JP2008045703A - Disc brake with electric parking function - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、流体式サービスブレーキと電動パーキングブレーキを併設した電動パーキング機能付きディスクブレーキに関するものである。 The present invention relates to a disc brake with an electric parking function which is provided with a fluid service brake and an electric parking brake.
従来より、電動モータの駆動によりブレーキ操作を行う電動モータ式のブレーキ装置が提案されている(特許文献1、特許文献2)。また、ディスクブレーキ装置において、パーキング操作用機械式ブレーキ機構を、回転支持部のない、且つ部品点数の少ないカム機構として構成したものも提案されている(特許文献3)。 Conventionally, an electric motor type brake device that performs a brake operation by driving an electric motor has been proposed (Patent Documents 1 and 2). In addition, a disc brake device has been proposed in which a mechanical brake mechanism for parking operation is configured as a cam mechanism having no rotation support portion and a small number of parts (Patent Document 3).
上記、特許文献1に記載のブレーキ装置は、電動モータを駆動し、歯車、転動体傾斜路機構を介して回転駆動運動を直線運動に変換し、ブレーキ作動を行うものであり、この機構によりサービスブレーキとパーキングブレーキの操作を行うことができるようになっている。 The brake device described in Patent Document 1 drives an electric motor, converts a rotational drive motion into a linear motion via a gear and a rolling element ramp mechanism, and performs a brake operation. The brake and parking brake can be operated.
また、特許文献2に記載のディスクブレーキ装置は、モータと、ウォームと、ウォームホイールと、第1及び第2のギアとを有する不可逆式減速アクチュエータを備えており、ブレーキ作動はモータを駆動し、駆動ウォーム、ウォームホイールおよび第1、第2ギヤを介してネジ軸を回転させ、このネジ軸の回転を直線運動に変換してピストンを直線運動してブレーキを作動させることができるようになっている。そして、このものは、不可逆式減速アクチュエータを、その重心が対向するブレーキパッドの制動中心軸線上に位置するように配置することで、制動時に、両ブレーキパッドの制動中心軸線の軸線方向における不可逆式減速アクチュエータに加わる反力が不可逆式減速アクチュエータの重心上に作用するようにし、その結果キャリパに対して不可逆式減速アクチュエータの揺れが発生しにくくなるようにしている。
Further, the disc brake device described in
さらに特許文献3に記載のものは、カム機構を介してアジャストスピンドルを軸方向に移動し、さらにピストンを移動してブレーキ作用をする構成を採用しており、これによってパーキングブレーキ機構をコンパクトに構成できるというものである。
しかしながら、上記の特許文献1に記載されたものは、サービスブレーキおよび駐車ブレーキ用のモータの他に、ブレーキシューとブレーキディスクとの間の間隙を調整するための後調節装置(モータ)を備えており、ブレーキ装置全体として装置が大型になるという問題がある。 However, the device described in Patent Document 1 includes a rear adjustment device (motor) for adjusting the gap between the brake shoe and the brake disc in addition to the motor for the service brake and the parking brake. In addition, there is a problem that the size of the entire brake device is large.
また、特許文献2に記載されたものは、不可逆式減速アクチュエータを、その重心が対向するブレーキパッドの制動中心軸線上に位置するように配置しているため、不可逆式減速アクチュエータがブレーキキャリパ本体から離れた位置となり、ブレーキ装置の重心がモータ配置側に偏り不安定となるという問題点がある。また、特許文献2中で取り上げている従来公知のブレーキ装置50は、図8に示すようにモータ53の重心Kがスライディングキャリパ51の中心軸線Loに対して偏って配置されるためやはりブレーキ装置の重心がモータ配置側に偏り不安定となるという問題点がある。なお、図中52は伝動装置である。
In addition, since the irreversible deceleration actuator is arranged so that its center of gravity is located on the braking center axis of the opposing brake pad, the irreversible deceleration actuator is mounted on the brake caliper body. There is a problem that the center of gravity of the brake device becomes biased toward the motor arrangement side and becomes unstable. In addition, the conventionally known
本発明は上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来公知の流体式サービスブレーキ装置に電動パーキング機能を付加し、さらに、ブレーキ装置全体としての重量バランスに優れたディスクブレーキ装置を提供することにある。また、電動パーキングブレーキ機構を、キャリパ内に納めずにキャリパの一端外側部に簡素な組付具を介して外付けタイプとして組付けたので、組付けに手間がかからず、安価に製作可能で、車両搭載スペースも増大することのないディスクブレーキ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to add an electric parking function to a conventionally known fluid service brake device and to further balance the weight of the brake device as a whole. It is to provide an excellent disc brake device. In addition, the electric parking brake mechanism is assembled as an external type through a simple assembly tool on the outer side of one end of the caliper without being stored in the caliper, so it can be manufactured at low cost without any effort. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a disc brake device that does not increase the vehicle mounting space.
このため、本発明が採用した技術解決手段は、
モータによって作動する回転/直動変換機構式ダブルローラーランプによってパーキングブレーキ力を発生することができる電動パーキング付きディスクブレーキにおいて、前記ディスクブレーキは、キャリパと、前記キャリパ内に摺動自在に支持されたピストンと、前記ピストン内に取り付けたアジャストスピンドルと、前記アジャストスピンドルの端部に配置した回転/直動変換機構式機構ダブルローラーランプを備え、前記回転/直動変換機構式機構ダブルローラーランプはアジャストスピンドルの端部に配置した第1、第2ローラプラグと同第1、第2ローラプラグの間に配置したカムシャフトと、第1、第2ローラプラグとカムシャフトとの間に配置した転動ローラと、前記カムシャフトに固定したウォームホイールと、前記ウォームホイールに噛み合うウォームシャフトとを備え、前記ウォームシャフトは前記アジャストスピンドル軸と平行に配置され、かつカムシャフトよりもキャリパ側に配置したモータの出力軸に取りつけられていることを特徴とする電動パーキング機能付きディスクブレーキである。
For this reason, the technical solution means adopted by the present invention is:
In a disc brake with electric parking that can generate a parking brake force by a rotation / linear motion conversion type double roller lamp operated by a motor, the disc brake is slidably supported in the caliper and the caliper. A piston, an adjustment spindle mounted in the piston, and a rotation / linear motion conversion mechanism mechanism double roller lamp disposed at an end of the adjustment spindle, wherein the rotation / linear motion conversion mechanism mechanism double roller lamp is an adjustment The first and second roller plugs arranged at the end of the spindle, the camshaft arranged between the first and second roller plugs, and the rolling arranged between the first and second roller plugs and the camshaft. A roller, a worm wheel fixed to the camshaft, An electric parking function, wherein the worm shaft is arranged parallel to the adjustment spindle axis and is attached to an output shaft of a motor arranged on the caliper side of the camshaft. It is a disc brake with.
また、前記ウォームホイールを取り付けたカムシャフトは、ウォームシャフトの軸方向に移動可能に第1、第2ローラプラグ間で保持されていることを特徴とする電動パーキング機能付きディスクブレーキである。 The camshaft to which the worm wheel is attached is a disc brake with an electric parking function, which is held between the first and second roller plugs so as to be movable in the axial direction of the worm shaft.
また、前記ウォームホイールを固定したカムシャフトは、ギヤケースのキャップに形成したガイド内をガイドされて移動すべく構成されていることを特徴とする電動パーキング機能付きディスクブレーキである。 The camshaft to which the worm wheel is fixed is a disc brake with an electric parking function that is configured to be guided and moved in a guide formed in a cap of a gear case.
また、前記ウォームシャフトとウォームホイールとの噛み合い点は、ウォームシャフトの軸方向にずれるべく構成されていることを特徴とする電動パーキング機能付きディスクブレーキである。 Further, in the disc brake with an electric parking function, the mesh point between the worm shaft and the worm wheel is configured to be shifted in the axial direction of the worm shaft.
本発明に係る電動パーキング機能付きディスクブレーキは、上記構成により、
1.電動パーキングブレーキ用のモータをキャリパ側に寄せて取りつけることができるため、ブレーキ装置全体の重量バランスを良くすることができる。
2.ダブルローラランプ機構(カムシャフトおよび第1、第2ローラプラグ機構)を採用することで効率の良いブレーキ力を発揮できる。
3.モータからカムシャフトに回転力を伝達する機構としてウォームシャフトおよびウォームホイール機構を採用することでパーキング力を効率よく保持できる(ウォームシャフトの不可逆性を利用)
4.またウォームホイール出力軸がフローティング化できることで、軸に発生する摩擦抵抗が減り高効率な変換機構を構成することができる。
5.ウォームホイールの軸方向への移動は、キャップ形成したガイド内をカムシャフトが横方向への移動できるようにすることでスムーズに行えるようにする。
等の優れた効果を奏することができる。
The disc brake with an electric parking function according to the present invention has the above configuration.
1. Since the electric parking brake motor can be mounted close to the caliper, the weight balance of the entire brake device can be improved.
2. By adopting a double roller ramp mechanism (camshaft and first and second roller plug mechanisms), an efficient braking force can be exhibited.
3. Parking force can be efficiently maintained by using a worm shaft and worm wheel mechanism as a mechanism for transmitting rotational force from the motor to the camshaft (using the irreversibility of the worm shaft).
4). Further, since the worm wheel output shaft can be floated, the frictional resistance generated on the shaft is reduced, and a highly efficient conversion mechanism can be configured.
5. The movement of the worm wheel in the axial direction can be performed smoothly by allowing the camshaft to move in the lateral direction in the guide formed with the cap.
And the like.
本発明は、
モータによって作動する回転/直動変換機構式ダブルローラーランプによってパーキングブレーキ力を発生することができる電動パーキング付きディスクブレーキであって、アジャストスピンドルの端部に配置した回転/直動変換機構式機構ダブルローラーランプを備え、前記ダブルローラーランプはアジャストスピンドルの端部に配置した第1、第2ローラプラグと同第1、第2ローラプラグの間に配置したカムシャフトと、第1、第2ローラプラグとカムシャフトとの間に配置した転動ローラと、前記カムシャフトに固定したウォームホイールと、前記ウォームホイールに噛み合うウォームシャフトとを備え、前記ウォームシャフトは前記アジャストスピンドル軸と平行に配置され、かつカムシャフトよりもキャリパ側に配置したモータの出力軸に取りつけられている。この構成により、電動パーキングブレーキ用のモータをキャリパ側に寄せて取りつけることができることになり、ブレーキ装置全体の重量バランスを良くすることができる。
The present invention
Rotation / linear motion conversion mechanism type double roller lamp operated by a motor is a disc brake with an electric parking that can generate parking brake force, and the rotation / linear motion conversion mechanism mechanism double disposed at the end of the adjusting spindle A roller ramp, wherein the double roller ramp is arranged between the first and second roller plugs at the end of the adjusting spindle and between the first and second roller plugs, and the first and second roller plugs. A rolling roller disposed between the camshaft and the camshaft, a worm wheel fixed to the camshaft, and a worm shaft meshing with the worm wheel, the worm shaft being disposed in parallel with the adjustment spindle axis; and Motor placed on the caliper side of the camshaft It is attached to the output shaft. With this configuration, the electric parking brake motor can be attached to the caliper side, and the weight balance of the entire brake device can be improved.
以下、本発明の実施例を添付図に基づいて説明する。図1は本発明に係る電動パーキング機能付きディスクブレーキ作動装置の要部全体の断面図、図2は電動パーキング機構部分の要部分解斜視図、図3は図1中のCーC断面を含む装置全体の外観斜視図、図4は図1のA−A要部断面図、図5は図4中のB−B断面図、図6は図5中のE−E断面図、図7は図4中のD−D断面図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 is a cross-sectional view of the entire main part of a disc brake actuator with an electric parking function according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the main part of the electric parking mechanism, and FIG. 3 includes a CC cross section in FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1, FIG. 5 is a sectional view taken along line BB in FIG. 4, FIG. 6 is a sectional view taken along line EE in FIG. It is DD sectional drawing in FIG.
本実施例に係るディスクブレーキ作動装置は図1に示したように、キャリパアセンブリCAと電動パーキング機構EPから構成されている。 As shown in FIG. 1, the disc brake operating device according to the present embodiment includes a caliper assembly CA and an electric parking mechanism EP.
キャリパアセンブリCAは、従来公知のようにキャリパ1と該キャリパ1に内蔵され相対的にキャリパ1に対しブレーキパッド3、4の制動中心軸線方向に摺動可能なピストン10を備えている。ピストン10は、キャリパ1に公知の構造で摺動自在に保持されており、ピストン10はサービスブレーキ適用時に液室10aで発生する流体圧によって制動中心軸方向に移動する構成となっている。前記ピストン10とキャリパ1との間には防塵用のブーツ5が取りつけられており、またキャリパ1は固定のサポート2に対して摺動自在に支持されている。図中6はシールである。なお前記ピストンとキャリパの構成は従来公知のものと同様であり、さらなる詳細な説明は省略する。
The caliper assembly CA includes a caliper 1 and a
ピストン10内にはブレーキパッド摩耗時の補償のため、またオ−バアジャスト防止のためにアジャストアッセンブリ10Aが内蔵されている。アジャストアッセンブリ10Aは従来公知の可逆ねじ式のものが使用されている。このアジャストアッセンブリ10Aは、可逆ねじを有するアジャストスピンドル11aと、このアジャストスピンドル11aに螺合するアジャストスリーブ11bと、アジャストスリーブ11bの回動を支持する軸受け11c、シ−ル7、さらには後述する電動パーキング機構EP用のスプリング8、クリップ9、ホルダー12等で構成されている。
An adjustment assembly 10A is built in the
アジャストスピンドル11aはキャリパ1に対して摺動自在に支持されており、ブレーキパッド3、4の磨耗が規定以上になると、アジャストスピンドル11aに対してアジャストスリーブ11bが回転前進し、ブレーキ解除時にピストン10の後退位置が前進してブレーキパッド3、4の磨耗を補償するようになっている。また、過剰なブレーキ流体圧がピストン10に適用されると、アジャストスリーブ11bはアジャストスピンドル11aに対して回動することができず、アジャストスピンドル11aはスプリング8のバネ力に抗してアジャストスリーブ11bと共に前方に移動するのでオーバーアジャストが防止される。なお、このアジャストアッセンブリ10Aの構成は従来公知のものであり、その詳細な説明についてはここでは省略する。
The adjustment spindle 11a is slidably supported with respect to the caliper 1. When the wear of the brake pads 3 and 4 exceeds a specified level, the adjustment sleeve 11b rotates forward with respect to the adjustment spindle 11a, and the
本実施例において前記アジャストスピンドル11aは、図1に示すようにピストン10とは反対側の端部がキャリパ1から突出するように取りつけられており、その突出部に電動パーキング機構EP(詳細は後述する)が配置されている。
In the present embodiment, the adjusting spindle 11a is attached so that the end opposite to the
電動パーキング機構EPは、キャリパ1に固定されるハウジング17内に収納されており、回転/直動変換機構式ダブルローラランプを採用している。なお、この回転/直動変換機構式ダブルローラランプは本出願人によって出願され、公開されたもの(特開2006−189148号)たものと類似の機構を採用している。
The electric parking mechanism EP is housed in a
以下図面に基づいて回転/直動変換機構式ダブルローラランプについて構成を説明すると、図1、図2、図4、図5において、キャリパ1にはハウジング17がボルト13等の適宜手段で着脱自在に取りつけられており、ハウジング17内には第1ローラプラグ16と第2ローラプラグ21が配置される。第1ローラプラグ16は図1、図2に示すようにハウジング17に形成した凹部17a内に第1ローラプラグ16に形成した凸部16aが嵌合し、第1ローラプラグ16はハウジング17に対して回転不能に支持されている。また、第2ローラプラグ21は図1、図2に示すようにアジャストスピンドル11aに形成した凹部11dに第2ローラプラグ21に形成した凸部21aが嵌合し、回転不能に支持されている。第2ローラプラグ21の外周には第2ローラプラグ21を包むように形成したホルダー12(図1、図2参照)が配置され、このホルダー12とキャリパ1との間にスプリング8が配置され、このスプリング8によって第2ローラプラグ21が図1中右方に付勢されている。図1中の9はクリップである。
The structure of the rotation / linear motion conversion type double roller lamp will be described below with reference to the drawings. In FIGS. 1, 2, 4 and 5, the caliper 1 has a
第1ローラプラグ16と第2ローラプラグ21の間には、カムシャフト14が配置されている。第1、第2ローラプラグ16、21にはそれぞれカム面16b、21bが形成され、また第1、第2ローラプラグ16、21の間に配置されるカムシャフト14にも前記第1、第2ローラプラグ16、21に形成したカム面に対向してカム面14a、14bが形成され、さらに第1、第2ローラプラグ16、21とカムシャフト14の間にはそれぞれ断面円形の転動ローラ11、15が配置されている。また、転動ローラの下方にはリング20が取り付けられ、転動ローラの脱落を防止している。
A
カムシャフト14には図4、図5、図7に示すようにウォームホイール18が回転不能に取りつけられており、またこのウォームホイール18にはウォームシャフト22(図7参照)が直交する形でかみ合っている。ウォームシャフト22は図7に示すようにモータ26の出力軸26aに取りつけられている。モータ26はその出力軸26aがアジャストスピンドル11aの軸と平行となるように、またモータ26自体がカムシャフト14の位置よりもブレーキパッド側となるように配置されてキャリパ1に取りつけられており、この配置によりブレーキ装置全体の重心がキャリパ1の重心に近くなるように配置している。
As shown in FIGS. 4, 5, and 7, a
また、カムシャフト14の上方にはウォームホイール18を収納するギヤケース17bがハウジング17と一体に形成されており、このギヤケース17b内でカムシャフト14の端部にはウォームホイール18が回転不能に取りつけられている。ギヤケース17bの内径はウォームホイール18の回転およびアジャストスピンドル11aの軸方向への移動(後述する)を妨げることが無いよう、ウォームホイール18の外形よりも大きく形成され、またギヤケース17bの中心軸も電動パーキングブレーキの非作動状態におけるウォームホイール18の中心からずれた構成となっており、パーキングブレーキの作動時にウォームホイール18が移動してもウォームホイール18がギヤケース17bと干渉しない構成となっている。
A
またギヤケース17bにはキャップ25が取りつけられており、このキャップ25には図6に示すようにカムシャフト14の端部を収納するガイド25aが形成されている。このガイド25aはアジャストスピンドル11aの軸方向に沿った長溝として形成した凹部で形成されている。しかし、長溝に代えてカムシャフト14の端部が貫通する長孔でもよい。このガイドによりカムシャフト14はこのガイド25a内でアジャストスピンドル11aの軸方向に、かつガイド25a内のスキマの範囲内で、キャップ25と干渉することなく移動できるようになっている。このようにカムシャフト14(ウォームホイールの出力軸)がフローティング構成となっているため、軸に発生する摩擦抵抗が減り高効率な変換機構を構成することができる。
A
本発明のブレーキ作動を図面に基づき説明する。通常のサービスブレーキは、不図示のブレーキペダルの操作によりブレーキ流体圧がキャリパ1とピストン10で構成された液室10aに作用し、ピストン10は図1において、キャリパ1に対し相対的に左方に移動し、ブレーキパッド4が操作され、ついでブレーキパッド3とともにディクスを挟持してブレーキがかけられる。またブレーキペダルを開放するとブレーキ流体圧が無くなりピストン10が初期位置に復帰してブレーキが開放される。このサービスブレーキの作動は従来のブレーキ装置と同様である。
The brake operation of the present invention will be described with reference to the drawings. In a normal service brake, a brake fluid pressure is applied to a
電動パーキングブレーキ作動をさせるために、パーキング操作をすると、モータ26が回転する。このモータ26の回転によりモータの出力軸26aと結合しているウォームシャフト22が回転し、このウォームシャフト22の回転がウォームホイール18に伝達され、カムシャフト14が回転する。カムシャフト14が回転すると、カムシャフト14のカム面14a、14bおよび第1、第2ローラプラグ16、21のカム面16b、21bの作用により転動ローラ11、15がカムシャフト14外周から突出し、この転動ローラ11、15の突出作用により第2ローラプラグ21をスプリング8の付勢力に抗して図1中左方に移動し、この結果アジャストスピンドル11aを軸方向に移動する。そしてアジャストスピンドル11aの軸方向(ブレーキパッド方向)への移動によりピストン10をディスク側に押圧してパーキングブレーキを作動することができる。
When the parking operation is performed in order to operate the electric parking brake, the
ところで、このパーキングブレーキ作動時に第1ローラプラグ16側の転動ローラ14aの作用によってカムシャフト14自体がアジャストスクリュウ11aの軸方向(図4中左側)に移動する。このカムシャフト14の移動は前述したキャップ25に形成したガイド25a内の隙間の範囲で行われる。また、カムシャフト14に固定したウォームホイール18とウォームシャフト14との噛み合い位置も図7に示すように初期のかみ合い位置a1からa2に移動する。
By the way, the
以上のようにモータ26を駆動することでカムシャフト14をアジャストスピンドル11aの軸方向に移動させることができ、この結果、アジャストスピンドル11aも軸方向に移動してパーキングブレーキをスムースに作動させることができる。また、パーキングブレーキの開放は、モータ26を逆転させ、スプリング8の復帰力によってアジャストスピンドル11aおよびカムシャフト14を初期位置に復帰させて行われる。
By driving the
以上、本発明に係る実施例として、ピストン内にアジャストアッセンブリ設けた例について説明したが、アジャストアッセンブリ必ずしも必要でなく、アジャストスピンドルにかえて単なるスピンドルであっても同様の効果を得ることができる。またカムシャフトおよび第1、第2ローラプラグに形成するカム面は目的とするブレーキ力得るに適したカム面として設計時に適宜カム面を採用することができる。 As described above, the example in which the adjust assembly is provided in the piston has been described as the embodiment according to the present invention. However, the adjust assembly is not always necessary, and the same effect can be obtained even if a simple spindle is used instead of the adjust spindle. Further, the cam surfaces formed on the camshaft and the first and second roller plugs can be appropriately employed at the time of designing as a cam surface suitable for obtaining a target braking force.
さらにまた、本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいかなる形でも実施できる。そのため、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず限定的に解釈してはならない。 Furthermore, the present invention can be implemented in any other form without departing from the spirit or main features thereof. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner.
本発明は、乗り物等の電動パーキング機能付きディスクブレーキとして利用できる。 The present invention can be used as a disc brake with an electric parking function for a vehicle or the like.
1 キャリパ
2 サポート
3、4 ブレーキパッド
5 ブーツ
6 シール
7 シール
8 スプリング
9 クリップ
10 ピストン
10a 液室
10A アジャストアッセンブリ
11 転動ローラ
11a アジャストスピンドル
11b アジャストスリーブ
11c 軸受け
11d 凹部
12 ホルダー
14 カムシャフト
14a カム面
14b カム面
15 転動ローラ
16 第1ローラプラグ
16a 凸部
16b カム面
17 ハウジング
17a 凹部
17b ギヤケース
18 ウォームホイール
21 第2ローラプラグ
21a 凸部
21b カム面
22 ウォームシャフト 25 キャップ
25a ガイド
26 モータ
26a 出力軸
CA キャリパアッセンブリ
EP 電動パーキング機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
The disc brake with an electric parking function according to any one of claims 1 to 3, wherein an engagement point between the worm shaft and the worm wheel is configured to be shifted in an axial direction of the worm shaft.
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---|---|---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20091110 |