JP6659364B2 - Electric brake device - Google Patents
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Description
この発明は、電動モータを駆動源とする電動ブレーキ装置に関する。 The present invention relates to an electric brake device using an electric motor as a drive source.
従来、車両用ブレーキ装置として、油圧を駆動源とする油圧ブレーキ装置が多く採用されてきたが、油圧ブレーキ装置は、ブレーキオイルを使用するので環境負荷が高く、またABS、スタビリティ・コントロール・システム、ブレーキアシスト等といった機能の更なる高機能化が難しい。そこで、ブレーキ装置の更なる高機能化と環境負荷の低減を実現する手段として、電動モータを駆動源とする電動ブレーキ装置が注目されている。 Conventionally, as a vehicle brake device, a hydraulic brake device that uses hydraulic pressure as a drive source has been often used. However, the hydraulic brake device uses a brake oil, and therefore has a high environmental load. It is difficult to further enhance functions such as brake assist and the like. Accordingly, an electric brake device using an electric motor as a drive source has been attracting attention as a means for further improving the function of the brake device and reducing the environmental load.
電動ブレーキ装置として、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。特許文献1に記載の電動ブレーキ装置は、車輪と一体に回転するブレーキディスクと、そのブレーキディスクに接触する位置と離反する位置との間で移動可能に支持されたブレーキパッドと、そのブレーキパッドの背面の中央部を押圧する1つのピストン部材と、そのピストン部材を収容するピストン収容孔の中心線上に配置された回転軸と、その回転軸の回転をピストン部材の直線運動に変換する直動機構と、前記回転軸を回転駆動する電動モータとを有する。
As an electric brake device, for example, a device described in
この電動ブレーキ装置は、電動モータが回転すると、その電動モータの回転駆動力が直動機構を介してピストン部材に伝達し、ピストン部材が直線移動する。そして、このピストン部材がブレーキパッドの背面を押圧することで、ブレーキパッドがブレーキディスクに押し付けられ、そのブレーキパッドとブレーキディスクの接触面間の摩擦によって、ブレーキディスクに制動力が発生する。 In this electric brake device, when the electric motor rotates, the rotational driving force of the electric motor is transmitted to the piston member via the linear motion mechanism, and the piston member moves linearly. When the piston member presses the back surface of the brake pad, the brake pad is pressed against the brake disk, and a braking force is generated on the brake disk by friction between the brake pad and the contact surface of the brake disk.
特許文献1に記載の電動ブレーキ装置は、一般的な大きさの自動車の後輪や小型自動車の前輪に使用することを想定したものである。ここで本願の発明者は、特許文献1のような電動ブレーキ装置を、一般的な大きさの自動車の前輪のブレーキ装置として採用したり、バスやトラック等の大型自動車のブレーキ装置として採用したりすることを検討した。このような部位に電動ブレーキ装置を適用する場合、従来の電動ブレーキ装置で発生する制動力よりも大きな制動力を発生することが必要となる。
The electric brake device described in
発明者は、電動ブレーキ装置で大きな制動力を発生しようとしたときに、次のような問題に気付いた。すなわち、特許文献1に記載の電動ブレーキ装置においては、電動モータから伝達する回転を直線運動に変換する直動機構の個数が1つであり、これに伴いブレーキパッドの背面を押圧するピストン部材の個数も1つとされている。そのため、ピストン部材からブレーキパッドに作用する押圧力を大きくした場合、ブレーキパッドとブレーキディスクの間の圧力がブレーキパッドの全面において均一とならない。この結果、フェード現象(ブレーキパッドの摩擦部分が高温となってガスを発生し、そのガスによってブレーキパッドとブレーキディスクの間の摩擦力が低下する現象)が生じやすくなるという問題や、ブレーキパッドの摩耗が進行しやすくなるという問題があることが分かった。
The inventor has noticed the following problem when trying to generate a large braking force with the electric brake device. That is, in the electric brake device described in
この発明が解決しようとする課題は、大きな制動力を発生するときにもフェード現象が生じにくく、またブレーキパッドの摩耗が進行しにくい電動ブレーキ装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an electric brake device in which a fade phenomenon does not easily occur even when a large braking force is generated, and wear of a brake pad does not easily progress.
上記課題を解決するため、この発明では、以下の構成の電動ブレーキ装置を提供する。
ブレーキディスクに接触する位置と離反する位置との間で移動可能に支持されたブレーキパッドと、
前記ブレーキパッドの背面を前記ブレーキディスクの周方向に離れた2箇所で押圧するように平行に配置された第1および第2のピストン部材と、
前記第1および第2のピストン部材をそれぞれ収容する第1および第2のピストン収容孔をもつキャリパボディと、
前記第1および第2のピストン収容孔の中心線上にそれぞれ配置された第1および第2の回転軸と、
前記第1および第2の回転軸の回転をそれぞれ前記第1および第2のピストン部材の直線運動に変換する第1および第2の直動機構と、
前記第1および第2の回転軸を回転駆動する電動モータと、
を有する電動ブレーキ装置。
In order to solve the above problems, the present invention provides an electric brake device having the following configuration.
A brake pad movably supported between a position in contact with the brake disc and a position away from the brake disk,
First and second piston members arranged in parallel so as to press the back surface of the brake pad at two locations separated in the circumferential direction of the brake disc;
A caliper body having first and second piston accommodating holes for accommodating the first and second piston members, respectively;
First and second rotation shafts respectively arranged on the center lines of the first and second piston housing holes,
First and second linear motion mechanisms for converting the rotation of the first and second rotation shafts into linear motions of the first and second piston members, respectively;
An electric motor that rotationally drives the first and second rotating shafts;
The electric brake device having a.
このようにすると、電動モータから伝達する回転を第1および第2の直動機構でそれぞれ第1および第2のピストン部材の直線運動に変換する構成であるため、周方向に離れた2箇所でブレーキパッドの背面を押圧することが可能である。そのため、第1および第2のピストン部材からブレーキパッドに作用する押圧力を大きくした場合にも、ブレーキパッドとブレーキディスクの間の圧力がブレーキパッドの全面において均一となりやすい。したがって、大きな制動力を発生したときにも、フェード現象が生じにくく、またブレーキパッドの摩耗が進行しにくい。 With this configuration, the rotation transmitted from the electric motor is converted into linear motions of the first and second piston members by the first and second linear motion mechanisms, respectively. It is possible to press the back of the brake pad. Therefore, even when the pressing force acting on the brake pad from the first and second piston members is increased, the pressure between the brake pad and the brake disk tends to be uniform over the entire surface of the brake pad. Therefore, even when a large braking force is generated, the fade phenomenon does not easily occur, and the wear of the brake pad does not easily progress.
前記第1および第2の回転軸を回転駆動する電動モータとして、前記第1の回転軸を駆動するための電動モータと、前記第2の回転軸を駆動するための電動モータとを個別に設けることも可能であるが、前記電動モータを単一の電動モータで構成し、その電動モータの回転を前記第1および第2の回転軸に分配して伝達する分配歯車機構を更に設けると好ましい。 An electric motor for driving the first rotation shaft and an electric motor for driving the second rotation shaft are separately provided as electric motors for driving the first and second rotation shafts. Although it is possible, it is preferable that the electric motor is constituted by a single electric motor, and a distribution gear mechanism for distributing and transmitting the rotation of the electric motor to the first and second rotating shafts is further provided.
このようにすると、電動モータの個数が少ないため、大きな制動力を発生するために電動ブレーキ装置を大型化する場合にも、電動ブレーキ装置の重量および製造コストを抑えることが可能となる。 With this configuration, since the number of electric motors is small, the weight and manufacturing cost of the electric brake device can be reduced even when the size of the electric brake device is increased to generate a large braking force.
前記分配歯車機構は、
前記電動モータの回転が入力される入力歯車と、
前記入力歯車の回転を減速して前記第1の回転軸に伝達する第1の減速歯車列と、
前記入力歯車の回転を減速して前記第2の回転軸に伝達する第2の減速歯車列と、
を有する構成のものを採用すると好ましい。
The distribution gear mechanism,
An input gear into which the rotation of the electric motor is input,
A first reduction gear train that reduces the rotation of the input gear and transmits the reduced rotation to the first rotation shaft;
A second reduction gear train that reduces the rotation of the input gear and transmits the reduced rotation to the second rotation shaft;
It is preferable to adopt a structure having the following.
このようにすると、入力歯車から伝達する回転を、第1および第2の減速歯車列に分配して減速する構成となるので、入力歯車から伝達する回転を、減速歯車列で減速した後に分配する構成を採用するよりも、減速歯車列を構成する個々の歯車の負荷が低く抑えられる。そのため、大きな制動力を発生するために電動ブレーキ装置を大型化する場合にも、第1および第2の減速歯車列の高い耐久性を得ることが可能となる。 With this configuration, the rotation transmitted from the input gear is distributed to the first and second reduction gear trains and reduced, so that the rotation transmitted from the input gear is distributed after being reduced by the reduction gear train. The load on each of the gears constituting the reduction gear train can be suppressed lower than when employing the configuration. Therefore, even when the size of the electric brake device is increased in order to generate a large braking force, it is possible to obtain high durability of the first and second reduction gear trains.
この場合、前記第1の減速歯車列は、前記入力歯車に噛み合う第1の分配歯車を有し、
前記第2の減速歯車列は、前記入力歯車に噛み合う第2の分配歯車を有し、
前記入力歯車は、前記第1の分配歯車の厚さと前記第2の分配歯車の厚さの合計と同じかそれよりも大きい厚さをもつように形成され、
前記第1および第2の分配歯車は、前記入力歯車の前記第1の分配歯車に対する接触領域と前記第2の分配歯車に対する接触領域とが重ならないように軸方向にずれて配置されている構成を採用するとより好ましい。
In this case, the first reduction gear train has a first distribution gear that meshes with the input gear,
The second reduction gear train has a second distribution gear that meshes with the input gear,
The input gear is formed to have a thickness equal to or greater than the sum of the thickness of the first distribution gear and the thickness of the second distribution gear;
The first and second distribution gears are arranged so as to be displaced in the axial direction so that a contact area of the input gear with the first distribution gear and a contact area with the second distribution gear do not overlap. Is more preferable.
このようにすると、入力歯車の第1の分配歯車に対する接触領域と第2の分配歯車に対する接触領域とが重ならないため、入力歯車の摩耗を抑えることができ、入力歯車の高い耐久性を得ることが可能となる。 With this configuration, since the contact area of the input gear with the first distribution gear does not overlap with the contact area of the second distribution gear, wear of the input gear can be suppressed, and high durability of the input gear can be obtained. Becomes possible.
一方、前記分配歯車機構は、
前記電動モータの回転が入力される入力歯車と、
前記入力歯車の回転を減速する減速歯車列と、
前記減速歯車列で減速された回転を前記第1および第2の回転軸に分配する第1および第2の分配歯車と、
を有する構成のものを採用することもできる。
On the other hand, the distribution gear mechanism,
An input gear into which the rotation of the electric motor is input,
A reduction gear train for reducing the rotation of the input gear;
First and second distribution gears for distributing the rotation reduced by the reduction gear train to the first and second rotation shafts;
May be employed.
このようにすると、分配歯車機構の部品点数を削減することができ、電動ブレーキ装置の製造コストを抑制することが可能となる。 With this configuration, the number of components of the distribution gear mechanism can be reduced, and the manufacturing cost of the electric brake device can be reduced.
この場合、前記減速歯車列は、第1および第2の分配歯車に同時に噛み合う出力歯車を有し、
前記出力歯車は、前記第1の分配歯車の厚さと前記第2の分配歯車の厚さの合計と同じかそれよりも大きい厚さをもつように形成され、
前記第1および第2の分配歯車は、前記出力歯車の前記第1の分配歯車に対する接触領域と前記第2の分配歯車に対する接触領域とが重ならないように軸方向にずれて配置されている構成を採用すると好ましい。
In this case, the reduction gear train has an output gear that meshes with the first and second distribution gears simultaneously,
The output gear is formed to have a thickness equal to or greater than the sum of the thickness of the first distribution gear and the thickness of the second distribution gear;
The first and second distribution gears are arranged so as to be displaced in the axial direction so that a contact area of the output gear with the first distribution gear does not overlap with a contact area of the output gear with the second distribution gear. Is preferred.
このようにすると、出力歯車の第1の分配歯車に対する接触領域と第2の分配歯車に対する接触領域とが重ならないため、出力歯車の摩耗を抑えることができ、出力歯車の高い耐久性を得ることが可能となる。 With this configuration, since the contact area of the output gear with the first distribution gear does not overlap with the contact area of the second distribution gear, wear of the output gear can be suppressed, and high durability of the output gear can be obtained. Becomes possible.
前記電動モータは、前記第1の回転軸の中心と前記第2の回転軸の中心を結ぶ直線の位置よりも前記ブレーキディスクの半径方向外側の領域に配置すると好ましい。 It is preferable that the electric motor be disposed in a region radially outside the brake disk from a position of a straight line connecting the center of the first rotation shaft and the center of the second rotation shaft.
このようにすると、電動モータが放熱しやすくなるので、電動モータの温度上昇が抑えられる。そのため、大きな制動力を発生するために電動ブレーキ装置を大型化する場合にも、電動モータの高い耐久性を得ることが可能となる。 This makes it easier for the electric motor to dissipate heat, thereby suppressing an increase in the temperature of the electric motor. Therefore, even when the size of the electric brake device is increased in order to generate a large braking force, high durability of the electric motor can be obtained.
この発明の電動ブレーキ装置は、電動モータから伝達する回転を第1および第2の直動機構でそれぞれ第1および第2のピストン部材の直線運動に変換する構成であるため、周方向に離れた2箇所でブレーキパッドの背面を押圧することが可能となっている。そのため、第1および第2のピストン部材からブレーキパッドに作用する押圧力を大きくした場合にも、ブレーキパッドとブレーキディスクの間の圧力がブレーキパッドの全面において均一となりやすい。したがって、大きな制動力を発生したときにも、フェード現象が生じにくく、またブレーキパッドの摩耗が進行しにくい。 The electric brake device according to the present invention is configured so that the rotation transmitted from the electric motor is converted into the linear motion of the first and second piston members by the first and second linear motion mechanisms, respectively. It is possible to press the back of the brake pad at two places. Therefore, even when the pressing force acting on the brake pad from the first and second piston members is increased, the pressure between the brake pad and the brake disk tends to be uniform over the entire surface of the brake pad. Therefore, even when a large braking force is generated, the fade phenomenon does not easily occur, and the wear of the brake pad does not easily progress.
図1〜図5に、この発明の第1実施形態の電動ブレーキ装置を示す。この電動ブレーキ装置は、車輪(図示せず)と一体に回転するブレーキディスク1と、車輪を支持するナックル2にボルト3で固定されるマウンティングブラケット4と、マウンティングブラケット4にスライドピン5を介してブレーキディスク1の軸方向と平行にスライド可能に支持されたキャリパボディ6と、ブレーキディスク1を間に挟んで軸方向に対向するインナ側ブレーキパッド7およびアウタ側ブレーキパッド8を有する。ここで、電動ブレーキ装置を車体に組み付けた状態で車体幅方向の内側および外側をそれぞれインナ側およびアウタ側という。
1 to 5 show an electric brake device according to a first embodiment of the present invention. This electric brake device includes a
図1に示すように、マウンティングブラケット4は、ブレーキディスク1に対してインナ側に配置されるインナパッド支持部10と、ブレーキディスク1に対してアウタ側に配置されるアウタパッド支持部11と、インナパッド支持部10とアウタパッド支持部11をブレーキディスク1の外径側で連結する連結部12とを有する。連結部12は、キャリパボディ6に対してブレーキディスク1の回転方向の入側と出側の2箇所に設けられている(図2および図3参照)。各連結部12に、スライドピン5をスライド可能に支持するピン孔13が形成されている。
As shown in FIG. 1, the mounting
図3に示すように、インナパッド支持部10には、インナ側ブレーキパッド7の両端に設けられた一対の耳片14をスライド可能に支持する一対のガイド溝15が形成されている。ガイド溝15は、ブレーキディスク1の軸方向と平行に延びる溝である。このガイド溝15と耳片14の係合により、インナ側ブレーキパッド7は、ブレーキディスク1のインナ側の側面に接触する位置と離反する位置との間で移動可能に支持されている。また、インナパッド支持部10には、ボルト3を挿入するためのねじ孔16が形成されている。
As shown in FIG. 3, a pair of
図2に示すように、アウタパッド支持部11には、インナパッド支持部10と同様、アウタ側ブレーキパッド8の両端に設けられた一対の耳片17をスライド可能に支持する一対のガイド溝18が形成されている。ガイド溝18は、ブレーキディスク1の軸方向と平行に延びる溝である。このガイド溝18と耳片17の係合により、アウタ側ブレーキパッド8は、ブレーキディスク1のアウタ側の側面に接触する位置と離反する位置との間で移動可能に支持されている。
As shown in FIG. 2, similarly to the
図5に示すように、インナ側ブレーキパッド7およびアウタ側ブレーキパッド8は、ブレーキディスク1に接触する摩擦材20と、摩擦材20の裏面に接着して設けられた裏金21とからなる。インナ側ブレーキパッド7およびアウタ側ブレーキパッド8の耳片14,17(図2、図3参照)は、裏金21に一体に形成されている。
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように、キャリパボディ6は、インナ側およびアウタ側のブレーキパッド7,8を間に挟んで軸方向に向き合うように配置された爪部22およびピストン収容部23と、爪部22およびピストン収容部23をブレーキディスク1の外径側で連結する外殻部24とを有する。爪部22は、アウタ側ブレーキパッド8の背面(アウタ側ブレーキパッド8のブレーキディスク1と対向する側とは反対側の面)に対向して配置されている。
As shown in FIG. 5, the
図4に示すように、ピストン収容部23には、ブレーキディスク1の周方向に間隔をおいて第1および第2のピストン収容孔25a,25bが設けられ、この第1および第2のピストン収容孔25a,25bに第1および第2のピストン部材26a,26bがそれぞれ収容されている。第1および第2のピストン部材26a,26bは、インナ側ブレーキパッド7の背面(インナ側ブレーキパッド7のブレーキディスク1と対向する側とは反対側の面)をブレーキディスク1の周方向に離れた2箇所で押圧するように平行に配置されている。
As shown in FIG. 4, the
キャリパボディ6には、電動モータ30を駆動源として第1および第2のピストンを直線移動させる電動式直動アクチュエータ31が取り付けられている。
An electric
電動式直動アクチュエータ31は、第1および第2のピストン収容孔25a,25bの中心線上にそれぞれ配置された第1および第2の回転軸32a,32bと、第1および第2の回転軸32a,32bの回転をそれぞれ第1および第2のピストン部材26a,26bの直線運動に変換する第1および第2の直動機構33a,33bと、第1および第2の回転軸32a,32bを回転駆動する電動モータ30と、電動モータ30の回転を第1および第2の回転軸32a,32bに分配して伝達する分配歯車機構34とを有する。
The electric
分配歯車機構34は、電動モータ30のモータ軸37の回転が入力される入力歯車35と、入力歯車35の回転を減速して第1の回転軸32aに伝達する第1の減速歯車列36aと、入力歯車35の回転を減速して第2の回転軸32bに伝達する第2の減速歯車列36bとを有する。入力歯車35は、電動モータ30のモータ軸37と同速で回転するようにモータ軸37に連結されている。
The
第1の減速歯車列36aは、入力歯車35に噛み合う第1の分配歯車38aと、第1の回転軸32aに固定された第1の出力歯車40aと、第1の分配歯車38aと第1の出力歯車40aの間で回転を伝達する中間歯車39aとを有する。第1の減速歯車列36aは、電動モータ30から入力歯車35に入力された回転を、互いに歯数の異なる入力歯車35、第1の分配歯車38a、中間歯車39a、第1の出力歯車40aを順に伝達することで減速し、その減速された回転を第1の出力歯車40aから第1の回転軸32aに出力する。
The first
第1の分配歯車38aの歯数は、入力歯車35の歯数よりも多く設定されている。中間歯車39aは、第1の分配歯車38aと一体に回転するように第1の分配歯車38aと同軸上に設けられている。中間歯車39aの外径は、第1の分配歯車38aの外径よりも小さい。第1の出力歯車40aの歯数は、中間歯車39aの歯数よりも多く設定されている。
The number of teeth of the
第2の減速歯車列36bは、入力歯車35に噛み合う第2の分配歯車38bと、第2の回転軸32bに固定された第2の出力歯車40bと、第2の分配歯車38bと第2の出力歯車40bの間で回転を伝達する中間歯車39bとを有する。第2の減速歯車列36bは、電動モータ30から入力歯車35に入力された回転を、互いに歯数の異なる入力歯車35、第2の分配歯車38b、中間歯車39b、第2の出力歯車40bを順に伝達することで減速し、その減速された回転を第2の出力歯車40bから第2の回転軸32bに出力する。
The second
第2の分配歯車38bの歯数は、入力歯車35の歯数よりも多く設定されている。中間歯車39bは、第2の分配歯車38bと一体に回転するように第2の分配歯車38bと同軸上に設けられている。中間歯車39bの外径は、第2の分配歯車38bの外径よりも小さい。第2の出力歯車40bの歯数は、中間歯車39bの歯数よりも多く設定されている。
The number of teeth of the
第1および第2の減速歯車列36a,36bは、ギヤケース41に収容されている。ギヤケース41は、側板42と蓋体43とからなる。側板42は、ピストン収容部23のブレーキディスク1の側とは反対側の端部にブレーキディスク1と平行に取り付けられている。キャリパボディ6には、第1および第2の回転軸32a,32bをそれぞれ挿通させる貫通孔44が形成されている。側板42と蓋体43の間には、第1および第2の減速歯車列36a,36bを収容する空間が形成されている。
The first and second
電動モータ30は、モータ軸37が第1および第2の回転軸32a,32bと平行となるようにギヤケース41の側板42に固定されている。側板42には、モータ軸37が挿通する貫通孔45が形成されている。電動モータ30は、図3に示すように、第1の回転軸32aの中心と第2の回転軸32bの中心を結ぶ直線Lの位置よりもブレーキディスク1の半径方向外側の領域に配置されている。
The
次に、第1の直動機構33aの構成を説明する。第2の直動機構33bは第1の直動機構33aと同様の構成であるため、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。
Next, the configuration of the first
図5、図6に示すように、第1の直動機構33aは、第1のピストン部材26aの内周と第1の回転軸32aの外周との間に周方向に間隔をおいて設けられた複数の遊星ローラ50と、その各遊星ローラ50を自転可能かつ公転可能に保持するキャリヤ51とを有する。第1のピストン部材26aは、第1の回転軸32aの外周と半径方向に対向する円筒状に形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the first
各遊星ローラ50は、第1の回転軸32aの外周に転がり接触している。第1の回転軸32aの遊星ローラ50に対する接触部分は円筒面とされている。第1の回転軸32aが回転したとき、各遊星ローラ50はローラ軸52を中心に自転しながら、第1の回転軸32aのまわりを第1のピストン部材26aの内周に沿って公転する。
Each
第1のピストン部材26aは、キャリパボディ6に形成された第1のピストン収容孔25aの内面で、ブレーキディスク1の軸方向と平行にスライド可能に支持されている。第1のピストン部材26aの内周には、螺旋凸条53が設けられている。螺旋凸条53は、円周方向に対して所定のリード角をもって斜めに延びる凸条である。各遊星ローラ50の外周には、螺旋凸条53に係合する複数の円周溝54が軸方向に間隔をおいて形成されている。各遊星ローラ50の外周の軸方向に隣り合う円周溝54の間隔は、螺旋凸条53のピッチと同一の大きさとされている。ここでは、遊星ローラ50の外周にリード角が0度の円周溝54を設けているが、円周溝54のかわりに、螺旋凸条53と異なるリード角をもつ螺旋溝を設けてもよい。
The
キャリヤ51は、遊星ローラ50を間にして軸方向に対向する一対のディスク55,56と、ディスク55,56同士を連結する連結部57と、各遊星ローラ50の中心に設けられこれを自転可能に支持するローラ軸52とを有する。各ディスク55,56は、第1の回転軸32aを貫通させる環状に形成され、その内周には、第1の回転軸32aの外周に摺接する滑り軸受58がそれぞれ装着されている。
The
各ローラ軸52の両端部は、一対のディスク55,56にそれぞれ形成された長孔59で第1のピストン部材26a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52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50のローラ軸52に外接するように弾性リング60が掛け渡されている。この弾性リング60は、各遊星ローラ50を第1の回転軸32aの外周に押さえ付けることにより、遊星ローラ50と第1の回転軸32aの間の滑りを防止している。
Both ends of each
各遊星ローラ50とディスク56との間には、遊星ローラ50を自転可能な状態で軸方向に支持するスラスト軸受61が組み込まれている。また、スラスト軸受61とディスク56の間には、スラスト軸受61を介して遊星ローラ50を傾動可能に支持する調心座62が組み込まれている。調心座62は、加圧座板63と受圧座板64とからなる。加圧座板63にはローラ軸52の中心線上に中心をもつ凸球面が形成され、受圧座板64には、加圧座板63の前記凸球面を摺動可能に支持する凹面が形成されている。
A
キャリパボディ6の第1のピストン収容孔25aの内部には、第1のピストン部材26aから見てブレーキディスク1(図1参照)の側とは反対側に離れた位置に、第1の回転軸32aが貫通した状態となるように円環状に形成された軸支持部材65が固定して設けられている。軸支持部材65の内周には、第1の回転軸32aを回転可能に支持する複数の転がり軸受66が組み込まれている。
Inside the first
キャリヤ51と軸支持部材65の間には、キャリヤ51を公転可能な状態で軸方向に支持するスラスト軸受67が組み込まれている。また、キャリヤ51とスラスト軸受67の間には、キャリヤ51と一体に公転する間座68が組み込まれている。
Between the
第1のピストン収容孔25aのブレーキディスク1の側の開口縁には、ブーツ70が取り付けられている。ブーツ70は、蛇腹状に折りたたまれた軸方向に伸縮可能な筒状の部材である。ブーツ70の一端は、第1のピストン収容孔25aの内周に接続され、ブーツ70の他端は、第1のピストン部材26aの外周に接続されている。このブーツ70は、第1のピストン収容孔25aと第1のピストン部材26aの摺動面間に異物が侵入するのを防止している。
A
第1のピストン部材26aのブレーキディスク1の側の端部には、インナ側ブレーキパッド7の背面に形成された係合凸部71に係合する係合凹部72が形成され、この係合凸部71と係合凹部72の係合によって、第1のピストン部材26aが回り止めされている。
At the end of the
この第1の直動機構33aは、電動モータ30の駆動力によって第1の回転軸32aが回転すると、その回転が第1の回転軸32aの外周に転がり接触する遊星ローラ50に伝達し、各遊星ローラ50がローラ軸52を中心に自転しながら第1の回転軸32aのまわりを公転する。このとき、遊星ローラ50の外周の円周溝54と第1のピストン部材26aの内周の螺旋凸条53との係合によって、遊星ローラ50と第1のピストン部材26aが軸方向に相対移動するが、遊星ローラ50はキャリヤ51と共に軸方向の移動が規制されているので、遊星ローラ50はキャリパボディ6に対して軸方向に移動せず、第1のピストン部材26aがキャリパボディ6に対して軸方向に移動する。このようにして、第1の直動機構33aは、第1の回転軸32aの回転を第1のピストン部材26aの直線運動に変換する。これと同様にして、第2の直動機構33bも、第2の回転軸32bの回転を第2のピストン部材26bの直線運動に変換する。
When the first
上記の電動ブレーキ装置の動作例を説明する。 An operation example of the electric brake device will be described.
電動モータ30(図4参照)のモータ軸37が回転すると、モータ軸37と一体に入力歯車35が回転する。入力歯車35には、第1および第2の分配歯車38a,38bが同時に噛み合っていることから、入力歯車35が回転すると、入力歯車35の回転は第1の分配歯車38aと第2の分配歯車38bとに分配して伝達される。そして、入力歯車35から第1の分配歯車38aに伝達した回転は、第1の減速歯車列36aで減速された後、第1の回転軸32aに伝達する。また、入力歯車35から第2の分配歯車38bに伝達した回転は、第2の減速歯車列36bで減速された後、第2の回転軸32bに伝達する。このようにして第1および第2の回転軸32a,32bに伝達した回転は、第1および第2の直動機構33a,33bによって、それぞれ第1および第2のピストン部材26a,26bの直線運動に変換される。この結果、第1および第2のピストン部材26a,26bが、インナ側ブレーキパッド7をブレーキディスク1の周方向に離れた2箇所で押圧し、インナ側ブレーキパッド7をブレーキディスク1に押し付ける。またこのとき、第1および第2のピストン部材26a,26bがブレーキディスク1から受ける軸方向反力によって、キャリパボディ6がマウンティングブラケット4に対してスライド移動し、キャリパボディ6の爪部22がアウタ側ブレーキパッド8の背面を押圧し、アウタ側ブレーキパッド8をブレーキディスク1に押し付ける。このようにして、インナ側ブレーキパッド7およびアウタ側ブレーキパッド8がブレーキディスク1に押し付けられ、そのブレーキパッド7,8とブレーキディスク1の接触面間の摩擦によって、ブレーキディスク1に制動力が発生する。
When the
ところで、従来の電動ブレーキ装置においては、電動モータから伝達する回転を直線運動に変換する直動機構の個数が1つであり、これに伴いインナ側ブレーキパッド7の背面を押圧するピストン部材の個数も1つとされていた。そのため、ピストン部材からインナ側ブレーキパッド7に作用する押圧力を大きくした場合、インナ側ブレーキパッド7とブレーキディスク1の間の圧力がインナ側ブレーキパッド7の全面において均一とならない。この結果、フェード現象(インナ側ブレーキパッド7の摩擦材20が高温となってガスを発生し、そのガスによってインナ側ブレーキパッド7とブレーキディスク1の間の摩擦力が低下する現象)が生じやすくなるという問題や、インナ側ブレーキパッド7の摩耗が進行しやすくなるという問題がある。
By the way, in the conventional electric brake device, the number of the linear motion mechanism for converting the rotation transmitted from the electric motor into the linear motion is one, and accordingly, the number of the piston members pressing the back surface of the
これに対し、この第1実施形態の電動ブレーキ装置は、電動モータ30から伝達する回転を第1および第2の直動機構33a,33bでそれぞれ第1および第2のピストン部材26a,26bの直線運動に変換する構成であるため、周方向に離れた2箇所でインナ側ブレーキパッド7の背面を押圧することが可能となっている。そのため、第1および第2のピストン部材26a,26bからインナ側ブレーキパッド7に作用する押圧力を大きくした場合にも、インナ側ブレーキパッド7とブレーキディスク1の間の圧力がインナ側ブレーキパッド7の全面において均一となりやすい。したがって、大きな制動力を発生するときにも、フェード現象が生じにくく、またインナ側ブレーキパッド7の摩耗が進行しにくい。
On the other hand, in the electric brake device of the first embodiment, the rotation transmitted from the
また、第1実施形態の電動ブレーキ装置は、電動モータ30の個数が少ないため、電動ブレーキ装置の重量および製造コストを低減することが可能となっている。すなわち、図12に示すように、第1および第2の回転軸32a,32bを回転駆動する電動モータ30として、第1の回転軸32aを駆動するための電動モータ30aと、前記第2の回転軸32bを駆動するための電動モータ30bとを個別に設けることも可能であるが、図4に示すように、第1および第2の回転軸32a,32bを回転駆動する電動モータを単一の電動モータ30で構成し、その電動モータ30の回転を前記第1および第2の回転軸32a,32bに分配して伝達する分配歯車機構34を設けると、電動モータ30の個数が少なく済む。そのため、大きな制動力を発生するために電動ブレーキ装置を大型化する場合にも、電動ブレーキ装置の重量および製造コストを抑えることが可能となっている。なお、図12に示す例において、電動モータ30aの回転は、電動モータ30aの回転が入力される入力歯車35aと、その入力歯車35aの回転を減速して第1の回転軸32aに伝達する第1の減速歯車列36aとを順に介して、第1の回転軸32aに伝達するようになっている。また、電動モータ30bの回転は、電動モータ30bの回転が入力される入力歯車35bと、その入力歯車35bの回転を減速して第2の回転軸32bに伝達する第2の減速歯車列36bとを順に介して、第2の回転軸32bに伝達するようになっている。図12に示す例は、各回転軸32a,32bを回転駆動する電動モータ30を個別に設けたこの発明の実施形態である。
Further, in the electric brake device of the first embodiment, since the number of the
また、第1実施形態の電動ブレーキ装置は、入力歯車35から伝達する回転を、第1および第2の減速歯車列36a,36bに分配して減速する構成を採用しているので、入力歯車35から伝達する回転を減速歯車列で減速した後に分配する構成を採用するよりも、減速歯車列36a,36bを構成する個々の歯車(ここでは第1および第2の分配歯車38a,38b、中間歯車39a,39b、第1および第2の出力歯車40a,40b)の負荷が低く抑えられる。そのため、大きな制動力を発生するために電動ブレーキ装置を大型化する場合にも、第1および第2の減速歯車列36a,36bの高い耐久性を得ることが可能となっている。
Further, the electric brake device of the first embodiment adopts a configuration in which the rotation transmitted from the
また、この実施形態の電動ブレーキ装置は、第1の回転軸32aの中心と第2の回転軸32bの中心を結ぶ直線Lの位置よりもブレーキディスク1の半径方向外側の領域に電動モータ30が配置されているので、電動モータ30が放熱しやすく、電動モータ30の温度上昇が抑えられる。そのため、大きな制動力を発生するために電動ブレーキ装置を大型化する場合にも、電動モータ30の高い耐久性を得ることが可能となっている。
Further, in the electric brake device of this embodiment, the
図7、図8に、この発明の第2実施形態の電動ブレーキ装置を示す。第2実施形態のブレーキ装置は、第1実施形態に対し、分配歯車機構34の構成が一部異なるだけであり、その他の構成は同一である。そのため、第1実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。
7 and 8 show an electric brake device according to a second embodiment of the present invention. The brake device of the second embodiment is different from the first embodiment only in a part of the configuration of the
図8に示すように、入力歯車35は、第1の分配歯車38aの厚さと第2の分配歯車38bの厚さの合計よりも大きい厚さをもつように形成されている。入力歯車35は、第1の分配歯車38aの厚さと第2の分配歯車38bの厚さの合計と同じ厚さをもつように形成することも可能である。
As shown in FIG. 8, the
第1および第2の分配歯車38a,38bは、入力歯車35の第1の分配歯車38aに対する接触領域と第2の分配歯車38bに対する接触領域とが重ならないように軸方向にずれて配置されている。すなわち、第1および第2の分配歯車38a,38bは、第1の分配歯車38aが、入力歯車35の外周のうち電動モータ30から遠い側の半分の領域のみに噛み合い、第2の分配歯車38bが、入力歯車35の外周のうち電動モータ30に近い側の半分の領域のみに噛み合うように軸方向にずれて配置されている。ここで、第1の減速歯車列36aを構成する各歯車(第1の分配歯車38a、中間歯車39a、第1の出力歯車40a)と、第2の減速歯車列36bを構成する各歯車(第2の分配歯車38b、中間歯車39b、第2の出力歯車40b)は、入力歯車35の中心線に直交する仮想の平面を基準として線対称の関係となるように配置されている。
The first and second distribution gears 38a and 38b are arranged so as to be shifted in the axial direction so that the contact area of the
図7に示すように、第1の分配歯車38aと第2の分配歯車38bは、軸方向に見て重なる領域Dを有する配置とされている。これにより、ギヤケース41の大きさをコンパクト化することができ、電動ブレーキ装置の重量を抑えることが可能となっている。
As shown in FIG. 7, the
第2実施形態の電動ブレーキ装置は、入力歯車35の第1の分配歯車38aに対する接触領域と第2の分配歯車38bに対する接触領域とが重ならないため、入力歯車35の摩耗を抑えることができ、入力歯車35の高い耐久性を得ることが可能である。すなわち、図4に示す第1実施形態のように、入力歯車35がその軸方向全域で第1の分配歯車38aと噛み合い、かつ、入力歯車35がその軸方向全域で第2の分配歯車38bと噛み合うようにした場合、入力歯車35の外周が比較的早く摩耗する可能性がある。これに対し、図8に示す第2実施形態のように、入力歯車35の第1の分配歯車38aに対する接触領域と第2の分配歯車38bに対する接触領域とが軸方向にずれるようにすると、入力歯車35の外周が摩耗しにくくなり、入力歯車35の高い耐久性を得ることが可能となる。
In the electric brake device according to the second embodiment, the contact area of the
また、この第2実施形態の電動ブレーキ装置は、上述した第1実施形態と同様の作用効果を奏する。 The electric brake device according to the second embodiment has the same functions and effects as those of the first embodiment.
図9、図10に、この発明の第3実施形態の電動ブレーキ装置を示す。第3実施形態のブレーキ装置は、第1、第2実施形態に対し、分配歯車機構34の構成が異なるだけであり、その他の構成は同一である。そのため、第1、第2実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。
9 and 10 show an electric brake device according to a third embodiment of the present invention. The brake device of the third embodiment differs from the first and second embodiments only in the configuration of the
図9に示すように、分配歯車機構34は、電動モータ30のモータ軸37の回転が入力される入力歯車35と、入力歯車35の回転を減速する減速歯車列36と、減速歯車列で減速された回転を第1および第2の回転軸32a,32bに分配する第1および第2の分配歯車38a,38bとを有する。
As shown in FIG. 9, the
図10に示すように、第1の分配歯車38aは、第1の回転軸32aと同速で回転するように第1の回転軸32aに連結されている。同様に、第2の分配歯車38bは、第2の回転軸32bと同速で回転するように第2の回転軸32bに連結されている。
As shown in FIG. 10, the
図9に示すように、減速歯車列36は、入力歯車35と、入力歯車35に噛み合う中間歯車39と、中間歯車39と一体に回転するように中間歯車39と同軸上に設けられた出力歯車40とを有する。減速歯車列36は、電動モータ30から入力歯車35に入力された回転を、互いに歯数の異なる入力歯車35、中間歯車39、出力歯車40を順に伝達することで減速し、その減速された回転を、出力歯車40から第1および第2の分配歯車38a,38bに出力する。出力歯車40は、第1および第2の分配歯車38a,38bに同時に噛み合っている。
As shown in FIG. 9, the
中間歯車39の歯数は、入力歯車35の歯数よりも多く設定されている。出力歯車40の外径は、中間歯車39の外径よりも小さい。第1および第2の分配歯車38a,38bの歯数は、出力歯車40の歯数よりも多く設定されている。
The number of teeth of the
第3実施形態の電動ブレーキ装置においては、電動モータ30から入力歯車35に入力された回転は、分配前に減速歯車列36で減速され、この減速歯車列36による減速後に第1および第2の分配歯車38a,38bに分配される構成とされている。本構成を採用することで、分配歯車機構34の部品点数を削減することができ、電動ブレーキ装置の製造コストを抑制することが可能となる。
In the electric brake device of the third embodiment, the rotation input to the
図11に、図10に示す分配歯車機構34の変形例を示す。出力歯車40は、第1の分配歯車38aの厚さと第2の分配歯車38bの厚さの合計よりも大きい厚さをもつように形成されている。出力歯車40は、第1の分配歯車38aの厚さと第2の分配歯車38bの厚さの合計と同じ厚さをもつように形成することも可能である。
FIG. 11 shows a modification of the
第1および第2の分配歯車38a,38bは、出力歯車40の第1の分配歯車38aに対する接触領域と第2の分配歯車38bに対する接触領域とが重ならないように軸方向にずれて配置されている。このようにすると、出力歯車40の外周の摩耗を抑えることができ、出力歯車40の高い耐久性を得ることが可能となる。
The first and second distribution gears 38a and 38b are arranged so as to be shifted in the axial direction so that the contact area of the
上記各実施形態では、第1および第2の回転軸32a,32bの回転をそれぞれ第1および第2のピストン部材26a,26bの直線運動に変換する第1および第2の直動機構33a,33bとして、遊星ローラ50を使用した遊星ローラ機構を採用した例を挙げて説明したが、他の形式の直動機構(送りねじ機構、ボールランプ機構等)を用いてもよい。
In each of the above embodiments, the first and second
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 ブレーキディスク
7 インナ側ブレーキパッド
25a,25b 第1および第2のピストン収容孔
26a,26b 第1および第2のピストン部材
30,30a,30b 電動モータ
32a,32b 第1および第2の回転軸
33a,33b 第1および第2の直動機構
34 分配歯車機構
35,35a,35b 入力歯車
36 減速歯車列
36a,36b 第1および第2の減速歯車列
38a,38b 第1および第2の分配歯車
40 出力歯車
L 直線
1
Claims (3)
前記ブレーキパッド(7)の背面を前記ブレーキディスク(1)の周方向に離れた2箇所で押圧するように平行に配置された第1および第2のピストン部材(26a,26b)と、
前記第1および第2のピストン部材(26a,26b)をそれぞれ収容する第1および第2のピストン収容孔(25a,25b)をもつキャリパボディ(6)と、
前記第1および第2のピストン収容孔(25a,25b)の中心線上にそれぞれ配置された第1および第2の回転軸(32a,32b)と、
前記第1および第2の回転軸(32a,32b)の回転をそれぞれ前記第1および第2のピストン部材(26a,26b)の直線運動に変換する第1および第2の直動機構(33a,33b)と、
前記第1および第2の回転軸(32a,32b)を回転駆動する電動モータ(30)と、
を有し、
前記電動モータ(30)は単一の電動モータで構成され、
前記電動モータ(30)の回転を前記第1および第2の回転軸(32a,32b)に分配して伝達する分配歯車機構(34)を更に有し、
前記分配歯車機構(34)は、
前記電動モータ(30)の回転が入力される入力歯車(35)と、
前記入力歯車(35)の回転を減速して前記第1の回転軸(32a)に伝達する第1の減速歯車列(36a)と、
前記入力歯車(35)の回転を減速して前記第2の回転軸(32b)に伝達する第2の減速歯車列(36b)と、
を有し、
前記第1の減速歯車列(36a)は、前記入力歯車(35)に噛み合う第1の分配歯車(38a)を有し、
前記第2の減速歯車列(36b)は、前記入力歯車(35)に噛み合う第2の分配歯車(38b)を有し、
前記第1および第2の分配歯車(38a,38b)は、前記第1の分配歯車(38a)が、前記入力歯車(35)の外周のうち前記電動モータ(30)から遠い側の半分の領域のみに噛み合い、前記第2の分配歯車(38b)が、前記入力歯車(35)の外周のうち前記電動モータ(30)に近い側の半分の領域のみに噛み合うように軸方向にずれて配置され、
前記第1の分配歯車(38a)と前記第2の分配歯車(38b)は、軸方向に見て重なる領域(D)を有する配置とされている、
電動ブレーキ装置。 A brake pad (7) movably supported between a position in contact with the brake disk (1) and a position away from the brake disk (1);
First and second piston members (26a, 26b) arranged in parallel so as to press the back surface of the brake pad (7) at two positions separated in the circumferential direction of the brake disc (1);
A caliper body (6) having first and second piston accommodation holes (25a, 25b) for accommodating the first and second piston members (26a, 26b), respectively;
First and second rotation shafts (32a, 32b) arranged on the center lines of the first and second piston housing holes (25a, 25b), respectively;
First and second linear motion mechanisms (33a, 33a, 32b) for converting the rotation of the first and second rotation shafts (32a, 32b) into linear motion of the first and second piston members (26a, 26b), respectively. 33b),
An electric motor (30) for rotatingly driving the first and second rotating shafts (32a, 32b);
Have a,
The electric motor (30) is constituted by a single electric motor,
The further closed the rotating first and second rotary shafts (32a, 32 b) distribution gear mechanism for transmitting was partitioned (34) of the electric motor (30),
The distribution gear mechanism (34) includes:
An input gear (35) to which rotation of the electric motor (30) is input;
A first reduction gear train (36a) for reducing the rotation of the input gear (35) and transmitting the reduced rotation to the first rotation shaft (32a);
A second reduction gear train (36b) for reducing the rotation of the input gear (35) and transmitting the reduced rotation to the second rotation shaft (32b);
Have a,
The first reduction gear train (36a) has a first distribution gear (38a) meshing with the input gear (35),
The second reduction gear train (36b) is to have a second distribution gears meshing with said input gear (35) (38b),
The first and second distribution gears (38a, 38b) are arranged such that the first distribution gear (38a) has a half area on the outer periphery of the input gear (35) on a side remote from the electric motor (30). And the second distribution gear (38b) is axially displaced so as to mesh only with a half area of the outer periphery of the input gear (35) closer to the electric motor (30). ,
The first distribution gear (38a) and the second distribution gear (38b) are arranged to have an area (D) that overlaps when viewed in the axial direction.
Electric brake device.
前記第1および第2の分配歯車(38a,38b)は、前記入力歯車(35)の前記第1の分配歯車(38a)に対する接触領域と前記第2の分配歯車(38b)に対する接触領域とが重ならないように軸方向にずれて配置されている、
請求項1に記載の電動ブレーキ装置。 The entering force gear (35) is formed to have a thickness and the thickness of the total equal to or greater than threshold value thickness and of the second distribution wheel (38b) of said first distributor gear (38a) ,
The first and second distribution gears (38a, 38b) have a contact area between the input gear (35) with the first distribution gear (38a) and a contact area with the second distribution gear (38b). It is arranged to be shifted in the axial direction so as not to overlap,
The electric brake device according to claim 1 .
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