JP2016050629A - ギヤユニットおよびブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ブレーキ装置などへの組み込みが容易となるコンパクトなギヤユニットおよびブレーキ装置を提供する。【解決手段】ギヤユニット130は、ギヤハウジング150と、ケース本体151とカバー153との間に回転自在に支持される第1ギヤ軸131と、第1ギヤ軸131のウォームギヤ132に噛合するウォームホイール134を有すると共に第1ギヤ軸131に対して交差して配置される第2ギヤ軸133と、第1ギヤ軸131の回転軸と平行な取付外周面142,144を有してケース本体151とカバー153の対向する支持部155,156;157,159にそれぞれ両端部が嵌合支持されると共に、第2ギヤ軸133の両端を回転自在に支持する一対の軸支持ピン141,143と、を備える。【選択図】図3
Description
本発明は、電動モータ等を駆動源として被駆動体に所定の動作を付与するギヤユニットおよびブレーキ装置に関する。
従来、電動モータの回転を減速して出力軸に伝達し、出力軸の回転にて被駆動体を所望の動作状態に駆動するギヤユニットが、例えば、自動車用ブレーキや産業機械用ブレーキ等のブレーキ装置に組み込まれて使用されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載されたディスブレーキは、キャリパ本体に設けられた駐車ブレーキ機構が、電動モータによる回転を増力する減速機構(ギヤユニット)と、該減速機構による回転を直線運動に変換してディスクロータに押付けるピストンの推進方向に伸縮する回転直動変換機構と、前記減速機構の回転位置を保持する制動保持機構とを有している。
そして、駐車ブレーキ機構に組み込まれた減速機構は、電動モータに連結された遊星歯車機構と、遊星歯車機構と回転直動変換機構との間に介装された平歯車機構とにより構成されている。
そして、駐車ブレーキ機構に組み込まれた減速機構は、電動モータに連結された遊星歯車機構と、遊星歯車機構と回転直動変換機構との間に介装された平歯車機構とにより構成されている。
しかしながら、上記特許文献1に記載されたディスブレーキにおける減速機構(ギヤユニット)のように、所要スペースの中で高い減速比を得ようとすると、遊星歯車機構等の比較的複雑な歯車機構を多段構成する必要があり、複数の歯車やギヤ軸により部品点数が増加して大型化すると共にコストアップを招くという問題があった。
一方、減速比を大きくとれるウォーム減速機を直交2段で構成するギヤユニットによれば、容易に高減速比が得られると共に小型化も実現し易いが、その構造上、位置精度や信頼性および組付け性の容易化に難があった。
一方、減速比を大きくとれるウォーム減速機を直交2段で構成するギヤユニットによれば、容易に高減速比が得られると共に小型化も実現し易いが、その構造上、位置精度や信頼性および組付け性の容易化に難があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、ブレーキ装置などへの組み込みが容易となるコンパクトなギヤユニットおよびブレーキ装置を提供することにある。
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
(1) 一対のハーフ体を組み合わせてギヤ収容空間を画成するギヤハウジングと、一対の前記ハーフ体間に回転自在に支持される第1ギヤ軸と、前記第1ギヤ軸の第1ギヤに噛合する第2ギヤを有すると共に前記第1ギヤ軸に対して交差して配置される第2ギヤ軸と、前記第1ギヤ軸の回転軸と平行な取付外周面を有して一対の前記ハーフ体の対向する支持部にそれぞれ両端部が嵌合支持されると共に、前記第2ギヤ軸の両端を回転自在に支持する一対の軸支持ピンと、を備えることを特徴とするギヤユニット。
(1) 一対のハーフ体を組み合わせてギヤ収容空間を画成するギヤハウジングと、一対の前記ハーフ体間に回転自在に支持される第1ギヤ軸と、前記第1ギヤ軸の第1ギヤに噛合する第2ギヤを有すると共に前記第1ギヤ軸に対して交差して配置される第2ギヤ軸と、前記第1ギヤ軸の回転軸と平行な取付外周面を有して一対の前記ハーフ体の対向する支持部にそれぞれ両端部が嵌合支持されると共に、前記第2ギヤ軸の両端を回転自在に支持する一対の軸支持ピンと、を備えることを特徴とするギヤユニット。
上記(1)の構成のギヤユニットによれば、ギヤハウジングを構成する一対のハーフ体間に回転自在に支持される第1ギヤ軸と、第1ギヤ軸に対して交差する第2ギヤ軸の両端を回転自在に支持する一対の軸支持ピンの両端部とが、互いに平行に配置される。そして、第1ギヤ軸の両端と各軸支持ピンの両端部が、それぞれのハーフ体の対向する位置に位置決め支持されると共に、第2ギヤ軸の両端が、一対の軸支持ピンに位置決め支持される。
即ち、第1ギヤ軸および第2ギヤ軸は、互いに交差するにも係わらず、一対のハーフ体間に精度よく、且つ堅牢に組付けられ、信頼性および耐久性が向上する。そこで、第1ギヤおよび第2ギヤをウォームおよびウォームホイールにより構成することで、位置精度や信頼性の高いウォーム減速機を容易に得ることができる。
また、互いに交差する第1ギヤ軸と第2ギヤ軸とは、第2ギヤ軸が一対の軸支持ピンに支持されてサブアッシーされた状態で一方のハーフ体に予め組み込むことができるため、ギヤハウジングへの組付けが容易になる。
即ち、第1ギヤ軸および第2ギヤ軸は、互いに交差するにも係わらず、一対のハーフ体間に精度よく、且つ堅牢に組付けられ、信頼性および耐久性が向上する。そこで、第1ギヤおよび第2ギヤをウォームおよびウォームホイールにより構成することで、位置精度や信頼性の高いウォーム減速機を容易に得ることができる。
また、互いに交差する第1ギヤ軸と第2ギヤ軸とは、第2ギヤ軸が一対の軸支持ピンに支持されてサブアッシーされた状態で一方のハーフ体に予め組み込むことができるため、ギヤハウジングへの組付けが容易になる。
(2) 上記(1)の構成のギヤユニットであって、前記第1ギヤ軸と前記一対の軸支持ピンとが、互いに平行に配置されていることを特徴とするギヤユニット。
上記(2)の構成のギヤユニットによれば、第1ギヤ軸と一対の軸支持ピンとが、互いに平行に配置されるので、第2ギヤ軸を支持した一対の軸支持ピンをサブアッシーした状態で一方のハーフ体に容易に組み込むことができるため、ギヤハウジングへの組付けが更に容易になる。
(3) 上記(1)又は(2)の構成のギヤユニットであって、前記第2ギヤ軸の第3ギヤに噛合する第4ギヤを有して前記第2ギヤ軸に対して交差して配置されると共に、前記第1ギヤ軸の回転軸と平行に配置され、一対の前記ハーフ体間に回転自在に支持される第3ギヤ軸を備えることを特徴とするギヤユニット。
上記(3)の構成のギヤユニットによれば、第1ギヤ軸と、一対の軸支持ピンと、第3ギヤ軸とが、互いに平行に配置される。そして、第1ギヤ軸および第3ギヤ軸の各両端と各軸支持ピンの両端部が、それぞれのハーフ体の対向する位置に位置決め支持されると共に、第2ギヤ軸の両端が、一対の軸支持ピンに位置決め支持される。
即ち、第1〜第3ギヤ軸は、2段で交差するにも係わらず、一対のハーフ体間に精度よく、且つ堅牢に組付けられ、信頼性および耐久性が向上する。そこで、第1〜第4ギヤがウォームおよびウォームホイールによりそれぞれ構成されることで、位置精度や信頼性が高く、小型で且つ減速比を大きくとれるウォーム減速機を容易に得ることができる。
また、第1および第3ギヤ軸と交差する第2ギヤ軸は、一対の軸支持ピンに支持されてサブアッシーされた状態で一方のハーフ体に予め組み込むことができるため、ギヤハウジングへの組付けが容易になる。
即ち、第1〜第3ギヤ軸は、2段で交差するにも係わらず、一対のハーフ体間に精度よく、且つ堅牢に組付けられ、信頼性および耐久性が向上する。そこで、第1〜第4ギヤがウォームおよびウォームホイールによりそれぞれ構成されることで、位置精度や信頼性が高く、小型で且つ減速比を大きくとれるウォーム減速機を容易に得ることができる。
また、第1および第3ギヤ軸と交差する第2ギヤ軸は、一対の軸支持ピンに支持されてサブアッシーされた状態で一方のハーフ体に予め組み込むことができるため、ギヤハウジングへの組付けが容易になる。
(4) ディスクロータを挟んでその両側に配置される一対のブレーキパッドを前記ディスクロータに押付ける電動式押圧装置が、駆動源である電動モータと、上記(3)に記載のギヤユニットを有する減速機と、該減速機を介して伝わる回転を直線運動に変換する推力発生機構と、を備え、
前記電動モータが前記第1ギヤ軸を回転駆動し、前記推力発生機構が前記第3ギヤ軸の回転を直線運動に変換することを特徴とするディスクブレーキ装置。
前記電動モータが前記第1ギヤ軸を回転駆動し、前記推力発生機構が前記第3ギヤ軸の回転を直線運動に変換することを特徴とするディスクブレーキ装置。
上記(4)の構成のディスクブレーキ装置によれば、電動式押圧装置における減速機を小型化しながら減速比を大きくすることができる。そこで、電動モータを小型化し消費電力を低減することができる良好なディスクブレーキ装置を提供することができる。
(5) 上記(1)又は(2)の構成のギヤユニットであって、前記第2ギヤ軸の第3ギヤに噛合する第5ギヤを有すると共に前記第2ギヤ軸および前記第1ギヤ軸に対して交差して配置される第4ギヤ軸と、前記第1ギヤ軸の回転軸と平行な取付外周面を有して一対の前記ハーフ体の支持部にそれぞれ嵌合支持されると共に、前記第4ギヤ軸の両端部を回転自在に支持する一対の軸支持部材と、を備えることを特徴とするギヤユニット。
上記(5)の構成のギヤユニットによれば、第2ギヤ軸および第1ギヤ軸に対して交差して配置される第4ギヤ軸は、第1ギヤ軸の回転軸と平行な取付外周面を有する一対の軸支持部材によりギヤハウジングに回転自在に支持される。
即ち、第1ギヤ軸、第2ギヤ軸および第4ギヤ軸は、2段で交差するにも係わらず、一対のハーフ体間に精度よく、且つ堅牢に組付けられ、信頼性および耐久性が向上する。そこで、第1ギヤ、第2ギヤ、第3ギヤおよび第5ギヤがウォームおよびウォームホイールによりそれぞれ構成されることで、位置精度や信頼性が高く、小型で且つ減速比を大きくとれるウォーム減速機を容易に得ることができる。
また、第1ギヤ軸と交差する第2ギヤ軸が一対の軸支持ピンに支持され、第2ギヤ軸および第1ギヤ軸と交差する第4ギヤ軸が一対の軸支持部材に支持されてサブアッシーされた状態で一方のハーフ体に予め組み込むことができるため、ギヤハウジングへの組付けが容易になる。
即ち、第1ギヤ軸、第2ギヤ軸および第4ギヤ軸は、2段で交差するにも係わらず、一対のハーフ体間に精度よく、且つ堅牢に組付けられ、信頼性および耐久性が向上する。そこで、第1ギヤ、第2ギヤ、第3ギヤおよび第5ギヤがウォームおよびウォームホイールによりそれぞれ構成されることで、位置精度や信頼性が高く、小型で且つ減速比を大きくとれるウォーム減速機を容易に得ることができる。
また、第1ギヤ軸と交差する第2ギヤ軸が一対の軸支持ピンに支持され、第2ギヤ軸および第1ギヤ軸と交差する第4ギヤ軸が一対の軸支持部材に支持されてサブアッシーされた状態で一方のハーフ体に予め組み込むことができるため、ギヤハウジングへの組付けが容易になる。
(6) ブレーキドラムの内周面に対向するように配置されてバッキングプレートに移動可能に弾性支持される一対のブレーキシューの一方の隣接端間に介装され、前記一対のブレーキシューのそれぞれを拡開させるための拡開機構が、駆動源である電動モータと、上記(5)に記載のギヤユニットを有する減速機と、該減速機を介して伝わる回転を直線運動に変換する推力発生機構と、を備え、前記電動モータが前記第4ギヤ軸を回転駆動し、前記推力発生機構が前記第1ギヤ軸の回転を直線運動に変換することを特徴とするドラムブレーキ装置。
上記(6)の構成のドラムブレーキ装置によれば、拡開機構における減速機を小型化しながら減速比を大きくすることができる。そこで、電動モータを小型化し消費電力を低減することができる良好なドラムブレーキ装置を提供することができる。
また、電動モータからの回転力が入力される第4ギヤ軸が、第2ギヤ軸および第1ギヤ軸と斜めに交差して配置される。そこで、電動モータは、第1ギヤ軸の回転を直線運動に変換する推力発生機構との干渉を回避したコンパクトな配置が可能となる。
また、電動モータからの回転力が入力される第4ギヤ軸が、第2ギヤ軸および第1ギヤ軸と斜めに交差して配置される。そこで、電動モータは、第1ギヤ軸の回転を直線運動に変換する推力発生機構との干渉を回避したコンパクトな配置が可能となる。
本発明に係るギヤユニットおよびブレーキ装置によれば、ブレーキ装置などへの組み込みが容易となるコンパクトなギヤユニットおよびブレーキ装置を提供できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図1および図2に示すように、本発明の第1実施形態に係るギヤユニット130を備えたディスクブレーキ装置111は、走行している車両を減速又は停止させる為のサービスブレーキを油圧式に作動させ、車両を停車状態に維持する為のパーキングブレーキを電気式に作動させるフローティングキャリパ型ディスクブレーキ装置である。
図1および図2に示すように、本発明の第1実施形態に係るギヤユニット130を備えたディスクブレーキ装置111は、走行している車両を減速又は停止させる為のサービスブレーキを油圧式に作動させ、車両を停車状態に維持する為のパーキングブレーキを電気式に作動させるフローティングキャリパ型ディスクブレーキ装置である。
本第1実施形態に係るディスクブレーキ装置111は、車輪と共に回転するディスクロータ112に隣接する状態で車体に固定するサポート113に対して一対のパッド114a,114bおよびキャリパ115が、軸方向の変位を可能に支持されている。キャリパ115にそれぞれの基端部が支持固定された一対のガイドピン116a,116bは、サポート113のうちでディスクロータ112の回転方向両側部分に設けられた一対のガイド筒部117a,117bのガイド孔との係合により支持されている。更に、パーキングブレーキ機構を構成する電動式押圧装置120を備える。
インナパッド114aおよびアウタパッド114bは、ディスクロータ112を軸方向両側から挟む状態で設けられている。又、キャリパ115は、アウタ側端部にキャリパ爪110が設けられ、インナ側半部にシリンダ部124が設けられている。そして、このシリンダ部124の内部には、ピストン189が、ディスクロータ112に向けて開口する状態で設けられたシリンダ空間108内に軸方向の変位が可能に、且つ、液密に嵌装されている。
電動式押圧装置120は、駆動源である電動モータ119と、減速機であるギヤユニット130と、ギヤユニット130の回転運動を直線運動に変換する推力発生機構170とを備えている。
電動モータ119は、中心軸が推力発生機構170を構成する回転部材である駆動スピンドル171の中心軸と平行に存在する様に、キャリパ115のインナ側端部に配置したギヤハウジング150のハーフ体であるケース本体151のモータ取付部152に固定されている。電動モータ119の出力軸の先端部は、後述するギヤユニット130の第1ギヤ軸131に連結されている。
電動モータ119は、中心軸が推力発生機構170を構成する回転部材である駆動スピンドル171の中心軸と平行に存在する様に、キャリパ115のインナ側端部に配置したギヤハウジング150のハーフ体であるケース本体151のモータ取付部152に固定されている。電動モータ119の出力軸の先端部は、後述するギヤユニット130の第1ギヤ軸131に連結されている。
ギヤユニット130は、図3に示すように、一対のハーフ体であるケース本体151とカバー153を組み合わせてギヤ収容空間を画成するギヤハウジング150と、ケース本体151とカバー153との間に回転自在に支持される第1ギヤ軸131と、第1ギヤ軸131に対して交差して配置される第2ギヤ軸133と、第2ギヤ軸133の両端を回転自在に支持する一対の軸支持ピン141,143と、第1ギヤ軸131の回転軸と平行に配置され、ケース本体151とカバー153との間に回転自在に支持される第3ギヤ軸136とを備える。
図3に示すように、カバー153と伴にギヤ収容空間を画成するためのケース本体151は、電動モータ119を固定するためのモータ取付部152と、シリンダ部124のインナ側端に固定されるキャリパ取付部154とを備える。カバー153と対向するケース本体151の内側には、転がり軸受145を介して第1ギヤ軸131の端部を回転自在に支持する支持部161と、軸支持ピン141の端部を嵌合支持する支持部155と、軸支持ピン143の端部を嵌合支持する支持部156と、第3ギヤ軸136を回転自在に支持する支持部163とが設けられている。
一方、ケース本体151と対向するカバー153の内側には、転がり軸受145を介して第1ギヤ軸131の端部を回転自在に支持する支持部165と、軸支持ピン141の端部を嵌合支持する支持部157と、軸支持ピン143の端部を嵌合支持する支持部159と、第3ギヤ軸136を回転自在に支持する支持部167とが設けられている。カバー153は、取付ボルト160でケース本体151に固定される。
ウォームギヤ(第1ギヤ)132を有する第1ギヤ軸131は、一端部が電動モータ119の出力軸に連結されて回転駆動される。
第1ギヤ軸131のウォームギヤ132に噛合するウォームホイール(第2ギヤ)134を一端に有し、ウォームギヤ(第3ギヤ)135を他端に有する第2ギヤ軸133は、一端が軸受ブッシュ149を介して軸支持ピン143に回転自在に支持され、他端が転がり軸受147を介して軸支持ピン141に回転自在に支持される(図5参照)。
第1ギヤ軸131のウォームギヤ132に噛合するウォームホイール(第2ギヤ)134を一端に有し、ウォームギヤ(第3ギヤ)135を他端に有する第2ギヤ軸133は、一端が軸受ブッシュ149を介して軸支持ピン143に回転自在に支持され、他端が転がり軸受147を介して軸支持ピン141に回転自在に支持される(図5参照)。
一対の軸支持ピン141,143は、第1ギヤ軸131の回転軸と平行な取付外周面142,144を有しており、第2ギヤ軸133が第1ギヤ軸131に対して交差して配置されるように、ケース本体151の支持部155,156とカバー153の支持部157,159にそれぞれ両端部が嵌合支持される。
第2ギヤ軸133のウォームギヤ135に噛合するウォームホイール(第4ギヤ)137を有し、第2ギヤ軸133に対して交差して配置されると共に、第1ギヤ軸131の回転軸と平行に配置される第3ギヤ軸136は、ケース本体151の支持部163とカバー153の支持部167との間に回転自在に支持される。
第2ギヤ軸133のウォームギヤ135に噛合するウォームホイール(第4ギヤ)137を有し、第2ギヤ軸133に対して交差して配置されると共に、第1ギヤ軸131の回転軸と平行に配置される第3ギヤ軸136は、ケース本体151の支持部163とカバー153の支持部167との間に回転自在に支持される。
これら第1ギヤ軸131と、一対の軸支持ピン141,143と、第3ギヤ軸136とは、ケース本体151とカバー153との組付け方向に対して中心線が互いに平行に配置される。
そして、第3ギヤ軸136は、推力発生機構170の駆動スピンドル171の基端部(図2右側端部)に一端部が外嵌固定されることで、この駆動スピンドル171と同心に、且つ、共に回転する状態に連結される。
そして、第3ギヤ軸136は、推力発生機構170の駆動スピンドル171の基端部(図2右側端部)に一端部が外嵌固定されることで、この駆動スピンドル171と同心に、且つ、共に回転する状態に連結される。
推力発生機構170は、図2に示すように、送りねじ機構140とボールランプ機構180との組み合わせにより構成されている。
送りねじ機構140は、駆動スピンドル171と、この駆動スピンドル171のアウタ側半部(図2の左半部)に設けた雄ねじ部172に、ボールランプ機構180を構成する駆動側ロータ173の中心部に設けたねじ孔174を螺合させる事により構成している。
送りねじ機構140は、駆動スピンドル171と、この駆動スピンドル171のアウタ側半部(図2の左半部)に設けた雄ねじ部172に、ボールランプ機構180を構成する駆動側ロータ173の中心部に設けたねじ孔174を螺合させる事により構成している。
又、この様な送りねじ機構140を構成する駆動スピンドル171の軸方向中間部には、外向フランジ状の鍔部175が形成され、この鍔部175のインナ側面がスラスト転がり軸受176により支承されている。この構成により駆動スピンドル171が、キャリパ115のシリンダ空間108の奥端部(インナ側端部)に、インナ側に向いたスラスト荷重を支承しつつ、回転駆動自在に組み付けられている。
ボールランプ機構180は、前記駆動側ロータ173と、被駆動側ロータ177と、複数個のボール178とを備える。これら両ロータ173,177の互いに対向する面の円周方向複数箇所には、それぞれ複数箇所(例えば3〜4箇所)に、それぞれが軸方向に見た形状が円弧形である駆動側ランプ部179と被駆動側ランプ部181とが設けられている。
これら各ランプ部179,181における軸方向に関する深さは、円周方向に関して漸次変化しているが、変化の方向は各駆動側ランプ部179と各被駆動側ランプ部181とで、互いに逆方向とされている。従って、両ロータ173,177を相対回転させ、各ボール178を各ランプ部179,181に沿って転動させると、前記両ロータ173,177同士の間隔が大きな力で拡げられる。
この様なボールランプ機構180は、ピストン189の内径側に緩く内嵌したケース185の内側に配置されている。この状態で、このケース185の折り曲げた一端部(図2の左端部)が、被駆動側ロータ177の外周縁のアウタ側端部に形成した係止段部に係合している。
又、駆動側ロータ173の先端部(図2の左側端部)のインナ側面と、ケース185の内周面のインナ側寄りに固定した円輪部材184との間に、付勢ばね187が設けられている。この付勢ばね187は、駆動側ロータ173に対して、この駆動側ロータ173の作動時(制動力発生時)の回転方向と反対方向の弾性力、および、アウタ側への弾性力を付与している。
又、被駆動側ロータ177の先端部の外周面のうち、ケース185からアウタ側に突出しており、アウタ側に向かうに従って外径が小さくなる方向に傾斜したロータ側傾斜面193が、ピストン189の内周面の軸方向中間部に形成され、このロータ側傾斜面193と同方向に同角度で傾斜された部分円すい凹面状の受面191に対向している。そして、これら両面193,191同士の当接に基づくくさび効果により、被駆動側ロータ177の回転が阻止されている。
尚、この様な推力発生機構170の構造および作用は、基本的には、従来から広く知られている構造と同様である。そこで、本発明を実施する場合、推力発生機構は、図示の様な送りねじ機構140とボールランプ機構180とを組み合わせた構造に限らず、カム・ローラ機構等、回転方向の力を増力しつつ軸力に変換する各種機械的な増力機構を採用することができる。
次に、上記の構成を有するディスクブレーキ装置111の作用を説明する。
本第1実施形態に係るディスクブレーキ装置111では、走行中の車両を減速又は停止させるサービスブレーキを作動させる場合には、運転手のブレーキ操作(ブレーキペダルの踏み込み)に基づいて、キャリパ115のシリンダ部124内に圧油を送り込み、ピストン189によりインナパッド114aのライニングをディスクロータ112のインナ側面に図2の右から左に押し付ける。すると、この押し付け力の反作用としてキャリパ115が、両ガイドピン116a,116bと両ガイド筒部117a,117bのガイド孔との摺動に基づいて、図2の右方に変位し、キャリパ115のキャリパ爪110がアウタパッド114bのライニングを、ディスクロータ112の外側面に押し付ける。この結果、このディスクロータ112が内外両側面側から強く挟持されて、制動が行われる。
本第1実施形態に係るディスクブレーキ装置111では、走行中の車両を減速又は停止させるサービスブレーキを作動させる場合には、運転手のブレーキ操作(ブレーキペダルの踏み込み)に基づいて、キャリパ115のシリンダ部124内に圧油を送り込み、ピストン189によりインナパッド114aのライニングをディスクロータ112のインナ側面に図2の右から左に押し付ける。すると、この押し付け力の反作用としてキャリパ115が、両ガイドピン116a,116bと両ガイド筒部117a,117bのガイド孔との摺動に基づいて、図2の右方に変位し、キャリパ115のキャリパ爪110がアウタパッド114bのライニングを、ディスクロータ112の外側面に押し付ける。この結果、このディスクロータ112が内外両側面側から強く挟持されて、制動が行われる。
また、本第1実施形態に係るディスクブレーキ装置111において、車両を停止状態に維持する為の電動式パーキングブレーキを作動させる場合には、電動モータ119に通電する事により、この電動モータ119の出力軸を回転させる。この出力軸の回転運動は、ギヤユニット130の第1ギヤ軸131に伝わる。更に、この第1ギヤ軸131の回転運動が、第2ギヤ軸133および第3ギヤ軸136を介して、推力発生機構170を構成する送りねじ機構140の駆動スピンドル171へと伝達されて、この駆動スピンドル171が回転駆動される。
この回転駆動の初期段階では駆動側ロータ173が、両面193,191同士の摩擦抵抗と、付勢ばね187等の抵抗とにより回転しない。そして、駆動側ロータ173が、駆動スピンドル171の雄ねじ部172と、駆動側ロータ173のねじ孔174との螺合に基づいて、被駆動側ロータ177と共に、駆動スピンドル171の先端側に平行移動(ディスクロータ112に向けて、回転せずに移動)する。この平行移動により、ピストン189がアウタ側に押し出され、ディスクロータ112の軸方向両側面と、インナパッド114aおよびアウタパッド114bとの間の隙間が詰められる。この様な平行移動の間、各ボール178は、各ランプ部179,181のうちで最も深くなった側の端部に位置している。
平行移動の結果、各部の隙間が喪失し、駆動側ロータ173と被駆動側ロータ177がそれ以上ディスクロータ112に向けて移動する事に対する抵抗が大きくなると、このうちの駆動側ロータ173が駆動スピンドル171と共に回転し、この駆動側ロータ173と被駆動側ロータ177とが相対回転する。すると、各ボール178が、転動しながら、各ランプ部179,181のうちで浅い側に移動し、両ロータ173,177同士の間隔が拡がる。これら各ランプ部179,181の傾斜角度は緩いので、これら両ロータ173,177同士の間隔を拡げる力は大きくなり、前記インナパッド114aおよびアウタパッド114bをディスクロータ112の両側面に、ピストン189およびキャリパ爪110により、大きな力で押し付けて、制動を行える。制動力の大きさは、電動モータ119への通電量を規制して、出力軸からギヤユニット130を介して推力発生機構170に入力するトルクを調節する事により調節される。又、この様にして制動を行うべく、インナパッド114aおよびアウタパッド114bをディスクロータ112の両側面に押し付ける力の大きさの調節は、電動モータ119への通電量を調節するフィードフォワード制御により行える他、軸力センサ等を設けて、この軸力センサの測定信号に基づくフィードバック制御によっても行える。
尚、ギヤユニット130における第1ギヤ軸131および第2ギヤ軸133のウォームギヤ132,135のウォーム歯の進み角が、例えば1.5〜3度の範囲に設定されることで、ギヤユニット130は、不可逆性(セルフロック機能)を有するものとされている。この為、電動モータ119への通電が停止された場合でも、何れの部分にも通電する事なく、前記インナパッド114aおよびアウタパッド114bをディスクロータ112の軸方向両側面に押し付けたままの状態に維持する事ができ、バッテリー等の電源を消耗する事なく、制動力を確保できる。勿論、ギヤユニット130を可逆性のものにする事もできる。但し、この場合には、電動モータ119への通電が停止された後も制動力を確保する為のロック構造が、別途設けられる。
上記電動式パーキングブレーキの作動を解除する際には、電動モータ119に通電する事により、この電動モータ119の出力軸を作動時(制動力発生時)とは逆方向に、所定量(制動力を解除する為に十分な回転量)だけ回転させる。この出力軸の回転運動は、作動時と同様の経路で、ギヤユニット130の第1ギヤ軸131に伝わる。更に、この第1ギヤ軸131の回転運動が、第2ギヤ軸133および第3ギヤ軸136を介して、推力発生機構170を構成する送りねじ機構140の駆動スピンドル171を回転駆動する。この様にして、ピストン189が、ディスクロータ112から離れる方向へ変位されて、インナパッド114aおよびアウタパッド114bをディスクロータ112から離す。
従って、本第1実施形態に係るギヤユニット130を備えたディスクブレーキ装置111によれば、電動式押圧装置120における減速機を小型化しながら減速比を大きくすることができる。そこで、電動モータ119を小型化し消費電力を低減することができる。
即ち、本第1実施形態に係るギヤユニット130では、図3に示したように、第1ギヤ軸131と、一対の軸支持ピン141,143と、第3ギヤ軸136とが、互いに平行に配置される。そして、第1ギヤ軸131および第3ギヤ軸136の各両端と各軸支持ピン141,143の両端部が、それぞれのケース本体151とカバー153との対向する位置に位置決め支持されると共に、第2ギヤ軸133の両端が、一対の軸支持ピン141,143に位置決め支持される。
即ち、本第1実施形態に係るギヤユニット130では、図3に示したように、第1ギヤ軸131と、一対の軸支持ピン141,143と、第3ギヤ軸136とが、互いに平行に配置される。そして、第1ギヤ軸131および第3ギヤ軸136の各両端と各軸支持ピン141,143の両端部が、それぞれのケース本体151とカバー153との対向する位置に位置決め支持されると共に、第2ギヤ軸133の両端が、一対の軸支持ピン141,143に位置決め支持される。
従って、ギヤユニット130における第1〜第3ギヤ軸131,133,136は、2段で交差するにも係わらず、ケース本体151とカバー153との間に精度よく、且つ堅牢に組付けられ、信頼性および耐久性が向上する。そこで、ギヤユニット130における各ギヤ軸131,133,136の各ギヤがウォームギヤ132,135およびウォームホイール134,137によりそれぞれ構成されることで、位置精度や信頼性が高く、小型で且つ減速比を大きくとれるウォーム減速機を容易に得ることができる。
また、第1ギヤ軸131および第3ギヤ軸136と交差する第2ギヤ軸133は、一対の軸支持ピン141,143に支持されてサブアッシーされた状態で、図4の(a)に示すように、ケース本体151に予め組み込むことができる。
また、第1ギヤ軸131および第3ギヤ軸136と交差する第2ギヤ軸133は、一対の軸支持ピン141,143に支持されてサブアッシーされた状態で、図4の(a)に示すように、ケース本体151に予め組み込むことができる。
なお、上記第1実施形態に係るギヤユニット130では、第2ギヤ軸133に対して交差して配置されると共に、第1ギヤ軸131の回転軸と平行に配置される第3ギヤ軸136を設けることで、2段で交差するギヤユニットとしたが、本発明のギヤユニットは第3ギヤ軸136を有しないものでもよい。
次に、本発明の第2実施形態に係るギヤユニット230を備えたドラムブレーキ装置211について説明する。
図6〜9に示すように、本発明の第2実施形態に係るギヤユニット230を備えたドラムブレーキ装置211は、フットブレーキペダル踏み込み時のホイールシリンダ217の作動によるサービスブレーキ時にはリーディング・トレーリング(LT)式として作動し、パーキングスイッチ操作時の電動モータ273の作動によるパーキングブレーキ時にはデュオサーボ(DS)式として作動するデュアルモード構造を備える。本第2実施形態のドラムブレーキ装置211は、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225と、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の他方の隣接端間に介装されるホイールシリンダ217と、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の一方の隣接端間に介装される拡開機構215と、を主要部材として構成されている。
図6〜9に示すように、本発明の第2実施形態に係るギヤユニット230を備えたドラムブレーキ装置211は、フットブレーキペダル踏み込み時のホイールシリンダ217の作動によるサービスブレーキ時にはリーディング・トレーリング(LT)式として作動し、パーキングスイッチ操作時の電動モータ273の作動によるパーキングブレーキ時にはデュオサーボ(DS)式として作動するデュアルモード構造を備える。本第2実施形態のドラムブレーキ装置211は、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225と、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の他方の隣接端間に介装されるホイールシリンダ217と、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の一方の隣接端間に介装される拡開機構215と、を主要部材として構成されている。
ドラムブレーキ装置211は、バッキングプレート221が図示しない車輪の回転軸心に対して略垂直となる姿勢で車体に一体的に固設される。バッキングプレート221には、それぞれ略円弧形状を成している一対のブレーキシューである第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225が左右の外周縁に略沿って上下に配設される。
第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225は、ブレーキドラム227(図7参照)の内周面に対向するように配置される。第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225は、第1シューホールド装置229および第2シューホールド装置231により、バッキングプレート221に移動可能に弾性支持され、拡開可能となっている。また、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225は、一対の第1シューリターンスプリング233および第2シューリターンスプリング235により相互に接近する方向に弾性付勢されている。
図7の上方における第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の他方の隣接端間には、流体式アクチュエータとしてのホイールシリンダ217が介装される。ホイールシリンダ217は、バッキングプレート221に取り付けられ、第1ピストン237および第2ピストン239により一方の隣接端間を離反方向に押動して第1ブレーキシュー223と第2ブレーキシュー225とを拡開させる。
図7の下方における第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の一方の隣接端は、バッキングプレート221に取り付けられたギヤハウジング213のアンカ部241,243に当接される。すなわち、バッキングプレート221に固定されたギヤハウジング213は、一対のブレーキシューの一方の隣接端がそれぞれ当接するアンカ部241,243を有する。アンカ部241,243は、アンカ部固定ビス245によってギヤハウジング213に螺着される。
図7の下方における第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の一方の隣接端は、バッキングプレート221に取り付けられたギヤハウジング213のアンカ部241,243に当接される。すなわち、バッキングプレート221に固定されたギヤハウジング213は、一対のブレーキシューの一方の隣接端がそれぞれ当接するアンカ部241,243を有する。アンカ部241,243は、アンカ部固定ビス245によってギヤハウジング213に螺着される。
ホイールシリンダ217は、フットブレーキペダルの踏み込みによるサービスブレーキ時は、ホイールシリンダ217が加圧作動されてその両端より進出する第1ピストン237および第2ピストン239により、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225を図7の位置からアンカ部241,243との当接点周りに拡開回転させる。これにより第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225は、ブレーキドラム227の内周面に摩擦係合されてこれを制動する。このとき、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の一方がブレーキドラム227の回転方向に対しリーディングシューとなって自己サーボ性を有し、他方がブレーキドラム227の回転方向に対しトレーリングシューとなって自己サーボ性を有しないこととなり、ドラムブレーキ装置211はリーディング・トレーリング式ドラムブレーキとして作用する。車がバックした状態でサービスブレーキをかけたときは反対になるので同様の制動作用が得られる。
ホイールシリンダ217の近傍における第1ブレーキシュー223と第2ブレーキシュー225との隣接端間には、シュー間隔を調整するアジャスタ247が介装されている。アジャスタ247は、シュー間隙自動調整機構を備えており、アジャスタスクリュー249(図7参照)により軸方向へ伸縮させられる。
アジャストレバー251は、第1支点ピン253(図6参照)により第1ブレーキシュー223の第1ウエブ255に回動し得るよう枢支される。アジャストレバー251と第2ブレーキシュー225との間には、第1シューリターンスプリング233が張設されており、アジャストレバー251を図6の反時計回り方向に回動付勢する。また、この回動付勢によりアジャストレバー251の腕部257がアジャスタ247の歯付輪259に回転係合させられる。歯付輪259は、腕部257によって回転される。
アジャスタスクリュー249の一端部側(図7の左端側)は、アジャスタソケット261に挿入される。一端部側がアジャスタソケット261に挿入されたアジャスタスクリュー249の他端部側(図7の右端側)は、係合板部263となる。アジャスタソケット261は、第1ブレーキシュー223の第1ウエブ255に当接される。係合板部263は、第2ブレーキシュー225の第2ウエブ265に当接される。
非制動時における第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の待機位置は、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225に跨がって配設されている第1シューリターンスプリング233(引張コイルスプリング)によって、アジャスタ247の全長によって規定されている。アジャスタ247は、摩擦材(ライニング)の摩耗に拘らず第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225とブレーキドラム227との間のシュー間隙を略一定にするため、摩擦材の摩耗に応じて第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の待機位置を変更する。
すなわち、摩擦材の摩耗により制動時の第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の移動量が拡大すると、アジャストレバー251によって歯付輪259が回転される。その歯付輪259に螺合するアジャスタスクリュー249は、アジャスタソケット261に対して進退される。これにより、アジャスタ247は、全長寸法が長くなり、非制動時の第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の待機位置が離間されてシュー間隙(両側のシュー間隙の合計寸法)が略一定に維持される。
本第2実施形態に係る拡開機構215は、駆動源である電動モータ273と、減速機であるギヤユニット230と、ギヤユニット230を介して伝わる回転を直線運動に変換する推力発生機構290とを備えている。
電動モータ273は、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の一方の隣接端間に配置されるギヤユニット230および推力発生機構290とモータハウジングが干渉しないように、中心軸が推力発生機構290を構成する回転部材であるナット部材283の中心軸と交差する様に、バッキングプレート221内に固定されている。電動モータ273の出力軸の先端部は、後述するギヤユニット230の第4ギヤ軸274に連結されている。
電動モータ273は、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の一方の隣接端間に配置されるギヤユニット230および推力発生機構290とモータハウジングが干渉しないように、中心軸が推力発生機構290を構成する回転部材であるナット部材283の中心軸と交差する様に、バッキングプレート221内に固定されている。電動モータ273の出力軸の先端部は、後述するギヤユニット230の第4ギヤ軸274に連結されている。
ギヤユニット230は、図12および図13に示すように、一対のハーフ体であるギヤハウジング本体267およびギヤハウジング本体269を組み合わせてギヤ収容空間を画成するギヤハウジング213と、ギヤハウジング本体267とギヤハウジング本体269との間に回転自在に支持される第1ギヤ軸280と、第1ギヤ軸280に対して交差して配置される第2ギヤ軸276と、第2ギヤ軸276の両端を回転自在に支持する一対の軸支持ピン203,205と、第2ギヤ軸276および第1ギヤ軸280に対して交差して配置される第4ギヤ軸274と、第4ギヤ軸274の両端部を回転自在に支持する一対の軸支持部材201,299と、を備える。
図12に示すように、ギヤ収容空間を画成するためのギヤハウジング本体267およびギヤハウジング本体269の内側には、第1ギヤ軸280の端部を回転自在に支持する支持部301と、軸支持ピン203の端部を嵌合支持する支持部302と、軸支持ピン205の端部を嵌合支持する支持部303と、軸支持部材201,299を嵌合支持する支持部304とが設けられている。
ウォームギヤ(第5ギヤ)275を有する第4ギヤ軸274は、一端(図11中左側端)が電動モータ273の出力軸に連結されて回転駆動される。
第4ギヤ軸274のウォームギヤ(第5ギヤ)275に噛合するウォームホイール(第3ギヤ)277を一端に有し、ウォームギヤ(第2ギヤ)279を他端に有する第2ギヤ軸276は、一端が軸支持ピン203に回転自在に支持され、他端が軸支持ピン205に回転自在に支持される(図13参照)。
第4ギヤ軸274のウォームギヤ(第5ギヤ)275に噛合するウォームホイール(第3ギヤ)277を一端に有し、ウォームギヤ(第2ギヤ)279を他端に有する第2ギヤ軸276は、一端が軸支持ピン203に回転自在に支持され、他端が軸支持ピン205に回転自在に支持される(図13参照)。
一対の軸支持ピン203,205は、第1ギヤ軸280の回転軸と平行な取付外周面297を有しており、第2ギヤ軸276が第1ギヤ軸280に対して交差して配置されるように、ギヤハウジング本体267の支持部302,303とギヤハウジング本体269の支持部302,303にそれぞれ両端部が嵌合支持される。
第2ギヤ軸276のウォームホイール277に噛合するウォームギヤ(第5ギヤ)275を有し、第2ギヤ軸276および第1ギヤ軸280に対して斜めに交差して配置される第4ギヤ軸274は、第1ギヤ軸280の回転軸と平行な取付外周面297を有する軸支持部材201,299を介して両端部がギヤハウジング本体267の支持部304とギヤハウジング本体269の支持部304との間に回転自在に支持される。これにより、第2ギヤ軸276および第1ギヤ軸280に対して斜めに交差して配置された第4ギヤ軸274であっても、ギヤハウジング本体267およびギヤハウジング本体269の第1ギヤ軸280の回転軸に沿う方向の組み合わせ作業で容易に収容が可能となっている。
これら第1ギヤ軸280と、一対の軸支持ピン203,205と、一対の軸支持部材201,299とは、ギヤハウジング本体267,269の組付け方向に対して中心線が互いに平行に配置される。
そして、第1ギヤ軸280内には、推力発生機構290のナット部材283と突出スクリュー288とが、同軸に配置され、第1ギヤ軸280と一体に回転する。
そして、第1ギヤ軸280内には、推力発生機構290のナット部材283と突出スクリュー288とが、同軸に配置され、第1ギヤ軸280と一体に回転する。
ギヤハウジング213は、図12に示すように、ギヤハウジング本体267およびギヤハウジング本体269からなるハーフ体を組み合わせて、固定ねじ271によって結合される。ギヤハウジング本体267およびギヤハウジング本体269は、鋼材に比べて比重の小さい金属、例えばアルミ材等の軽量材料からなる。ギヤハウジング213は、ブロック体として成形されたギヤハウジング本体267およびギヤハウジング本体269が一体に組み立てられてバッキングプレート221に固定されることで、制動力を発生する際のブレーキ反力を受け止める十分な強度を有する。
ギヤハウジング本体267およびギヤハウジング本体269のそれぞれに固定されるアンカ部241,243は、ギヤハウジング213よりも強度が高い別部材により構成されている。これにより、アンカ部241,243は、制動時、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の他方の隣接端が当接しても、変形および摩耗が抑制される。
推力発生機構290は、図14に示すように、ナット部材283と突出スクリュー288との組み合わせによるねじ機構により構成されている。
ナット部材283は、第1ギヤ軸280に対して、軸方向には相対移動する。即ち、ナット部材283の外周面に突設した一対のスライド突起284が、第1ギヤ軸280の内周面に軸方向に沿って形成されたガイド溝282に係合されることで、ナット部材283は第1ギヤ軸280と一体に回転可能、且つ軸方向には相対移動可能とされる。なお、ナット部材283は、スプライン嵌合等により第1ギヤ軸280と一体に回転可能、且つ軸方向には相対移動可能と構成することもできる。
ナット部材283は、第1ギヤ軸280に対して、軸方向には相対移動する。即ち、ナット部材283の外周面に突設した一対のスライド突起284が、第1ギヤ軸280の内周面に軸方向に沿って形成されたガイド溝282に係合されることで、ナット部材283は第1ギヤ軸280と一体に回転可能、且つ軸方向には相対移動可能とされる。なお、ナット部材283は、スプライン嵌合等により第1ギヤ軸280と一体に回転可能、且つ軸方向には相対移動可能と構成することもできる。
本実施形態の突出スクリュー288は、一端に第1突出端部285を有すると共に他端に雄ねじ部287aを有する第1突出スクリュー287と、一端に第2突出端部289を有すると共に他端に嵌合軸部291aを有する第2突出スクリュー291と、からなる。第1突出スクリュー287および第2突出スクリュー291は、ナット部材283に同軸に配置され、ナット部材283の一端における雌ねじ部283aに第1突出スクリュー287の雄ねじ部287aが螺合され、ナット部材283の他端における嵌合穴283bに第2突出スクリュー291の嵌合軸部291aが回転自在に嵌合される。そこで、突出スクリュー288は、第1ギヤ軸280と一体に回転するナット部材283の回転をねじ機構により直線運動に変換する。これにより、突出スクリュー288は、ギヤハウジング213から突出した両端部である第1突出端部285と第2突出端部289とを進退移動させて、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の一方の隣接端を拡開させる。
なお、図14に示すように、第1突出端部285は、第1ブレーキシュー223の第1ウエブ255に当接する当接部285aと、後述する入力レバー293に当接する当接部285bと、を備える。また、第2突出端部289は、第2ブレーキシュー225の第2ウエブ265に当接する当接部289aを備える。
また、第1突出スクリュー287および第2突出スクリュー291は、図7に示したように、ギヤハウジング本体267およびアンカ部241とギヤハウジング本体269およびアンカ部243とをそれぞれ貫通する構造となっている。ギヤハウジング本体267とアンカ部241との間、並びにギヤハウジング本体269とアンカ部243との間には、第1突出スクリュー287および第2突出スクリュー291と、ギヤハウジング本体267およびギヤハウジング本体269との間をシールするシール部材207が設置されている。
本実施形態のパーキングブレーキ機構は、図7に示すように、上記拡開機構215に加えて、入力レバー293(第1切替レバー)とパーキングレバー219(第2切替レバー)とからなる切替レバー220を備える。入力レバー293は、ギヤハウジング213側の第2支点ピン295により第1ブレーキシュー223の第1ウエブ255に回動し得るよう枢支される。パーキングレバー219は、ホイールシリンダ217側の第1支点ピン253により第1ブレーキシュー223の第1ウエブ255に回動し得るよう枢支される。これら入力レバー293とパーキングレバー219とを有する切替レバー220は、倍力機構を構成している。入力レバー293は、第1突出スクリュー287の当接部285bに押圧されて時計回りに回転されると、パーキングレバー219を反時計回りに回転させる。パーキングレバー219は、反時計回りに回転されると、入力レバー293と第1支点ピン253との間で当接しているアジャスタ247を倍力機構の比に応じて倍力された駆動力で第1ブレーキシュー223の内側へ移動させる。これにより、第2ブレーキシュー225の上端部が外周側(図7の右方向)へ押し出されてブレーキドラム227の内周面に押圧される。これとともに、その反力で第1ブレーキシュー223とパーキングレバー219との連結部である第1支点ピン253が外周側(図7の左方向)へ押し出され、第1ブレーキシュー223の上端部がブレーキドラム227の内周面に押圧されて、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225により制動力が発生させられる。
次に、上記の構成を有するドラムブレーキ装置211の作用を説明する。
本第2実施形態に係るドラムブレーキ装置211では、ギヤハウジング213がバッキングプレート221に固定される。バッキングプレート221には、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225が移動可能に弾性支持されている。
本第2実施形態に係るドラムブレーキ装置211では、ギヤハウジング213がバッキングプレート221に固定される。バッキングプレート221には、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225が移動可能に弾性支持されている。
第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225は、他方の隣接端間に、ホイールシリンダ217が介装され、一方の隣接端がギヤハウジング213のアンカ部241,243に当接する。第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225は、サービスブレーキ時、ホイールシリンダ217によって他方の隣接端間が離間させられて、ブレーキドラム227に押圧されることにより制動力を発生する。即ち、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の一方の隣接端が当接するギヤハウジング213は、この際のブレーキ反力を受け止めるよう作用する。これによって、リーディング・トレーリングが実現されている。
また、ギヤハウジング213には、拡開機構215を構成するギヤユニット230と推力発生機構290とが収容されている。拡開機構215の推力発生機構290は、パーキングブレーキ時に電動モータ273によりナット部材283が回動されることで、突出スクリュー288が第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225のそれぞれを拡開させる。そこで、パーキングブレーキ時には、ギヤハウジング213から突出した突出スクリュー288の第1および第2突出端部285,289によって第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225がギヤハウジング213側で開拡され、ブレーキドラム227の内周面に押圧されることにより制動力を発生する。更に、サービスブレーキ時にも、ブレーキ反力の一部が突出スクリュー288を介してドラム摺動面に作用し、ギヤハウジング213のアンカ部241,243に作用するブレーキ反力が低減される。
従って、パーキングブレーキ時に第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225のそれぞれを拡開させる上記構成の拡開機構215のギヤユニット230が、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の一方の隣接端間に介装されてバッキングプレート221に固定されたギヤハウジング213内に配設されることで、ブレーキ反力を受けるアンカ部241,243と拡開機構215との共存が可能となり、小さなブレーキサイズにおいても拡開機構215の配置が容易となる。
更に、本第2実施形態の推力発生機構170では、電動モータ273により回動されるギヤユニット230の第1ギヤ軸280内に同軸に配置されたナット部材283が、制動時の第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の動きに応じて軸方向には相対移動することができるので、突出スクリュー288のねじ部(雄ねじ部287aおよび雌ねじ部283a)との間に耐久性を損なうような負荷を生じることがない。
そこで、本第2実施形態のドラムブレーキ装置211における拡開機構215は、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225からのブレーキ反力を受けにくく、ギヤの噛み合い部が滑らず、ギヤ歯面の耐久性を損なうことなく、デュオサーボを実現することができる。
そこで、本第2実施形態のドラムブレーキ装置211における拡開機構215は、第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225からのブレーキ反力を受けにくく、ギヤの噛み合い部が滑らず、ギヤ歯面の耐久性を損なうことなく、デュオサーボを実現することができる。
また、本第2実施形態に係るギヤユニット230を備えたドラムブレーキ装置211によれば、拡開機構215における減速機を小型化しながら減速比を大きくすることができる。そこで、電動モータ273を小型化し消費電力を低減することができる。
即ち、本第2実施形態に係るギヤユニット230では、図12および図13に示したように、電動モータ273からの回転力が入力される第4ギヤ軸274が、第2ギヤ軸276および第1ギヤ軸280と斜めに交差して配置される。そこで、電動モータ273は、第1ギヤ軸280の回転を直線運動に変換する推力発生機構290との干渉を回避したコンパクトな配置が可能となる。
即ち、本第2実施形態に係るギヤユニット230では、図12および図13に示したように、電動モータ273からの回転力が入力される第4ギヤ軸274が、第2ギヤ軸276および第1ギヤ軸280と斜めに交差して配置される。そこで、電動モータ273は、第1ギヤ軸280の回転を直線運動に変換する推力発生機構290との干渉を回避したコンパクトな配置が可能となる。
そして、第1ギヤ軸280の両端と各軸支持ピン203,205の両端部と、一対の軸支持部材201,299とが、それぞれのギヤハウジング本体267,269の対向する位置に位置決め支持されると共に、第2ギヤ軸276の両端が、一対の軸支持ピン203,205に位置決め支持され、第4ギヤ軸274の両端が、軸支持部材201,299に位置決め支持される。
従って、ギヤユニット230における第1,第2,第4ギヤ軸280,276,274は、2段で交差するにも係わらず、ギヤハウジング本体267,269の間に精度よく、且つ堅牢に組付けられ、信頼性および耐久性が向上する。そこで、ギヤユニット230における各ギヤ軸280,276,274の各ギヤがウォームホイール281,277およびウォームギヤ279,275によりそれぞれ構成されることで、位置精度や信頼性が高く、小型で且つ減速比を大きくとれるウォーム減速機を容易に得ることができる。
また、第1ギヤ軸280と交差する第2ギヤ軸276および第4ギヤ軸274は、一対の軸支持ピン203,205および一対の軸支持部材201,299に支持されてサブアッシーされた状態で、一方のギヤハウジング本体269に予め組み込むことができる。
また、第1ギヤ軸280と交差する第2ギヤ軸276および第4ギヤ軸274は、一対の軸支持ピン203,205および一対の軸支持部材201,299に支持されてサブアッシーされた状態で、一方のギヤハウジング本体269に予め組み込むことができる。
また、本実施形態のドラムブレーキ装置211では、電動モータ273からの回転力が入力される第4ギヤ軸274が、第1ギヤ軸280の回転軸と斜めに交差して配置される。そこで、第1ギヤ軸280の回転軸の延長線上には、突出スクリュー288および該突出スクリュー288の第1および第2突出端部285,289と当接する第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225の当接部位が位置しているが、電動モータ273は、これらとの干渉を回避したコンパクトな配置が可能となっている。
また、本実施形態のドラムブレーキ装置211では、ギヤハウジング本体267およびギヤハウジング本体269に、これらギヤハウジング本体よりも強度の高い別部材のアンカ部241,243が取り付けられている。そこで、ギヤハウジング本体267,269は、強度が高くないアルミ材等の軽量材料の使用が可能となる。これにより、ギヤハウジング213は軽量化が実現できる。
更に、本実施形態のドラムブレーキ装置211では、突出スクリュー288が、ギヤハウジング本体267およびアンカ部241とギヤハウジング本体269およびアンカ部243とをそれぞれ貫通する構造とすることで、ギヤハウジング本体267とアンカ部241との間、並びにギヤハウジング本体269とアンカ部243との間には、シール部材207の設置スペースが確保可能となる。これにより、第1突出スクリュー287および第2突出スクリュー291と、ギヤハウジング本体267およびギヤハウジング本体269との間で気密且つ摺動自在に接触してギヤハウジング213の内部を保護するシール部材207の設置が容易となる。その結果、ギヤユニット230および推力発生機構290の信頼性を向上させることができる。
従って、上記各実施形態に係るディスクブレーキ装置111およびドラムブレーキ装置211によれば、小さなブレーキサイズにおいてもギヤユニット130,230の配置が容易となる。
ここで、上述した本発明に係るギヤユニットおよびブレーキ装置の実施形態の特徴をそれぞれ以下に簡潔に纏めて列記する。
[1] 一対のハーフ体(ケース本体151およびカバー153、ギヤハウジング本体267,269)を組み合わせてギヤ収容空間を画成するギヤハウジング(150,213)と、
一対の前記ハーフ体間に回転自在に支持される第1ギヤ軸(131,280)と、
前記第1ギヤ軸の第1ギヤ(ウォームギヤ132,ウォームホイール281)に噛合する第2ギヤ(ウォームホイール134,ウォームギヤ279)を有すると共に前記第1ギヤ軸に対して交差して配置される第2ギヤ軸(133,276)と、
前記第1ギヤ軸の回転軸と平行な取付外周面(142,144、297)を有して一対の前記ハーフ体の対向する支持部(155,156;157,159、302,303)にそれぞれ両端部が嵌合支持されると共に、前記第2ギヤ軸の両端を回転自在に支持する一対の軸支持ピン(141,143、203,205)と、
を備えることを特徴とするギヤユニット(130,230)。
[2] 上記[1]の構成のギヤユニット(130,230)であって、
前記第1ギヤ軸(131,280)と前記一対の軸支持ピン(141,143、203,205)とが、互いに平行に配置されていることを特徴とするギヤユニット(130,230)。
[3] 上記[1]又は[2]の構成のギヤユニット(130)であって、
前記第2ギヤ軸(133)の第3ギヤ(ウォームギヤ135)に噛合する第4ギヤ(ウォームホイール137)を有して前記第2ギヤ軸(133)に対して交差して配置されると共に、前記第1ギヤ軸(131)の回転軸と平行に配置され、一対の前記ハーフ体(ケース本体151およびカバー153)間に回転自在に支持される第3ギヤ軸(136)を備えることを特徴とするギヤユニット(130)。
[4] ディスクロータ(112)を挟んでその両側に配置される一対のブレーキパッド(114a,114b)を前記ディスクロータに押付ける電動式押圧装置(120)が、駆動源である電動モータ(119)と、上記[3]に記載のギヤユニット(130)を有する減速機と、該減速機を介して伝わる回転を直線運動に変換する推力発生機構(170)と、を備え、0
前記電動モータが前記第1ギヤ軸(131)を回転駆動し、前記推力発生機構(170)が前記第3ギヤ軸(136)の回転を直線運動に変換することを特徴とするディスクブレーキ装置(111)。
[5] 上記[1]又は[2]の構成のギヤユニット(230)であって、
前記第2ギヤ軸(276)の第3ギヤ(ウォームホイール277)に噛合する第5ギヤ(ウォームギヤ275)を有すると共に前記第2ギヤ軸(276)および前記第1ギヤ軸(280)に対して交差して配置される第4ギヤ軸(274)と、
前記第1ギヤ軸(280)の回転軸と平行な取付外周面(297)を有して一対の前記ハーフ体(ギヤハウジング本体267,269)の支持部302,303)にそれぞれ嵌合支持されると共に、前記第4ギヤ軸(274)の両端部を回転自在に支持する一対の軸支持部材(201,299)と、
を備えることを特徴とするギヤユニット(230)。
[6] ブレーキドラム(227)の内周面に対向するように配置されてバッキングプレート(221)に移動可能に弾性支持される一対のブレーキシュー(第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225)の一方の隣接端間に介装され、前記一対のブレーキシューのそれぞれを拡開させるための拡開機構(215)が、駆動源である電動モータ(273)と、上記[5]に記載のギヤユニット(230)を有する減速機と、該減速機を介して伝わる回転を直線運動に変換する推力発生機構(290)と、を備え、
前記電動モータが前記第4ギヤ軸(274)を回転駆動し、前記推力発生機構(290)が前記第1ギヤ軸(280)の回転を直線運動に変換することを特徴とするドラムブレーキ装置(211)。
[1] 一対のハーフ体(ケース本体151およびカバー153、ギヤハウジング本体267,269)を組み合わせてギヤ収容空間を画成するギヤハウジング(150,213)と、
一対の前記ハーフ体間に回転自在に支持される第1ギヤ軸(131,280)と、
前記第1ギヤ軸の第1ギヤ(ウォームギヤ132,ウォームホイール281)に噛合する第2ギヤ(ウォームホイール134,ウォームギヤ279)を有すると共に前記第1ギヤ軸に対して交差して配置される第2ギヤ軸(133,276)と、
前記第1ギヤ軸の回転軸と平行な取付外周面(142,144、297)を有して一対の前記ハーフ体の対向する支持部(155,156;157,159、302,303)にそれぞれ両端部が嵌合支持されると共に、前記第2ギヤ軸の両端を回転自在に支持する一対の軸支持ピン(141,143、203,205)と、
を備えることを特徴とするギヤユニット(130,230)。
[2] 上記[1]の構成のギヤユニット(130,230)であって、
前記第1ギヤ軸(131,280)と前記一対の軸支持ピン(141,143、203,205)とが、互いに平行に配置されていることを特徴とするギヤユニット(130,230)。
[3] 上記[1]又は[2]の構成のギヤユニット(130)であって、
前記第2ギヤ軸(133)の第3ギヤ(ウォームギヤ135)に噛合する第4ギヤ(ウォームホイール137)を有して前記第2ギヤ軸(133)に対して交差して配置されると共に、前記第1ギヤ軸(131)の回転軸と平行に配置され、一対の前記ハーフ体(ケース本体151およびカバー153)間に回転自在に支持される第3ギヤ軸(136)を備えることを特徴とするギヤユニット(130)。
[4] ディスクロータ(112)を挟んでその両側に配置される一対のブレーキパッド(114a,114b)を前記ディスクロータに押付ける電動式押圧装置(120)が、駆動源である電動モータ(119)と、上記[3]に記載のギヤユニット(130)を有する減速機と、該減速機を介して伝わる回転を直線運動に変換する推力発生機構(170)と、を備え、0
前記電動モータが前記第1ギヤ軸(131)を回転駆動し、前記推力発生機構(170)が前記第3ギヤ軸(136)の回転を直線運動に変換することを特徴とするディスクブレーキ装置(111)。
[5] 上記[1]又は[2]の構成のギヤユニット(230)であって、
前記第2ギヤ軸(276)の第3ギヤ(ウォームホイール277)に噛合する第5ギヤ(ウォームギヤ275)を有すると共に前記第2ギヤ軸(276)および前記第1ギヤ軸(280)に対して交差して配置される第4ギヤ軸(274)と、
前記第1ギヤ軸(280)の回転軸と平行な取付外周面(297)を有して一対の前記ハーフ体(ギヤハウジング本体267,269)の支持部302,303)にそれぞれ嵌合支持されると共に、前記第4ギヤ軸(274)の両端部を回転自在に支持する一対の軸支持部材(201,299)と、
を備えることを特徴とするギヤユニット(230)。
[6] ブレーキドラム(227)の内周面に対向するように配置されてバッキングプレート(221)に移動可能に弾性支持される一対のブレーキシュー(第1ブレーキシュー223および第2ブレーキシュー225)の一方の隣接端間に介装され、前記一対のブレーキシューのそれぞれを拡開させるための拡開機構(215)が、駆動源である電動モータ(273)と、上記[5]に記載のギヤユニット(230)を有する減速機と、該減速機を介して伝わる回転を直線運動に変換する推力発生機構(290)と、を備え、
前記電動モータが前記第4ギヤ軸(274)を回転駆動し、前記推力発生機構(290)が前記第1ギヤ軸(280)の回転を直線運動に変換することを特徴とするドラムブレーキ装置(211)。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
130…ギヤユニット
131…第1ギヤ軸
132…ウォームギヤ(第1ギヤ)
134…ウォームホイール(第2ギヤ)
133…第2ギヤ軸
135…ウォームギヤ(第3ギヤ)
136…第3ギヤ軸
137…ウォームホイール(第4ギヤ)
141,143…軸支持ピン
142,144…取付外周面
150…ギヤハウジング
151…ケース本体(ハーフ体)
153…カバー(ハーフ体)
155,156,157,159…支持部
131…第1ギヤ軸
132…ウォームギヤ(第1ギヤ)
134…ウォームホイール(第2ギヤ)
133…第2ギヤ軸
135…ウォームギヤ(第3ギヤ)
136…第3ギヤ軸
137…ウォームホイール(第4ギヤ)
141,143…軸支持ピン
142,144…取付外周面
150…ギヤハウジング
151…ケース本体(ハーフ体)
153…カバー(ハーフ体)
155,156,157,159…支持部
Claims (6)
- 一対のハーフ体を組み合わせてギヤ収容空間を画成するギヤハウジングと、
一対の前記ハーフ体間に回転自在に支持される第1ギヤ軸と、
前記第1ギヤ軸の第1ギヤに噛合する第2ギヤを有すると共に前記第1ギヤ軸に対して交差して配置される第2ギヤ軸と、
前記第1ギヤ軸の回転軸と平行な取付外周面を有して一対の前記ハーフ体の対向する支持部にそれぞれ両端部が嵌合支持されると共に、前記第2ギヤ軸の両端を回転自在に支持する一対の軸支持ピンと、
を備えることを特徴とするギヤユニット。 - 前記第1ギヤ軸と前記一対の軸支持ピンとが、互いに平行に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のギヤユニット。
- 前記第2ギヤ軸の第3ギヤに噛合する第4ギヤを有して前記第2ギヤ軸に対して交差して配置されると共に、前記第1ギヤ軸の回転軸と平行に配置され、一対の前記ハーフ体間に回転自在に支持される第3ギヤ軸を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のギヤユニット。
- ディスクロータを挟んでその両側に配置される一対のブレーキパッドを前記ディスクロータに押付ける電動式押圧装置が、駆動源である電動モータと、請求項3に記載のギヤユニットを有する減速機と、該減速機を介して伝わる回転を直線運動に変換する推力発生機構と、を備え、
前記電動モータが前記第1ギヤ軸を回転駆動し、前記推力発生機構が前記第3ギヤ軸の回転を直線運動に変換することを特徴とするディスクブレーキ装置。 - 前記第2ギヤ軸の第3ギヤに噛合する第5ギヤを有すると共に前記第2ギヤ軸および前記第1ギヤ軸に対して交差して配置される第4ギヤ軸と、
前記第1ギヤ軸の回転軸と平行な取付外周面を有して一対の前記ハーフ体の支持部にそれぞれ嵌合支持されると共に、前記第4ギヤ軸の両端部を回転自在に支持する一対の軸支持部材と、
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のギヤユニット。 - ブレーキドラムの内周面に対向するように配置されてバッキングプレートに移動可能に弾性支持される一対のブレーキシューの一方の隣接端間に介装され、前記一対のブレーキシューのそれぞれを拡開させるための拡開機構が、駆動源である電動モータと、請求項5に記載のギヤユニットを有する減速機と、該減速機を介して伝わる回転を直線運動に変換する推力発生機構と、を備え、
前記電動モータが前記第4ギヤ軸を回転駆動し、前記推力発生機構が前記第1ギヤ軸の回転を直線運動に変換することを特徴とするドラムブレーキ装置。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN108518466A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-09-11 | 宁波海仕凯驱动科技有限公司 | 一种结构紧凑的线性致动器 |
CN110388418A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-10-29 | 善思科技(宁波)有限公司 | 一种升降系统用传动结构 |
DE102022114421A1 (de) | 2021-06-08 | 2022-12-08 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Motor-getriebe-einheit für eine scheibenbremsvorrichtung und scheibenbremsvorrichtung |
DE102023105584A1 (de) | 2022-03-09 | 2023-09-14 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Bremse vom nicht erregten Betriebstyp für eine Bremsvorrichtung und eine Scheibenbremsvorrichtung |
-
2014
- 2014-08-29 JP JP2014176242A patent/JP2016050629A/ja active Pending
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