JP3915068B2 - Electric disc brake - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric disk brake with a speed reducing mechanism which can easily obtain a large reduction ratio and can obtain sufficient strength. <P>SOLUTION: Rotational speed of a rotor 17 of an electric motor 9 is reduced by a differential speed reducing mechanism 10 to drive a ball ramp mechanism 12. Braking force is generated by pushing brake pads 5, 6 against a disk rotor 2. In the differential speed reducing mechanism 10, when an eccentric shaft 20 of a rotor 17 eccentrically rotates, an external gear member 21 carries out revolution and rotation by engagement of the input side external teeth 23 of the external gear member 21 with a fixed ring gear 25. At the same time, the output side external teeth 24 carries out revolution and rotation. Accordingly, a ring gear 28 integrated with the rotary disk 27 of the ball ramp mechanism 12 is driven. A large reduction ratio can be easily obtained by this configuration. Further, since the differential speed reducing mechanism 10 is a gear mechanism, it can easily be machined and can have sufficient strength. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、電動モータの回転運動を直線運動に変換してブレーキパッドをディスクロータに押圧することによって制動力を発生させる電動ディスクブレーキに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電動モータのロータの回転運動をボールねじ機構、ボールランプ機構等の回転−直線運動変換機構を用いてピストンの直線運動に変換し、ピストンによってブレーキパッドをディスクロータに押圧させることにより、制動力を発生させるようにした電動ディスクブレーキ装置が知られている。電動ディスクブレーキは、運転者のブレーキペダル踏力(または変位量)をセンサによって検出し、コントローラによって、この検出値に基づいて電動モータの回転を制御することより、所望の制動力を得ることができる。
【0003】
ところで、電動ディスクブレーキには、モータのトルクを増幅するために、電動モータと回転−直線運動変換機構との間に減速機構を設けたものが種々提案されている。例えば、特開2001−263395号公報には、減速機構として、遊星歯車とオルダム機構とを組合わせた差動減速機構を備えた電動ディスクブレーキが記載されている。
【0004】
この電動ディスクブレーキでは、差動減速機構は、モータのロータに取付けられた偏心軸に偏心板を回転可能に取付け、固定したピンを偏心板の穴に挿通し、偏心板の外歯をボールランプ機構の回転ディスクの内歯に噛合わせた構造となっている。この構造により、偏心軸を回転させると、偏心板が自転することなく公転して、ボールランプ機構の回転ディスクを所定の減速比で駆動することができる。
【0005】
また、上記公報には、差動減速機構として、サイクロイドボール機構と、環状穴およびボールを用いたオルダム機構とを組合わせることによって、上記と同様の作用、効果を奏するものが記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の電動ディスクブレーキでは、次のような問題がある。オルダム機構を構成する偏心板およびピンは、高い加工精度が要求されるため、製造コストが高い。さらに、制動時の高負荷に耐えるために、高い強度が要求されるが、構造上、強度を高めることが困難である。
【0007】
また、サイクロイドボール機構とオルダム機構を組合わせたものでは、上記と同様、高い加工精度が要求され、特に、軸方向の寸法精度の要求が厳しく、実用上問題となる。
【0008】
本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、簡単な構造で所望の減速比および充分な強度を得ることができる減速機構を備えた電動ディスクブレーキを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、電動モータと、該電動モータのロータの回転を減速する減速機構と、該減速機構の回転を直線運動に変換する変換機構とを備え、該変換機構によってブレーキパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生させる電動ディスクブレーキにおいて、前記減速機構は、前記モータのロータに連結された中空の偏心軸と、該偏心軸に回転可能に取付けられ、互いに一体回転する入力側外歯および出力側外歯を有する外歯車部材と、前記入力側外歯に噛合う内歯を有する固定リングギヤと、前記出力側外歯に噛合い、前記変換機構を駆動するリングギヤとを備え、前記ロータと前記偏心軸との間には、前記ロータの軸に対して偏心している前記偏心軸の中空部分の延長部が一体に設けられていることを特徴とする。
このように構成したことにより、偏心軸が偏心回転すると、固定リングギヤと噛合う入力側外歯すなわち外歯車部材が自転および公転し、この自転および公転によって出力側外歯がリングギヤを駆動し、モータのロータとリングギヤとの間に差動が生じて所定の減速比を得ることができるとともに、上記延長部がロータの軸に対して偏心しているのでロータの回転バランスをとることができる。
請求項2の発明に係る電動ディスクブレーキは、上記請求項1の構成において、前記入力側外歯の歯数と前記固定リングギヤの歯数とが等しいことを特徴とする。
このように構成したことにより、入力側外歯と固定リングギヤとがオルダム機構として作動して、外歯車部材が自転せずに公転する。
また、請求項3の発明に係る電動ディスクブレーキは、上記請求項1の構成において、前記入力側外歯の歯数と前記出力側外歯車の歯数とが等しいことを特徴とする。
このように構成したことにより、外歯車部材の入力側外歯と出力側外歯を同時に一体的に加工することが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1ないし図5に示すように、電動ディスクブレーキ1は、車輪(図示せず)とともに回転するディスクロータ2の一側(通常は車体に対して内側)にキャリパ本体3が配置されており、キャリパ本体3には、略C字形に形成されてディスクロータ2を跨いで反対側へ延びる爪部4がボルト(図示せず)によって一体的に結合されている。ディスクロータ2の両側、すなわち、ディスクロータ2とキャリパ本体3との間および爪部4の先端部との間に、それぞれブレーキパッド5,6が設けられている。ブレーキパッド5,6は、車体側に固定されるキャリヤ7によってディスクロータ2の軸方向に沿って移動可能に支持されて、制動トルクをキャリヤ7で受けるようになっており、また、キャリパ本体3は、キャリパ本体3に取付けられ、キャリヤ7に摺動可能に設けられたスライドピン8(中心軸のみ図示する)によってディスクロータ2の軸方向に沿って摺動可能に案内されている。
【0011】
キャリパ本体3には、電動モータ9と、電動モータ9の回転を減速する差動減速機構10(減速機構)と、差動減速機構10によって減速された電動モータ9の回転運動を直線運動に変換して、ブレーキパッド5に当接するピストン11を進退動させるボールランプ機構12(変換機構)と、ブレーキパッド5,6の磨耗に応じてピストン11の位置を調整するパッド磨耗補償機構13とが設けられている。
【0012】
電動モータ9は、キャリパ本体3に固定されたステータ14と、キャリパ本体3に軸受15,16によって回転可能に支持された中空のロータ17とを備え、コネクタ18を介して接続されたコントローラ(図示せず)からの駆動電圧によって回転し、ロータ17に装着されたレゾルバ19によって、その回転位置が検出され、所望の角度だけ回転させることができる。
【0013】
次に、差動減速機構について、図6ないし図8をも参照して説明する。
電動モータ9のロータ17には、中空の偏心軸20が一体に形成され、偏心軸20の外周には、円筒状の外歯車部材21が軸受22を介して回転可能に取付けられている。ここで、偏心軸20の中空部は、断面形状が偏心軸20と同心の円形で、軸方向の深さが偏心軸20から更にlだけロータ17側へ延ばされている。外歯車部材21には、軸方向両側に入力側外歯23および出力側外歯24が形成されている。キャリパ本体3には、外歯車部材21の入力側外歯23に噛合う内歯を有する固定リングギヤ25がボルト26によって固定されている。また、出力側外歯24は、ボールランプ機構12の回転ディスク27に一体に形成されたリングギヤ28の内歯に噛合わされている。
【0014】
ここで、外歯車部材21の入力側外歯23の歯数Z1、固定リングギヤ25の内歯の歯数Z2、出力側外歯24の歯数Z3、リングギヤ28の内歯の歯数Z4として、本実施形態では、入力側外歯23の歯数Z1と固定リングギヤ25の歯数Z2とを等しくして(Z1=Z2)、偏心軸20の回転によって入力側外歯23が自転せずに公転するようになっている(図7においては、入力側外歯23の歯数Z1と固定リングギヤ25の歯数Z2が異なる例が示されている)。これにより、外歯歯車部材21のモーメントを小さくすることができ、その分電動モータ9の必要トルクが減少して小型のモータを使用することができる。
【0015】
ボールランプ機構12は、キャリパ本体3に軸受29(アキシャル軸受)によって回転可能に支持されて軸方向に固定された回転ディスク27および軸方向に移動可能に支持された直動ディスク30に互いに対向するようにボール溝31,32(傾斜溝)をそれぞれ形成し、これらのボール溝31,32間に転動体であるボール33を装入したものである。そして、回転ディスク27が回転すると、ボール33が傾斜したボール溝31,32内を転動することにより、回転ディスク27の回転角度に応じて直動ディスク30が軸方向に移動する。
【0016】
パッド摩耗補償機構13は、電動モータ9のロータ17と直動ディスク30とをこれらの相対回転を一定量に規制するリミッタ34およびこのリミッタ34と直動ディスク30の円筒部30aと一体に結合されたスプリングホルダ35との間を弾性的に結合するコイルばね36によって連結したものである。これにより、ロータ17の回転力を直動ディスク30に伝達し、ブレーキパッド5,6が磨耗してピストン11との間に隙間が生じたとき、直動ディスク30を回転させ、直動ディスク30とピストン11との間の調整ねじ37によってピストン11を前進させて、ブレーキパッド5,6の磨耗を調整する。
【0017】
以上のように構成した本実施形態の作用について、次に説明する。
制動時には、コントローラは、運転者のブレーキペダル踏力(または変位量)をブレーキぺダルセンサによって検出し、この検出値に基づいて、ドライバ回路によって各車輪の電動ディスクブレーキ1の電動モータ9に駆動電圧を出力して、ロータ17を所定のトルクで所定の回転角だけ回転させる。ロータ17の回転は、差動減速機構10によって所定の減速比で減速され、ボールランプ機構12によって直線運動に変換されて、ピストン11を前進させる。ピストン11によって、一方のブレーキパッド5がディスクロータ2に押圧され、その反力によってキャリパ本体3がキャリヤ7のスライドピン8に沿って移動して、爪部4が他方のブレーキパッド6をディスクロータ2に押圧する。これにより、運転者は、ブレーキペダル踏力に応じて制動力を調節することができる。制動解除時には、電動モータ9を逆回転させて、ピストン11を後退させ、ブレーキパッド5,6をディスクロータ2から離間させて制動解除する。
【0018】
コントローラは、各種センサを用いて、各車輪の回転速度、車両速度、車両加速度、操舵角、車両横加速度等の車両状態を検出し、これらの検出に基づいて電動モータ9の回転を制御することにより、倍力制御、アンチロック制御、トラクション制御および車両安定化制御等を実行することができる。
【0019】
差動減速機構10では、ロータ17の回転によって偏心軸20が外歯車部材21を偏心回転させる。外歯車部材21の入力側外歯23の歯数Z1と固定リングギヤ25の内歯の歯数Z2とが等しいので(Z1=Z2)、これらがオルダム機構として作動して、入力側外歯23すなわち外歯車部材21は、自転せずに公転する。これにより、出力側外歯24(歯数Z3)が自転せずに公転して、リングギヤ28(歯数Z4)を回転させ、回転ディスク27を駆動する。ここで、偏心軸20の中空部がロータ側に長さlだけ延ばされており、この延長部17aがロータ17の軸に対して偏心しているので、偏心軸20の中空部の直径φdを調整することによって、ロータ17の回転バランスをとることができる。
【0020】
このとき、回転ディスク27のロータ17に対する回転比N1は、N1=1−Z3/Z4
であり、差動減速機構10の減速比α1は、α1=1/N1=1/(1−Z3/Z4)となる。そして、ロータ17の回転角θに対する直動ディスク30の移動量Xは、ボールランプ機構12のボール溝の傾斜(リード)をLとすると、X=(L/360)×(θ/α1)となる。
【0021】
このようにして、出力側外歯24およびリングギヤ28の歯数によって所望の減速比を得ることができ、大きな減速比を容易に得ることができる。その結果、電動モータ9の小型化および消費電力の低減を図ることができ、ひいては電動ディスクブレーキ1を小型化して車両への搭載性を向上させることができる。また、差動減速機構10は、歯車機構のみで構成されており、上記従来例のピン、穴、ボール等を用いていないので、加工精度の要求を緩和することができ、また、必要な強度を容易に得ることができる。さらに、差動減速機構10の各歯車は、既存の加工機械によって比較的容易に機械加工することができるので、製造コストを低減することができる。なお、ここでは、Z1=Z2としているが、Z3=Z4となるように構成することによっても同様の作用、効果を得ることができる。
【0022】
次に、本発明の第2実施形態として、電動ディスクブレーキ1において、外歯車部材21の入力側外歯23の歯数Z1を固定リングギヤ25の内歯の歯数Z2より少なくし(Z1<Z2)、入力側外歯23の歯数Z1と出力側外歯24の歯数Z3とを等しくし(Z1=Z3)、かつ、これらのモジュールを等しくした場合について説明する。
【0023】
この場合、ロータ17の偏心軸20が偏心回転すると、外歯車部材21が自転しながら公転する。これにより、出力側外歯24(歯数Z3)が自転しながら公転して、リングギヤ28(歯数Z4)を回転させ、回転ディスク27を駆動する。
【0024】
このとき、回転ディスク27のロータ17に対する回転比N2は、N2=1−(Z2/Z1)×(Z3/Z4)=1−Z2/Z4であり、差動減速機構10の減速比α2は、α2=1/N2=1/(1−Z2/Z4)となる。そして、ロータ17の回転角θに対する直動ディスク30の移動量Xは、ボールランプ機構12のボール溝の傾斜(リード)をLとすると、X=(L/360)×(θ/α2)となる。
【0025】
これにより、上記第1実施形態の作用効果に加えて、より大きな減速比を容易に得ることができる。また、外歯車部材21の入力側外歯23および出力側外歯24の歯数およびモジュールを等しくしたので、入力側外歯23および出力側外歯24を同時に歯切加工することができ、加工工程を簡素化して製造コストを低減することができる。
【0026】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1の発明に係る電動ディスクブレーキによれば、減速機構として、偏心軸、入力側外歯および出力側外歯を有する外歯車部材、固定リングギヤおよびリングギヤを設けたことにより、モータのロータとリングギヤとの間に差動が生じて所定の減速比を得ることができる。その結果、大きな減速比を容易に得ることができる。また、減速機構が歯車機構のみで構成されており、上記従来例のピン、穴、ボール等を用いていないので、加工精度の要求を緩和することができ、かつ、必要な強度を容易に得ることができる。さらに、減速機構の各歯車は、既存の加工機械によって比較的容易に機械加工することができるので、製造コストを低減することができる。また、延長部がロータの軸に対して偏心しているのでロータの回転バランスをとることができる。請求項2の発明に係る電動ディスクブレーキによれば、入力側外歯の歯数と固定リングギヤの歯数とを等しくしたので、入力側外歯と固定リングギヤとがオルダム機構として作動して、外歯車部材が自転せずに公転する。これにより、外歯歯車部材のモーメントを小さくすることができ、その分電動モータの必要トルクが減少して小型のモータを使用することができるので、製造コストを低減することができる。また、請求項3の発明に係る電動ディスクブレーキは、外歯車部材の入力側外歯の歯数と出力側外歯の歯数とを等しくしたので、これらを同時に一体的に加工することが可能となり、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る電動ディスクブレーキの縦断面図である。
【図2】図1に示す電動ディスクブレーキの正面図である。
【図3】図1に示す電動ディスクブレーキの側面図である。
【図4】図1に示す電動ディスクブレーキの平面図である。
【図5】図1に示す電動ディスクブレーキの背面図である。
【図6】図1に示す電動ディスクブレーキの減速機構の分解図である。
【図7】図1に示す電動ディスクブレーキの減速機構の入力側外歯および固定リングギヤの軸に直交する平面による断面図である。
【図8】図1に示す電動ディスクブレーキの減速機構の出力側外歯およびリングギヤの軸に直交する平面による断面図である。
【符号の説明】
1 電動ディスクブレーキ
2 ディスクロータ
5,6 ブレーキパッド
9 電動モータ
10 差動減速機構(減速機構)
12 ボールランプ機構(変換機構)
17 ロータ
20 偏心軸
21 外歯車部材
23 入力側外歯
24 出力側外歯
25 固定リングギヤ
28 リングギヤ
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an electric disc brake that generates a braking force by converting a rotary motion of an electric motor into a linear motion and pressing a brake pad against a disc rotor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the rotational motion of the rotor of the electric motor is converted into the linear motion of the piston using a rotation-linear motion conversion mechanism such as a ball screw mechanism or a ball ramp mechanism, and the brake pad is pressed against the disc rotor by the piston. There is known an electric disk brake device that generates power. The electric disc brake can detect a driver's brake pedal depression force (or displacement amount) with a sensor and a controller can control the rotation of the electric motor based on the detected value to obtain a desired braking force. .
[0003]
By the way, various electric disc brakes have been proposed in which a speed reduction mechanism is provided between the electric motor and the rotation-linear motion conversion mechanism in order to amplify the torque of the motor. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-263395 describes an electric disc brake including a differential reduction mechanism in which a planetary gear and an Oldham mechanism are combined as a reduction mechanism.
[0004]
In this electric disc brake, the differential reduction mechanism is configured such that an eccentric plate is rotatably attached to an eccentric shaft attached to a rotor of a motor, a fixed pin is inserted into a hole of the eccentric plate, and external teeth of the eccentric plate are inserted into a ball lamp. It is structured to mesh with the internal teeth of the rotating disk of the mechanism. With this structure, when the eccentric shaft is rotated, the eccentric plate revolves without rotating, and the rotating disk of the ball ramp mechanism can be driven at a predetermined reduction ratio.
[0005]
In addition, the above publication describes a differential reduction mechanism that exhibits the same operations and effects as described above by combining a cycloid ball mechanism and an Oldham mechanism using an annular hole and a ball.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the electric disk brake described in the above publication has the following problems. Since the eccentric plate and the pin constituting the Oldham mechanism require high processing accuracy, the manufacturing cost is high. Furthermore, in order to withstand a high load during braking, a high strength is required, but it is difficult to increase the strength because of the structure.
[0007]
In addition, the combination of the cycloid ball mechanism and the Oldham mechanism requires a high machining accuracy as described above, and in particular, the requirement for the dimensional accuracy in the axial direction is severe, which is a problem in practical use.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an electric disc brake including a speed reduction mechanism capable of obtaining a desired speed reduction ratio and sufficient strength with a simple structure. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an invention according to claim 1 includes an electric motor, a speed reduction mechanism that decelerates rotation of a rotor of the electric motor, and a conversion mechanism that converts rotation of the speed reduction mechanism into linear motion. An electric disc brake that generates a braking force by pressing a brake pad against the disc rotor by the conversion mechanism, and the speed reduction mechanism is rotatable to the eccentric shaft and a hollow eccentric shaft connected to the rotor of the motor An external gear member having input-side external teeth and output-side external teeth that rotate integrally with each other, a fixed ring gear having internal teeth that mesh with the input-side external teeth, and meshing with the output-side external teeth, A ring gear for driving the conversion mechanism, and an extension portion of the hollow portion of the eccentric shaft that is eccentric with respect to the shaft of the rotor is integrally provided between the rotor and the eccentric shaft. It is characterized by that.
With this configuration, when the eccentric shaft rotates eccentrically, the input-side external teeth that engage with the fixed ring gear, that is, the external gear member, rotate and revolve, and the rotation and revolution cause the output-side external teeth to drive the ring gear. A differential is generated between the rotor and the ring gear to obtain a predetermined reduction ratio, and the extension portion is eccentric with respect to the axis of the rotor, so that the rotation balance of the rotor can be achieved.
The electric disc brake according to a second aspect of the invention is characterized in that, in the configuration of the first aspect, the number of teeth of the input side external teeth and the number of teeth of the fixed ring gear are equal.
With this configuration, the input side external teeth and the fixed ring gear operate as an Oldham mechanism, and the external gear member revolves without rotating.
The electric disc brake according to a third aspect of the invention is characterized in that, in the configuration of the first aspect, the number of teeth of the input side external teeth is equal to the number of teeth of the output side external gear.
With this configuration, the input side external teeth and the output side external teeth of the external gear member can be simultaneously and integrally processed.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 5, the electric disc brake 1 has a caliper body 3 disposed on one side (usually inside the vehicle body) of a disc rotor 2 that rotates with wheels (not shown). A claw portion 4 that is formed in a substantially C shape and extends to the opposite side across the disc rotor 2 is integrally coupled to the caliper body 3 by bolts (not shown). Brake pads 5 and 6 are provided on both sides of the disc rotor 2, that is, between the disc rotor 2 and the caliper body 3 and between the tip portions of the claw portions 4, respectively. The brake pads 5 and 6 are supported by the carrier 7 fixed to the vehicle body so as to be movable along the axial direction of the disc rotor 2, and receive the braking torque by the carrier 7. The caliper body 3 Is mounted on the caliper body 3 and is slidably guided along the axial direction of the disk rotor 2 by a slide pin 8 (only the center axis is shown) provided on the carrier 7 so as to be slidable.
[0011]
In the caliper body 3, the electric motor 9, a differential reduction mechanism 10 (deceleration mechanism) that decelerates the rotation of the electric motor 9, and the rotational movement of the electric motor 9 decelerated by the differential reduction mechanism 10 are converted into a linear movement. A ball ramp mechanism 12 (conversion mechanism) that moves the piston 11 that contacts the brake pad 5 forward and backward, and a pad wear compensation mechanism 13 that adjusts the position of the piston 11 according to the wear of the brake pads 5 and 6. It has been.
[0012]
The electric motor 9 includes a stator 14 fixed to the caliper body 3, and a hollow rotor 17 rotatably supported by the caliper body 3 by bearings 15 and 16, and is connected to a controller (see FIG. The rotation position is detected by a resolver 19 attached to the rotor 17 and rotated by a desired angle.
[0013]
Next, the differential reduction mechanism will be described with reference to FIGS.
A hollow eccentric shaft 20 is integrally formed on the rotor 17 of the electric motor 9, and a cylindrical external gear member 21 is rotatably attached to the outer periphery of the eccentric shaft 20 via a bearing 22. Here, the hollow portion of the eccentric shaft 20 has a circular sectional shape that is concentric with the eccentric shaft 20, and the axial depth extends further from the eccentric shaft 20 to the rotor 17 side. The external gear member 21 is formed with input side external teeth 23 and output side external teeth 24 on both sides in the axial direction. A fixed ring gear 25 having internal teeth that mesh with the input side external teeth 23 of the external gear member 21 is fixed to the caliper body 3 by bolts 26. Further, the output side external teeth 24 are meshed with internal teeth of a ring gear 28 formed integrally with the rotary disk 27 of the ball ramp mechanism 12.
[0014]
Here, the number of teeth Z1 of the input side external teeth 23 of the external gear member 21, the number of internal teeth Z2 of the fixed ring gear 25, the number of teeth Z3 of the output side external teeth 24, the number of teeth of the internal teeth Z4 of the ring gear 28, In this embodiment, the number of teeth Z1 of the input side external teeth 23 and the number of teeth Z2 of the fixed ring gear 25 are made equal (Z1 = Z2), and the rotation of the eccentric shaft 20 causes the input side external teeth 23 to rotate without rotating. (In FIG. 7, an example is shown in which the number of teeth Z1 of the input side external teeth 23 and the number of teeth Z2 of the fixed ring gear 25 are different). As a result, the moment of the external gear member 21 can be reduced, and the required torque of the electric motor 9 can be reduced correspondingly, and a small motor can be used.
[0015]
The ball ramp mechanism 12 is opposed to the caliper body 3 by a bearing 29 (axial bearing) rotatably supported by a rotary disk 27 fixed in the axial direction and a linear motion disk 30 supported so as to be movable in the axial direction. In this way, ball grooves 31 and 32 (inclined grooves) are respectively formed, and a ball 33 as a rolling element is inserted between these ball grooves 31 and 32. When the rotating disk 27 rotates, the ball 33 rolls in the inclined ball grooves 31 and 32, so that the linearly moving disk 30 moves in the axial direction according to the rotation angle of the rotating disk 27.
[0016]
The pad wear compensation mechanism 13 is integrally coupled to the rotor 17 of the electric motor 9 and the linear motion disk 30 with a limiter 34 that restricts the relative rotation of the rotor 17 and the linear motion disk 30 to a certain amount, and the cylindrical portion 30a of the limiter 34 and the linear motion disk 30. The spring holder 35 is connected by a coil spring 36 which is elastically coupled. As a result, the rotational force of the rotor 17 is transmitted to the linear motion disk 30, and when the brake pads 5 and 6 are worn and a gap is formed between the piston 11 and the piston 11, the linear motion disk 30 is rotated. The piston 11 is advanced by the adjusting screw 37 between the brake pad 5 and the piston 11 to adjust the wear of the brake pads 5 and 6.
[0017]
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
During braking, the controller detects the brake pedal depression force (or displacement) of the driver with a brake pedal sensor, and based on the detected value, the driver circuit applies a drive voltage to the electric motor 9 of the electric disc brake 1 of each wheel. The rotor 17 is rotated by a predetermined rotation angle with a predetermined torque. The rotation of the rotor 17 is decelerated at a predetermined reduction ratio by the differential reduction mechanism 10 and converted into a linear motion by the ball ramp mechanism 12 to advance the piston 11. One brake pad 5 is pressed against the disk rotor 2 by the piston 11, and the caliper body 3 moves along the slide pin 8 of the carrier 7 by the reaction force, and the claw portion 4 moves the other brake pad 6 to the disk rotor. Press to 2. Accordingly, the driver can adjust the braking force according to the brake pedal depression force. At the time of releasing the brake, the electric motor 9 is rotated in the reverse direction, the piston 11 is moved backward, and the brake pads 5 and 6 are separated from the disc rotor 2 to release the brake.
[0018]
The controller uses various sensors to detect the vehicle state such as the rotational speed of each wheel, vehicle speed, vehicle acceleration, steering angle, vehicle lateral acceleration, etc., and controls the rotation of the electric motor 9 based on these detections. Thus, boost control, anti-lock control, traction control, vehicle stabilization control, and the like can be executed.
[0019]
In the differential reduction mechanism 10, the eccentric shaft 20 rotates the external gear member 21 eccentrically by the rotation of the rotor 17. Since the number of teeth Z1 of the input side external teeth 23 of the external gear member 21 and the number of internal teeth Z2 of the fixed ring gear 25 are equal (Z1 = Z2), these act as an Oldham mechanism, The external gear member 21 revolves without rotating. As a result, the output side external teeth 24 (number of teeth Z3) revolve without rotating, the ring gear 28 (number of teeth Z4) is rotated, and the rotary disk 27 is driven. Here, the hollow portion of the eccentric shaft 20 is extended to the rotor side by a length l, and since this extension portion 17a is eccentric with respect to the shaft of the rotor 17, the diameter φd of the hollow portion of the eccentric shaft 20 is By adjusting, the rotational balance of the rotor 17 can be achieved.
[0020]
At this time, the rotation ratio N1 of the rotating disk 27 to the rotor 17 is N1 = 1−Z3 / Z4.
The reduction ratio α1 of the differential reduction mechanism 10 is α1 = 1 / N1 = 1 / (1-Z3 / Z4). The movement amount X of the linear motion disk 30 with respect to the rotation angle θ of the rotor 17 is X = (L / 360) × (θ / α1), where L is the inclination (lead) of the ball groove of the ball ramp mechanism 12. Become.
[0021]
In this manner, a desired reduction ratio can be obtained depending on the number of teeth of the output side external teeth 24 and the ring gear 28, and a large reduction ratio can be easily obtained. As a result, the electric motor 9 can be reduced in size and power consumption can be reduced, and the electric disc brake 1 can be reduced in size, thereby improving the mountability on the vehicle. The differential reduction mechanism 10 is composed only of a gear mechanism, and does not use the above-described conventional pin, hole, ball, etc., so that the demand for machining accuracy can be eased and the required strength can be achieved. Can be easily obtained. Furthermore, each gear of the differential reduction mechanism 10 can be machined relatively easily by an existing processing machine, so that the manufacturing cost can be reduced. Although Z1 = Z2 is assumed here, the same action and effect can be obtained by configuring so that Z3 = Z4.
[0022]
Next, as a second embodiment of the present invention, in the electric disc brake 1, the number of teeth Z1 of the input side external teeth 23 of the external gear member 21 is made smaller than the number of internal teeth Z2 of the fixed ring gear 25 (Z1 <Z2 The case where the number of teeth Z1 of the input side external teeth 23 and the number of teeth Z3 of the output side external teeth 24 are made equal (Z1 = Z3) and these modules are made equal will be described.
[0023]
In this case, when the eccentric shaft 20 of the rotor 17 rotates eccentrically, the external gear member 21 revolves while rotating. As a result, the output side external teeth 24 (number of teeth Z3) revolve while rotating to rotate the ring gear 28 (number of teeth Z4) and drive the rotary disk 27.
[0024]
At this time, the rotation ratio N2 of the rotating disk 27 to the rotor 17 is N2 = 1− (Z2 / Z1) × (Z3 / Z4) = 1−Z2 / Z4, and the reduction ratio α2 of the differential reduction mechanism 10 is α2 = 1 / N2 = 1 / (1-Z2 / Z4). The movement amount X of the linear motion disk 30 with respect to the rotation angle θ of the rotor 17 is X = (L / 360) × (θ / α2), where L is the inclination (lead) of the ball groove of the ball ramp mechanism 12. Become.
[0025]
Thereby, in addition to the effect of the first embodiment, a larger reduction ratio can be easily obtained. In addition, since the number of teeth and the modules of the input side external teeth 23 and the output side external teeth 24 of the external gear member 21 are equalized, the input side external teeth 23 and the output side external teeth 24 can be simultaneously cut and processed. The manufacturing process can be reduced by simplifying the process.
[0026]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the electric disc brake of the invention of claim 1, the speed reduction mechanism is provided with the eccentric shaft, the external gear member having the input side external teeth and the output side external teeth, the fixed ring gear, and the ring gear. Thus, a differential is generated between the rotor of the motor and the ring gear, and a predetermined reduction ratio can be obtained. As a result, a large reduction ratio can be easily obtained. Further, since the speed reduction mechanism is composed only of a gear mechanism and does not use the pin, hole, ball, or the like of the above-described conventional example, it is possible to ease the demand for processing accuracy and easily obtain the necessary strength. be able to. Furthermore, since each gear of the speed reduction mechanism can be machined relatively easily by an existing processing machine, the manufacturing cost can be reduced. Further, since the extension portion is eccentric with respect to the axis of the rotor, it is possible to balance the rotation of the rotor . According to the electric disc brake of the invention of claim 2, since the number of teeth on the input side external teeth and the number of teeth on the fixed ring gear are equal, the input side external teeth and the fixed ring gear operate as an Oldham mechanism, The gear member revolves without rotating. As a result, the moment of the external gear member can be reduced, and the required torque of the electric motor can be reduced correspondingly, and a small motor can be used. Therefore, the manufacturing cost can be reduced. In addition, since the electric disk brake according to the invention of claim 3 has the same number of teeth on the input side external teeth and the number of external teeth on the output side of the external gear member, it is possible to process these simultaneously and integrally. Thus, the manufacturing cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electric disc brake according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the electric disk brake shown in FIG.
FIG. 3 is a side view of the electric disc brake shown in FIG.
4 is a plan view of the electric disc brake shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a rear view of the electric disc brake shown in FIG.
6 is an exploded view of a speed reduction mechanism of the electric disk brake shown in FIG. 1. FIG.
7 is a cross-sectional view taken along a plane orthogonal to the input-side external teeth and fixed ring gear axes of the electric disk brake reduction mechanism shown in FIG. 1. FIG.
8 is a cross-sectional view taken along a plane orthogonal to the output-side external teeth and the ring gear axis of the reduction mechanism of the electric disk brake shown in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Electric disc brake
2 Disc rotor
5,6 Brake pads
9 Electric motor
10 Differential reduction mechanism (deceleration mechanism)
12 Ball ramp mechanism (conversion mechanism)
17 Rotor
20 Eccentric shaft
21 External gear member
23 Input side external teeth
24 Output side external teeth
25 Fixed ring gear
28 Ring gear

Claims (4)

電動モータと、該電動モータのロータの回転を減速する減速機構と、該減速機構の回転を直線運動に変換する変換機構とを備え、該変換機構によってブレーキパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生させる電動ディスクブレーキにおいて、前記減速機構は、前記モータのロータに連結された中空の偏心軸と、該偏心軸に回転可能に取付けられ、互いに一体回転する入力側外歯および出力側外歯を有する外歯車部材と、前記入力側外歯に噛合う内歯を有する固定リングギヤと、前記出力側外歯に噛合い、前記変換機構を駆動するリングギヤとを備え、前記ロータと前記偏心軸との間には、前記ロータの軸に対して偏心している前記偏心軸の中空部分の延長部が一体に設けられていることを特徴とする電動ディスクブレーキ。An electric motor, a reduction mechanism that decelerates the rotation of the rotor of the electric motor, and a conversion mechanism that converts the rotation of the reduction mechanism into a linear motion, and the braking mechanism presses the brake pad against the disk rotor by the conversion mechanism. In the electric disk brake for generating the motor, the speed reduction mechanism includes a hollow eccentric shaft connected to the rotor of the motor, an input side external tooth and an output side external tooth that are rotatably attached to the eccentric shaft and rotate integrally with each other. An external gear member, a fixed ring gear having internal teeth meshing with the input side external teeth, a ring gear meshing with the output side external teeth and driving the conversion mechanism, the rotor and the eccentric shaft, An electric disc brake characterized in that an extension portion of a hollow portion of the eccentric shaft that is eccentric with respect to the shaft of the rotor is integrally provided therebetween. 前記入力側外歯の歯数と前記固定リングギヤの歯数とが等しいことを特徴とする請求項1に記載の電動ディスクブレーキ。  2. The electric disc brake according to claim 1, wherein the number of teeth of the input side external teeth is equal to the number of teeth of the fixed ring gear. 前記入力側外歯の歯数と前記出力側外歯車の歯数とが等しいことを特徴とする請求項1に記載の電動ディスクブレーキ。  2. The electric disc brake according to claim 1, wherein the number of teeth of the input side external teeth is equal to the number of teeth of the output side external gear. 前記出力側外歯の歯数と前記変換機構を駆動するリングギヤの歯数とが等しいことを特徴とする請求項1に記載の電動ディスクブレーキ。  2. The electric disc brake according to claim 1, wherein the number of teeth on the output side external teeth is equal to the number of teeth on the ring gear that drives the conversion mechanism.
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