JP2018030437A - Electric brake device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電動モータの回転駆動力によって制動力を生じさせる電動ブレーキ装置に関する。 The present invention relates to an electric brake device that generates a braking force by a rotational driving force of an electric motor.
電動ブレーキ装置は、電動モータの回転駆動力をギアを介して回転軸に伝達し、この回転軸の回転を運動変換機構によって直動部材の軸方向の移動に変換し、この直動部材とともに軸方向に移動する摩擦パッドをブレーキディスクに押し付けることによって制動力を発揮する。この電動ブレーキ装置に用いられる電動モータは、車両に搭載されたバッテリから電力の供給を受けて駆動するため、バッテリの充電量の異常低下、センサ故障、電気配線の断線等のトラブルが生じると、ブレーキ機能を発揮できないという問題がある。 The electric brake device transmits the rotational driving force of the electric motor to the rotating shaft through a gear, converts the rotation of the rotating shaft into the axial movement of the linear motion member by the motion conversion mechanism, and the shaft along with the linear motion member. The braking force is exerted by pressing the friction pad moving in the direction against the brake disc. The electric motor used in this electric brake device is driven by receiving electric power supplied from a battery mounted on the vehicle, so when troubles such as abnormal decrease in the charge amount of the battery, sensor failure, disconnection of electric wiring, etc. occur, There is a problem that the brake function cannot be exhibited.
そこで、例えば、特許文献1に示すように、上記のトラブルが生じたときのフェールセーフ機能を備えた電動ブレーキ装置が採用されることがある(特許文献1の図4等参照)。この電動ブレーキ装置においては、前記直動部材として、回転軸を囲むように配置された外輪部材が採用されている。また、前記運動変換機構として、回転軸に外接するとともに外輪部材に内接する複数の遊星ローラと、これらの遊星ローラを自転可能かつ公転可能に支持するキャリアと、外輪部材の内周に設けられた螺旋凸条と、この螺旋凸条と係合するように遊星ローラの外周に設けられた円周溝とを有する遊星ローラねじ機構を採用することができる。この回転軸の外周には、キャリアを軸方向の後方から支持する鍔部が形成されている。
Therefore, for example, as shown in
バッテリから供給された電力によって、電動モータが正常に駆動しているときは、この電動モータの回転駆動力が減速機構を介して回転軸に伝達され、この回転軸が軸周りに回転する。回転軸が軸周りに回転すると、この回転軸に外接する遊星ローラが、回転軸との転がり接触によってローラ軸を中心に自転しつつ、回転軸を中心に公転する。外輪部材に設けられた螺旋凸条と遊星ローラに設けられた円周溝は係合しているため、遊星ローラの回転に伴って、外輪部材と遊星ローラは軸方向に相対移動する。ここで、遊星ローラを支持するキャリアは軸方向への移動が規制されており、これにより、遊星ローラの回転に伴って、外輪部材は軸方向の前方側に移動し、この外輪部材と一体に軸方向に移動可能に設けられた摩擦パッドがブレーキディスクに押し付けられる。 When the electric motor is normally driven by the electric power supplied from the battery, the rotational driving force of the electric motor is transmitted to the rotating shaft through the reduction mechanism, and the rotating shaft rotates around the shaft. When the rotating shaft rotates around the axis, the planetary roller circumscribing the rotating shaft revolves around the rotating shaft while rotating around the roller shaft by rolling contact with the rotating shaft. Since the spiral ridge provided on the outer ring member and the circumferential groove provided on the planetary roller are engaged, the outer ring member and the planetary roller relatively move in the axial direction as the planetary roller rotates. Here, the movement of the carrier supporting the planetary roller in the axial direction is restricted, and as a result of the rotation of the planetary roller, the outer ring member moves to the front side in the axial direction and is integrated with the outer ring member. A friction pad provided so as to be movable in the axial direction is pressed against the brake disc.
その一方で、バッテリの充電量の異常低下等によって、電動モータが正常に駆動しない等のトラブルが生じたときは、運転者の操作力(例えば、ブレーキペダルの踏み込み力)が、ギアボックスのカバーの内側で保持された押圧機構にワイヤケーブルを介して伝達される。この押圧機構はカム部材と、このカム部材よりも軸方向前方に設けられるスライド部材と、カム部材とスライド部材の間に介在して設けられるリンク部材とを有している。 On the other hand, when troubles such as the electric motor failing to drive normally due to abnormal decrease in battery charge, etc., the driver's operating force (for example, brake pedal depression force) Is transmitted via a wire cable to a pressing mechanism held inside. The pressing mechanism includes a cam member, a slide member provided in front of the cam member in the axial direction, and a link member provided between the cam member and the slide member.
運転者の操作力が作用すると、カム部材が軸周りに回動する。このカム部材が回動すると、その回動角度に対応して、カム部材に形成されたカム面がリンク部材を介してスライド部材を軸方向前方に移動させる。そして、このスライド部材が、球体を介して回転軸を軸方向前方に押圧する。 When the driver's operating force is applied, the cam member rotates about the axis. When the cam member rotates, the cam surface formed on the cam member moves the slide member forward in the axial direction via the link member corresponding to the rotation angle. And this slide member presses a rotating shaft to the axial direction front via a spherical body.
回転軸がスライド部材に押圧されて軸方向前方に移動すると、この回転軸の外周に設けられた鍔部がキャリアに当接し、このキャリアによって支持された遊星ローラとともに軸方向前方に移動する。遊星ローラが軸方向前方に移動すると、この螺旋凸条及び円周溝を介して係合する外輪部材も軸方向前方に移動する。そして、この外輪部材の移動に伴って、摩擦パッドも軸方向前方に移動して、この摩擦パッドがブレーキディスクに押し付けられる。 When the rotating shaft is pressed by the slide member and moves forward in the axial direction, the flange provided on the outer periphery of the rotating shaft comes into contact with the carrier and moves forward in the axial direction together with the planetary roller supported by the carrier. When the planetary roller is moved forward in the axial direction, the outer ring member engaged through the spiral protrusion and the circumferential groove is also moved forward in the axial direction. As the outer ring member moves, the friction pad also moves forward in the axial direction, and the friction pad is pressed against the brake disc.
また、特許文献2に係る電動ディスクブレーキにおいては、外部からの入力をモータのロータに機械的に伝達し、このロータをピストン推進方向に所定角度だけ回転させるとともに、所定角度以上のロータの回転を許容する回転支援手段を備えた機構を採用している。この構成によると、電動モータの失陥等の際に、回転支援手段によってロータを直接回転させることによって、フェールセーフ機能を発揮させることができる。また、ブレーキパッドが摩耗したときには、ロータの回転に伴って調整ナットが軸方向前方に移動して、ブレーキパッドがディスクロータに押し付けられる(特許文献2の段落[0023]参照)。
In the electric disc brake according to
また、特許文献3に係る電動式ブレーキ装置においては、駐車ブレーキの操作によって駆動シャフトを回転するとともに、この回転を一方向クラッチを介してねじ機構に伝達し、このねじ機構の筒状回転部材で回転力を直動部材(ねじ軸)の軸方向の移動に変換することにより、フェールセーフ機能を発揮させている。また、ブレーキパッドが摩耗したときは、摩耗補償機能によってねじ軸を押圧位置の近くに待機させることができるように構成されている(特許文献3の段落[0037]参照)。 Further, in the electric brake device according to Patent Document 3, the drive shaft is rotated by operating the parking brake, and this rotation is transmitted to the screw mechanism via the one-way clutch, and the cylindrical rotating member of the screw mechanism is used. The fail-safe function is exhibited by converting the rotational force into the axial movement of the linear motion member (screw shaft). Further, when the brake pad is worn, the screw shaft can be made to stand by near the pressing position by the wear compensation function (see paragraph [0037] of Patent Document 3).
特許文献1に係る電動ブレーキ装置においては、フェールセーフ機構の押圧力によって、ブレーキディスクに摩擦パッドが押し付けられると、これに伴う軸方向後方への反力が、回転軸を介して押圧機構に作用する。この押圧機構は、上述したようにギアボックスによって保持されている。このため、この押圧機構に作用した反力を受けることができるように、ギアボックス(カバー)の十分な厚さを確保したり、その素材として高強度の鋼等を選択したりして、その十分な強度を確保する必要があり、その軽量化が困難となる問題がある。
In the electric brake device according to
また、特許文献2に係る電動ディスクブレーキにおいては、制動時にはクラッチスプリングが空転するため調整ナットがピストン後退方向に回転せず、ピストン(ブレーキパッド)を所定量以上に後退させることが出来ない。また、外部から回転可能な回転円板に設けた突起とモータのロータと一体に設けた係止ピンが係止してしまうため、調整ナットを直接回転させても、ピストンを大きく後退させることが出来ない。よって、ブレーキパッドが大きく摩耗し新品に交換するような場合には、押圧機構の分解が必要となる。
Further, in the electric disc brake according to
また、特許文献3に係る電動式ブレーキ装置においては、特許文献1及び特許文献2に係る電動ブレーキ装置と異なり、軸方向の反力が生じないため、カバーの薄肉化・軽量化を図ることができる一方で、特許文献2に係る電動ディスクブレーキ装置と同様に、駐車ブレーキ機構が連結されてしまうため、制動力を解除しても、ロータを回転させてピストンを大きく後退させることができず、ブレーキパッド交換時には駐車ブレーキ機構の分解が必要になる。
Moreover, in the electric brake device according to Patent Literature 3, unlike the electric brake devices according to
そこで、この発明は、電動ブレーキ装置の軽量化を図るとともに、モータによるブレーキ操作を阻害することなく、摩擦パッドの交換の際に容易にピストンを後退可能とすることを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the weight of an electric brake device and make it possible to easily retract a piston when replacing a friction pad without obstructing a brake operation by a motor.
この課題を解決するために、この発明においては、電動モータと、前記電動モータの回転駆動力によって軸周りに正回転するとともに、制動時に軸周り逆回転の回転力が作用する回転軸と、前記回転軸の軸方向に移動可能に設けられた直動部材と、前記回転軸の回転を前記直動部材の軸方向の移動に変換する運動変換機構と、前記直動部材の軸方向前方に設けられ、前記直動部材の軸方向への移動とともに軸方向に移動する摩擦パッドと、運転者の操作力によって、軸周りに回動する回動機構と、前記回転軸と前記回動機構の間に介在して配置され、前記回動機構の操作量が予め定めた閾値よりも小さいときに、前記回動機構から前記回転軸への前記操作力の伝達を遮断する一方で、前記操作量が前記閾値以上のときに、前記回動機構から前記回転軸への前記操作力の伝達を許容するクラッチ機構と、を有する電動ブレーキ装置を構成した。 In order to solve this problem, in the present invention, an electric motor, a rotary shaft that rotates forward around the shaft by the rotational driving force of the electric motor, and that rotates counter-rotatingly around the shaft acts during braking, and A linear motion member provided so as to be movable in the axial direction of the rotary shaft, a motion conversion mechanism for converting rotation of the rotary shaft into axial motion of the linear motion member, and provided in front of the linear motion member in the axial direction A friction pad that moves in the axial direction along with the movement of the linear motion member in the axial direction, a turning mechanism that rotates around the axis by the operating force of the driver, and between the rotating shaft and the turning mechanism. When the operation amount of the rotation mechanism is smaller than a predetermined threshold, the transmission of the operation force from the rotation mechanism to the rotation shaft is interrupted, while the operation amount is When the value is equal to or greater than the threshold value, A clutch mechanism that allows the transmission of the operation force of the rotary shaft, to constitute a electric braking apparatus having a.
この構成によると、運転者の操作力によって制動力を発揮させるときにおいて、クラッチ機構によって回転軸を軸周りに回転させるようにしたことによって、回転軸を介した軸方向後方への反力も防止することができる。このため、ギアボックス(カバー)の厚さをそれほど厚くする必要がなく、また、その素材として非鉄素材や樹脂等の非金属素材を採用することができるため、その軽量化を図ることが可能となる。 According to this configuration, when the braking force is exerted by the driver's operation force, the clutch mechanism rotates the rotating shaft around the shaft, thereby preventing the reaction force in the axial rearward direction via the rotating shaft. be able to. For this reason, it is not necessary to increase the thickness of the gear box (cover) so much, and it is possible to use a non-metallic material such as a non-ferrous material or a resin as the material. Become.
また、回動機構の操作量が小さいときに、操作力の伝達を遮断するようにしたので、ブレーキペダル等のストロークに十分な遊びが確保され、例えば、運転者がブレーキペダルに足を置いたままの状態としても、運転者の意思に反して制動力が作用するのを防止することができる。このため、その操作特性が大幅に向上する。 In addition, when the operation amount of the rotating mechanism is small, the transmission of the operation force is cut off, so that sufficient play is ensured for the stroke of the brake pedal, for example, the driver puts his foot on the brake pedal Even if the state remains, the braking force can be prevented from acting against the driver's intention. For this reason, the operating characteristics are greatly improved.
さらに、回動機構の操作量が小さいときには、操作力の伝達が遮断されるのでモータによってピストンを大きく後退させることにより、ブレーキパッドの交換を容易に行うことができる。 Further, when the operation amount of the rotation mechanism is small, transmission of the operation force is interrupted, so that the brake pad can be easily replaced by retracting the piston greatly by the motor.
前記構成においては、前記電動モータによる前記回転軸の回転駆動に失陥が生じた際に、前記操作力による前記回動機構の回動を可能とする遮断機構をさらに有する構成とするのが好ましい。 In the above-mentioned configuration, it is preferable to further include a blocking mechanism that enables the rotation mechanism to be rotated by the operation force when a failure occurs in the rotational drive of the rotation shaft by the electric motor. .
このように、遮断機構を設けることにより、電動モータによる回転軸の回転駆動と、運転者の操作力による回転軸の回転駆動とが競合するのを防止して、電動モータが正常に駆動しているときにおける回転軸の安定した回転駆動と、電動モータの失陥時におけるフェールセーフ機構の速やかな作動を両立させることができる。 In this way, by providing the shut-off mechanism, it is possible to prevent the rotational drive of the rotary shaft by the electric motor from competing with the rotational drive of the rotary shaft by the driver's operating force, so that the electric motor can be driven normally. It is possible to achieve both stable rotational driving of the rotating shaft when the motor is in operation and quick operation of the fail-safe mechanism when the electric motor fails.
前記各構成においては、前記クラッチ機構が、前記摩擦パッドを前記ブレーキディスクに押し付ける方向の前記操作力を前記回動機構から前記回転軸に伝達可能とする一方で、前記摩擦パッドを前記ブレーキディスクから離間する方向の前記操作力を前記回動機構から前記回転軸に伝達不可とする一方向クラッチである構成とするのが好ましい。 In each of the configurations, the clutch mechanism can transmit the operation force in a direction in which the friction pad is pressed against the brake disc from the rotation mechanism to the rotating shaft, while the friction pad is transmitted from the brake disc. It is preferable that the one-way clutch is configured to prevent transmission of the operating force in the separating direction from the rotating mechanism to the rotating shaft.
このようにすれば、運転者の操作力によってスムーズに制動力を発揮させることができる一方で、摩擦パッドが摩耗してもその摩耗に追従して摩擦パッドをブレーキディスクに押し付けることができる。 In this way, while the braking force can be smoothly exerted by the driver's operating force, even if the friction pad is worn, the friction pad can be pressed against the brake disc following the wear.
前記一方向クラッチを採用した構成においては、前記クラッチ機構が、軸中心に前記回転軸が挿通され、内周面に所定の周方向間隔をおいて同一周方向に傾斜する前記回転軸の外周面との間で楔空間を構成するカム面が形成された外輪と、前記外輪を軸周りの一方向に付勢するリターンスプリングと、前記楔空間に設けられ、前記回転軸と前記カム面との間で係合可能な複数の係合子と、前記複数の係合子を所定間隔に保持するポケットと、径方向外向きに起立する係止ピンが形成された保持器と、前記外輪に対し前記保持器を周方向に付勢可能なスイッチばねと、前記係止ピンと当接して、前記リターンスプリングの付勢力によって、前記保持器が所定角度を越えて回動するのを阻止する突部と、を有する構成とするのが好ましい。 In the configuration employing the one-way clutch, the clutch mechanism has an outer peripheral surface of the rotating shaft that is inclined in the same circumferential direction with a predetermined circumferential interval from the inner peripheral surface with the rotating shaft inserted through the shaft center. An outer ring formed with a cam surface that forms a wedge space, a return spring that urges the outer ring in one direction around the axis, a wedge spring, and the rotation shaft and the cam surface. A plurality of engagement elements that can be engaged with each other, a pocket that holds the plurality of engagement elements at a predetermined interval, a retainer that is formed with a locking pin that rises radially outward, and the holding against the outer ring. A switch spring capable of urging the retainer in the circumferential direction, and a protrusion that abuts against the locking pin and prevents the retainer from rotating beyond a predetermined angle by the urging force of the return spring. It is preferable to have a configuration.
この構成の一方向クラッチは、運転者の操作力がないときには、係合子が楔空間内で隙間をもって保持されており、外輪と回転軸は互いに自由に軸周りに回転可能となっている。ここで、リターンスプリングの付勢力に抗して前記操作力によって外輪を回転すると、前記楔空間を構成する回転軸の外周面と外輪のカム面との間に係合子が噛み合ったスタンバイ状態となる。このスタンバイ状態でさらに操作力を大きくすると、外輪の回転力が係合子を介して回転軸に伝達され、回転軸が軸周りに回転して、フェールセーフ機能が発揮される。外輪と回転軸が互いに自由に軸周りに回転可能な状態とスタンバイ状態の間は、操作力が作用しているにもかかわらず、その操作力が回転軸には伝達されない遊びとなっており、運転者の意思に反して制動力が作用するのを確実に防止することができる。 In this one-way clutch, when there is no driver's operating force, the engagement element is held with a gap in the wedge space, and the outer ring and the rotation shaft can freely rotate around each other. Here, when the outer ring is rotated by the operating force against the urging force of the return spring, a standby state is established in which the engagement element is engaged between the outer peripheral surface of the rotating shaft constituting the wedge space and the cam surface of the outer ring. . When the operating force is further increased in this standby state, the rotational force of the outer ring is transmitted to the rotating shaft via the engagement element, and the rotating shaft rotates around the axis, thereby exhibiting a fail-safe function. Between the state in which the outer ring and the rotation shaft can freely rotate around each other and the standby state, the operation force is not transmitted to the rotation shaft even though the operation force is acting. It is possible to reliably prevent the braking force from acting against the driver's intention.
この発明に係る電動ブレーキ装置は、運転者の操作力によって軸周りに回転する回動機構と回転軸との間に、前記回動機構の操作量が予め定めた閾値よりも小さい時に、前記回動機構から前記回転軸への前記操作力の伝達を遮断する一方で、前記操作量が前記閾値以上のときに、前記回動機構から前記回転軸への前記操作力の伝達を許容するクラッチ機構を採用するとともに、制動時に、回転軸に軸周り逆回転の回転力が作用する構成を採用した。このようにすることにより、この電動ブレーキ装置を軽量化するとともに、モータによるブレーキ操作を阻害することなく、摩擦パッドの交換の際に容易にピストンを後退させることができる。 The electric brake device according to the present invention is configured such that when the operation amount of the rotation mechanism is smaller than a predetermined threshold between the rotation mechanism that rotates around the axis by the driver's operation force and the rotation axis, the rotation is performed. A clutch mechanism that interrupts transmission of the operating force from the moving mechanism to the rotating shaft, and permits transmission of the operating force from the rotating mechanism to the rotating shaft when the operation amount is equal to or greater than the threshold value. And a configuration in which a reverse rotational force acts on the rotating shaft during braking. By doing so, the electric brake device can be reduced in weight, and the piston can be easily retracted when replacing the friction pad without hindering the brake operation by the motor.
この発明に係る電動ブレーキ装置の一実施形態を各図を用いて説明する。この電動ブレーキ装置は、電動モータ10、電動モータ10の回転駆動力によって軸周りに正回転するとともに、制動時に軸周り逆回転の回転力が作用する回転軸23、回転軸23の軸方向に移動可能に設けられた直動部材24、回転軸23の回転を直動部材24の軸方向の移動に変換する運動変換機構25、直動部材24の軸方向前方に設けられ、直動部材24の軸方向への移動とともに軸方向に移動する摩擦パッド13、運転者の操作力によって、軸周りに回転する回動機構15、及び、回転軸23と回動機構15との間に介在して配置され、回動機構15の操作量が予め定めた閾値よりも小さいときに、回動機構15から回転軸23への前記操作力の伝達を遮断する一方で、前記操作量が前記閾値以上のときに、回動機構15から回転軸23への前記操作力の伝達を許容するクラッチ機構43を主要な構成要素としている。
An embodiment of an electric brake device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The electric brake device rotates in the forward direction around the axis by the
この電動ブレーキ装置は、通常時は、運転者のブレーキ操作に伴って電動モータ10を駆動することにより制動力を発揮する。その一方で、電動モータ10が正常に駆動しない等のトラブルが生じたときには、運転者の操作力によって制動力を得るフェールセーフ機構を備えている。以下において、この電動ブレーキ装置について詳しく説明する。
This electric brake device normally exerts a braking force by driving the
この電動ブレーキ装置は、図1、図2に示すように、車輪(図示せず)と一体に回転するブレーキディスク11と、ブレーキディスク11を間にして軸方向に対向する一対の摩擦パッド12、13と、摩擦パッド12、13を移動させるための電動モータ10とを有し、この電動モータ10から伝達する動力で摩擦パッド12、13をブレーキディスク11に押し付けることにより、制動力を発生させる。また、この電動ブレーキ装置は、何らかのトラブルによって電動モータ10による制動力が発揮できない状態においても制動力の発生を可能とするため、運転者の操作力で引っ張られるように設けられたワイヤケーブル14と、そのワイヤケーブル14の一端に接続された回動機構15とを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the electric brake device includes a
この電動ブレーキ装置は、ブレーキディスク11を間にして軸方向に対向する一対の対向部16、17をブレーキディスク11の外径側に位置するブリッジ18で連結した形状のキャリパボディ19を有する。キャリパボディ19の一方の対向部16とブレーキディスク11の間に摩擦パッド12が配置され、他方の対向部17とブレーキディスク11の間に摩擦パッド13が配置されている。各摩擦パッド12、13は、キャリパボディ19に取り付けられたパッドピン(図示せず)やキャリパブラケット21に設けたスライド部(図示せず)に案内され、ブレーキディスク11の軸方向に移動可能に支持されている。
The electric brake device includes a
図4に示すように、キャリパボディ19は、車輪を支持するナックル(図示せず)にボルト20で固定されたキャリパブラケット21に取り付けた一対のスライドピン22で、ブレーキディスク11の軸方向に移動可能に支持されている。これにより、図2等に示す摩擦パッド13が軸方向前方に移動してブレーキディスク11に押し付けられたときに、ブレーキディスク11から受ける反力によってキャリパボディ19が軸方向後方に移動し、このキャリパボディ19の移動によって、反対側の摩擦パッド12もブレーキディスク11に押し付けられるようになっている。
As shown in FIG. 4, the
図2に示すように、キャリパボディ19の他方の対向部17は、軸方向の前後両端が開口した円筒状のキャリパハウジング17Aと、キャリパハウジング17Aの軸方向後方の端部から軸方向と直角な方向(ブレーキディスク11と平行な方向)に延びるキャリパフランジ17Bとからなる。
As shown in FIG. 2, the other facing
キャリパハウジング17Aには、回転軸23と、回転軸23を囲むように配置された直動部材24として機能する外輪部材(以下において直動部材24と同じ符号を付する。)と、回転軸23の回転を外輪部材24の軸方向移動に変換する運動変換機構25として機能する遊星ローラねじ機構(以下において、運動変換機構25と同じ符号を付する。)とが組み込まれている。外輪部材24の軸方向前方に、摩擦パッド13が配置されている。
The
キャリパフランジ17Bには、電動モータ10が取り付けられている。電動モータ10と回転軸23の間には、電動モータ10の回転を回転軸23に減速して伝達する減速機構26が設けられている。減速機構26は、キャリパハウジング17Aの軸方向後方の端部開口とキャリパフランジ17Bの側面とを覆うように設けられたカバー27内に収容されている(図4参照)。
The
図4、図5に示すように、減速機構26は、電動モータ10のロータ軸10Aと一体に軸周りに回転する第一ギア26Aと、第一ギア26Aと噛み合う第二ギア26Bと、第二ギア26Bと一体に軸周りに回転する、この第二ギア26Bよりも歯数が少ない第三ギア26Cと、第三ギア26Cと噛み合い回転軸23と一体に軸周りに回転する第四ギア26Dとを有する。電動モータ10の回転は、これらの複数のギア26A、26B、26C、26Dを介して順次減速して伝達され、回転軸23に入力される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図3等に示すように、第四ギア26Dは、キャリパフランジ17B及びカバー27によって支持されており軸方向の移動が制限されるとともに、回転軸23に対しても軸方向に相対移動不能となっている。
As shown in FIG. 3 and the like, the
図3に示すように、遊星ローラねじ機構25は、回転軸23に外接すると同時に外輪部材24に内接する複数の遊星ローラ25Aと、これらの遊星ローラ25Aを自転可能かつ公転可能に支持するキャリア25Bと、外輪部材24の内周に設けられた螺旋凸条25Cと、螺旋凸条25Cと係合するように遊星ローラ25Aの外周に設けられた円周溝25Dとを有する。
As shown in FIG. 3, the planetary
図6に示すように、複数の遊星ローラ25Aは、周方向に等間隔となるように配置されている。各遊星ローラ25Aは、回転軸23の外周および外輪部材24の内周にそれぞれ転がり接触している。回転軸23の遊星ローラ25Aに対する接触部分は円筒面である。そして、回転軸23が回転したとき、遊星ローラ25Aは、ローラ軸25B4を中心に自転しながら、回転軸23を中心に公転する。すなわち、遊星ローラ25Aは、回転軸23の外周から受ける回転力によって自転し、これに伴い、遊星ローラ25Aは外輪部材24の内周を転がって公転する。
As shown in FIG. 6, the plurality of
外輪部材24の内周の螺旋凸条25Cは、円周方向に対して斜めに延びる螺旋状の凸条である。一方、遊星ローラ25Aの外周の円周溝25Dは、円周方向に対して平行に延びる溝である。この実施形態では遊星ローラ25Aの外周にリード角が0度の円周溝25Dを設けているが、円周溝25Dのかわりに、螺旋凸条25Cと異なるリード角をもつ螺旋溝を設けてもよい。
The
図3に示すように、外輪部材24は、キャリパハウジング17Aの内面で軸方向に移動可能に支持されている。キャリパハウジング17Aの内面の外輪部材24に対する接触部分は円筒面である。外輪部材24は、摩擦パッド13の背面に形成された凸部28と係合する凹部29を有し、この凸部28と凹部29の係合によって、キャリパハウジング17Aに対して回り止めされている。また、キャリパハウジング17Aの内周面には外輪止め輪17A1が設けられており、この外輪止め輪17A1によって、外輪部材24の軸方向後方への移動が規制されている。
As shown in FIG. 3, the
キャリア25Bは、遊星ローラ25Aを間にして軸方向に対向する一対のキャリアプレート25B1、25B2と、周方向に隣り合う遊星ローラ25Aの間を軸方向に延びてキャリアプレート25B1、25B2同士を連結する連結部25B3と、各遊星ローラ25Aを自転可能に支持するローラ軸25B4とを有する。各キャリアプレート25B1、25B2は回転軸23を貫通させる環状に形成され、各キャリアプレート25B1、25B2と回転軸23との間には、軸受30がそれぞれ装着されている。
The
各ローラ軸25B4の両端部は、一対のキャリアプレート25B1、25B2にそれぞれ形成された長孔31で外輪部材24の半径方向に移動可能に支持されている。さらに、各ローラ軸25B4の両端部には、周方向に間隔をおいて配置されたすべての遊星ローラ25Aのローラ軸25B4に外接するように弾性リング32が掛け渡されている。この弾性リング32は、各遊星ローラ25Aを回転軸23の外周に押し付けることにより、遊星ローラ25Aと回転軸23の間の滑りを防止している。
Both end portions of the
運動変換機構25の軸方向後方には、荷重センサ33が設けられている。この荷重センサ33は、磁気式荷重センサ(以下において、荷重センサ33と同じ符号を付する。)であって、軸方向前方から荷重が入力されてたわみを生じるフランジ部材33Aと、フランジ部材33Aを軸方向後方から支持する支持部材33Bと、磁束を発生する磁気ターゲット33Cと、磁気ターゲット33Cが発生する磁束を検出する磁気センサ33Dとからなる。
A
フランジ部材33Aは、鉄などの金属で形成された円環板状の部材である。支持部材33Bは、鉄などの金属で形成され、フランジ部材33Aの外周縁に嵌め込まれている。この支持部材33Bの外周縁は、キャリパハウジング17Aの内面で支持されている。支持部材33Bの軸方向後端は、キャリパハウジング17Aの内面に設けられた突起部17A2に当接している。また、フランジ部材33A及び支持部材33Bの軸方向前端は、キャリパハウジング17Aの内面に設けられた外輪止め輪17A1に当接しており、この磁気式荷重センサ33の軸方向の移動が規制されている。
The
支持部材33Bの内周側には、フランジ部材33Aの内径側に対向するように円筒部33Eが連設されている。円筒部33Eの内周には、複数の軸受34が軸方向に間隔をおいて装着されており、回転軸23と磁気式荷重センサ33は、軸周りに相対回転可能となっている。磁気ターゲット33Cは、フランジ部材33Aの内周に固定されている。磁気センサ33Dは、磁気ターゲット33Cと径方向に対向するように支持部材33Bの円筒部33Eの外周に固定されている。
A
各遊星ローラ25Aとその軸方向後方のキャリアプレート25B2との間には、遊星ローラ25Aを自転可能に支持するスラスト軸受35が組み込まれている。また、遊星ローラ25Aの軸方向後方のキャリアプレート25B2と磁気式荷重センサ33(フランジ部材33A)との間には、キャリアプレート25B2と一体に公転するスラスト板36が設けられている。このスラスト板36と磁気式荷重センサ33のフランジ部材33Aとの間には、スラスト軸受37が組み込まれている。スラスト板36は、このスラスト軸受37によって、磁気式荷重センサ33に対して軸周りに相対回転可能となっている。
Between each
磁気式荷重センサ33は、スラスト板36、スラスト軸受37を介して、キャリアプレート25B2に軸方向後方から当接することで、キャリア25Bの軸方向後方への移動を規制している。一方、回転軸23の軸方向後方寄りの外周には、第二止め輪39が装着されている。この第二止め輪39は、回転軸23と同軸に設けられたリング部材40に軸方向後方から当接し、このリング部材40は、支持部材33Bに軸方向後方から当接している。このリング部材40と支持部材33Bとの当接によって、回転軸23は支持部材33Bに対し軸方向前方への移動が規制されている。また、軸方向前方のキャリアプレート25B1は、回転軸23の軸方向前端に装着した第一止め輪38で軸方向前方への移動が規制されている。したがって、キャリア25Bとこのキャリア25Bによって保持された遊星ローラ25Aは、回転軸23に対する軸方向前方と軸方向後方の相対移動がいずれも規制されている。
外輪部材24の軸方向前方の端部には、外輪部材24の軸方向前端の開口を閉塞するシールカバー41が取り付けられている。このシールカバー41は、外輪部材24の内部に異物が侵入するのを防止している。また、軸方向に伸縮可能に形成された筒状のベローズ42の一端が、外輪部材24の軸方向前方の端部に固定され、ベローズ42の他端が、キャリパハウジング17Aの軸方向前方の開口縁部に固定されている。ベローズ42は、外輪部材24とキャリパハウジング17Aの摺動面間に異物が侵入するのを防止している。
A
この遊星ローラねじ機構25は、電動モータ10を回転させると、電動モータ10の回転が減速機構26を介して回転軸23に入力され、遊星ローラ25Aが自転しながら公転する(図3参照)。このとき、螺旋凸条25Cと円周溝25Dのリード角の差によって外輪部材24と遊星ローラ25Aが軸方向に相対移動するが、遊星ローラ25Aはキャリア25Bとともに、回転軸23に対する軸方向の相対移動が規制されているので、遊星ローラ25Aは軸方向に移動せず、外輪部材24のみが軸方向に移動する。ここで、外輪部材24が軸方向前方に移動する方向の回転が電動モータ10から回転軸23に入力されたときは、外輪部材24が摩擦パッド13を押圧することにより、図1に示す摩擦パッド12、13がブレーキディスク11に押し付けられて、ブレーキディスク11と一体に回転する車輪に制動力が負荷される。また、外輪部材24が軸方向後方に移動する方向の回転が電動モータ10から回転軸23に入力されたときは、図1に示す摩擦パッド12、13がブレーキディスク11から離反して、車輪に対する制動力が解除される。
When the planetary
電動モータ10が作動して、摩擦パッド12、13がブレーキディスク11に押し付けられると、その反力が、外輪部材24、遊星ローラねじ機構25、スラスト板36、及び、スラスト軸受37を介して磁気式荷重センサ33のフランジ部材33Aに伝達される。フランジ部材33Aに反力が伝達されると、このフランジ部材33Aが軸方向後方にたわみ、フランジ部材33Aに固定された磁気ターゲット33Cと、支持部材33Bに固定された磁気センサ33Dが、軸方向に相対変位する。すると、この相対変位に対応して磁気センサ33Dの出力信号が変化する。この出力信号の大きさと、フランジ部材33Aに入力される軸方向荷重の大きさとの関係を予め把握しておくことにより、磁気センサ33Dの出力信号に基づいて、フランジ部材33Aにかかる軸方向荷重の大きさを検出することができる。
When the
図7から図10に示すように、回転軸23の軸方向後方側には、クラッチ機構43が設けられている。このクラッチ機構43は、軸周りに回動する回動機構15から回転軸23に対し、摩擦パッド13をブレーキディスク11に押圧する方向の運転者の操作力を伝達可能とする一方で、摩擦パッド13の押圧を解除する方向の操作力が回動機構15から回転軸23へ伝達されるのを遮断する一方向クラッチである。このクラッチ機構43は、軸中心に回転軸23が挿通された外輪43Aと、この外輪43Aを軸周りの一方向に付勢するリターンスプリング43Bと、回転軸23と外輪43Aとの間に設けられる複数の係合子43Cと、この係合子43Cを保持する保持器43Dと、外輪43Aに対し保持器43Dを周方向に付勢可能なスイッチばね43Eとを有している。回動機構15は、ワイヤケーブル14が接続されたワイヤレバー15Aと、このワイヤレバー15Aとともに軸周りに回転するレバー軸15Bを有している。リターンスプリング43Bは、レバー軸15Bの周りに設けられ、外輪43Aとレバー軸15Bは同軸に連結されている。
As shown in FIGS. 7 to 10, a
図9に示すように、外輪43Aの内周面には、所定の周方向間隔をおいて、同一周方向に傾斜するカム面43A1が形成されている。このカム面43A1と回転軸23の外周面23Aとの間には、周方向の一方向に向かうにつれてカム面43A1と外周面23Aとの間の間隔が次第に狭くなる楔空間が形成されている。係合子43Cは、円筒ころであって、楔空間の径方向隙間が広い箇所においては、カム面43A1又は外周面23Aの少なくともいずれか一方との間に隙間が生じる一方で、楔空間の径方向隙間が狭い箇所においては、カム面43A1及び外周面23Aの両方と係合する大きさのものが採用されている。
As shown in FIG. 9, on the inner peripheral surface of the
保持器43Dには、係合子43Cが収納されるポケット43Fが形成されている。各ポケット43Fの内側には付勢部材43Gが設けられており、この付勢部材43Gによって、ポケット43Fに収納された係合子43Cが、楔空間のカム面43A1と外周面23Aとの間の間隔が次第に狭くなる向きに付勢されている。スイッチばね43Eは、側面視コの字形をしており、その基部が外輪43Aに形成された嵌合孔43A2に嵌め込まれるとともに、その先端部が保持器43Dに形成された透孔43D1に挿し込まれている。保持器43Dには、径方向外向きに起立する係止ピン43D2が形成されている。保持器43Dが収納されるカバー27の内面側には、この保持器43Dに向かって径方向内向きに起立する突部27Aが形成されている。
The
運転者による操作力が作用していないときは、図9(a)及び図10(a)に示すように、リターンスプリング43Bの付勢力によって、外輪43A及びこの外輪43Aと一体に回動する回動機構15が、軸周りの一方向に付勢された状態となっている(図9(a)及び図10(a)中の外輪43Aに付された矢印を参照)。外輪43Aがこの一方向に付勢されると、スイッチばね43Eを介して連結された保持器43Dも同じ方向に付勢されて回動する。そして、保持器43Dに形成された係止ピン43D2とカバー27に形成された突部27Aが当接すると、保持器43Dの回動は停止する。外輪43Aは、ワイヤレバー15Aがカバー27に設けたストッパ15Cに当接することで、保持器43Dの停止位置から所定角度回転した位置に停止する。このとき、スイッチばね43Eは、リターンスプリング43Bの付勢力によって、元のコの字形からやや歪んだ状態となっている(図9(a)及び図10(a)参照)。
When the driver's operating force is not acting, as shown in FIGS. 9 (a) and 10 (a), the
このように、係止ピン43D2と突部27Aが当接した状態においては、係合子43Cは、楔空間の径方向隙間が広い箇所に位置し、係合子43Cと外輪43Aに形成されたカム面43A1又は回転軸23の外周面23Aの少なくとも一方の面(図9(a)及び図10(a)においては外周面23A)との間で隙間が生じた状態(以下において、フリー状態と称する。)となる。このフリー状態では、外輪43Aと回転軸23との間で回転力の伝達はなされず、回転軸23は回動機構15による回動の影響を受けることなく、電動モータ10の回転駆動によってスムーズに回転することができる。
Thus, in the state where the
ここで、運転者がブレーキペダル44を踏む等してワイヤケーブル14を引っ張ると、このワイヤケーブル14に接続された回動機構15及びこの回動機構15と一体に回動する外輪43Aに、リターンスプリング43Bの付勢力に抗する前記一方向とは逆方向の操作力が作用する。外輪43Aに操作力が作用すると、保持器43Dに形成された係止ピン43D2とカバー27に形成された突部27Aが当接した状態のまま、外輪43Aのみが前記逆方向に回動する。そして、図9(b)に示すように、スイッチばね43Eが元のコの字形に戻って、保持器43Dで保持されている係合子43Cが、楔空間の径方向隙間が狭い箇所に移動し、カム面43A1及び外周面23Aの両方と係合して、外輪43Aから回転軸23に回動力が伝達可能な状態(以下において、スタンバイ状態と称する。)となる。
Here, when the driver pulls the
フリー状態とスタンバイ状態の間においては、運転者のブレーキペダル44等の操作量が相対的に小さく、その操作力が回転軸23には伝達されない遊びの領域となる。このように、遊びを設けることによって、運転者の意思に反して制動力が作用するのを確実に防止することができる。この遊びの大きさ(フリー状態からスタンバイ状態に至るまでの操作量の閾値)は、カバー27に設けた突部27Aとストッパ15Cの位置関係等を変更することによって適宜変更することができる。
Between the free state and the standby state, the amount of operation of the driver's
このスタンバイ状態において、さらに操作力を大きくすると、図10(b)に示すように、係合子43Cを介して外輪43Aから回転軸23に回動力が伝達され、運転者による操作力の大きさに対応して回転軸23が回転する。これによって、電動モータ10を回転駆動したときと同様に、ブレーキディスク11に摩擦パッド12、13が押し付けられることによって制動力が発揮される。
In this standby state, when the operating force is further increased, as shown in FIG. 10B, the rotational force is transmitted from the
その一方で、操作力を解除すると、リターンスプリング43Bの付勢力によって、外輪43Aが上記一方向に回動する。回動機構15は、保持器43Dに形成された係止ピン43D2が突部27Aに当接し、更にカバー27に設けたストッパ15Cとワイヤレバー15Aが当接することによってその回動が停止して、元のフリー状態に戻る(図9(a)及び図10(a)参照)。
On the other hand, when the operating force is released, the
操作力を解除したときに、外輪43Aから回転軸23への運転者の操作力は遮断されるが、ブレーキディスク11と摩擦パッド13が当接していると、その反力によって摩擦パッド13がブレーキディスク11から離間する方向に回転軸23が回転させられる。摩擦パッド13がブレーキディスク11に当接しない位置まで後退すると、当接に伴う反力がなくなり回転軸23の回転は停止しその位置に留まる。
When the operating force is released, the driver's operating force from the
摩擦パッド12、13が摩耗したときは、その摩耗量に相当する分だけ摩耗パッド12、13が大きく移動するように操作量を大きくすることによって、摩耗量に関係なく通常通りの制動操作を行うことができる。仮に、一度の操作ではブレーキディスク11に摩擦パッド12、13が当接しなかった場合においても、操作力を一旦解除した上で再度操作力を与えることによって、さらに軸方向前方に摩擦パッド13を移動させることができるため、確実に制動力を得ることができる。その一方で、上記と同様に、操作力を解除することによって、ブレーキディスク11と摩擦パッド13の当接の反力で、摩擦パッド13をブレーキディスク11から離間させて制動力を解除することができる。
When the
また、摩擦パッド12、13が大きく摩耗し新品への交換が必要になった場合には、運転者の操作力を解除した状態(回動機構15のフリー状態)にし、モータ10を回転させることで外輪部材24を軸方向後方へ大きく移動させることが出来る。
When the
図1に示すように、運転者の足で操作されるブレーキペダル44には、ワイヤケーブル14の端部に設けられたワイヤエンド金具が接続されるワイヤコネクタ部45と、遮断機構46とが取り付けられている。図11(a)に示すように、ブレーキペダル44は、支点軸47を中心に揺動可能に支持されている。ブレーキペダル44には、ブレーキペダル44の踏み込み量を検出するストロークセンサ48が取り付けられている。ワイヤコネクタ部45は、ブレーキペダル44の支点軸47と同じ位置に揺動中心をもつように揺動可能に支持されている。ここで、ワイヤコネクタ部45は、ブレーキペダル44がワイヤコネクタ部45と切り離して揺動可能となるように、ブレーキペダル44とは独立して揺動可能とされている。
As shown in FIG. 1, a
この遮断機構46は、支点軸47を中心に揺動可能に支持されたソレノイド取付部材49と、ソレノイド取付部材49に取り付けられたソレノイドアクチュエータ50と、ブレーキペダル44及びワイヤコネクタ部45にそれぞれ形成されたプランジャ係合孔44A、45Aとを有する。ソレノイドアクチュエータ50は、支点軸47と平行に進退するプランジャ50Aを有し、通電停止時にプランジャ50Aが前進し、通電時にプランジャ50Aが後退するように構成されている。そして、両プランジャ係合孔44A、45Aは、ブレーキペダル44が踏まれていない初期位置にある状態で、ソレノイドアクチュエータ50のプランジャ50Aと同一線上に位置するように配置されている。
The shut-off
この遮断機構46は、図11(b)に示すように、ソレノイドアクチュエータ50のプランジャ50Aを前進させることにより、運転者がブレーキペダル44を踏み込んだときにブレーキペダル44とワイヤコネクタ部45とが一体に揺動するように、ブレーキペダル44とワイヤコネクタ部45間を連結する連結状態とすることができる。また、図11(a)に示すように、ソレノイドアクチュエータ50のプランジャ50Aを後退させることにより、ブレーキペダル44に作用する運転者の操作力がワイヤコネクタ部45に伝達されるのを遮断するように、ブレーキペダル44とワイヤコネクタ部45の間を切り離す切り離し状態とすることができる。ここで、ソレノイドアクチュエータ50のプランジャ50Aは、通電停止時に前進し、通電時に後退するので、この遮断機構46は、通電時に切り離し状態となり、通電停止時に連結状態となるように構成された逆作動型のクラッチとして機能している。
As shown in FIG. 11B, the
このように、遮断機構46を設けることにより、電動モータ10による回転軸23の回転駆動と、運転者の操作力による回転軸23の回転駆動とが競合するのを防止して、電動モータ10が正常に駆動しているときにおける回転軸23の安定した回転駆動と、電動モータ10の失陥時におけるフェールセーフ機構の速やかな作動を両立させることができる。
Thus, by providing the shut-off
上述したように、この電動ブレーキ装置は、運転者の操作力によって制動力を発揮させるときにおいて、クラッチ機構43によって回転軸23を軸周りに回転させるようにしたことによって、回転軸23を介した軸方向後方への反力を防止することができる。このため、ギアボックスのカバー27の厚さをそれほど厚くする必要がなく、また、その素材として非鉄素材や樹脂等の非金属素材を採用することができるため、その軽量化を図ることが可能となる。また、回動機構15の操作量が小さいときに、操作力の伝達を遮断するようにしたので、ブレーキペダル44等のストロークに十分な遊びが確保され、例えば、運転者がブレーキペダル44に足を置いたままの状態としても、運転者の意思に反して制動力が作用するのを防止することができる。このため、その操作特性が大幅に向上する。さらに、モータ10によるブレーキ操作を阻害することなく、摩擦パッド12、13の交換の際に容易に外輪部材24を後退させることができる。
As described above, in the electric brake device, when the braking force is exerted by the operation force of the driver, the
上記の各実施形態に係る電動ブレーキ装置はあくまでも例示であって、電動ブレーキ装置の軽量化を図るとともに、モータ10によるブレーキ操作を阻害することなく、摩擦パッド12、13の交換の際に容易にピストンを後退可能とする、というこの発明の課題を解決し得る限りにおいて、各構成部材の形状、配置等を適宜変更することもできる。
The electric brake device according to each of the embodiments described above is merely an example, and the electric brake device can be reduced in weight, and can be easily replaced when the
10 電動モータ
13 摩擦パッド
15 回動機構
23 回転軸
23A 外周面
24 直動部材(外輪部材)
25 運動変換機構(遊星ローラねじ機構)
27A 突部
43 クラッチ機構
43A 外輪
43A1 カム面
43B リターンスプリング
43C 係合子
43D 保持器
43D2 係止ピン
43E スイッチばね
43F ポケット
46 遮断機構
DESCRIPTION OF
25 Motion conversion mechanism (planetary roller screw mechanism)
Claims (4)
前記電動モータ(10)の回転駆動力によって軸周りに正回転するとともに、制動時に軸周り逆回転の回転力が作用する回転軸(23)と、
前記回転軸(23)の軸方向に移動可能に設けられた直動部材(24)と、
前記回転軸(23)の回転を前記直動部材(24)の軸方向の移動に変換する運動変換機構(25)と、
前記直動部材(24)の軸方向前方に設けられ、前記直動部材(24)の軸方向への移動とともに軸方向に移動する摩擦パッド(13)と、
運転者の操作力によって、軸周りに回動する回動機構(15)と、
前記回転軸(23)と前記回動機構(15)の間に介在して配置され、前記回動機構(15)の操作量が予め定めた閾値よりも小さいときに、前記回動機構(15)から前記回転軸(23)への前記操作力の伝達を遮断する一方で、前記操作量が前記閾値以上のときに、前記回動機構(15)から前記回転軸(23)への前記操作力の伝達を許容するクラッチ機構(43)と、
を有する電動ブレーキ装置。 An electric motor (10);
A rotating shaft (23) that rotates forward around the axis by the rotational driving force of the electric motor (10) and that rotates in the reverse direction around the axis during braking;
A linear motion member (24) movably provided in the axial direction of the rotation shaft (23);
A motion conversion mechanism (25) that converts the rotation of the rotary shaft (23) into an axial movement of the linear motion member (24);
A friction pad (13) provided in front of the linear motion member (24) in the axial direction and moving in the axial direction along with the movement of the linear motion member (24) in the axial direction;
A rotation mechanism (15) that rotates around an axis by an operation force of the driver;
The rotating mechanism (15) is disposed between the rotating shaft (23) and the rotating mechanism (15), and when the operation amount of the rotating mechanism (15) is smaller than a predetermined threshold value. ) From the rotation mechanism (15) to the rotation shaft (23) when the operation amount is equal to or greater than the threshold value. A clutch mechanism (43) allowing transmission of force;
Electric brake device having
軸中心に前記回転軸(23)が挿通され、内周面に所定の周方向間隔をおいて同一周方向に傾斜する前記回転軸(23)の外周面(23A)との間で楔空間を構成するカム面(43A1)が形成された外輪(43A)と、
前記外輪(43A)を軸周りの一方向に付勢するリターンスプリング(43B)と、
前記楔空間に設けられ、前記回転軸(23)と前記カム面(43A1)との間で係合可能な複数の係合子(43C)と、
前記複数の係合子(43C)を所定間隔に保持するポケット(43F)と、径方向外向きに起立する係止ピン(43D2)が形成された保持器(43D)と、
前記外輪(43A)に対し前記保持器(43D)を周方向に付勢可能なスイッチばね(43E)と、
前記係止ピン(43D2)と当接して、前記リターンスプリング(43B)の付勢力によって、前記保持器(43D)が所定角度を越えて回動するのを阻止する突部(27A)と、
を有する請求項3に記載の電動ブレーキ装置。 The clutch mechanism (43)
The rotary shaft (23) is inserted into the center of the shaft, and a wedge space is formed between the outer peripheral surface (23A) of the rotary shaft (23) inclined in the same circumferential direction with a predetermined circumferential interval on the inner peripheral surface. An outer ring (43A) on which a cam surface (43A 1 ) is formed;
A return spring (43B) for urging the outer ring (43A) in one direction around the axis;
A plurality of engagement elements (43C) provided in the wedge space and engageable between the rotation shaft (23) and the cam surface (43A 1 );
A pocket (43F) for holding the plurality of engagement elements (43C) at a predetermined interval, and a cage (43D) formed with a locking pin (43D 2 ) standing radially outward,
A switch spring (43E) capable of urging the retainer (43D) in the circumferential direction against the outer ring (43A);
A protrusion (27A) that abuts the locking pin (43D 2 ) and prevents the retainer (43D) from rotating beyond a predetermined angle by the biasing force of the return spring (43B);
The electric brake device according to claim 3.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112443599A (en) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 比亚迪股份有限公司 | Brake-by-wire system and vehicle |
CN112443599B (en) * | 2019-08-30 | 2022-01-07 | 比亚迪股份有限公司 | Brake-by-wire system and vehicle |
WO2024018772A1 (en) * | 2022-07-19 | 2024-01-25 | 日立Astemo株式会社 | Method for manufacturing actuator and actuator case thereof, and core for manufacturing |
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