JP2008249057A - Motor driven disc brake - Google Patents

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JP2008249057A JP2007092714A JP2007092714A JP2008249057A JP 2008249057 A JP2008249057 A JP 2008249057A JP 2007092714 A JP2007092714 A JP 2007092714A JP 2007092714 A JP2007092714 A JP 2007092714A JP 2008249057 A JP2008249057 A JP 2008249057A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor driven disc brake for reducing the influence of travelling vibration on a parking brake mechanism. <P>SOLUTION: In the motor driven disc brake, the rotation of a motor 39 is reduced by a differential reduction gear mechanism and converted into linear motion by a ball ramp mechanism to move a piston forward, and a brake pad is thrust against a disc rotor 2 to generate braking force. In the parking brake mechanism 41, an engaging pawl member 54 is turned by a plunger 55A of a solenoid actuator 55 to engage with a pawl wheel 52 connected to a motor rotor, whereby the rotation is locked to hold a braking condition. The gravity center position of a whole movable part including the engaging pawl member 54 an the plunger 55A, is arranged parallel to a vibrating direction during travel and near a straight line passing through the turning center (a pin 53) of the engaging pawl member 54. Thus, no moment force works on the engaging pawl member 54 with vibration, reducing the load of the solenoid actuator 55. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動モータによってブレーキパッドをディスクロータに押圧して制動力を発せさせる電動ディスクブレーキに関し、特に、非通電状態で制動力を保持することができる駐車ブレーキ機構を備えた電動ディスクブレーキに関するものである。   The present invention relates to an electric disk brake that generates a braking force by pressing a brake pad against a disk rotor by an electric motor, and more particularly, to an electric disk brake including a parking brake mechanism that can maintain the braking force in a non-energized state. Is.

電動ディスクブレーキとしては、電動モータのロータの回転運動をボールねじ機構、ボールランプ機構等の回転−直動変換機構を用いてピストンの直線運動に変換し、ピストンによってブレーキパッドをディスクロータに押圧させることにより、制動力を発生させるものが知られている。電動ディスクブレーキは、運転者のブレーキペダル踏力(又は変位量)をセンサによって検出し、制御装置によって、この検出値に基づいて電動モータの回転を制御することより、所望の制動力を発生させることができる。   As an electric disc brake, the rotary motion of the rotor of the electric motor is converted into a linear motion of the piston using a rotation-linear motion conversion mechanism such as a ball screw mechanism or a ball ramp mechanism, and the brake pad is pressed against the disc rotor by the piston. Thus, a device that generates a braking force is known. The electric disc brake generates a desired braking force by detecting a driver's brake pedal depression force (or displacement amount) using a sensor and controlling the rotation of the electric motor based on the detected value by a control device. Can do.

この種の電動ディスクブレーキには、例えば特許文献1に記載されているように、電動モータのロータの回転を機械的にロックすることによって電動モータへの通電を停止した後も制動状態を保持できるようにした駐車ブレーキ機構を備えたものがある。
特開2005−9633号明細書
In this type of electric disc brake, for example, as described in Patent Document 1, the braking state can be maintained even after energization of the electric motor is stopped by mechanically locking the rotation of the rotor of the electric motor. Some have a parking brake mechanism.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-9633

上記特許文献1に記載された電動ディスクブレーキでは、電動モータのロータに爪車を取付け、ソレノイドアクチュエータによって爪車の爪部に係合、離脱可能な係合爪を設け、電動モータのロータを制動位置へ回転させ後、係合爪を爪車に引っ掛けることにより、非通電状態において制動状態を保持できるようにしている。   In the electric disc brake described in Patent Document 1, a claw wheel is attached to the rotor of the electric motor, and an engagement claw that can be engaged and disengaged with a claw portion of the claw wheel by a solenoid actuator is provided to brake the rotor of the electric motor. After rotating to the position, the engaging claw is hooked on the claw wheel so that the braking state can be maintained in the non-energized state.

しかしながら、上記特許文献1に記載された駐車ブレーキ機構を備えた電動ディスクブレーキでは、次のような問題がある。上記特許文献1に記載されたものでは、駐車ブレーキ機構は、図4に示すように、ピンCによって回動可能に支持されたアームAを有しており、このアームAに、電動モータのロータ(図示せず)をロックするための係合爪T、ソレノイドアクチュエータのプランジャP、保持バネS1、バネS2等の部品が連結されている。そして、ソレノイドアクチュエータのプランジャPの移動によってアームAをピンCを軸として回動させることにより、係合爪Tによってロータのロック及びロック解除を行う。そして、ロック解除状態にあるときには、ソレノイドアクチュエータに電力を供給して係合爪Tを爪車から離間させている。   However, the electric disc brake provided with the parking brake mechanism described in Patent Document 1 has the following problems. In the one described in Patent Document 1, the parking brake mechanism has an arm A rotatably supported by a pin C as shown in FIG. 4, and the arm A has a rotor of an electric motor. Parts such as an engaging claw T for locking (not shown), a plunger P of a solenoid actuator, a holding spring S1, and a spring S2 are connected. Then, the arm A is rotated about the pin C by the movement of the plunger P of the solenoid actuator, whereby the rotor is locked and unlocked by the engagement claw T. When the lock is released, electric power is supplied to the solenoid actuator to separate the engagement claw T from the claw wheel.

一般的に電動ディスクブレーキは、車両のサスペンション装置のバネ下に装着されるため、車両走行中には、路面の凹凸によって上下に激しく振動する。この振動によって電動ディスクブレーキの駐車ブレーキ機構の各部品には上下方向の加速度aが生じる。このとき、上下方向の加速度aによって各部品の重心の位置(アームAの回動中心であるピンCからの距離)に応じて、アームAにはピンC回りのモーメント力Mが作用することになる。モーメント力Mは、次の(1)式で表すことができる。   In general, an electric disc brake is mounted under a spring of a suspension device of a vehicle, and thus vibrates up and down violently due to road surface unevenness while the vehicle is running. Due to this vibration, vertical acceleration a occurs in each part of the parking brake mechanism of the electric disc brake. At this time, the moment force M around the pin C acts on the arm A according to the position of the center of gravity of each component (distance from the pin C which is the rotation center of the arm A) by the acceleration a in the vertical direction. Become. The moment force M can be expressed by the following equation (1).

M=M1+M2
=m1・a・r1+m2・a・r2
=(m1・r1+m2・r2)a …(1)
ここで、
M1:アームA(係合爪T、バネS2等が取付けられた状態、以下、同じ)に作用するモーメント力
M2:プランジャPに作用するモーメント力
m1:アームAの質量
m2:プランジャPの質量
r1:回動中心(ピンC)からアームAの重心までの距離。
r2:回動中心(ピンC)からプランジャPの重心までの距離。
M = M1 + M2
= M1 ・ a ・ r1 + m2 ・ a ・ r2
= (M1 · r1 + m2 · r2) a (1)
here,
M1: Moment force acting on arm A (with engagement claw T, spring S2, etc. attached, hereinafter the same) M2: Moment force acting on plunger P m1: Mass of arm A m2: Mass of plunger P r1 : Distance from the center of rotation (pin C) to the center of gravity of arm A.
r2: Distance from the rotation center (pin C) to the center of gravity of the plunger P.

このため、走行中の振動によるモーメント力MによってアームAが回動しないように、ソレノイドアクチュエータの推力及び保持力を充分大きくする必要があり、ソレノイドアクチュエータが大型化し、消費電力も増大するという問題がある。また、特許文献1のものとは異なり、係合爪と爪車から離間させるためにばねを用いるものの場合でも、ばねの戻し力を充分大きくする必要があり、ばねが大型化するという問題がある。   For this reason, it is necessary to sufficiently increase the thrust force and holding force of the solenoid actuator so that the arm A does not rotate due to the moment force M due to vibration during traveling, and there is a problem that the solenoid actuator becomes large and power consumption increases. is there. Further, unlike the case of Patent Document 1, even in the case of using a spring to separate the engaging claw and the claw wheel, it is necessary to sufficiently increase the return force of the spring, and there is a problem that the spring is enlarged. .

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、走行中の振動による駐車ブレーキ機構への影響を軽減するようにした電動ディスクブレーキを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an electric disc brake that reduces the influence on the parking brake mechanism due to vibration during traveling.

上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、電動モータと、該電動モータのロータの回転を直線運動に変換する回転−直動変換機構とを備え、該回転−直動変換機構によってブレーキパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生させ、更に、複数の爪部を有し前記ロータの回転に伴って回転する爪車と、回動可能に支持されて前記爪部に係合可能な係合爪部材と、該係合爪部材に連結される駆動手段とが設けられ、前記駆動手段によって前記係合爪部材を回動させて前記爪車の爪部に引っ掛けることによって前記ロータの回転をロックして制動状態を保持する駐車ブレーキ機構を備えた電動ディスクブレーキにおいて、
前記係合爪部材及びこれに連結された前記駆動手段の可動部を含む全体の重心位置を所定の振動方向に平行で前記係合爪部材の回動中心を通る直線上のほぼ近傍に配置したことを特徴とする。
請求項2の発明に係る電動ディスクブレーキは、上記請求項1の構成において、前記駆動手段は、ソレノイドアクチュエータであり、前記可動部は、前記ソレノイドアクチュエータのプランジャであることを特徴とする。
請求項3の発明に係る電動ディスクブレーキは、上記請求項1又は2の構成において、前記係合爪部材を前記爪車から離間させる方向に付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, an invention according to claim 1 includes an electric motor and a rotation-linear motion conversion mechanism that converts rotation of the rotor of the electric motor into linear motion, and the rotation-linear motion conversion. A brake pad is pressed against the disk rotor by a mechanism to generate a braking force, and further, a claw wheel having a plurality of claw parts and rotating as the rotor rotates, and a claw wheel that is rotatably supported by the claw part. An engaging claw member that can be engaged and a driving means connected to the engaging claw member are provided, and the engaging claw member is rotated by the driving means and hooked on the claw portion of the claw wheel. In the electric disc brake provided with a parking brake mechanism that locks the rotation of the rotor and maintains the braking state,
The position of the center of gravity including the engaging claw member and the movable portion of the driving means connected to the engaging claw member is arranged substantially in the vicinity of a straight line parallel to a predetermined vibration direction and passing through the rotation center of the engaging claw member. It is characterized by that.
An electric disk brake according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the configuration of the first aspect, the drive means is a solenoid actuator, and the movable portion is a plunger of the solenoid actuator.
The electric disc brake according to a third aspect of the invention is characterized in that, in the configuration of the first or second aspect, urging means for urging the engaging claw member in a direction to separate the claw wheel from the claw wheel is provided. And

請求項1の発明に係る電動ディスクブレーキによれば、振動によって各部品に加速度が生じても係合爪部材にはモーメント力が作用しないので、駆動手段に対する負荷を軽減することができる。
請求項2の発明に係る電動ディスクブレーキによれば、ソレノイドアクチュエータに対する負荷を軽減することができる。
請求項3の発明に係る電動ディスクブレーキによれば、付勢手段に対する負荷を軽減することができる。
According to the electric disc brake of the first aspect of the present invention, even if acceleration is generated in each component due to vibration, no moment force acts on the engaging claw member, so that the load on the driving means can be reduced.
According to the electric disc brake of the second aspect of the invention, the load on the solenoid actuator can be reduced.
According to the electric disk brake of the invention of claim 3, it is possible to reduce the load on the urging means.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る電動ディスクブレーキ1は、キャリパ浮動型ディスクブレーキであって、車輪と共に回転するディスクロータ2と、サスペンション部材等の車体側の非回転部分(図示せず)に固定されるキャリア3と、ディスクロータ2の両側に配置されてキャリア3によって支持される一対のブレーキパッド4、5と、ディスクロータ2を跨ぐように配置されて一対のスライドピン6、6によってキャリア3に対してディスクロータ2の軸方向に沿って移動可能に支持された電動キャリパ7とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the electric disc brake 1 according to the present embodiment is a caliper floating disc brake, and includes a disc rotor 2 that rotates together with wheels, and a non-rotating portion on the vehicle body side such as a suspension member ( A carrier 3 fixed to the disk rotor 2, a pair of brake pads 4 and 5 disposed on both sides of the disk rotor 2 and supported by the carrier 3, and a pair of slide pins disposed across the disk rotor 2. 6 and 6, an electric caliper 7 supported so as to be movable along the axial direction of the disk rotor 2 with respect to the carrier 3 is provided.

電動キャリパ7は、キャリパ本体8と、ピストンユニット9と、モータユニット10とで構成されている。キャリパ本体8には、ディスクロータ2の一側に対向して開口する貫通穴を有する円筒状のシリンダ部11と、シリンダ部11からディスクロータ2を跨いで反対側へ延びる爪部12と、シリンダ部11から略直径方向に延びて一対のスライドピン6、6がそれぞれ取付けられる一対の腕部13とが一体に形成されている。シリンダ部11の内周面には、ピストンユニット9のピストン14(後述)が摺動可能に嵌合される案内ボア15とピストンユニット9に取付けられた調整スクリュ16(後述)の雄ねじ17が螺合される雌ねじ18とが形成されている。   The electric caliper 7 includes a caliper body 8, a piston unit 9, and a motor unit 10. The caliper body 8 includes a cylindrical cylinder part 11 having a through hole that opens to face one side of the disk rotor 2, a claw part 12 that extends from the cylinder part 11 across the disk rotor 2 to the opposite side, and a cylinder A pair of arm portions 13 extending in a substantially diametrical direction from the portion 11 and to which the pair of slide pins 6 and 6 are respectively attached are integrally formed. A guide bore 15 into which a piston 14 (described later) of the piston unit 9 is slidably fitted and a male screw 17 of an adjusting screw 16 (described later) attached to the piston unit 9 are screwed on the inner peripheral surface of the cylinder portion 11. A mating female screw 18 is formed.

ピストンユニット9は、有底円筒状のピストン14と、ピストン14の内部に収容されたボールランプ機構19(回転−直動変換機構)及び差動減速機構20と、パッド摩耗補償機構21とを一体化したものである。ピストン14は、キャリパ本体8の案内ボア15に摺動可能に嵌合されて一方のブレーキパッド5に当接し、ピン5Aによって回り止めされている。ピストン14と案内ボア15との間は、ダストシール22及びシールリング23によってシールされている。   The piston unit 9 includes a bottomed cylindrical piston 14, a ball ramp mechanism 19 (rotation-linear motion conversion mechanism) and differential reduction mechanism 20 housed in the piston 14, and a pad wear compensation mechanism 21. It has become. The piston 14 is slidably fitted to the guide bore 15 of the caliper body 8, contacts the one brake pad 5, and is prevented from rotating by a pin 5A. The piston 14 and the guide bore 15 are sealed with a dust seal 22 and a seal ring 23.

ボールランプ機構19は、ピストン14の底面に対して固定されピストン14と共に軸方向に移動可能な直動ディスク24と、回転方向に移動可能な回転ディスク25と、これらの互いの対向面に形成されたボール溝26、27(傾斜溝)間に装入されたボール28とを備えている。回転ディスク25は、複数のウエーブワッシャまたは一体のコイルドウエーブワッシャ29によって直動ディスク24側へ常時付勢されている。そして、直動ディスク24と回転ディスク25とを相対回転させると、傾斜されたボール溝26、27間でボール28が転動することにより、直動ディスク24と回転ディスク25とが回転角度に応じて軸方向に相対移動する。これにより、回転運動を直線運動に変換することができる。   The ball ramp mechanism 19 is formed on a linearly moving disk 24 fixed to the bottom surface of the piston 14 and movable in the axial direction together with the piston 14, and a rotating disk 25 movable in the rotating direction. And a ball 28 inserted between the ball grooves 26 and 27 (inclined grooves). The rotating disk 25 is constantly urged toward the linear motion disk 24 by a plurality of wave washers or an integral coiled wave washer 29. When the linear motion disk 24 and the rotary disk 25 are rotated relative to each other, the balls 28 roll between the inclined ball grooves 26 and 27, so that the linear motion disk 24 and the rotary disk 25 correspond to the rotation angle. Move relative to the axis. Thereby, a rotational motion can be converted into a linear motion.

差動減速機構20は、偏心軸30と、偏心軸30の偏心部31にベアリング31A、31Bによって回転可能に支持されて2つの外歯32A、32Bを有するリング状の平歯車32と、ボールランプ機構19の回転ディスク25に形成されて平歯車32の一方の外歯32Aに噛合う内歯33と、偏心軸30の回転軸に対して回転可能に支持されて平歯車32の他方の外歯32Bに噛合う内歯34を有するリングギヤ部材35とを備えている。偏心軸30は、一端が回転ディスク25に回転可能に支持され、他端部がモータユニット10内へ延ばされて、その先端部に外側スプライン36が形成されている。リングギヤ部材35の一端部は、スラストベアリング37を介して回転ディスク25の端部に当接している。そして、偏心軸30を回転させて平歯車32を公転させることにより、平歯車32の外歯32Aに噛合う内歯33を有する回転ディスク25と外歯32Bに噛合う内歯34を有するリングギヤ部材35とが差動回転し、これらの一方を固定することによって他方を所定の減速比で減速して回転させることができる。   The differential speed reduction mechanism 20 includes an eccentric shaft 30, a ring-shaped spur gear 32 having two external teeth 32A and 32B supported rotatably by bearings 31A and 31B on an eccentric portion 31 of the eccentric shaft 30, a ball ramp An internal tooth 33 formed on the rotary disk 25 of the mechanism 19 and meshing with one external tooth 32A of the spur gear 32, and the other external tooth of the spur gear 32 supported rotatably with respect to the rotational shaft of the eccentric shaft 30. And a ring gear member 35 having internal teeth 34 that mesh with 32B. One end of the eccentric shaft 30 is rotatably supported by the rotary disk 25, the other end is extended into the motor unit 10, and an outer spline 36 is formed at the tip. One end of the ring gear member 35 is in contact with the end of the rotating disk 25 via a thrust bearing 37. Then, by rotating the eccentric shaft 30 and revolving the spur gear 32, the ring gear member having the rotary disk 25 having the internal teeth 33 meshing with the external teeth 32A of the spur gear 32 and the internal teeth 34 meshing with the external teeth 32B. 35 is differentially rotated, and by fixing one of these, the other can be decelerated and rotated at a predetermined reduction ratio.

パッド摩耗補償機構21は、ボールランプ機構19の直動ディスク24と回転ディスク25との間に装着されたリミッタ38と、差動減速機構20のリングギヤ部材35に結合された調整スクリュ16と、調整スクリュ16に連結されたリングギヤ部材35とピストン14との間に介装されたウエーブワッシャ38Aとを備えている。リミッタ38は、捻りバネによって直動ディスク24と回転ディスク25との間に一定の遊びをもって戻し方向に付勢力を付与するものである。調整スクリュ16は、外周部に雄ねじ17(台形ねじ)が形成され、この雄ねじ17がキャリパ本体8のシリンダ部11に形成された雌ねじ18(台形ねじ)に螺合されている。調整スクリュ16は、ウエーブワッシャ38Aによって一定の保持力をもって回転しないように保持されており、この保持力に抗して回転させることにより、雄ねじ17及び雌ねじ18の相対回転によって軸方向に移動させることができる。また、調整スクリュ16は、回転ディスク25からの反力をスラストベアリング37及びリングギヤ部材35を介して受けて、雄ねじ17及び雌ねじ18を介してキャリパ本体8へ伝達する。   The pad wear compensation mechanism 21 includes a limiter 38 mounted between the linear motion disk 24 and the rotary disk 25 of the ball ramp mechanism 19, an adjustment screw 16 coupled to the ring gear member 35 of the differential reduction mechanism 20, and an adjustment. A wave washer 38A interposed between the ring gear member 35 connected to the screw 16 and the piston 14 is provided. The limiter 38 applies a biasing force in the return direction with a certain amount of play between the linear motion disk 24 and the rotary disk 25 by a torsion spring. The adjustment screw 16 has a male screw 17 (trapezoidal screw) formed on the outer periphery thereof, and the male screw 17 is screwed into a female screw 18 (trapezoidal screw) formed on the cylinder portion 11 of the caliper body 8. The adjustment screw 16 is held so as not to rotate with a constant holding force by the wave washer 38A, and is moved in the axial direction by the relative rotation of the male screw 17 and the female screw 18 by rotating against the holding force. Can do. The adjusting screw 16 receives the reaction force from the rotating disk 25 via the thrust bearing 37 and the ring gear member 35 and transmits the reaction force to the caliper body 8 via the male screw 17 and the female screw 18.

モータユニット10は、モータ39(電動モータ)と、モータ39の回転位置を検出するレゾルバ40と、モータ39の回転位置を保持するための駐車ブレーキ機構41と一体化したものである。モータ39は、キャリパ本体8の端部に結合されるベースプレート43に取付けられてピストンユニット9の調整スクリュ16に挿入される円筒状のモータケース44を備え、モータケース44の内周部にコイル等からなるモータステータ45が固定されている。モータケース44は、有底円筒状のモータケース本体44Aとその開口を閉じるモータケース蓋44Bとからなり、モータケース本体44Aとモータケース蓋44Bとに設けられた開口部に軸受46、47が取付けられ、これらの軸受46、47によって円筒状のモータロータ48(ロータ)が回転可能に支持されている。モータケース44は、キャリパ本体8のシリンダ部11の内周に当接して径方向に支持されている。モータロータ48の内周部には、ピストンユニット9の偏心軸30の外側スプライン36に係合する内側スプライン49が形成されており、モータロータ48と偏心軸30との間で回転力を伝達するとともに、これらが軸方向に相対移動できるようになっている。   The motor unit 10 is integrated with a motor 39 (electric motor), a resolver 40 for detecting the rotational position of the motor 39, and a parking brake mechanism 41 for holding the rotational position of the motor 39. The motor 39 includes a cylindrical motor case 44 that is attached to the base plate 43 coupled to the end of the caliper body 8 and is inserted into the adjustment screw 16 of the piston unit 9. A coil or the like is provided on the inner periphery of the motor case 44. A motor stator 45 is fixed. The motor case 44 includes a bottomed cylindrical motor case main body 44A and a motor case lid 44B that closes the opening thereof. Bearings 46 and 47 are attached to openings provided in the motor case main body 44A and the motor case lid 44B. A cylindrical motor rotor 48 (rotor) is rotatably supported by these bearings 46 and 47. The motor case 44 abuts on the inner periphery of the cylinder portion 11 of the caliper body 8 and is supported in the radial direction. An inner spline 49 that engages with the outer spline 36 of the eccentric shaft 30 of the piston unit 9 is formed on the inner peripheral portion of the motor rotor 48, and transmits rotational force between the motor rotor 48 and the eccentric shaft 30. These can be moved relative to each other in the axial direction.

レゾルバ40は、ベースプレート43に固定されたレゾルバステータ50と、ベースプレート43に挿通されたモータロータ48の先端部に取付けられてレゾルバステータ50の内周に位置するレゾルバロータ51とを備えており、これらの相対回転によってモータロータ48の回転位置を表す電気信号を出力するようになっている。   The resolver 40 includes a resolver stator 50 fixed to the base plate 43, and a resolver rotor 51 attached to the tip of the motor rotor 48 inserted through the base plate 43 and positioned on the inner periphery of the resolver stator 50. An electrical signal indicating the rotational position of the motor rotor 48 is output by relative rotation.

主に図1に示されるように、駐車ブレーキ機構41は、モータロータ48に取付けられた爪車52と、爪車52の外周側に配置されてピン53によってベースプレート43に回動可能に支持された係合爪部材54と、ベースプレート43(図2)に固定されて係合爪部材54を駆動するソレノイドアクチュエータ55(駆動手段)とを備えている。   As shown mainly in FIG. 1, the parking brake mechanism 41 is disposed on the outer peripheral side of the claw wheel 52 attached to the motor rotor 48 and the pin wheel 53 and is rotatably supported by the base plate 43. An engaging claw member 54 and a solenoid actuator 55 (driving means) that is fixed to the base plate 43 (FIG. 2) and drives the engaging claw member 54 are provided.

爪車52は、モータロータ48の後端部(図2の右端部)に嵌合されてキー56によってモータロータ48と共に回転するように固定されている。爪車52の外周部には、多数の爪部57が一定間隔で形成されている。   The claw wheel 52 is fitted to the rear end portion (right end portion in FIG. 2) of the motor rotor 48 and is fixed so as to rotate together with the motor rotor 48 by a key 56. A large number of claw portions 57 are formed on the outer peripheral portion of the claw wheel 52 at regular intervals.

係合爪部材54は、その回動中心であるピン53をはさんで両側に延ばされ、その一端部に係合爪部63が形成されており、ピン53を軸として回動することによって、係合爪部63が爪車52の爪部57の1つに係合、離脱できるようになっている。爪車52の爪部57及び係合爪部材54の係合爪部63は、一定方向に傾斜を有する鉤形に形成されており、互いに係合したとき、爪車52の図1における反時計方向(制動解除方向)への回転をロックすると共に、時計方向(制動方向)への回転に対しては、ロックを解除する方向へ係合爪部材54を回動させる力が発生するようになっている。また、本実施の形態では、爪車52の爪部57は、頂部及び底部が平坦な形状に形成されているが、このような平坦な形状を有しなくてもよい。   The engaging claw member 54 is extended on both sides with a pin 53 that is the center of rotation, and an engaging claw portion 63 is formed at one end of the engaging claw member 54. The engaging claw portion 63 can be engaged with and detached from one of the claw portions 57 of the claw wheel 52. The claw portion 57 of the claw wheel 52 and the engagement claw portion 63 of the engagement claw member 54 are formed in a bowl shape having an inclination in a certain direction, and when engaged with each other, the counterclockwise of the claw wheel 52 in FIG. The rotation in the direction (braking release direction) is locked, and the force for rotating the engaging claw member 54 in the unlocking direction is generated for the rotation in the clockwise direction (braking direction). ing. Moreover, in this Embodiment, although the claw part 57 of the claw wheel 52 is formed in the shape where the top part and the bottom part are flat, it does not need to have such a flat shape.

ソレノイドアクチュエータ55は、そのプランジャ55A(可動部)の先端部が係合爪部材54の他端部(係合爪部63が形成された一端部に対して、回動中心であるピン53をはさんで反対側に延ばされた端部)にピン55Cによって連結されており、通電によって係合爪部材54を回動させて、係合爪部63を爪車52の爪部57に係合、離脱できるようになっている。より具体的には、プランジャ55Aはその外周に圧縮バネ55B(付勢手段)を有し、常時はこの圧縮バネ55Bのバネ力により係合爪部63を爪車52の爪部57から離脱させるようにし、ソレノイドアクチュエータ55への通電によって係合爪部材54を回動させて、係合爪部63を爪車52の爪部57に係合させるようになっている。しかしながら、これに限らず、圧縮バネ55Bの代りに引張バネを設けて、ソレノイドアクチュエータ55への通電によって係合爪部材54を回動させて、係合爪部63を爪車52の爪部57から離脱させるようにしてもよい。また、バネを設けず、永久磁石等によってプランジャ55Aをその両端位置で保持できるソレノイドアクチュエータ55を使用することにより、係合爪部材54を係合、離脱位置へ移動させた後、非通電状態でプランジャ55Aをそれぞれの位置で保持することができる。   In the solenoid actuator 55, the tip end of the plunger 55A (movable part) has a pin 53 which is the center of rotation with respect to the other end part of the engaging claw member 54 (one end part where the engaging claw part 63 is formed). The end of the claw wheel 52 is connected to the claw portion 57 of the claw wheel 52 by rotating the engagement claw member 54 by energization. , Can be withdrawn. More specifically, the plunger 55 </ b> A has a compression spring 55 </ b> B (biasing means) on the outer periphery thereof, and the engagement claw portion 63 is normally detached from the claw portion 57 of the claw wheel 52 by the spring force of the compression spring 55 </ b> B. Thus, the engaging claw member 54 is rotated by energizing the solenoid actuator 55 so that the engaging claw portion 63 is engaged with the claw portion 57 of the claw wheel 52. However, the present invention is not limited to this, and a tension spring is provided in place of the compression spring 55 </ b> B, and the engagement claw member 54 is rotated by energizing the solenoid actuator 55. You may make it detach from. Further, by using a solenoid actuator 55 that can hold the plunger 55A at both end positions by a permanent magnet or the like without providing a spring, the engagement claw member 54 is moved to the engagement / disengagement position, and then in a non-energized state. Plunger 55A can be held at each position.

ここで、図3に示すように、係合爪部材54は、上述のようにその回動中心であるピン53をはさんで両側に延ばされているが、その重心(符号m1で示す)は、ピン53に対して係合爪部63側に配置されており、その反対側の端部にプランジャ55Aが連結されている。なお、プランジャ55Aの重心を符号m2で示す。これにより、車両のバネ下の振動によって生じる上下方向(振動方向)の加速度aに対して係合爪部材54に作用するピン53回りのモーメント力Mは、次の(2)式で表すことができる。   Here, as shown in FIG. 3, the engaging claw member 54 is extended to both sides with the pin 53 being the rotation center as described above, but its center of gravity (indicated by reference numeral m1). Is arranged on the side of the engaging claw 63 with respect to the pin 53, and a plunger 55A is connected to the opposite end thereof. Note that the center of gravity of the plunger 55A is denoted by reference numeral m2. As a result, the moment force M around the pin 53 acting on the engaging claw member 54 with respect to the vertical acceleration (vibration direction) acceleration a caused by the unsprung vibration of the vehicle can be expressed by the following equation (2). it can.

M=M1−M2
=m1・a・r1−m2・a・r2
=(m1・r1−m2・r2)a …(2)
ここで、
M1:係合爪部材54に作用するモーメント力
M2:プランジャ55Aに作用するモーメント力
m1:係合爪部材54の質量
m2:プランジャ55Aの質量
r1:回動中心(ピン53)から係合爪部材54の重心までの距離。
r2:回動中心(ピン53)からプランジャ55Aの重心までの距離。
M = M1-M2
= M1 · a · r1−m2 · a · r2
= (M1 · r1−m2 · r2) a (2)
here,
M1: Moment force acting on the engaging claw member 54 M2: Moment force acting on the plunger 55A m1: Mass of the engaging claw member 54 m2: Mass of the plunger 55A r1: Engaging claw member from the rotation center (pin 53) Distance to 54 center of gravity.
r2: Distance from the rotation center (pin 53) to the center of gravity of the plunger 55A.

そして、係合爪部材54の質量m1と回動中心(ピン53)から係合爪部材54の重心までの距離r1との積(m1・r1)と、プランジャ55Aの質量m2と回動中心(ピン53)からプランジャ55Aの重心までの距離r2との積(m2・r2)とが、できるだけ等しく(m1・r1=m2・r2)なるように各部の形態(形状、寸法及び質量等)が設定されている。すなわち、係合爪部材54及びこれに連結されたプランジャ55A等の可動部を含む全体の重心位置が加速度aの方向(振動方向)に平行で係合爪部54の回動中心(ピン53)を通る直線上のほぼ近傍に配置されるようなっている。   The product (m1 · r1) of the mass m1 of the engaging claw member 54 and the distance r1 from the rotation center (pin 53) to the center of gravity of the engagement claw member 54, the mass m2 of the plunger 55A and the rotation center ( The form (shape, size, mass, etc.) of each part is set so that the product (m2 · r2) with the distance r2 from the pin 53) to the center of gravity of the plunger 55A is as equal as possible (m1 · r1 = m2 · r2). Has been. That is, the center of gravity including the engaging claw member 54 and the movable portion such as the plunger 55A connected thereto is parallel to the direction of acceleration a (vibration direction) and the rotation center of the engaging claw portion 54 (pin 53). It is arranged almost on the straight line passing through.

以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
制動時には、運転車のブレーキ操作に基づいてコントローラ(図示せず)からモータ39へ制御電流を供給してモータロータ48を制動方向へ回転させる。モータロータ48の回転は、差動減速機構20によって所定の減速比で減速され、ボールランプ機構19によって直線運動に変換されて、ピストン14を前進させる。ピストン14の前進によって、一方のブレーキパッド5がディスクロータ2に押圧され、その反力によってキャリパ本体8がキャリア3のスライドピン6に沿って移動して、爪部12が他方のブレーキパッド4をディスクロータ2に押圧して制動力を発生させる。また、制動解除時には、モータロータ48を逆回転させることによってピストン14を後退させて、ブレーキパッド4、5をディスクロータ2から離間させる。
The operation of the present embodiment configured as described above will be described next.
At the time of braking, a control current is supplied from a controller (not shown) to the motor 39 based on the brake operation of the driving vehicle to rotate the motor rotor 48 in the braking direction. The rotation of the motor rotor 48 is decelerated at a predetermined reduction ratio by the differential reduction mechanism 20 and converted into a linear motion by the ball ramp mechanism 19 to advance the piston 14. As the piston 14 advances, one brake pad 5 is pressed against the disc rotor 2, and the caliper body 8 moves along the slide pin 6 of the carrier 3 due to the reaction force, and the claw portion 12 moves the other brake pad 4. The disc rotor 2 is pressed to generate a braking force. Further, at the time of releasing the brake, the piston 14 is moved backward by rotating the motor rotor 48 backward to separate the brake pads 4 and 5 from the disc rotor 2.

そして、コントローラによって、各種センサを用いて、各車輪の回転速度、車両速度、車両加速度、操舵角および車両横加速度等の車両状態を検出し、これらの検出に基づいてモータ39の回転を制御することにより、倍力制御、アンチロック制御、トラクション制御および車両安定化制御等を実行することができる。   The controller detects various vehicle conditions such as the rotational speed of each wheel, vehicle speed, vehicle acceleration, steering angle, and vehicle lateral acceleration using various sensors, and controls the rotation of the motor 39 based on these detections. Thus, boost control, antilock control, traction control, vehicle stabilization control, and the like can be executed.

次に、差動減速機構20及びパッド摩耗補償機構21の作動について説明する。
制動時にモータロータ48によって偏心軸30が回転すると、偏心部31の偏心回転によって平歯車32が公転して、平歯車32の外歯32A、32Bに噛合った回転ディスク25とリングギヤ部材35とが差動回転する。このとき、通常は、ウエーブワッシャ38Aによって調整スクリュ16と共にリングギヤ部材35の回転が固定され、一方、回転ディスク25は、リミッタ38の遊びの範囲で自由に回転することができるので、回転ディスク25のみが回転する。これにより、ボールランプ機構19がピストン14を前進させてブレーキパッド4、5をディスクロータ2に押圧する。ブレーキパッド4、5がディクスロータ2の押圧を開始した後は、その反力が雄ねじ17及び雌ねじ18に作用することにより、これらの間の摩擦力が増大して調整スクリュ16すなわちリングギヤ部材35の回転が確実にロックされる。したがって、回転ディスク25はリミッタ38のバネ力に抗して回転することができる。
Next, the operation of the differential reduction mechanism 20 and the pad wear compensation mechanism 21 will be described.
When the eccentric shaft 30 is rotated by the motor rotor 48 at the time of braking, the spur gear 32 revolves due to the eccentric rotation of the eccentric portion 31, and the rotating disk 25 and the ring gear member 35 engaged with the external teeth 32 </ b> A and 32 </ b> B of the spur gear 32 are different. Dynamic rotation. At this time, normally, the rotation of the ring gear member 35 together with the adjusting screw 16 is fixed by the wave washer 38A, while the rotating disk 25 can freely rotate within the range of play of the limiter 38. Rotates. As a result, the ball ramp mechanism 19 advances the piston 14 and presses the brake pads 4 and 5 against the disc rotor 2. After the brake pads 4 and 5 start to press the disk rotor 2, the reaction force acts on the male screw 17 and the female screw 18, thereby increasing the frictional force between them and adjusting the screw 16, that is, the ring gear member 35. The rotation is securely locked. Therefore, the rotary disk 25 can rotate against the spring force of the limiter 38.

ブレーキパッド4、5が摩耗して、回転ディスク25がリミッタ38の遊びの範囲を超えてもディスクロータ2を押圧しない場合、回転ディスク25にリミッタ38のバネ力が作用して、回転ディスク25が固定され、調整スクリュ16がリングギヤ部材35と共にウエーブワッシャ38Aの保持力に抗して回転する。これにより、調整スクリュ16が雄ねじ17及び雌ねじ18の相対回転によって前進してピストンユニット9を前進させる。ブレーキパッド4、5がその摩耗分だけ前進してディスクロータ2の押圧を開始すると、前述したように、その反力によって雄ねじ17及び雌ねじ18の摩擦力が増大して調整スクリュ16の回転がロックされる。その後は、回転ディスク25がリミッタ38のバネ力に抗して回転して、ボールランプ機構19によってピストン14が前進する。このようにして、ブレーキパッド4、5が摩耗した分だけ調整スクリュ16によってピストンユニット9を前進させることができ、ブレーキパッド4、5の摩耗を補償することができる。   When the brake pads 4 and 5 are worn and the disk 25 is not pressed even when the rotating disk 25 exceeds the range of play of the limiter 38, the spring force of the limiter 38 acts on the rotating disk 25, and the rotating disk 25 is The adjusting screw 16 is rotated together with the ring gear member 35 against the holding force of the wave washer 38A. Thereby, the adjustment screw 16 moves forward by the relative rotation of the male screw 17 and the female screw 18 to advance the piston unit 9. When the brake pads 4 and 5 move forward by the amount of wear and press the disk rotor 2, as described above, the frictional force of the male screw 17 and the female screw 18 is increased by the reaction force, and the rotation of the adjusting screw 16 is locked. Is done. Thereafter, the rotary disk 25 rotates against the spring force of the limiter 38 and the piston 14 advances by the ball ramp mechanism 19. In this way, the piston unit 9 can be advanced by the adjusting screw 16 by the amount of wear of the brake pads 4 and 5, and wear of the brake pads 4 and 5 can be compensated.

次に、駐車ブレーキ機構41の作動について説明する。
駐車ブレーキを作動させる場合には、先ず、モータロータ48を制動方向に回転させてブレーキパッド4、5をディスクロータ2に所望の力で押圧させる。この状態で、ソレノイドアクチュエータ55を作動させて係合爪部材54の係合爪部63を爪車52の爪部57に押し付ける。このとき、係合爪部63と爪部57とは、頂部が互いに干渉して係合されない場合もある。次に、モータロータ48を制動解除方向に回転させて係合爪部63と爪部57とを確実に係合させる。そして、モータ39への通電を停止し、ブレーキパッド4、5のディスクロータ2への押圧力を確認した後、ソレノイドアクチュエータ55への通電を停止して係合爪部63と爪部57との係合状態を保持する。これにより、モータ39及びソレノイドアクチュエータ55への通電を停止した状態で制動状態を保持することができる。
Next, the operation of the parking brake mechanism 41 will be described.
When operating the parking brake, first, the motor rotor 48 is rotated in the braking direction to press the brake pads 4 and 5 against the disc rotor 2 with a desired force. In this state, the solenoid actuator 55 is operated to press the engagement claw portion 63 of the engagement claw member 54 against the claw portion 57 of the claw wheel 52. At this time, the claw portions 63 and the claw portions 57 may not be engaged because the top portions interfere with each other. Next, the motor rotor 48 is rotated in the braking release direction so that the engaging claw portion 63 and the claw portion 57 are reliably engaged. Then, after the energization to the motor 39 is stopped and the pressing force of the brake pads 4 and 5 to the disc rotor 2 is confirmed, the energization to the solenoid actuator 55 is stopped and the engagement claw portion 63 and the claw portion 57 Maintains the engaged state. Thereby, the braking state can be maintained in a state where energization to the motor 39 and the solenoid actuator 55 is stopped.

駐車ブレーキの作動を解除する場合には、ソレノイドアクチュエータ55へは通電せずに、モータロータ48への通電でこれを制動方向へ僅かに回転させることにより、係合爪部材54の係合爪部63と爪車52の爪部57との係合が緩み、圧縮バネ55Bの付勢力によって係合爪部材54が係合爪部63と爪部57との係合を解除する方向へ回動し、ブレーキパッド4、5からの反力及びウエーブワッシャ29のバネ力により、または、モータロータ48の制動解除方向への通電により、モータロータ48を制動解除方向に回転させて制動力を解除する。   When releasing the operation of the parking brake, the energizing claw 63 of the engaging claw member 54 is not energized to the solenoid actuator 55 but is slightly rotated in the braking direction by energizing the motor rotor 48. And the claw portion 52 of the claw wheel 52 is loosely engaged, and the engagement claw member 54 is rotated in a direction to release the engagement between the engagement claw portion 63 and the claw portion 57 by the biasing force of the compression spring 55B. The braking force is released by rotating the motor rotor 48 in the braking release direction by the reaction force from the brake pads 4 and 5 and the spring force of the wave washer 29 or by energizing the motor rotor 48 in the braking release direction.

次に、車両走行中のバネ下の振動によってディスクブレーキ1が上下方向に振動して係合爪部54に上下方向の加速度aが生じた場合について説明する。
係合爪部材54の質量m1と回動中心(ピン53)から係合爪部材54の重心までの距離r1との積(m1・r1)と、プランジャ55Aの質量m2と回動中心(ピン53)からプランジャ55Aの重心までの距離r2との積(m2・r2)とが、できるだけ等しく(m1・r1=m2・r2)なるように、すなわち、係合爪部材54及びこれに連結されたプランジャ55A等の可動部を含む全体の重心位置が加速度aの方向に平行で係合爪部材54の回動中心(ピン53)を通る直線上のほぼ近傍に配置されるようになっているので、加速度aに対して係合爪部材54にはモーメント力Mが殆ど生じない(M≒0)。その結果、圧縮バネ55Bのバネ力及びソレノイドアクチュエータ55の推力及び保持力が小さくてすみ、消費電力を低減すると共にこれらの小型、軽量化を図ることができる。
Next, the case where the disc brake 1 vibrates in the vertical direction due to the unsprung vibration while the vehicle is running and the vertical acceleration a occurs in the engaging claw portion 54 will be described.
The product (m1 · r1) of the mass m1 of the engaging claw member 54 and the distance r1 from the center of rotation (pin 53) to the center of gravity of the engaging claw member 54, the mass m2 of the plunger 55A and the center of rotation (pin 53) ) To the center of gravity of the plunger 55A so that the product (m2 · r2) is as equal as possible (m1 · r1 = m2 · r2), that is, the engaging claw member 54 and the plunger connected thereto Since the center of gravity including the movable part such as 55A is arranged in the vicinity of a straight line parallel to the direction of the acceleration a and passing through the rotation center (pin 53) of the engaging claw member 54, The moment force M hardly occurs in the engaging claw member 54 with respect to the acceleration a (M≈0). As a result, the spring force of the compression spring 55B and the thrust force and holding force of the solenoid actuator 55 can be reduced, and the power consumption can be reduced and the size and weight can be reduced.

なお、係合爪部材54、その回動中心(ピン53)及び係合爪部材54に連結されたプランジャ55A(プランジャ)等の形態は、上述のものに限らず、これらの可動部を含む全体の重心位置が加速度aの方向に平行で係合爪部材54の回動中心を通る直線上のほぼ近傍に配置されるようになっていればよい。また、本実施形態では、爪車52をモータロータ48に設けるようにしたが、爪車52は、モータロータ48の回転に伴って回転する部位で、爪車52を回転を固定、保持することで、ピストン14の位置を保持できる部位に設ければよく、例えば、回転ディスク25に設けるようにしてもよい。   The form of the engaging claw member 54, its rotation center (pin 53), the plunger 55A (plunger) connected to the engaging claw member 54, etc. is not limited to the above, but the whole including these movable parts. It is only necessary that the position of the center of gravity is arranged in the vicinity of a straight line passing through the center of rotation of the engaging claw member 54 in parallel with the direction of the acceleration a. In the present embodiment, the claw wheel 52 is provided on the motor rotor 48. However, the claw wheel 52 is a part that rotates with the rotation of the motor rotor 48, so that the rotation of the claw wheel 52 is fixed and held. What is necessary is just to provide in the site | part which can hold | maintain the position of piston 14, for example, you may make it provide in the rotating disk 25. FIG.

本発明の第1実施形態に係る電動ディスクブレーキを示す図2のA−A線による縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view by the AA line of FIG. 2 which shows the electric disc brake which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示す電動ディスクブレーキの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the electric disc brake shown in FIG. 図1に示す電動ディスクブレーキの駐車ブレーキ機構に上下方向の加速度が生じた場合に作用するモーメント力を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the moment force which acts when the acceleration of a vertical direction arises in the parking brake mechanism of the electric disc brake shown in FIG. 従来の電動ディスクブレーキの駐車ブレーキ機構に上下方向の加速度が生じた場合に作用するモーメント力を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the moment force which acts when the acceleration of a vertical direction arises in the parking brake mechanism of the conventional electric disc brake.

符号の説明Explanation of symbols

1 電動ディスクブレーキ、2 ディスクロータ、4、5 ブレーキパッド、39 モータ(電動モータ)、41 駐車ブレーキ機構、48 モータロータ(ロータ)、52 爪車、54 係合爪部材、53 ピン(回動中心)、55 ソレノイドアクチュエータ(駆動手段)、55A プランジャ(可動部)、57 爪部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric disc brake, 2 Disc rotor, 4, 5 Brake pad, 39 Motor (electric motor), 41 Parking brake mechanism, 48 Motor rotor (rotor), 52 Claw wheel, 54 Engagement claw member, 53 pin (rotation center) , 55 Solenoid actuator (driving means), 55A Plunger (movable part), 57 Claw part

Claims (3)

電動モータと、該電動モータのロータの回転を直線運動に変換する回転−直動変換機構とを備え、該回転−直動変換機構によってブレーキパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生させ、更に、複数の爪部を有し前記ロータの回転に伴って回転する爪車と、回動可能に支持されて前記爪部に係合可能な係合爪部材と、該係合爪部材に連結される駆動手段とが設けられ、前記駆動手段によって前記係合爪部材を回動させて前記爪車の爪部に引っ掛けることによって前記ロータの回転をロックして制動状態を保持する駐車ブレーキ機構を備えた電動ディスクブレーキにおいて、
前記係合爪部材及びこれに連結された前記駆動手段の可動部を含む全体の重心位置を所定の振動方向に平行で前記係合爪部材の回動中心を通る直線上のほぼ近傍に配置したことを特徴とする電動ディスクブレーキ。
An electric motor and a rotation-linear motion conversion mechanism that converts the rotation of the rotor of the electric motor into a linear motion, and the brake pad is pressed against the disk rotor by the rotation-linear motion conversion mechanism to generate a braking force; Further, a claw wheel having a plurality of claw portions and rotating as the rotor rotates, an engagement claw member that is rotatably supported and engageable with the claw portion, and is coupled to the engagement claw member A parking brake mechanism that holds the braking state by locking the rotation of the rotor by rotating the engaging claw member by the driving means and hooking it on the claw portion of the claw wheel. In the equipped electric disc brake,
The position of the center of gravity including the engaging claw member and the movable portion of the driving means connected to the engaging claw member is arranged substantially in the vicinity of a straight line parallel to a predetermined vibration direction and passing through the rotation center of the engaging claw member. Electric disc brake characterized by that.
前記駆動手段は、ソレノイドアクチュエータであり、前記可動部は、前記ソレノイドアクチュエータのプランジャ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 driving means is a solenoid actuator, and the movable portion is a plunger of the solenoid actuator. 前記係合爪部材を前記爪車から離間させる方向に付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電動ディスクブレーキ。 3. The electric disc brake according to claim 1, further comprising an urging unit that urges the engaging claw member in a direction in which the engaging claw member is separated from the claw wheel.
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