JP2024021261A - 電動制動装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 2024021261000001
【課題】電動制動装置に関して、電気モータおよび回転停止機構の組付け性を向上させる。
【解決手段】電動制動装置10は、電気モータ12のモータ軸部材13の回転を伝達する伝達機構と、を備えている。電動制動装置10は、回転体21に対して摩擦材22を押圧することによって車輪に制動力を付与するアクチュエータ部20を備えている。アクチュエータ部20は、伝達機構によって伝達される電気モータ12の回転に応じて摩擦材22を移動させる。電動制動装置10は、電気モータ12の回転方向のうち制動力が減少する方向への回転を停止させる回転停止機構50を備えている。電動制動装置10は、電気モータ12が取り付けられている部材であるモータブラケット81を備えている。モータブラケット81には、さらに回転停止機構50が取り付けられている。
【選択図】図1

Description

本発明は、電動制動装置に関する。
特許文献1には、モータおよびラチェットユニットが同じハウジングに固定されている電動制動装置が開示されている。
韓国公開特許第10-2021-0004895号公報
特許文献1に開示されている電動制動装置のようにモータとラチェットユニットとがハウジングに取り付けられる場合には、それぞれをハウジングに取り付ける際に精度が求められる。電動制動装置を組み立てる作業の効率という観点から、改善の余地がある。
上記課題を解決するための電動制動装置は、電気モータのモータ軸部材の回転を伝達する伝達機構と、前記伝達機構によって伝達される前記電気モータの回転に応じて摩擦材を移動させ、車輪と一体に回転する回転体に対して前記摩擦材を押圧することにより前記車輪に制動力を付与するアクチュエータ部と、前記モータ軸部材と一体に回転する回転部に咬み合うことで、前記電気モータの回転方向のうち前記制動力が減少する方向への回転を停止させる回転停止機構と、前記電気モータが取り付けられている部材であるモータブラケットと、を備え、前記モータブラケットには、さらに前記回転停止機構が取り付けられていることをその要旨とする。
上記構成によれば、電気モータと回転停止機構とモータブラケットとを一体にしたユニットとして、電気モータおよび回転停止機構を取り付けることができる。このため、電気モータの位置と回転停止機構の位置とを、モータブラケットによって規定することができる。すなわち、電気モータ、回転停止機構、および回転部について、それぞれの間での位置精度を上記ユニットの取り付けによって確保できる。
図1は、電動制動装置の一実施形態を示す一部断面図である。 図2は、同電動制動装置を示す一部断面図である。 図3は、同電動制動装置における電気モータと回転停止機構とモータブラケットとを示す図である。 図4は、同電動制動装置が備えるモータブラケットを示す正面図である。 図5は、同電動制動装置を分解した状態を示す図である。 図6は、変更例の電動制動装置が備えるモータブラケットを示す図である。
以下、電動制動装置の一実施形態について、図1~図5を参照して説明する。
<電動制動装置>
電動制動装置10は、車輪と一体に回転する回転体21に対して摩擦材22を押圧することにより車輪に制動力を付与するアクチュエータ部20を備えている。電動制動装置10は、電気モータ12のモータ軸部材13の回転を伝達する伝達機構30と、を備えている。アクチュエータ部20は、伝達機構30によって伝達される電気モータ12の回転に応じて摩擦材22を移動させる。
電動制動装置10は、モータ軸部材13と一体に回転する回転部に咬み合うことで、電気モータ12の回転方向のうち制動力が減少する方向への回転を停止させる回転停止機構50を備えている。
電動制動装置10は、電気モータ12が取り付けられている部材であるモータブラケット81を備えている。モータブラケット81には、さらに回転停止機構50が取り付けられている。
図1および図2は、電動制動装置10を示している。電動制動装置10は、ケース11a、カバー11bおよびキャリパハウジング23を備えている。カバー11bは、ケース11aの開口に蓋をしている。キャリパハウジング23は、ケース11aに取り付けられている。ケース11aは、密閉されている。
電動制動装置10は、アクチュエータ部20を備えている。図1に示すように、アクチュエータ部20は、車両の車輪と一体回転する回転体21に押し付けることのできる摩擦材22を備えている。回転体21は、たとえば、ブレーキディスクである。アクチュエータ部20は、摩擦材22を回転体21に押し付ける力が大きいほど大きな制動力を発生させることができる。
電動制動装置10は、電気モータ12を備えている。図1および図2には、電気モータ12のモータ軸部材13における軸心に沿った線を入力軸C1として図示している。
図2に示すように、アクチュエータ部20は、電気モータ12の回転運動を直線運動に変換する変換機構40を備えている。変換機構40は、たとえば、ねじ軸とナットとによって構成されている送りねじである。アクチュエータ部20は、回転体21に向かう端部に摩擦材22が取り付けられているピストン41を備えている。変換機構40およびピストン41は、キャリパハウジング23に収容されている。アクチュエータ部20は、電気モータ12の回転運動を変換機構40によって変換した直線運動によってピストン41、すなわち摩擦材22を移動させることができる。直線運動によってピストン41が移動される方向のうち一方は、ピストン41に取り付けられている摩擦材22を回転体21に近づける方向である。直線運動によってピストン41が移動される方向のうち他方は、ピストン41に取り付けられている摩擦材22を回転体21から離す方向である。
図2に示すように、アクチュエータ部20は、電気モータ12の回転運動を変換機構40に伝達する伝達機構30を備えている。伝達機構30は、減速機構を備えていてもよい。伝達機構30の一例を説明する。
伝達機構30は、ギヤ等の組み合わせによって構成されている。伝達機構30は、入力ギヤ31を備えている。たとえば入力ギヤ31は、モータ軸部材13に取り付けられている。入力ギヤ31は、モータ軸部材13の表面に歯を形成することによって構成されていてもよい。伝達機構30は、出力ギヤ33を備えている。伝達機構30は、出力軸部材39を備えている。出力ギヤ33は、出力軸部材39に取り付けられている。図2には、出力軸部材39における軸心に沿った線を出力軸C2として図示している。伝達機構30の一例は、出力軸C2が入力軸C1に対して平行な位置にあるように構成されている。
伝達機構30は、中間ギヤ32を備えていてもよい。伝達機構30は、中間ギヤ32が取り付けられている中間軸部材38を備えていてもよい。たとえば、中間ギヤ32は、入力ギヤ31と咬み合うことのできる第1ギヤ部と、出力ギヤ33と咬み合うことのできる第2ギヤ部と、を備えている。中間ギヤ32では、第1ギヤ部と第2ギヤ部とが一体に回転する。中間ギヤ32の一例では、図1に示すように第1ギヤ部と第2ギヤ部とが一体に成形されている。たとえば、伝達機構30は、入力ギヤ31と咬み合うことのできる第1ギヤ部に相当する第1中間ギヤと、出力ギヤ33と咬み合うことのできる第2ギヤ部に相当する第2中間ギヤと、別の部材として備えていてもよい。複数の中間ギヤは、中間軸部材38に取り付けられているとよい。
伝達機構30では、入力ギヤ31にはモータ軸部材13の回転が入力される。出力ギヤ33は、入力ギヤ31の回転に応じて回転することができる。出力ギヤ33は、出力軸部材39を介してアクチュエータ部20に回転を伝達する。より具体的には、入力ギヤ31と中間ギヤ32の第1ギヤ部とが咬み合うことで電気モータ12の回転運動をモータ軸部材13から中間軸部材38に伝達することができる。中間ギヤ32の第2ギヤ部と出力ギヤ33とが咬み合うことで電気モータ12の回転運動を中間軸部材38から出力軸部材39に伝達することができる。出力軸部材39は、変換機構40に連結されている。出力ギヤ33が出力軸部材39を回転させることによって変換機構40に回転運動が伝達される。
なお、図2には、一つの中間ギヤ32を例示しているが、伝達機構30としては、入力ギヤ31から出力ギヤ33までの間に、回転運動の伝達に寄与する複数のギヤが介在していてもよい。
図1に示すように、電動制動装置10は、回転停止機構50を備えている。回転停止機構50は、アクチュエータ部20によって付与されている制動力を維持することができる。回転停止機構50を作動させることによって、たとえばパーキングブレーキ機能を実現することができる。回転停止機構50は、たとえば、ソレノイド部53と、ソレノイド部53によって移動が可能な係合部52と、を備えている。
電動制動装置10は、モータブラケット81を備えている。モータブラケット81には、電気モータ12と回転停止機構50とが取り付けられている。モータブラケット81は、ケース11aに固定されている。すなわち、モータブラケット81を介して電気モータ12が固定されている。また、モータブラケット81を介して回転停止機構50が固定されている。電動制動装置10では、電気モータ12と回転停止機構50とがモータブラケット81によって一体化されることで、パーキングブレーキユニット80が構成されている。パーキングブレーキユニット80は、ケース11aに収容されている。
電動制動装置10は、回路部60を備えていてもよい。回路部60は、電気モータ12の回転運動を制御する処理回路を有している。回路部60は、回路基板と、回路基板に実装されている実装部品とを備えている。たとえば、回路部60は、ケース11a内に収容されている。図1および図2には、モータ軸部材13における軸心に沿った線である入力軸C1と、回路部60とが交差するように、回路部60が取り付けられている例を示している。より具体的には、入力軸C1と、回路基板とが直交するように、回路部60が配置されている。
電動制動装置10は、モータ軸部材13の回転角を検出するための回転角センサ62を備えていてもよい。回転角センサ62の一例は、非接触型のセンサである。図1および図2には、センサ素子63と被検出部であるマグネット64とによって構成される回転角センサ62を例示している。センサ素子63は、回路基板に実装されている。マグネット64は、モータ軸部材13に取り付けられている。センサ素子63は、マグネット64と向かい合う位置に配置されている。
電動制動装置10は、ケース11a内に隔壁70を備えていてもよい。たとえば、隔壁70によって、回路部60を収容するための収容部をケース11a内に区画することができる。より具体的には、隔壁70によって、電気モータ12を収容する第1収容部18と、回路部60を収容する第2収容部19とを区画することができる。第1収容部18には、伝達機構30が収容されていてもよい。第1収容部18には、回転停止機構50のソレノイド部53が収容されていてもよい。
隔壁70には、貫通孔が形成されていてもよい。貫通孔によって第1収容部18と第2収容部19とが接続されることになる。たとえば、隔壁70は、回転角センサ62のマグネット64を孔の中に配置するための貫通孔を備えていてもよい。当該貫通孔の径は、貫通孔とマグネット64との間の隙間を小さくするように、マグネット64の径よりも僅かに大きいことが好ましい。
<回転停止機構>
回転停止機構50の一例は、ラチェット機構として機能する。図3および図4に示すように、電動制動装置10は、モータ軸部材13に取り付けられているラチェット歯車51を備えている。回転停止機構50は、ラチェット歯車51とともにラチェット機構を構成している。ラチェット歯車51は、モータ軸部材13と一体に回転する回転部の一例である。たとえば、ラチェット歯車51は、入力ギヤ31と一体に成形されている。他の例としてラチェット歯車51は、入力ギヤ31とは別の部材としてモータ軸部材13に取り付けられていてもよい。また、ラチェット歯車51が入力ギヤ31よりも電気モータ12に近い位置に取り付けられていてもよいし、入力ギヤ31がラチェット歯車51よりも電気モータ12に近い位置に取り付けられていてもよい。回転停止機構50が備える係合部52は、ラチェット歯車51の歯に咬み合う爪形状を有している。回転停止機構50が備えるソレノイド部53は、係合部52をラチェット歯車51に咬み合わせることができる。具体的には、ソレノイド部53は、コイルに電流が流されることでラチェット歯車51に近づく方向へ係合部52を移動させる。ラチェット歯車51に接触した係合部52がラチェット歯車51の歯に咬み合うと、ラチェット歯車51が回り止めされる。回転停止機構50は、ラチェット歯車51を回り止めすることによって電気モータ12の回転を停止させることができる。回転停止機構50では、電気モータ12の回転方向のうち制動力が減少する方向への回転を停止させることができる。これによって、回転停止機構50は、アクチュエータ部20によって車輪に付与されている制動力を維持させることができる。一方で、回転停止機構50では、電気モータ12の回転方向のうち制動力が増加する方向への回転を許容することができる。回転停止機構50は、係合部52とラチェット歯車51との咬み合いを解消させることによって制動力の維持を解除することができる。
ソレノイド部53は、ソレノイド端子53aを備えている。ソレノイド端子53aは、たとえば、回路部60に接続されている。ソレノイド端子53aは、たとえば、隔壁70に形成されている端子用の貫通孔に挿入されていることで隔壁70を貫通して回路部60に接続されている。他の例として、ソレノイド端子53aは、コネクタおよび配線等を介して回路部60に接続されていてもよい。ソレノイド端子53aと回路部60とを接続する経路は、隔壁70を貫通しているものに限らず隔壁70を迂回していてもよい。
<モータブラケット>
モータブラケット81は、ケース11aに固定されるための構成としてケース11aに対応した形状の固定部を備えている。
図3に示すように、モータブラケット81は、電気モータ12を取り付けるためのモータ取付部82を備えている。電気モータ12におけるモータ軸部材13が突出している端面が、モータ取付部82に取り付けられている。
一例としてのモータブラケット81は、平板状である。モータブラケット81においてモータ取付部82が設けられている面を第1面81aとする。モータブラケット81において第1面81aとは反対側の面を第2面81bとする。
図3に示すように、モータ取付部82には、貫通孔として回転軸孔83が形成されている。回転軸孔83にはモータ軸部材13が挿入されている。モータ軸部材13は、回転軸孔83に挿入されていることで、モータブラケット81を貫通して第2面81bから突出している。入力ギヤ31およびラチェット歯車51は、モータ軸部材13のうち第2面81bから突出している部分に取り付けられている。すなわち、モータ軸部材13の軸心に沿うように、電気モータ12、モータブラケット81、ラチェット歯車51、入力ギヤ31が順に並んでいる。
モータブラケット81は、貫通孔として端子孔を備えていてもよい。端子孔には、図4に示すように電気モータ12が備えるモータ端子12aを挿入することができる。端子孔を通じて、第2面81b側からモータ端子12aを使用することができる。たとえば、コネクタおよび配線等を介してモータ端子12aを回路部60に接続することができる。他の例として、モータ端子12aは、隔壁70に形成されている端子用の貫通孔に挿入されていることで隔壁70を貫通して回路部60に接続されていてもよい。
図3および図4に示すように、モータブラケット81は、回転停止機構50におけるソレノイド部53を取り付けるためのソレノイド取付部85を備えている。ソレノイド取付部85は、モータブラケット81の第2面81bに設けられている。ラチェット歯車51に向かって係合部52が突出することができるように、ソレノイド取付部85にソレノイド部53が取り付けられている。このように回転停止機構50は、モータブラケット81を挟んで電気モータ12とは反対側に配置されている。
図4に示すように、モータブラケット81は、貫通孔として伝達軸孔86を備えていてもよい。伝達軸孔86には、伝達機構30が備える軸部材を挿入することができる。たとえば、伝達軸孔86には、図2に示すように中間軸部材38を挿入することができる。
<パーキングブレーキユニット>
パーキングブレーキユニット80は、ケース11aおよびカバー11bによって覆われている。すなわち、電気モータ12は、ケース11aおよびカバー11bによって覆われている。また、回転停止機構50は、ケース11aおよびカバー11bによって覆われている。パーキングブレーキユニット80は、ケース11aの開口に回転停止機構50が向くようにケース11aに取り付けられている。
<電動制動装置の製造方法>
電動制動装置10の製造方法では、まず、パーキングブレーキユニット80を組み立てる工程を行う。次に、図5に示すように、パーキングブレーキユニット80をケース11aに取り付ける工程を行う。
電動制動装置10の製造方法の一例を具体的に説明する。まず、モータブラケット81に電気モータ12を取り付ける工程を行う。次に、モータ軸部材13にラチェット歯車51、入力ギヤ31およびマグネット64を取り付ける工程を行う。続いて、モータブラケット81に回転停止機構50を取り付ける工程を行う。以上の工程を経て、電気モータ12、回転停止機構50およびモータブラケット81を一体にしたパーキングブレーキユニット80が組み立てられる。次に、電気モータ12、回転停止機構50およびモータブラケット81を一体にしたパーキングブレーキユニット80をケース11aに取り付ける工程を行う。たとえば、電気モータ12におけるモータ軸部材13が突出している端面とは反対側の端面から電気モータ12をケース11aの開口に挿入するようにしてパーキングブレーキユニット80をケース11aに取り付ける。そして、伝達機構30、隔壁70および回路部60をケース11aに取り付けた後、カバー11bをケース11aに取り付けることによってケース11aの開口を塞ぐ。なお、伝達機構30における中間軸部材38を伝達軸孔86に挿入することで、モータブラケット81によって中間軸部材38を支持させることができる。
<作用および効果>
本実施形態の作用および効果について説明する。
電動制動装置10によれば、電気モータ12と回転停止機構50のソレノイド部53とモータブラケット81とを一体にしたパーキングブレーキユニット80として、電気モータ12および回転停止機構50を取り付けることができる。このため、電気モータ12の位置と回転停止機構50の位置とを、モータブラケット81によって規定することができる。すなわち、電気モータ12、回転停止機構50、および回転部としてのラチェット歯車51について、それぞれの間での位置精度をパーキングブレーキユニット80の取り付けによって確保できる。これによって、電動制動装置10を組み立てる作業の効率を向上させることができる。
電動制動装置10では、電気モータ12と回転停止機構50との間での位置精度を確保できる。
電動制動装置10によれば、たとえば、電気モータ12の諸元を共通として、且つ回転停止機構50の諸元を共通とする一方で、ケース11aの諸元を変更する場合に、次の効果が得られる。モータブラケット81におけるケース11aに対しての固定部のみを変更することで諸元の異なるケース11aに対して上記電気モータ12および上記回転停止機構50を取り付けることができる。すなわち、モータブラケット81におけるモータ取付部82およびソレノイド取付部85を変更する必要がなく、固定部の変更によって、諸元の異なるケース11aに対応することができる。
電動制動装置10では、モータブラケット81の伝達軸孔86に中間軸部材38が挿入されていることで、中間軸部材38と、モータブラケット81に取り付けられている電気モータ12と、の間での位置精度を確保することができる。
電動制動装置10では、モータブラケット81を挟んで電気モータ12とは反対側に回転停止機構50が配置されている。モータブラケット81を間に挟んでいることによって、電気モータ12と回転停止機構50とを互いに干渉させることなく電気モータ12および回転停止機構50を配置できる範囲が広くなっている。すなわち、電気モータ12の配置および回転停止機構50の配置に自由度がある。これによって、電動制動装置10が小型になるように電気モータ12および回転停止機構50を配置しやすくなる。
電動制動装置10では、パーキングブレーキユニット80がケース11aおよびカバー11bによって覆われている。これによって、電気モータ12および回転停止機構50に対して防水効果および防塵効果が得られる。すなわち、電気モータ12と回転停止機構50とを個別に覆うことなく防水効果および防塵効果が得られる。また、防水効果および防塵効果によって、電気モータ12および回転停止機構50の耐食性が向上する。
電動制動装置10の製造方法では、電気モータ12と回転停止機構50とを一体にしたパーキングブレーキユニット80をケース11aに取り付ける。このため、電気モータ12をケース11aに取り付けてから当該ケース11aにさらに回転停止機構50を取り付けるような場合と比較して、電気モータ12および回転停止機構50を取り付ける作業がしやすくなる。
(変更例)
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、平板状のモータブラケット81を例示した。モータブラケット81の形状は、これに限らない。
図6に示す電動制動装置110は、L字型に屈曲しているモータブラケット181を備えている。モータブラケット181は、第2面181bが内側になるよう屈曲している。モータブラケット181において折れ曲がっている部分を境に一方を第1壁187として、他方を第2壁188とする。
第1壁187には、モータ取付部182が設けられている。モータ取付部182は、第1面181aに設けられている。第2壁188には、ソレノイド取付部185が設けられている。たとえば、ソレノイド取付部185は、係合部52が通過できる貫通孔を備えている。図6には、第1面181aにソレノイド部53が取り付けられており、第2面181bから係合部52が突出するように配置されている回転停止機構50を例示している。
すなわち、電動制動装置110では、第1壁187に電気モータ12が取り付けられている。電動制動装置110では、第2壁188にソレノイド部53が取り付けられている。
・上記実施形態では、電気モータ12がモータブラケット81の第1面81aに取り付けられておりソレノイド部53が第2面81bに取り付けられている構成を例示した。これに限らず、電気モータ12およびソレノイド部53の両方がモータブラケットにおける一方の面に取り付けられていてもよい。たとえば、図6に示す電動制動装置110のように、電気モータ12およびソレノイド部53の両方がモータブラケット181の第1面181aに取り付けられていてもよい。
・上記実施形態では、回転停止機構50として、回転部であるラチェット歯車51と咬み合って電気モータ12の回転を止める機構を例示した。回転停止機構は、これに限らない。たとえば、電気モータ12のロータに向けて突出させることができる柱状の係合部をロータに形成した孔に咬み合わせることによってロータの回転を停止させる機構を採用してもよい。この場合には、電気モータ12のロータが、モータ軸部材13と一体に回転する回転部に対応する。上記係合部は、たとえばソレノイドによって移動させることができる。上記機構は、たとえば、前面に電気モータ12が取り付けられている平板状のモータブラケットにおいて、背面に取り付けることができる。この場合には、係合部が通過することのできる貫通孔をモータブラケットに形成しておくことで、モータブラケットを貫通した係合部がロータに咬み合うことができる。
(技術的思想)
上記実施形態および変更例から把握できる技術的思想について記載する。
[A]前記回転停止機構は、前記回転部とともにラチェット機構を構成するものであり、
前記回転部は、前記モータ軸部材に取り付けられているラチェット歯車であり、
前記モータブラケットには、前記モータ軸部材が挿入されている貫通孔が形成されており、
前記モータ軸部材の軸心に沿って、前記電気モータ、前記モータブラケット、前記ラチェット歯車が順に配置されている。
10…電動制動装置
11a…ケース
11b…カバー
12…電気モータ
13…モータ軸部材
20…アクチュエータ部
21…回転体
22…摩擦材
23…キャリパハウジング
30…伝達機構
31…入力ギヤ
32…中間ギヤ
33…出力ギヤ
38…中間軸部材
39…出力軸部材
40…変換機構
41…ピストン
50…回転停止機構
51…ラチェット歯車
52…係合部
53…ソレノイド部
80…パーキングブレーキユニット
81…モータブラケット
81a…第1面
81b…第2面
82…モータ取付部
83…回転軸孔
85…ソレノイド取付部

Claims (3)

  1. 電気モータのモータ軸部材の回転を伝達する伝達機構と、
    前記伝達機構によって伝達される前記電気モータの回転に応じて摩擦材を移動させ、車輪と一体に回転する回転体に対して前記摩擦材を押圧することにより前記車輪に制動力を付与するアクチュエータ部と、
    前記モータ軸部材と一体に回転する回転部に咬み合うことで、前記電気モータの回転方向のうち前記制動力が減少する方向への回転を停止させる回転停止機構と、
    前記電気モータが取り付けられている部材であるモータブラケットと、を備え、
    前記モータブラケットには、さらに前記回転停止機構が取り付けられている
    電動制動装置。
  2. 前記回転停止機構は、前記モータブラケットを挟んで前記電気モータとは反対側に配置されている
    請求項1に記載の電動制動装置。
  3. 前記電気モータ、前記回転停止機構および前記モータブラケットを覆うケースを備える
    請求項1または2に記載の電動制動装置。
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