(57)【要約】【課題】電動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で摩擦パッドをディスクロータに対して進退させるようにした電動式ディスクブレーキ装置において、ブレーキ状態を手動で解除する作業を容易とする。【解決手段】非自己係止型に構成されるねじ機構２３を収容する第１ハウジング６ａと、自己係止型に構成される減速機構２２を収容する第２ハウジング２４とが着脱可能に結合され、ねじ機構２３および減速機構２２は、第１および第２ハウジング６ａ，２４がねじ軸２５の軸線に沿う方向で所定距離離間するのに応じて係合を解除するようにして係脱可能に係合される。【選択図】      図１
2006183723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクロータ（５）と、該ディスクロータ（５）の一側に配置される摩擦パッド（７，８）と、電動モータ（２１）と、該電動モータ（２１）の出力を減速する減速機構（２２）と、前記減速機構（２２）から伝達される回転動力に応じたねじ軸（２５）の回転によって前記摩擦パッド（７，８）を前記ディスクロータ（５）に対して進退させるねじ機構（２３）とを備える電動式ディスクブレーキ装置において、前記減速機構（２２）との連結解除状態では前記ディスクロータ（５）側からの反力によって前記摩擦パッド（７，８）をディスクロータ（５）から後退させる側に作動することを可能として非自己係止型に構成される前記ねじ機構（２３）を収容する第１ハウジング（６ａ）と、前記ねじ機構（２３）との連結状態では前記電動モータ（２１）の非通電状態でも前記ねじ機構（２３）の作動状態を保持するようにして自己係止型に構成される前記減速機構（２２）を収容する第２ハウジング（２４）とが着脱可能に結合され、前記ねじ機構（２３）および前記減速機構（２２）は、第１および第２ハウジング（６ａ，２４）が前記ねじ軸（２５）の軸線に沿う方向で所定距離離間するのに応じて係合を解除するようにして係脱可能に係合されることを特徴とする電動式ディスクブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクロータと、該ディスクロータの側面に対向して配置される摩擦パッドと、電動モータと、該電動モータの出力を減速する減速機構と、前記減速機構から伝達される回転動力に応じたねじ軸の回転によって前記摩擦パッドを前記ディスクロータに対して進退させるねじ機構とを備える電動式ディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクロータの両側に配置される一対のディスクパッドの一方を、液圧の作用によるブレーキピストンの前進作用によって押圧することで車輪を制動するとともに、パーキングブレーキ状態を得るために、ブレーキピストンに相対回転不能に係合されるナットに螺合するねじ軸を有するねじ機構に減速機構を介して電動モータが連結されるようにした電動式ディスクブレーキ装置が、たとえば特許文献１で既に知られている。
【特許文献１】特表２００１−５１０７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような電動式ディスクブレーキ装置にあっては、パーキングブレーキ作動後に電動モータが非通電状態となっても必要な制動力を確保しておく必要があり、その制動力確保のために、反力によって摩擦パッドがディスクロータから後退することがないようにねじ機構が自己係止型に構成されるのが一般的である。
【０００４】
一方、電動モータに電力を供給するバッテリのバッテリ上がりや、電動モータを制御する制御手段の故障が生じたときには、電動式ディスクブレーキのパーキングブレーキ状態を手動で解除し得ることが法規上求められており、そのような手動解除時に、上記従来のものでは、ねじ機構および減速機構をそれぞれ収容するハウジングを完全に分離した後、ネジ機構の入力部を手動で操作することのよって、パーキングブレーキ状態を解除するようにしており、非常に時間のかかる作業となる。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ブレーキ状態を手動で解除する作業を容易とした電動式ディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、ディスクロータと、該ディスクロータの側面に対向して配置される摩擦パッドと、電動モータと、該電動モータの出力を減速する減速機構と、前記減速機構から伝達される回転動力に応じたねじ軸の回転によって前記摩擦パッドを前記ディスクロータに対して進退させるねじ機構とを備える電動式ディスクブレーキ装置において、前記減速機構との連結解除状態では前記ディスクロータ側からの反力によって前記摩擦パッドをディスクロータから後退させる側に作動することを可能として非自己係止型に構成される前記ねじ機構を収容する第１ハウジングと、前記ねじ機構との連結状態では前記電動モータの非通電状態でも前記ねじ機構の作動状態を保持するようにして自己係止型に構成される前記減速機構を収容する第２ハウジングとが着脱可能に結合され、前記ねじ機構および前記減速機構は、第１および第２ハウジングが前記ねじ軸の軸線に沿う方向で所定距離離間するのに応じて係合を解除するようにして係脱可能に係合されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ブレーキ状態の手動解除時には、第１および第２ハウジングをねじ軸の軸線方向に所定距離だけ離間させることにより、減速機構およびねじ機構の係合が解除され、ねじ機構は、減速機構との連結解除状態ではディスクロータ側からの反力によって摩擦パッドをディスクロータから後退させる側に作動するようにして非自己係止型に構成されるものであるので、減速機構およびねじ機構の係合解除に応じてブレーキ状態が解除される。したがって第１および第２ハウジングをねじ軸の軸線方向に所定距離だけ離間させるだけの簡単な作業を行えばよく、ブレーキ状態を手動で解除する作業を容易とすることができる。一方、第１および第２ハウジングを結合し、減速機構およびねじ機構を連結した状態にあっては、パーキングブレーキ作動後に電動モータが非通電状態となっても、減速機構が自己係止型に構成されるものであるので、電動モータの非通電状態でも必要な制動力を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【０００９】
図１〜図６は本発明の一実施例を示すものであり、図１は電動式ディスクブレーキの縦断面図であって図２の１−１線に沿う断面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図１の３ー３線断面図、図４は図３の４−４線断面図、図５はボルトを緩めた状態での図４に対応した断面図、図６はねじ機構および減速機構の係合を解除した状態での図１に対応した断面図である。
【００１０】
先ず図１において、この電動式ディスクブレーキ装置は、たとえばパーキングブレーキ状態を得るためのものであり、図示しない車輪のホイールとともに回転するディスクロータ５と、ブレーキキャリパ６と、ディスクロータ５の両側面に対向して配置されてディスクロータ５およびブレーキキャリパ６間に配置される左右一対の摩擦パッド７，８とを備える。
【００１１】
ブレーキキャリパ６は、ディスクロータ５の軸線と平行な軸線を有して有底円筒状に形成されるとともに図示しない車体側の支持部で前記ディスクロータ５の軸線に沿う方向に摺動可能に支持される第１ハウジング６ａと、第１ハウジング６ａからディスクロータ５を跨いで反対側に延びる腕部６ｂとを備えるものであり、第１ハウジング６ａ側でディスクロータ５の一側面に対向する摩擦パッド７はディスクロータ５に摺接して摩擦力を発揮し得るライニング１１が裏金９に設けられて成り、腕部６ｂ側でディスクロータ５の他側面に対向する摩擦パッド８はディスクロータ５に摺接して摩擦力を発揮し得るライニング１２が裏金１０に設けられて成る。
【００１２】
ブレーキキャリパ６の第１ハウジング６ａには、一端を前記摩擦パッド７側に開放したシリンダ孔１３と、該シリンダ孔１３の他端との間に環状の段部１５を形成してシリンダ孔１３よりも小径に形成される貫通孔１４とがディスクロータ５と平行な軸線を有して同軸に設けられる。
【００１３】
シリンダ孔１３には、前記段部１５との間に開放室１６を形成するとともに前端を閉塞した有底円筒状のブレーキピストン１７が、その前端を前記一方の摩擦パッド７の裏金９に当接させるようにして軸方向スライド可能に収容され、シリンダ孔１３の内面には、ブレーキキャリパ６およびブレーキピストン１７間に介装される環状のピストンシール１８が装着され、シリンダ孔１３の開口端部およびブレーキピストン１７間には環状のダストブーツ１９が設けられ、第１ハウジング６ａには前記開放室１６を外部に通じさせるブリーダ孔２０が設けられる。
【００１４】
ところで、ブレーキピストン１７には、両摩擦パッド７，８をディスクロータ５に対して進退させる動力を発揮する電動モータ２１の出力が、その出力を減速する減速機構２２およびねじ機構２３を介して伝達されるものであり、ねじ機構２３はブレーキキャリパ６の第１ハウジング６ａ内に収容され、減速機構２２および電動モータ２１は、第１ハウジング６ａに設けられるフランジ６ｃに結合されるフランジ２４ａを有する第２ハウジング２４内に収容される。
【００１５】
ねじ機構２３は、シリンダ孔１３と同軸のねじ軸２５と、相対回転を不能としてブレーキピストン１７に係合されるとともに前記ねじ軸２５に螺合されるナット２６と、前記ブレーキピストン１７とは反対側でねじ軸２５の後端に同軸にかつ一体に連設されるスピンドル２７とを備える。
【００１６】
スピンドル２７は、第１ハウジング６ａの前記貫通孔１４を回転自在に貫通するものであり、このスピンドル２７および第１ハウジング６ａ間にはＯリング２８が介装される。しかもスピンドル２７およびねじ軸２５の連設部には半径方向外方に張り出す鍔部２９が一体に設けられており、この鍔部２９と、前記段部１５の中央部に形成される環状の受け座１５ａとの間にはスラスト軸受３０が介装される。
【００１７】
図２を併せて参照して、ねじ軸２５は、前記ブレーキピストン１７内で該ねじ軸２５を囲繞する円筒状のナット２６に螺合されるものであり、該ナット２６の前端はブレーキピストン１７の前端内面に当接する。またナット２６の前端部から側方に張り出す複数の係合突部２６ａ…が、ブレーキピストン１７の前端寄り内面に設けられる複数の係止部１７ａ…に係合されており、ナット２６は相対回転を不能としてブレーキピストン１７に係合される。
【００１８】
減速機構２２は、電動モータ２１およびスピンドル２７間に介設される２段遊星歯車式のものであり、電動モータ２１および減速機構２２はスピンドル２７と同軸に配置される。而して、減速機構２２は、電動モータ２１に同軸に連結される入力側サンギヤ３３と、第２ハウジング２４に固定された入力側遊星ギヤキャリア３４に回転自在に支承されて入力側サンギヤ３３に噛合する複数の入力側遊星ギヤ３５…と、該入力側遊星ギヤ３５…に噛合する入力側インターナルギヤ３６と、前記入力側サンギヤ３３と一体に回転する出力側サンギヤ３７と、係脱を可能としてスピンドル２７に同軸に係合される出力側遊星ギヤキャリア３８に回転自在に支承されて出力側サンギヤ３７に噛合する複数の出力側遊星ギヤ３９…と、該出力側遊星ギヤ３９…に噛合されて前記入力側インターナルギヤ３６と一体に回転する出力側インターナルギヤ４０とを備える。
【００１９】
入力側および出力側インターナルギヤ３６，４０は、同軸かつ一体に結合されており、第２ハウジング２４で回転自在に支承される。また前記入力側サンギヤ３３および前記出力側サンギヤ３７は、一端部が電動モータ２１に同軸に連結される回転軸３２に設けられており、回転軸３２の他端部は、減速機構２２の出力部材である出力側遊星ギヤキャリア３８に設けられた凹部４１に突入され、この凹部４１の内周および回転軸３２間にボールベアリング４２が介装される。また第２ハウジング２４において第１ハウジング６ａ側の端壁にはスピンドル２７と同軸の支持孔４３が設けられており、前記凹部４１とは反対側で出力側遊星ギヤキャリア３８に一体に設けられて前記支持孔４３に同軸に挿通される連結軸部４４および第２ハウジング２４間にボールベアリング４５が介装される。
【００２０】
このような２段遊星歯車式の減速機構２２では、入力側サンギヤ３３の歯数をＺＡ、入力側遊星ギヤ３５の歯数をＺＢ、入力側インターナルギヤ３６の歯数をＺＣ、出力側サンギヤ３７の歯数をＺＤ、出力側遊星ギヤ３９の歯数をＺＥ、出力側インターナルギヤ４０の歯数をＺＦとしたときに、次式によって減速比Ｕが得られる。                            
【００２１】
Ｕ＝｛ＺＡ・ＺＦ−ＺＤ・ＺＣ｝／｛ＺＣ・（ＺＤ＋ＺＦ）｝
而して電動モータ２１の出力を減速機構２２で減速してスピンドル２７に伝達することにより、ねじ機構２３のねじ軸２５が回転し、ブレーキピストン１７およびナット２６の回転が阻止された状態でブレーキピストン１７が軸方向にスライドすることによる作用および反作用によってディスクロータ５が摩擦パッド７，８で両側から挟圧され、それにより制動力が得られることになる。
【００２２】
ところで、前記ねじ機構２３は、減速機構２２との連結解除状態ではディスクロータ５側からの反力によって摩擦パッド７，８をディスクロータ５から後退させる側に作動することを可能として非自己係止型に構成される。それに対して前記減速機構２２は、ねじ機構２３との連結状態では電動モータ２１の非通電状態でもねじ機構２３の作動状態を保持するようにして自己係止型に構成されるものである。
【００２３】
しかもねじ機構２３および減速機構２２は、第１および第２ハウジング６ａ，２４がねじ軸２５の軸線に沿う方向で所定距離離間するのに応じて係合を解除するようにして係脱可能に係合される。
【００２４】
すなわちねじ機構２３が備えるスピンドル２７の後端面には、非円形の係止凹部４６が設けられており、前記減速機構２２の出力側遊星ギヤキャリア３８が備える連結軸部４４の前端には、係合状態ではスピンドル２７および出力側遊星ギヤキャリア３８の相対回転を不能として前記係止凹部４６に係合する係合突部４７が一体に突設される。而して係止凹部４６および係合突部４７は、ねじ機構２３および減速機構２２の軸方向相対移動に応じて係脱するものであり、特に、第１および第２ハウジング６ａ，２４がねじ軸２５の軸線に沿う方向で所定距離離間することにより係合突部４７は係止凹部４６から離脱して、スピンドル２７および連結軸部４４の係合すなわちねじ機構２３および減速機構２２の連結が解除されることになる。
【００２５】
図３において、第１ハウジング６ａのフランジ６ｃと、第２ハウジング２４のフランジ２４ａとは、複数本たとえば４本のボルト４８…によって着脱可能に結合されるものであり、第１ハウジング６ａのフランジ６ｃには、各ボルト４８…を螺合せしめるねじ孔４９…が周方向に等間隔をあけて設けられる。
【００２６】
さらに図４を併せて参照して、第２ハウジング２４のフランジ２４ａにおいて第１ハウジング６ａと反対側の面は、周方向に等間隔をあけた位置で円弧状に形成される４つの平坦な低位面５０…と、各低位面５０…よりも第１ハウジング６ａから遠ざかる位置に配置されて各低位面５０…間に配置される高位面５１…と、低位面５０…および高位面５１…間を結ぶ傾斜面５２…とから成る。しかも前記フランジ２４ａには、各ボルト４８…を挿通せしめる挿通孔５３…が設けられ、それらの挿通孔５３…は、フランジ２４ａの周方向一端を高位面５１…の中央部に配置するとともに他端部を低位面５０…に配置するようにして、第２ハウジング２４の軸線を中心とする円弧に沿う長孔状に形成される。
【００２７】
而して第１ハウジング６ａのフランジ６ｃならびに第２ハウジング２４のフランジ２４ａは、図３および図４で示すように、各ボルト４８…を高位面５１…に係合することで結合され、各ボルト４８…を緩めて前記高位面５１…との係合を解除するとともにボルト４８…を長孔状の挿通孔５３…内で変位させる範囲で第２ハウジング２４を図３の矢印５４で示す方向に回動すると、図５で示すように、ボルト４８…を低位面５０…に係合させる位置まで前記両フランジ６ｃ，２４ａ間を隔てることができる。
【００２８】
ここで前記フランジ２４ａにおける低位面５０…および高位面５１…間の距離すなわち両フランジ６ｃ，２４ａ間の離間距離Ｌが、ねじ機構２３および減速機構２２の係合を解除するのに必要な所定距離以上に設定されることにより、図６で示すように、係止凹部４６から係合突部４７が離脱し、ねじ機構２３および減速機構２２の連結が解除されることになる。
【００２９】
次にこの実施例の作用について説明すると、ねじ機構２３は、減速機構２２との連結解除状態ではディスクロータ５側からの反力によって摩擦パッド７，８をディスクロータ５から後退させる側に作動することを可能として非自己係止型に構成されて第１ハウジング６ａに収容され、減速機構２２は、第２ハウジング２４に収容され、着脱可能に結合される第１および第２ハウジング６ａ，２４が、ねじ軸２５の軸線に沿う方向で所定距離離間するのに応じて、ねじ機構２３および減速機構２２の係合が解除される。
【００３０】
したがって、パーキングブレーキ状態を手動で解除するときには、第１および第２ハウジング６ａ，２４をねじ軸２５の軸線方向に所定距離だけ離間させる操作をするだけで、減速機構２２およびねじ機構２３の係合が解除されることになり、非自己係止型に構成されたねじ機構２３は、ディスクロータ５側からの反力によって摩擦パッド７，８をディスクロータ５から後退させる側に作動するので、パーキングブレーキ状態が解除されることになり、パーキングブレーキ状態を手動で解除する作業を容易とすることができる。
【００３１】
しかもこの実施例では、ボルト４８…を緩めて第２ハウジング２４を回動操作することにより、第１および第２ハウジング６ａ，２４をねじ軸２５の軸線方向に所定距離以上離間させることができるので、第２ハウジング２４を第１ハウジング６ａから完全に離脱させてしまう必要がなく、パーキングブレーキ状態を手動で解除する作業をより容易とすることができる。
【００３２】
一方、第１および第２ハウジング６ａ，２４を結合し、減速機構２２およびねじ機構２３を連結した状態にあっては、パーキングブレーキ作動後に電動モータが非通電状態となっても、減速機構２２がねじ機構２３との連結状態では電動モータ２１の非通電状態でもねじ機構２３の作動状態を保持するようにして自己係止型に構成されるものであるので、電動モータ２１の非通電状態でも必要な制動力を確保することができる。
【００３３】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３４】
たとえば上記実施例では、ブレーキピストン１７が電動モータ２１が発揮する駆動力だけで駆動される形式のものとして説明したが、ブレーキピストン１７がその背面を臨ませる室（上記実施例では開放室１６）を液圧室とし、液圧の作用によってもブレーキピストン１７を軸方向に駆動し得るディスクブレーキにも本発明を適用することができる。
【００３５】
また上記実施例では、電動モータ２１が第２ハウジング２４内に収容される構成としたが、第２ハウジング外に配置される電動モータが第２ハウジングに取付けられるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】電動式ディスクブレーキの縦断面図であって図２の１−１線に沿う断面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図１の３ー３線断面図である。
【図４】図３の４−４線断面図である。
【図５】ボルトを緩めた状態での図４に対応した断面図である。
【図６】ねじ機構および減速機構の係合を解除した状態での図１に対応した断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
５・・・ディスクロータ
６ａ・・・第１ハウジング
７，８・・・摩擦パッド
２１・・・電動モータ
２２・・・減速機構
２３・・・ねじ機構
２５・・・ねじ軸
２４・・・第２ハウジング
【図１】
2006183723.tif 000003
【図２】
2006183723.tif 000004
【図３】
2006183723.tif 000005
【図４】
2006183723.tif 000006
【図５】
2006183723.tif 000007
【図６】
2006183723.tif 000008