JP2006144881A - Electric brake device - Google Patents
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Description
本発明は、電動モータの回転駆動力を直線駆動力に変換して、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 driving force of an electric motor into a linear driving force 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、電動モータの回転駆動力を直線駆動力に変換する駆動力変換機構によって直動部材に直線駆動力を伝達し、直動部材の直線運動でブレーキ部材を被制動部材に押圧するものである。 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. The electric brake device operates the electric motor in response to a brake pedal depression signal, etc., and transmits the linear driving force to the linear motion member by a driving force conversion mechanism that converts the rotational driving force of the electric motor into a linear driving force. The brake member is pressed against the member to be braked by the linear motion of the member.
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、コンパクトな設計が可能なことが望まれる。このような設計を可能とするために、電動式ブレーキ装置の駆動力変換機構には、駆動力の変換ロスが少ないボールねじ機構やボールランプ機構が多く採用されている(例えば、特許文献1参照)。また、電動モータを小容量で小型のものとするために、電動モータの回転を減速する減速機構として、通常の歯車減速機構を組み込んだもの(例えば、特許文献2参照)、遊星歯車減速機構を組み込んだもの(例えば、特許文献3参照)、ウォームギヤ減速機構を組み込んだもの(例えば、特許文献4参照)等がある。 Usually, since the electric brake device is attached to the unsprung portion of the vehicle, it is desired that a compact design is possible. In order to enable such a design, a ball screw mechanism and a ball ramp mechanism with a small driving force conversion loss are often used as the driving force conversion mechanism of the electric brake device (for example, see Patent Document 1). ). Further, in order to make the electric motor small in size and small in size, a speed reduction mechanism that reduces the rotation of the electric motor incorporates a normal gear speed reduction mechanism (see, for example, Patent Document 2), and a planetary gear speed reduction mechanism. Some are incorporated (for example, see Patent Document 3), others are incorporated with a worm gear reduction mechanism (for example, see Patent Document 4), and the like.
上述した従来の電動式ブレーキ装置は、いずれも電動モータを1つしか備えていないので、何らかの原因でモータ本体の故障や、その電源入力ミス等が生じて、1つの電動モータが作動不能になると、ブレーキが作用しなくなって非常に危険な問題がある。 Since the conventional electric brake devices described above each have only one electric motor, if one of the electric motors becomes inoperable due to a malfunction of the motor main body, a power input error, or the like for some reason. There is a very dangerous problem because the brakes do not work.
そこで、本発明の課題は、1つの電動モータが作動不能になっても、ブレーキを安全に作用させることができる電動式ブレーキ装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric brake device that can safely operate a brake even when one electric motor becomes inoperable.
上記の課題を解決するために、本発明は、電動モータの回転駆動力を直線駆動力に変換する駆動力変換機構を備え、この駆動力変換機構によって直線駆動力を伝達される直動部材の直線運動で、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2つ設け、これらの2つの電動モータをその電源に並列に接続した構成を採用した。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a driving force conversion mechanism that converts a rotational driving force of an electric motor into a linear driving force, and a linear motion member to which the linear driving force is transmitted by the driving force conversion mechanism. In an electric brake device that presses a brake member against a member to be braked by linear motion, a configuration is adopted in which two electric motors are provided and these two electric motors are connected in parallel to the power source.
すなわち、電動モータを2つ設け、これらの2つの電動モータをその電源に並列に接続することにより、1つの電動モータがモータ本体の故障や、その電源入力ミス等で作動不能になっても、ブレーキを安全に作用させることができるようにした。 In other words, by providing two electric motors and connecting these two electric motors in parallel to the power supply, even if one electric motor becomes inoperable due to a failure of the motor body, a power input error, etc. The brake can be operated safely.
前記2つの電動モータの回転駆動力の前記駆動力変換機構への伝達を独立に断続する手段を設けることにより、例えば、通常の制動時はいずれか1つの電動モータを駆動源とし、緊急制動時のみに両方の電動モータを駆動源として、駆動エネルギを節約することができる。 By providing means for independently interrupting transmission of the rotational driving force of the two electric motors to the driving force conversion mechanism, for example, during normal braking, one of the electric motors is used as a drive source, and during emergency braking Only by using both electric motors as driving sources, driving energy can be saved.
前記2つの電動モータを、前記直動部材が直線運動する中心軸の両側に、1つずつ対称に配置することにより、左右の車輪に共用可能とすることができる。 By arranging the two electric motors symmetrically one by one on both sides of the central axis on which the linear motion member linearly moves, the two electric motors can be shared by the left and right wheels.
前記2つの電動モータの回転を減速する減速機構を設けることにより、電動モータを小容量で小型のものとすることができる。 By providing a speed reduction mechanism that decelerates the rotation of the two electric motors, the electric motor can be reduced in size and size.
前記減速機構をウォームギヤ減速機構とすることにより、電動モータの回転駆動力の入力軸となるウォーム軸を直動部材が直線運動する中心軸と直角に配置し、電動式ブレーキ装置の奥行き寸法をコンパクトにすることができる。また、ウォーム軸の両端に電動モータを1つずつ連結することにより、簡単な設計で2つの電動モータを直動部材が直線運動する中心軸の両側へ対称に配置することができる。 By using the worm gear reduction mechanism as the speed reduction mechanism, the worm shaft, which serves as the input shaft for the rotational driving force of the electric motor, is arranged perpendicular to the central axis where the linear motion member moves linearly, and the depth of the electric brake device is compact. Can be. In addition, by connecting one electric motor to each end of the worm shaft, two electric motors can be arranged symmetrically on both sides of the central shaft on which the linear motion member linearly moves with a simple design.
本発明の電動式ブレーキ装置は、電動モータを2つ設け、これらの2つの電動モータをその電源に並列に接続するようにしたので、1つの電動モータがモータ本体の故障や、その電源入力ミス等で作動不能になっても、ブレーキを安全に作用させることができる。 Since the electric brake device of the present invention is provided with two electric motors and these two electric motors are connected in parallel to the power source, one electric motor may cause a failure of the motor body or a power input error. Even if it becomes inoperable due to the above, the brake can be operated safely.
前記2つの電動モータの回転駆動力の駆動力変換機構への伝達を独立に断続する手段を設けることにより、例えば、通常の制動時はいずれか1つの電動モータを駆動源とし、緊急制動時のみに両方の電動モータを駆動源として、駆動エネルギを節約することができる。 By providing means for independently interrupting transmission of the rotational driving force of the two electric motors to the driving force conversion mechanism, for example, at the time of normal braking, one of the electric motors is used as a driving source, and only at the time of emergency braking In addition, the drive energy can be saved by using both electric motors as drive sources.
前記2つの電動モータを、直動部材が直線運動する中心軸の両側に、1つずつ対称に配置することにより、左右の車輪に共用可能とすることができる。 By arranging the two electric motors symmetrically one by one on both sides of the central axis on which the linear motion member linearly moves, the two electric motors can be shared by the left and right wheels.
前記2つの電動モータの回転を減速する減速機構を設けることにより、電動モータを小容量で小型のものとすることができる。 By providing a speed reduction mechanism that decelerates the rotation of the two electric motors, the electric motor can be reduced in size and size.
前記減速機構をウォームギヤ減速機構とすることにより、電動モータの回転駆動力の入力軸となるウォーム軸を直動部材が直線運動する中心軸と直角に配置し、電動式ブレーキ装置の奥行き寸法をコンパクトにすることができる。また、ウォーム軸の両端に電動モータを1つずつ接続することにより、簡単な設計で2つの電動モータを直動部材が直線運動する中心軸の両側へ対称に配置することができる。 By using the worm gear reduction mechanism as the speed reduction mechanism, the worm shaft, which serves as the input shaft for the rotational driving force of the electric motor, is arranged perpendicular to the central axis where the linear motion member moves linearly, and the depth of the electric brake device is compact. Can be. Further, by connecting one electric motor to each end of the worm shaft, two electric motors can be arranged symmetrically on both sides of the central shaft on which the linear motion member linearly moves with a simple 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および図2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の筒部1aに、2つの電動モータ4、ウォームギヤ減速機構5、および駆動力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が別体の押圧部材7を介してブレーキパッド3に連結されている。なお、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、後端側はキャリパボディ1の蓋1b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 FIGS. 1 and 2, this electric brake device is a disc brake in which
前記ウォームギヤ減速機構5のウォーム軸5aは、直動部材であるボールねじ機構6のねじ軸6aと直角に配置され、その両端に電動モータ4がクラッチ9を介して左右対称に連結され、キャリパボディ1も左右対称の形状になっている。したがって、この電動式ブレーキ装置は左右の車輪に共用のものとすることができる。なお、各電動モータ4は入力ケーブル4aによって電源(図示省略)に並列に接続されている。
The
前記ウォームギヤ減速機構5のギヤ5bは、ボールねじ機構6のナット6bの外径にスプライン10で回り止めされて連結され、止め輪11で軸方向に固定されて、キャリパボディ1の筒部1aと蓋1bに設けられた張出し部にスラスト軸受12で回転自在に支持されている。
The
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、ギヤ5bに連結されて回転を伝達されるナット6bの回転運動を、押圧部材7に連結され、キー13で回り止めされたねじ軸6aの直線運動に変換する。
The
したがって、左右いずれか一方の電動モータ4をクラッチ9入りの状態で作動することにより、図3に示すように、この電動モータ4の回転駆動力をウォームギヤ減速機構5で減速してナット6bに伝達し、ナット6bの回転によるねじ軸6aの直線運動で、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に押圧することができる。なお、両方の電動モータ4をクラッチ9入りの状態で作動すれば、ブレーキパッド3の押圧力を倍増することができる。
Therefore, by operating either the left or right
上述した実施形態では、駆動力変換機構としてボールねじ機構を採用したが、ボールランプ機構等の他の駆動力変換機構を採用することもできる。また、電動モータの減速機構もウォームギヤ減速機構に限定されることはなく、減速機構を省略してボールねじ機構のナット等を電動モータで直接回転駆動することもできる。 In the embodiment described above, the ball screw mechanism is employed as the driving force converting mechanism, but other driving force converting mechanisms such as a ball ramp mechanism may be employed. Further, the speed reduction mechanism of the electric motor is not limited to the worm gear speed reduction mechanism, and the speed reduction mechanism can be omitted and the nut of the ball screw mechanism can be directly rotated by the electric motor.
1 キャリパボディ
1a 筒部
1b 蓋
2 ディスクロータ
3 ブレーキパッド
4 電動モータ
4a 入力ケーブル
5 ウォームギヤ減速機構
5a ウォーム軸
5b ギヤ
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 クラッチ
10 スプライン
11 止め輪
12 スラスト軸受
13 キー
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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JP2004334518A JP2006144881A (en) | 2004-11-18 | 2004-11-18 | Electric brake device |
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2004
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