JPH02502115A - 電気作動式ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電気作動式ディスクブレーキ 〔産業上の利用分野〕 本発明は遊星ギヤ機構に連結しているモーターによって作動するディスクブレー キに関する。

〔発明の構成〕

ディスクブレーキは乗用車、大型トラック、飛行機等において長年使用されてき た。車両の重量軽減や機構の単純化等の要請が高まるにつれて、電気的に作動す るブレーキ機構の開発が望まれている。このブレーキ機構は信頼性が高く、コス トが低く、また特定の車両についてディスクブレーキを取り付ける際の周囲の機 構との配置上の適応性があることが必要である。本発明が提供するディスクブレ ーキは遊星ギヤ機構と連結している電気モーター、あるいは他の西−タリー型モ ーター機構により作動させられる。

このディスクブレーキは走行時のブレーキ作用、あるいは駐車時のブレーキ作用 を行う。本発明の結果として得られるディスクブレーキは信頼性が高く、低コス トであり、電気的に作動し、多数の型の車両にも容易に取り付けることができる 。

本発明は、モータ一手段と整列したボアを有するキャリパーを備え、前記ボアは その内部に付勢機構を有し、該付勢機構及び前記キャリパ−が付勢されると一対 の摩擦要素をローターに係合させるものである、電気モータ一手段によって作動 するディスクブレーキにおいて、前記付勢機構は、■前記ボア内に配置され、か つサンギヤと、キャリアと、複数の遊星ギヤと、一対のリングギヤとを有し、該 一対のリングギヤのうち一方は前記キャリパーに固定され、他方は前記遊星ギヤ によって回転可能にされている遊星ギヤ機構と、■前記遊星ギヤを駆動する前記 サンギヤと連結した電気モータ一手段と、■前記他方のリングギヤの周囲に配置 された付勢スリーブと、■前記他方のリングギヤと前記付勢スリーブとの間に配 置されたベアリング手段と、からなることを特徴とする。この構成によって、前 記電気モータ一手段が作動すると前記他方のリングギヤを回転させ、前記ベアリ ング手段を転移させる。該ベアリング手段の転移によって、前記付勢スリーブは 軸方向に転移し、これによって、前記一対の摩擦要素の一方を転移させ、その結 果として前記キャリパ−は他方の摩擦要素を転移させ該摩擦要素を前記ローター に係合させる。

以下、実施例を描いた図面を参照して本発明を説明する。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は第一実施例の断面図、第２図は前記他方のリングギヤ及びベアリング機 構の斜視図、第３図は第二実施例の断面図、第４図は第３図の非回転リングギヤ 及びプレートの斜視図である。

〔実施例〕

第１図に本発明に係るディスクブレーキｌＯを示す。ディスクブレーキ１０はモ ーター４０により作動する。モーター４０は電気モーターでも他の形式のモータ ーでも良く、軸４１及び軸継手４３を経て回転力を出力する。ディスクブレーキ ｌＯはキャリパ−１２を有しており、キャリパー１２はボア１６を有するキャリ バーハウジング１４を備えている。キャリパー１２は一対の摩擦要素１８．２０ を囲むように延びている。一対の摩擦要素１８．２０は相互に対向して配置され 、この配置によりローター２２を制動する。ボア１６内部には開口１９に隣接し て溝１７が設けられている。ボア１６はボア端部２１を有する。溝１７内にはシ ール３２が嵌め込まれている。ボア１６内には付勢機構９０が配置の遊星ギヤ機 構５０はサンギヤ５２、三個の遊星ギヤ５４（他の二つは図示せず）、キャリア ５５、遊星ギヤ５４を支持するビン５３、二つのリングギヤ７０及び８０、およ びスラスト軸受７５を備えている。各リングギヤ７０．８０は内歯を有しており 、リングギヤ８０は回転自在であるが、歯数はリングギヤ７０よりも少ない。リ ングギヤ７０はキャリパ−ハウジング１４と作動的に連結している。遊星ギヤ機 構５０は米国特許出願第９．４６，４００号（発明の名称は「電気作動型ディス クブレーキ」）に開示された遊星ギヤ機構を備えている。前記米国出願に示すよ うに、二つのリングギヤ７０．８０の歯数は異なるので、遊星ギヤ機構５０は大 きな減速比を有する。リングギヤ７０はキー７８によってキャリパ−ハウジング １４に対して回転可能であるように固定されている。キー７８はキャリパ−ハウ ジング１４とリングギヤ７０との間のキー溝に嵌合している。リングギヤ７０と ボア端部２１との間には球形ワッシャ８１が挾まれている。球形ワッシャ８１は 球状表面８２を有しており、この球状表面８２はリングギヤ７０の球状表面７２ と摺動自在に係合している。球形ワッシャ８１はキー７８を嵌め込むための凹部 を有しているため、球形ワッシャ８１もまたキャリパ−ハウジング１４に対して は回転できないように固定されていることになる。しかしながら、回転自在に支 持されたリングギヤ７０は球形ワッシャ８１に対して摺動し得るので、付勢機構 ９０はキャリパ−ハウジング１４に対して自動的に中心に位置することができる 。リングギヤ７０．８０の周囲には、螺旋状溝６９を有する付勢スリーブ６８が 配置されている。

回転自在のリングギヤ８０には螺旋状溝８９が設けられており、螺旋状溝６９と ８９との間には複数の軸受ボール８５が配置されている。第２図に示すように、 螺旋状溝８９には複数の軸受ボール８５が嵌め込まれており、軸受ボール８５は 螺旋状溝８９に設けられたボール止め８６と係合している。ボニ、ル止め８６は 螺旋状溝８９と６９のいずれに設けてもよい。螺旋状溝８９と６９のいずれかに 設けられたボール止め（図示せず）にはバネ８７が係合しており、バネ８７は軸 受ボール８５をボール止め８６の方向に付勢している。軸受ボール８５は螺旋状 溝８９内を循環しないが、軸受ボール８５に何の負荷もかからないときにはボー ル止め８６と係合し続ける。リングギヤ８０が回転して付勢スリーブ６８を軸方 向に進ませると、バネ８７は螺旋状溝８９内の軸受ボール８５を所定の距離だけ 移動させる。

付勢スリーブ６８は、内側摩擦要素１８の後方プレート２７と当接しているスラ ストパッド９６と係合している。スラストパッド９６はピン９７その他の適当な 機構により回転が制限されている。

以下、本装置の作動について説明する。付勢機構９０は当初は第１図に示す静止 位置にある。この時点では、二つの摩擦要素１８．２０はローター２２と接触し ていない。運転者がブレーキを作動させると、ブレーキペダルから発せられる力 検知信号が制御手段（図示せず）に送られる。制御手段は出力を増幅してモータ ー４０に電流を送る。これによって、モーター軸４１およびサンギヤ５２が回転 し、リングギヤ８０を大きく減速させて回転させる。これにより、軸受ボール８ ５は付勢スリーブ６８を進ませスラストパッド９６を押し、摩擦要素１８．２０ をローター２２と係合させる。摩擦要素１８が軸方向に進むと、その反動として キャリパ−１２が後方プレート３７を進ませ、摩擦要素２０がローター２２と係 合する。ブレーキペダルにかかる力が増加すると、モーター４０に送られる電流 も増加し、付勢スリーブ６８もさらに進む。ブレーキペダルからの入力信号が止 まると、軸受ボール８５はバネ８７の力によって引き戻され、この結果、リング ギヤ８０は二つの摩擦要素１８．２０にかかっている負荷が小さくなるまで逆回 転する。制御手段が負荷がかかることの停止を検知すると、所定の短い時間の間 、モーター４０には逆向きの小電流が送られる。このため、付勢機構９０は付勢 スリーブ６８を引き戻す。この結果、軸受ボール８５は無負荷の状態となり、バ ネ８７は軸受ボール８５がボール止め８６に係合するまで軸受ボール８５に戻す 。

本発明に係る電気作動型ディスクブレーキは多くの利点を有する。電気ブレーキ は自ら動力供給を行うことができ、特別な倍力機構は不要である。ブレーキ機構 に含まれる従来式のマスターシリンダは除去でき、さらに全てのブレーキは相互 に独立に作動し得る。これは大きな安全上の利点である。本ブレーキ機構は電気 作動型ブレーキを提供し、ローターと摩擦要素との引きずりを防止するためブレ ーキを適切に引き離す。また、本ブレーキ機構は摩擦要素の摩耗に対処するため 自動調節を行う。各ディスクブレーキ間を連絡する電気信号はスキッド防止機構 と連係させるため容易に修正でき、またトレイラー用ブレーキには電気的接続の みが必要となる。

第４図はキャリパ−１２に対する付勢機構９０の自動位置整合機構の別の構成例 を示す。回転自在に支持されたリングギヤ７０は、リングギヤ７０の直径に沿っ て相互に対向している一対の円筒状突出部７３を有している。円筒状突出部７３ は、プレート８２に形成された円筒状凹部８３と嵌まり合うような形状である。

プレート８２は複数の歯８４（第４図参照）を備えており、歯８４はリングギヤ ７０の歯溝７４と嵌まり合う。プレート８２はキャリバーハウジング１４に固定 されている。歯８４によってリングギヤ７０はキャリパー１２に対して回転しな い。円筒状突出部７３の中心線はシール３２を含む回転平面に近接しており、こ れによ、って、位置決めのための付勢機構９０の回転が促進される。

本発明の他の応用例は当業者にとっては明らかであると思われ、また本発明の特 定の応用例から類推可能であると思われる。設計上の必要に応じてここに開示し た原理を用いることは、それらの修正や変更が当業者において合理的であると考 えられる範囲において、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれるも のである。

手続補正書 閑 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示　　　ＰＣＴ／ＵＳ　８８１０１１１１、発明の名称　　　電気 作動式ディスクブレーキ３、補正をする者 事件との関係　　出願人 名　称゛　アライド　シグナル　インコーホレーテッド５、補正命令の日付　　 自　　　発 ６、補正の対象　　　　明細書および請求の範囲（１）　　請求の範囲を別紙の 通りに訂正する。

（２）明細書第１頁第１２行の“・・・適応性があることが必要である。′の後 に法部を挿入する。

ｒＧＢ−Ａ−２１５６０２１は電気作動型ブレーキを示している。」 （３）明細書第１頁第１９行〜第２頁第９行を次の通りに訂正する。

「　本発明に係る、電気モータ一手段によって作動するディスクブレーキは、モ ータ一手段と整列したボアを有するキャリパーと、円周溝を有し、この円周溝の 中に配置されたベアリング手段を有する付勢スリーブとを備える。

前記ボアはその内部に付勢機構を有する。該付勢機構及び前記キャリパーが付勢 されると一対の摩擦要素がローターに係合する。前記電気モータ一手段が作動す ると前記ベアリング手段と前記付勢スリーブとを転移させ、これによって、前記 摩擦要素の一方を転移させ、その反動として前記キャリパーは他方の摩擦要素を 転移させ該摩擦要素を前記ローターに係合させる。本発明はこのようなディスク ブレーキにおいて、前記付勢機構は、■前記ボア内に配置され、かつサンギヤと 、キャリアと、複数の遊星ギヤと、一対のリングギヤとを有し、該一対のリング ギヤのうち一方は前記キャリパ−と連結され、他方は前記遊星ギヤによって回転 可能にされている遊星ギヤ機構と、■前記遊星ギヤを駆動する前記サンギヤと連 結した電気モータ一手段と、■前記他方のリングギヤの周囲に配置された付勢ス リーブと、■前記他方のリングギヤと前記付勢スリーブとの間に配置されたベア リング手段と、■前記一方のリングギヤと前記ボア端部との間に配置され、前記 一方のリングギヤ手段を提供し、前記付勢機構の整列の際に変位を許容する部材 とを備えており、前記付勢スリーブが転移すると前記一対の摩擦要素を転移させ るものであることを特徴とする。」（４）明細書第３頁第７〜８行の“米国特許 出願第９４６．４００号”をｒＷＯ８８１０４７４１及びそれに対応する米国特 許第４，７９３，４４７号」に訂正する。

（５）　　明細書第６頁第５〜ｌＯ行を削除する。

〔請求の範囲〕

（１）　　モータ一手段（４０）と整列したボア（１６）を有するキャリパ−（ １２）と、円周溝（６９）を有し、この円周溝（６９）の中に配置されたベアリ ング手段（８５）を有する付勢スリーブ（６８）とを備え、前記ボア（１６）は その内部に付勢機構（９０）を有し、液材ると一対の摩擦要素（１８，２０）を 転移させ、該摩擦要素（１８，２０）をローター（２２）に係合させる、電気モ ータ一手段（４０）によって作動するディスクブレーキ（１０）であって、前記 電気モータ一手段（４０）が作動すると前記ベアリング手段（８５）と前記付勢 スリーブ（６８）とを転移させ、これによって、前記摩擦要素（１８，２０）の 一方（１８）を転移させ、その反動として前記キャリパー（１２）は他方の摩擦 要素（２０）を転移させ該摩擦要素（２０）を前記ローター（２２）に係合させ るディスクブレーキ（ｌＯ）において、 前記付勢機構（９０）は、 前記ボア（１６）内に配置され、かつサンギヤ（５２）と、キャリア（５５）と 、複数の遊星ギヤ（５４）と、一対のリングギヤ（７０，８０）とを有し、該一 対のリングギヤ（７０，８０）のうち一方（７０）は前記キャリパー（１２）と 連結され、他方（８０）は前記遊星ギヤ（５４）によって回転可能にされている 遊星ギヤ（５０）機構と、 前記遊星ギヤ（５４）を駆動する前記サンギヤ（５２）と連結した電気モータ一 手段（４０）と、前記他方のリングギヤ（８０）の周囲に配置された付勢スリー ブ（６８）と、 前記他方のリングギヤ（８０）と前記付勢スリーブ（６８）との間に配置された ベアリング手段（８５）と、 前記一方のリングギヤ（７０）と前記ボア（１６）の端部との間に配置され、前 記一方のリングギヤ（７０）手段を提供し、前記付勢機構（９０）の整列（７２ 、９２、７３，８３）の際に変位を許容する部材（８１，８２）と を備えており、 前記付勢スリーブ（６８）が転移すると前記一対の摩擦要素（１８，２０）を転 移させものであることを特徴とするディスクブレーキ（１０）。

（２）前記部材（８１，８２）は前記リングギヤ（７０）に隣接して配置された 球形ワッシャ（８１）を備え、該球形ワッシャ（８１）は前記リングギヤ（７０ ）に形成された球状表面（７２）と係合する球状表面（８２）を有し、これら二 つの球状表面（７２，８２）の係合により前記付勢機構（９０）の前記キャリパ −（１２）に対する位置決めを行うものであることを特徴とする請求項（１）記 載のディスクブレーキ（１０）。

（３）前記球形ワッシャ（８１）はキー（７８）を受は入れる開口を有し、前記 キー（７８）は前記球形ワッシャ（８１）と前記リングギヤ（７０）とを前記キ ャリパ−（１２）に対して係止していることを特徴とする請求項（２）記載のデ ィスクブレーキ（ｌＯ）。

（４）前記キャリパ−（１２）は前記ボア（１６）の開口（１９）に隣接してシ ール手段（３２）を備えており、該シール手段（３２）は前記付勢スリーブ（６ ８）の外周面に係合していることを特徴とする請求項（１）記載のディスクブレ ーキ（１０）。

（５）前記リングギヤ（８０）及び前記付勢スリーブ（６８）にはそれぞれ円周 溝（６９，８９）が形成されており、前記ベアリング手段（８５）はこの円周溝 （６９゜８９）内に配置されていることを特徴とする請求項（１）記載のディス クブレーキ（１０）。

（６）前記ベアリング手段（８５）は前記溝（６９，８９）内に配置された弾性 手段（８７）を備えており、該弾性手段（８７）は前記ベアリング手段（８５） を静止位置方向に付勢していることを特徴とする請求項（５）記載のディスクブ レーキ（１０）。

（７）前記ベアリング手段（８５）は複数の軸受ボール（８５）を備えており、 該軸受ボール（８５）は前記溝（６９，８９）の一方に形成されたボール止め（ ８６）の方向に前記弾性手段（８７）により付勢されていることを特徴とする請 求項（６）記載のディスクブレーキ（１０）。

（８）前記円周溝（６９，８９）は螺旋状溝（６９，８９）であることを特徴と する請求項（７）記載のディスクブレーキ（１０）。

（９）前記部材（８１，８２）は前記リングギヤ（７０）と前記ボア（１６）の 一端との間に配置されたプレート（８２）を備えており、前記リングギヤ（７０ ）は前記プレート（８２）に形成された円筒状凹部（８３）と摺動自在に係合す る円筒状突出部（７３）をその直径に沿って有し、これにより前記付勢機構（９ ０）は前記キャリパ−（１２）に対して自動調心できるもスフブレーキ（１０） 。

００）前記プレート（８２）は、前記リングギヤ（７０）に形成された補助的形 状の開口（７４）と係合する軸方向に延びる複数の歯（８４）を備えており、こ のため前記リングギヤ（７０）は前記キャリパ−（１２）に対して回転しないよ うに保たれるものであることを特徴とする請求項（９）記載のディスクブレーキ （１０）。

国際調査報告 国際調査報告 ［１５８８０１１１）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）モーター手段（４０）と整列したボア（１６）を有するキャリバー（１２ ）を備え、前記ボア（１６）はその内部に付勢機構（９０）を有し、該付勢機構 （９０）及び前記キャリバー（１２）が付勢されると一対の摩擦要素（１８，２ ０）をローター（２２）に係合させるように構成されている、電気モーター手段 （４０）によって作動するディスクブレーキ（１０）において、 前記付勢機構（９０）は、 前記ボア（１６）内に配置され、かつサンギヤ（５２）と、キャリア（５５）と 、複数の遊星ギヤ（５４）と、一対のリングギヤ（７０，８０）とを有し、該一 対のリングギヤ（７０，８０）のうち一方（７０）は前記キャリバー（１２）に 固定され、他方（８０）は前記遊星ギヤ（５４）によって回転可能にされている 遊星ギヤ機構（５０）と、前記遊星ギヤ（５４）を駆動する前記サンギヤ（５２ ）と連結した電気モーター手段（４０）と、 前記他方のリングギヤ（８０）の周囲に配置された付勢スリーブ（６８）と、 前記他方のリングギヤ（８０）と前記付勢スリーブ（６８）との間に配置された ベアリング手段（８５）とを備え、前記電気モーター手段（４０）が作動すると 前記他方のリングギヤ（８０）を回転させ、かつ前記ベアリング手段（８５）を 転移させ、該ベアリング手段（８５）の転移によって、前記付勢スリーブ（６８ ）は軸方向に転移し、これによって、前記一対の摩擦要素の一方（１８）を転移 させ、その反動として前記キ＋リバー（１２）は他方の摩擦要素（２０）を転移 させ該摩擦要素（２０）を前記ローター（２２）に係合させるものであることを 特徴とするディスクブレーキ（１０）。 （２）ディスクブレーキ（１０）は前記リングギヤ（７０）に隣接して配置され た球形ワッシャ（８１）を備え、該球形ワッシャ（８１）は前記リングギヤ（７ ０）に形成された球状表面（７２）と係合する球状表面（８２）を有し、これら 二つの球状表面（７２，８２）の係合により前記付勢機構（９０）の前記キャリ バー（１２）に対する位置決めを行うものであることを特徴とする請求項（１） 記載のディスクブレーキ（１０）。 （３）前記球形ワッシャ（８１）はキー（７８）を受け入れる開口を有し、前記 キー（７８）は前記球形ワッシャ（８１）と前記リングギヤ（７０）とを前記キ ャリバー（１２）に対して係止していることを特徴とする請求項（２）記載のデ ィスクブレーキ（１０）。 （４）前記キャリバー（１２）は前記ボア（１６）の開口（１９）に隣接してシ ール手段（３２）を備えており、該シール手段（３２）は前記付勢スリーブ（６ ８）の外周面に係合していることを特徴とする請求項（１）記載のディスクブレ ーキ（１０）。 （５）前記リングギヤ（８０）及び前記付勢スリーブ（６８）にはそれぞれ円周 溝（６９，８９）が形成されており、前記ベアリング手段（８５）はこの円周溝 （６９，８９）内に配置されていることを特徴とする請求項（１）記載のディス クブレーキ（１０）。 （６）前記ベアリング手段（８５）は前記溝（６９，８９）内に配置された弾性 手段（８７）を備えており、該弾性手段（８７）は前記ベアリング手段（８５） を静止位置方向に付勢していることを特徴とする請求項（５）記載のディスクブ レーキ（１０）。 （７）前記ベアリング手段（８５）は複数の軸受ボール（８５）を備えており、 該軸受ボール（８５）は前記溝（６９，８９）の一方に形成されたボール止め（ ８６）の方向に前記弾性手段（８７）により付勢されていることを特徴とする請 求項（６）記載のディスクブレーキ（１０）。 （８）前記円周溝（６９，８９）は螺旋状溝（６９，８９）であることを特徴と する請求項（７）記載のディスクブレーキ（１０）。 （９）ディスクブレーキ（１０）は前記リングギヤ（７０）と前記ボア（１６） の一端との間に配置されたプレート（８２）を備えており、前記リングギヤ（７ ０）は前記プレート（８２）に形成された円筒状凹部（８３）と摺動自在に係合 する円筒状突出部（７３）をその直径に沿って有し、これにより前記付勢機構（ ９０）は前記キャリバー（１２）に対して自動調心できるものであることを特徴 とする請求項（１）記載のディスクブレーキ（１０）。 （１０）前記プレート（８２）は、前記リングギヤ（７０）に形成された補助的 形状の開口（７４）と係合する軸方向に延びる複数の歯（８４）を備えており、 このため前記リングギヤ（７０）は前記キャリバー（１２）に対して回転しない ように保たれるものであることを特徴とする請求項（９）記載のディスクブレー キ（１０）。