形態のように、固定内歯６８と一体に形成したロータ軸受取付部６９に嵌合させて軸受１７を支持する構造とすると、太陽歯車６３と遊星歯車６７との中心距離及び遊星歯車６７と固定内歯６８との中心距離を精度良く維持することが可能となる。このため、差動減速機構の信頼性向上及び小型化を実現することができ、嵌め合いの精度を緩和できて、キャリパケーシング３及びモータケーシング１０の内面の加工や内歯部材の取付けを容易になし得て電動ディスクブレーキの製造を容易にすることが可能となる。
【００５５】
本発明の第５実施形態を図７に機略断面図で示して説明する。本第５実施形態の電動ディスクブレーキ８１においては、第１実施形態における内歯部材３２を固定内歯部材８２（内歯部）と、ロータ１８の軸受１７を取り付けるロータ軸受取付部材８３（ロータ軸受取付部）とに分割し、別部材として構成している。固定内歯部材８２には外歯車２７が噛み合う固定内歯８４が形成され、また、ロータ軸受取付部材６３には軸受１７を取り付ける軸受取付部８５が形成されている。
【００５６】
これら固定内歯部材８２とロータ軸受取付部材８３とには、それぞれ嵌合部８２ａ，８３ａが形成されており、嵌合部８２ａの外周面と嵌合部８３ａの内周面とを密嵌させることで一体に組み立てられて内歯部材８４となる。固定内歯部材８２とロータ軸受取付部材８３とは、軸受１７と同じ線膨張係数を有する材料であるクロムモリブデン鋼で形成されている。なお、上記以外の構成及び電動ディスクブレーキ８１の作動については、上記第１実施形態と同一であるため、その説明は省略する。
【００５７】
本実施形態においては、第１実施形態と同様の効果を有する他、固定内歯部材８２とロータ軸受取付部材８３とを分割することで形状を簡単化することができるので、固定内歯８４の加工性が向上する。また、固定内歯部材８２とロータ軸受取付部材８３とを鍛造、焼結等により容易に製作することが可能となる。
【００５８】
なお、本実施形態においては、固定内歯部材８２とロータ軸受取付部材８３との線膨張係数と軸受１７の線膨張係数とが同じとなる材料により構成したが、これに限らず、少なくともロータ軸受取付部材８３の材料を、軸受１７の線膨張係数と同じ又は近似した線膨張係数を有するものとしてもよい。
【００５９】
また、本実施形態においては、固定内歯部材８２の嵌合部８２ａを内周側に、ロータ軸受取付部材８３の嵌合部８３ａを外周側に形成するようにしたが、それぞれ逆に形成してもよい。
【００６０】
さらに、本実施形態においては、第１実施形態の内歯部材３２を固定内歯部材８２とロータ軸受取付部材８３とを分割するように構成したが、この他、第２実施形態の内歯部材４２を固定内歯部材（内歯部）と回転軸受取付部材（回転軸受取付部）とに分割するようにしてもよい。
【００６１】
なお、以上の各実施形態の中で、キャリパケーシング３やモータケーシング１０はアルミダイキャスト製としているが、マグネシウム合金等の他の軽合金でもよい。
【００６２】
また、各実施形態を組み合わせて実施することも可能であり、特に第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせて、一の内歯部材に固定内歯、ロータ軸受取付部、回転部材軸受取付部を形成するようにしてもよい。この場合には、内歯部材を精度よく加工すれば、全ての歯車の中心距離変化を少なくすることができることになり、トロコイド干渉の発生を防止しつつ、キャリパケーシング３及びモータケーシング１０の加工を簡素化することが可能となる。
【００６３】
上記各実施形態においては、モータの回転を直動に変換する変換機構としてネジ機構１４を用いて説明したが、ボールネジ機構、精密ローラネジ機構、ボールアンドランプ機構、若しくはローラアンドランプ機構等の変換機構を適用することが可能である。
【００６４】
【発明の効果】
請求項１の発明に係る電動ディスクブレーキによれば、軸受に支持されて回転するロータを有する電動モータと、該電動モータのロータの回転を減速する減速機構と、該減速機構の回転を直線運動に変換する変換機構とが内包されるケーシングを備え、前記変換機構によってブレーキパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生させる電動ディスクブレーキにおいて、前記減速機構は、前記ロータの回転が伝達される外歯車と、前記ケーシングとは別個に設けられて前記ケーシングに固定され該外歯車と噛み合う内歯部材とを有してなり、該内歯部材には、前記ロータを支持する軸受の外周面が嵌合されるロータ軸受取付部が形成されてなることにより、従来のように軸受と内歯部材とをケーシングに対して別個に固定する場合よりも、ロータの回転軸と内歯部材の軸心と一致させやすくなる。したがって、ロータ１８の回転軸と外歯車部材２７の偏心軸とは一定であるので、外歯車部材２７の公転時に、外歯車部材２７の中心と固定内歯３１の中心との距離が一定となるため、減速機構のトロコイド干渉の発生を防止しつつ、ケーシングの内面の加工や内歯部材の取付けを容易にすることができ、電動ディスクブレーキの製造が容易になる。
【００６５】
請求項２の発明に係る電動ディスクブレーキによれば、軸受に支持されて回転するロータを有する電動モータと、該電動モータのロータの回転を減速する減速機構と、該減速機構の回転を軸受に支持される回転部材から直動部材に伝達することで直線運動に変換する変換機構とが内包されるケーシングを備え、前記変換機構によってブレーキパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生させる電動ディスクブレーキにおいて、前記減速機構は、前記ロータの偏心回転が伝達される外歯車と、前記ケーシングとは別個に設けられて前記ケーシングに固定され該外歯車と噛み合う固定内歯部材と、前記回転部材に形成され前記外歯車と噛み合う回転内歯部を有してなり、該内歯部材には、前記回転部材を支持する軸受の外周面が嵌合される回転部材軸受取付部が形成されてなることにより、従来のように軸受と内歯部材とをケーシングに対して別個に固定する場合よりも、回転部材の回転軸と内歯部材の軸心と一致させやすくなる。したがって、両者が軸ズレすること、すなわち、回転部材の中心と内歯部材の中心との距離の一定となるため、減速機構のトロコイド干渉の発生を防止しつつ、ケーシングの内面の加工や内歯部材の取付けを容易にすることができ、電動ディスクブレーキの製造が容易になる。
【００６６】
請求項３の発明に係る電動ディスクブレーキによれば、上記請求項１または２の構成において、前記内歯部材と前記ロータを支持する軸受若しくは前記回転部材を支持する軸受とは、同じ線膨張係数の材料で形成されてなることにより、温度変化による軸受隙間の変化を最小限にできるため、軸受隙間を小さくすることにより、あらゆる温度範囲において各歯車の中心間距離を高精度に維持することができ、歯車のトロコイド干渉を回避することが可能となるとともに、電動ディスクブレーキの製造が容易になる。
【００６７】
請求項４の発明に係る電動ディスクブレーキによれば、上記請求項１または２記載の構成において、前記内歯部材は、前記外歯車と噛み合う内歯部と、ロータを支持する軸受の外周面が嵌合されるロータ軸受取付部若しくは前記回転部材を支持する軸受の外周面が嵌合される回転部材軸受取付部とに分割され、ロータ軸受取付部若しくは回転部材軸受取付部と前記内歯部とは径方向の周面で密嵌されてなることにより、減速機構のトロコイド干渉の発生を防止しつつ、ケーシングの内面の加工や内歯部材の取付けを容易にすることができる。また、内歯部とロータ軸受取付部若しくは回転部材軸受取付部とを分割することで形状を簡単化することができ、鍛造、焼結等により両者を容易に製作することができるようになり、電動ディスクブレーキの製造が容易になる。
【００６８】
請求項５の発明に係る電動ディスクブレーキによれば、請求項４記載の構成において、ロータ軸受取付部若しくは回転部材軸受取付部は、前記軸受と同じ又は近似した線膨張係数の材料で形成されてなることにより、温度変化による軸受隙間の変化を最小限にできるため、軸受隙間を小さくすることにより、あらゆる温度範囲において各歯車の中心間距離を高精度に維持することができ、歯車のトロコイド干渉を回避することが可能となるとともに、電動ディスクブレーキの製造が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態としての電動ディスクブレーキの機略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態としての電動ディスクブレーキのスライドピン部分を断面で表した上面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線における差動減速機構の部分断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態としての電動ディスクブレーキの機略断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態としての電動ディスクブレーキの機略断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態としての電動ディスクブレーキの機略断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態としての電動ディスクブレーキの機略断面図である。
【符号の説明】
１電動ディスクブレーキ
２ディスクロータ
３キャリパケーシング（ケーシング）
４爪部
５，６ブレーキパッド
９電動モータ
１０モータケーシング（ケーシング）
１３差動減速機構
１４ネジ機構（変換機構）
１６，１７軸受
１８ロータ
１９ピストン（直動部材）
２０回転ディスク（回転部材）
２６偏心軸
２７外歯車部材（外歯車）
２９入力側外歯
３０出力側外歯
３１固定内歯
３２，４２，５２，６９内歯部材
３３ロータ軸受取付部
３４回転内歯
４４，４５回転部材軸受取付部
８２固定内歯部材（内歯部）
８３ロータ軸受取付部材（ロータ軸受取付部）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric disc brake that generates a braking force by converting a rotational motion of an electric motor into a linear motion and pressing a brake pad against a disc rotor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as an electric disc brake device, a rotary motion of a rotor of an electric motor is converted into a linear motion of a piston by a rotation / linear motion conversion mechanism such as a ball screw mechanism and a ball ramp mechanism, and a brake pad is pressed against the disc rotor by the piston. There is something. The electric disc brake generates a desired braking force by detecting a driver's brake pedal depression force (or displacement amount) by a sensor and controlling the rotation of the electric motor by a controller based on the detected value. You can do it.
[0003]
By the way, various types of electric disk brakes provided with a speed reduction mechanism between an electric motor and a rotation / linear motion conversion mechanism in order to amplify the torque of the electric motor have been proposed. As a speed reduction mechanism, there is a speed reduction mechanism provided with a differential reduction mechanism combining a planetary gear and an Oldham mechanism (see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-263395 A
In the electric disc brake disclosed in Patent Document 1, the differential reduction mechanism is configured such that an eccentric plate is rotatably mounted on an eccentric shaft mounted on a rotor of a motor, a pin fixed to a casing is inserted through a hole of the eccentric plate, Are engaged with the internal teeth of the rotating disk of the ball ramp mechanism. With this structure, when the eccentric shaft is rotated, the eccentric plate revolves without rotating, and the rotating disk of the ball ramp mechanism can be driven at a predetermined reduction ratio. Patent Document 1 discloses a differential deceleration mechanism that achieves the same operation and effect as described above by combining a cycloid ball mechanism with an Oldham mechanism using an annular hole and a ball.
[0005]
As in the case of the electric disc brake disclosed in Patent Literature 1, high precision is required for machining a hole in a casing for fixing a pin and for assembling a thin pin to the casing. Further, in the combination of the cycloid ball mechanism and the Oldham mechanism, since the ball must be constantly held in the differential reduction mechanism, the requirement for dimensional accuracy in the axial direction is strict, and the assembling work is complicated.
[0006]
In order to solve the problem of the assembling work, the present applicant has studied the use of a differential gear reduction mechanism as a reduction mechanism and applied for an electric disc brake as disclosed in Japanese Patent Application No. 2002-96131. In this differential gear reduction mechanism, an eccentric shaft is rotatably mounted on a rotor of an electric motor held in a casing via a bearing, and an external gear is formed on the outer periphery of the eccentric plate. Further, an internal gear member having fixed internal gears which mesh with the external gear and reduce the rotation of the rotor is fixed to the casing by bolts.
[0007]
Further, the external gear meshes with rotating internal teeth formed on a rotating member of the rotary-to-linear motion converting mechanism held in the casing via a bearing. The external gear, the internal gear member and the rotating internal teeth formed on the rotating member constitute a differential gear reduction mechanism. With this structure, when the rotor of the electric motor is rotated, the external gear revolves. In addition, the rotary member of the rotary / linear motion conversion mechanism can be driven at a predetermined reduction ratio.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the electric disk brake described in Japanese Patent Application No. 2002-96131 using a differential gear reduction mechanism as the reduction mechanism, a bearing that supports the rotor and a bearing that supports the rotating member are held on the inner surface of the casing, and the internal teeth are formed. The member is fixed to the casing by bolts. When the bearing and the internal gear member are separately fixed to the casing in this way, depending on the machining of the inner surface of the casing and the accuracy of the mounting of the internal gear member, the center of revolution or the rotation center of the external gear provided on the rotor may be changed. The distance between the axis of the tooth and the axis of the fixed internal tooth may not be constant during the revolution of the external gear. If the center-to-center distance is not constant, a phenomenon in which the tip of the external gear contacts the tip of the internal tooth, that is, so-called trochoid interference may occur. When this trochoid interference occurs, a large friction loss occurs, and the efficiency of the speed reduction mechanism is greatly reduced.
[0009]
In the above-mentioned electric disc brake, in order to prevent this trochoid interference, high precision is required for processing of the inner surface of the casing in which the bearing is supported and mounting of the internal tooth member, so that manufacturing of the electric disc brake is complicated. Had become.
[0010]
The present invention has been made in view of the above points, and an electric motor that can easily process the inner surface of a casing and attach an internal tooth member while preventing occurrence of trochoid interference of a speed reduction mechanism, and is easy to manufacture. The purpose is to provide a disc brake.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, an electric disk brake according to the invention of claim 1 includes an electric motor having a rotor supported by a bearing and rotating; a reduction mechanism for reducing the rotation of the rotor of the electric motor; A conversion mechanism that converts the rotation of the speed reduction mechanism into linear motion is provided, and the conversion mechanism includes a casing.The conversion mechanism presses a brake pad against a disk rotor to generate a braking force. An external gear to which the rotation of the rotor is transmitted, and an internal gear member provided separately from the casing and fixed to the casing to mesh with the external gear, wherein the internal gear member includes the rotor A rotor bearing mounting portion is formed in which an outer peripheral surface of a bearing for supporting the rotor is fitted.
[0012]
Further, an electric disc brake according to the invention of claim 2 is an electric motor having a rotor supported by a bearing and rotating, a speed reduction mechanism for reducing the rotation of the rotor of the electric motor, and a rotation of the speed reduction mechanism on a bearing. An electric disc that includes a casing that includes a conversion mechanism that converts the rotation into linear motion by transmitting the rotation from a supported rotating member to a linear motion member, and that generates a braking force by pressing a brake pad against a disk rotor by the conversion mechanism. In the brake, the speed reduction mechanism includes an external gear to which the eccentric rotation of the rotor is transmitted, a fixed internal gear member provided separately from the casing and fixed to the casing and meshing with the external gear, and a rotating member. A rotating internal tooth portion formed and meshing with the external gear, and the internal gear member is fitted with an outer peripheral surface of a bearing that supports the rotary member. It is characterized in that members bearing mounting portion is formed.
[0013]
An electric disc brake according to a third aspect of the present invention is the electric disc brake according to the first or second aspect, wherein the bearing supporting the internal gear member and the rotor or the bearing supporting the rotating member has the same linear expansion coefficient. It is characterized by being formed by.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the electric disk brake according to the first or second aspect, the internal gear member is formed by fitting an internal gear portion meshing with the external gear and an outer peripheral surface of a bearing supporting the rotor. The rotor bearing mounting portion or the rotating member bearing mounting portion into which the outer peripheral surface of the bearing supporting the rotating member is fitted is divided, and the rotor bearing mounting portion or the rotating member bearing mounting portion and the internal tooth portion have a diameter. It is characterized by being closely fitted on the circumferential surface in the direction.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the electric disk brake according to the fourth aspect, the rotor bearing mounting portion or the rotating member bearing mounting portion is formed of a material having the same or similar linear expansion coefficient as the bearing. It is characterized by:
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0017]
As shown in FIGS. 1 and 2, in the electric disc brake 1, a caliper casing 3 is disposed on one side (usually inside the vehicle body) of a disc rotor 2 that rotates with wheels (not shown). . The caliper casing 3 is integrally formed with a claw portion 4 which is formed in a substantially C shape and extends to the opposite side across the disk rotor 2. Brake pads 5 and 6 are provided on both sides of the disk rotor 2, that is, between the disk rotor 2 and the caliper casing 3 and between the disk rotor 2 and the claw portion 4, respectively. The brake pads 5, 6 are movably supported in the axial direction of the disk rotor 2 by a carrier 7 shown in FIG. The carrier 7 receives a braking torque generated on the brake pads 5 and 6 during braking. The caliper casing 3 is slidably guided along the axial direction of the disk rotor 3 by slide pins 8 slidably provided on the carrier 7.
[0018]
A motor casing 10 including an electric motor 9 is attached to the caliper casing 3 by bolts 11, 11. A lid 12 is attached to the motor casing 10 on the opposite side of the caliper casing 3. In the present embodiment, the caliper casing 3 and the motor casing 10 are made of aluminum die-cast for weight reduction, and have a linear expansion coefficient of 24 × 10 ^-6 It has become.
[0019]
Inside the caliper casing 3 and the motor casing 10, the electric motor 9, a differential reduction mechanism 13 (reduction mechanism) for reducing the rotation of the electric motor 9, and the electric motor 9 reduced by the differential reduction mechanism 13 And a screw mechanism 14 (conversion mechanism) for converting the rotational movement of the disk rotor 2 into a linear movement and pressing the disk rotor 2 via the brake pad 5.
[0020]
The electric motor 9 includes a stator 15 fixed to the motor casing 10 and a hollow rotor 18 rotatably supported by the bearings 16 and 17 with respect to the motor casing, and a controller (not shown) connected to the stator 15. )). In this embodiment, since the bearings 16 and 17 are required to have strength, they are made of heat-treated steel or the like, and are made of high-carbon chromium bearing steel and have a linear expansion coefficient of 12 × 10. ^-6 It has become. Note that a resolver (not shown) is mounted on the rotor 18, and the rotational position of the rotor 18 is detected by the resolver, and the rotor 18 can be rotated by a desired angle.
[0021]
The screw mechanism 14 includes a piston 19 (linear member) and a rotating disk 20 (rotary member). On the piston 19, a flange portion 21 for pressing the brake pad 5 and a trapezoidal male screw portion 22 are formed.
[0022]
The rotating disk 20 is rotatably supported by the caliper casing 3 by bearings 23 and 24, and is fixed in the axial direction. A trapezoidal female thread 25 is formed at the center of the rotating disk 20, and the trapezoidal male thread 22 of the piston 19 is screwed into the female thread 25. When the rotating disk 20 rotates, the trapezoidal male thread portion 22 moves relative to the trapezoidal female thread portion 25, so that the piston 19 moves in the axial direction according to the rotation speed or the rotation angle of the rotating disk 20. . Since the bearings 23 and 24 transmit an axial reaction force from the piston 19 during braking, a bearing capable of withstanding the axial load, for example, a cross roller bearing is used.
[0023]
Next, the differential reduction mechanism 13 will be described. A hollow eccentric shaft 26 is formed integrally with the rotor 18 of the electric motor 9, and a cylindrical external gear member 27 is rotatably mounted on the outer periphery of the eccentric shaft 26 via a roller bearing 28. The external gear member 27 has input-side external teeth 29 and output-side external teeth 30 formed on both axial sides.
[0024]
On the motor casing 10, fixed internal teeth 31 meshing with the input-side external teeth 29 of the external gear member 27 are formed on the inner peripheral side, and a substantially cylindrical internal tooth member 32 having a flange is fitted and fixed. . A rotor bearing mounting portion 33 to which the bearing 17 of the rotor 18 is mounted is formed on the inner peripheral side of the internal tooth member 32.
[0025]
Further, in the present embodiment, the internal tooth member 32 is made of chromium molybdenum steel which is a material having the same linear expansion coefficient as that of the bearing 17 made of high carbon chromium bearing steel. , The linear expansion coefficient is 12 × 10 ^-6 It has become.
[0026]
The output-side external teeth 30 of the external gear member 27 are meshed with rotating internal teeth 34 formed integrally with the rotating disk 20 of the screw mechanism 14.
[0027]
Here, regarding the number of teeth of each gear, the number of teeth Z1 of the input-side external teeth 29 of the external gear member 27, the number of teeth Z2 of the fixed internal teeth 31 of the internal gear member 32, the number of teeth Z3 of the output-side external teeth 30, and the rotation The description will be made assuming that the number of teeth Z4 of the rotating internal teeth 34 of the disk 20 is. In this embodiment, the number of teeth Z1 of the input-side external teeth 29 is made equal to the number of teeth Z2 of the fixed internal teeth 31 of the internal tooth member 32 (Z1 = Z2), and the rotation of the eccentric shaft 26 causes the input-side external teeth 29 to rotate. Are revolving without rotating. As a result, the moment of the external gear member 27 can be reduced, and the required torque of the motor 9 is correspondingly reduced, so that a small motor can be used.
[0028]
The operation of the present embodiment configured as described above will be described below.
[0029]
At the time of braking, the controller detects the driver's brake pedal depression force (or displacement amount) with a brake pedal sensor, and based on the detected value, applies a driver circuit (not shown) to the electric motor 9 of the electric disk brake 1 of each wheel. The driving voltage is output, and the rotor 18 is rotated by a torque corresponding to the detected value by a rotation angle corresponding to the detected value. The rotation of the rotor 18 is reduced at a predetermined reduction ratio by the differential reduction mechanism 13, converted into linear motion by the screw mechanism 14, and advances the piston 19.
[0030]
As the piston 19 advances, one of the brake pads 5 is pressed by the disk rotor 2, and the reaction force causes the caliper casing 3 to move along the slide pin 8 inserted into the carrier 7, and the pawl portion 4 moves the other brake pad 5. The pad 6 is pressed against the disk rotor 2. Thus, the driver can adjust the braking force by adjusting the brake pedal depression force. When the brake is released, the electric motor 9 is rotated in the reverse direction, the piston 19 is retracted, and the brake pads 5 and 6 are separated from the disk rotor 2 to release the brake.
[0031]
The controller detects the vehicle state such as the rotation speed of each wheel, the vehicle speed, the vehicle acceleration, the steering angle, the vehicle lateral acceleration, and the like using various sensors, and controls the rotation of the electric motor 9 based on these detections. By doing so, boost control, antilock control, traction control, vehicle stabilization control, and the like can be performed.
[0032]
In the differential reduction mechanism 13, the eccentric shaft 26 eccentrically rotates the external gear member 27 by the rotation of the rotor 18. Since the number of teeth Z1 of the input-side external teeth 29 of the external gear member 27 is equal to the number of teeth Z2 of the fixed internal teeth 31 of the internal tooth member 32 (Z1 = Z2), these operate as an Oldham mechanism, and The teeth 29, that is, the external gear member 27 revolve without rotating. As a result, the output side external teeth 30 (number of teeth Z3) revolve without rotating, and mesh with the rotating internal teeth 34 (number of teeth Z4) to drive the rotary disk 20. In the present embodiment, the rotation of the rotor 18 is transmitted to the external gear member 27 by the eccentric rotation of the eccentric shaft 26.
[0033]
As described above, in the present embodiment, since the fixed internal teeth 31 and the bearing mounting portion 33 are integrally formed by the internal tooth member 32, the bearing and the internal tooth member are connected to the casing as in the related art. Compared to the case where the fixing is performed separately, the rotation axis of the rotor 18 and the axis of the fixed internal teeth 31 of the internal tooth member 32 can be easily matched. Therefore, when the external gear member 27 revolves, the distance between the center of the external gear member 27 and the center of the fixed internal teeth 31 is always constant at any position on the favorable locus, and trochoid interference is unlikely to occur. Therefore, the speed reduction mechanism can be made highly efficient.
[0034]
Further, a change in the distance between the center of the external gear member 27 and the center of the fixed internal tooth 31 that occurs when the external gear member 27 revolves is caused by the processing error of the eccentric shaft 26, the external gear member 27, and the internal tooth member 32, the bearing 17 and It is almost determined by the bearing clearance of the roller bearing 28. Therefore, the processing accuracy and the fit on the motor casing 10 side are not significantly affected. For this reason, in consideration of the assemblability and the change in fitting at low temperatures (increase in the interference due to the motor casing 10), even if the fitting between the internal tooth member 32 and the motor casing 10 is slightly loosened, the center distance may change. Will almost never grow larger. Therefore, by processing the internal tooth member 32 with high accuracy, it is possible to simplify the processing of the caliper casing 3 and the motor casing 10 that are difficult to handle during processing.
[0035]
Furthermore, in this embodiment, since the internal tooth member 32 is formed of a material having the same linear expansion coefficient as the bearing 17, there is almost no change in the bearing gap due to a temperature change. For this reason, the bearing gap can be set to a sufficiently small value even at room temperature, and the center-to-center distance of each gear can be accurately maintained in the operating temperature range. If the bearing 17 made of high carbon chromium bearing steel is directly fixed to the motor casing 10 made of die-cast aluminum, a large gap may occur between the two at high temperatures due to the difference in the coefficient of linear expansion between the two. Conversely, at low temperatures, the interference increases and the smooth rotation of the rotor 18 is hindered. However, as described above, this does not occur in the present embodiment.
[0036]
In the present embodiment, the bearing 17 and the internal gear 32 are made of a material having the same linear expansion coefficient. However, the material of the internal gear 32 is not limited to this. It may have an approximate linear expansion coefficient. In short, the material of the internal gear member 32 only needs to be different from the coefficient of linear expansion of the bearing 17 such as the coefficient of linear expansion of the motor casing 10.
[0037]
Further, according to the present embodiment, the change in the bearing gap due to the temperature change is smaller than in the case where the internal gear member 32 is formed of a material having a different linear expansion coefficient from that of the bearing 17. For this reason, the bearing gap can be set to a sufficiently small value even at room temperature, and the distance between the revolving center of the external gear member 27 and the center of the fixed internal teeth 31 can be accurately maintained in the operating temperature range.
[0038]
Note that the center distance of the gear is largely affected by the gap between the bearings 17 on the side closer to the gear, and is hardly affected by the gap between the bearings 16 on the far side. In consideration of the change, the bearing gap of the bearing 16 can be set relatively large.
[0039]
As described above, according to the present embodiment, machining of the inner surfaces of the caliper casing 3 and the motor casing 10 and attachment of the internal gear member 32 can be easily performed, and the manufacture of the electric disc brake can be facilitated.
[0040]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The electric disc brake 41 of the second embodiment is provided with a substantially cylindrical internal tooth member 42 that is held across the caliper casing 3 and the motor casing 10. On the inner peripheral side of the internal tooth member 42, fixed internal teeth 43 are formed, and rotary member bearing mounting portions 44, 45 for mounting the bearings 23, 24 that rotatably support the rotary disk 20 are formed. ing. Note that the configuration other than these and the operation of the electric disc brake 41 are the same as those of the above-described first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0041]
In the present embodiment, since the fixed internal teeth 43 and the rotating member bearing mounting portions 44 and 45 are integrally formed by the internal tooth member 42, the bearing and the internal tooth member are separately provided with respect to the casing as in the related art. It becomes easier to match the rotation axis of the rotating disk 20 with the axis of the fixed internal teeth 31 of the internal tooth member 32 than in the case of fixing. Therefore, there is no misalignment between the two, and trochoid interference is less likely to occur. Therefore, the speed reduction mechanism can be made highly efficient.
[0042]
Further, the center of the rotary internal teeth 34 and the center of the fixed internal teeth 43 formed on the rotary disk 20 are almost determined by the processing error of the internal tooth member 42 and the bearing gap between the bearings 23 and 24. Therefore, the machining accuracy and the fit on the caliper casing 3 side are not significantly affected. For this reason, in consideration of the assemblability and the change in fitting at low temperature (increase in interference due to the caliper casing 3), even if the fitting between the internal tooth member 42 and the caliper casing 3 and the motor casing 10 is somewhat loosened, The change in the center distance hardly increases. Therefore, if the processing of the internal tooth member 42 is performed with high accuracy, the processing of the caliper casing 3 and the motor casing 10 that are difficult to handle during the processing can be simplified.
[0043]
Furthermore, in this embodiment, since the internal tooth member 42 is formed of a material having the same linear expansion coefficient as the bearings 23 and 24, the internal tooth member 42 is formed of a material having a different linear expansion coefficient from the bearings 23 and 24. The change in the bearing gap due to the temperature change is smaller than that in the case where it is formed. For this reason, the bearing gap can be set to a sufficiently small value even at normal temperature, and the center distance between the rotating internal teeth 34 and the fixed internal teeth 43 can be accurately maintained in the operating temperature range, and trochoid interference due to temperature change can be prevented. Can be prevented.
[0044]
As described above, according to the present embodiment, machining of the inner surfaces of the caliper casing 3 and the motor casing 10 and attachment of the internal gear member 42 can be easily performed, and the manufacture of the electric disc brake can be facilitated.
[0045]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The electric disc brake 51 according to the third embodiment is provided with a substantially cylindrical internal tooth member 52 sandwiched between the caliper casing 3 and the motor casing 10. On the inner peripheral side of the internal tooth member 52, fixed internal teeth 53 and a rotor bearing mounting portion 54 are formed, and the outer peripheral side is exposed to the outside. An annular fitting portion 55 that fits into the motor casing 10 protrudes from a side surface of the internal gear member 52. Note that the configuration other than these and the operation of the electric disc brake 51 are the same as those in the above-described first embodiment, and thus description thereof will be omitted.
[0046]
The third embodiment has the same effect as the first embodiment, and furthermore, the fixed internal teeth 53 and the rotor bearing mounting portion 54 are formed, so that the assemblability of the internal tooth member 52 is improved. That is, since the radial engagement between the internal tooth member 52 and the motor casing 10 is performed only by the engagement portion 55, the engagement accuracy of the internal tooth member 52 can be eased as compared with the first embodiment. As a result, assembly with the motor casing 10 becomes easy. Further, since the shape of the outer peripheral side of the inner tooth member 52 has a degree of freedom, the inner tooth member 52 can be formed of a sintered alloy. In this case, since the fixed internal teeth 53 and the rotor bearing mounting portion 54 can be manufactured at the same time, the processing cost can be reduced.
[0047]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6, which is a schematic sectional view. In the electric disc brake 61 of the fourth embodiment, a planetary gear reducer is used as the differential reduction mechanism 62. In the description of the fourth embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
[0048]
First, the differential reduction mechanism 62 (planetary gear reducer) will be described. The sun 18 is provided coaxially with the rotor 18. A plurality (three in the third embodiment) of planet pins 65 project from the rotating disk 64 of the screw mechanism 14 on the side of the motor 9 at equal intervals.
[0049]
A planetary gear 67 is rotatably attached to each planetary pin 65 via a planetary gear bearing 66, and the planetary gear 67 meshes with the sun gear 63. On the outer peripheral side of each of the planetary gears 67, a substantially cylindrical internal tooth member 69 having fixed internal teeth 68 on the inner periphery of which the respective planetary gears 67 mesh with each other is provided by being fitted to the motor casing 10. ing. On the inner periphery of the internal gear member 69, a rotor bearing mounting portion 70 is formed adjacent to the fixed internal gear 68 and to which the bearing 17 of the rotor 18 is mounted.
[0050]
In the present embodiment, the sun gear 63 and the planetary gear 67 constitute an external gear of the present invention. The internal tooth member 69 is made of chromium molybdenum steel, which is a material having the same linear expansion coefficient as the bearing 17 similarly to the internal tooth member 31 of the first embodiment.
[0051]
In the electric disc brake 61 having the above configuration, when the rotor 18 rotates, the sun gear 63 formed coaxially with the rotor 18 rotates. Due to the rotation of the sun gear 63, the planetary gear 67 meshing with the sun gear 63 and the fixed internal teeth 68 at the same time rotates the rotating disk 64 with respect to the rotor 18 at a speed lower than the reduction ratio by performing planetary motion. By the rotation of the rotary disk 64, the piston 19 advances as in the first embodiment, and the disk rotor 2 is pressed by the brake pads 5 and 6, whereby the vehicle is braked.
[0052]
The fourth embodiment considers a case where a reduction ratio is not so much required for the differential reduction mechanism. The operation reduction mechanism 62 which is a one-stage planetary gear reducer as described above uses 4 to 6 for the differential reduction mechanism. A moderate reduction ratio can be obtained.
[0053]
Here, in the case of the planetary gear reducer, trochoid interference is generally less likely to occur as compared with the differential gear reducer shown in the first embodiment. However, since the load is distributed and transmitted by three or four planetary gears, the size of the gears can be reduced, but damage due to uneven load distribution due to a change in the center-to-center distance of each gear occurs. there is a possibility. In small gear devices such as those used in electric disc brakes, improving the uniformity of load by elastically supporting fixed internal teeth and sun gears, which is commonly performed, reduces the mounting volume and backlash. It is difficult for convenience.
[0054]
However, when the bearing 17 is supported by being fitted to the rotor bearing mounting portion 69 formed integrally with the fixed internal teeth 68 as in the fourth embodiment, the center distance between the sun gear 63 and the planetary gear 67 is increased. In addition, the center distance between the planetary gear 67 and the fixed internal teeth 68 can be accurately maintained. Therefore, it is possible to improve the reliability and reduce the size of the differential reduction mechanism, reduce the fitting accuracy, and easily process the inner surfaces of the caliper casing 3 and the motor casing 10 and attach the internal gear members. It is possible to easily manufacture the electric disc brake.
[0055]
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7 which is a schematic sectional view. In the electric disc brake 81 of the fifth embodiment, the internal tooth member 32 in the first embodiment is fixed to the internal tooth member 82 (internal tooth portion), and the rotor bearing mounting member 83 (rotor bearing) for mounting the bearing 17 of the rotor 18. (Attachment part) and is configured as a separate member. The fixed internal tooth member 82 has fixed internal teeth 84 with which the external gear 27 meshes, and the rotor bearing mounting member 63 has a bearing mounting portion 85 for mounting the bearing 17.
[0056]
Fitting portions 82a, 83a are formed on the fixed internal tooth member 82 and the rotor bearing mounting member 83, respectively, and the outer peripheral surface of the fitting portion 82a and the inner peripheral surface of the fitting portion 83a are closely fitted. As a result, the internal teeth member 84 is assembled integrally. The fixed internal tooth member 82 and the rotor bearing attachment member 83 are formed of chromium molybdenum steel, which is a material having the same linear expansion coefficient as the bearing 17. Since the configuration other than the above and the operation of the electric disc brake 81 are the same as those of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
[0057]
In the present embodiment, in addition to having the same effect as the first embodiment, the shape can be simplified by dividing the fixed internal teeth member 82 and the rotor bearing mounting member 83, so that the fixed internal teeth 84 Workability is improved. Further, the fixed internal tooth member 82 and the rotor bearing mounting member 83 can be easily manufactured by forging, sintering, or the like.
[0058]
In this embodiment, the fixed internal gear member 82 and the rotor bearing attachment member 83 are made of a material having the same linear expansion coefficient as that of the bearing 17. However, the present invention is not limited to this. The material of the mounting member 83 may have a coefficient of linear expansion that is the same as or approximate to the coefficient of linear expansion of the bearing 17.
[0059]
Further, in the present embodiment, the fitting portion 82a of the fixed internal gear member 82 is formed on the inner circumferential side, and the fitting portion 83a of the rotor bearing mounting member 83 is formed on the outer circumferential side. You may.
[0060]
Further, in the present embodiment, the internal tooth member 32 of the first embodiment is configured to divide the fixed internal tooth member 82 and the rotor bearing mounting member 83, but in addition, the internal tooth member of the second embodiment is configured. 42 may be divided into a fixed internal tooth member (internal tooth portion) and a rotary bearing mounting member (rotary bearing mounting portion).
[0061]
In the above embodiments, the caliper casing 3 and the motor casing 10 are made of aluminum die-cast, but may be made of another light alloy such as a magnesium alloy.
[0062]
It is also possible to carry out the embodiments in combination. In particular, the first embodiment and the second embodiment are combined so that one internal tooth member has a fixed internal tooth, a rotor bearing mounting portion, and a rotating member bearing mounting. A part may be formed. In this case, if the internal gear member is machined with high precision, the change in the center distance of all the gears can be reduced, and the caliper casing 3 and the motor casing 10 can be machined while preventing the occurrence of trochoid interference. It can be simplified.
[0063]
In the above embodiments, the screw mechanism 14 has been described as a conversion mechanism for converting the rotation of the motor into a linear motion. However, a conversion mechanism such as a ball screw mechanism, a precision roller screw mechanism, a ball and ramp mechanism, or a roller and ramp mechanism is described. It is possible to apply
[0064]
【The invention's effect】
According to the electric disc brake according to the first aspect of the present invention, an electric motor having a rotor supported by a bearing and rotating, a reduction mechanism for reducing the rotation of the rotor of the electric motor, and a linear movement for rotating the reduction mechanism And a conversion mechanism for converting the rotation of the rotor to an electric disk brake that generates a braking force by pressing a brake pad against a disk rotor by the conversion mechanism. An external gear and an internal gear member provided separately from the casing and fixed to the casing and meshing with the external gear. The external gear has an outer peripheral surface of a bearing that supports the rotor. By forming the rotor bearing mounting portion to be fitted, compared to the conventional case where the bearing and the internal gear member are separately fixed to the casing, It tends to match the axis of the rotary shaft and the internal gear member over data. Therefore, since the rotation axis of the rotor 18 and the eccentric axis of the external gear member 27 are constant, the distance between the center of the external gear member 27 and the center of the fixed internal teeth 31 becomes constant when the external gear member 27 revolves. Therefore, machining of the inner surface of the casing and attachment of the internal gear member can be facilitated while preventing the occurrence of trochoid interference of the speed reduction mechanism, and the manufacture of the electric disc brake is facilitated.
[0065]
According to the electric disk brake according to the second aspect of the present invention, an electric motor having a rotor supported and rotated by a bearing, a speed reduction mechanism for reducing the rotation of the rotor of the electric motor, and the rotation of the speed reduction mechanism being applied to the bearing An electric disc that includes a casing that includes a conversion mechanism that converts the rotation into linear motion by transmitting the rotation from a supported rotating member to a linear motion member, and that generates a braking force by pressing a brake pad against a disk rotor by the conversion mechanism. In the brake, the speed reduction mechanism includes an external gear to which the eccentric rotation of the rotor is transmitted, a fixed internal gear member provided separately from the casing and fixed to the casing and meshing with the external gear, and a rotating member. A rotating internal tooth portion that is formed and meshes with the external gear; By forming the member bearing mounting portion, the rotation axis of the rotating member and the axial center of the internal gear member are made to coincide with each other, as compared with the case where the bearing and the internal gear member are separately fixed to the casing as in the related art. It will be easier. Therefore, the two are displaced from each other, that is, the distance between the center of the rotating member and the center of the internal gear member becomes constant. The mounting of the members can be facilitated, and the manufacture of the electric disc brake can be facilitated.
[0066]
According to the electric disk brake according to the third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the internal gear member and the bearing supporting the rotor or the bearing supporting the rotating member have the same linear expansion coefficient. Since the change in bearing gap due to temperature change can be minimized by being formed of the above material, by reducing the bearing gap, it is possible to maintain the center-to-center distance of each gear with high accuracy in all temperature ranges. As a result, it is possible to avoid the trochoid interference of the gears, and it is easy to manufacture the electric disc brake.
[0067]
According to the electric disk brake according to the fourth aspect of the present invention, in the configuration according to the first or second aspect, the internal gear member includes an internal gear portion that meshes with the external gear and an outer peripheral surface of a bearing that supports a rotor. The rotor bearing mounting portion or the outer peripheral surface of the bearing that supports the rotating member is divided into a fitted rotating member bearing mounting portion, and the rotor bearing mounting portion or the rotating member bearing mounting portion and the internal gear portion are separated. By being tightly fitted on the radial peripheral surface, it is possible to prevent the occurrence of trochoid interference of the speed reduction mechanism, and to facilitate the processing of the inner surface of the casing and the attachment of the internal teeth member. In addition, the shape can be simplified by dividing the internal tooth portion and the rotor bearing mounting portion or the rotating member bearing mounting portion, and both can be easily manufactured by forging, sintering, or the like, The manufacture of the electric disc brake becomes easy.
[0068]
According to the electric disk brake of the fifth aspect, in the configuration of the fourth aspect, the rotor bearing mounting portion or the rotating member bearing mounting portion is formed of a material having the same or similar linear expansion coefficient as the bearing. As a result, changes in the bearing gap due to temperature changes can be minimized.Thus, by reducing the bearing gap, the center-to-center distance of each gear can be maintained with high accuracy in any temperature range, and the trochoid interference of the gears can be maintained. Can be avoided, and the manufacture of the electric disc brake can be facilitated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of an electric disc brake according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view showing a slide pin portion of the electric disc brake according to the first embodiment of the present invention in cross section.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the differential reduction mechanism taken along line AA in FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic sectional view of an electric disc brake according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic sectional view of an electric disc brake according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic sectional view of an electric disc brake according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic sectional view of an electric disc brake according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 electric disc brake
2 disk rotor
3 Caliper casing (casing)
4 claws
5,6 brake pad
9 Electric motor
10 Motor casing (casing)
13 Differential speed reduction mechanism
14 Screw mechanism (conversion mechanism)
16,17 bearing
18 rotor
19 Piston (linear motion member)
20 Rotating disk (rotating member)
26 Eccentric shaft
27 External gear member (external gear)
29 Input side external teeth
30 Output side external teeth
31 fixed internal teeth
32, 42, 52, 69 Internal teeth member
33 Rotor bearing mounting part
34 rotating internal teeth
44, 45 Rotating member bearing mounting part
82 Fixed Internal Tooth Member (Internal Tooth)
83 Rotor bearing mounting member (rotor bearing mounting part)

Claims

An electric motor having a rotor that is supported and rotated by a bearing, a reduction mechanism that reduces the rotation of the rotor of the electric motor, and a casing that includes a conversion mechanism that converts the rotation of the reduction mechanism into linear motion, In an electric disc brake that generates a braking force by pressing a brake pad against a disc rotor by the conversion mechanism,
The reduction mechanism has an external gear to which the rotation of the rotor is transmitted, and an internal gear member provided separately from the casing and fixed to the casing and meshed with the external gear,
An electric disc brake, wherein a rotor bearing mounting portion is formed on the internal gear member, to which an outer peripheral surface of a bearing supporting the rotor is fitted.

An electric motor having a rotor supported and rotated by a bearing, a reduction mechanism for reducing the rotation of the rotor of the electric motor, and transmitting the rotation of the reduction mechanism from a rotating member supported by the bearing to a linear member. An electric disc brake that includes a casing that includes a conversion mechanism that converts the motion into linear motion and generates a braking force by pressing a brake pad against a disc rotor by the conversion mechanism.
An external gear to which the eccentric rotation of the rotor is transmitted, a fixed internal gear member provided separately from the casing and fixed to the casing and meshing with the external gear; and It has a rotating internal tooth that meshes with the external gear,
An electric disc brake, wherein a rotating member bearing mounting portion is formed on the internal gear member so as to fit an outer peripheral surface of a bearing supporting the rotating member.

The electric disk according to claim 1, wherein the internal gear member and the bearing supporting the rotor or the bearing supporting the rotating member are formed of a material having the same or similar linear expansion coefficient. brake.

The internal gear member includes an internal gear portion that meshes with the external gear and a rotor bearing mounting portion to which an outer peripheral surface of a bearing that supports the rotor is fitted, or a rotation that an outer peripheral surface of a bearing that supports the rotating member is fitted. 3. The electric motor according to claim 1, wherein the inner tooth portion is closely fitted to the rotor bearing mounting portion or the rotating member bearing mounting portion and the inner tooth portion. 4. Disc brake.

The electric disc brake according to claim 4, wherein the rotor bearing mounting portion or the rotating member bearing mounting portion is formed of a material having the same or similar linear expansion coefficient as the bearing.