(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの駆動力で進退動し摩擦パッドの押圧部材に押圧力を発生させる進退動機構と、この進退動機構に電動モータの駆動力を減速して伝達する減速ギア機構とをキャリパボディに設け、前記進退動機構によりディスクロータに摩擦パッドを押圧摺動させて制動を行う電気式ディスクブレーキに於いて、前記減速ギア機構を、電動モータにより回動可能な遊星腕と、この遊星腕の外周に回動可能に軸支される遊星歯車と、キャリパボディに固定部材により回動不能に固定され、前記遊星歯車を回動させる太陽歯車とで構成し、ディスクロータへの摩擦パッドの押圧状態で、電動モータ、減速ギア機構、進退動機構に於いて固着を生じた場合に、前記太陽歯車の固定部材による固定を解除して、該太陽歯車を回動可能とする事により、減速ギア機構を介して進退動機構を手動で操作し、前記摩擦パッドの押圧部材を強制的に非作動状態に戻すクランプ力開放手段とし、前記固定部材は、押さえ板によって太陽歯車に係合されるとともにこの係合力よりも小さい付勢力の付勢手段により押さえ板方向に付勢され、押さえ板により固定部材を太陽歯車に係合させ太陽歯車を回動不能に固定し、クランプ力の開放時には、押さえ板による固定部材の係合を解除して、付勢手段の付勢力で固定部材を太陽歯車から離脱する事により太陽歯車の固定を解除し、該太陽歯車を回動可能とした事を特徴とする電気式ディスクブレーキ。
【請求項２】
太陽歯車は、押さえ板側に、太陽歯車と同心とする円周溝を設け、この円周溝に、一定間隔を介して円周状に配置された固定部材の細径先端部を相対摺動可能に遊挿するとともに、固定部材の大径挿嵌部を挿嵌する固定穴を一定間隔で円周溝に設け、太陽歯車の固定時は、押さえ板により固定部材の大径挿嵌部を固定穴に挿嵌して太陽歯車を回動不能に固定し、クランプ力の開放時には、押さえ板による固定部材の係合を解除して、固定部材の大径挿嵌部を固定穴から離脱する事により太陽歯車の固定を解除し、固定部材の細径先端部を円周溝内で相対摺動させながら太陽歯車を回動可能とした事を特徴とする請求項１の電気式ディスクブレーキ。
【請求項３】
進退動機構は、減速ギア機構の遊星歯車よりも径大で遊星歯車の回動によって回動するボールねじナットと、このボールねじナットの回動により、ディスク軸の方向に進退動するボールねじ軸とから成り、遊星歯車にて径大なボールねじナットを回動する事により、減速ギア機構から伝達される回動力を更に減速して、ボールねじ軸を介して押圧部材に押圧力を発生させる事を特徴とする請求項１の電気式ディスクブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車や自動二輪車等の各種車両に搭載され、電動モータの駆動力で進退動機構を進退動させ、ディスクロータに摩擦パッドを押圧摺動して制動を行う電気式ディスクブレーキに係るものであり、ディスクロータへの摩擦パッドの押圧状態で、電動モータ、減速ギア機構、進退動機構、その他に於いて固着等が生じた場合に、摩擦パッドのクランプ力を手動で容易に開放可能とし、制動を解除するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車や自動二輪車等の各種車両に於いて、電動モータの駆動力で作動する進退動機構により、押圧部材を介して摩擦パッドをディスクロータに押圧摺動させて制動を行う電気式ディスクブレーキが存在する。この電気式ディスクブレーキの作動時に、ディスクロータへの摩擦パッドの押圧状態で、電動モータや進退動機構等に於いて固着が生じた場合、制動の解除操作を行えなくなる事がある。このような場合のクランプ力の開放手段として、特表２００１−５０６３４８号公報記載の従来発明では、電動モータとは異なる電力源からの電力で作動する永久磁石式ブレーキを設けている。
【０００３】
この従来技術は、ブレーキ作動機構としては、電動モータによりねじ山付きローラ伝導装置を作動し、摩擦パッドをディスクロータに押圧摺動させるものである。そして、前記永久磁石式ブレーキは、ねじ山付きローラ伝導装置のナットを支持する円盤状のフランジハブ並びにこのフランジハブにピンを介して嵌合されたスピンドルとから成る支持部と、この支持部を回動不能に固定する永久磁石と、この永久磁石の磁界と対向する磁界を持つ電磁石とにより構成されている。
【０００４】
上記永久磁石式ブレーキは、通常時は電磁石がオフ状態にあり、永久磁石により支持部は回動及び摺動不能に本体カバーに固定され、摩擦パッドからの反力で支持部方向に付勢されるナットを支持している。そして、電動モータやねじ山付きローラ伝導装置等に於いて固着を生じ、制動解除が不能となった場合には、電動モータとは異なる電力源からの通電により電磁石に、永久磁石の磁界と対向する磁界を発生させる事で、永久磁石の磁界が相殺され、永久磁石式ブレーキが解除される。この解除により、前記ナットを支持する支持部の回動が可能となり、支持部を摩擦パッドとは反対方向に後退させる事ができる。この後退により、ねじ山付きローラ伝導装置全体も同方向に後退して、摩擦パッドがディスクロータから離れるので、クランプ力を開放可能となるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記電力によるクランプ力の開放手段では、電圧低下や回線障害等で電力の供給ができなくなった場合、上記永久磁石式ブレーキの解除操作を行えず、クランプ力を開放できなくなるものであった。また、磁石式ブレーキの構造も複雑で、部品点数も多く、組み付け性やメンテナンス性を悪くする虞もあった。
【０００６】
本発明は上述の如き課題を解決しようとするものであって、ディスクロータへの摩擦パッドの押圧状態で、電動モータ、減速ギア機構、進退動機構等に於いて生じた固着等により電気式ディスクブレーキが作動不良となった場合に、電力等を使用する事なく、手動により進退動機構を操作可能とする事により、摩擦パッドへの押圧力を解除する事が可能なクランプ力の開放手段を得るものである。また、このクランプ力の開放手段を、複雑な部品や多くの組み立て工数を必要とする事なく、簡易な構造で容易に形成し、生産性やメンテナンス性を向上させるものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の如き課題を解決するため、電動モータの駆動力で進退動し摩擦パッドの押圧部材に押圧力を発生させる進退動機構と、この進退動機構に電動モータの駆動力を減速して伝達する減速ギア機構とをキャリパボディに設け、前記進退動機構によりディスクロータに摩擦パッドを押圧摺動させて制動を行う電気式ディスクブレーキに於いて、前記減速ギア機構を、電動モータにより回動可能な遊星腕と、この遊星腕の外周に回動可能に軸支される遊星歯車と、キャリパボディに固定部材により回動不能に固定され、前記遊星歯車を回動させる太陽歯車とで構成し、ディスクロータへの摩擦パッドの押圧状態で、電動モータ、減速ギア機構、進退動機構に於いて固着を生じた場合に、前記太陽歯車の固定部材による固定を解除して、該太陽歯車を回動可能とする事により、減速ギア機構を介して進退動機構を手動で操作し、前記摩擦パッドの押圧部材を強制的に非作動状態に戻すクランプ力開放手段とし、前記固定部材は、押さえ板によって太陽歯車に係合されるとともにこの係合力よりも小さい付勢力の付勢手段により押さえ板方向に付勢され、押さえ板により固定部材を太陽歯車に係合させ太陽歯車を回動不能に固定し、クランプ力の開放時には、押さえ板による固定部材の係合を解除して、付勢手段の付勢力で固定部材を太陽歯車から離脱する事により太陽歯車の固定を解除し、該太陽歯車を回動可能として成るものである。
【０００８】
また、太陽歯車は、押さえ板側に、太陽歯車と同心とする円周溝を設け、この円周溝に、一定間隔を介して円周状に配置された固定部材の細径先端部を相対摺動可能に遊挿するとともに、固定部材の大径挿嵌部を挿嵌する固定穴を一定間隔で円周溝に設け、太陽歯車の固定時は、押さえ板により固定部材の大径挿嵌部を固定穴に挿嵌して太陽歯車を回動不能に固定し、クランプ力の開放時には、押さえ板による固定部材の係合を解除して、固定部材の大径挿嵌部を固定穴から離脱する事により太陽歯車の固定を解除し、固定部材の細径先端部を円周溝内で相対摺動させながら太陽歯車を回動可能としても良い。
【０００９】
また、進退動機構は、減速ギア機構の遊星歯車よりも径大で遊星歯車の回動によって回動するボールねじナットと、このボールねじナットの回動により、ディスク軸の方向に進退動するボールねじ軸とから成り、遊星歯車にて径大なボールねじナットを回動する事により、減速ギア機構から伝達される回動力を更に減速して、ボールねじ軸を介して押圧部材に押圧力を発生させても良い。
【００１０】
【作用】
本発明は上述の如く構成したもので、電気式ディスクブレーキの正常な作動時は、減速ギア機構の太陽歯車は、固定部材によりキャリパボディに回動不能に固定されている。従って、ブレーキペダルを踏み込みにより制動操作を行い、電動モータを駆動して遊星腕を回転させると、この遊星腕に軸支した遊星歯車が、前記回動不能に固定された太陽歯車の外周を回動する。この遊星歯車の回動により、電動モータによる遊星腕の回転速度が減速されて進退動機構に伝達される。この進退動機構が作動して、摩擦パッドの押圧部材に押圧力を発生させる事により、摩擦パッドがディスクロータに押し付けられ、制動が行われる。
【００１１】
この摩擦パッドによるディスクロータの押圧状態で、電動モータ、減速ギア機構、進退動機構等に於いて、何らかの固着を生じた場合、制動の解除を行えなくなる事がある。尚、前記固着は、電圧低下、回線障害等により電動モータが固着したり、減速ギア機構の歯車間に異物等が挟まって歯車等の各部品が固着して回動不良となる等、電動モータ、減速ギア機構、進退動機構等に於いて個々に生じる固着は勿論、電動モータと減速ギア機構間での固着、減速ギア機構と進退動機構間での固着、或いは電動モータと進退動機構間での固着等、互いの固着も含むものである。このような場合には、本発明のクランプ力の開放手段により、電力等を使用する事なく、手動による簡単な操作でクランプ力を容易に開放する事ができる。それには、前記太陽歯車の固定部材による固定を解除し、回動可能となった太陽歯車を、工具等を用いて制動解除方向に回動させる。
【００１２】
この太陽歯車の回動により、遊星歯車が回動し、摩擦パッド方向に前進して押圧部材に押圧力を発生させていた進退動機構が、摩擦パッドとは反対方向に後退する。この進退動機構の後退により、押圧力が解除されるので、摩擦パッドがディスクロータから離間し、クランプ力を開放する事ができる。このクランプ力の開放により、車輪の作動が可能となり、修理工場等への車両の牽引作業等を支障なく行う事が可能となる。
【００１３】
また、太陽歯車の固定部材は、押さえ板によって太陽歯車に係合されるとともにこの係合力よりも小さい付勢力の付勢手段により押さえ板方向に付勢されるように構成する。そして、通常時は押さえ板により固定部材を太陽歯車に係合させ太陽歯車を回動不能に固定する。また、クランプ力の開放が必要となった場合には、押さえ板による固定部材の係合を、手動操作により解除する事で、付勢手段の付勢力で固定部材が太陽歯車から自動的に離脱し、太陽歯車の固定が解除され、該太陽歯車の回動を可能とする事ができる。このように、太陽歯車の固定解除を、手動による簡単な操作で容易に行う事が可能となるとともに、固定手段の構造が簡易で、組み付け性やメンテナンス性も向上する。
【００１４】
太陽歯車の固定を行うための、更なる好ましい構成として、太陽歯車は、押さえ板側に、太陽歯車と同心とする円周溝を設け、この円周溝に、一定間隔を介して円周状に配置された固定部材の細径先端部を相対摺動可能に遊挿するとともに、固定部材の大径挿嵌部を挿嵌する固定穴を一定間隔で円周溝に設けて形成する。そして、太陽歯車の固定時は、押さえ板により固定部材の大径挿嵌部を固定穴に挿嵌して太陽歯車を回動不能に固定する。
【００１５】
また、クランプ力の開放時には、押さえ板による固定部材の係合を解除し、固定部材の大径挿嵌部を固定穴から離脱させる事により太陽歯車の固定を解除し、該太陽歯車の回動を可能とする。ここで、固定部材を太陽歯車から完全に取り外さずに、円周溝に細径先端部を差し込んだ状態であっても、太陽歯車の回動時の際に、細径先端部が円周溝内を相対摺動するので、太陽歯車の回動を支障なく行う事ができる。そして、クランプ力を開放した後、固定部材を取り付けた状態で車両の移動等が可能となり、固定部材等の部品の紛失も防ぐ事ができる。
【００１６】
また、前記進退動機構は、従来公知の何れの機構であっても良く、例えば前記減速機構の遊星歯車よりも径大で遊星歯車の回動によって回動するボールねじナットと、このボールねじナットの回動により、ディスク軸の方向に進退動するボールねじ軸とから成るボールねじ機構を用いる事ができる。そして、遊星歯車にて径大なボールねじナットを回動する事により、減速ギア機構により減速された回転運動が、更に減速されるので、電動モータによる遊星腕の回転運動を、ボールねじ軸の進退動に効率的に変換して、押圧部材に強い押圧力を発生させる事ができる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に於いて説明すると、(１)は自動車の車輪に接続して一体に回動するディスクロータで、両側の摩擦面(２)に臨ませて、図１に示す如く、タイヤホイール(５)の内側に於いて、一対の摩擦パッド(３)(４)を配置している。また、前記ディスクロータ(１)に臨ませて、車両本体にブラケット(６)を固定し、この固定側からディスクロータ(１)の外周を跨いで反対側に掛けて突設したキャリパ支持腕(７)に、前記摩擦パッド(３)(４)を摺動可能に配置している。
【００１８】
また、前記ブラケット(６)のキャリパ支持腕(７)に、摩擦パッド(３)(４)をディスクロータ(１)に押し付けるキャリパボディ(８)を、図２に示す如く、一対のスライドピン(９)を介して進退動可能に連結している。このキャリパボディ(８)は、図１に示す如く、ディスクロータ(１)を挟んで、一方の摩擦パッド(３)の背面に配置する作用部(１０)と、他方の摩擦パッド(４)の背面に配置する反力爪(１１)を設けた反作用部(１２)と、ディスクロータ(１)の外周を跨いで作用部(１０)及び反作用部(１２)とを連結するブリッジ部(１３)とで構成されている。
【００１９】
そして、前記作用部(１０)は、図１に示す如く、シリンダ(１４)内に、ブラシレス型の電動モータ(１５)と、摩擦パッド(３)(４)の押圧力を発生させるボールねじ機構(１６)と、このボールねじ機構(１６)に電動モータ(１５)の駆動力を減速して伝達する減速ギア機構(１７)とを収納している。この減速ギア機構(１７)は、図８に示す如く、電動モータ(１５)の駆動力により回動可能な遊星腕(１８)と、この遊星腕(１８)に回動可能に軸支した遊星歯車(２３)と、この遊星歯車(２３)を回動させる太陽歯車(２６)とから構成されている。
【００２０】
前記遊星腕(１８)は、前記電動モータ(１５)の回転子として作用するマグネット(３９)を外周に配置した円筒部(２０)と、この円筒部(２０)よりも径大とし、摩擦パッド(３)とは反対側の後部に設けた径大部(２１)とから成り、電動モータ(１５)の駆動力により、軸受部(５７)を介してシリンダ(１４)内を回動可能としている。そして、径大部(２１)の外周三ヶ所に設けた切欠部(２２)に、図８に示す如く、各々遊星歯車(２３)を回動可能に軸支している。また、径大部(２１)は、図２、図８に示す如く、隣接する遊星歯車(２３)間の外周を三角形状にカットして、遊星腕(１８)の軽量化を図るとともに、後述の回転角センサのロータとしての使用を可能としている。
【００２１】
また、遊星歯車(２３)は、第１歯車部(２４)と、この第１歯車部(２４)よりも歯数の少ない第２歯車部(２５)とを、軸方向の前後に分離して一体に形成し、前記第１歯車部(２４)を、キャリパボディ(８)に回動不能に固定された太陽歯車(２６)に噛合し、この太陽歯車(２６)により遊星歯車(２３)の回動を可能としている。
【００２２】
そして、前記遊星腕(１８)内に、軸受部(５８)を介してボールねじ機構(１６)のボールねじナット(３４)を、回動可能に収納している。前記ボールねじナット(３４)の軸受部(５８)は、図３に示す如く、遊星腕(１８)側の両端を係止され、ディスク軸の方向への移動が不能となっているが、軸受部(５８)の取り外しは可能となっている。また、ボールねじナット(３４)は、太陽歯車(２６)との間に配置した軸受部(６７)を介して太陽歯車(２６)に支持され、回動は可能であるが太陽歯車(２６)方向への後退を阻止されている。更に、ボールねじナット(３４)は、遊星腕(１８)の径大部(２１)側に配置した後端外周に、太陽歯車(２６)よりも歯数の少ない減速歯車(３５)を固定している。この減速歯車(３５)を、前記遊星歯車(２３)の第２歯車部(２５)に噛合し、遊星歯車(２３)の回動によってボールねじナット(３４)の回動を可能としている。そして、このボールねじナット(３４)の内径側に設けたボール溝(３６)に、複数のボール(３７)を介してボールねじ軸(３８)を進退動可能に螺合している。
【００２３】
また、前記ボールねじ軸(３８)は先端に、摩擦パッド(３)の押圧部材として、平板状のパッド押圧板(４０)を互いに分離不能に接続している。このパッド押圧板(４０)にて、摩擦パッド(３)を、広い面積で一部に押圧力を集中する事なく押圧して、ディスクロータ(１)に平行に押し付け可能としている。
【００２４】
また、前記パッド押圧板(４０)の外周とシリンダ(１４)の内周との間に、伸縮可能なダストシール(４７)を接続して、シリンダ(１４)の開口部(４５)を被覆し、シリンダ(１４)内への塵埃や水滴、小石等の侵入を防止可能としている。このシリンダ(１４)内部のシール性を更に高めるため、前記ボールねじ軸(３８)とパッド押圧板(４０)との接続を、以下に示す如く行っている。
【００２５】
まず、図１に示す如く、ボールねじ軸(３８)は、内部を中空形状に形成し、中空部(４１)を設けるとともに、摩擦パッド(３)側に取付ねじ(４２)を固定する固定壁(４９)を形成する。また、パッド押圧板(４０)の背面に、袋穴状の取付穴(４３)を凹設する。また、ボールねじナット(３４)及び太陽歯車(２６)、バックプレート(２７)のキャップ(３３)の中央には、図４に示す如く、各々六角形状の工具穴(６１)(６２)(６３)を開口し、ボルトや工具等を挿入して各種部品の組み付けや分解等を可能としている。そして、前記工具穴(６１)(６２)(６３)を介して、ボールねじ軸(３８)の中空部(４１)内に、取付ねじ(４２)を挿入し、この取付ねじ(４２)を、ボールねじ軸(３８)の固定壁(４９)を介して前記パッド押圧板(４０)の取付穴(４３)に螺合する事により、ボールねじ軸(３８)とパッド押圧板(４０)とを分離不能に接続している。
【００２６】
このような構成とする事により、パッド押圧板(４０)には、シリンダ(１４)内部と摩擦パッド(３)側の外部とを連通する穴等が何ら形成される事はないし、該パッド押圧板(４０)とボールねじ軸(３８)との接続が、パッド押圧板(４０)及びダストシール(４７)で被覆された空間内で行われるものとなる。従って、シリンダ(１４)の開口部(４５)のシール性が向上し、摩擦パッド(３)側からのシリンダ(１４)内への微細な塵埃や少量の水滴の侵入も確実に防ぐ事ができる。また、パッド押圧板(４０)とボールねじ軸(３８)との接続を、キャリパボディ(８)の後部側から行えるので、組み付け性やメンテナンス性も向上するものである。
【００２７】
更に、キャリパボディ(８)の外表面の熱伝導を低くするため、キャリパボディ(８)を、電動モータ(１５)の摩擦パッド(３)側と減速ギア機構(１７)側で３分割可能に形成し、各パーツ間に、図１に示す如く、キャリパボディ(８)よりも熱伝導率の低い断熱材製の断熱リング部材(４６)を挿入配置している。この断熱リング部材(４６)により、摩擦パッド(３)(４)の制動熱が、キャリパボディ(８)の外表面を介して電動モータ(１５)や減速ギア機構(１７)に伝達されるのを防止可能となるとともに、電動モータ(１５)の駆動熱が、減速ギア機構(１７)に伝達されるのも防ぐ事ができる。
【００２８】
尚、前記断熱リング部材(４６)は、キャリパボディ(８)の本体を分割形成して、各パーツ間に挿入配置しているので、キャリパボディ(８)内部に断熱部材を設ける場合と比較して、組み付けが容易であり、生産性に影響を与える事はない。また、分割形成によりキャリパボディ(８)の内部への各種部品の組み付け性やメンテナンス性を向上させる事ができる。
【００２９】
また、図１、図５に示す如く、ボールねじ軸(３８)の先端に荷重センサ(４８)を設けて、摩擦パッド(３)に掛かる荷重を検知可能としている。そして、荷重センサ(４８)と検知器本体(図示せず)とを接続するハーネス(５０)を、図１に示す如く、ボールねじ軸(３８)の中空部(４１)に挿通させている。また、ハーネス(５０)は、ボールねじ軸(３８)の進退動の移動距離に合わせて、余裕を持たせた長さで中空部(４１)に配置している。ところが、この余裕部分の弛みが、部品相互の隙間に入り込んで、引掛かりや切断を生じる虞がある。
【００３０】
この不具合を解消するため、図１に示す如く、ハーネス(５０)を引張り発条(５１)にて引張り付勢し、弛み部分を常に中空部(４１)に配置して、中空部(４１)の外ではハーネス(５０)が常に張った状態となるようにしている。そして、ボールねじ軸(３８)が摩擦パッド(３)方向に前進して、ハーネス(５０)に引張り力が加わっても、引張り発条(５１)が伸張するので、ハーネス(５０)が切断されにくくなるとともに、ボールねじ軸(３８)の前進に支障を与えにくいものとなる。また、ボールねじ軸(３８)が後退すると、引張り発条(５１)が復元収縮するので、ハーネス(５０)が中空部(４１)以外の位置で弛むのを防ぐ事ができる。
【００３１】
また、制動時の摩擦パッド(３)(４)によるディスクロータ(１)の押圧を調整して、適切な制動を可能とするため、前記遊星腕(１８)の回転角を検出する回転角センサを設け、この回転角センサで検出した回転角により、ブラシレス型の電動モータ(１５)の駆動を制御したり、ボールねじ軸(３８)の進退量を算出可能としている。この回転角センサは、図２、図４に示す如く、遊星腕(１８)の三角形状の径大部(２１)を、回転角センサのロータとし、図２、図４に示す如く、前記径大部(２１)の外周に臨ませて、シリンダ(１４)の内周面に、コイル(１９)を円周状に配置してステータとしている。
【００３２】
そして、上記コイル(１９)の内周を、三角形状の径大部(２１)が回動する事で、波形の出力電圧を発生するので、回転角センサにて遊星腕(１８)の回転角を検知可能となるものである。このように、遊星腕(１８)の径大部(２１)をロータとする事ができるので、遊星腕(１８)とは別個に回転角センサ用のロータを設ける必要がなく、部品点数や組み付け工数の増加を防ぐ事ができる。
【００３３】
更に、図１、図４に示す如く、遊星腕(１８)の径大部(２１)の後端面に臨ませて、前記バックプレート(２７)に、パーキング機構のソレノイド(５４)を設けている。そして、車両の駐車時に、摩擦パッド(３)(４)により制動を行っている状態で、ソレノイド(５４)を作動すると、ロックピン(５５)が、遊星腕(１８)の径大部(２１)の端面に設けた係止穴(５６)の何れかに係合する。この係合により、遊星腕(１８)が回動不能に固定され、摩擦パッド(３)(４)による制動を維持する事ができる。また、バックプレート(２７)外周には、Ｏリング(６０)を介して被覆カバー(４４)を装着し、複数の固定ねじ(５９)で固定している。この被覆カバー(４４)により、前記ソレノイド(５４)及びバックプレート(２７)、その他を外的衝撃から保護するとともに、工具穴(６１)(６２)(６３)を介してのシリンダ(１４)内への水分や塵埃の侵入等を防止している。
【００３４】
そして、ディスクロータ(１)への摩擦パッド(３)(４)の押圧状態で、電動モータ(１５)、減速ギア機構(１７)、進退動機構を構成するボールねじ機構(１６)等に於いて、何らかの固着を生じ、制動を解除不能となった場合、そのクランプ力の開放手段として、本発明の実施例では、通常時は回動不能に固定された太陽歯車(２６)を、手動で回動する事により実施するものである。そのため、太陽歯車(２６)は、図１、図３、図７に示す如く、バックプレート(２７)側の背面に、太陽歯車(２６)と同心とする円周溝(５２)を凹設し、この円周溝(５２)に、一定間隔を介して円周状に、円周溝(５２)よりも径大な固定穴(３０)を複数開口している。
【００３５】
前記複数の固定穴(３０)に対応して、バックプレート(２７)に挿通穴(２９)を複数開口し、各挿通穴(２９)に、太陽歯車(２６)をバックプレート(２７)に固定するためのピン状の固定部材(２８)を挿通し、この固定部材(２８)を前記太陽歯車(２６)の背面に凹設した固定穴(３０)に挿嵌する事により、太陽歯車(２６)を回動不能にバックプレート(２７)に固定するものである。
【００３６】
また、前記固定部材(２８)は、図７に示す如く、先端側を太陽歯車(２６)の円周溝(５２)の形成幅と略同径に形成し、該円周溝(５２)内に遊挿し円周溝(５２)内を相対摺動可能な細径先端部(６４)を設け、この細径先端部(６４)に連続して、固定穴(３０)内に挿嵌可能な大径挿嵌部(６５)を設けている。そして、バックプレート(２７)の装着孔(３２)に螺着により装着するキャップ(３３)に、鍔状の押さえ板(５３)を突設し、キャップ(３３)の装着時に、押さえ板(５３)にて固定部材(２８)の頭部(６６)をバックプレート(２７)に係合する。この係合により、固定部材(２８)の大径挿嵌部(６５)が固定穴(３０)に挿嵌されるとともに、この挿嵌状態が保たれるものとなる。
【００３７】
また、上述の如くバックプレート(２７)の挿通穴(２９)と太陽歯車(２６)の固定穴(３０)とに固定部材(２８)を挿嵌して太陽歯車(２６)をバックプレート(２７)に固定しようとした際に、前記挿通穴(２９)と固定穴(３０)との位置がズレを生じている場合がある。しかし、前記太陽歯車(２６)の固定穴(３０)を、円周溝(５２)に設けているから、挿通穴(２９)と固定穴(３０)への確実な固定部材(２８)の挿通が可能となる。即ち、前記位置ズレ状態で、挿通穴(２９)に固定部材(２８)を挿通した後、固定部材(２８)の細径先端部(６４)を円周溝(５２)に遊挿する。
【００３８】
次に、キャップ(３３)の押さえ板(５３)にて固定部材(２８)を支持しながら、太陽歯車(２６)を円周方向に回動させると、固定部材(２８)の細径先端部(６４)が円周溝(５２)内を相対摺動するものとなる。そして、太陽歯車(２６)の回動により、固定穴(３０)と大径挿嵌部(６５)との位置が一致した時点で、キャップ(３３)の螺着操作を行う事により、押さえ板(５３)にて固定部材(２８)がバックプレート(２７)に係合され、大径挿嵌部(６５)が太陽歯車(２６)の固定穴(３０)に確実に挿嵌されるものとなる。
【００３９】
上記大径挿嵌部(６５)の固定穴(３０)への挿嵌により、太陽歯車(２６)が回動不能に固定されるとともに、太陽歯車(２６)はボールねじナット(３４)方向に押圧付勢され、太陽歯車(２６)とバックプレート(２７)との間には、図３に示す如く、間隙部(６８)が形成される。また、固定部材(２８)は、頭部(６６)とバックプレート(２７)との間に、押圧発条(３１)を装着し、キャップ(３３)を緩めて押さえ板(５３)による係合を解除すると、前記押圧発条(３１)の付勢力により、固定部材(２８)が固定穴(３０)から離脱し、太陽歯車(２６)の固定が解除されるものとしている。
【００４０】
上述の如く構成された電気式ディスクブレーキでは、自動車の運転者がブレーキペダルを踏み込んで制動操作を行うと、この踏み込み量に応じて電動モータ(１５)が駆動し、遊星腕(１８)がシリンダ(１４)内を回動する。この遊星腕(１８)の回動により、径大部(２１)に軸支され、太陽歯車(２６)に第１歯車部(２４)を噛合する遊星歯車(２３)が、太陽歯車(２６)の外周を回動する。この遊星歯車(２３)の回動により、第２歯車部(２５)に減速歯車(３５)を噛合するボールねじナット(３４)が回動される。
【００４１】
そして、ボールねじ機構(１６)の作用により、ボールねじナット(３４)の回動力がボールねじ軸(３８)の摩擦パッド(３)方向への前進力に変換され、パッド押圧板(４０)を介して作用部(１０)側の摩擦パッド(３)を押圧摺動し、ディスクロータ(１)に押し付ける。更に、ボールねじ軸(３８)の前進の反力で、キャリパボディ(８)が後退し、反作用部(１２)の反力爪(１１)が、反作用部(１２)側の摩擦パッド(４)を押圧摺動し、ディスクロータ(１)に押し付ける事により、制動が行われる。
【００４２】
この制動の際には、前述の如く、遊星歯車(２３)は、太陽歯車(２６)と噛合する第１歯車部(２４)よりも、ボールねじナット(３４)の減速歯車(３５)と噛合する第２歯車部(２５)の歯数を少なくし、この第２歯車部(２５)にて、太陽歯車(２６)よりも歯数の少ない減速歯車(３５)を回動している。これらの作用により、電動モータ(１５)による遊星腕(１８)の回転は、効率的に減速され、トルクの強いボールねじナット(３４)の回転に変換されるので、摩擦パッド(３)(４)の強い押圧力を発生させて、効果的に制動を行う事ができる。
【００４３】
そして、ブレーキペダルの踏み込みを解除すると、電動モータ(１５)の制御により遊星腕(１８)が制動時とは逆方向に回転し、遊星歯車(２３)を介してボールねじナット(３４)が、先の回転とは逆方向に回転するので、ボールねじ軸(３８)が後退し、摩擦パッド(３)の押圧が解除される。また、このボールねじ軸(３８)後退の反力により、キャリパボディ(８)も復元方向に摺動し、反作用部(１２)側の摩擦パッド(４)の押圧が解除されるので、制動が解除されるものである。
【００４４】
ところが、上記摩擦パッド(３)(４)によるディスクロータ(１)の押圧状態で、電動モータ(１５)、減速ギア機構(１７)、ボールねじ機構(１６)等に於いて、万が一何らかの固着を生じた場合、制動解除を行えなくなる可能性がある。尚、前記固着とは、電圧低下、回線障害等により電動モータ(１５)が固着したり、遊星歯車(２３)と太陽歯車(２６)との噛合部や、ボールねじナット(３４)とボールねじ軸(３８)との螺合部に於いて、異物等の侵入や焼き付け等により、減速ギア機構(１７)やボールねじ機構(１６)が個別に固着する場合は勿論、電動モータ(１５)と減速ギア機構(１７)の遊星腕(１８)との焼き付けによる固着や、減速ギア機構(１７)の太陽歯車(２６)とボールねじ機構(１６)の減速歯車(３５)との固着等、電動モータ(１５)、減速ギア機構(１７)、ボールねじ機構(１６)等の何れかの間で、互いに固着する場合も含むものである。
【００４５】
このような場合には、本発明のクランプ力の開放手段により、手動による簡易な操作でクランプ力を容易に開放する事ができる。それには、図４に示す如く、被覆カバー(４４)の固定ねじ(５９)を外し、バックプレート(２７)から被覆カバー(４４)及びＯリング(６０)を取り外す。次に、キャップ(３３)をバックプレート(２７)からの離脱方向に回動して緩めると、図５に示す如く、太陽歯車(２６)を固定する固定部材(２８)への、押さえ板(５３)による係合が解除される。この押圧解除によって、押圧発条(３１)が復元し、この復元力により固定部材(２８)が太陽歯車(２６)の固定穴(３０)からの離脱方向に移動するので、太陽歯車(２６)に作用していたボールねじナット(３４)方向への押圧付勢力が解除される。
【００４６】
また、ディスクロータ(１)への摩擦パッド(３)(４)の押圧の反力により、ボールねじナット(３４)には、太陽歯車(２６)方向への強い付勢力が作用し、ボールねじナット(３４)は軸受部(６７)を介して太陽歯車(２６)に押し付けられている。従って、前述の如く固定部材(２８)の移動により、太陽歯車(２６)への押圧付勢力が解除されると、太陽歯車(２６)とボールねじ機構(１６)全体とがバックプレート(２７)方向に後退する。この後退は、太陽歯車(２６)とバックプレート(２７)との間に介在する間隙部(６８)の距離分だけ行われ、太陽歯車(２６)がバックプレート(２７)に突き当たって、後退が停止される。また、この太陽歯車(２６)の後退により、図５の時点では、固定部材(２８)は固定穴(３０)に挿嵌されたままで、太陽歯車(２６)の回動は不能となっている。
【００４７】
尚、上記太陽歯車(２６)とボールねじ機構(１６)の後退のみでも、ディスクロータ(１)への摩擦パッド(３)(４)によるクランプ力を低下させる事ができる。しかし、摩擦パッド(３)(４)をディスクロータ(１)の摩擦面(２)から離間させて、クランプ力を確実に開放するには、前記キャップ(３３)を更に緩める事により、図６に示す如く、押圧発条(３１)の復元力で固定部材(２８)が離脱方向に更に移動する。この際、太陽歯車(２６)は、バックプレート(２７)に突き当たって、後退が阻止されているから、固定部材(２８)のみが移動し、該固定部材(２８)の大径挿嵌部(６５)が、太陽歯車(２６)の固定穴(３０)から完全に離脱する。
【００４８】
但し、大径挿嵌部(６５)が固定穴(３０)から離脱しても、細径先端部(６４)が円周溝(５２)内に遊挿されている。しかし、細径先端部(６４)は円周溝(５２)内を相対的に摺動可能であるから、固定部材(２８)による太陽歯車(２６)の固定が解除され、太陽歯車(２６)を支障なく回動する事ができる。そして、キャップ(３３)の工具穴(６３)を介して、太陽歯車(２６)の工具穴(６２)に、六角棒レンチ等の専用工具を挿通係合し、この工具により太陽歯車(２６)を制動解除方向に回動させる。この回動により、太陽歯車(２６)に第１歯車部(２４)を噛合した遊星歯車(２３)が回動し、遊星歯車(２３)の第２歯車部(２５)に噛合するボールねじナット(３４)が回動する。
【００４９】
このボールねじナット(３４)の回動により、ボールねじ軸(３８)が摩擦パッド(３)とは反対方向に後退するので、ボールねじ軸(３８)に接続するパッド押圧板(４０)が摩擦パッド(３)とともに後退し、該摩擦パッド(３)がディスクロータ(１)から離間する。また、ボールねじ軸(３８)の後退の反力により、キャリパボディ(８)がディスクロータ(１)方向に前進するので、反作用部(１２)側の摩擦パッド(４)への押圧力も解除されるので、該摩擦パッド(４)もディスクロータ(１)から離間し、クランプ力の開放が可能となるものである。
【００５０】
このクランプ力の開放により、車輪の回動が可能となるので、当該車両を路肩や修理工場等に移動する事ができる。このように、太陽歯車(２６)に固定部材(２８)を係合する押さえ板(５３)を設けたキャップ(３３)を緩めて太陽歯車(２６)の固定を解除し、工具で太陽歯車(２６)を回動させるだけの簡単な操作で、クランプ力を容易に開放する事ができる。また、前記キャップ(３３)や固定部材(２８)を、完全に取り外す必要がなく、バックプレート(２７)に取り付けたままでの、車両の移動、その他の作業が可能となるので、キャップ(３３)、固定部材(２８)、押圧発条(３１)等の小さな部品の紛失も防ぐ事ができる。また、クランプ力の開放後に、先に取り外したＯリング(６０)や被覆カバー(４４)を、再び取り付けて使用する事もできる。
【００５１】
また、本実施例では、太陽歯車(２６)とバックプレート(２７)との間の間隙部(６８)を形成しているので、この間隙部(６８)の距離分、ボールねじ機構(１６)全体を後退させる事だけでも行えるが、クランプ力の確実な開放は、太陽歯車(２６)を介してボールねじ機構(１６)を回動させる事により行っている。そのため、前記間隙部(６８)を長尺に設ける必要がなく、ディスクロータ(１)がディスク軸の方向に長尺となるのを防ぐ事ができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明は上述の如く構成したもので、ディスクロータへの摩擦パッドの押圧状態で電動モータ、減速ギア機構、進退動機構等に於いて固着等を生じ、制動の解除ができなくなった場合に、太陽歯車の固定を解除し、この太陽歯車を手動で回動する事で、摩擦パッドの押圧部材を非制動時の位置に復帰させ、ディスクロータから摩擦パッドを離間させてクランプ力の開放を行う事ができる。従って、クランプ力の開放を、電力等を必要とする事なく、手動による簡単な操作で容易に行う事ができ、クランプ力の開放の確実性及び作業性が向上する。また、前記太陽歯車の固定及び固定解除手段を、固定部材を用いて簡易な構造で形成可能で、生産性を向上させる事も可能となる。また、キャリパボディに、クランプ力の開放のための空間等を多く設ける必要がなく、キャリパボディがディスク軸の方向に長尺になるのを防止して、よりコンパクトな形成が可能となり、電気式ディスクブレーキ設置時のレイアウトの自由度を高める事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例で、ディスクロータに臨ませて設置した電気式ディスクブレーキの横断面図。
【図２】  図３のＡ−Ａ線断面図で、太陽歯車の固定部材とハーネスとを省略したものである。
【図３】  図１のバックプレート側の部分拡大断面図で、固定部材にて太陽歯車を回動不能に固定した状態を示す。
【図４】  クランプ力を解放する工程で、キャリパボディから被覆カバーを取り外した状態を示す拡大断面図。
【図５】  キャップを緩める事で、押さえ板による固定部材の係合が解除され、太陽歯車とボールねじ機構がバックプレート方向に移動した状態を示す拡大断面図。
【図６】  固定部材の大径挿嵌部が太陽歯車の固定穴から離脱し、太陽歯車の固定が解除された状態を示す拡大断面図。
【図７】  図３の固定部材付近の拡大断面図。
【図８】  減速ギア機構の斜視図。
【符号の説明】
１  ディスクロータ
３  摩擦パッド
４  摩擦パッド
８  キャリパボディ
１５  電動モータ
１６  ボールねじ機構(進退動機構)
１７  減速ギア機構
１８  遊星腕
２３  遊星歯車
２６  太陽歯車
２８  固定部材
３０  固定穴
３４  ボールねじナット
３８  ボールねじ軸
４０  パッド押圧板(押圧部材)
５２  円周溝
５３  押さえ板
６４  細径先端部
６５  大径挿嵌部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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