JP6015462B2 - 電動式ディスクブレーキ装置の組付方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動式ディスクブレーキ装置の組付方法に関し、特に、電気モータから減速機構およびねじ機構を介して伝達される動力によって摩擦パッドが駆動されてディスクロータが挟持されるように構成されている電動式ディスクブレーキ装置の組付方法に関する。

上記したように構成されている電動式ディスクブレーキ装置は、例えば、下記の特許文献１に記載されている。下記の特許文献１に記載されている電動式ディスクブレーキ装置では、電気モータと減速機構（遊星歯車機構）を支持する第１ハウジングを有するとともに、前記電気モータから前記減速機構を介して伝達される動力によって回転駆動される駆動軸を有するアクチュエータ組立体と、ねじ機構（回転を軸方向移動に変換する機構）のねじ軸を回転可能かつ軸方向にて移動不能に支持する第２ハウジングを有していて、前記ねじ機構を介して伝達される動力によって摩擦パッドが駆動されてディスクロータが挟持されるように構成されているキャリパ組立体とが、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングにて、締結ねじを用いて一体的に連結されていて、前記駆動軸と前記ねじ軸が同軸的かつトルク伝達可能に嵌合されている。

特開２００６−１８３７２３号公報

上記特許文献１に記載されている電動式ディスクブレーキ装置では、アクチュエータ組立体における駆動軸とキャリパ組立体におけるねじ軸の軸ずれ（軸心の不一致）が、構成部品単体の製作精度と組付精度による影響を受けている。ところで、上記した軸ずれが生じると、減速機構（遊星歯車機構）やねじ機構にて偏荷重がそれぞれ発生して、減速機構（遊星歯車機構）やねじ機構での動力伝達効率がそれぞれ低下するおそれがある。上記した軸ずれは、構成部品単体の製作精度と組付精度を高めることにより低減することが可能である。しかし、構成部品単体の製作精度と組付精度を高めるためには、加工時間や組付時間が増大する等してコスト増となる。

本発明は、上記した課題を解消すべくなされたものであり、
電気モータから減速機構およびねじ機構を介して伝達される動力によって摩擦パッドが駆動されてディスクロータが挟持されるように構成されている電動式ディスクブレーキ装置の組付方法であり、
前記電気モータと前記減速機構を支持する第１ハウジングを有するとともに、前記電気モータから前記減速機構を介して伝達される動力によって回転駆動される駆動軸を有するアクチュエータ組立体と、前記ねじ機構のねじ軸を回転可能かつ軸方向にて移動不能に支持する第２ハウジングを有していて、前記ねじ機構を介して伝達される動力によって前記摩擦パッドに相当する部材（摩擦パッド自体であっても、摩擦パッドに代わるものであってもよい）が駆動されて前記ディスクロータに相当する部材（ディスクロータ自体であっても、ディスクロータに代わるものであってもよい）が挟持されるように構成されているキャリパ組立体とを、前記駆動軸と前記ねじ軸を同軸的かつトルク伝達可能に嵌合することで組み合わせる第１工程と、
この第１工程の後に、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを、締結ねじを仮締めすることにより、前記駆動軸と前記ねじ軸の径方向にて移動可能な状態で仮固定する第２工程と、
この第２工程の後に、前記電気モータから前記減速機構および前記ねじ機構を介して伝達される動力により前記摩擦パッドに相当する部材を駆動して前記ディスクロータに相当する部材を所定の力で挟持させる第３工程と、
この第３工程の後に、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを、前記締結ねじを本締めすることにより、一体的に固定する第４工程と、
を有する。

上記した本発明による電動式ディスクブレーキ装置の組付方法では、第３工程の実行によってねじ機構に所望の軸力を発生させることが可能であり、同軸力によってねじ機構におけるねじ軸のセンタリングが可能である。また、ねじ軸のセンタリングに伴って、駆動軸がセンタリングされるとともに、減速機構にて自動調心作用が得られる。また、第４工程の実行によって第３工程後の状態（ねじ軸と駆動軸がセンタリングされ、減速機構が自動調心された状態）が保持（維持）される。

したがって、本発明では、ねじ軸と駆動軸の軸ずれを、構成部品単体の製作精度や組付精度を高めることなく、低コストにて低減することが可能である。このため、本発明では、減速機構やねじ機構での動力伝達効率のロスを低コストにて軽減することが可能であり、アクチュエータ組立体（電気モータ、減速機構、第１ハウジング等）の小型・軽量化も可能である。

上記した本発明の実施に際して、前記第１工程にて前記駆動軸と前記ねじ軸が嵌合される際には、前記駆動軸が前記電気モータにより回転されていることも可能である。この場合には、駆動軸とねじ軸の回転位相（駆動軸とねじ軸を嵌合させる際の回転位置）を容易に一致させることが可能であり、第１工程に要する組付時間の短縮が可能である。

また、上記した本発明の実施に際して、前記第４工程の実行時には、前記ディスクロータに相当する部材が前記摩擦パッドに相当する部材により所定の力で挟持されていること（第３工程の実行時と同様に電気モータの駆動状態が維持されていること）も可能である。この場合には、第４工程の実行時にも、ねじ軸と駆動軸のセンタリング作用と、減速機構の自動調心作用が得られて、ねじ軸と駆動軸の軸ずれが再発することを的確に防止することが可能である。

本発明による電動式ディスクブレーキ装置の組付方法を実施可能な電動式ディスクブレーキ装置の一実施形態を示した分解斜視図である。 図１に示した電動式ディスクブレーキ装置の中央縦断側面図である。 図１に示した電動式ディスクブレーキ装置の組付時における第１工程を説明するための中央縦断側面図である。 図１に示した電動式ディスクブレーキ装置の組付時における第２工程後に実施される第３工程と第４工程を説明するための中央縦断側面図である。 図２〜図４に示した遊星歯車機構の正面図である。 図５に示した遊星歯車機構の右側面図である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明による電動式ディスクブレーキ装置の組付方法を実施可能な可動キャリパ型電動式ディスクブレーキ装置１００の一実施形態を示したものである。この電動式ディスクブレーキ装置１００は、常用兼駐車ブレーキ装置であり、アクチュエータ組立体１０と、キャリパ組立体２０と、一対の締結ねじ３０を備えている。

アクチュエータ組立体１０は、図１および図２に示したように、電気モータ１１と減速機構１２を支持するアクチュエータハウジング（第１ハウジング）１３を有するとともに、電気モータ１１から減速機構１２を介して伝達される動力によって回転駆動される駆動軸１４を有している。電気モータ１１は、減速機構１２の遊星歯車機構１２ａに対して並列的に配置されている。減速機構１２は、遊星歯車機構１２ａと歯車列１２ｂによって構成されている。

遊星歯車機構１２ａは、図５および図６に拡大して概略的に示したように、サンギヤ１２ａ１を入力要素とし、遊星キャリア１２ａ２を出力要素とし、リングギヤ１２ａ３を固定要素とするものであり、図２に示したように、アクチュエータハウジング１３内にて駆動軸１４に対して同軸的に配置されている。なお、遊星キャリア１２ａ２には、４個の遊星ギヤ１２ａ４が組付けられている。各遊星ギヤ１２ａ４は、サンギヤ１２ａ１とリングギヤ１２ａ３に噛合している。

歯車列１２ｂは、電気モータ１１の回転駆動力を遊星歯車機構１２ａのサンギヤ１２ａ１に伝達するものであり、電気モータ１１の出力軸（図示省略）に一体的に組付けた入力歯車（図示省略）と、サンギヤ１２ａ１に対して同軸的に組付けた出力歯車１２ｂ１（図２参照）と、入力歯車（図示省略）と出力歯車１２ｂ１間に配置されてアクチュエータハウジング１３によって回転自在に支持される中間歯車（図示省略）によって構成されている。駆動軸１４は、遊星キャリア１２ａ２の軸心部に一体的に組付けられていて、先端部（図２および図６の右端部）外周には外スプライン１４ａ（図６参照）が形成されている。

キャリパ組立体２０は、駆動軸１４の回転を軸方向移動に変換するねじ機構２１と、このねじ機構２１とピストン２２を支持する可動キャリパ（第２ハウジング）２３を有するとともに、一対の摩擦パッド２４（インナパッドとアウタパッド）を支持するマウンティング２５を有している。ねじ機構２１は、ピストン２２に対して同軸的に組付けられていて、ねじ軸２１ａとナット部材２１ｂを備えている。

ねじ軸２１ａは、可動キャリパ２３によって回転可能かつ軸方向にて移動不能に支持されていて、図２左端部軸心には駆動軸１４の外スプライン１４ａがスプライン嵌合可能な内スプライン２１ａ１が形成されており、図２左端部外周にはクリップ２６が組付けられている。ナット部材２１ｂは、ねじ軸２１ａとピストン２２間に配置されていて、ピストン２２に対してテーパ嵌合可能（同軸的に当接可能）に構成されている。なお、ピストン２２、可動キャリパ（第２ハウジング）２３、一対の摩擦パッド２４、マウンティング２５等の構成は周知のものであるため、詳細な説明は省略する。

ところで、この実施形態においては、以下に詳述する組付方法の第１工程から第４工程を経てアクチュエータ組立体１０とキャリパ組立体２０が、一対の締結ねじ３０を用いて一体的に組付けられている。また、この実施形態においては、アクチュエータハウジング（第１ハウジング）１３に円筒状のアクチュエータインロー部１３ａが設けられ、可動キャリパ（第２ハウジング）２３に円筒状のキャリパインロー部２３ａが設けられていて、キャリパインロー部２３ａにシールリング（Ｏリング）２７が組付けられている。

シールリング（Ｏリング）２７は、アクチュエータ組立体１０とキャリパ組立体２０が一体的に組付けられる際に、アクチュエータインロー部１３ａとキャリパインロー部２３ａ間に介在するように構成されている。また、シールリング（Ｏリング）２７は、アクチュエータインロー部１３ａとキャリパインロー部２３ａ間にて弾性変形可能であり、その弾性変形により、アクチュエータインロー部１３ａ（第１ハウジング）とキャリパインロー部２３ａ（第２ハウジング）とを、駆動軸１４とねじ軸２１ａの径方向にて移動可能としている。

この実施形態における組付方法の第１工程は、図３に示した状態を経て、アクチュエータ組立体１０とキャリパ組立体２０とを、駆動軸１４とねじ軸２１ａを同軸的かつトルク伝達可能に嵌合することで組み合わせる工程である。この第１工程では、駆動軸１４の外スプライン１４ａとねじ軸２１ａの内スプライン２１ａ１がスプライン嵌合されるとともに、アクチュエータインロー部１３ａとキャリパインロー部２３ａがシールリング（Ｏリング）２７を介して嵌合される。

この第１工程にて、駆動軸１４とねじ軸２１ａが嵌合される際には、駆動軸１４が電気モータ１１により回転されていることも可能である。この場合には、駆動軸１４とねじ軸２１ａの回転位相（駆動軸１４とねじ軸２１ａを嵌合させる際の回転位置）を容易に一致させることが可能であり、第１工程に要する組付時間の短縮が可能である。

この実施形態における組付方法の第２工程は、上記した第１工程の後に、アクチュエータハウジング（第１ハウジング）１３と可動キャリパ（第２ハウジング）２３とを、一対の締結ねじ３０を仮締めすることにより、駆動軸１４とねじ軸２１ａの径方向にて移動可能な状態で仮固定する工程である。

また、組付方法の第３工程は、上記した第２工程の後に、電気モータ１１から減速機構１２とねじ機構２１とピストン２２等を介して伝達される動力（電気モータ１１を通電により作動させることによって得られる駆動力）により摩擦パッド２４に相当する部材（摩擦パッド自体であっても、摩擦パッドに代わるものであってもよい）をディスクロータ４０の軸方向に駆動してディスクロータ４０に相当する部材（ディスクロータ自体であっても、ディスクロータに代わるものであってもよい）を所定の力で挟持させる工程（図４参照）である。

この第３工程の実施後には、アクチュエータハウジング（第１ハウジング）１３と可動キャリパ（第２ハウジング）２３とを、一対の締結ねじ３０を本締めすることにより、一体的に固定する第４工程が実施されて、アクチュエータ組立体１０とキャリパ組立体２０の組付が完了する。

上記したこの実施形態の組付方法では、上記した第３工程の実行によってねじ機構２１に所望の軸力を発生させることが可能であり、同軸力によってねじ機構２１におけるねじ軸２１ａのセンタリングが可能である。また、ねじ軸２１ａのセンタリングに伴って、駆動軸１４がセンタリングされるとともに、減速機構１２の遊星歯車機構１２ａにて自動調心作用が得られる。また、上記した第４工程の実行によって第３工程後の状態（ねじ軸２１ａと駆動軸１４がセンタリングされ、減速機構１２の遊星歯車機構１２ａが自動調心された状態）が保持（維持）される。

なお、駆動軸１４がセンタリングされるとともに、減速機構１２の遊星歯車機構１２ａにて自動調心作用が得られるときに、アクチュエータハウジング（第１ハウジング）１３が、可動キャリパ（第２ハウジング）２３に対して、ねじ軸２１ａと駆動軸１４の径方向に移動する際には、アクチュエータインロー部１３ａとキャリパインロー部２３ａ間にてシールリング（Ｏリング）２７が弾性変形する。

したがって、この実施形態では、ねじ軸２１ａと駆動軸１４の軸ずれを、構成部品単体の製作精度や組付精度を高めることなく、低コストにて低減することが可能である。このため、この実施形態では、減速機構１２やねじ機構２１での動力伝達効率のロスを低コストにて軽減することが可能であり、アクチュエータ組立体１０（電気モータ１１、減速機構１２、第１ハウジング１３等）の小型・軽量化も可能である。

上記した第４工程の実行時には、ディスクロータ４０に相当する部材が摩擦パッド２４に相当する部材により所定の力で挟持されていること（第３工程の実行時と同様に電気モータ１１の駆動状態が維持されていること）も可能である。この場合には、第４工程の実行に際しても、ねじ軸２１ａと駆動軸１４のセンタリング作用と、減速機構１２における遊星歯車機構１２ａの自動調心作用が得られて、ねじ軸２１ａと駆動軸１４の軸ずれが再発することを的確に防止することが可能である。

なお、上記した電動式ディスクブレーキ装置１００では、常用ブレーキとして使用する場合において、電気モータ１１の駆動力によるブレーキ力が得られなくて、可動キャリパ２３とピストン２２間に形成される液圧室Ｒに供給される液圧によるブレーキ力のみが得られるように設定されている。また、上記した電動式ディスクブレーキ装置１００では、駐車ブレーキとして使用する場合において、上記した液圧によるブレーキ力が得られなくて、電気モータ１１の駆動力によるブレーキ力のみが得られるように設定されている。

上記した実施形態においては、第１工程にて駆動軸１４とねじ軸２１ａが嵌合される際に、駆動軸１４が電気モータ１１により回転されるように設定して実施したが、駆動軸１４が電気モータ１１により回転されないように設定して実施することも可能である。また、上記した実施形態においては、第４工程の実行時にも、電気モータ１１が駆動されて、ディスクロータ４０に相当する部材が摩擦パッド２４に相当する部材により所定の力で挟持されるように設定して実施したが、第４工程の実行時には、電気モータ１１の駆動が停止されるように設定して実施することも可能である。

また、上記した実施形態においては、アクチュエータハウジング（第１ハウジング）１３と可動キャリパ（第２ハウジング）２３とを、一対の締結ねじ３０にて固定するように構成して実施したが、アクチュエータハウジング（第１ハウジング）１３と可動キャリパ（第２ハウジング）２３とを固定する締結ねじ（３０）の個数は適宜設定可能であり、１本であっても、３本以上であっても実施可能である。

１０…アクチュエータ組立体、１１…電気モータ、１２…減速機構、１２ａ…遊星歯車機構、１２ｂ…歯車列、１３…アクチュエータハウジング（第１ハウジング）、１４…駆動軸、２０…キャリパ組立体、２１…ねじ機構、２１ａ…ねじ軸、２１ｂ…ナット部材、２２…ピストン、２３…可動キャリパ（第２ハウジング）、２４…摩擦パッド（インナパッドとアウタパッド）、２５…マウンティング、２６…クリップ、２７…シールリング（Ｏリング）、３０…締結ねじ、４０…ディスクロータ、１００…電動式ディスクブレーキ装置、Ｒ…液圧室

Claims (3)

1. 電気モータから減速機構およびねじ機構を介して伝達される動力によって摩擦パッドが駆動されてディスクロータが挟持されるように構成されている電動式ディスクブレーキ装置の組付方法であり、
   前記電気モータと前記減速機構を支持する第１ハウジングを有するとともに、前記電気モータから前記減速機構を介して伝達される動力によって回転駆動される駆動軸を有するアクチュエータ組立体と、前記ねじ機構のねじ軸を回転可能かつ軸方向にて移動不能に支持する第２ハウジングを有していて、前記ねじ機構を介して伝達される動力によって前記摩擦パッドに相当する部材が駆動されて前記ディスクロータに相当する部材が挟持されるように構成されているキャリパ組立体とを、前記駆動軸と前記ねじ軸を同軸的かつトルク伝達可能に嵌合することで組み合わせる第１工程と、
   この第１工程の後に、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを、締結ねじを仮締めすることにより、前記駆動軸と前記ねじ軸の径方向にて移動可能な状態で仮固定する第２工程と、
   この第２工程の後に、前記電気モータから前記減速機構および前記ねじ機構を介して伝達される動力により前記摩擦パッドに相当する部材を駆動して前記ディスクロータに相当する部材を所定の力で挟持させる第３工程と、
   この第３工程の後に、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを、前記締結ねじを本締めすることにより、一体的に固定する第４工程と、
   を有する電動式ディスクブレーキ装置の組付方法。
2. 請求項１に記載の電動式ディスクブレーキ装置の組付方法において、
   前記第１工程にて前記駆動軸と前記ねじ軸が嵌合される際には、前記駆動軸が前記電気モータにより回転されていることを特徴とする電動式ディスクブレーキ装置の組付方法。
3. 請求項１または２に記載の電動式ディスクブレーキ装置の組付方法において、
   前記第４工程の実行時には、前記ディスクロータに相当する部材が前記摩擦パッドに相当する部材により所定の力で挟持されていることを特徴とする電動式ディスクブレーキ装置の組付方法。

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