JP2014214752A - Electric disc brake device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電動モータを駆動源として自動車の制動を行う、電動式ディスクブレーキ装置の改良に関する。具体的には、十分な耐久性を確保しつつ、大きな制動力を得られる電動式ディスクブレーキ装置の実現を図るものである。 The present invention relates to an improvement in an electric disc brake device that brakes an automobile using an electric motor as a drive source. Specifically, an electric disc brake device capable of obtaining a large braking force while ensuring sufficient durability is realized.
電動モータを駆動源とする電動式ディスクブレーキ装置は、従来から広く実施されている油圧式のディスクブレーキに比べて、配管が不要になり、製造の容易化、低コスト化を図れるだけでなく、用済のブレーキ液が生じず環境負荷が少ない、ブレーキ液の移動がない分だけ応答性の向上を図れる等、多くの利点がある為、研究が進められている。この様な電動式ディスクブレーキ装置では、電動モータの回転運動を増力しつつ直線運動に変換し、一対のパッドをロータの両側面に強く押し付ける必要がある。この様な事情に鑑みて従来から、歯車式等の減速機とボール・ランプ式の増力機構とを組み合わせた電動式ディスクブレーキ装置が、例えば特許文献1〜4に記載される等により、各種提案されている。 The electric disc brake device that uses an electric motor as a drive source eliminates the need for piping compared to a hydraulic disc brake that has been widely used in the past, and facilitates manufacturing and reduces costs. The research is being conducted because there are many advantages, such as the fact that used brake fluid is not generated and the environmental load is small, and the response is improved by the amount of movement of the brake fluid. In such an electric disc brake device, it is necessary to convert the rotational motion of the electric motor into linear motion while increasing the force, and to strongly press the pair of pads against both side surfaces of the rotor. In view of such circumstances, conventionally, various electric disc brake devices combining a gear-type reduction device and a ball / lamp type boosting mechanism have been proposed, for example, as described in Patent Documents 1 to 4. Has been.
図9は、このうちの特許文献1に記載された、従来構造の1例を示している。この電動式ディスクブレーキ装置は、一般的な油圧式のディスクブレーキと同様に、車輪と共に回転するロータ1を挟んでインナパッド2及びアウタパッド3を、このロータ1の軸方向の変位を可能に設置している。この為に、このロータ1に隣接する状態でサポート4(本発明の実施の形態の1例を示す各図参照)を、車体に支持(懸架装置を構成するナックルに固定)している。前記インナ、アウタ両パッド2、3は、前記ロータ1を軸方向両側から挟む状態で、軸方向(アウタ側とは、車体への組み付け状態でこの車体の幅方向外側を、インナ側とは、同じく中央側を、それぞれ言う。又、軸方向とは、特に断らない限り、ロータ1の軸方向を言う。何れも、本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。)の変位を可能に、前記サポート4に支持している。
FIG. 9 shows an example of a conventional structure described in Patent Document 1 among them. In this electric disc brake device, like an ordinary hydraulic disc brake, an
又、前記サポート4にキャリパ5を、軸方向の変位を可能に組み付けている。このキャリパ5は、アウタ側端部にキャリパ爪6を、インナ側部分の内部にシリンダ空間7を、それぞれ設けている。そして、このキャリパ爪6を、前記アウタパッド3のアウタ側面に対向させると共に、前記シリンダ空間7内に設けた推力発生機構8により、前記インナパッド2を前記ロータ1のインナ側面に向け押圧する様にしている。制動時には、前記推力発生機構8により前記インナパッド2を前記ロータ1のインナ側面に押し付けると、その圧力に基づき、前記キャリパ5がインナ側に変位し、前記キャリパ爪6が前記アウタパッド3を前記ロータ1のアウタ側面に押し付ける。この結果、このロータ1が軸方向両側から強く挟持されて、制動が行われる。以上の構成及び作用は、広く実施されている油圧式のディスクブレーキと同様である。
A caliper 5 is assembled to the support 4 so as to be capable of axial displacement. The caliper 5 is provided with a caliper claw 6 at an outer side end portion and a cylinder space 7 inside an inner side portion. The caliper pawl 6 is opposed to the outer side surface of the
電動式ディスクブレーキ装置の場合には、電動モータ9を駆動源として、前記インナパッド2を前記ロータ1のインナ側面に押し付ける為に、この電動モータ9の出力軸10と前記インナパッド2のインナ側面との間に、歯車式の減速機11と、前記推力発生機構8と、ピストン12とを設けている。この減速機11で減速されると共にトルクを増大された回転力は、送りねじ機構13を介して、ボール・ランプ式の増力機構14に伝達され、この増力機構14を構成する駆動側ロータ15を回転させる。尚、この駆動側ロータ15は、前記インナ、アウタ両パッド2、3と前記ロータ1の側面との間の隙間が解消される迄の間は、前記送りねじ機構13の機能により、アウタ側に平行移動する。これに対して、前記隙間が解消し、この送りねじ機構13の機能が停止した後は回転する。すると、この駆動側ロータ15のアウタ側面に設けた複数の駆動側ランプ溝16、16と、前記ピストン12のインナ側面に添設した被駆動側ステータ17のインナ側面に設けた、複数の被駆動側ランプ溝18、18と、これら両ランプ溝16、18同士の間に挟持した複数個のボール19との係合(転がり接触)に基づいて、前記駆動側ロータ15と前記被駆動側ステータ17との間隔を、大きな力で拡げる。この結果、前記ピストン12のアウタ側面が、前記インナパッド2のインナ側面に強く押し付けられる。
In the case of the electric disc brake device, the electric motor 9 is used as a drive source to press the
上述の様なボール・ランプ式の増力機構14を備えた電動式ディスクブレーキ装置の場合、寸法等の制約から使用できるボール19の数に制限がある(一般的には3個である)と共に、これら各ボール19の転動面と、前記両ランプ溝16、18との転がり接触部の接触状態が点接触に近い(転がり接触部に存在する接触楕円の面積が狭い)為、転がり接触部の面圧が高くなる。この為、大きな制動力を得るべく、例えば前記各ランプ溝16、18の傾斜角度を緩くする等して、前記増力機構14により発生する(前記インナパッド2を押圧する)推力を大きくした場合に、前記各転がり接触部のうちの前記各ランプ溝16、18の底部に、特に大きな応力が発生する。この結果、これら各ランプ溝16、18の転がり疲れ寿命が低下したり、著しい場合には、これら各ランプ溝16、18の底部に圧痕等の損傷が発生する可能性がある。この様に、従来構造のボール・ランプ式の増力機構14を備えた電動式ディスクブレーキ装置の場合には、十分な耐久性を確保しつつ、大きな制動力を得る事が難しくなる。
In the case of the electric disc brake device provided with the ball-and-lamp
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、十分な耐久性を確保しつつ、大きな制動力を得られる電動式ディスクブレーキ装置を実現すべく発明したものである。 The present invention has been invented in order to realize an electric disc brake device capable of obtaining a large braking force while ensuring sufficient durability in view of the circumstances as described above.
本発明の電動式ディスクブレーキ装置は、ロータと、パッド支持部と、一対のパッドと、ピストンと、電動式アクチュエータとを備える。
このうちのロータは、車輪と共に回転する。
又、前記パッド支持部は、前記ロータに隣接する状態で車体に支持される。
又、前記両パッドは、このロータを軸方向両側から挟む状態で、前記パッド支持部に、軸方向の変位を可能に支持されている。
又、前記ピストンは、前記両パッドのうちの少なくとも一方のパッドに対向する部分に設けられたシリンダ空間に、前記ロータの軸方向の変位を可能に設けられている。
又、前記電動式アクチュエータは、前記ピストンを前記シリンダ空間から押し出す方向に変位させる事により、前記両パッドを前記ロータの軸方向両側面に押し付ける。
尚、前記パッド支持部は、本発明の対象とする電動式ディスクブレーキ装置を、フローティングキャリパ型のディスクブレーキとする場合にはサポートが、対向ピストン型のディスクブレーキとする場合にはキャリパが、それぞれ対応する。
The electric disc brake device of the present invention includes a rotor, a pad support portion, a pair of pads, a piston, and an electric actuator.
Of these, the rotor rotates with the wheels.
The pad support portion is supported by the vehicle body in a state adjacent to the rotor.
The two pads are supported by the pad support portion so as to be axially displaceable with the rotor sandwiched from both sides in the axial direction.
The piston is provided in a cylinder space provided in a portion facing at least one of the two pads so that the rotor can be displaced in the axial direction.
The electric actuator presses the two pads against both axial sides of the rotor by displacing the piston in the direction of pushing out the cylinder space.
The pad support portion includes a support when the electric disc brake device of the present invention is a floating caliper type disc brake, and a caliper when the opposed piston type disc brake is used. Correspond.
特に本発明の電動式ディスクブレーキ装置に於いては、前記電動式アクチュエータを、通電に基づいて出力軸を両方向に回転させる電動モータと、この電動モータの回転駆動力を軸方向の推力に変換して、前記ピストンを前記シリンダ空間から押し出す為の、送りねじ機構と増力機構とを有する推力発生機構とを備えたものとしている。
このうちの送りねじ機構は、外周面に雄ねじ部を有し、前記電動モータにより回転駆動されるアジャスタスクリュと、内周面に設けた雌ねじ部を前記雄ねじ部に螺合させる事により、このアジャスタスクリュの回転に伴って軸方向に変位可能なアジャスタスリーブとを備えている。
又、前記増力機構は、駆動側ロータと、被駆動側ステータと、複数個のテーパローラと、ガイドリングとを備えている。
このうちの駆動側ロータは、前記アジャスタスリーブに対し相対回転不能に支持されており、前記ピストンに対向する駆動側面に、軸方向に関する高さが円周方向に関して互いに同方向に漸次変化する駆動側ランプ軌道を有している。
又、前記被駆動側ステータは、前記駆動側面に対し軸方向に対向する被駆動側面に、軸方向に関する高さが円周方向に関して前記駆動側ランプ軌道と逆方向に漸次変化する複数の被駆動側ランプ軌道を有し、前記ピストンに対し軸方向の変位を可能に且つ相対回転を不能に設けられている。
又、前記各テーパローラは、前記各駆動側ランプ軌道と前記各被駆動側ランプ軌道との間に、それぞれの中心軸を直径方向に(小径側端部を内径側に、大径側端部を外径側に)配置した状態で転動可能に挟持されている。
更に、前記ガイドリングは、前記各テーパローラの周囲に配置され、その内周面にこれら各テーパローラの径方向外端面中央部をそれぞれ当接させており、これら各テーパローラの公転運動に伴って連れ回される。
In particular, in the electric disc brake device of the present invention, the electric actuator is configured to convert an electric motor that rotates the output shaft in both directions based on energization, and to convert the rotational driving force of the electric motor into axial thrust. And a thrust generating mechanism having a feed screw mechanism and a force increasing mechanism for pushing out the piston from the cylinder space.
Of these, the feed screw mechanism has a male screw portion on the outer peripheral surface, and an adjuster screw that is rotationally driven by the electric motor and a female screw portion provided on the inner peripheral surface are screwed into the male screw portion, thereby adjusting the adjuster screw. And an adjuster sleeve that is displaceable in the axial direction as the screw rotates.
The boosting mechanism includes a driving rotor, a driven stator, a plurality of tapered rollers, and a guide ring.
Of these, the drive-side rotor is supported so as not to rotate relative to the adjuster sleeve, and on the drive side facing the piston, the height in the axial direction gradually changes in the same direction with respect to the circumferential direction. Has a ramp trajectory.
The driven-side stator has a plurality of driven side surfaces whose height in the axial direction gradually changes in a direction opposite to the driving-side ramp track in the circumferential direction on the driven side surface facing the driving side surface in the axial direction. It has a side ramp track, and is provided so that it can be displaced in the axial direction with respect to the piston and cannot rotate relative to the piston.
Further, each taper roller has a central axis in a diametrical direction (a small-diameter end on an inner diameter side and a large-diameter side end on a space between each driving-side lamp track and each driven-side lamp track. It is pinched so that it can roll in the state of being arranged on the outer diameter side.
Further, the guide ring is arranged around each taper roller, and a central portion of the outer end surface in the radial direction of each taper roller is brought into contact with an inner peripheral surface thereof, and is rotated along with the revolving motion of each taper roller. Is done.
上述の様な本発明の電動式ディスクブレーキ装置を実施する場合に、好ましくは、請求項2に記載した発明の様に、前記被駆動側ステータを、前記アジャスタスリーブのうちで、軸方向に関して前記ロータに近い側の端部に、相対回転可能に外嵌支持する。
又、本発明の電動式ディスクブレーキ装置を実施する場合に、好ましくは、請求項3に記載した発明の様に、前記被駆動側ステータを、この被駆動側ステータの周囲に相対回転不能に係合された略円輪状の回り止めプレートを介して、前記ピストンに対し相対回転不能に係合させる。
When implementing the electric disc brake device of the present invention as described above, preferably, the driven side stator is connected to the adjuster sleeve in the axial direction as in the invention described in
Further, when the electric disc brake device of the present invention is implemented, it is preferable that the driven side stator be engaged with the driven side stator so as not to rotate relative to the driven side stator as in the invention described in
上述の様に構成する本発明によれば、十分な耐久性を確保しつつ、大きな制動力を得られる電動式ディスクブレーキ装置を実現できる。
即ち、本発明の場合には、推力発生機構を構成する増力機構として、従来のボールを使用したボール・ランプ式の増力機構に代えて、テーパローラを使用した増力機構を採用している。この為、テーパローラの転動面と駆動側、被駆動側各ランプ軌道との転がり接触部の接触状態を、点接触から線接触に変更できて、転がり接触部の面圧を低く抑える事ができる。従って、大きな制動力を得るべく、例えば前記駆動側、被駆動側各ランプ軌道の傾斜角度を緩くする等して、増力機構により発生させる推力を大きくした場合にも、これら各ランプ軌道に大きな応力が発生する事を有効に防止できる。この結果、本発明の構造によれば、十分な耐久性を確保しつつ、大きな制動力を得られる電動式ディスクブレーキ装置を実現できる。
According to the present invention configured as described above, it is possible to realize an electric disc brake device that can obtain a large braking force while ensuring sufficient durability.
That is, in the case of the present invention, a force-increasing mechanism using a taper roller is adopted as a force-increasing mechanism constituting the thrust generating mechanism, instead of the conventional ball / ramp-type force-increasing mechanism using a ball. For this reason, the contact state of the rolling contact portion between the rolling surface of the taper roller and each of the ramp tracks on the driving side and the driven side can be changed from point contact to line contact, and the surface pressure of the rolling contact portion can be kept low. . Therefore, in order to obtain a large braking force, for example, when the thrust generated by the force-increasing mechanism is increased by, for example, loosening the inclination angle of each of the driving side and driven side ramp tracks, a large stress is applied to each of these ramp tracks. Can be effectively prevented. As a result, according to the structure of the present invention, it is possible to realize an electric disc brake device that can obtain a large braking force while ensuring sufficient durability.
又、前記各テーパローラは、円周方向長さが軸方向位置(増力機構の径方向位置)に応じて変化する為、駆動側ロータの回転に伴って、前記駆動側、被駆動側各ランプ軌道を転動する際に、前記各テーパローラの転動面とこれら駆動側、被駆動側各ランプ軌道との間で滑りが発生する事を防止できる。又、前記各テーパローラには、前記駆動側ランプ軌道と前記被駆動側ランプ軌道との間で挟持される事で、径方向外方に向いた分力が作用するが、この分力は、前記各テーパローラの周囲に配置したガイドリングによって支承できる。この為、前記駆動側ロータが回転する場合の、前記各テーパローラの径方向位置を安定させる事ができる。従って、これら各テーパローラを円滑に転動させる事ができ、前記駆動側ロータの回転力を軸方向の力である推力に変換する効率(軸力変換効率)を高くできる。
又、前記駆動側ロータを、アジャスタスリーブと一体に構成せずに、別体に構成している為、一体に構成した場合に比べて、これら駆動側ロータ及びアジャスタスリーブの製造作業を容易に行う事ができる。
Each taper roller has a circumferential length that changes in accordance with an axial position (a radial position of the force-increasing mechanism), so that each ramp track on the driving side and the driven side is accompanied with the rotation of the driving side rotor. Can be prevented from slipping between the rolling surface of each taper roller and the driving side and driven side ramp tracks. Further, each of the taper rollers is subjected to a component force directed radially outward by being sandwiched between the drive side ramp track and the driven side ramp track. It can be supported by a guide ring arranged around each taper roller. For this reason, when the said drive side rotor rotates, the radial direction position of each said taper roller can be stabilized. Accordingly, each of these taper rollers can be smoothly rolled, and the efficiency (axial force conversion efficiency) for converting the rotational force of the drive-side rotor into thrust that is axial force can be increased.
In addition, since the drive-side rotor is formed separately from the adjuster sleeve, the drive-side rotor and the adjuster sleeve can be manufactured more easily than when the drive-side rotor is formed integrally. I can do things.
又、請求項2に記載した発明の場合には、前記増力機構の作動時に、前記駆動側ロータに対して相対回転する被駆動側ステータを、この駆動側ロータを支持したアジャスタスリーブに対し、相対回転可能に外嵌支持している為、前記駆動側ロータと前記被駆動側ステータとの同軸度を高める事ができる。従って、制動時の作動を安定して行う事ができる。
In the case of the invention described in
又、請求項3に記載した発明の場合には、前記被駆動側ステータを、この被駆動側ステータとは別体の略円輪状の回り止めプレートを介して、前記ピストンに対し相対回転不能に係合させている為、前記被駆動側ステータのうちで、前記回り止めプレートを係合させる部分以外の部分の形状に関する自由度を高められる。この為、前記駆動側ステータのうちで、ピストンの奥端面と当接する先端面の形状を、凸曲面状や部分円すい凸面状にしたり、ガイドリングの内径側に配置される外周面の形状を、円筒面にする等の設計が容易になる。
Further, in the case of the invention described in
[実施の形態の1例]
図1〜8は、本発明の実施の形態の1例を示している。尚、本例の特徴は、十分な耐久性を確保しつつ、大きな制動力を得られる構造を実現すべく、増力機構14aを含む推力発生機構8aの構造を工夫した点にある。その他の部分の構成及び作用は、前述の図9に示した従来構造の場合とほぼ同様であるから、同等部分に関する説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分並びに先に説明しなかった部分を中心に説明する。
[Example of Embodiment]
1 to 8 show an example of an embodiment of the present invention. The feature of this example is that the structure of the
本例の電動式ディスクブレーキ装置は、フローティングキャリパ型で、車輪(図示せず)と共に回転するロータ1(図9参照)の外径寄り部分を跨ぐ状態で設けたサポート4に、1対のガイドピン20、20により、キャリパ5aを前記ロータ1の軸方向の変位を可能に支持している。又、前記サポート4に、インナパッド2及びアウタパッド3の両端部を、前記ロータ1の軸方向の変位可能に支持しており、これらインナ、アウタ両パッド2、3を跨ぐ状態で、前記キャリパ5aを配設している。
The electric disc brake device of this example is a floating caliper type, and is provided with a pair of guides on a support 4 provided in a state straddling a portion near the outer diameter of a rotor 1 (see FIG. 9) that rotates with a wheel (not shown). The
本例の電動式ディスクブレーキ装置に組み込まれる電動式アクチュエータは、電動モータ9aと、歯車式の減速機11aと、前記推力発生機構8aとを備える。そして、この電動モータ9aにより、これら減速機11a及び推力発生機構8aを介して、前記キャリパ5aのインナ側部分に設けられたシリンダ空間7a内に嵌装したピストン12aを、前記ロータ1に向けてアウタ側に押し出し、前記インナ、アウタ両パッド2、3を前記ロータ1の軸方向両側面に強く押し付ける事で制動力を発生する様にしている。
The electric actuator incorporated in the electric disc brake device of this example includes an
前記ピストン12aは、有底円筒状で、その先端側(ロータ1に近い側)を底部21により塞いでおり、基端側を開口させている。この底部21の内面の外径寄り部分には、部分円すい凹面状の受面22を形成している。又、前記ピストン12aの円筒状の側壁部23の直径方向反対側2個所位置には、それぞれのインナ側端縁をこのピストン12aの基端側に開口させた、軸方向に長いスリット24、24を形成している。又、この様なピストン12aを前記シリンダ空間7a内に嵌装した状態で、このピストン12aの先端部外周面とこのシリンダ空間7aのアウタ側の開口縁部内周面との間に、シールリング25を設けている。
The
前記電動モータ9aは、通電に基づいて出力軸を両方向に回転駆動する。又、前記歯車式の減速機11aは、複数個の歯車を噛合させて成るもので、例えば減速比を「16」に設定している。従って、前記減速機11aは、前記電動モータ9aの出力軸が16回転する間に、次述する送りねじ機構13aを構成するアジャスタスクリュ27を1回転させ、トルクを16倍に増大させる。本例の場合、前記電動モータ9a及び前記減速機11aを、前記キャリパ5aのインナ側端部に複数本のボルトにより固定したケーシング26内に収納している。
The
前記推力発生機構8aは、前記減速機11aを介して伝達された前記電動モータ9aの回転駆動力を、軸方向の推力に変換し、前記ピストン12aを前記シリンダ空間7aから押し出す為のものであり、送りねじ機構13aと増力機構14aとを、力の伝達方向に関して直列に設けている。
The
このうちの送りねじ機構13aは、前記アジャスタスクリュ27と、アジャスタスリーブ28とから構成されている。このアジャスタスクリュ27は、外周面のうちのアウタ側半部に雄ねじ部29を設けると共に、同じく中間部に、後述するスラスト軸受40の一方の軌道輪として機能する外向フランジ状のスラスト受鍔部30を設けている。又、前記アジャスタスクリュ27のうちで、前記シリンダ空間7aからインナ側に突出したインナ側端部を、前記ケーシング26内に収納された前記減速機11aを構成する最終歯車31の内側に相対回転不能に係合させている。これにより、前記電動モータ9aにより、前記アジャスタスクリュ27を回転駆動可能として、このアジャスタスクリュ27を前記推力発生機構8aの入力部材としている。又、前記アジャスタスリーブ28は、インナ側半部に設けられた内周面に雌ねじ部32を有するねじ筒本体33と、アウタ側半部に設けられた円筒状の支持筒部34とから成り、前記アジャスタスクリュ27のアウタ側半部の周囲に配置されている。そして、この様なアジャスタスリーブ28は、前記雌ねじ部32を前記雄ねじ部29に螺合させる事で、前記アジャスタスクリュ27の回転に伴って軸方向に変位可能としている。
Of these, the
本例の場合には、前記アジャスタスクリュ27の中間部を覆う状態で、前記シリンダ空間7aの奥端部と前記ケーシング26との間に掛け渡す様にして、アジャスタケース35を設けている。このアジャスタケース35は、アウタ側が大径でインナ側が小径である、段付き円筒状に構成されており、その内側に前記アジャスタスクリュ27の中間部を挿通可能としている。この様なアジャスタケース35は、前記キャリパ5aの奥端壁36に形成した通孔37の内側に、インナ側への変位を不能に係合した状態で内嵌固定されており、そのインナ側端部を前記ケーシング26の開口部38の内側にがたつきなく挿入している。そして、この様なアジャスタケース35と前記アジャスタスクリュ27のスラスト受鍔部30との間に、アキシャル荷重を測定する為の軸力センサユニット39と、スラスト軸受40(玉および他方の軌道輪)とを配置している。
In the case of this example, an
前記増力機構14aは、駆動側ロータ41と、被駆動側ステータ42と、3本のテーパローラ43、43と、ガイドリング44とを備えている。
このうち、前記増力機構14aの入力部材となる駆動側ロータ41は、略円輪状に構成されており、前記アジャスタスリーブ28の中間部周囲に、相対回転不能に且つインナ側への変位を不能に支持している。この為に、前記駆動側ロータ41のインナ側端部の直径方向反対側部分に、径方向内側面を平坦面とした1対の係合突部45、45を設けている。そして、これら両係合突部45、45を、前記ねじ筒本体33の外周面の直径方向反対側に設けた1対の平坦面部に係合させている。又、前記駆動側ロータ41の内径側部分のインナ側面を、前記ねじ筒本体33のアウタ側面に突き当てている。又、前記駆動側ロータ41の、前記ピストン12aに対向する駆動側面(アウタ側面)には、3つの駆動側ランプ軌道46、46を形成している。これら各駆動側ランプ軌道46、46は、軸方向から見た形状が、前記ピストン12aの中心をその中心とする単一円弧上に存在する部分円弧状で、断面形状(母線形状)は直線状である。そして、軸方向に関する高さが、円周方向に関して互いに同方向に漸次変化する。
The force-increasing
Of these, the drive-
又、この様な駆動側ロータ41及び前記アジャスタスリーブ28が、制動作動時に於ける前記アジャスタスクリュ27の回転方向に回転しない様に、この駆動側ロータ41に抵抗を付与している。この為に本例の場合には、この駆動側ロータ41と前記ピストン12aとの間に、圧縮コイルばね47を設けている。具体的には、この駆動側ロータ41の周囲に円環状の連結環48を相対回転不能に係合し、この連結環48の円周方向一部に設けた取付孔49aに、前記圧縮コイルばね47の一端部を係止している。又、この圧縮コイルばね47の他端部を、略円環状のガイド部材50の直径方向反対側に設けられた1対のガイド突部51、51のうち、一方のガイド突部51に設けた取付孔49bに係止している。前記ガイド部材50は、前記両ガイド突部51、51を前記各スリット24、24の内側に進入させる事で、前記ピストン12aの基端寄り部分の内側に、相対回転不能に且つ軸方向変位を可能に配置されている。本例の場合には、この様にして前記圧縮コイルばね47を配置する事で、前記駆動側ロータ41に、制動作動時に於ける前記アジャスタスクリュ27の回転方向とは反対方向となる、前記駆動側ロータ41と前記被駆動側ステータ42との軸方向距離を縮めるべく、前記各テーパローラ43、43を転動させる方向の抵抗(弾力)を付与している。この抵抗の大きさは、非制動状態で、前記ロータ1の両側面と前記両パッド2、3とが離隔している場合に於ける、前記雄ねじ部29と前記雌ねじ部32との螺合部の抵抗よりも大きく、前記ロータ1の両側面と前記両パッド2、3とが当接した場合に於ける、前記雄ねじ部29と前記雌ねじ部32との螺合部の抵抗よりも小さく設定されている。又、本例の場合には、前記ガイド部材50のインナ側への変位を規制する為に、前記ピストン12aの基端部内周面に係止溝52を全周に亙り形成し、この係止溝52の内側に、止め輪53を係止している。
In addition, a resistance is applied to the drive-
前記被駆動側ステータ42は、前記ピストン12aに対し、相対回転不能に且つ軸方向変位を可能に設けられている。この為に本例の場合には、前記被駆動側ステータ42の周囲に相対回転不能に係合された略円輪状の回り止めプレート54を介して、この被駆動側ステータ42を前記ピストン12aに対し相対回転不能としている。具体的には、前記被駆動側ステータ42のアウタ側半部の外周面のうち直径方向反対側部分をそれぞれ切り欠く事により、当該部分にそれぞれ係合雄部55、55を形成し、これら各係合雄部55、55を、前記回り止めプレート54の内周面のうちの直径方向反対側部分にそれぞれ形成された、係合雌部56、56に係合させている。又、前記回り止めプレート54の外周面の直径方向反対側に、径方向に突出する状態で形成された1対のガイド突部57、57を、前記各スリット24、24の内側に進入させている。これにより、前記被駆動側ステータ42を、前記ピストン12aに対し、相対回転不能に且つ軸方向変位を可能に設けている。又、この様な前記被駆動側ステータ42を、前記アジャスタスリーブ28を構成する支持筒部34のアウタ側端部に、相対回転可能にがたつきなく外嵌支持している。
The driven-
又、前記ピストン12aの底部21に設けられた受面22に当接する、前記被駆動側ステータ42のアウタ側面(先端面)を、前記ピストン12aの若干の揺動変位を可能とすべく、球状凸面としている。反対に、前記被駆動側ステータ42のインナ側面である被駆動側面に、前記各駆動側ランプ軌道46、46と同数(3つ)の被駆動側ランプ軌道58、58を、これら各駆動側ランプ軌道46、46に対し軸方向に対向する状態で形成している。前記各被駆動側ランプ軌道58、58も、軸方向から見た形状が部分円弧状で、断面形状(母線形状)は直線状である。そして、軸方向に関する高さが、前記各被駆動側ランプ軌道58、58同士の間で円周方向に関して互いに同方向に、前記各駆動側ランプ軌道46、46とは逆方向に漸次変化する。
Further, the outer side surface (tip surface) of the driven-
前記各テーパローラ43、43は、軸方向に関して外径が変化する円すい台状で、例えば高炭素クロム軸受鋼等の硬質金属材料から造られている。又、前記各テーパローラ43、43の小径側端面および大径側端面を、それぞれの中央部(テーパローラ43の中心線上の点)が軸方向に関して最も突出した凸曲面(部分球状凸面)としている。本例の場合には、この様な3本のテーパローラ43、43を、円周方向に関して等間隔(120度間隔)に配置し、前記各駆動側ランプ軌道46、46と前記各被駆動側ランプ軌道58、58との間に、それぞれの中心軸を直径方向に(小径側端部を内径側に、大径側端部を外径側に)配置した状態で挟持している。又、この状態で、前記各テーパローラ43、43を、略円輪状の保持器59の円周方向3箇所に形成されたポケット60、60内に転動自在に保持している。これら各ポケット60、60は、径方向外端部が開口した形状を有している。この為、前記各テーパローラ43、43の径方向外端部は、前記各ポケット60、60から径方向外方に突出している。
Each of the
又、前記各テーパローラ43、43の周囲で、前記ピストン12aの側壁部23の内側には、例えば高炭素クロム軸受鋼等の硬質金属から造られた、円筒状の前記ガイドリング44を配置している。そして、このガイドリング44の内周面に、前記各テーパローラ43、43の大径側端面(径方向外端面)の中央部をそれぞれ当接させている。
A
上述の様に構成する本例の電動式ディスクブレーキ装置は、次の様に作動して、前記両パッド2、3を前記ロータ1の両側面に押し付け、制動を行わせる。
非制動時には、前記インナ、アウタ両パッド2、3と前記ロータ1の両側面との間には隙間が存在する。この状態から、制動を行う為に、前記電動モータ9aに通電し、前記減速機11aを介して、前記送りねじ機構13aを構成するアジャスタスクリュ27を回転駆動する。この状態では、前記雄ねじ部29と前記雌ねじ部32との螺合部で発生する抵抗が、前記圧縮コイルばね47により、前記駆動側ロータ41に付与される抵抗(弾力)よりも小さい。この為、前記アジャスタスリーブ28及び前記駆動側ロータ41は回転せずに、前記ロータ1に向けてアウタ側に変位(平行移動)する。そして、前記各テーパローラ43、43及び前記被駆動側ステータ42を介して、前記ピストン12aを前記シリンダ空間7aから押し出す。この結果、前記インナパッド2が、このピストン12aにより前記ロータ1のインナ側面に押し付けられると共に、前記キャリパ5aがインナ側に変位して、前記キャリパ爪6により、前記アウタパッド3を前記ロータ1のアウタ側面に押し付ける。この様に、前記両パッド2、3と前記ロータ1の両側面との間の隙間を解消する間は、前記増力機構14aは特に機能しない。
The electric disc brake device of the present example configured as described above operates as follows to press both the
During non-braking, there is a gap between the inner and
そして、前記両パッド2、3と前記ロータ1の両側面との間の隙間が解消されると、軸力の発生により、前記雄ねじ部29と前記雌ねじ部32との螺合部で発生する抵抗が増大し、前記送りねじ機構13aの機能が停止する(アジャスタスリーブ28及び駆動側ロータ41がアジャスタスクリュ27に対して相対回転しなくなる)と、これらアジャスタスリーブ28及び駆動側ロータ41を、前記圧縮コイルばね47の弾力(抵抗)に抗して回転させる。これにより、前記各テーパローラ43、43が、前記各駆動側ランプ軌道46、46及び前記各被駆動側ランプ軌道58、58の軸方向に関する高さの高い側に向けてそれぞれ転動する。この際、前記ガイドリング44は、前記各テーパローラ43、43の公転運動に伴って連れ回される。そして、前記各駆動側ランプ軌道46、46及び前記各被駆動側ランプ軌道58、58と、前記各テーパローラ43、43との係合(転がり接触)に基づいて、前記駆動側ロータ41と前記被駆動側ステータ42との間隔を大きな力で拡げる。この結果、前記ピストン12aのアウタ側面を、前記インナパッド2のインナ側面に強く押し付ける。これにより、前記インナ、アウタ両パッド2、3を前記ロータ1の軸方向両側面に強く押し付けて、制動力を発生させる。
When the gap between the
制動解除時には、前記電動モータ9aへの通電に基づいて、この電動モータ9aの出力軸を、制動時とは逆方向に回転させる。そして、各部が上述した制動時とは逆方向に変位して、前記ピストン12aを前記シリンダ空間7a内へと退避させる。この結果、前記両パッド2、3と前記ロータ1の両側面との間に、それぞれ隙間が存在する状態となる。
When braking is released, the output shaft of the
以上の様な構成を有し、上述の様に作動する本例の電動式ディスクブレーキ装置によれば、十分な耐久性を確保しつつ、大きな制動力を得られる。
即ち、本例の場合には、前記推力発生機構8aを構成する増力機構14aとして、従来のボールを使用したボール・ランプ式の増力機構に代えて、前記各テーパローラ43、43を使用した増力機構を採用している。この為、これら各テーパローラ43、43の転動面と前記各駆動側、被駆動側各ランプ軌道46、58との転がり接触部の接触状態を、点接触から線接触に変更できて、転がり接触部の面圧を低く抑える事ができる。従って、大きな制動力を得るべく、例えば前記駆動側、被駆動側各ランプ軌道46、58の傾斜角度を緩くする等して、前記増力機構14aにより発生する推力を大きくした場合にも、これら各ランプ軌道46、58に大きな応力が発生する事を有効に防止できる。この結果、本例の構造によれば、十分な耐久性を確保しつつ、大きな制動力を得られる電動式ディスクブレーキ装置を実現できる。
According to the electric disk brake device of the present example having the above-described configuration and operating as described above, a large braking force can be obtained while ensuring sufficient durability.
That is, in the case of this example, the force-increasing
又、前記各テーパローラ43、43は、円周方向長さが軸方向位置(増力機構14aの径方向位置)に応じて変化する為、前記駆動側ロータ41の回転に伴って、前記駆動側、被駆動側各ランプ軌道46、58を転動する(円周方向に移動する)際に、前記各テーパローラ43、43の転動面とこれら駆動側、被駆動側各ランプ軌道46、58との間で滑りが発生する事を防止できる。又、前記各テーパローラ43、43には、前記各駆動側ランプ軌道46、46と前記各被駆動側ランプ軌道58、58との間で挟持される事で、径方向外方に向いた分力が作用するが、この分力は、前記各テーパローラ43、43の周囲に配置したガイドリング44によって支承できる。この為、前記駆動側ロータ41が回転する場合の、前記各テーパローラ43、43の径方向位置を安定させる事ができる。従って、これら各テーパローラ43、43を円滑に転動させる事ができ、前記駆動側ロータ41の回転力を軸方向の力である推力に変換する効率(軸力変換効率)を高くできる。
Each of the
又、前記駆動側ロータ41と前記アジャスタスリーブ28とは、一体に構成する事もできるが、本例の場合には、これら駆動側ロータ41とアジャスタスリーブ28とを別体に構成している。この為、一体に構成した場合に比べて、これら駆動側ロータ41及びアジャスタスリーブ28の製造作業を容易に行う事ができる。
Further, the
又、本例の場合には、前記増力機構14aを作動させた場合に、前記駆動側ロータ41に対して相対回転する前記被駆動側ステータ42を、この駆動側ロータ41を支持した前記アジャスタスリーブ28に対し、相対回転可能にがたつきなく外嵌支持している。この為、前記駆動側ロータ41と前記被駆動側ステータ42との同軸度を高める事ができる。従って、制動時の作動を安定して行う事ができる。
In the case of this example, when the force-increasing
又、前記被駆動側ステータ42を、この被駆動側ステータ42とは別体の前記回り止めプレート54を介して、前記ピストン12aに対し相対回転不能に係合させている為、前記被駆動側ステータ42のうちで、前記回り止めプレート54を係合させる部分以外の部分の形状に関する自由度を高められる。この為、前記駆動側ステータ41のうちで、前記ピストン12aの奥端面と当接する先端面の形状を球状凸面としたり、前記ガイドリング44の内径側に配置される外周面の形状を円筒面にする為の設計が容易になる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した従来構造の場合と同様である。
In addition, the driven
Other configurations and operational effects are the same as those of the conventional structure described above.
本発明は、フローティングキャリパ型のディスクブレーキに限らず、対向ピストン型のディスクブレーキに適用する事もできる。 The present invention can be applied not only to a floating caliper type disc brake but also to an opposed piston type disc brake.
1 ロータ
2 インナパッド
3 アウタパッド
4 サポート
5、5a キャリパ
6 キャリパ爪
7、7a シリンダ空間
8、8a 推力発生機構
9、9a 電動モータ
10 出力軸
11、11a 減速機
12、12a ピストン
13、13a 送りねじ機構
14、14a 増力機構
15 駆動側ロータ
16 被駆動側ランプ溝
17 被駆動側ステータ
18 被駆動側ランプ溝
19 ボール
20 ガイドピン
21 底部
22 受面
23 側壁部
24 スリット
25 シールリング
26 ケーシング
27 アジャスタスクリュ
28 アジャスタスリーブ
29 雄ねじ部
30 スラスト受鍔部
31 最終歯車
32 雌ねじ部
33 ねじ筒本体
34 支持筒部
35 アジャスタケース
36 奥端壁
37 通孔
38 開口部
39 軸力センサユニット
40 スラスト軸受
41 駆動側ロータ
42 被駆動側ステータ
43 テーパローラ
44 ガイドリング
45 係合突部
46 駆動側ランプ軌道
47 圧縮コイルばね
48 連結環
49a、49b 取付孔
50 ガイド部材
51 ガイド突部
52 係止溝
53 止め輪
54 回り止めプレート
55 係合雄部
56 係合雌部
57 ガイド突部
58 被駆動側ランプ軌道
59 保持器
60 ポケット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
この電動式アクチュエータが、通電に基づいて出力軸を両方向に回転させる電動モータと、この電動モータの回転駆動力を軸方向の推力に変換して前記ピストンを前記シリンダ空間から押し出す、送りねじ機構と増力機構とを有する推力発生機構とを備えており、
このうちの送りねじ機構が、外周面に雄ねじ部を有し、前記電動モータにより回転駆動されるアジャスタスクリュと、内周面に設けた雌ねじ部を前記雄ねじ部に螺合させる事により、このアジャスタスクリュの回転に伴って軸方向に変位可能なアジャスタスリーブとを備えたものであり、
前記増力機構が、前記アジャスタスリーブに対し相対回転不能に支持されており、前記ピストンに対向する駆動側面に、軸方向に関する高さが円周方向に関して互いに同方向に漸次変化する駆動側ランプ軌道を有する駆動側ロータと、前記駆動側面に対し軸方向に対向する被駆動側面に、軸方向に関する高さが円周方向に関して前記駆動側ランプ軌道と逆方向に漸次変化する複数の被駆動側ランプ軌道を有し、前記ピストンに対し軸方向の変位を可能に且つ相対回転を不能に設けられた被駆動側ステータと、前記各駆動側ランプ軌道と前記各被駆動側ランプ軌道との間に転動可能に挟持された複数個のテーパローラと、これら各テーパローラの周囲に配置され、その内周面にこれら各テーパローラの径方向外端面中央部をそれぞれ当接させたガイドリングとを備えたものである
事を特徴とする電動式ディスクブレーキ装置。 A rotor that rotates with the wheel, a pad support that is supported by the vehicle body in a state adjacent to the rotor, and a pad support that is axially displaceable with the rotor sandwiched from both sides in the axial direction. And a pair of pads on the outer side and the inner side, and a cylinder space provided in a portion of the pad opposite to the axial side surface of at least one of the pads, the axial displacement of the rotor is provided. In an electric disc brake device comprising: a piston that is moved, and an electric actuator that presses the two pads against both axial sides of the rotor by displacing the piston in a direction of pushing it out of the cylinder space.
An electric motor that rotates the output shaft in both directions based on energization; and a feed screw mechanism that converts the rotational driving force of the electric motor into axial thrust and pushes the piston out of the cylinder space. A thrust generating mechanism having a boosting mechanism,
Of these, the feed screw mechanism has a male screw portion on the outer peripheral surface, and an adjust screw that is rotationally driven by the electric motor and a female screw portion provided on the inner peripheral surface are screwed into the male screw portion, thereby adjusting the adjuster screw. It is equipped with an adjuster sleeve that can be displaced in the axial direction as the screw rotates,
The force-increasing mechanism is supported so as not to rotate relative to the adjuster sleeve, and a driving side ramp orbit whose height in the axial direction gradually changes in the same direction with respect to the circumferential direction is provided on the driving side surface facing the piston. A plurality of driven-side ramp tracks whose height in the axial direction gradually changes in a direction opposite to the driving-side ramp track in the circumferential direction on the driven-side rotor having an axial direction opposite to the driving side surface; A driven-side stator that is axially displaceable with respect to the piston and incapable of relative rotation, and rolls between each of the driving-side ramp tracks and each of the driven-side ramp tracks. A plurality of taper rollers sandwiched between the taper rollers and the taper rollers are arranged around the taper rollers, and the radially outer end surface central portions of the taper rollers are in contact with the inner peripheral surfaces of the taper rollers, respectively. Electric disc brake apparatus, wherein the is obtained a Idoringu.
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