JP2008164111A - Electric disc brake - Google Patents

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Inventor
Takayasu Sakashita
貴康 坂下
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Hitachi Ltd
株式会社日立製作所
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To mechanically compensate for the degradation of pressing force caused by thermal shrinkage of a brake pad, without increasing the thrust of a piston so much. <P>SOLUTION: This electric disc brake comprises: a rotation - linear motion conversion mechanism for converting the rotation of a motor into linear motion to transmit it to the piston; and a parking brake mechanism capable of locking/unlocking the rotation of the motor in a braking release direction. A planetary gear reduction mechanism is provided between the motor and the rotation - linear motion conversion mechanism, and a projecting piece 56 movable within a range of a moving path 59 provided at a caliper body 10 is formed at the outer periphery of an internal gear 55 of the reduction mechanism. In normal braking, the internal gear 55 is fixed in position by a gear lever 64 engaged with the projecting piece 56. In parking braking, the gear lever 64 is detached to rotate the internal gear 55, and force in a piston pushing direction is stored in a torsion spring 60 connected to the projecting piece 56 so that the torsion spring 60 compensates for the displacement for a thermal shrinkage portion of the brake pad. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

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ディスクブレーキに係り、特に駐車ブレーキ機能を付加した駐車ブレーキ付き電動ディスクブレーキに関する。   The present invention relates to an electric disc brake that generates a braking force by a torque of a motor, and more particularly to an electric disc brake with a parking brake to which a parking brake function is added.
駐車ブレーキ付き電動ディスクブレーキとしては、ブレーキパッドを押圧するピストンと、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、前記モータの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駐車ブレーキ機構とを備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。このような電動ディスクブレーキでは、モータのロータの回転に応じてピストンを推進し、ブレーキパッドをディスクロータに押付けて制動力を発生し、かつ前記駐車ブレーキ機構の作動により制動力(押付け力)を保持するようになっている。   The electric disc brake with a parking brake includes a piston that presses a brake pad, a motor, a rotation-linear motion conversion mechanism that converts rotation of the motor into linear motion and transmits the linear motion, and braking of the rotor of the motor. Some have a parking brake mechanism that can lock and unlock rotation in the release direction (see, for example, Patent Document 1). In such an electric disc brake, the piston is propelled according to the rotation of the rotor of the motor, the brake pad is pressed against the disc rotor to generate a braking force, and the braking force (pressing force) is generated by the operation of the parking brake mechanism. It comes to hold.
ところで、上記した駐車ブレーキ付き電動ディスクブレーキでは、ブレーキパッドが熱膨張している高温時に駐車ブレーキを作動させると、その後の温度低下に伴うブレーキパッドの収縮で、ピストンの押付け力が低下してしまう。そこで従来、前記温度低下による押付け力の低下を見込んで、ピストンの推力を予め大きくする対策を採ったり、あるいは車両停止後も制御部を立ち上げておいて駐車ブレーキをかけ直す、いわゆるリクランプする対策(例えば、特許文献2参照)を採っていた。   By the way, in the electric disc brake with parking brake described above, when the parking brake is operated at a high temperature when the brake pad is thermally expanded, the pressing force of the piston is reduced due to the contraction of the brake pad accompanying the subsequent temperature decrease. . Therefore, in the past, taking measures to increase the thrust of the piston in anticipation of a decrease in the pressing force due to the temperature drop, or taking measures to re-clamp the parking brake by starting up the control unit and stopping the vehicle after the vehicle stops (For example, refer to Patent Document 2).
特開2003−42199号公報JP 2003-42199 A 特開2006−232263号公報JP 2006-232263 A
しかしながら、上記したピストンの推力を予め大きくする対策では、耐久性の観点から構成部品の強度を上げなければならず、その分、サイズ面および重量面で不利が生じる、という問題があった。一方、リクランプする対策では、車両停止後も制御部を立ち上げておく必要があるため、消費電力の増大が避けられず、その上、制御部が複雑となって信頼性の面で不安が残る、という問題があった。   However, the above-described measures for increasing the thrust of the piston in advance have a problem in that the strength of the component parts must be increased from the viewpoint of durability, and there is a disadvantage in terms of size and weight. On the other hand, with the measures to unclamp, it is necessary to start up the control unit even after the vehicle stops, so an increase in power consumption is inevitable, and in addition, the control unit becomes complicated and uneasy in terms of reliability remains. There was a problem.
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、その課題とするところは、駐車ブレーキ時におけるブレーキパッドの熱収縮に起因する押付け力の低下を、あまりピストンの推力を上げずに機械的に補填できるようにし、もって小型、軽量化はもちろん、消費電力の低減や制御部の簡素化に大きく寄与する電動ディスクブレーキ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 the problem is that the lowering of the pressing force due to the thermal contraction of the brake pad during parking brake is not increased so much as the thrust of the piston is not increased. It is an object of the present invention to provide an electric disc brake which can be mechanically compensated for, and contributes greatly to reduction of power consumption and simplification of a control unit as well as reduction in size and weight.
上記課題を解決するため、本発明は、ブレーキパッドを押圧するピストンと、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、前記モータのロータの、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駐車ブレーキ機構とを備え、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て、ブレーキパッドをディスクロータに押し付けて制動力を発生し、かつ前記駐車ブレーキ機構により前記モータのロータを制動位置に保持する電動ディスクブレーキにおいて、前記モータと前記回転−直動変換機構との間に、3つの基本軸からなる減速機構を設け、該減速機構の、前記モータおよび前記回転−直動変換機構の双方に対してフリーである第3の軸を所定範囲内で回動可能とし、かつ前記駐車ブレーキ機構が作動するときに前記第3の軸に係合し該第3の軸の回転に応じてピストン推進方向への力を蓄えるばね手段を設けたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a piston that presses a brake pad, a motor, a rotation-linear motion conversion mechanism that converts rotation of the motor into linear motion and transmits the linear motion, and a rotor of the motor. A parking brake mechanism capable of locking and unlocking the rotation in the braking release direction, propelling the piston according to the rotation of the rotor of the motor, and pressing the brake pad against the disc rotor to generate a braking force In the electric disc brake that holds the rotor of the motor in the braking position by the parking brake mechanism, a speed reduction mechanism including three basic shafts is provided between the motor and the rotation-linear motion conversion mechanism, A third shaft that is free with respect to both the motor and the rotation-linear motion conversion mechanism of the speed reduction mechanism is rotatable within a predetermined range; and Serial parking brake mechanism is characterized in accordance with the rotation of said third axis of engaging the third to the axis providing the spring means for storing a force on the piston propulsion direction when operating.
このように構成した電動ディスクブレーキにおいては、駐車ブレーキ時に減速機構の第3の軸が回転することで、ブレーキパッドの熱膨張分の押付け力に相当する力が、前記第3の軸に係合するばね手段に蓄えられ、これによって駐車ブレーキ時のブレーキパッドの熱収縮分の押付け力低下を補填することがきる。また、ピストン推力を低く抑えることが可能になり、結果として構成部品の強度を上げる必要はなくなる。   In the electric disc brake configured as described above, a force corresponding to the pressing force corresponding to the thermal expansion of the brake pad is engaged with the third shaft by rotating the third shaft of the speed reduction mechanism during parking brake. It is stored in the spring means to compensate for the decrease in the pressing force due to the heat shrinkage of the brake pad during parking brake. Further, it becomes possible to keep the piston thrust low, and as a result, there is no need to increase the strength of the component parts.
本発明において、上記ばね手段は、セットトルクをもって配設される捩りばねとすることができる。また、上記3つの基本軸からなる減速機構は、遊星歯車減速機構とすることができる。   In the present invention, the spring means may be a torsion spring disposed with a set torque. Further, the reduction mechanism composed of the three basic shafts can be a planetary gear reduction mechanism.
本発明は、上記駐車ブレーキ機構の動作と連動し前記第3の軸をロックおよびアンロックする係止手段を備えている構成とすることができる。このように構成した場合は、前記係止手段により第3の軸を位置固定することで、通常制動時には従来の電動ディスクブレーキと同様の制動特性を得ることができ、違和感が生じることはなくなる。また、この場合、上駐車ブレーキ機構の駆動源であるソレノイドを、前記係止手段の駆動源として共用するのが望ましく、これによりコストを上昇させずに高機能化を図ることができる。   The present invention may be configured to include locking means for locking and unlocking the third shaft in conjunction with the operation of the parking brake mechanism. In such a configuration, by fixing the position of the third shaft by the locking means, it is possible to obtain a braking characteristic similar to that of a conventional electric disk brake during normal braking, and there is no sense of incongruity. In this case, it is desirable to share the solenoid that is the drive source of the upper parking brake mechanism as the drive source of the locking means, thereby achieving high functionality without increasing the cost.
本発明に係る電動ディスクブレーキによれば、ピストン推力をそれほど増大させることなくブレーキパッドの熱収縮分の押付け力低下を補填することができるので、小型、軽量化を達成できる。また、リクランプをしないので、消費電力の低減を図ることができ、しかも制御部の簡素化も可能になって装置に対する信頼性が向上する。   According to the electric disk brake of the present invention, it is possible to compensate for the pressing force decrease due to the thermal contraction of the brake pad without increasing the piston thrust so much, so that it is possible to achieve a reduction in size and weight. Further, since reclamping is not performed, power consumption can be reduced, and the control unit can be simplified, improving the reliability of the apparatus.
また、駐車ブレーキ機構の動作と連動し減速機構の第3の軸をロックおよびアンロックする係止手段を設けた場合は、通常制動時には従来の電動ディスクブレーキと同様の制動特性を得ることができるので、違和感が生じることはない。   In addition, when a locking means for locking and unlocking the third shaft of the deceleration mechanism is provided in conjunction with the operation of the parking brake mechanism, the same braking characteristics as those of the conventional electric disk brake can be obtained during normal braking. So there is no sense of incongruity.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1〜6は、本発明の一つの実施形態としての駐車ブレーキ付き電動ディスクブレーキの全体的構造を示したものである。本実施形態としての電動ディスクブレーキは、キャリパ浮動型として構成されており、車輪と共に回転するディスクロータ1と、サスペンション部材等の車体側の非回転部に固定されたキャリア2と、ディスクロータ1の両側に位置してキャリア2に支持された一対のブレーキパッド3,4と、キャリア2に対して一対のスライドピン5,5によってディスクロータ1の軸方向に移動可能に支持された電動キャリパ6とを備えている。   1 to 6 show the overall structure of an electric disc brake with a parking brake as one embodiment of the present invention. The electric disc brake according to the present embodiment is configured as a caliper floating type, and includes a disc rotor 1 that rotates together with wheels, a carrier 2 that is fixed to a non-rotating portion on the vehicle body side such as a suspension member, and the disc rotor 1. A pair of brake pads 3, 4 that are positioned on both sides and supported by the carrier 2; and an electric caliper 6 that is supported by the pair of slide pins 5, 5 so as to be movable in the axial direction of the disk rotor 1 with respect to the carrier 2. It has.
電動キャリパ6は、キャリパ本体10と、車両内側のブレーキパッド(インナパッド)4の背面に当接可能なピストン11と、モータ12と、モータ12の回転を直線運動に変換してピストン11に伝えるボールねじ機構(回転−直動変換機構)13と、モータの回転を減速してトルクを増幅する多軸減速機構14と、多軸減速機構14の回転をさらに減速してトルクを増幅し、ボールねじ機構13へ伝える遊星歯車機構(3つの基本軸から減速機構)15と、駐車ブレーキ機構16と、モータ12および駐車ブレーキ機構16の作動を制御する駆動制御装置17とから概略構成されている。   The electric caliper 6 converts the rotation of the caliper body 10, the piston 11 that can contact the back of the brake pad (inner pad) 4 inside the vehicle, the motor 12, and the rotation of the motor 12 into a linear motion and transmits it to the piston 11. A ball screw mechanism (rotation-linear motion conversion mechanism) 13, a multi-axis reduction mechanism 14 that decelerates the rotation of the motor to amplify the torque, and further decelerates the rotation of the multi-axis deceleration mechanism 14 to amplify the torque. A planetary gear mechanism (from three basic shafts to a speed reduction mechanism) 15 that transmits to the screw mechanism 13, a parking brake mechanism 16, and a drive control device 17 that controls the operation of the motor 12 and the parking brake mechanism 16 are schematically configured.
キャリパ本体10は、上記ピストン11およびボールねじ機構13を納めたボア部20と上記多軸減速機構14、遊星歯車減速機構15、駐車ブレーキ機構16並びに駆動制御装置17を納めた収納部21とを有するシリンダ部22と、シリンダ部22からディスクロータ1を跨いで車体外側へ延ばされたつめ部23とからなっている。シリンダ部22には、前記一対のスライドピン5を摺動可能に嵌入させるための一対のボス部24が一体に形成されており、また、シリンダ部22の後端にはカバー25が被蓋されている。   The caliper body 10 includes a bore portion 20 in which the piston 11 and the ball screw mechanism 13 are housed, and a storage portion 21 in which the multi-axis speed reduction mechanism 14, the planetary gear speed reduction mechanism 15, the parking brake mechanism 16 and the drive control device 17 are housed. And a claw portion 23 extending from the cylinder portion 22 across the disk rotor 1 to the outside of the vehicle body. The cylinder portion 22 is integrally formed with a pair of boss portions 24 for slidably fitting the pair of slide pins 5, and a cover 25 is covered at the rear end of the cylinder portion 22. ing.
上記ピストン11は、図2によく示されるように、有底筒状をなしており、シリンダ部22のボア部15に、その底部をインナパッド4に向けて摺動可能に嵌装されている。このピストン11とボア部15との間は、シールリング26およびダストシール27によりシールされており、内部への異物の侵入が防止されている。   As shown well in FIG. 2, the piston 11 has a bottomed cylindrical shape, and is slidably fitted into the bore portion 15 of the cylinder portion 22 so that the bottom portion faces the inner pad 4. . The piston 11 and the bore portion 15 are sealed with a seal ring 26 and a dust seal 27 to prevent foreign matter from entering the inside.
上記モータ12は、図2、3によく示されるように、キャリパ本体10に固定したハウジング28内に設けられている。モータ12は、ハウジング28の内周部に嵌合固定されたステータ29と、ステータ29内に配置されたロータ30とを備えている。ロータ30は、その両端部が軸受31,31によってハウジング22に回動可能に支持されると共に、その一端部がキャリパ本体10の収納部21内に挿入されている。   The motor 12 is provided in a housing 28 fixed to the caliper body 10 as well shown in FIGS. The motor 12 includes a stator 29 fitted and fixed to the inner peripheral portion of the housing 28, and a rotor 30 disposed in the stator 29. Both ends of the rotor 30 are rotatably supported by the housing 22 by bearings 31, 31, and one end thereof is inserted into the storage portion 21 of the caliper body 10.
上記ボールねじ機構13は、図2によく示されるように、ピストン11の後端部に対して固結されたナット31と、ナット31に嵌合された回転可能なスピンドル32と、これらの互いの嵌合面に形成されたボール溝33の相互間に装入された複数のボール(転動体)34とからなっている。ナット31には、ボア部20の一部に形成された軸方向のキー溝35に摺動可能に嵌合するキー36が取付けられており、これによりナット31は、回転不能にかつ軸方向移動可能にキャリパ本体10に支持されている。一方、スピンドル32には、スラスト軸受(ニードルスラスト軸受)37が取付けられており、スピンドル32は、このスラスト軸受37を介してボア部20の後端を規定する環状フランジ20aに突当てられている。このボールねじ機構13においては、そのスピンドル32の回転に応じてボール溝33内でボール34が転動することで、そのナット32が直線移動し、その動きに前記ピストン11が追従する。そして、ナット32と一体にピストン11が推進することで、インナパッド4がディスクロータ1に押付けられる。一方、ピストン11からの反力は、ナット32からボール34、スピンドル32およびスラスト軸受37を介してキャリパ本体10に伝達される。   As shown in FIG. 2, the ball screw mechanism 13 includes a nut 31 fixed to the rear end of the piston 11, a rotatable spindle 32 fitted to the nut 31, and a mutual connection between them. And a plurality of balls (rolling elements) 34 inserted between the ball grooves 33 formed on the fitting surface. The nut 31 is attached with a key 36 slidably fitted in an axial key groove 35 formed in a part of the bore portion 20, so that the nut 31 is non-rotatable and moves in the axial direction. The caliper body 10 is supported as possible. On the other hand, a thrust bearing (needle thrust bearing) 37 is attached to the spindle 32, and the spindle 32 is abutted against an annular flange 20 a that defines the rear end of the bore portion 20 via the thrust bearing 37. . In the ball screw mechanism 13, the ball 34 rolls in the ball groove 33 according to the rotation of the spindle 32, whereby the nut 32 moves linearly, and the piston 11 follows the movement. The inner pad 4 is pressed against the disc rotor 1 by the piston 11 propelled integrally with the nut 32. On the other hand, the reaction force from the piston 11 is transmitted from the nut 32 to the caliper body 10 via the ball 34, the spindle 32 and the thrust bearing 37.
上記多軸減速機構14は、図2によく示されるように、上記モータ12のロータ30の後端部に相対回転不能に同軸に連結された第1シャフト40に設けらた第1ギヤ41と、この第1ギヤ41に噛合わされた第2ギヤ42と、この第2ギヤ42に噛合わされた第3ギヤ43とを備えている。第1シャフト40は、その後端部が前記カバー25に取付けた軸受44(図3)に支持され、ロータ30と一体に回転するようになっている。第2ギヤ42は、キャリパ本体10およびカバー25に取付けた一対の軸受45,45に両端部が支持され、また、第3ギヤ43は、前記ボールねじ機構13および遊星歯車減速機構15と同軸上に配置された第2シャフト46に圧入固定されている。第2シャフト46は、その一端部が前記ボールねじ機構13のスピンドル32に軸受47を介して結合される一方で、その他端部が前記カバー25に軸受48を介して支持されている。この多軸減速機構38においては、第1シャフト40の回転に応じて第1ギヤ41が回転することで、その回転が第2ギヤ42および第3ギヤ43を介して第2シャフト46に伝達され、第2シャフト46を所定の減速比で回転させる。   As shown in FIG. 2, the multi-axis reduction mechanism 14 includes a first gear 41 provided on a first shaft 40 that is coaxially connected to the rear end portion of the rotor 30 of the motor 12 so as not to be relatively rotatable. The second gear 42 meshed with the first gear 41 and the third gear 43 meshed with the second gear 42 are provided. The rear end of the first shaft 40 is supported by a bearing 44 (FIG. 3) attached to the cover 25, and rotates together with the rotor 30. The second gear 42 is supported at both ends by a pair of bearings 45, 45 attached to the caliper body 10 and the cover 25, and the third gear 43 is coaxial with the ball screw mechanism 13 and the planetary gear reduction mechanism 15. Is press-fitted and fixed to the second shaft 46 disposed in the position. One end of the second shaft 46 is coupled to the spindle 32 of the ball screw mechanism 13 via a bearing 47, while the other end is supported by the cover 25 via a bearing 48. In the multi-axis reduction mechanism 38, the first gear 41 rotates according to the rotation of the first shaft 40, so that the rotation is transmitted to the second shaft 46 via the second gear 42 and the third gear 43. The second shaft 46 is rotated at a predetermined reduction ratio.
上記遊星歯車減速機構15は、図2によく示されるように、前記第2シャフト46の途中に設けられたサンギヤ50と、このサンギヤ50の周りに配設された複数個(ここでは、3個)のプラネタリギヤ51と、各プラネタリギヤ51を軸受52を介して回動自在に支持するプラネタリキャリア53と、キャリパ本体10に軸受54を介して回動自在に支持され、各プラネタリギヤ51に噛合うインターナルギヤ(第3の軸)55とからなっている。プラネタリキャリア53は、その一端部が前記ボールねじ機構13を構成するスピンドル32の小径端部に圧入固定されている。この遊星歯車減速機構15においては、サンギヤ50の回転により、プラネタリギヤ51がインターナルギヤ55上を自転しながら公転することで、プラネタリキャリア53が回転し、スピンドル32を所定の減速比で回転させる。   As shown in FIG. 2, the planetary gear speed reduction mechanism 15 includes a sun gear 50 provided in the middle of the second shaft 46 and a plurality of (here, three) gears arranged around the sun gear 50. ) Planetary gear 51, planetary carrier 53 that rotatably supports each planetary gear 51 via a bearing 52, and an internal gear that is rotatably supported by the caliper body 10 via a bearing 54 and meshes with each planetary gear 51. A gear (third shaft) 55 is included. One end of the planetary carrier 53 is press-fitted and fixed to the small-diameter end of the spindle 32 constituting the ball screw mechanism 13. In the planetary gear reduction mechanism 15, the planetary gear 51 revolves while rotating on the internal gear 55 by the rotation of the sun gear 50, whereby the planetary carrier 53 rotates and the spindle 32 rotates at a predetermined reduction ratio.
しかして、遊星歯車減速機構15を構成するインターナルギヤ55の外周には、図1に示されるように、半径外方向へ突出する扇形の突片56が一体に形成されている。一方、キャリパ本体10には、前記突片56の一側端56aが当接する第1ストッパ面57と該突片56の他側端56bが当接する第2ストッパ面58とで両端が規定された弧状の移動路59が形成されている。したがって、インターナルギヤ55は、その突片56が前記移動路59内で移動できる範囲内で回転できるようになっている。   Thus, as shown in FIG. 1, a fan-shaped projecting piece 56 projecting radially outward is integrally formed on the outer periphery of the internal gear 55 constituting the planetary gear speed reduction mechanism 15. On the other hand, both ends of the caliper body 10 are defined by a first stopper surface 57 that contacts one side end 56a of the protruding piece 56 and a second stopper surface 58 that contacts the other end 56b of the protruding piece 56. An arcuate movement path 59 is formed. Therefore, the internal gear 55 can be rotated within a range in which the projecting piece 56 can move in the moving path 59.
一方、キャリパ本体10のボア部20の周りには、図2にも示されるように捩りばねとしてのトーションばね(ばね手段)60が配設されており、このトーションばね50の一端部が、上記インターナルギヤ55の突片56に設けた貫通孔61に固定されている。トーションばね60は、インターナルギヤ55に対し、図1に見て反時計回り方向(ピストン推進方向)へ付勢力を加えるようにねじ向きが設定されており、これによりインターナルギヤ55は、常時はその突片56の一側端56aを一端側のストッパ面57に当接させる原位置を維持するようになっている。トーションばね60はまた、前記ストッパ面57に所定の荷重で突片56を押付けるようにそのセットトルクが設定されている。   On the other hand, a torsion spring (spring means) 60 as a torsion spring is disposed around the bore portion 20 of the caliper body 10 as shown in FIG. It is fixed to a through hole 61 provided in the projecting piece 56 of the internal gear 55. The torsion spring 60 is set to have a screw direction so that a biasing force is applied to the internal gear 55 in the counterclockwise direction (piston propulsion direction) as shown in FIG. The original position where the one side end 56a of the projecting piece 56 abuts against the stopper surface 57 on one end side is maintained. The set torque of the torsion spring 60 is set so that the protruding piece 56 is pressed against the stopper surface 57 with a predetermined load.
本実施形態において、上記インターナルギヤ55の突片56には、係合孔62が形成されており、この係合孔62には、後述の係止手段63(図7)を構成するギヤレバー64の一端のフック部64aが係脱するようになっている。インターナルギヤ55は、通常ブレーキ時には該フック部64aが係合孔62に挿入されることで、図1に示す原位置を維持する。   In the present embodiment, an engagement hole 62 is formed in the projecting piece 56 of the internal gear 55, and a gear lever 64 constituting a locking means 63 (FIG. 7) described later is formed in the engagement hole 62. The hook part 64a at one end is engaged and disengaged. The internal gear 55 maintains the original position shown in FIG. 1 by inserting the hook portion 64a into the engagement hole 62 during normal braking.
上記駐車ブレーキ機構16は、図7によく示されるように、前記モータ12のロータ30と一体に回転する第1シャフト40に嵌合固定されたラチェット70と、ラチェット70の回転を規制するラチェットレバー71と、このラチェットレバー71を駆動するソレノイド(駆動源)72とから概略構成されている。なお、図7は、説明の便宜のため、駐車ブレーキ機構16に関連した部分のみを示している。   As shown in FIG. 7, the parking brake mechanism 16 includes a ratchet 70 fitted and fixed to a first shaft 40 that rotates integrally with the rotor 30 of the motor 12, and a ratchet lever that restricts the rotation of the ratchet 70. 71 and a solenoid (drive source) 72 for driving the ratchet lever 71. FIG. 7 shows only the portion related to the parking brake mechanism 16 for convenience of explanation.
ラチェット70の外周には複数の歯73が形成されている。この複数の歯73の間隔は、ラチェットレバー71の先端に設けた円柱状の係合突起71aが通過できる大きさに設定されている。ラチェットレバー71は、その長手方向の中間部が、キャリパ本体10にボルト固定されたブラケット74に対し、ピン75により回動自在に支持されている。このピン75には、係合突起71aがラチェット70の歯73から離脱する方向へラチェットレバー71を付勢する捩りばね76が巻装されている。一方、前記ブラケット74には、ラチェットレバー71の、前記離脱方向への回動を規制するストッパ部77が設けられており、ラチェットレバー71は、駐車ブレーキ機構16の非作動状態においてストッパ部77に当接させる待機状態を維持するようになっている。   A plurality of teeth 73 are formed on the outer periphery of the ratchet 70. The interval between the plurality of teeth 73 is set such that a columnar engagement protrusion 71 a provided at the tip of the ratchet lever 71 can pass therethrough. The ratchet lever 71 is rotatably supported at its intermediate portion in the longitudinal direction by a pin 75 with respect to a bracket 74 bolted to the caliper body 10. A torsion spring 76 that urges the ratchet lever 71 in a direction in which the engagement protrusion 71 a is detached from the tooth 73 of the ratchet 70 is wound around the pin 75. On the other hand, the bracket 74 is provided with a stopper portion 77 that restricts the rotation of the ratchet lever 71 in the disengagement direction. The ratchet lever 71 is provided on the stopper portion 77 when the parking brake mechanism 16 is not operated. The standby state for contact is maintained.
また、ラチェットレバー71の他端部は、ソレノイド72のプランジャ78の移動範囲に位置決めされている。ソレノイド72のプランジャ78は、ソレノイド72に通電しない場合には、その先端をラチェットレバー71の他端部にわずか接触させる短縮端に位置決めされ、この状態で、ラチェットレバー71は、その先端の係合突起71aをラチェット70の歯73から離脱させた、図示(図7)の待機状態を維持する。一方、この待機状態からソレノイド72に通電すると、図8に示すように、プランジャ78が突出してラチェットレバー71がピン75を中心に傾動し、その先端の係合突起71aがラチェット70の歯73に係合可能な位置に進入する。   Further, the other end portion of the ratchet lever 71 is positioned in the moving range of the plunger 78 of the solenoid 72. When the solenoid 72 is not energized, the plunger 78 of the solenoid 72 is positioned at a shortened end that slightly contacts the other end of the ratchet lever 71. In this state, the ratchet lever 71 is engaged with the tip of the ratchet lever 71. The standby state shown in FIG. 7 (FIG. 7) in which the protrusion 71a is detached from the tooth 73 of the ratchet 70 is maintained. On the other hand, when the solenoid 72 is energized from this standby state, as shown in FIG. 8, the plunger 78 protrudes and the ratchet lever 71 tilts around the pin 75, and the engagement protrusion 71 a at the tip thereof is on the tooth 73 of the ratchet 70. Enter the engageable position.
ここで、ラチェット70の複数の歯73の相互に対向する面には、傾斜逃げ面73aと凹部73bとが形成されている。図8の状態から、モータ12により第1シャフト40がピストン推進方向へ回転するときには、図9に示すように、ラチェットレバー71の係合突起71aが傾斜逃げ面73a上を滑動して該歯73を乗り越え、これによって第1シャフト40の回転が許容される。一方、図8の状態から、第1シャフト40が逆方向へ回転するときには、図10に示すように、ラチェットレバー71の係合突起71aが前記歯73の凹部73bに係合し、これによって第1シャフト40の回転が規制される。   Here, inclined relief surfaces 73a and recesses 73b are formed on the mutually opposing surfaces of the plurality of teeth 73 of the ratchet 70. When the first shaft 40 is rotated in the piston propulsion direction by the motor 12 from the state shown in FIG. 8, the engagement protrusion 71a of the ratchet lever 71 slides on the inclined relief surface 73a as shown in FIG. Thus, the rotation of the first shaft 40 is allowed. On the other hand, when the first shaft 40 rotates in the reverse direction from the state of FIG. 8, the engagement protrusion 71a of the ratchet lever 71 engages with the recess 73b of the tooth 73 as shown in FIG. The rotation of one shaft 40 is restricted.
インターナルギヤ55を原位置に固定するための上記係止手段63を構成するギヤレバー64は、図7に示すように、その長手方向の中間部がピン65によりキャリパ本体10に回動自在に支持されている。このギヤレバー64の、フック部64aを設けた側と反対側の他端部は、上記ソレノイド72のプランジャ78に係合可能な位置まで延ばされ、この他端部には、プランジャ78の挿通を許容する二股の係合部64bが形成されている。ソレノイド72のプランジャ78には、前記係合部64aに下側から当接するつば部78aが設けれられており、いま、ソレノイド72への通電によりプランジャ78が伸長すると、前記つば部78aが係合部64aに押圧力を加えて、ギヤレバー64を揺動させる。これによって、図8に示すように、ギヤレバー64のフック部64aがインターナルギヤ55の係合孔62から離脱し、インターナルギヤ55の回転が自由となる。なお、キャリパ本体10には、常時はギヤレバー64のフック部64aが係合孔62に係合する方向へギヤレバー64を付勢する付勢手段65が配設されている(図7)。   As shown in FIG. 7, the gear lever 64 constituting the locking means 63 for fixing the internal gear 55 in its original position is rotatably supported by the caliper main body 10 by a pin 65 at its middle portion in the longitudinal direction. Has been. The other end portion of the gear lever 64 opposite to the side where the hook portion 64a is provided is extended to a position where it can engage with the plunger 78 of the solenoid 72, and the plunger 78 is inserted into the other end portion. An allowable bifurcated engaging portion 64b is formed. The plunger 78 of the solenoid 72 is provided with a collar portion 78a that comes into contact with the engaging portion 64a from below. When the plunger 78 is extended by energizing the solenoid 72, the collar portion 78a is engaged. The gear lever 64 is swung by applying a pressing force to the portion 64a. As a result, as shown in FIG. 8, the hook portion 64 a of the gear lever 64 is detached from the engagement hole 62 of the internal gear 55, and the internal gear 55 can be freely rotated. The caliper body 10 is provided with a biasing means 65 that biases the gear lever 64 in a direction in which the hook portion 64a of the gear lever 64 is normally engaged with the engagement hole 62 (FIG. 7).
上記駆動制御装置7は、図3に示されるようにカバー25の凹部25a内に配置されており、これには、車体側に搭載された図示を略す車載コントローラからケーブル80を介して制御信号が送られるようになっている。この駆動制御装置7とモータ12のステータ29並びに駐車ブレーキ機構16のソレノイド72との間は、信号線81、82(図1)によりそれぞれ結線されている。また、駆動制御装置7に隣接して、モータ12のロータ30の回転位置を検出する回転センサ85が設置されており、該回転センサ85と駆動制御回路7との間も信号線83(図3)により結線されている。なお、回転センサ85は、カバー25に固定されたレゾルバステータ86と第1シャフト40に取付けられたレゾルバロータ87とからなっている。この駆動制御装置7においては、前記車載コントローラからの制動指令信号と回転センサ85からの回転位置信号とに基づいて、モータ21および駐車ブレーキ機構16の作動を制御する。  As shown in FIG. 3, the drive control device 7 is disposed in the recess 25 a of the cover 25, and a control signal is transmitted via a cable 80 from an in-vehicle controller (not shown) mounted on the vehicle body side. It is supposed to be sent. The drive control device 7 and the stator 29 of the motor 12 and the solenoid 72 of the parking brake mechanism 16 are connected by signal lines 81 and 82 (FIG. 1), respectively. Further, a rotation sensor 85 for detecting the rotation position of the rotor 30 of the motor 12 is installed adjacent to the drive control device 7, and a signal line 83 (see FIG. 3) is connected between the rotation sensor 85 and the drive control circuit 7. ). The rotation sensor 85 includes a resolver stator 86 fixed to the cover 25 and a resolver rotor 87 attached to the first shaft 40. In the drive control device 7, the operation of the motor 21 and the parking brake mechanism 16 is controlled based on the braking command signal from the in-vehicle controller and the rotational position signal from the rotation sensor 85.
以下、上記のように構成した電動ディスクブレーキの作用について説明する。   The operation of the electric disc brake configured as described above will be described below.
通常の電動ブレーキとして作動する場合は、駐車ブレーキ機構16のソレノイド72への通電が遮断されており、図7に示したように、ラチェットレバー71は、その係合突起71aをラチェット70の歯73から離脱させた待機状態を維持し、一方、ギヤレバー64は、その一端のフック部64aをインターナルギヤ55の突片56の係合孔62に係合させた状態を維持している。また、インターナルギヤ55は、図1に示したように、その一側端56aを移動路59の一端側のストッパ面57に当接させた原位置を維持する。   When operating as a normal electric brake, the energization to the solenoid 72 of the parking brake mechanism 16 is cut off, and the ratchet lever 71 has its engaging projection 71a connected to the teeth 73 of the ratchet 70, as shown in FIG. On the other hand, the gear lever 64 maintains the state in which the hook portion 64a at one end thereof is engaged with the engagement hole 62 of the projecting piece 56 of the internal gear 55. Further, as shown in FIG. 1, the internal gear 55 maintains the original position in which the one side end 56 a is brought into contact with the stopper surface 57 on one end side of the moving path 59.
そして、運転者のブレーキ操作に応じた信号(ペダル踏力信号またはペダル変位信号)に基づいて、車載コントローラが各車輪のディスクブレーキの駆動制御装置17へ制動力信号を送出する。すると、駆動制御装置17は、モータ12のステータ29に駆動電流を出力し、モータ12のロータ30を所望のトルクで所望の回転角だけ回転させる。このロータ30の回転は、多軸減速機構14および遊星歯車減速機構15によって所定の減速比で減速され、ボールねじ機構13によって直線運動に変換されて、ピストン11に伝達される。これによってピストン11が前進(推進)し、インナパッド4をディスクロータ1に押付ける。一方、そのときの反力でキャリパ本体10がキャリア2のスライドピン5に沿って移動(後退)し、キャリパ本体10のつめ部23が外側のブレーキパッド3をディスクロータ1に押付け、これによってモータ12のトルクに応じた所望の制動力が発生する。また、制動解除時には、モータ12のロータ30が上記制動時と逆方向に回転駆動され、ボールねじ機構13による運動変換によってピストン11が後退し、これによってブレーキパッド3、4がディスクロータ1から離間し、制動が解除される。   Then, based on a signal (pedal pedaling force signal or pedal displacement signal) corresponding to the driver's braking operation, the in-vehicle controller sends a braking force signal to the disk brake drive control device 17 of each wheel. Then, the drive control device 17 outputs a drive current to the stator 29 of the motor 12 and rotates the rotor 30 of the motor 12 by a desired rotation angle by a desired torque. The rotation of the rotor 30 is reduced at a predetermined reduction ratio by the multi-axis reduction mechanism 14 and the planetary gear reduction mechanism 15, converted into a linear motion by the ball screw mechanism 13, and transmitted to the piston 11. As a result, the piston 11 moves forward (promotes) and presses the inner pad 4 against the disc rotor 1. On the other hand, the caliper body 10 is moved (retracted) along the slide pin 5 of the carrier 2 by the reaction force at that time, and the claw portion 23 of the caliper body 10 presses the outer brake pad 3 against the disc rotor 1, thereby the motor. A desired braking force corresponding to the torque of 12 is generated. Further, when the brake is released, the rotor 30 of the motor 12 is rotationally driven in the opposite direction to that during the braking, and the piston 11 moves backward by the motion conversion by the ball screw mechanism 13, whereby the brake pads 3 and 4 are separated from the disk rotor 1. Then, braking is released.
車載コントローラは、各種センサから取込んだ検出値、たとえば各車輪の回転速度、車両速度、車両加速度、操舵角、車両横加速度等に基づいて車両状態を判断し、モータ12の回転を制御することにより、倍力制御。アンロック制御、トラクション制御、車両安定化制御等の自動ブレーキ制御を実行する。   The in-vehicle controller determines the vehicle state based on the detection values taken from various sensors, for example, the rotational speed of each wheel, the vehicle speed, the vehicle acceleration, the steering angle, the vehicle lateral acceleration, etc., and controls the rotation of the motor 12. By the boost control. Automatic brake control such as unlock control, traction control, and vehicle stabilization control is executed.
駐車ブレーキを作動させる場合は、図7に示す状態(ピストン11に推力が発生していない状態)から、駐車ブレーキ機構13のソレノイド72へ駆動制御装置17から通電される。すると、図8に示したように、プランジャ78が伸長し、ラチェットレバー71が傾動してその先端の係合突起71aがラチェット70の歯73の間に入り込み、これと同時にギヤレバー64も揺動して、その先端のフック部64aがインターナルギヤ55の突片56の係合孔62から離脱する。   When operating the parking brake, the drive controller 17 energizes the solenoid 72 of the parking brake mechanism 13 from the state shown in FIG. 7 (the state where no thrust is generated in the piston 11). Then, as shown in FIG. 8, the plunger 78 extends, the ratchet lever 71 tilts, and the engagement protrusion 71a at the tip thereof enters between the teeth 73 of the ratchet 70. At the same time, the gear lever 64 also swings. Thus, the hook portion 64 a at the tip is detached from the engagement hole 62 of the projecting piece 56 of the internal gear 55.
上記した状態のもと、駆動制御装置17からの指令でモータ12のロータ30が回転する。このとき、ロータ30の初期回転位置によっては、ラチェットレバー71の係合突起71aがラチェット70の歯73の間に入り込めない場合があるが、ロータ30のわずかの回転により該係合突起71aは円滑に歯73の間に入り込む。そして、ロータ30の回転により、図9に示したように、ラチェットレバー71の係合突起71aが傾斜逃げ面73a上を滑動して該歯73を乗り越え、これによって第1シャフト40の回転が許容される。なお、係合突起71aが歯73を乗り越えるときには、同じく図9に示すように、ラチェットレバー71がソレノイド72のプランジャ78から離れて大きく傾動する。   Under the above-described state, the rotor 30 of the motor 12 is rotated by a command from the drive control device 17. At this time, depending on the initial rotation position of the rotor 30, the engagement protrusion 71 a of the ratchet lever 71 may not be able to enter between the teeth 73 of the ratchet 70. It smoothly enters between the teeth 73. Then, as shown in FIG. 9, the rotation of the rotor 30 causes the engagement protrusion 71a of the ratchet lever 71 to slide on the inclined relief surface 73a and get over the teeth 73, thereby allowing the rotation of the first shaft 40. Is done. When the engaging protrusion 71a gets over the teeth 73, the ratchet lever 71 is tilted away from the plunger 78 of the solenoid 72 as shown in FIG.
一方、インターナルギヤ55に加わるトルクが、該インターナルギヤ55に係合するトーションばね60のセットトルクを超えると、インターナルギヤ55が、図1の時計回り方向(ピストン推力を減じる方向)へ回転し始める。このインターナルギヤ55の回転は、その突片56の他側端56bが移動路59の他端側のストッパ面58に当接するまで継続し、この間、トーションばね60には、ピストン推進方向の力が蓄えられる。本実施形態においては、インターナルギヤ55の突片56が移動路59の他端側のストッパ面58に当接した時点でモータ12のロータ30の回転を停止し、これによりブレーキパッド3、4の熱膨張分を見込んだ大きさのピストン押付け力(ピストン推力)が確保される。なお、これについては、後に詳述する。   On the other hand, when the torque applied to the internal gear 55 exceeds the set torque of the torsion spring 60 engaged with the internal gear 55, the internal gear 55 moves in the clockwise direction of FIG. 1 (the direction in which the piston thrust is reduced). Start spinning. The rotation of the internal gear 55 continues until the other end 56b of the projecting piece 56 abuts against the stopper surface 58 on the other end of the moving path 59. During this time, the torsion spring 60 has a force in the piston propulsion direction. Is stored. In the present embodiment, the rotation of the rotor 30 of the motor 12 is stopped when the projecting piece 56 of the internal gear 55 comes into contact with the stopper surface 58 on the other end side of the moving path 59, whereby the brake pads 3, 4 Piston pressing force (piston thrust) with a size that allows for the thermal expansion of is secured. This will be described in detail later.
次に、ソレノイド72への通電を継続したまま、モータ12への電流を減少させる。すると、ピストン11からの反力で第1シャフト40がわずか制動解除方向へ回転し、これによりラチェットレバー71の先端の係合突起71aが、図10に示したように、ラチェット70の歯73の凹部73bに係合する。続いて、モータ12への電流供給を遮断すると共に、ソレノイド72への通電を停止する。すると、捩りばね76の付勢力でラチェットレバー71が、図7に示した待機状態に戻ろうとする。しかし、歯73の凹部73bによって係合突起71aが係止されているため、ラチェットレバー71は、図10に示した状態を維持し、これによって第1シャフト40の回転、すなわちモータ12のロータ30の回転が阻止され、駐車ブレーキが確立する。一方、ソレノイド72への通電停止によりギヤレバー64は、付勢手段65の付勢力を受けて図7に示した初期状態に戻るが、このとき、インターナルギヤ55の突片56が移動路59のストッパ面58側へ変位しているので、同じく図10に示すように、ギヤレバー64の先端のフック部64aの前記突片56の外側に位置決めされる。   Next, the current to the motor 12 is decreased while the energization to the solenoid 72 is continued. Then, the first shaft 40 is slightly rotated in the braking release direction by the reaction force from the piston 11, whereby the engagement protrusion 71 a at the tip of the ratchet lever 71 is moved to the teeth 73 of the ratchet 70 as shown in FIG. 10. Engages with the recess 73b. Subsequently, the current supply to the motor 12 is interrupted, and the energization to the solenoid 72 is stopped. Then, the ratchet lever 71 tries to return to the standby state shown in FIG. 7 by the urging force of the torsion spring 76. However, since the engaging protrusion 71a is locked by the recess 73b of the tooth 73, the ratchet lever 71 maintains the state shown in FIG. 10, thereby rotating the first shaft 40, that is, the rotor 30 of the motor 12. Is prevented and the parking brake is established. On the other hand, when the energization of the solenoid 72 is stopped, the gear lever 64 receives the urging force of the urging means 65 and returns to the initial state shown in FIG. 7, but at this time, the projecting piece 56 of the internal gear 55 moves toward the moving path 59. Since it is displaced to the stopper surface 58 side, it is positioned outside the protruding piece 56 of the hook portion 64a at the tip of the gear lever 64 as shown in FIG.
上記した駐車ブレーキの間、温度低下によってブレーキパッド3、4が収縮し、ピストン11の押付け力が減少する。このとき、駐車ブレーキ作動時にトーションばね60に蓄えられた力によりインターナルギヤ55が制動方向へ回転し、インターナルギヤ55の突片56が原位置に戻る。しかして、このインターナルギヤ56の原位置は、駐車ブレーキ時に必要とする所望のピストン推力(制動力)を維持する位置となっており、これによって駐車ブレーキが弛むことはなくなる。一方、インターナルギヤ55の復帰途中で、ギヤレバー64が付勢手段65の付勢力に抗して、突片56によって押上げられ、最終的にそのフック部56aを突片56の係合孔62に会合させる元の状態(図7に示す状態)に復帰し、インターナルギヤ55が位置固定される。   During the parking brake described above, the brake pads 3 and 4 are contracted due to a temperature drop, and the pressing force of the piston 11 is reduced. At this time, the internal gear 55 rotates in the braking direction by the force stored in the torsion spring 60 when the parking brake is operated, and the projecting piece 56 of the internal gear 55 returns to the original position. Thus, the original position of the internal gear 56 is a position for maintaining a desired piston thrust (braking force) required at the time of parking brake, so that the parking brake is not loosened. On the other hand, during the return of the internal gear 55, the gear lever 64 is pushed up by the projecting piece 56 against the urging force of the urging means 65, and finally the hook portion 56 a is engaged with the engagement hole 62 of the projecting piece 56. Returning to the original state (the state shown in FIG. 7), the internal gear 55 is fixed in position.
上記駐車ブレーキを解除する場合は、モータ12のロータ30をわずか制動方向へ回転させる。すると、ラチェットレバー71の先端の係合突起71aがラチェット70の歯73の凹部73bから外れ、捩りばね76の付勢力でラチェットレバー71が、図7に示した待機状態に戻る。その後、モータ12のロータ30は制動解除方向へ回転され、ボールねじ機構13による運動変換によってピストン11が後退し、ブレーキパッド3、4がディスクロータ1から離間し、これによって駐車ブレーキが解除される。なお、この駐車ブレーキ解除時に、インターナルギヤ55が、その突片56をストッパ面58に当接させた回転位置にある場合は、ロータ30の制動解除方向への回転に応じてインターナルギヤ55が原位置に戻り、ギヤレバー64によって再び位置固定される。   When releasing the parking brake, the rotor 30 of the motor 12 is slightly rotated in the braking direction. Then, the engagement protrusion 71a at the tip of the ratchet lever 71 is disengaged from the recess 73b of the tooth 73 of the ratchet 70, and the ratchet lever 71 returns to the standby state shown in FIG. Thereafter, the rotor 30 of the motor 12 is rotated in the braking release direction, the piston 11 is retracted by the motion conversion by the ball screw mechanism 13, and the brake pads 3 and 4 are separated from the disc rotor 1, thereby releasing the parking brake. . When the parking brake is released, when the internal gear 55 is in a rotational position where the projecting piece 56 is in contact with the stopper surface 58, the internal gear 55 is rotated according to the rotation of the rotor 30 in the braking release direction. Returns to the original position and is fixed again by the gear lever 64.
図11は、上記した通常制動時および駐車ブレーキ時(PKB時)におけるピストン11の推進位置(ピスト位置)とピストン11の押付け力(ピストン推力)との関係を示したもので、同図中、線Aは通常制動時を、線BはPKB時をそれぞれ示している。これより、通常制動時には、ピストン位置の増大に従ってピストン推力がほぼ直線的に増加する。これに対し、PKB時には、インターナルギヤ55が回転し始めるピストン位置P1までは、通常制動時と同じ線Aに沿ってピストン推力が増加するが、インターナルギヤ55が回転し始めると、ピストン推力の上昇勾配が緩やかとなり、その傾向は、インターナルギヤ55の突片56が移動路59の他端側のストッパ面58(図1)に当接して移動停止するピストン位置P2まで続く。そして、インターナルギヤ55が移動停止した以降は、再び通常制動時と同じ勾配でピストン推力が増加する。   FIG. 11 shows the relationship between the propulsion position (piston position) of the piston 11 and the pressing force (piston thrust) of the piston 11 during the normal braking and parking brake (PKB) described above. Line A indicates normal braking and line B indicates PKB. Thus, during normal braking, the piston thrust increases almost linearly as the piston position increases. On the other hand, at the time of PKB, the piston thrust increases along the same line A as during normal braking until the piston position P1 at which the internal gear 55 begins to rotate, but when the internal gear 55 begins to rotate, the piston thrust increases. The rising gradient of the internal gear 55 becomes gentle, and this tendency continues until the piston position P2 where the projecting piece 56 of the internal gear 55 abuts against the stopper surface 58 (FIG. 1) on the other end side of the moving path 59 and stops moving. After the internal gear 55 stops moving, the piston thrust increases again with the same gradient as during normal braking.
図11において、上記ピストン位置P1は、インターナルギヤ55に作用するトーションばね60のセットトルクの大きさによって決まり、ピストン位置P2は、移動路59内でのインターナルギヤ55の突片56の移動範囲で決まる。また、ピストン位置P2に対応するピストン推力F1の大きさは、トーションばね60のばね定数で決まる。   In FIG. 11, the piston position P <b> 1 is determined by the magnitude of the set torque of the torsion spring 60 acting on the internal gear 55, and the piston position P <b> 2 is the movement of the projecting piece 56 of the internal gear 55 within the moving path 59. Determined by range. The magnitude of the piston thrust F1 corresponding to the piston position P2 is determined by the spring constant of the torsion spring 60.
ここで、ブレーキパッド3、4の熱膨張を考慮しない最低限必要なPKB時のピストン推力をF0とし、ブレーキパッド3、4の熱膨張をピストン位置P2とP1との差に等しくなるようにした場合を考える。このとき、ブレーキパッド3、4の熱膨張分を見込んで(リクランプをしないで)必要なピストン推力を得ようとすると、従来技術による電動ディスクブレーキでは、F2のピストン推力が必要となる。しかし、本実施形態では、上記したようにインターナルギヤ55が回転し始めるP1位置と回転停止するP2位置との間でピストン推力の増加傾向が緩やかになるので、前記F2よりもはるかに低いF1のピストン推力で十分となる。   Here, the minimum required piston thrust during PKB not considering the thermal expansion of the brake pads 3 and 4 is F0, and the thermal expansion of the brake pads 3 and 4 is made equal to the difference between the piston positions P2 and P1. Think about the case. At this time, if it is intended to obtain the necessary piston thrust (without unclamping) in consideration of the thermal expansion of the brake pads 3 and 4, the electric disk brake according to the prior art requires the piston thrust of F2. However, in this embodiment, since the increasing tendency of the piston thrust is moderate between the P1 position where the internal gear 55 starts to rotate and the P2 position where rotation stops as described above, F1 which is much lower than F2 The piston thrust is sufficient.
すなわち、本発明に係る電動ディスクブレーキによれば、駐車ブレーキ時にブレーキパッド3、4の熱膨張分を見込んで駐車ブレーキを効かせても、ピストン推力はそれほど増加せず、したがって、構成部品の強度を特別に上げる必要はなくなる。このことは、サイズ面および重量面で有利であることを意味し、従来の電動ディスクブレーキに対してブレーキパッド3、4の熱膨張分の押付け力を見込む場合よりも、はるかに小型、軽量化を達成できる。また、リクランプをしないので、消費電力の低減を図ることができ、しかも制御部も簡素となって装置に対する信頼性が向上する。さらに、通常制動時は、インターナルギヤ55が位置固定されて、従来技術の電動ディスクブレーキと同様のピストン位置とピストン推力との関係が保たれるので、駐車ブレーキに最低限必要なピストン推力F0以上での応答性が損なわれることがなく、この面でも信頼性が向上する。   That is, according to the electric disc brake according to the present invention, the piston thrust does not increase so much even if the parking brake is applied in anticipation of the thermal expansion of the brake pads 3 and 4 during the parking brake. There is no need to raise the special. This means that it is advantageous in terms of size and weight, and is much smaller and lighter than the conventional electric disc brake when the pressing force for the thermal expansion of the brake pads 3 and 4 is expected. Can be achieved. Further, since reclamping is not performed, power consumption can be reduced, and the control unit is simplified and the reliability of the apparatus is improved. Further, during normal braking, the position of the internal gear 55 is fixed and the relationship between the piston position and the piston thrust similar to that of the electric disk brake of the prior art is maintained, so that the minimum piston thrust F0 required for the parking brake is maintained. The responsiveness described above is not impaired, and the reliability is also improved in this aspect.
なお、上記実施形態においては、3つの基本軸からなる減速機構として、いわゆる2K−H−1型の遊星歯車減速機構15を用いたが、これに代えて他型式の遊星歯車機構や、ボール減速機構、サイクロイド減速機構、波動減速機構など、周知の減速機構を用いてもよい。   In the above-described embodiment, the so-called 2K-H-1 type planetary gear reduction mechanism 15 is used as the reduction mechanism composed of three basic shafts. Instead, other types of planetary gear mechanisms and ball reduction gears are used. A known speed reduction mechanism such as a mechanism, a cycloid speed reduction mechanism, or a wave speed reduction mechanism may be used.
また、上記実施形態においては、インターナルギヤ55に付勢力を加えるばね手段として、トーションばね60を用いた、これに代えて。ンターナルギヤ55の突片56に圧縮ばねを取付けてもよい。   In the above embodiment, the torsion spring 60 is used as a spring means for applying a biasing force to the internal gear 55, instead of this. A compression spring may be attached to the projecting piece 56 of the internal gear 55.
本発明に係る電動ディスクブレーキの全体構造を示したもので、図3のX−X矢視線に沿う断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the overall structure of the electric disc brake according to the present invention, taken along the line XX in FIG. 3. 本電動ディスクブレーキの全体構造を示したもので、図6のY−Y矢視線に沿う断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line YY of FIG. 6, showing the overall structure of the electric disk brake. 本電動ディスクブレーキの全体構造を示したもので、図6のZ−Z矢視線に沿う断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG. 6, showing the overall structure of the electric disk brake. 本電動ディスクブレーキの全体構造を示す正面図である。It is a front view which shows the whole structure of this electric disc brake. 本電動ディスクブレーキの全体構造を示す平面図である。It is a top view which shows the whole structure of this electric disc brake. 本電動ディスクブレーキの全体構造を示す背面図である。It is a rear view which shows the whole structure of this electric disc brake. 本電動ディスクブレーキにおける駐車ブレーキ機構の構造とこれに関連する周辺要素とを模式的に示したもので、(A)は一部断面として示す平面図、(B)は正面図、(C)は一部断面として示す側面図である。The structure of the parking brake mechanism in this electric disc brake and the peripheral elements related thereto are schematically shown. (A) is a plan view showing a partial cross section, (B) is a front view, and (C) is a front view. It is a side view shown as a partial cross section. 本電動ディスクブレーキにおける駐車ブレーキ機構とこれに関連する周辺要素との作動状態を模式的に示したもので、(A)は一部断面として示す平面図、(B)は正面図、(C)は一部断面として示す側面図である。The operation state of the parking brake mechanism and related peripheral elements in this electric disk brake is schematically shown, (A) is a plan view showing a partial cross section, (B) is a front view, and (C). FIG. 3 is a side view showing a partial cross section. 本電動ディスクブレーキにおける駐車ブレーキ機構とこれに関連する周辺要素との作動状態を模式的に示したもので、(A)は一部断面として示す平面図、(B)は正面図、(C)は一部断面として示す側面図である。The operation state of the parking brake mechanism and related peripheral elements in this electric disk brake is schematically shown, (A) is a plan view showing a partial cross section, (B) is a front view, and (C). FIG. 本電動ディスクブレーキにおける駐車ブレーキ機構とこれに関連する周辺要素との作動状態を模式的に示したもので、(A)は一部断面として示す平面図、(B)は正面図、(C)は一部断面として示す側面図である。The operation state of the parking brake mechanism and related peripheral elements in this electric disk brake is schematically shown, (A) is a plan view showing a partial cross section, (B) is a front view, and (C). FIG. 3 is a side view showing a partial cross section. 本電動ディスクブレーキの制動特性を示すグラフである。It is a graph which shows the braking characteristics of this electric disc brake.
符号の説明Explanation of symbols
1 ディスクロータ、 2 キャリア
3、4 ブレーキパッド、 6 電動キャリパ
10 キャリパ本体、 11 ピストン
12 モータ、 29 モータのステータ、 30 モータのロータ
13 ボールランプ機構(回転−直動変換機構)
15 遊星歯車減速機構(3つの基本軸からなる減速機構)
55 インターナルギヤ(第3の軸)
56 インターナルギヤの突片
59 突片の移動路
60 トーションばね(ばね手段)
64 ギヤレバー(係止手段)
70 ラチェット(駐車ブレーキ機構)
71 ラチェットレバー(駐車ブレーキ機構)
72 ソレノイド(駐車ブレーキ機構の駆動源)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Disc rotor, 2 Carrier 3, 4 Brake pad, 6 Electric caliper 10 Caliper main body, 11 Piston 12 Motor, 29 Motor stator, 30 Motor rotor 13 Ball ramp mechanism (rotation-linear motion conversion mechanism)
15 Planetary gear reduction mechanism (reduction mechanism consisting of three basic shafts)
55 Internal gear (third shaft)
56 Projection piece of internal gear 59 Movement path of projection piece 60 Torsion spring (spring means)
64 Gear lever (locking means)
70 Ratchet (parking brake mechanism)
71 Ratchet lever (parking brake mechanism)
72 Solenoid (drive source for parking brake mechanism)

Claims (5)

  1. ブレーキパッドを押圧するピストンと、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、前記モータの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駐車ブレーキ機構とを備え、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て、ブレーキパッドをディスクロータに押付けて制動力を発生し、かつ前記駐車ブレーキ機構により前記モータのロータを制動位置に保持する電動ディスクブレーキにおいて、前記モータと前記回転−直動変換機構との間に、3つの基本軸からなる減速機構を設け、該減速機構の、前記モータおよび前記回転−直動変換機構の双方に対してフリーである第3の軸を所定範囲内で回動可能とし、かつ前記駐車ブレーキ機構が作動するときに前記第3の軸に係合し該第3の軸の回転に応じてピストン推進方向の力を蓄えるばね手段を設けたことを特徴とする電動ディスクブレーキ。   A piston that presses the brake pad, a motor, 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 locks and unlocks the rotation of the motor in the braking release direction. A lockable parking brake mechanism, propelling the piston according to rotation of the rotor of the motor, pressing a brake pad against a disc rotor to generate a braking force, and the parking brake mechanism to rotate the rotor of the motor In the electric disc brake that holds the motor at the braking position, a speed reduction mechanism including three basic shafts is provided between the motor and the rotation-linear motion conversion mechanism, and the motor and the rotation-linear motion of the speed reduction mechanism are provided. The third shaft, which is free with respect to both of the conversion mechanisms, can be rotated within a predetermined range, and before the parking brake mechanism is operated. Electric disc brake, characterized in that a spring means for storing the power of piston propulsion direction according to the rotation of the shaft of the engaging third the third axis.
  2. 前記ばね手段は、セットトルクをもって配設される捩りばねであることを特徴とする請求項1に記載の電動ディスクブレーキ。   2. The electric disc brake according to claim 1, wherein the spring means is a torsion spring disposed with a set torque.
  3. 前記3つの基本軸からなる減速機構が、遊星歯車減速機構であることを特徴とする請求項1または2に記載の電動ディスクブレーキ。   The electric disk brake according to claim 1 or 2, wherein the speed reduction mechanism including the three basic shafts is a planetary gear speed reduction mechanism.
  4. 前記駐車ブレーキ機構の動作と連動し前記第3の軸をロックおよびアンロックする係止手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電動ディスクブレーキ。   The electric disc brake according to any one of claims 1 to 3, further comprising a locking unit that locks and unlocks the third shaft in conjunction with an operation of the parking brake mechanism.
  5. 前記駐車ブレーキ機構は、ソレノイドを駆動源として作動し、該ソレノイドは、前記係止手段の駆動源として共用されることを特徴とする請求項4に記載の電動ディスクブレーキ。   The electric disk brake according to claim 4, wherein the parking brake mechanism operates using a solenoid as a drive source, and the solenoid is shared as a drive source of the locking means.
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