JP2013248946A

JP2013248946A - Electric brake device

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Publication number: JP2013248946A
Application number: JP2012124309A
Authority: JP
Inventors: Yuki SAOYAMA; 祐輝竿山; Makoto Muramatsu; 誠村松
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2013-12-12

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric brake device capable of stably actuating a drive source of a lock mechanism without charging a battery again.SOLUTION: An electric brake device includes: an electric motor; a braking force application mechanism which applies braking forces to wheels by the output of the electric motor; and a lock mechanism which can change over a locking state that a braking force loosening operation of the braking force application mechanism is prevented and an unlocking state. The lock mechanism includes a lock member changeable to the locking state and the unlocking state and a linear solenoid 30 which drives the changeover of the lock member. A battery 46 mounted to a vehicle is connected to the linear solenoid 30 via a control circuit 45 that changes over the lock member and a boosting circuit 47 which boosts a voltage obtained by the battery 46 is provided in the control circuit 45.

Description

この発明は、パーキング用のロック機構を備えた電動ブレーキ装置に関し、前記ロック機構を安定して作動させ得る技術に関する。 The present invention relates to an electric brake device provided with a lock mechanism for parking, and relates to a technique capable of stably operating the lock mechanism.

従来、電動ブレーキ装置において、いわゆるパーキング用の駐車ブレーキロック機構を備えたものが種々提案されている（特許文献１）。図１０に示すように、駐車ブレーキロック機構は、モータロータ１００の外周面に設けられたつめ車１０１と、このつめ車１０１に係脱可能な係合つめ１０２を先端に有する揺動アーム１０３と、係合つめ１０２をつめ車１０１から係合離脱する方向へ付勢するねじりばね１０４と、係合つめ１０２をつめ車１０１に係合する方向へ移動させるソレノイド１０５とを有する。 Conventionally, various electric brake devices having a parking brake lock mechanism for so-called parking have been proposed (Patent Document 1). As shown in FIG. 10, the parking brake lock mechanism includes a pawl wheel 101 provided on the outer peripheral surface of the motor rotor 100, a swing arm 103 having an engagement pawl 102 that can be engaged with and disengaged from the pawl wheel 101 at the tip, A torsion spring 104 that urges the engagement pawl 102 in a direction to disengage from the pawl wheel 101 and a solenoid 105 that moves the engagement pawl 102 in a direction to engage the pawl wheel 101 are provided.

特開２００６−１８３８０９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-183809

従来技術の電動ブレーキ装置では、ソレノイド１０５への供給電源を多重化する場合、ソレノイド１０５の印加電圧が多様化するため、安定した電圧が得られず、そのままではソレノイド１０５が破損したり作動しないおそれがある。また、供給電源が想定範囲の電圧よりも降下した場合、バッテリを再度充電しないと、ソレノイド１０５を作動することはできない。 In the electric brake device of the prior art, when the power supply to the solenoid 105 is multiplexed, the applied voltage of the solenoid 105 is diversified, so that a stable voltage cannot be obtained, and the solenoid 105 may not be damaged or operated as it is. There is. Further, when the power supply falls below a voltage within an assumed range, the solenoid 105 cannot be operated unless the battery is charged again.

この発明の目的は、バッテリを再度充電することなく、ロック機構の駆動源を安定して作動させることができる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 that can stably operate a drive source of a lock mechanism without recharging a battery.

この発明の電動ブレーキ装置は、電動モータと、この電動モータの出力により車輪に対して制動力を負荷する制動力負荷機構と、この制動力負荷機構の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能なロック機構とを備え、前記ロック機構は、ロック状態とアンロック状態とに切換えられるロック部材と、このロック部材を切換え駆動するアクチュエータとを有する電動ブレーキ装置であって、前記アクチュエータに、前記ロック部材を切換える制御回路を介して、車両に搭載されるバッテリを接続し、前記制御回路に、前記バッテリで得た電圧を昇圧させる昇圧回路を設けたことを特徴とする。 The electric brake device according to the present invention includes an electric motor, a braking force load mechanism that applies a braking force to a wheel by an output of the electric motor, a locked state that prevents a braking force slackening operation of the braking force load mechanism, and an allowable state. A lock mechanism that can be switched over between an unlocked state and an unlocked state. The lock mechanism is an electric brake device that includes a lock member that can be switched between a locked state and an unlocked state, and an actuator that switches and drives the lock member. A battery mounted on a vehicle is connected to the actuator via a control circuit that switches the lock member, and a booster circuit that boosts the voltage obtained by the battery is provided in the control circuit. To do.

この構成によると、車両の走行時は、ロック機構をアンロック状態としておき、電動モータを駆動することで、制動力負荷機構は車輪に対して制動力を負荷する。駐車時には、制動力負荷機構が車輪に対し制動力を負荷した状態で、ロック機構のアクチュエータにより、ロック部材をロック状態に切換え駆動する。これにより車両の移動を禁止する。制御回路は、前記ロック機構をロック状態に切換え駆動するとき、例えばバッテリの電圧降下等でアクチュエータが作動せずロック状態にできない旨判断すると、バッテリで得た電圧を昇圧回路により昇圧させる。したがって、バッテリを再度充電することなく、ロック機構の駆動源であるアクチュエータを安定して作動させることができる。 According to this configuration, when the vehicle travels, the locking mechanism is set to the unlocked state and the electric motor is driven so that the braking force load mechanism applies a braking force to the wheels. During parking, the lock member is switched to the locked state and driven by the actuator of the lock mechanism while the braking force load mechanism applies a braking force to the wheels. This prohibits the movement of the vehicle. When the control circuit switches the lock mechanism to the lock state and drives the lock mechanism, for example, if it is determined that the actuator does not operate and cannot be locked due to a voltage drop or the like of the battery, the voltage obtained by the battery is boosted by the boost circuit. Therefore, the actuator that is the drive source of the lock mechanism can be stably operated without recharging the battery.

前記制御回路は、前記バッテリと、前記車両に搭載された他のバッテリとを切替可能なスイッチ回路を含むものとしても良い。制御回路は、例えばバッテリの電圧降下等でアクチュエータが作動せずロック状態にできない旨判断すると、スイッチ回路により他のバッテリに切替える。これによりアクチュエータをより確実に作動させることができる。
前記制御回路に、前記他のバッテリで得た電圧を減圧させる減圧回路を設けても良い。他のバッテリで得た電圧が、アクチュエータを作動する電圧として高すぎる場合に、前記他のバッテリで得た電圧を減圧回路により減圧させる。これにより、アクチュエータを安定して作動させることができる。 The control circuit may include a switch circuit capable of switching between the battery and another battery mounted on the vehicle. When the control circuit determines that the actuator does not operate and cannot be locked due to a voltage drop of the battery, for example, the control circuit switches to another battery by the switch circuit. As a result, the actuator can be operated more reliably.
The control circuit may be provided with a decompression circuit that decompresses the voltage obtained by the other battery. When the voltage obtained from the other battery is too high as the voltage for operating the actuator, the voltage obtained from the other battery is decompressed by the decompression circuit. Thereby, an actuator can be operated stably.

前記制御回路に、前記バッテリで得た電圧を昇圧または減圧させる昇圧・減圧回路を設けてもよい。前記バッテリで得た電圧が低すぎる場合に電圧を昇圧させ、逆にバッテリで得た電圧が高すぎる場合に電圧を減圧させる。いずれの場合にもアクチュエータを安定して作動させることができ、汎用性を高めることが可能となる。 The control circuit may be provided with a boosting / depressurizing circuit that boosts or depressurizes the voltage obtained by the battery. When the voltage obtained from the battery is too low, the voltage is boosted. Conversely, when the voltage obtained from the battery is too high, the voltage is reduced. In either case, the actuator can be operated stably, and versatility can be improved.

前記アクチュエータの供給電源の系統に、前記電動モータに接続されるバッテリを用いても良い。
前記車両は、車輪毎に駆動用モータを有し、これら駆動用モータに接続されたバッテリを、前記アクチュエータの供給電源の系統に用いても良い。
このようにアクチュエータの供給電源の系統を多重化することで、アクチュエータを安定してより確実に作動させることができる。 A battery connected to the electric motor may be used for the power supply system of the actuator.
The vehicle may have a drive motor for each wheel, and a battery connected to the drive motor may be used for the power supply system of the actuator.
By multiplexing the power supply systems of the actuator in this way, the actuator can be operated stably and more reliably.

前記車両は、転舵用の転舵軸と機械的に連結されていないステアリングホイールで操舵を行うステアバイワイヤ式操舵装置を有し、このステアバイワイヤ式操舵装置に接続されたバッテリを、前記アクチュエータの供給電源の系統に用いても良い。
前記アクチュエータの供給電源の系統に、車両に搭載された予備バッテリを用いても良い。 The vehicle has a steer-by-wire steering device that performs steering with a steering wheel that is not mechanically connected to a steered turning shaft, and a battery connected to the steer-by-wire steering device is connected to the actuator. You may use for the system of a power supply.
A spare battery mounted on the vehicle may be used for the power supply system of the actuator.

前記制御回路は、前記ロック機構をロック状態に切換え駆動するとき、前記アクチュエータへの印加電圧が設定した電圧より降下したことを検出する検出手段を有し、前記昇圧回路は、前記検出手段で前記印加電圧が設定した電圧より降下したことを検出すると、前記バッテリで得た電圧の昇圧動作を行うものとしても良い。
前記制御回路は、前記ロック機構をロック状態に切換え駆動するとき、前記アクチュエータが作動しないことを検出する検出手段を有し、前記昇圧回路は、前記検出手段で前記アクチュエータが作動しないことを検出すると、前記バッテリで得た電圧の昇圧動作を行うものとしても良い。 The control circuit has detection means for detecting that the voltage applied to the actuator has dropped below a set voltage when the lock mechanism is switched to a locked state and driven. When it is detected that the applied voltage has dropped below the set voltage, the voltage obtained by the battery may be boosted.
The control circuit has detection means for detecting that the actuator does not operate when the lock mechanism is switched to a locked state and driven, and the boosting circuit detects that the actuator is not operated by the detection means. The voltage obtained by the battery may be boosted.

前記ロック機構の前記アクチュエータに、昇圧回路、減圧回路、または昇圧・減圧回路を一体化して設けても良い。
前記いずれかの電動ブレーキ装置を備えた自動車としても良い。 A booster circuit, a decompression circuit, or a booster / decompression circuit may be integrated with the actuator of the lock mechanism.
It is good also as a motor vehicle provided with one of the said electric brake devices.

この発明の電動ブレーキ装置は、電動モータと、この電動モータの出力により車輪に対して制動力を負荷する制動力負荷機構と、この制動力負荷機構の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能なロック機構とを備え、前記ロック機構は、ロック状態とアンロック状態とに切換えられるロック部材と、このロック部材を切換え駆動するアクチュエータとを有する電動ブレーキ装置であって、前記アクチュエータに、前記ロック部材を切換える制御回路を介して、車両に搭載されるバッテリを接続し、前記制御回路に、前記バッテリで得た電圧を昇圧させる昇圧回路を設けた。このため、バッテリを再度充電することなく、ロック機構の駆動源を安定して作動させることができる。 The electric brake device according to the present invention includes an electric motor, a braking force load mechanism that applies a braking force to a wheel by an output of the electric motor, a locked state that prevents a braking force slackening operation of the braking force load mechanism, and an allowable state. A lock mechanism that can be switched over between an unlocked state and an unlocked state. The lock mechanism is an electric brake device that includes a lock member that can be switched between a locked state and an unlocked state, and an actuator that switches and drives the lock member. A battery mounted on a vehicle is connected to the actuator via a control circuit that switches the lock member, and a booster circuit that boosts the voltage obtained by the battery is provided in the control circuit. For this reason, the drive source of the lock mechanism can be stably operated without recharging the battery.

この発明の第１の実施形態に係る電動ブレーキ装置の断面図である。It is sectional drawing of the electric brake device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同電動ブレーキ装置の減速機構の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the deceleration mechanism of the same electric brake device. 同電動ブレーキ装置のロック機構の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the lock mechanism of the electric brake device. （Ａ）は、ロック状態にしたロック機構を概略示す図、（Ｂ）は、アンロック状態にしたロック機構を概略示す図である。(A) is a diagram schematically showing a lock mechanism in a locked state, and (B) is a diagram schematically showing a lock mechanism in an unlocked state. 同ロック機構のアクチュエータを制御する制御回路である。It is a control circuit which controls the actuator of the lock mechanism. 同電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。It is a block diagram of a control system of the electric brake device. この発明の他の実施形態に係る電動ブレーキ装置の制御回路である。It is a control circuit of the electric brake device which concerns on other embodiment of this invention. この発明のさらに他の実施形態に係る電動ブレーキ装置のブロック図である。It is a block diagram of the electric brake device which concerns on other embodiment of this invention. この発明のさらに他の実施形態に係る電動ブレーキ装置のブロック図である。It is a block diagram of the electric brake device which concerns on other embodiment of this invention. 従来例の駐車ブレーキロック機構の作動状態を概略示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematically the operating state of the parking brake lock mechanism of a prior art example.

この発明の第１の実施形態を図１ないし図６と共に説明する。この実施形態に係る電動ブレーキ装置は、車両の運転時に使用されるサービスブレーキと、車両の停車時に使用される駐車ブレーキとを兼ねている。後述するロック機構をアンロック状態にすることで、この電動ブレーキ装置をサービスブレーキとして使用でき、ロック機構をロック状態にすることで、この電動ブレーキ装置を駐車ブレーキとして使用し得る。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The electric brake device according to this embodiment serves as both a service brake used when the vehicle is driven and a parking brake used when the vehicle is stopped. The electric brake device can be used as a service brake by setting a lock mechanism described later to an unlocked state, and the electric brake device can be used as a parking brake by setting the lock mechanism to a locked state.

この電動ブレーキ装置は、図１に示すように、ハウジング１と、電動モータ２と、この電動モータ２の回転を減速する減速機構３と、制動力負荷機構４と、ロック機構５とを有する。ハウジング１の開口端に、径方向外方に延びるベースプレート８が設けられ、このベースプレート８に電動モータ２が支持されている。ハウジング１内には、電動モータ２の出力により車輪、この例ではブレーキディスク９に対して制動力を負荷する制動力負荷機構４が組込まれている。ハウジング１の開口端およびベースプレート８の外側面は、カバー１０によって覆われている。 As shown in FIG. 1, the electric brake device includes a housing 1, an electric motor 2, a speed reduction mechanism 3 that decelerates the rotation of the electric motor 2, a braking force load mechanism 4, and a lock mechanism 5. A base plate 8 extending radially outward is provided at the open end of the housing 1, and the electric motor 2 is supported on the base plate 8. In the housing 1, a braking force load mechanism 4 that loads a braking force to the wheels, in this example, the brake disk 9, is incorporated by the output of the electric motor 2. The opening end of the housing 1 and the outer surface of the base plate 8 are covered with a cover 10.

制動力負荷機構４について説明する。
制動力負荷機構４は、減速機構３で出力される回転運動を直線運動に変換して車輪に対して制動力を負荷するいわゆる直動機構である。この制動力負荷機構４は、スライド部材１１と、軸受部材１２と、環状のスラスト板１３と、スラスト軸受１４と、転がり軸受１５，１５と、回転軸１６と、キャリア１７と、すべり軸受１８，１９とを有する。ハウジング１の内周面に、円筒状のスライド部材１１が、回り止めされ且つ軸方向に移動自在に支持されている。スライド部材１１の内周面には、径方向内方に所定距離突出し螺旋状に形成された螺旋突起１１ａが設けられている。この螺旋突起１１ａに、後述する複数の遊星ローラが噛合している。 The braking force load mechanism 4 will be described.
The braking force load mechanism 4 is a so-called linear motion mechanism that loads the braking force on the wheels by converting the rotational motion output from the speed reduction mechanism 3 into a linear motion. The braking force load mechanism 4 includes a slide member 11, a bearing member 12, an annular thrust plate 13, a thrust bearing 14, rolling bearings 15 and 15, a rotating shaft 16, a carrier 17, a sliding bearing 18, 19. A cylindrical slide member 11 is supported on the inner peripheral surface of the housing 1 so as to be prevented from rotating and movable in the axial direction. On the inner peripheral surface of the slide member 11, a spiral protrusion 11 a that protrudes a predetermined distance radially inward and is formed in a spiral shape is provided. A plurality of planetary rollers, which will be described later, mesh with the spiral protrusion 11a.

ハウジング１内におけるスライド部材１１の軸方向一端側に、軸受部材１２が設けられている。この軸受部材１２は、径方向外方に延びるフランジ部と、ボス部とを有する。ボス部内に転がり軸受１５，１５が嵌合され、これら各軸受１５，１５の内輪内径面に回転軸１６が嵌合されている。よって回転軸１６は、軸受部材１２に軸受１５，１５を介して回転自在に支持される。 A bearing member 12 is provided on one end side in the axial direction of the slide member 11 in the housing 1. The bearing member 12 has a flange portion extending radially outward and a boss portion. Rolling bearings 15 and 15 are fitted into the boss portions, and a rotary shaft 16 is fitted to the inner ring inner surface of each of the bearings 15 and 15. Therefore, the rotating shaft 16 is rotatably supported by the bearing member 12 via the bearings 15 and 15.

スライド部材１１の内周には、前記回転軸１６を中心に回転可能なキャリア１７が設けられている。キャリア１７は、軸方向に互いに対向して配置されるディスク１７ａ，１７ｂを有する。軸受部材１２に近いディスク１７ｂをインナ側ディスク１７ｂといい、ディスク１７ａをアウタ側ディスク１７ａという場合がある。一方のディスク１７ａのうち、他方のディスク１７ｂに臨む側面には、この側面における外周縁部から軸方向に突出する間隔調整部材１７ｃが設けられる。この間隔調整部材１７ｃは、複数の遊星ローラ２０の間隔を調整するため、円周方向に間隔を空けて複数配設されている。これら間隔調整部材１７ｃにより、両ディスク１７ａ，１７ｂが一体に設けられる。 A carrier 17 is provided on the inner periphery of the slide member 11 so as to be rotatable about the rotary shaft 16. The carrier 17 includes disks 17a and 17b that are arranged to face each other in the axial direction. The disk 17b close to the bearing member 12 may be referred to as an inner disk 17b, and the disk 17a may be referred to as an outer disk 17a. Of the one disk 17a, a side surface facing the other disk 17b is provided with an interval adjusting member 17c protruding in the axial direction from the outer peripheral edge portion on this side surface. In order to adjust the interval between the plurality of planetary rollers 20, a plurality of the interval adjusting members 17 c are arranged at intervals in the circumferential direction. The discs 17a and 17b are integrally provided by the distance adjusting member 17c.

インナ側ディスク１７ｂは、回転軸１６との間に嵌合されたすべり軸受１８により、回転自在に、且つ、軸方向に移動自在に支持されている。アウタ側ディスク１７ａには、中心部に軸挿入孔が形成され、この軸挿入孔にすべり軸受１９が嵌合されている。アウタ側ディスク１７ａは、すべり軸受１９により回転軸１６に回転自在に支持される。回転軸１６の端部には、スラスト荷重を受けるワッシャが嵌合され、このワッシャの抜け止め用の止め輪が設けられる。 The inner disk 17b is supported by a slide bearing 18 fitted between the inner shaft 17b and the inner shaft 17b so as to be rotatable and movable in the axial direction. A shaft insertion hole is formed at the center of the outer disk 17a, and a slide bearing 19 is fitted in the shaft insertion hole. The outer disk 17a is rotatably supported on the rotary shaft 16 by a slide bearing 19. A washer that receives a thrust load is fitted to the end of the rotating shaft 16, and a retaining ring for preventing the washer from coming off is provided.

キャリア１７には、複数のローラ軸２１が周方向に間隔を空けて設けられている。各ローラ軸２１の両端部が、ディスク１７ａ，１７ｂにわたって支持されている。すなわちディスク１７ａ，１７ｂには、それぞれ長孔から成る軸挿入孔が複数形成され、各軸挿入孔に各ローラ軸２１の両端部が挿入されてこれらローラ軸２１が径方向に移動自在に支持される。複数のローラ軸２１には、これらローラ軸２１を径方向内方に付勢する弾性リング２２が掛け渡されている。 The carrier 17 is provided with a plurality of roller shafts 21 at intervals in the circumferential direction. Both end portions of each roller shaft 21 are supported across the disks 17a and 17b. That is, the discs 17a and 17b are formed with a plurality of shaft insertion holes each having a long hole, and both end portions of the roller shafts 21 are inserted into the shaft insertion holes, and the roller shafts 21 are supported so as to be movable in the radial direction. The An elastic ring 22 that urges the roller shafts 21 radially inward is stretched around the plurality of roller shafts 21.

各ローラ軸２１に、遊星ローラ２０が回転自在に支持され、各遊星ローラ２０は、回転軸１６の外周面と、スライド部材１１の内周面との間に介在される。複数のローラ軸２１に渡って掛け渡された弾性リング２２の付勢力により、各遊星ローラ２０が回転軸１６の外周面に押し付けられる。回転軸１６が回転することで、この回転軸１６の外周面に接触する各遊星ローラ２０が接触摩擦により回転する。遊星ローラ２０の外周面には、前記スライド部材１１の螺旋突起１１ａに噛合する螺旋溝が形成されている。
キャリア１７のインナ側ディスク１７ｂと、遊星ローラ２０の軸方向一端部との間には、ワッシャーおよびスラスト軸受（いずれも図示せず）が介在されている。ハウジング１内において、インナ側ディスク１７ｂと軸受部材１２との間には、環状のスラスト板１３およびスラスト軸受１４が設けられている。 A planetary roller 20 is rotatably supported on each roller shaft 21, and each planetary roller 20 is interposed between the outer peripheral surface of the rotary shaft 16 and the inner peripheral surface of the slide member 11. Each planetary roller 20 is pressed against the outer peripheral surface of the rotating shaft 16 by the urging force of the elastic ring 22 spanned across the plurality of roller shafts 21. As the rotating shaft 16 rotates, each planetary roller 20 that contacts the outer peripheral surface of the rotating shaft 16 rotates due to contact friction. On the outer peripheral surface of the planetary roller 20, a spiral groove that meshes with the spiral protrusion 11a of the slide member 11 is formed.
A washer and a thrust bearing (both not shown) are interposed between the inner disk 17b of the carrier 17 and one axial end of the planetary roller 20. In the housing 1, an annular thrust plate 13 and a thrust bearing 14 are provided between the inner disk 17 b and the bearing member 12.

減速機構３について説明する。
図２に示すように減速機構３は、電動モータ２の回転を、回転軸１６に固定された出力ギヤ２３に減速して伝える機構であり、複数のギヤ列を含む。この例では、減速機構３は、電動モータ２のロータ軸２ａに取付けられた入力ギヤ２４の回転を、ギヤ列２５，２６，２７により順次減速して、回転軸１６の端部に固定された出力ギヤ２３に伝達可能としている。 The deceleration mechanism 3 will be described.
As shown in FIG. 2, the speed reduction mechanism 3 is a mechanism that transmits the rotation of the electric motor 2 at a reduced speed to the output gear 23 fixed to the rotation shaft 16, and includes a plurality of gear trains. In this example, the speed reduction mechanism 3 is fixed to the end of the rotary shaft 16 by sequentially reducing the rotation of the input gear 24 attached to the rotor shaft 2 a of the electric motor 2 by the gear trains 25, 26 and 27. Transmission to the output gear 23 is possible.

ロック機構５について説明する。
図３に示すように、ロック機構５は、制動力負荷機構４（図２）の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能に構成されている。図３の丸枠Ａ内において、ロック機構５のロック状態を二点鎖線で表し、アンロック状態を実線で表す。前記減速機構３に、ロック機構５が設けられている。ロック機構５は、図４（Ａ）に示すように、ケーシング４０と、ロック部材であるロックピン２９と、このロックピン２９をアンロック状態に付勢する付勢手段４１と、ロックピン２９を切換え駆動するアクチュエータであるリニアソレノイド３０とを有する。ケーシング４０は、ベースプレート８（図３）に支持され、このベースプレート８には、ロックピン２９の進退を許すピン孔が形成されている。 The lock mechanism 5 will be described.
As shown in FIG. 3, the lock mechanism 5 is configured to be switchable between a locked state where the braking force slack operation of the braking force load mechanism 4 (FIG. 2) is blocked and an allowed unlocked state. In the round frame A of FIG. 3, the locked state of the locking mechanism 5 is represented by a two-dot chain line, and the unlocked state is represented by a solid line. The deceleration mechanism 3 is provided with a lock mechanism 5. As shown in FIG. 4A, the lock mechanism 5 includes a casing 40, a lock pin 29 that is a lock member, a biasing means 41 that biases the lock pin 29 to an unlocked state, and a lock pin 29. And a linear solenoid 30 that is an actuator for switching driving. The casing 40 is supported by the base plate 8 (FIG. 3), and a pin hole that allows the lock pin 29 to advance and retreat is formed in the base plate 8.

ケーシング４０内に、コイルボビン４２と、このコイルボビン４２に巻かれたコイル４３とを含むリニアソレノイド３０が設けられている。コイルボビン４２の孔に、鉄芯からなるロックピン２９の一部が摺動自在に設けられている。ケーシング４０内において、ロックピン２９の長手方向中間部にフランジ状のばね受け部材４４が固定されている。同ケーシング４０のうち、ロックピン２９の進退を許す貫通孔が形成される基端部４０ａが設けられている。ケーシング４０内において、基端部４０ａと、ばね受け部材４４との間に、圧縮コイルばねからなる付勢手段４１が介在されている。 A linear solenoid 30 including a coil bobbin 42 and a coil 43 wound around the coil bobbin 42 is provided in the casing 40. A part of the lock pin 29 made of an iron core is slidably provided in the hole of the coil bobbin 42. In the casing 40, a flange-shaped spring receiving member 44 is fixed to the middle portion in the longitudinal direction of the lock pin 29. In the casing 40, a base end portion 40a in which a through hole allowing the lock pin 29 to advance and retract is formed. In the casing 40, an urging means 41 including a compression coil spring is interposed between the base end portion 40a and the spring receiving member 44.

ロックピン２９は、図４（Ａ）に示すロック状態と、図４（Ｂ）に示すアンロック状態とに切換え可能になっている。すなわち、図３に示すように、ギヤ列２６の出力側の中間ギヤ２８には、複数の係止孔２８ａが円周方向一定間隔おきに形成されている。これら係止孔２８ａのピッチ円上の一点に対し、ロックピン２９がリニアソレノイド３０により進退可能に設けられている。ロックピン２９が図４（Ｂ）に示すアンロック状態のとき、後述の制御回路によりリニアソレノイド３０へ通電すると、図４（Ａ）に示すように、リニアソレノイド３０は、付勢手段４１による付勢力に抗して、ロックピン２９をロック状態に切換え駆動する。
リニアソレノイド３０によりロックピン２９を進出させて係止孔２８ａに係合し、中間ギヤ２８の回転を禁止することで、ロック機構５をロック状態にする。リニアソレノイド３０をオフにすると、付勢手段４１による付勢力により、ばね受け部材４４が、ケーシング４０内の底面側に押し下げられる。これによりロックピン２９を、ケーシング４０内に退入させて係止孔２８ａから離脱させ、中間ギヤ２８の回転を許すことで、ロック機構５をアンロック状態にし得る。 The lock pin 29 can be switched between a locked state shown in FIG. 4 (A) and an unlocked state shown in FIG. 4 (B). That is, as shown in FIG. 3, the intermediate gear 28 on the output side of the gear train 26 has a plurality of locking holes 28a formed at regular intervals in the circumferential direction. A lock pin 29 is provided at one point on the pitch circle of the locking holes 28a so as to be advanced and retracted by the linear solenoid 30. When the lock pin 29 is in the unlocked state shown in FIG. 4B, when the linear solenoid 30 is energized by a control circuit described later, the linear solenoid 30 is attached by the urging means 41 as shown in FIG. The lock pin 29 is switched to the locked state and driven against the force.
The lock mechanism 29 is locked by advancing the lock pin 29 by the linear solenoid 30 to engage the locking hole 28a and prohibiting the rotation of the intermediate gear 28. When the linear solenoid 30 is turned off, the spring receiving member 44 is pushed down to the bottom side in the casing 40 by the urging force of the urging means 41. As a result, the lock pin 29 is retracted into the casing 40 to be detached from the locking hole 28a, and the rotation of the intermediate gear 28 is allowed, whereby the lock mechanism 5 can be unlocked.

図５は、ロック機構５のリニアソレノイド３０を制御する制御回路４５である。
同図に示すように、リニアソレノイド３０に、ロックピン２９（図３）を切換える制御回路４５を介して、車両に搭載されるバッテリ４６が電気的に接続されている。後述するＥＣＵの一般制御部（図６）に、制御回路４５が設けられている。この制御回路４５に、バッテリ４６で得た電圧を昇圧させる昇圧回路４７を設けている。昇圧回路４７は、スイッチング素子４８と、制御回路部４９と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、コイル５０と、ダイオード５１とを有する。リニアソレノイド３０に対して、バッテリ４６と、スイッチング素子４８と、コンデンサＣ１と、コンデンサＣ２とが並列接続される。バッテリ４６の出力側に、高電圧を出力するコイル５０、このコイル５０から出力される電流を整流するダイオード５１が順次接続されている。 FIG. 5 shows a control circuit 45 that controls the linear solenoid 30 of the lock mechanism 5.
As shown in the figure, a battery 46 mounted on the vehicle is electrically connected to the linear solenoid 30 via a control circuit 45 that switches the lock pin 29 (FIG. 3). A control circuit 45 is provided in a general control unit (FIG. 6) of the ECU which will be described later. The control circuit 45 is provided with a booster circuit 47 that boosts the voltage obtained by the battery 46. The booster circuit 47 includes a switching element 48, a control circuit unit 49, capacitors C 1 and C 2, a coil 50, and a diode 51. A battery 46, a switching element 48, a capacitor C1, and a capacitor C2 are connected in parallel to the linear solenoid 30. A coil 50 that outputs a high voltage and a diode 51 that rectifies the current output from the coil 50 are sequentially connected to the output side of the battery 46.

スイッチング素子４８は、バッテリ４６から出力された電流を、スイッチング素子側へ流す経路（１）と、前記リニアソレノイド側へ流す経路（２）とのいずれか一方へ接続を切換え可能なスイッチング素子４８である。スイッチング素子４８としては、この例ではＮＰＮ型のトランジスタが適用され、このトランジスタのコレクタがコイル５０の出力側に接続される。同トランジスタのベースに、オンオフの矩形波を作る制御回路部４９が接続されている。この制御回路部４９は、スイッチング周期に対するパルスのオン時間を表すデューティを制御可能に構成されている。 The switching element 48 is a switching element 48 capable of switching connection to either one of a path (1) for flowing the current output from the battery 46 to the switching element side and a path (2) for flowing the current to the linear solenoid side. is there. In this example, an NPN transistor is used as the switching element 48, and the collector of this transistor is connected to the output side of the coil 50. A control circuit unit 49 for generating an on / off rectangular wave is connected to the base of the transistor. The control circuit unit 49 is configured to be able to control a duty representing an on-time of a pulse with respect to a switching cycle.

トランジスタがオンのとき電流は経路（１）を流れ、コイル５０にエネルギーが蓄積される。トランジスタがオフのとき電流は経路（２）を流れ、コイル５０にて蓄積されたエネルギーが放出される。このトランジスタがオフのとき、電流は、ダイオード５１を経由してコンデンサＣ１およびリニアソレノイド３０に流れる。制御回路部４９からの指令に基づき、トランジスタのオン・オフを繰り返すことで、リニアソレノイド３０に必要とする電圧を入力する。なお前記トランジスタがオフのとき、矩形波の谷間を埋めるために、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷をバッテリ４６に放出する。コンデンサＣ２は、トランジスタのオンオフにかかわらず、バッテリ４６の電圧を安定化させるため充放電を行う。 When the transistor is on, the current flows through the path (1), and energy is stored in the coil 50. When the transistor is off, the current flows through the path (2), and the energy stored in the coil 50 is released. When this transistor is off, current flows through the diode 51 to the capacitor C1 and the linear solenoid 30. A voltage required for the linear solenoid 30 is input by repeatedly turning on and off the transistor based on a command from the control circuit unit 49. When the transistor is off, the charge stored in the capacitor C1 is discharged to the battery 46 in order to fill the valley of the rectangular wave. Capacitor C2 charges and discharges to stabilize the voltage of battery 46 regardless of whether the transistor is on or off.

図６は、この電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。
同図に示すように、車両には、車両全般を制御する電気制御ユニットであるＥＣＵ５２が設けられている。ＥＣＵ５２は、主に、走行制御部５２ａと、一般制御部５２ｂとを有する。走行制御部５２ａは、アクセルペダル３７の踏み込み量に応じてセンサ３８から出力される加速指令と、ブレーキペダル３２の動作量に応じてセンサ３３から出力される減速指令等から、加速・減速指令を生成する。 FIG. 6 is a block diagram of a control system of this electric brake device.
As shown in the figure, the vehicle is provided with an ECU 52 that is an electric control unit for controlling the entire vehicle. The ECU 52 mainly includes a travel control unit 52a and a general control unit 52b. The travel control unit 52 a issues an acceleration / deceleration command from an acceleration command output from the sensor 38 according to the depression amount of the accelerator pedal 37 and a deceleration command output from the sensor 33 according to the operation amount of the brake pedal 32. Generate.

一般制御部５２ｂは、ブレーキ制御部５２ｂａ、および各種補機システム（図示せず）を制御する機能等を有する。ブレーキ制御部５２ｂａは、車両の停車時にこの電動ブレーキ装置を駐車ブレーキとして制御する手段である。このブレーキ制御部５２ｂａは、センサ３３の検出信号、およびロック機構操作部３４の操作指令に基づき、リニアソレノイド３０を駆動可能になっている。ブレーキ制御部５２ｂａに、前記制御回路４５が設けられている。制御回路４５は、検出手段４５ａと、前記昇圧回路４７とを有する。検出手段４５ａは、ロック機構５（図１）をロック状態に切換え駆動するとき、リニアソレノイド３０への印加電圧が設定した電圧より降下したことを検出する。昇圧回路４７は、検出手段４５ａで前記印加電圧が設定した電圧より降下したことを検出すると、バッテリ４６で得た電圧の昇圧動作を行う。 The general control unit 52b has a function of controlling the brake control unit 52ba and various auxiliary machine systems (not shown). The brake control unit 52ba is means for controlling the electric brake device as a parking brake when the vehicle is stopped. The brake control unit 52ba can drive the linear solenoid 30 based on the detection signal of the sensor 33 and the operation command of the lock mechanism operation unit 34. The control circuit 45 is provided in the brake control unit 52ba. The control circuit 45 includes detection means 45a and the booster circuit 47. The detecting means 45a detects that the voltage applied to the linear solenoid 30 has dropped below the set voltage when the lock mechanism 5 (FIG. 1) is switched to the locked state and driven. When the detecting means 45a detects that the applied voltage has dropped below the set voltage, the booster circuit 47 performs a boosting operation on the voltage obtained by the battery 46.

ＥＣＵ５２にインバータ装置３９が接続され、インバータ装置３９は、各電動モータ２に対して設けられたパワー回路部３９ａと、このパワー回路部３９ａを制御するモータコントロール部３９ｂとを有する。モータコントロール部３９ｂは、各パワー回路部３９ａに対して共通して設けられていても、別々に設けられていても良い。
モータコントロール部３９ｂは、コンピュータとこれに実行されるプログラム、および電子回路により構成される。このモータコントロール部３９ｂは、走行制御部５２ａまたはブレーキ制御部５２ｂａから与えられる減速指令に従い、電流指令に変換して、パワー回路部３９ａのＰＷＭドライバに電流指令を与える。 An inverter device 39 is connected to the ECU 52, and the inverter device 39 includes a power circuit unit 39a provided for each electric motor 2 and a motor control unit 39b for controlling the power circuit unit 39a. The motor control part 39b may be provided in common with respect to each power circuit part 39a, or may be provided separately.
The motor control unit 39b includes a computer, a program executed on the computer, and an electronic circuit. The motor control unit 39b converts it into a current command according to a deceleration command given from the travel control unit 52a or the brake control unit 52ba, and gives a current command to the PWM driver of the power circuit unit 39a.

作用効果について説明する。
車両の走行時は、ロック機構５をアンロック状態にしておき、電動モータ２を駆動することで、制動力負荷機構４は車輪に対して制動力を負荷する。駐車時には、制動力負荷機構４が車輪に対し制動力を負荷した状態で、リニアソレノイド３０により、ロックピン２９をロック状態に切換え駆動する。これにより車両の移動を禁止する。制御回路４５は、ロック機構５をロック状態に切換え駆動するとき、例えばバッテリ４６の電圧降下等でリニアソレノイド３０への印加電圧が設定した電圧より降下したと検出手段４５ａにより検出すると、バッテリ４６で得た電圧を昇圧回路４７により昇圧させる。したがって、バッテリ４６を再度充電することなく、ロック機構５の駆動源であるリニアソレノイド３０を安定して作動させることができる。 The effect will be described.
When the vehicle is traveling, the locking mechanism 5 is kept in the unlocked state and the electric motor 2 is driven so that the braking force load mechanism 4 applies a braking force to the wheels. At the time of parking, the lock pin 29 is switched to the locked state by the linear solenoid 30 while the braking force load mechanism 4 applies a braking force to the wheels. This prohibits the movement of the vehicle. When the control circuit 45 detects that the voltage applied to the linear solenoid 30 has fallen below the set voltage due to, for example, a voltage drop of the battery 46 when the lock mechanism 5 is switched to the locked state, The obtained voltage is boosted by the booster circuit 47. Therefore, the linear solenoid 30 that is the drive source of the lock mechanism 5 can be stably operated without charging the battery 46 again.

他の実施形態について説明する。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。 Another embodiment will be described.
In the following description, the same reference numerals are given to the portions corresponding to the matters described in the preceding forms in each embodiment, and the overlapping description is omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in the preceding section. Not only the combination of the parts specifically described in each embodiment, but also the embodiments can be partially combined as long as the combination does not hinder.

前述の昇圧回路に代えて、図７に示す減圧回路５３を制御回路４５に設けても良い。
例えば、車両が車輪毎に駆動用モータを有し、これら駆動用モータに接続されたバッテリ４６Ａ等を、リニアソレノイド３０の供給電源の系統に用いる場合に、前記バッテリ電圧が高すぎるため、減圧回路５３を用いて前記バッテリ４６Ａで得た電圧の降圧動作を行う。減圧回路５３は、前記昇圧回路４７に対し、コイル５０、スイッチング素子４８、ダイオード５１の配設位置が異なっている。スイッチング素子４８であるトランジスタがオンのとき電流は経路（１）を流れ、オフのとき電流は経路（２）を流れる。制御回路部４９からの指令に基づき、トランジスタのオン・オフを繰り返すことで、バッテリ４６Ａで得た電圧を降圧させ、リニアソレノイド３０に必要とする電圧を入力する。これにより、リニアソレノイド３０を安定して作動させることができる。なお前記トランジスタがオフのとき、矩形波の谷間を埋めるために、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷をリニアソレノイド３０に放出する。コンデンサＣ２は、トランジスタのオンオフにかかわらず、バッテリ４６Ａの電圧を安定化させるため充放電を行う。 Instead of the above-described booster circuit, the decompression circuit 53 shown in FIG.
For example, when the vehicle has a drive motor for each wheel and a battery 46A or the like connected to these drive motors is used for the power supply system of the linear solenoid 30, the battery voltage is too high. 53 is used to step down the voltage obtained by the battery 46A. The decompression circuit 53 differs from the boosting circuit 47 in the arrangement positions of the coil 50, the switching element 48, and the diode 51. When the transistor which is the switching element 48 is on, the current flows through the path (1), and when it is off, the current flows through the path (2). The voltage obtained by the battery 46A is stepped down by repeating ON / OFF of the transistor based on a command from the control circuit unit 49, and a necessary voltage is input to the linear solenoid 30. Thereby, the linear solenoid 30 can be operated stably. When the transistor is off, the charge stored in the capacitor C1 is discharged to the linear solenoid 30 in order to fill the valley of the rectangular wave. Capacitor C2 charges and discharges to stabilize the voltage of battery 46A regardless of whether the transistor is on or off.

制御回路４５に、バッテリ４６，４６Ａで得た電圧を昇圧または減圧させる昇圧・減圧回路を設けてもよい。前記バッテリ４６，４６Ａで得た電圧が低すぎる場合に電圧を昇圧させ、逆にバッテリ４６，４６Ａで得た電圧が高すぎる場合に電圧を減圧させる。いずれの場合にもリニアソレノイド３０を安定して作動させることができ、汎用性を高めることが可能となる。 The control circuit 45 may be provided with a boosting / depressurizing circuit that boosts or depressurizes the voltage obtained by the batteries 46 and 46A. When the voltage obtained by the batteries 46 and 46A is too low, the voltage is boosted. Conversely, when the voltage obtained by the batteries 46 and 46A is too high, the voltage is reduced. In either case, the linear solenoid 30 can be stably operated, and versatility can be improved.

図８に示すように、制御回路４５は、バッテリ４６と、車両に搭載された他のバッテリ４６Ｂとを切替可能なスイッチ回路５４を含むものとしても良い。前記他のバッテリ４６Ｂは予備バッテリを含む。この構成によると、制御回路４５は、例えばバッテリ４６の電圧降下等でリニアソレノイド３０が作動せずロック状態にできない旨判断すると、スイッチ回路５４により他のバッテリ４６Ｂに切替える。これによりリニアソレノイド３０をより確実に作動させることができる。 As shown in FIG. 8, the control circuit 45 may include a switch circuit 54 that can switch between a battery 46 and another battery 46B mounted on the vehicle. The other battery 46B includes a spare battery. According to this configuration, when the control circuit 45 determines that the linear solenoid 30 does not operate and cannot be locked due to, for example, a voltage drop of the battery 46, the control circuit 45 switches to another battery 46B by the switch circuit 54. Thereby, the linear solenoid 30 can be operated more reliably.

図９に示すように、車両は、転舵用の転舵軸と機械的に連結されていないステアリングホイールで操舵を行うステアバイワイヤ式操舵装置５５を有し、このステアバイワイヤ式操舵装置５５に接続されたバッテリ４６Ｃを、前記リニアソレノイド３０の供給電源の系統に用いても良い。
ロック機構のリニアソレノイド３０に、昇圧回路４７、減圧回路５３、または昇圧・減圧回路を一体化して設けても良い。
制御回路４５の検出手段４５ａは、リニアソレノイド３０が作動しないことを検出するものであっても良い。 As shown in FIG. 9, the vehicle has a steer-by-wire steering device 55 that performs steering with a steering wheel that is not mechanically connected to a steered turning shaft, and is connected to the steer-by-wire steering device 55. The battery 46C thus used may be used for the power supply system of the linear solenoid 30.
The linear solenoid 30 of the lock mechanism may be integrally provided with a booster circuit 47, a decompressor circuit 53, or a booster / decompressor circuit.
The detecting means 45a of the control circuit 45 may detect that the linear solenoid 30 does not operate.

２…電動モータ
４…制動力負荷機構
５…ロック機構
２９…ロックピン（ロック部材）
３０…リニアソレノイド（アクチュエータ）
４５…制御回路
４６…バッテリ
４７…昇圧回路
５３…減圧回路
５５…ステアバイワイヤ式操舵装置 2 ... Electric motor 4 ... Braking force load mechanism 5 ... Lock mechanism 29 ... Lock pin (lock member)
30 ... Linear solenoid (actuator)
45 ... control circuit 46 ... battery 47 ... booster circuit 53 ... decompression circuit 55 ... steer-by-wire steering device

Claims

電動モータと、この電動モータの出力により車輪に対して制動力を負荷する制動力負荷機構と、この制動力負荷機構の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能なロック機構とを備え、
前記ロック機構は、ロック状態とアンロック状態とに切換えられるロック部材と、このロック部材を切換え駆動するアクチュエータとを有する電動ブレーキ装置であって、
前記アクチュエータに、前記ロック部材を切換える制御回路を介して、車両に搭載されるバッテリを接続し、
前記制御回路に、前記バッテリで得た電圧を昇圧させる昇圧回路を設けたことを特徴とする電動ブレーキ装置。 Switchable between an electric motor, a braking force load mechanism that applies a braking force to the wheels by the output of the electric motor, and a locked state that prevents the braking force slack operation of the braking force load mechanism and an allowed unlocked state With a lock mechanism,
The lock mechanism is an electric brake device having a lock member that can be switched between a locked state and an unlocked state, and an actuator that switches and drives the lock member,
A battery mounted on a vehicle is connected to the actuator via a control circuit that switches the lock member,
An electric brake device comprising a booster circuit for boosting a voltage obtained from the battery in the control circuit.

請求項１において、前記制御回路は、前記バッテリと、前記車両に搭載された他のバッテリとを切替可能なスイッチ回路を含む電動ブレーキ装置。 The electric brake device according to claim 1, wherein the control circuit includes a switch circuit capable of switching between the battery and another battery mounted on the vehicle.

請求項２において、前記制御回路に、前記他のバッテリで得た電圧を減圧させる減圧回路を設けた電動ブレーキ装置。 The electric brake device according to claim 2, wherein the control circuit is provided with a decompression circuit for decompressing a voltage obtained by the other battery.

請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記アクチュエータの供給電源の系統に、前記電動モータに接続されるバッテリを用いた電動ブレーキ装置。 4. The electric brake device according to claim 1, wherein a battery connected to the electric motor is used as a power supply system of the actuator. 5.

請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記車両は、車輪毎に駆動用モータを有し、これら駆動用モータに接続されたバッテリを、前記アクチュエータの供給電源の系統に用いた電動ブレーキ装置。 5. The electric vehicle according to claim 1, wherein the vehicle has a drive motor for each wheel, and a battery connected to the drive motor is used for a power supply system of the actuator. Brake device.

請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記車両は、転舵用の転舵軸と機械的に連結されていないステアリングホイールで操舵を行うステアバイワイヤ式操舵装置を有し、このステアバイワイヤ式操舵装置に接続されたバッテリを、前記アクチュエータの供給電源の系統に用いた電動ブレーキ装置。 6. The vehicle according to claim 1, wherein the vehicle includes a steer-by-wire steering device that performs steering with a steering wheel that is not mechanically connected to a steered turning shaft. An electric brake device using a battery connected to a by-wire type steering device for a power supply system of the actuator.

請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記制御回路は、前記ロック機構をロック状態に切換え駆動するとき、前記アクチュエータへの印加電圧が設定した電圧より降下したことを検出する検出手段を有し、前記昇圧回路は、前記検出手段で前記印加電圧が設定した電圧より降下したことを検出すると、前記バッテリで得た電圧の昇圧動作を行う電動ブレーキ装置。 7. The detection means according to claim 1, wherein the control circuit detects that the voltage applied to the actuator has dropped below a set voltage when the lock mechanism is switched to a locked state and driven. And the step-up circuit performs a step-up operation of the voltage obtained by the battery when the detecting means detects that the applied voltage has dropped below a set voltage.

請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、前記制御回路は、前記ロック機構をロック状態に切換え駆動するとき、前記アクチュエータが作動しないことを検出する検出手段を有し、前記昇圧回路は、前記検出手段で前記アクチュエータが作動しないことを検出すると、前記バッテリで得た電圧の昇圧動作を行う電動ブレーキ装置。 8. The control circuit according to claim 1, wherein the control circuit includes detection means for detecting that the actuator does not operate when the lock mechanism is switched to a locked state and driven. An electric brake device that performs a voltage boosting operation of the voltage obtained by the battery when the detecting means detects that the actuator is not operated.