JP2006112476A - Motor-driven brake device - Google Patents
Motor-driven brake device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006112476A JP2006112476A JP2004298620A JP2004298620A JP2006112476A JP 2006112476 A JP2006112476 A JP 2006112476A JP 2004298620 A JP2004298620 A JP 2004298620A JP 2004298620 A JP2004298620 A JP 2004298620A JP 2006112476 A JP2006112476 A JP 2006112476A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed reduction
- reduction mechanism
- electric motor
- brake device
- linear motion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電動モータの回転力を直線運動に変換して、ブレーキ部材を被制動部材に押圧する電動式ブレーキ装置に関する。 The present invention relates to an electric brake device that converts a rotational force of an electric motor into a linear motion and presses a brake member against a member to be braked.
車両用ブレーキ装置としては油圧式のものが多く採用されてきたが、近年、ABS(Antilock Brake System)等の高度なブレーキ制御の導入に伴い、これらの制御を複雑な油圧回路なしに行うことができ、コンパクトに設計できる電動式ブレーキ装置が注目されている。電動式ブレーキ装置は、ブレーキペダルの踏み込み信号等で電動モータを作動させ、電動モータの回転力を直線運動に変換するボールねじ機構等の運動変換機構を設けて、直線運動する直動部材によってキャリパに設けたブレーキ部材を被制動部材に押圧するものであり、小容量の電動モータで大きなブレーキ力が得られるように、歯車減速機構等の減速機構が設けられることが多い。 Although many hydraulic brake devices have been adopted as a vehicle brake device, in recent years, with the introduction of advanced brake control such as ABS (Antilock Brake System), these controls can be performed without complicated hydraulic circuits. Electric brake devices that can be designed compactly are drawing attention. An electric brake device is provided with a motion conversion mechanism such as a ball screw mechanism that operates an electric motor in response to a brake pedal depression signal or the like and converts the rotational force of the electric motor into a linear motion. In many cases, a speed reduction mechanism such as a gear speed reduction mechanism is provided so that a large braking force can be obtained with a small-capacity electric motor.
通常、電動式ブレーキ装置は車両のばね下に取り付けられるので、電動モータ、減速機構および運動変換機構を、ブレーキ部材と一緒にキャリパボディに組み込み、車両に容易に取り付け可能としたものが多い。また、キャリパボディをコンパクト化するために、電動モータとして、ステータを運動変換機構の外周側でキャリパボディに固定し、ロータを運動変換機構の回りで回転させるようにしたものも採用されている(例えば、特許文献1、2参照)。
Usually, since an electric brake device is attached under the spring of a vehicle, many electric motors, a speed reduction mechanism, and a motion conversion mechanism are incorporated in a caliper body together with a brake member so as to be easily attached to the vehicle. In order to make the caliper body compact, an electric motor in which the stator is fixed to the caliper body on the outer peripheral side of the motion conversion mechanism and the rotor is rotated around the motion conversion mechanism is adopted ( For example, see
特許文献1に記載されたものでは、運動変換機構としてのボールランプ機構やボールねじ機構の外周側に、減速機構としての遊星歯車減速機構を配置し、さらにその外周側に電動モータのロータとステータを配置している。このため、この電動式ブレーキ装置は、キャリパボディの外径寸法が大きくなる問題がある。
In the one described in
一方、特許文献2に記載されたものでは、運動変換機構としてのボールねじ機構の軸端側に、減速機構としての遊星歯車減速機構を配置し、ボールねじ機構の外周側に電動モータのロータとステータを配置している。このため、この場合は、キャリパボディの長さ寸法が大きくなる。
On the other hand, in what is described in
そこで、本発明の課題は、キャリパボディに組み込まれる電動モータ、減速機構および運動変換機構の組み寸法を半径方向と長さ方向の両方向で小さくして、キャリパボディを更にコンパクト化することである。 Therefore, an object of the present invention is to further reduce the size of the caliper body by reducing the assembly dimensions of the electric motor, the speed reduction mechanism, and the motion conversion mechanism incorporated in the caliper body in both the radial direction and the length direction.
上記の課題を解決するために、本発明は、電動モータと、電動モータの回転を減速する減速機構と、減速機構で減速された電動モータの回転運動を直動部材の直線運動に変換する運動変換機構とをキャリパボディに組み込み、前記直動部材の直線運動によってブレーキ部材を被制動部材に押圧する電動式ブレーキ装置において、前記電動モータを、ステータが前記運動変換機構の外周側で固定され、ロータが運動変換機構の回りを回転するものとし、前記減速機構を、前記運動変換機構の外周側で前記電動モータと軸方向に並べて配置した構成を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention provides an electric motor, a speed reduction mechanism for reducing the rotation of the electric motor, and a motion for converting the rotational motion of the electric motor decelerated by the speed reduction mechanism into a linear motion of the linear motion member. In the electric brake device that incorporates the conversion mechanism into the caliper body and presses the brake member against the member to be braked by the linear motion of the linear motion member, the stator is fixed on the outer peripheral side of the motion conversion mechanism, A configuration is adopted in which the rotor rotates around the motion conversion mechanism, and the speed reduction mechanism is arranged side by side with the electric motor on the outer peripheral side of the motion conversion mechanism.
すなわち、電動モータを、ステータが運動変換機構の外周側で固定され、ロータが運動変換機構の回りを回転するものとし、減速機構を運動変換機構の外周側で電動モータと軸方向に並べて配置することにより、電動モータ、減速機構および運動変換機構の組み寸法を半径方向と長さ方向の両方向で小さくして、キャリパボディを更にコンパクト化できるようにした。 That is, in the electric motor, the stator is fixed on the outer peripheral side of the motion conversion mechanism, the rotor rotates around the motion conversion mechanism, and the speed reduction mechanism is arranged side by side with the electric motor on the outer peripheral side of the motion conversion mechanism. As a result, the assembly dimensions of the electric motor, the speed reduction mechanism, and the motion conversion mechanism are reduced in both the radial direction and the length direction so that the caliper body can be made more compact.
前記減速機構の入力軸と出力軸を軸方向でラップさせ、この入力軸と出力軸との間に少なくとも1つの軸受を介在させることにより、減速機構の入力軸と出力軸をコンパクトに配置することができる。 The input shaft and output shaft of the speed reduction mechanism are compactly arranged by wrapping the input shaft and output shaft of the speed reduction mechanism in the axial direction and interposing at least one bearing between the input shaft and the output shaft. Can do.
前記入力軸と出力軸の間に介在させた軸受を針状ころ軸受とすることにより、前記組み寸法を半径方向でより小さくすることができる。 By using a needle roller bearing as the bearing interposed between the input shaft and the output shaft, the assembly dimension can be further reduced in the radial direction.
前記減速機構としては、遊星歯車減速機構を採用することができる。 A planetary gear reduction mechanism can be adopted as the reduction mechanism.
前記遊星歯車減速機構を不思議遊星歯車減速機構とすることにより、減速比を大きくして電動モータをより小容量のものとすることができる。 By using the planetary gear reduction mechanism as a mysterious planetary gear reduction mechanism, the reduction ratio can be increased and the electric motor can have a smaller capacity.
前記運動変換機構をボールねじ機構とすることにより、運動変換機構における変換ロスを少なくすることができる。 By making the motion conversion mechanism a ball screw mechanism, conversion loss in the motion conversion mechanism can be reduced.
前記直動部材の直線運動を、前記ブレーキ部材を押圧する前進方向へは許容するが、後退方向へは阻止する直動一方向クラッチを設けることにより、ブレーキ部材が摩耗しても制動後の直動部材を常にブレーキ部材の押圧位置近くに保持できるようにし、コンパクトな設計を損なうことなく、ブレーキ部材の摩耗補償機構を組み込むことができる。 By providing a linear motion one-way clutch that allows the linear motion of the linear motion member in the forward direction to press the brake member but prevents it in the reverse direction, even if the brake member is worn, The moving member can always be held near the pressed position of the brake member, and the brake member wear compensation mechanism can be incorporated without impairing the compact design.
本発明の電動式ブレーキ装置は、電動モータを、ステータが運動変換機構の外周側で固定され、ロータが運動変換機構の回りを回転するものとし、減速機構を運動変換機構の外周側で電動モータと軸方向に並べて配置したので、電動モータ、減速機構および運動変換機構の組み寸法を半径方向と長さ方向の両方向で小さくして、キャリパボディを更にコンパクト化することができる。 In the electric brake device of the present invention, the electric motor is configured such that the stator is fixed on the outer peripheral side of the motion converting mechanism, the rotor rotates around the motion converting mechanism, and the speed reducing mechanism is operated on the outer peripheral side of the motion converting mechanism. Therefore, the caliper body can be made more compact by reducing the assembly dimensions of the electric motor, the speed reduction mechanism, and the motion conversion mechanism in both the radial direction and the length direction.
前記減速機構の入力軸と出力軸を軸方向でラップさせ、この入力軸と出力軸との間に少なくとも1つの軸受を介在させることにより、減速機構の入力軸と出力軸をコンパクトに配置することができる。 The input shaft and output shaft of the speed reduction mechanism are compactly arranged by wrapping the input shaft and output shaft of the speed reduction mechanism in the axial direction and interposing at least one bearing between the input shaft and the output shaft. Can do.
前記入力軸と出力軸の間に介在させた軸受を針状ころ軸受とすることにより、前記組み寸法を半径方向でより小さくすることができる。 By using a needle roller bearing as the bearing interposed between the input shaft and the output shaft, the assembly dimension can be further reduced in the radial direction.
前記減速機構として遊星歯車減速機構を採用し、遊星歯車減速機構を不思議遊星歯車減速機構とすることにより、減速比を大きくして電動モータをより小容量のものとすることができる。 By adopting a planetary gear speed reduction mechanism as the speed reduction mechanism and using the planetary gear speed reduction mechanism as a mysterious planetary gear speed reduction mechanism, the reduction ratio can be increased and the electric motor can have a smaller capacity.
前記運動変換機構をボールねじ機構とすることにより、運動変換機構における変換ロスを少なくすることができる。 By making the motion conversion mechanism a ball screw mechanism, conversion loss in the motion conversion mechanism can be reduced.
前記直動部材の直線運動を、ブレーキ部材を押圧する前進方向へは許容するが、後退方向へは阻止する直動一方向クラッチを設けることにより、ブレーキ部材が摩耗しても制動後の直動部材を常にブレーキ部材の押圧位置近くに保持できるようにし、コンパクトな設計を損なうことなく、ブレーキ部材の摩耗補償機構を組み込むことができる。 By providing a linear motion one-way clutch that allows the linear motion of the linear motion member in the forward direction to press the brake member, but prevents it in the backward direction, the linear motion after braking even if the brake member is worn. The member can always be held near the pressing position of the brake member, and the brake member wear compensation mechanism can be incorporated without impairing the compact design.
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この電動式ブレーキ装置は、図1に示すように、キャリパボディ1の内部で被制動部材としてのディスクロータ2の両側に、ブレーキ部材としてのブレーキパッド3を対向配置したディスクブレーキであり、キャリパボディ1の円筒部1aに、電動モータ4、減速機構としての不思議遊星歯車減速機構5、および運動変換機構としてのボールねじ機構6が組み込まれ、そのねじ軸6aが直動部材として、別体の押圧部材7を介してブレーキパッド3をディスクロータ2に押圧するようになっている。なお、円筒部1aの前端側は、キャリパボディ1と押圧部材7間に取り付けられたブーツ8でシールされ、後端側は蓋9で閉塞されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, this electric brake device is a disc brake in which
前記電動モータ4は、ステータ4aがボールねじ機構6の外周側でキャリパボディ1の円筒部1aに固定され、ロータ4bがボールねじ機構6の回りを回転するものであり、ロータ4bの軸方向に延長された円筒部が不思議遊星歯車減速機構5の入力軸10とされて、その外周側に太陽歯車11が設けられている。ロータ4bは後述する間座20に玉軸受12で支持されるとともに、入力軸10が後述する出力軸17の小径部17bと軸方向でラップする部分で、針状ころ軸受13によって小径部17bに支持されている。
In the electric motor 4, the
前記不思議遊星歯車減速機構5は、ボールねじ機構6の外周側で電動モータ4と軸方向に並べて配置され、キャリヤ14に120°の位相で取り付けられた3本の各軸14aに回転自在に支持された一対の遊星歯車15a、15bが太陽歯車11と噛み合わされるとともに、遊星歯車15aは円筒部1aに固定された内歯歯車16aと噛み合わされ、遊星歯車15bは不思議遊星歯車減速機構5の出力軸17に設けられた内歯歯車16bと噛み合わされている。
The mysterious planetary gear
前記出力軸17は、大径部17aと小径部17bを有する2重円筒状とされており、大径部17aの内周面に内歯歯車16bが設けられ、小径部17bの内周面には、ボールねじ機構6のナット6bが連結されるとともに、その軸方向後端側にカラー18が圧入されている。また、出力軸17は玉軸受19でキャリパボディ1に支持されるとともに、カラー18の外周面に圧入された間座20に後端を突き合わされて、軸方向位置を規制されている。間座20は玉軸受21とスラスト軸受22で蓋9に回転自在に支持されている。なお、カラー18は出力軸17または間座20と一体のものとしてもよい。
The
前記不思議遊星歯車減速機構5では、内歯歯車16aと内歯歯車16bの歯数差によって減速比が決定され、通常の遊星歯車減速機構に比べて大きな減速比を得ることができ、太陽歯車11が設けられた入力軸10から、内歯歯車16bが設けられた出力軸17へ電動モータ4のロータ4bの回転が伝達される。なお、一対の遊星歯車15a、15bは一体のものとしてもよい。
In the mysterious planetary
前記ボールねじ機構6は、ボール6cを介してねじ軸6aにナット6bを螺合したものであり、前記出力軸17に連結されて回転を伝達されるナット6bの回転運動を、ボルト23で押圧部材7に連結され、キー24で回り止めされたねじ軸6aの直線運動に変換する。
The
図2に示すように、前記ねじ軸6aの後端にはボルト25が螺着され、このボルト25に設けられた段付き部25aに、直動一方向クラッチとしての止め輪部材26が取り付けられている。この止め輪部材26は、図3に示すように、環状で円周上の一箇所に切断部26aを設けたものである。また、後述するブレーキパッド3の交換時に、縮径してカラー18の内周面から取り外すために、切断部26aの両側に工具の爪を引っ掛ける孔26bが設けられている。
As shown in FIG. 2, a
図2(a)、(b)に示すように、前記止め輪部材26は、内周縁がボルト25の段付き部25aと非接触で段付き部25aの回りに回転可能とされ、外周に屈曲部26cが設けられて、外周縁がカラー18の内周面に対して、ねじ軸6aの前進方向と反対側へ突っ張るように傾斜した角度で接触するようになっており、ねじ軸6aの直線運動を前進方向へは許容するが、後退方向へは阻止する。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the
前記ねじ軸6aが前進する制動時には、図2(a)に示すように、止め輪部材26はカラー18に追随して回転しながら、ボルト25の頭部に当接してねじ軸6aと一緒に前進方向へ移動する。また、電動モータ4の回転が停止する制動解除時には、図2(b)に示すように、ボールねじ機構6の遊び分だけねじ軸6aが後退すると、止め輪部材26は段付き部25aに沿ってねじ軸6aの後端側へ相対移動し、ねじ軸6aの後端面に係止されて、それ以上のねじ軸6aの後退を阻止する。このため、段付き部25aの長さに相当する止め輪部材26の取り付けの軸方向へのガタ隙間分だけ、制動後のねじ軸6aは僅かに後退を許容されるので、非制動時のブレーキパッド3の引きずりは生じない。
At the time of braking in which the
以上のように、この電動式ブレーキ装置は、制動時に電動モータ4を一方向へ回転させ、制動解除時は電動モータ4を停止するのみであり、止め輪部材26のカラー18の内周面への係合位置が、制動時のブレーキパッド3の摩耗の進行に伴って少しずつ前方へ移動し、制動後のねじ軸6aの待機位置が前方へ移動するように自然に変化する。図4は、ブレーキパッド3が摩耗した状態であり、ねじ軸6aと止め輪部材26は、少しずつの前方への移動の積み重ねによって、かなり前方まで移動している。
As described above, this electric brake device rotates the electric motor 4 in one direction at the time of braking, and only stops the electric motor 4 at the time of releasing the brake, to the inner peripheral surface of the
つぎに、前記摩耗したブレーキパッド3の交換方法を説明する。図4に示したように、ねじ軸6aと止め輪部材26がかなり前方へ移動した状態で、図5に示すように、キャリパボディ1から蓋9を取り外したのち、止め輪部材26を工具で縮径してカラー18の内周面から取り外す。こののち、電動モータ4を逆転してねじ軸6aを初期の位置まで後退させ、ブレーキパッド3を新しいものと交換する。
Next, a method for replacing the
上述した実施形態では、減速機構として不思議遊星歯車減速機構を採用し、運動変換機構としてボールねじ機構を採用したが、これらの減速機構や運動変換機構は実施形態のものに限定されることはなく、減速機構としては他の遊星歯車減速機構等も採用でき、運動変換機構としてはボールランプ機構等も採用することができる。 In the embodiment described above, the mysterious planetary gear speed reduction mechanism is employed as the speed reduction mechanism, and the ball screw mechanism is employed as the motion conversion mechanism. However, these speed reduction mechanisms and motion conversion mechanisms are not limited to those of the embodiment. As the speed reduction mechanism, other planetary gear speed reduction mechanisms or the like can be adopted, and as the motion conversion mechanism, a ball ramp mechanism or the like can be adopted.
1 キャリパボディ
1a 円筒部
2 ディスクロータ
3 ブレーキパッド
4 電動モータ
4a ステータ
4b ロータ
5 不思議遊星歯車減速機構
6 ボールねじ機構
6a ねじ軸
6b ナット
6c ボール
7 押圧部材
8 ブーツ
9 蓋
10 入力軸
11 太陽歯車
12 玉軸受
13 針状ころ軸受
14 キャリヤ
14a 軸
15a、15b 遊星歯車
16a、16b 内歯歯車
17 出力軸
17a 大径部
17b 小径部
18 カラー
19 玉軸受
20 間座
21 玉軸受
22 スラスト軸受
23 ボルト
24 キー
25 ボルト
25a 段付き部
26 止め輪部材
26a 切断部
26b 孔
26c 屈曲部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004298620A JP2006112476A (en) | 2004-10-13 | 2004-10-13 | Motor-driven brake device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004298620A JP2006112476A (en) | 2004-10-13 | 2004-10-13 | Motor-driven brake device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006112476A true JP2006112476A (en) | 2006-04-27 |
Family
ID=36381166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004298620A Pending JP2006112476A (en) | 2004-10-13 | 2004-10-13 | Motor-driven brake device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006112476A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101482269B1 (en) | 2008-09-09 | 2015-01-13 | 현대모비스 주식회사 | Electric Mechanical Brake System having electric parking brake function |
CN103267072B (en) * | 2012-12-20 | 2016-08-24 | 江苏大学 | A kind of floating tong type complete disc brake |
WO2016194510A1 (en) * | 2015-06-02 | 2016-12-08 | 日産自動車株式会社 | Variable compression ratio mechanism for internal combustion engine |
WO2016194511A1 (en) * | 2015-06-02 | 2016-12-08 | 日産自動車株式会社 | Variable compression ratio mechanism for internal combustion engine |
KR20170115948A (en) * | 2016-04-08 | 2017-10-18 | 나부테스코 가부시키가이샤 | Gear apparatus |
JP2018031418A (en) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | Ntn株式会社 | Electric brake actuator and electric brake |
-
2004
- 2004-10-13 JP JP2004298620A patent/JP2006112476A/en active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101482269B1 (en) | 2008-09-09 | 2015-01-13 | 현대모비스 주식회사 | Electric Mechanical Brake System having electric parking brake function |
CN103267072B (en) * | 2012-12-20 | 2016-08-24 | 江苏大学 | A kind of floating tong type complete disc brake |
JPWO2016194511A1 (en) * | 2015-06-02 | 2017-11-24 | 日産自動車株式会社 | Variable compression ratio mechanism of internal combustion engine |
WO2016194511A1 (en) * | 2015-06-02 | 2016-12-08 | 日産自動車株式会社 | Variable compression ratio mechanism for internal combustion engine |
WO2016194510A1 (en) * | 2015-06-02 | 2016-12-08 | 日産自動車株式会社 | Variable compression ratio mechanism for internal combustion engine |
JPWO2016194510A1 (en) * | 2015-06-02 | 2017-11-24 | 日産自動車株式会社 | Variable compression ratio mechanism of internal combustion engine |
US10400667B2 (en) | 2015-06-02 | 2019-09-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Variable compression ratio mechanism for internal combustion engine |
US10400666B2 (en) | 2015-06-02 | 2019-09-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Variable compression ratio mechanism for internal combustion engine |
KR20170115948A (en) * | 2016-04-08 | 2017-10-18 | 나부테스코 가부시키가이샤 | Gear apparatus |
CN107269787A (en) * | 2016-04-08 | 2017-10-20 | 纳博特斯克有限公司 | Geared system |
KR102343583B1 (en) * | 2016-04-08 | 2021-12-28 | 나부테스코 가부시키가이샤 | Gear apparatus |
CN107269787B (en) * | 2016-04-08 | 2022-01-11 | 纳博特斯克有限公司 | Gear device |
JP2018031418A (en) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | Ntn株式会社 | Electric brake actuator and electric brake |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1912313B1 (en) | Electric direct-acting actuator and electric brake device | |
EP2345830B1 (en) | Electric linear actuator and electric brake device | |
JP5376279B2 (en) | Electric linear actuator and electric brake device | |
JP2006283811A (en) | Disk brake | |
JP2007120728A (en) | Disk brake | |
JP2003254366A (en) | Electric disc brake | |
JP5585865B2 (en) | Electric linear actuator and electric brake device | |
JP2006112476A (en) | Motor-driven brake device | |
WO2005078309A1 (en) | Motor-driven brake device | |
JP2007032717A (en) | Electric linear motion actuator and electric brake device | |
JP4288501B2 (en) | Electric brake device | |
JP2007205400A (en) | Disc brake | |
JP7333472B2 (en) | brake device | |
JP2009041581A (en) | Electric direct-acting actuator and electric brake | |
JP4692795B2 (en) | Electric disc brake | |
JP2011075051A (en) | Disc brake | |
JP4446834B2 (en) | Electric brake device | |
JP4022654B2 (en) | Electric brake device | |
JP4357385B2 (en) | Electric brake device | |
JP2004068976A (en) | Wedge actuation type brake device | |
JP2010236658A (en) | Disc brake | |
JP4022731B2 (en) | Linear actuator | |
JP5440923B2 (en) | Electric linear actuator and electric brake device | |
JP2009174585A (en) | Electric linear-motion actuator and electric brake device | |
JP2006144881A (en) | Electric brake device |