WO2011096449A1

WO2011096449A1 - 電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置

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Publication number: WO2011096449A1
Application number: PCT/JP2011/052176
Authority: WO
Inventors: 公夫高橋
Original assignee: 曙ブレーキ工業株式会社
Priority date: 2010-02-03
Filing date: 2011-02-02
Publication date: 2011-08-11
Also published as: JP5513914B2; EP2532915A1; US20120292141A1; JP2011158058A

Abstract

　電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置の電動式押圧装置は、電動モータ、ウォーム減速機および推力発生機構を備える。ウォーム減速機のウォームホイールは、前記推力発生機構を構成する回転部材の一部に、この回転部材と同心に支持されて、この回転部材と共に回転する。ウォーム減速機のウォームは、軸方向の一部にウォーム歯を設けており、このウォーム歯を前記ウォームホイールと噛合させた状態で、前記ウォーム減速機のケーシングの内側に回転自在に支持される。前記電動モータの出力軸の回転力を、前記ウォームに伝達する事を可能にすべく、駆動側歯車と被駆動側歯車とを直接、又は他の歯車を介して噛合させている。前記駆動側歯車はこの電動モータの出力軸に、この出力軸と同心に、且つ、共に回転する状態で設けられる。前記被駆動側歯車は前記ウォームの一部に、このウォームと同心に、且つ、共に回転する状態で設けられる。

Description

電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置

　この発明は、電動モータを駆動源として制動力を発生させ、しかも、この電動モータへの通電を停止した後も制動力を維持したままの状態にできる電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置の改良に関する。

　電動式ディスクブレーキとして、電動モータの出力を増力機構に入力し、この増力機構により、この電動モータの回転運動を増力しつつ直線運動に変換し、一対のパッドをロータの両側面に強く押し付ける構造のものが、従来から各種提案されている。

　又、油圧式、又は電動式のサービスブレーキに対して、電動モータへの通電を停止した後も制動力を維持したままの状態にできる電動式パーキング機構が組み込まれたディスクブレーキ装置も従来から各種知られている。

　図６、７は、特許文献１に記載されている、電動式パーキング機構を備えたディスクブレーキ装置の構造を示している。この従来構造に就いて、簡単に説明する。

　この電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置１は、車輪と共に回転するロータ２に隣接する状態で車体に固定したサポート３に対してインナ、アウタ両パッド４ａ、４ｂ及びキャリパ５を軸方向の変位を可能に支持している。サポート３はナックル等、懸架装置の構成部材に固定される。この為に図示の例では、前記キャリパ５にそれぞれの基端部を支持固定した一対のガイドピン６ａ、６ｂを、前記サポート３のうちで前記ロータ２の回転方向両側部分に設けた一対のガイド筒部７ａ、７ｂのガイド孔との係合により支持している。更に、電動式パーキング機構を構成する電動式押圧装置８を備えている。なお、本明細書及び特許請求の範囲で、インナ側とは車体の幅方向中央側を、アウタ側とは同じく外側を言う。

　この電動式押圧装置８は、電動モータ９と、ウォーム減速機１０と、送りねじ機構１１とを備える。このうちのウォーム減速機１０は、この電動モータ９の図示しない出力軸に、同心、且つ、共に回転する状態で支持固定されたウォーム１２と、ウォームホイール１３とを互いに噛合させている。

　又、前記送りねじ機構１１は、駆動スピンドル１４と、ナット１５とから構成されている。

　このうちの駆動スピンドル１４は、外周面の中間部から図７の左側の一端部に掛けて雄ねじ部１６が形成されており、図７の右側の他端部を、前記ウォームホイール１３の中央に形成した支持孔１７に、このウォームホイール１３の中心軸と同心、且つ、共に回転する状態で支持固定している。

　又、前記ナット１５は、内周面に雌ねじ部１８が形成されており、図７の左側の先端縁を前記キャリパ５のピストン１９の内側面に対向させている。

　この様な電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置１のうちの車両を停止状態に維持する為の電動式パーキングブレーキ装置を作動させる場合、運転手によるスイッチ等の操作に基づき、前記電動モータ９に制御電流を供給してこの電動モータ９の出力軸を回転させる。この回転運動は、前記ウォーム減速機１０を構成する前記ウォーム１２、及び前記ウォームホイール１３を介して、所定の減速比で減速された状態で、前記駆動スピンドル１４へと伝わる。そして、この駆動スピンドル１４に伝わった回転運動は、この駆動スピンドル１４の雄ねじ部１６と、前記ナット１５の雌ねじ部１８との螺合により、このナット１５を前記ロータ２側へ変位させる直線運動に変換される。更に、このナット１５の直線運動が、前記キャリパ５のピストン１９を前記ロータ２側へと変位させて、前記一対のブレーキパッド４ａ、４ｂのうちのインナ側のパッド４ａを前記ロータ２のインナ側面に押し付ける。すると、この押し付け力の反作用として前記キャリパ５のキャリパ爪２０が、前記アウタ側のパッド４ｂを、前記ロータ２のアウタ側面に押し付ける。

　尚、前記ウォーム減速機１０の構造を、前記ウォームホイール１３からウォーム１２に回転が伝わらない、セルフロック機能を有する構造とする事で、前記電動モータ９への通電停止後の状態でも、前記両パッド４ａ、４ｂを、前記ロータ２に押圧した状態に維持する事ができる。

　又、制動解除時には、前記電動モータ９を逆回転させる事によって前記ピストン１９を、前記ロータ２から離れる方向に変位させて、前記両ブレーキパッド４ａ、４ｂを前記ロータ２から離す。

　この様な電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置１の場合、前記電動モータ９と前記ウォーム減速機１０を構成するウォーム１２とを、同心に配置している。即ち、前記電動モータ９と前記ウォーム減速機１０を構成するウォーム１２とを、軸方向に関して互いに直列に配置している。この為、前記キャリパ５に対する、前記電動モータ９、及びウォーム１２の軸方向寸法が嵩んでしまい、この電動モータ９の位置が、前記一対のガイドピン６ａ、６ｂのうちの一方のガイドピン６ａの軸方向位置と重畳してしまう。このガイドピン６ａと前記電動モータ９とが、この様な重畳した位置関係にあると、前記電動モータ９を取り外さなければ、前記ガイドピン６ａを取り外す事ができず、前記両パッド４ａ、４ｂの着脱作業を行えない。この為、修理、保守、又は車両搭載時の作業効率が低下してしまう。又、前記ガイドピン６ａと前記電動モータ９との位置関係に関するレイアウト性が低下してしまう。

　又、前記電動モータ９は、前記駆動スピンドル１４の中心軸Ｌ₁₄に対して一方に偏った位置に配置されている。この為、前記電動モータ９には、運転時の振動、自重等に基づいて、前記中心軸Ｌ₁₄周りの回転モーメントが加わる。この回転モーメントは、前記キャリパ５の挙動を不安定にして、振動、騒音や、前記両パッド４ａ、４ｂの偏摩耗の発生の原因となる可能性がある。尚、特許文献２～３に記載された電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置も、電動モータとウォームとが直列の関係に配置された構造である為、前記特許文献１と同様の問題が考えられる。

　又、特許文献１には、図８～９に示すような構造の電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置１ａも記載されている。この電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置１ａは、前記図６～７に記載した電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置１と同様に、電動モータ９とウォーム減速機１０ａを構成するウォーム１２とを、軸方向に関して互いに直列に配置している。但し、この電動モータ９とウォーム減速機１０ａとを、駆動スピンドル１４の中心軸Ｌ₁₄に関して反対の位置に配置する事で、この電動モータ９とウォーム減速機１０ａとの重心位置を、前記中心軸Ｌ₁₄上、又は近傍に配置する様にしている。

　この構造によれば、前述した、電動モータの重心の偏りに基づいてキャリパ５ａに加わる、回転モーメントの発生を防止、又は小さくする事ができる。但し、図８に示す様に、電動モータ９、及びウォーム減速機１０ａの位置が、一対のガイドピン６ａ、６ｂの軸方向位置と重畳した関係に配置されている。この為、前述した作業効率の低下、及びレイアウト性の低下に関する問題は解決できない。

日本国特許公開２００２－８９５９８号公報日本国特許公開２００６－２８３８１１号公報日本国特許公開２００６－２８３８８７号公報

　本発明の有利な局面の一つは、電動式押圧装置の電動モータ、及びウォーム減速機の配置を工夫する事で、修理、保守、車両搭載時の作業効率の向上、及び、レイアウト性の向上を図り、更に、前記電動モータの重心位置の偏りに基づく回転モーメントの発生を防止して、振動、騒音、又はパッド、及びロータの偏摩耗の発生の防止を図る事ができる電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置を供することである。

　本発明の局面の一つによれば、電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置の電動式押圧装置であって、
　電動モータと、
　ウォームとウォームホイールとを互いに噛合させて成るウォーム減速機と、
　該ウォーム減速機を介して伝わる回転運動を直線運動に変換する推力発生機構と、
　を具備してなり、
　前記ウォームホイールは、前記推力発生機構を構成する回転部材の一部に、この回転部材と同心に支持されて、この回転部材と共に回転するものであり、
　前記ウォームは、軸方向の一部にウォーム歯を設けており、このウォーム歯を前記ウォームホイールと噛合させた状態で、前記ウォーム減速機のケーシングの内側に回転自在に支持されており、
　前記電動モータの出力軸の回転力を、前記ウォームに伝達する事を可能にすべく、この電動モータの出力軸に、駆動側歯車と被駆動側歯車とを、直接、又は他の歯車を介して噛合させており、
　前記駆動側歯車は、前記出力軸と同心に、且つ、共に回転する状態で設けられ、
　前記被駆動側歯車は、前記ウォームの一部に、該ウォームと同心に、且つ、共に回転する状態で設けられる。

　電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置の電動式押圧装置は、前記電動モータの出力軸の中心軸と、前記ウォームの中心軸とが平行であり、前記電動モータの出力軸の中心軸と前記ウォームの中心軸とが、前記推力発生機構を構成する回転部材の中心軸に直交する平面上に存在するように、構成されてもよい。

　電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置の電動式押圧装置は、前記ウォーム減速機がグリス潤滑であり、前記ウォームのウォーム歯の進み角が、１．５～３度であるように構成されてもよい。

　本発明の局面の他の一つによれば、電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置であって、
　車輪と共に回転するロータと、
　前記ロータに隣接した状態で、回転しない部分に支持された支持部材と、
　前記ロータの軸方向両側に配置されると共に、前記支持部材により該ロータに対する遠近動を可能に支持された一対のパッドと、
　前記一対のパッドを前記ロータに近づく方向に移動させるように構成された、前記電動式押圧装置と、
　を具備するものが、供される。

　上述の様な本発明の電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置の電動式押圧装置の場合、前記電動モータの出力軸の中心軸とウォームの中心軸とを平行な状態、且つ、これら両中心軸が前記推力発生機構を構成する回転部材の中心軸に直行する方向に存在する、互いに異なる仮想平面上に存在し、しかも、前記出力軸の中心軸の軸方向位置と前記ウォームの中心軸の軸方向位置とが、前記回転部材の中心軸の軸方向に見た場合に互いに重なり合う状態に配置する事で、前記ブレーキ装置のキャリパに対する、電動モータ、及びウォームの軸方向に関する寸法を小さくする事ができる。この為、この電動モータ、及びウォーム減速機が、前記ディスク式電動駐車ブレーキ装置のガイドピン等の軸方向位置と重畳する事がなく、修理、保守、車両搭載時の作業性の向上、及び、レイアウト性の向上を図る事ができる。

　又、前記電動モータと前記ウォームとを平行に配置できるので、前記ウォームの径方向に関して、前記電動モータの配置の自由度を高くする事ができる。この為、ホイール等の周辺部品との干渉を避ける為のレイアウト性が高い。又、異なるサイズのシリンダに対して、前記電動モータのケーシングの共通化を図る事ができる。

　又、前記電動モータを、前記推力発生機構を構成する回転部材の中心軸を跨ぐ状態で配置する事により、この電動モータの重心位置を、この回転部材の中心軸上、又は近傍に配置する事ができる。より詳しくは、重心位置で電動モータの中心軸に直交する仮想平面とこの回転部材の中心軸とを一致させるか、これらのずれを僅少に抑える。この為、前記電動モータ、及びこの電動モータの支持部に、運転時の振動、自重等に基づく、前記中心軸周りの回転モーメントが作用する事を防止、又は、低減する事ができる。

　更に、前記電動モータを前記キャリパのシリンダ部上に配置して、ブレーキ装置全体の重心位置を、ロータ側に配置するができる。この為、このブレーキ装置の支持部に作用する回転モーメントを低減する事ができ、延いては、ラトル音やガイドピンの摺動性低下による引き摺り、及びブレーキパッドの偏摩耗等の発生を防止する事ができる。

本発明の第１の実施例による電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置を示す、図３のＡ-Ａ断面図。左半部は図１の電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置の上方から見た斜視図、右半部は図１の電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置のＢ-Ｂ断面図。図１の電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置の右側から見た正投影図。図１の電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置の、図１と同方向から見た一部断面図。本発明の第２の実施例による電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置を示す、図１と同様の図。従来構造の第１例を示す、電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置の一部を切断して径方向外方から見た正投影図。図６のＣ-Ｃ断面図。従来構造の第２例を、ウォームを省略した状態で示す、図６と同様の図。図８のＤ-Ｄ断面図。

　図１～４は、本発明の第１実施例を示している。本実施例は、本発明を、走行している車両を減速乃至停止させる為のサービスブレーキを油圧式に、車両を停車状態に維持する為のパーキングブレーキを電気式に、それぞれ作動させる、フローティングキャリパ型ディスクブレーキ装置に本発明を適用した構造について示している。この様な、油圧式のサービスブレーキ装置の構造及び駐車ブレーキ装置の基本構造については、前記特許文献１に記載されているので説明は簡略に説明する。

　第１実施例の電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置１ｂは、車輪と共に回転するロータ２に隣接する状態で車体に固定するサポート３に対して一対のパッド４ａ、４ｂ及びキャリパ５ｂを、軸方向の変位を可能に支持している。この為に図示の例では、前記図６～９に記載した従来構造と同様に、前記キャリパ５ｂにそれぞれの基端部を支持固定した一対のガイドピン６ａ、６ｂを、前記サポート３のうちで前記ロータ２の回転方向両側部分に設けた一対のガイド筒部７ａ、７ｂのガイド孔との係合により支持している。更に、パーキングブレーキ機構を構成する電動式押圧装置８ａを備える。

　このうちのインナ、アウタ両パッド４ａ、４ｂは、前記ロータ２を軸方向両側から挟む状態で設けている。

　又、前記キャリパ５ｂは、アウタ側端部にキャリパ爪２０を、インナ側半部にシリンダ部２１を、それぞれ設けている。そして、このシリンダ部２１の内部に、前記ロータ２に向けて開口する状態で設けたシリンダ空間２２内にピストン１９ａを、軸方向の変位を可能に、且つ、液密に嵌装している。

　又、前記電動式押圧装置８ａは、駆動源である電動モータ９ａと、ウォーム減速機１０ｂと、回転運動を直線運動に変換する推力発生機構２３とを備えている。

　このうちの電動モータ９ａは、この電動モータ９ａの中心軸Ｌ₉が、前記推力発生機構２３を構成する回転部材である駆動スピンドル４１の中心軸Ｌ₄₁に直交する方向に存在する仮想平面上に存在する様に、キャリパ５ｂのインナ側端部に固定したケーシング２４のモータ用空間２５内に配置されている。又、前記電動モータ９ａの出力軸２６の先端部には、この出力軸２６と同心に、且つ、共に回転可能な状態で固定された平歯車状の駆動側歯車２７を外嵌固定（スプライン係合）している。

　又、前記ウォーム減速機１０ｂは、潤滑方法がグリス潤滑であり、鉄系合金製であるウォーム１２ａと、同じく鉄系合金製であるウォームホイール１３ａとを互いに噛合させて成る。尚、これらウォーム１２ａ、及び、ウォームホイール１３ａは、鉄系合金製以外にも銅系合金等の金属製、又は、ポリアミド樹脂、ポリアセタール等の合成樹脂製とする事ができる。

　このうちの、ウォーム１２ａは、外周面の軸方向中間部にウォーム歯２８を設けている。このウォーム歯２８は、前記ウォーム歯２８と前記ウォーム１２ａの中心軸Ｌ₁₂に直交する方向に存在する仮想平面とが成す角度である進み角が、１．５～３度の範囲に設定されている。尚、この１．５～３度なる角度は、前記ウォームホイール１３ａ、及び、前記ウォーム１２ａの材料に応じて適宜調節する。比較的摩擦係数が大きい鉄系合金の場合には３度に近くても良いが、比較的摩擦係数の小さな銅系合金や合成樹脂の場合には１．５度に近くする。

　又、前記ウォーム１２ａの外周面の軸方向一端部には、このウォーム１２ａと同心に、且つ、共に回転可能な状態で固定され、前記駆動側歯車２７と噛合する被駆動側歯車２９を外嵌固定（スプライン係合）している。この被駆動側歯車２９は、円筒部３０と、この円筒部３０の図２の下側の外周面一端部に一体に設けた歯車部３１とから成る。

　この様なウォーム１２ａは、一端部を、前記ケーシング２４のウォーム用空間３２の内周面に形成された支持孔３３に滑り軸受であるスリーブ３４を介して、回転自在に支持している。又、軸方向中間部の他端寄り部分を、前記ウォーム用空間３２の開口部を塞ぐ蓋体３５に形成された支持孔３６に対して、前記被駆動側歯車の円筒部３０、及び滑り軸受であるスリーブ３７を介して、回転自在に支持している。この様にして、前記ウォーム１２ａは、前記ウォーム用空間３２内に、このウォーム１２ａの中心軸Ｌ₁₂が、前記電動モータ９ａの中心軸Ｌ₉と平行な状態で、且つ、前記ケーシング２４に対して回転自在に支持されている。

　又、前記ウォームホイール１３ａは、このウォームホイール１３ａの中央部に設けた支持孔１７ａを、前記推力発生機構２３を構成する駆動スピンドル４１の図１、２の右側の基端部に外嵌固定する事で、この駆動スピンドル４１と同心に、且つ、共に回転する状態で、前記ケーシング２４のウォームホイール用空間３８内に支持されている。

　又、前記推力発生機構２３は、送りねじ機構３９とボールランプ機構４０との組み合わせにより構成されている。

　このうちの、送りねじ機構３９は、前記駆動スピンドル４１と、この駆動スピンドル４１のアウタ側半部（図２の左半部）に設けた雄ねじ部４２に、前記ボールランプ機構４０を構成する駆動側ロータ４３の中心部に設けたねじ孔４４を螺合させる事により構成している。

　又、この様な送りねじ機構３９を構成する前記駆動スピンドル４１の軸方向中間部に外向フランジ状の鍔部４５を形成し、この鍔部４５のインナ側面をスラスト転がり軸受４６により支承している。この構成により前記駆動スピンドル４１を、前記キャリパ５ｂのシリンダ空間２２の奥端部（インナ側端部）に、インナ側に向いたスラスト荷重を支承しつつ、回転駆動自在に組み付けている。

　又、前記ボールランプ機構４０は、前記駆動側ロータ４３と、被駆動側ロータ４７と、複数個のボール４８とを備える。これら両ロータ４３、４７の互いに対向する面の円周方向複数箇所には、それぞれ複数箇所に、それぞれが軸方向に見た形状が円弧形である、駆動側ランプ部４９と被駆動側ランプ部５０とを設けている。駆動側ランプ部４９と被駆動側ランプ部５０とは、例えば３～４箇所に設けられる。

　これら各ランプ部４９、５０の、軸方向に関する深さは、円周方向に関して漸次変化しているが、変化の方向は前記各駆動側ランプ部４９と前記各被駆動側ランプ部５０とで、互いに逆方向としている。従って、前記両ロータ４３、４７を相対回転させ、前記各ボール４８を前記各ランプ部４９、５０に沿って転動させると、前記両ロータ４３、４７同士の間隔が大きな力で拡張される。

　この様な、ボールランプ機構４０は、前記ピストン１９ａの内径側に緩く内嵌したケース５１の内側に配置している。この状態で、このケース５１の図１の左側の一端部を径方向内方に折り曲げた折り曲げ部５２を、前記被駆動側ロータ４７の外周縁のアウタ側端部に形成した係止段部５３に係合させている。又、前記駆動側ロータ４３の図１の左側の先端部のインナ側面と、前記ケース５１の内周面のインナ側寄りに固定した円輪部材５４との間に、付勢ばね５５を設けている。この付勢ばね５５は、前記駆動側ロータ４３に対して、この駆動側ロータ４３の作動時（制動力発生時）の回転方向と反対方向の弾性力、及び、アウタ側への弾性力を付与している。

　又、前記ケース５１の中間部の円周方向の一部に、このケース５１の外周面から内周面に掛けて貫通する切り欠き５６を形成している。前記切り欠き５６は、例えば前記ケース５１の中間部の円周方向の１２０～１８０度の範囲に形成される。そして、前記駆動側ロータ４３の先端部外周面の一部に設けた係止部（図示省略）を、この切り欠き５６に係合させている。この様な構造により、この駆動側ロータ４３が過度、例えば１２０～１８０度以上、に回転する事を防止している。

　又、前記被駆動側ロータ４７の先端部の外周面のうち、前記ケース５１からアウタ側に突出しており、アウタ側に向かうに従って外径が小さくなる方向に傾斜したロータ側傾斜面５７を、前記ピストン１９ａの内周面の軸方向中間部に形成し、このロータ側傾斜面５７と同方向に同角度で傾斜した、部分円すい凹面状の受面５８に対向させている。そして、これら両面５７、５８同士の当接に基づく、くさび効果により、前記被駆動側ロータ４７の回転を阻止している。

　尚、この様な推力発生機構２３の構造及び作用は、基本的には、従来から広く知られている構造と同様である。但し、本発明を実施する場合、推力発生機構は、図示の様な送りねじ機構とボール・ランプ機構とを組み合わせた構造に限らず、カム・ローラ機構等、回転方向の力を、増力しつつ軸力に変換する、各種機械的な増力機構を採用できる。

　上述の様に構成する、本実施例の電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置１ｂのうちの、走行中の車両を減速乃至停止させるサービスブレーキ装置を作動させる場合には、運転手のブレーキ操作に基づいて、前記キャリパ５ｂのシリンダ部２１内に圧油を送り込み、前記ピストン１９ａにより前記インナ側パッド４ａのライニングを、前記ロータ２のインナ側面に、図１の右から左に押し付ける。すると、この押し付け力の反作用として前記キャリパ５ｂが、両ガイドピン６ａ、６ｂと前記両ガイド筒部７ａ、７ｂのガイド孔との摺動に基づいて、図１の右方に変位し、前記キャリパ５ｂのキャリパ爪２０がアウタ側パッド４ｂのライニングを、前記ロータ２の外側面に押し付ける。この結果、このロータ２が内外両側面側から強く挟持されて、制動が行われる。

　尚、本実施例の構造の場合、前記両パッド４ａ、４ｂのライニングの磨耗に拘らず、非制動時に於ける両パッド４ａ、４ｂのライニングと前記ロータ２との間の隙間を適正値に保つ為のアジャスト機能は、従来から周知のアジャスト機能と同様に、前記キャリパ５ｂのシリンダ部２１の内周面に設けた係止溝５９に装着した液密保持用のオイルリング６０の弾性変形と、このオイルリング６０の内周面と前記ピストン１９ａの外周面との摺動とに基づく作用により実現している。

　又、前記電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置１ｂのうちの、車両を停止状態に維持する為の電動式パーキングブレーキ装置を作動させる場合には、前記電動モータ９ａに通電する事により、この電導モータ９ａの出力軸２６を回転させる。この出力軸２６の回転運動は、前記駆動側歯車２７、及び被駆動側歯車２９を介して前記ウォーム減速機１０ｂのウォーム１２ａに伝わる。更に、このウォーム１２ａの回転運動が、前記ウォームホイール１３ａを介して、前記推力発生機構２３を構成する送りねじ機構３９の駆動スピンドル４１へと伝達されて、この駆動スピンドル４１を回転駆動させる。

　この回転駆動の初期段階では前記駆動側ロータ４３が、前記両面５７、５８同士の摩擦抵抗と、前記付勢ばね５５等の抵抗とにより回転しない。そして、前記駆動側ロータ４３が、前記駆動スピンドル４１の雄ねじ部４２と、前記駆動側ロータ４３のねじ孔４４との螺合に基づいて、前記被駆動側ロータ４７と共に、前記駆動スピンドル４１の先端側に平行移動、すなわち前記ロータ２に向けて回転せずに移動する。この平行移動により、前記ピストン１９ａがアウタ側に押し出され、前記ロータ２の軸方向両側面と、前記インナパッド４ａ及びアウタパッド４ｂとの間の隙間が詰められる。この様な平行移動の間、前記各ボール４８は、前記各ランプ部４９、５０のうちで最も深くなった側の端部に位置している。

　前記平行移動の結果、前記各部の隙間が喪失し、前記駆動側、被駆動側両ロータ４３、４７がそれ以上前記ロータ２に向けて移動する事に対する抵抗が大きくなると、このうちの駆動側ロータ４３が前記駆動スピンドル４１と共に回転し、この駆動側ロータ４３と前記被駆動側ロータ４７とが相対回転する。すると、前記各ボール４８が、転動しながら、前記各ランプ部４９、５０のうちで浅い側に移動し、前記両ロータ４３、４７同士の間隔が拡がる。これら各ランプ部４９、５０の傾斜角度は緩いので、これら両ロータ４３、４７同士の間隔を拡げる力は大きくなり、前記インナ、アウタ両パッド４ａ、４ｂを前記ロータ２の両側面に、前記ピストン１９ａ及びキャリパ爪２０により、大きな力で押し付けて、制動を行える。

　制動力の大きさは、前記電動モータ９ａへの通電量を規制して、前記出力軸２６から前記ウォーム減速機１０ｂを介して前記推力発生機構２３に入力するトルクを調節する事により調節する。

　又、この様にして制動を行うべく、前記インナ、アウタ両パッド４ａ、４ｂを前記ロータ２の両側面に押し付ける力の大きさの調節は、前記電動モータ９ａへの通電量を調節するフィードフォワード制御により行える他、軸力センサ等を設けて、この軸力センサの測定信号に基づくフィードバック制御によっても行える。

　又、本発明の場合、前記ウォーム減速機１０ｂのウォーム１２ａのウォーム歯２８の進み角を、１．５～３度の範囲に設定している。この範囲に設定する事で、前記ウォームホイール１３ａの歯面と、前記ウォーム１２ａのウォーム歯２８との摩擦抵抗により、このウォームホイール１３ａからこのウォーム１２ａに回転が伝わらない構造にしている。よって、前記ウォーム減速機１０ｂは、不可逆性を有するものである。すなわち、前記ウォーム減速機１０ｂはセルフロック機能を有する。この為、前記電動モータ９ａへの通電を停止した場合でも、何れの部分にも通電する事なく、前記インナ、アウタ両パッド４ａ、４ｂを前記ロータ２の軸方向両側面に押し付けたままの状態に維持する事ができ、バッテリー等の電源を消耗する事なく、制動力を確保できる。

　尚、前記ウォーム減速機を、可逆性のものにする事もできる。但し、この場合には、前記電動モータ９ａへの通電を停止した後も前記制動力を確保する為のロック構造を、別途設ける。

　又、前記電動式パーキングブレーキ装置の作動を解除する為には、前記電動モータ９ａに通電する事により、この電動モータ９ａの出力軸２６を作動時（制動力発生時）とは逆方向に、制動力を解除する為に十分な回転量だけ回転させる。この出力軸２６の回転運動は、作動時と同様の経路で、前記駆動側歯車２７、及び被駆動側歯車２９を介して、前記ウォーム減速機１０ｂのウォーム１２ａに伝わる。更に、このウォーム１２ａの回転運動が、前記ウォームホイール１３ａを介して、前記推力発生機構２３を構成する送りねじ機構３９の駆動スピンドル４１を回転駆動させる。この様にして、前記ピストン１９ａを、前記ロータ２から離れる方向へ変位させて、前記両ブレーキパッド４ａ、４ｂを前記ロータ２から離す。

　上述した様な、本実施例の電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置１ｂの場合、前記電動モータ９ａと、前記ウォーム１２ａとは、この電動モータ９ａの出力軸２６の中心軸Ｌ₉と、このウォーム１２ａの中心軸Ｌ₁₂とが平行な状態、且つ、これら両中心軸Ｌ₉、Ｌ₁₂が、前記駆動スピンドル４１の中心軸Ｌ₄₁に直行する方向に存在する、互いに異なる仮想平面上に存在し、しかも、前記電動モータ９ａの出力軸２６の中心軸Ｌ₉の軸方向位置と前記ウォーム１２ａの中心軸Ｌ₁₂の軸方向位置とが、前記駆動スピンドル４１の中心軸Ｌ₄₁の軸方向に見た場合に互いに重なり合う状態に配置している。この為、前記キャリパ５ｂに対する、前記電動モータ９ａ、及びウォーム１２ａの軸方向に関する寸法を小さくする事ができ、この電動モータ９ａ、及びウォーム減速機１２ａが、前記一対のガイドピン６ａ、６ｂの軸方向位置と重畳する事がなく、修理、保守、車両搭載時の作業性の向上、及び、レイアウト性の向上を図る事ができる。

　又、前記ウォーム１２ａの径方向に関して、前記電動モータ９ａの配置の自由度を高くできる。この為、ホイール等の周辺部品との干渉を避ける為のレイアウト性が高い。又、異なるサイズのシリンダに対して、前記電動モータのケーシングの共通化を図れる。

　更に、前記電動モータ９ａの重心位置を、この駆動スピンドル４１の中心軸Ｌ₄₁上、又は近傍に配置する事ができる。即ち、この重心位置で前記電動モータ９ａの中心軸に直交する仮想平面αと、前記駆動スピンドル４１の中心軸Ｌ₄₁とを一致させる（仮想平面α上に中心軸Ｌ₄₁を配置する）か、これら両者α、Ｌ₄₁のずれを僅少に抑えられる。この為、前記電動モータ、及びこの電動モータの支持部に、運転時の振動、自重等に基づく、前記中心軸Ｌ₄₁回りの回転モーメントが作用する事を防止、又は、低減する事ができる。

　図５は、本発明の第２実施例を示している。
本実施例の電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置１ｃは、電動モータ９ｂを、キャリパ５ｂのシリンダ部２１ａの図４における上方に配置している。

　この様な、本実施例の電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置１ｃの場合、このディスクブレーキ装置１ｃ全体の重心位置を、ロータ２側に配置できる。この為、このディスクブレーキ装置１ｃの支持部等に作用する回転モーメントを低減する事ができ、延いては、ラトル音やガイドピン６ａ、６ｂの摺動性低下による引き摺り、及びブレーキパッド４ａ、４ｂの偏摩耗等の発生を防止する事ができる。

　電動モータ９ｂの配置が相違する以外は、前述した第１実施例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。

　本発明を詳細にまた特定の実施様態を参照して説明してきたが、本発明の精神、範囲または意図の範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることが出来ることは当業者にとって明らかである。

　本発明は、２０１０年２月３日出願の日本特許出願（特願２０１０-０２１８７５）に基づくものであり、その内容はここに参照して取り込まれる。

　前記各実施例の構造は、サービスブレーキを油圧式に、パーキングブレーキを電気式に、それぞれ作動させる構造としているが、本発明を実施する場合に、サービスブレーキの構造は、油圧式に限らず、電気式にする事もできる。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ　電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置
２　ロータ
３　サポート
４ａ、４ｂ　パッド
５、５ａ、５ｂ　キャリパ
６ａ、６ｂ　ガイドピン
７ａ、７ｂ　ガイド筒部
８、８ａ　電動式押圧装置
９、９ａ、９ｂ　電動モータ
１０、１０ａ、１０ｂ　ウォーム減速機
１１　送りねじ機構
１２、１２ａ　ウォーム
１３、１３ａ　ウォームホイール
１４　駆動スピンドル
１５　ナット
１６　雄ねじ部
１７、１７ａ　支持孔
１８　雌ねじ部　
１９、１９ａ　ピストン
２０　キャリパ爪
２１、２１ａ　シリンダ部
２２　シリンダ空間
２３　推力発生機構
２４　ケーシング
２５　モータ用空間
２６　出力軸
２７　駆動側歯車
２８　ウォーム歯
２９　被駆動側歯車
３０　円筒部
３１　歯車部
３２　ウォーム用空間
３３　支持孔
３４　スリーブ
３５　蓋体
３６　支持孔
３７　スリーブ
３８　ウォームホイール用空間
３９　送りねじ機構
４０　ボールランプ機構
４１　駆動スピンドル
４２　雄ねじ部
４３　駆動側ロータ
４４　ねじ孔
４５　鍔部
４６　スラスト転がり軸受
４７　被駆動側ロータ
４８　ボール
４９　駆動側ランプ部
５０　被駆動側ランプ部
５１　ケース
５２　折り曲げ部
５３　係止段部
５４　円輪部材
５５　付勢ばね
５６　切り欠き
５７　ロータ側傾斜面
５８　受面
５９　係止溝
６０　オイルリング

Claims

　電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置の電動式押圧装置であって、
　電動モータと、
　ウォームとウォームホイールとを互いに噛合させて成るウォーム減速機と、
　該ウォーム減速機を介して伝わる回転運動を直線運動に変換する推力発生機構と、
　を具備してなり、
　前記ウォームホイールは、前記推力発生機構を構成する回転部材の一部に、この回転部材と同心に支持されて、この回転部材と共に回転するものであり、
　前記ウォームは、軸方向の一部にウォーム歯を設けており、このウォーム歯を前記ウォームホイールと噛合させた状態で、前記ウォーム減速機のケーシングの内側に回転自在に支持されており、
　前記電動モータの出力軸の回転力を、前記ウォームに伝達する事を可能にすべく、この電動モータの出力軸に、駆動側歯車と被駆動側歯車とを、直接、又は他の歯車を介して噛合させており、
　前記駆動側歯車は、前記出力軸と同心に、且つ、共に回転する状態で設けられ、
　前記被駆動側歯車は、前記ウォームの一部に、該ウォームと同心に、且つ、共に回転する状態で設けられる。
　請求項１に記載した電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置の電動式押圧装置であって、
　前記電動モータの出力軸の中心軸と、前記ウォームの中心軸とが平行であり、
　前記電動モータの出力軸の中心軸と前記ウォームの中心軸とが、前記推力発生機構を構成する回転部材の中心軸に直交する平面上に存在する。
　請求項１～２のうちの何れか一項に記載した電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置の電動式押圧装置であって、
　前記ウォーム減速機がグリス潤滑であり、前記ウォームのウォーム歯の進み角が、１．５～３度である。
　電動式パーキング機構付ディスクブレーキ装置であって、
　車輪と共に回転するロータと、
　前記ロータに隣接した状態で、回転しない部分に支持された支持部材と、
　前記ロータの軸方向両側に配置されると共に、前記支持部材により該ロータに対する遠近動を可能に支持された一対のパッドと、
　前記一対のパッドを前記ロータに近づく方向に移動させる、請求項１～３のうち何れか一項に記載した電動式押圧装置と、
　を具備して成る。