JP2005009633A - Electric braking device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータのトルクによって制動力を発生する電動ブレーキ装置に係り、特に駐車ブレーキとしての機能を付加した電動ブレーキ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電動ブレーキ装置としては、ピストンと、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する回転−直動変換機構とを配設してなるキャリパを備え、前記モータのロータの回転に応じて前記ピストンを推進し、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するものがある。そして、このような電動ブレーキ装置では、通常、運転者によるブレーキペダルの踏力やストロークをセンサによって検出し、この検出値に応じて電動モータの回転(回転角)を制御することにより所望の制動力を得るようにしている。
【0003】
ところで最近、この種の電動ブレーキ装置に駐車ブレーキ(PKB)の機能を付加して、利用価値を高めることが種々検討されており、例えば、特許文献1には、上記した回転−直動変換機構の回動部材にクラッチ機構とボールランプ機構とを介して回転軸を接続し、この回転軸に、例えばレバー操作で外部から回転力を加えて、前記ボールランプ機構を介してクラッチ機構をつないで前記回転−直動変換機構を作動させ、制動力を発生する機械式ブレーキ作動機構が提案されている。
【0004】
しかしながら、上記公報に記載の機械式ブレーキ作動機構によれば、外部操作により駐車ブレーキを効かせた状態でブレーキペダルを踏込むと、電動ブレーキ装置の回転−直動変換機構がクラッチ機構を介して外部の操作部と作動連結されてしまい、電動ブレーキが効かない状態になり、使い勝手が悪いという問題があった。
【0005】
そこで、本発明者等は、キャリパに、モータへの通電が遮断されているときにはロータの制動解除方向への回転を規制し、かつ前記モータへの通電に応じて前記規制を解除する駐車ブレーキロック機構を設けた電動ブレーキ装置を開発し、特許文献2にて既に明らかにしている。この特許文献1の電動ブレーキ装置によれば、駐車ブレーキロック機構の作動により駐車ブレーキを効かせた状態でモータへ通電すると、モータのロータの回転により駐車ブレーキロック機構が作動して駐車ブレーキが自動的に解除され、電動ブレーキの機能が回復する。
【0006】
【特許文献1】
実用新案登録第2546348号公報
【特許文献2】
特開2003−42199号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特許文献2の電動ブレーキ装置は、係合つめが常時つめ車と接触しているので、その分、磨耗が進みやすく、寿命が短くなりやすいという課題を有している。また、前記特許文献2の電動ブレーキ装置は、通常の電動ブレーキ(以下、駐車ブレーキと区別するために、通常制動という。)作動時に、作動毎に駐車ブレーキロック機構に設けるソレノイドに通電するように構成する場合があるが、この場合、消費電力の増加やソレノイドの温度上昇を招きやすくなるという問題を惹起することになる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、長寿命化および消費電力の削減を図ることができる電動ブレーキ装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、ピストンと、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する回転−直動変換機構とを配設してなるキャリパを備え、前記モータのロータの回転に応じて前記ピストンを推進し、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する電動ブレーキ装置において、前記キャリパに、前記ロータの制動解除方向への回転をロックおよびアンロック可能なロック機構と、該ロック機構のロックおよびアンロック動作を異なる極性の電流の短時間通電により切り換える一方向型自己保持ソレノイドとを有していることを特徴とする。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の電動ブレーキ装置において、前記ロック機構は、ロック状態およびアンロック状態のうち一方の状態が前記ロック機構に設けられるばね部材の付勢力により保持され、他方の状態が前記一方向型自己保持ソレノイド内に設けられる永久磁石の吸着力により保持されることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載の電動ブレーキ装置において、前記短時間通電により、前記一方向型自己保持ソレノイドに設けられるコイルに対して行われ、ロック状態およびアンロック状態の切り換え動作の際に、前記短時間通電は、切り換え前の状態における保持力を打ち消す方向の電磁力を前記コイルに発生させることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態に係る電動ブレーキ装置を図1ないし図3に基づいて説明する。図1〜図3において、電動ブレーキ装置1は、ディスクロータ2より車両内側に位置する車両の非回転部(ナックル等)に固定されたキャリア3にキャリパ4を、ディスクロータ2の軸方向へ浮動可能に支持している。ディスクロータ2を挟んで一対のブレーキパッド5,6が対向して配置されている。ブレーキパッド5,6はディスクロータ2の軸方向に移動可能にキャリア3に支持されている。
【0011】
キャリパ4は、先端側に爪部7を有し基端側に環状基体8を有する爪部材9と、この爪部材9に結合されたキャリパ本体10とからなっており、爪部7が車両外側のブレーキパッド6に対面して配置される。キャリパ本体10は、爪部材9の環状基体8に結合された環状体11と、環状体11に連結されたモータケース12とを有している。モータケース12は、環状体11に連結された筒状のモータケース本体13と、モータケース本体13の開口部を覆うモータ端板14と、モータケース本体13の側壁に形成された孔15の部分(以下、孔形成部という。)13aに設けられたハウジング16と、を備えている。
【0012】
キャリパ4内には、車両内側のブレーキパッド5をディスクロータ2に押圧する分割タイプのピストン20と、モータ21と、このモータ21の回転を直線運動に変換して前記ピストン20に伝えるボールランプ機構(回転−直動変換機構)22と、モータ21の回転を減速して前記ボールランプ機構22に伝える差動減速機構23と、ブレーキパッド5,6の摩耗に応じてピストン20の位置を変更してパッド摩耗を補償するパッド摩耗補償機構24と、駐車ブレーキを確立する駐車ブレーキロック機構(ロック機構)25とが配設されている。また、キャリパ4は、駐車ブレーキロック機構25のロックおよびアンロック動作を異なる極性の電流の短時間通電により切り換える一方向型自己保持ソレノイド60を備えている。
【0013】
ボールランプ機構22は、キャリパ本体10の環状基体8及び環状体11の結合部の内周部に軸受26を介して回動可能に支持されたリング状の第1ディスク27と、空間部を有しこの空間部に挿入したピストン20のピストン筒体部28と結合されたリング状の第2ディスク29と、両ディスク27,29との間に介装されたボール30とを備えている。第2ディスク29は、回転規制されて保持されており、ボール30を介して第1ディスク27から受けた回転力を直線動に変換してピストン20に伝達するようにしている。
【0014】
ピストン20は、前記ピストン筒体部28と、ピストン筒体部28に比して大径のピストン本体31と、からなる分割タイプとされており、ピストン本体31は、ピストン筒体部28ひいてはボールランプ機構22(モータ21)からの力を受けるようになっている。ピストン筒体部28は、後述する支持用筒体35にピストン係合部材(符号省略)を介して回動不能に支持されている。ピストン筒体部28のピストン本体31側に形成された中空部の底部32とピストン本体31との間には反力センサ33が配置され、ピストン本体31からの反力を検出するようになっている。反力センサ33の信号線34は支持用筒体35に挿通されたパイプ36内を通って、車体に設けたコントローラ40に接続されている。前記支持用筒体35は、モータケース12に筒体支持部材41を介して支持されている。
【0015】
モータ21は、モータケース12に嵌合固定されたステータ43と、ステータ43内に配置された中空のロータ44とを備え、ロータ44は、モータケース12に回動可能に支持されている。モータ21は、コントローラ40からの指令でロータ44を所望トルクで所望角度だけ回転させるように作動し、そのロータ44の回転角は、該ロータ44の内部に配置された位置検出器42(レゾルバ等)により検出されるようになっている。本実施の形態では、モータ21は、コントローラ40からの制動力発生指令でロータ44を図2時計方向Rに回転させる。コントローラ40は、モータ21の制御のみならず、後述するように駆動回路70を介して一方向型自己保持ソレノイド60ひいては駐車ブレーキロック機構25を制御するようにしている。
【0016】
前記駐車ブレーキロック機構25は、図1及び図2に示すように、モータ21のロータ44に連結されたつめ車50と、このつめ車50の回りに配置され、キャリパ本体10にピン51を用いて基端部(符号省略)が軸着された揺動アーム52と、備えている。つめ車50は、その外周部に複数個の歯部57を一体に備えている。
前記揺動アーム52の長手方向の略中間部分には、ピン53を介して係合つめ54が揺動可能に軸着され、かつ先端部(以下、係合つめ先端部という。)54aが歯部57に係合可能とされている。前記揺動アーム52の略中間部分には、長手方向と直交する方向に延びるフランジ(以下、揺動アームフランジという。)52aが形成されており、当該揺動アームフランジ52aには揺動アーム52の長手方向に沿って延びる長孔(以下、揺動アームフランジ長孔という。)52bが形成されている。
【0017】
前記駐車ブレーキロック機構25は、さらに、係合つめ54を図2右方向に常時付勢する固定ばね58と、揺動アーム52に軸着され固定ばね58と協働して係合つめ54をつめ車50に係合可能な起立姿勢に保持する突起59と、揺動アーム52の基端部とは反対側の端部(符号省略)を図2下方向に付勢する引っ張りばね61と、備えている。
前記つめ車50の各歯部57は、歯面57a及び歯面57bからなる略山形の歯形状をなしている。歯部57は、歯面57aが、制動解除時におけるロータ44の回転方向L(図2反時計方向)の前側に向けられ、歯面57bが、制動時におけるロータ44の回転方向R(図2時計方向)の前側に向けられるように設定されている。この場合、歯面57aは、ロータ44の径方向に略沿うように、すなわち、当該歯面57aを含む面がロータ44の軸中心(つめ車50の軸中心C)を含むように形成されている。
【0018】
一方向型自己保持ソレノイド60は、モータケース本体13の孔形成部13aに前記孔15を覆うようにして固定される略ハット形状のハウジング(以下、ソレノイドハウジングという。)62と、ソレノイドハウジング62の内部空間63の開口部分(符号省略)に配置してソレノイドハウジング62に装着され、かつプランジャ64を軸方向(図2上下方向)に移動可能に挿通するプランジャ支持部材65と、プランジャ支持部材65の前記内部空間63側に配置された永久磁石66と、前記内部空間63に収納されたコイル(以下、ソレノイドコイルという。)67と、を備えている。永久磁石66は、プランジャ64に対して吸着力を発揮しプランジャ64の図2下方向への移動を抑制し得るようになっている。
【0019】
ソレノイドコイル67はボビン68に巻回されている。ボビン68は、内部空間63に収納されるようにしてソレノイドハウジング62に装着されている。ソレノイドコイル67は、後述するように極性を代えて通電され、これにより、プランジャ64に対して前記極性に応じた電磁力を発生し、永久磁石66による吸着力を打ち消して、プランジャ64の図2下方向への移動を可能とする一方、図2下方向に移動したプランジャ64に対して、前記発生する電磁力による吸着力を発揮し、プランジャ64を図2上方向に移動し得るようにしている。
【0020】
プランジャ64は、軸方向がつめ車50の軸中心Cに向くようにして配置され、その先端部(符号省略)が、揺動アームフランジ長孔52bに挿通されたピン68を介して揺動アーム52に連結されている。そして、プランジャ64が図2上下方向に移動することにより、このプランジャ64の移動に連動して揺動アーム52がピン51を支点として図2反時計方向、時計方向に揺動するようになっている。
【0021】
前記ソレノイドコイル67は、駆動回路70を介してバッテリ49に接続されている。駆動回路70は、コントローラ40に制御される同等構成の2つのスイッチ(以下、第1、第2スイッチという。)71,72と、2つの抵抗(以下、第1、第2電流制限抵抗73,74という。)と、を備えている。第1スイッチ71は、第1、第2固定接点71a,71bと、この第1、第2固定接点71a,71bに接続可能な可動片71cと、を有している。第2スイッチ72は、第1スイッチ71と同様に、第1、第2固定接点72a,72bと、この第1、第2固定接点72a,72bに接続可能な可動片72cと、を有している
【0022】
第1スイッチ71は、その第1固定接点71aが第1電流制限抵抗73を介してバッテリ49の負極(符号省略)に接続され、その第2固定接点71bがバッテリ49の正極(符号省略)に接続され、かつ、その可動片71cがソレノイドコイル67の一端部67aに接続されている。また、第2スイッチ72は、その第1固定接点72aがバッテリ49の正極に接続され、その第2固定接点72bが第2電流制限抵抗74を介してバッテリ49の負極に接続され、かつ、その可動片72cがソレノイドコイル67の他端部67bに接続されている。
第1スイッチ71の可動片71c及び第2スイッチ72の可動片72cは、コントローラ40に制御されて、第1固定接点71a,72aに対する接続、第2固定接点71b,72bに対する接続並びに各固定接点(第1固定接点71a,72b及び第2固定接点72a,72b)に対する非接続を選択的に実行し得るようになっている。
【0023】
この場合、第1、第2スイッチ71,72の可動片71c,72cは、コントローラ40の制御により連動して作動し、第1スイッチ71の可動片71cがその第1固定接点71aに接続する場合、第2スイッチ72の可動片72cがその第1固定接点72aに接続するようになっている。第1スイッチ71の可動片71cの第2固定接点71bへの接続及び第2スイッチ72の可動片72cの第2固定接点72bへの接続も上述したのと同様に連動して行われる。また、可動片71cの第1固定接点71aに対する非接続及び可動片72cの第2固定接点72aに対する非接続も同様に連動して行われる。
【0024】
そして、上述したように第1スイッチ71の可動片71cが第1固定接点71aに接続され、第2スイッチ72の可動片72cが第1固定接点72aに接続されると、バッテリ49の正極 → 第2スイッチ72 → ソレノイドコイル67 → 第1スイッチ71 → 第1電流制限抵抗73 → バッテリ49の負極からなる閉回路(以下、第1閉回路という。)80が形成される。そして、ソレノイドコイル67には、図3左方向の電流(一点鎖線の矢印)が流れ、これにより、永久磁石66のプランジャ64に対する吸着力を打ち消すように電磁力が発生し、永久磁石66によるプランジャ64に対する吸着力が消滅する(小さくするようにしてもよい。)。そして、揺動アーム52は、永久磁石66によるプランジャ64に対する吸着力が消滅する(または小さくなる)ことに伴い、引っ張りばね61により、ピン51を支点として図2時計方向に揺動する。
【0025】
一方、第1スイッチ71の可動片71cが第2固定接点71bに接続され、第2スイッチ72の可動片72cが第2固定接点72bに接続されると、バッテリ49の正極 → 第1スイッチ71 → ソレノイドコイル67 → 第2スイッチ72 → 第2電流制限抵抗74 → バッテリ49の負極からなる閉回路(以下、第2閉回路という。)81が形成される。そして、ソレノイドコイル67には、図3右方向の電流〔点線の矢印、すなわち、第1閉回路80(一点鎖線の矢印)に流れる電流と逆極性の電流〕が流れ、これにより、ソレノイドコイル67はプランジャ64を吸着する電磁力を発生し、プランジャ64の図2上方向への移動を可能とするようになる。
【0026】
本実施の形態では、後述する第1の所定電流は、永久磁石66の吸着力(駐車ブレーキロック機構25に対するアンロック状態保持力)を打ち消す方向の電磁力を発生するように、ソレノイドコイル67に通電されるようになっており、第1の所定電流の短時間通電により、アンロック状態が解除され、その後、引っ張りばね61の付勢力により駐車ブレーキロック機構25がロック状態になるように構成されている。
また、後述する第2の所定電流は、引っ張りばね61の引っ張り力に抗する方向の電磁力ひいてはプランジャ64に対する保持力(駐車ブレーキロック機構25に対するロック状態保持力)を打ち消す方向の電磁力を発生し、当該電磁力が単独でまたは永久磁石66の吸着力と合わせた力が、引っ張りばね61の引っ張り力より大きい値になるようにされている。
また、引っ張りばね61の付勢力は、ソレノイドコイル67への第2の所定電流の短時間通電時の吸引力及び永久磁石66の吸着力を合わせた力より小さい値とされている。
この電動ブレーキ装置1は、初期状態では、ソレノイドコイル67には通電されておらず〔可動片71cは第1固定接点71a,72aに対して非接続で、かつ可動片72cは第2固定接点72a,72bに対して非接続とされている。〕、永久磁石66によりプランジャ64が吸着され、この状態で、係合つめ54は、つめ車50の歯部57とわずかに離脱した状態に位置決めされている。
【0027】
上述したように構成された電動ブレーキ装置1の作用を、(1a)通常制動作動時、(1b)通常制動解除時、(2a)駐車ブレーキ作動時、(2b)駐車ブレーキ解除時、(2c)駐車ブレーキ中、異常発生時、に分けて、以下に説明する。
(1a)通常制動時
電動ブレーキが作動する通常制動時には、運転者のブレーキ操作によりモータ21のロータ44が図2時計方向Rに回転し、ピストン20が推進(前進)し、モータ21のトルクに応じた制動力を発生する。
この通常制動時には、ソレノイドコイル67には通電されておらず、係合つめ54は、プランジャ64が永久磁石66の吸着力により吸着されていることから、つめ車50の歯部57とわずかに離脱した状態に位置決めされている。このため、ロータ44は、円滑に時計方向Rに回転し、通常制動の機能を良好に果たすことになる。
この場合、係合つめ54がつめ車50の歯部57から離脱した状態でロータ44が回転するので、騒音の発生が防止される共に、磨耗の進行が抑制され、ひいてはモータ21の効率が向上する。
【0028】
(1b)通常制動解除時
電動ブレーキの解除時すなわち通常制動解除時には、運転者の解除操作に応じてモータ21のロータ44が図2反時計方向Lに回転し、ピストン20が後退し、制動が解除される。このとき、ソレノイドコイル67に対する非通電状態は維持され、プランジャ64が永久磁石66の吸着力により吸着されていることから、係合つめ54は、つめ車50の歯部57と離脱した状態が維持され、つめ車50は係合つめ54と接触することなくロータ44と一体に図2反時計方向Lへ円滑に回転し、これにより通常制動の解除が保証される。
【0029】
(2a)駐車ブレーキ作動時
駐車ブレーキを作動させる場合は、運転者の駐車ブレーキ操作により、モータ21のロータ44が図2時計方向Rに回転し、前記通常制動時と同様にピストン20が推進して制動力が発生する。この制動力発生後、制動力が所定値になるのと略同時に、第1スイッチ71の可動片71cの第1固定接点71aへの接続(ひいては第2スイッチ72の可動片72cの第1固定接点72aへの接続)が行われ、第1閉回路80が形成され、第1の所定電流(一点鎖線)がソレノイドコイル67に短時間通電され、その後、モータ21への通電を遮断するように制御される。
そして、ソレノイドコイル67への第1の所定電流の短時間通電によりソレノイドコイル67は、永久磁石66の吸着力を打ち消す電磁力を発生する。そして、引っ張りばね61の付勢力で揺動アーム52は、プランジャ64の図2下方向の移動と共に図2時計方向に揺動し、これに伴い、係合つめ54がつめ車50側に変位して、つめ車50の歯部57に当接し、引っ張りばね61の付勢力で保持(ロック)される。本実施の形態では、引っ張りばね61の付勢力により駐車ブレーキロック機構25のロック状態が保持される。
【0030】
また、モータ21への通電が遮断されることにより、キャリパ4の剛性の影響(例えば、制動の反力でのピストン20の後退)により、モータ21のロータ44に反時計方向Lの回転力が発生し、この回転力により係合つめ54に押付け力が働き、ロータ44の反時計方向Lの回転が規制され、その結果、駐車ブレーキが確立する。
本実施の形態では、前記第1の所定電流は、永久磁石66の磁力を打ち消すのに相当する電磁力をソレノイドコイル67が発生し得る電流値とされている。また、本実施の形態では、第1の所定電流が、上記電流値を確保する等のために、前記第1電流制限抵抗73を設けている。また、前記短時間は、通電開始から、ソレノイドコイル67が永久磁石66の吸着力を打ち消す電磁力を発生する時点までの時間(100msec〜1sec)とされている。
【0031】
(2b)駐車ブレーキ解除時
上記駐車ブレーキを解除する場合は、運転者の駐車ブレーキ解除操作によりモータ21に通電して、そのロータ44をわずかに時計方向R(制動方向)へ回転させると同時に、第2閉回路81を形成し、ソレノイドコイル67に第1の所定電流とは反対の極性の第2の所定電流を駆動回路70から短時間通電する。すると、係合つめ54に前記回転力により作用していた押付け力が解除されると同時に、第2の所定電流の通電により励磁されたソレノイドコイル67の吸引力によりプランジャ64が吸引(図2上方向に移動)され、これにより係合つめ54が歯部57から離脱し、一定時間(前記短時間)経過後に第2の所定電流の通電は遮断され、電流遮断後は、係合つめ54の歯部57からの離脱状態(駐車ブレーキロック機構25のアンロック状態)は、永久磁石66の吸着力により保持される。本実施の形態では、永久磁石66の吸着力により駐車ブレーキロック機構25のアンロック状態が保持される。
【0032】
上述したように、本実施の形態では、引っ張りばね61の付勢力は、ソレノイドコイル67への第2の所定電流の短時間通電時の吸引力及び永久磁石66の吸着力を合わせた力より小さい値とされているので、上述したように第2の所定電流がソレノイドコイル67に短時間通電されることにより、係合つめ54は、つめ車50の歯部57から離脱する。
したがって、その後、適宜タイミングでモータ21のロータ44を反時計方向L(制動力解除方向)に回転させれば、つめ車50は係合つめ54と接触することなく、ロータ44と一体に反時計方向Lへ円滑に回転し、これにより駐車ブレーキが解除される。
【0033】
(2c)駐車ブレーキ中、異常発生時
上記駐車ブレーキ中、何らかの原因でソレノイドコイル67が故障した場合は、運転者の駐車ブレーキ解除操作によりモータ21への通電がなされ、通常制動の解除時と同様にロータ44が図2反時計方向Lに回転する。このとき、ロータ44の回転トルクは、係合つめ54を起立させている固定ばね58の付勢力よりも十分大きいので、係合つめ54が歯部57の歯面57aによって、固定ばね58が伸びる方向に回転する。すなわち、ロータ44は、制動解除方向Lへの回転が可能となり、この回転に応じてピストン20が後退し、ディスクロータ2への押付け力が開放され、駐車ブレーキが解除される。
【0034】
以上のように、この実施の形態では、駐車ブレーキ作動時および解除時、すなわち、上記(2a)〜(2c)の全ての段階時に、ソレノイドコイル67に、電流(第2所定電流)を短時間通電するだけであるので、ソレノイドコイル67の発熱が抑制される。このため、消費電力の削減・長寿命化・小型化を図ることができる。
【0035】
上述したように、本実施の形態では、ロータ44の制動解除方向への回転をロックおよびアンロック可能な駐車ブレーキロック機構25と、該駐車ブレーキロック機構25のロックおよびアンロック動作を異なる極性の電流の短時間通電により切り換える一方向型自己保持ソレノイド60とを有しているので、駐車ブレーキロック機構25のロックおよびアンロック動作の切り換えを、一方向型自己保持ソレノイド60に対する短時間通電により果たすことができ、その分、消費電力の抑制及び装置の温度上昇の抑制を図ることができ、ひいては装置の長寿命化を図ることができる。また、駐車ブレーキ機能を果すために係合つめを常時つめ車に接触させる必要があった従来技術に比して、係合つめのつめ車に対する常時接触が不要となり、その分、耐久性の向上を図ることができる。
【0036】
本実施の形態では、上述したように、引っ張りばね61の付勢力により駐車ブレーキロック機構25のロック状態が保持され〔(2a)駐車ブレーキ作動時参照〕、永久磁石66の吸着力により駐車ブレーキロック機構25のアンロック状態が保持される〔(2b)駐車ブレーキ解除時参照〕場合を例にしたが、これに代えて、駐車ブレーキロック機構25のロック状態の保持を永久磁石の吸着力により行い、駐車ブレーキロック機構25のアンロック状態の保持を、ばね部材により行うように構成してもよい。
【0037】
【発明の効果】
請求項1〜3のいずれかに記載の電動ブレーキ装置に係る発明によれば、キャリパに、前記ロータの制動解除方向への回転をロックおよびアンロック可能なロック機構と、該ロック機構のロックおよびアンロック動作を異なる極性の電流の短時間通電により切り換える一方向型自己保持ソレノイドとを有しているので、ロック機構のロックおよびアンロック動作の切り換えを、一方向型自己保持ソレノイドに対する短時間通電により果たすことができ、その分、消費電力の抑制及び装置の温度上昇の抑制を図ることができ、ひいては装置の長寿命化を図ることができる。また、駐車ブレーキ機能を果すために係合つめを常時つめ車に接触させる必要があった従来技術に比して、係合つめのつめ車に対する常時接触が不要となり、その分、耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の電動ブレーキ装置の全体構造を示す断面図である。
【図2】図1の駐車ブレーキロック機構、一方向型自己保持ソレノイドおよび駆動回路を示す模式図である。
【図3】図2の駆動回路を示す図である。
【符号の説明】
1 電動ブレーキ装置
4 キャリパ
21 モータ
25 駐車ブレーキロック機構(ロック機構)
60 一方向型自己保持ソレノイド
61 引っ張りばね(ばね部材)
64 プランジャ
66 永久磁石
67 ソレノイドコイル(コイル)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric brake device that generates a braking force by the torque of a motor, and more particularly to an electric brake device to which a function as a parking brake is added.
[0002]
[Prior art]
The electric brake device includes a caliper that includes a piston, a motor, and a rotation-linear motion conversion mechanism that converts the rotation of the motor into a linear motion and transmits the linear motion to the piston, and rotates the rotor of the motor. The piston is propelled in response to this and the brake pad is pressed against the disc rotor to generate a braking force. In such an electric brake device, usually, a driver's depression force and stroke of the brake pedal are detected by a sensor, and a desired braking force is controlled by controlling the rotation (rotation angle) of the electric motor in accordance with the detected value. Like to get.
[0003]
Recently, various studies have been made to increase the utility value by adding a parking brake (PKB) function to this type of electric brake device. For example,
[0004]
However, according to the mechanical brake actuation mechanism described in the above publication, when the brake pedal is depressed with the parking brake applied by an external operation, the rotation-linear motion conversion mechanism of the electric brake device is interposed via the clutch mechanism. There is a problem in that it is connected to an external operation unit and the electric brake does not work, and the usability is poor.
[0005]
Accordingly, the present inventors have set a parking brake lock that restricts the caliper from rotating in the braking release direction of the rotor when energization to the motor is interrupted, and releases the restriction in response to energization to the motor. An electric brake device provided with a mechanism has been developed and has already been clarified in Patent Document 2. According to the electric brake device of
[0006]
[Patent Document 1]
Utility Model Registration No. 2546348
[Patent Document 2]
JP 2003-42199 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the electric brake device of Patent Document 2 has a problem that since the engaging pawl is always in contact with the pawl wheel, the wear tends to progress and the life is likely to be shortened accordingly. In addition, the electric brake device of Patent Document 2 energizes a solenoid provided in the parking brake lock mechanism for each operation when a normal electric brake (hereinafter referred to as normal braking to distinguish from a parking brake) is operated. In this case, there is a problem that the power consumption is increased and the temperature of the solenoid is easily increased.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an electric brake device capable of extending the life and reducing the power consumption.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the electric brake device according to the first aspect, the lock mechanism is held in one of a locked state and an unlocked state by a biasing force of a spring member provided in the lock mechanism, The other state is maintained by the attractive force of a permanent magnet provided in the one-way self-holding solenoid.
According to a third aspect of the present invention, in the electric brake device according to the first or second aspect, the coil is provided in the one-way self-holding solenoid by the short-time energization, and is in a locked state and an unlocked state. In the switching operation, the short-time energization causes the coil to generate an electromagnetic force in a direction that cancels the holding force in the state before the switching.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An electric brake device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3, the
[0011]
The caliper 4 includes a
[0012]
In the caliper 4, a
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, the parking
An engaging
[0017]
The parking
Each
[0018]
The one-way type self-holding
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The
The
[0023]
In this case, the
[0024]
As described above, when the
[0025]
On the other hand, when the
[0026]
In the present embodiment, a first predetermined current, which will be described later, is applied to the
The second predetermined current described later generates an electromagnetic force in a direction that counteracts the pulling force of the
Further, the urging force of the
In the
[0027]
The operation of the
(1a) During normal braking
During normal braking in which the electric brake is activated, the
During this normal braking, the
In this case, since the
[0028]
(1b) When normal braking is released
When the electric brake is released, that is, when the normal braking is released, the
[0029]
(2a) When parking brake is activated
When the parking brake is operated, the
Then, when the
[0030]
Further, when the energization of the
In the present embodiment, the first predetermined current is a current value at which the
[0031]
(2b) When parking brake is released
When releasing the parking brake, the
[0032]
As described above, in the present embodiment, the urging force of the
Therefore, after that, if the
[0033]
(2c) During parking brake, when abnormality occurs
If the
[0034]
As described above, in this embodiment, when the parking brake is operated and released, that is, at all stages (2a) to (2c), a current (second predetermined current) is supplied to the
[0035]
As described above, in the present embodiment, the parking
[0036]
In the present embodiment, as described above, the locked state of the parking
[0037]
【The invention's effect】
According to the invention relating to the electric brake device according to any one of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of an electric brake device according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram showing the parking brake lock mechanism, the one-way self-holding solenoid, and the drive circuit of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating the drive circuit of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
1 Electric brake device
4 Caliper
21 Motor
25 Parking brake lock mechanism (lock mechanism)
60 One-way self-holding solenoid
61 Tension spring (spring member)
64 Plunger
66 Permanent magnet
67 Solenoid coil (coil)
Claims (3)
前記キャリパに、前記ロータの制動解除方向への回転をロックおよびアンロック可能なロック機構と、該ロック機構のロックおよびアンロック動作を異なる極性の電流の短時間通電により切り換える一方向型自己保持ソレノイドとを有していることを特徴とする電動ブレーキ装置。A caliper provided with a piston, a motor, and a rotation-linear motion conversion mechanism that converts the rotation of the motor into a linear motion and transmits the linear motion to the piston, and the piston is moved according to the rotation of the rotor of the motor. In the electric brake device that propels and generates braking force by pressing the brake pad against the disc rotor,
A lock mechanism capable of locking and unlocking the rotation of the rotor in the brake releasing direction to the caliper, and a one-way self-holding solenoid that switches between locking and unlocking operation of the locking mechanism by short-time energization of currents of different polarities. The electric brake device characterized by having.
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