JP2016109282A - ブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】構成部材のレイアウトの自由度を高めながら、荷重センサに予圧を常時付与できるブレーキ装置を提供すること。【解決手段】ブレーキ装置1は、筒状のブレーキシリンダ13と、ブレーキシリンダ13によって外周17aが取り囲まれたブレーキピストン17と、電動モータ20からの回転運動を直動運動に変換してブレーキピストン17に伝達するボールねじ装置22と、第2の軸方向X2に向かう軸方向荷重を受けるように設けられた荷重センサ44とを含む。荷重センサ44は、第1パッド6からの反力を受けて、ねじ軸28に作用する第2の軸方向X2に向かう軸方向荷重を検出する。ブレーキシリンダ13のキー溝36には、キー19を、軸方向他方に向けて弾性押圧する弾性部材37が収容されている。【選択図】図1
Description
本発明はブレーキ装置に関する。
電動ブレーキ装置等のブレーキ装置では、ブレーキピストンに駆動力を伝達するための伝達機構が、ねじ軸と、ねじ軸と複数のボールを介して螺合するボールナットとを含むボールねじ装置を含むことがある(たとえば下記特許文献1を参照)。
また、ブレーキ装置の制動力を所望の大きさに制御するため、ブレーキ装置には、パッドからの反力を受ける部分に荷重センサが組み込まれることがある。下記特許文献2では、電動式直動アクチュエータの中心軸に設けられたフランジと、中心軸を支持する軸支持部材との間に、荷重センサが組み込まれている。
また、ブレーキ装置の制動力を所望の大きさに制御するため、ブレーキ装置には、パッドからの反力を受ける部分に荷重センサが組み込まれることがある。下記特許文献2では、電動式直動アクチュエータの中心軸に設けられたフランジと、中心軸を支持する軸支持部材との間に、荷重センサが組み込まれている。
ところで、荷重センサは、その種類によっては、計測の際に初期予圧が必要なタイプの荷重センサがある。このような荷重センサを用いる場合、荷重センサに予圧を常時与えておかなければならない。
したがって、このような荷重センサをブレーキ装置に搭載する場合には、荷重センサに予圧を常時与えるための予圧付与機構を設ける必要があると考えられる。たとえばボールねじ装置を含むブレーキ装置では、ねじ軸(中心軸)と筒状のハウジングとの間に予圧付与機構を設けることが考えられる。
したがって、このような荷重センサをブレーキ装置に搭載する場合には、荷重センサに予圧を常時与えるための予圧付与機構を設ける必要があると考えられる。たとえばボールねじ装置を含むブレーキ装置では、ねじ軸(中心軸)と筒状のハウジングとの間に予圧付与機構を設けることが考えられる。
しかしながら、このような予圧付与機構を採用すると、予圧付与機構がハウジングとねじ軸との間に跨って配置されるために当該部分の空きスペースが狭くなり、その結果ブレーキ装置の構成部材(ハウジング、ブレーキピストンおよびボールねじ装置)のレイアウトの自由度が低下するおそれがある。
そこで、この発明の目的は、構成部材のレイアウトの自由度を高めながら、荷重センサに予圧を常時付与できるブレーキ装置を提供することである。
そこで、この発明の目的は、構成部材のレイアウトの自由度を高めながら、荷重センサに予圧を常時付与できるブレーキ装置を提供することである。
前述の目的を達成するための請求項1に記載の発明は、車輪と一体回転するディスク(2)に対してパッド(6,7)に車輪軸方向に沿う押圧力を付与して制動力を発生させるブレーキ装置(1)であって、筒状のハウジング(13)と、前記パッドを押圧する筒状のブレーキピストン(17)であって、前記ハウジングによって外周(17a)が取り囲まれたブレーキピストンと、前記車輪軸方向に沿って延びるねじ軸(28)、および前記ねじ軸に複数のボール(29)を介して螺合したボールナット(30)を有し、前記ハウジングの内部に収容され、回転駆動源(20)からの回転運動を直動運動に変換して前記ブレーキピストンに伝達するボールねじ装置(22)と、前記ハウジングの内周(15b)に形成されたキー溝(36)に、前記ブレーキピストンの外周に固定的に設けられたキー(19;19A;19B)が嵌合することにより、前記ブレーキピストンおよび前記ハウジングを一体軸方向(X)移動可能かつ同伴回転不能に設けるキー嵌合構造(K1;K2;K3)とを含み、前記ブレーキピストンは、前記ボールナットに固定的に設けられており、前記ブレーキピストンが軸方向一方(X1)に向けて移動させられることにより前記パッドに前記押圧力が付与されるようになっており、前記ブレーキ装置は、前記パッドに付与される押圧力の反力を受けて前記ねじ軸に作用する、軸方向他方(X2)に向かう軸方向荷重を受けるように設けられ、かつ当該軸方向荷重の大きさを検出する荷重センサ(44)と、前記ハウジングに設けられ、前記キーを、軸方向他方に向けて弾性押圧する弾性部材(37)とをさらに含む、ブレーキ装置を提供する。
請求項2に記載の発明は、前記弾性部材の少なくとも一部が、前記キー溝に収容されている、請求項1に記載のブレーキ装置である。
請求項3に記載の発明は、前記キーおよび前記弾性部材の組が、前記ハウジングの周方向に複数配置されている、請求項1または2に記載のブレーキ装置である。
なお、前記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
請求項3に記載の発明は、前記キーおよび前記弾性部材の組が、前記ハウジングの周方向に複数配置されている、請求項1または2に記載のブレーキ装置である。
なお、前記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
請求項1に記載の構成によれば、弾性部材によるキーの弾性押圧により、ブレーキピストンが軸方向他方に向けて常時弾性押圧される。この弾性押圧力は、ブレーキピストンに固定的に設けられたボールナット、および複数のボールを介してねじ軸に伝わる。これにより、軸方向他方に向かう力をねじ軸に付与でき、荷重センサに予圧を常時付与できる。これにより、予圧付与装置を設けることなく荷重センサに常時予圧を付与できる。ゆえに、構成部材のレイアウトの自由度を高めながら、荷重センサに予圧を常時付与できるブレーキ装置を提供できる。
請求項2に記載の構成によれば、弾性部材の少なくとも一部がキー溝に収容されているので、弾性部材がハウジングの外に、ほとんどはみ出ない。これにより、ブレーキ装置の構成部材のレイアウトの自由度を、より一層高めることができる。
請求項3に記載の構成によれば、キーおよび弾性部材の組が、周方向に複数配置されているので、ブレーキピストンの周方向における押込み量を均一に保ちながらブレーキピストンを押圧できる。そのため、ブレーキピストンの押圧時にブレーキピストンがハウジングに対して傾斜するのを抑制または防止できる。これにより、荷重センサへの予圧の付与を安定的に行える。
請求項3に記載の構成によれば、キーおよび弾性部材の組が、周方向に複数配置されているので、ブレーキピストンの周方向における押込み量を均一に保ちながらブレーキピストンを押圧できる。そのため、ブレーキピストンの押圧時にブレーキピストンがハウジングに対して傾斜するのを抑制または防止できる。これにより、荷重センサへの予圧の付与を安定的に行える。
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係るブレーキ装置1の概略断面図であり、非制動時を示している。ブレーキ装置1は、自動車等の車輪と一体回転するディスク2に摩擦による制動力を付与する装置である。
ブレーキ装置1は、たとえばナックル(図示しない)等に移動可能に支持されたフローティングタイプのキャリパ3と、ディスク2を挟んで配置され、キャリパ3によって互いに接近/離間可能に支持された第1バックアッププレート4および第2バックアッププレート5と、第1バックアッププレート4および第2バックアッププレート5にそれぞれ固定され、ディスク2の対応する側面をそれぞれ押圧可能な第1パッド6および第2パッド7とを備えている。
図1は、本発明の第1実施形態に係るブレーキ装置1の概略断面図であり、非制動時を示している。ブレーキ装置1は、自動車等の車輪と一体回転するディスク2に摩擦による制動力を付与する装置である。
ブレーキ装置1は、たとえばナックル(図示しない)等に移動可能に支持されたフローティングタイプのキャリパ3と、ディスク2を挟んで配置され、キャリパ3によって互いに接近/離間可能に支持された第1バックアッププレート4および第2バックアッププレート5と、第1バックアッププレート4および第2バックアッププレート5にそれぞれ固定され、ディスク2の対応する側面をそれぞれ押圧可能な第1パッド6および第2パッド7とを備えている。
キャリパ3は、互いに固定された第1ボディ8および第2ボディ9と、第2ボディ9に固定されたカバー10とを備えている。第1ボディ8は、第2ボディ9の一端が固定された本体部11と、本体部11と直交状に連結された腕部12とを備えている。第2バックアッププレート5は、腕部12に固定されている。
第2ボディ9は、第1ボディ8の本体部11に固定されたブレーキシリンダ(ハウジング)13と、ブレーキシリンダ13から延設された延設板14とを備える。ブレーキシリンダ13には、ブレーキピストン17が収容されている。
第2ボディ9は、第1ボディ8の本体部11に固定されたブレーキシリンダ(ハウジング)13と、ブレーキシリンダ13から延設された延設板14とを備える。ブレーキシリンダ13には、ブレーキピストン17が収容されている。
以降の説明において、後述するねじ軸28の軸方向を軸方向Xとする。後述するボールナット30の軸方向も軸方向Xである。ブレーキピストン17の軸方向およびブレーキシリンダ13の軸方向は、軸方向Xと一致する。また、軸方向Xのうち、ねじ軸28から見て第1パッド6側の軸方向(図1の左方向)を第1の軸方向(軸方向一方)X1とし、第1の軸方向X1と反対側の軸方向(図1の右方向)を第2の軸方向(軸方向他方)X2とする。
また、ねじ軸28の周方向を周方向Yとする。ボールナット30の周方向も周方向Yである。ブレーキピストン17の周方向およびブレーキシリンダ13の周方向は、周方向Yと一致する。
また、ねじ軸28の回転半径方向を径方向Zとする。ボールナット30の径方向も径方向Zである。ブレーキピストン17の径方向およびブレーキシリンダ13の径方向は、径方向Zと一致する。
また、ねじ軸28の回転半径方向を径方向Zとする。ボールナット30の径方向も径方向Zである。ブレーキピストン17の径方向およびブレーキシリンダ13の径方向は、径方向Zと一致する。
ブレーキシリンダ13は、軸方向Xに対向する第1端部151および第2端部152を有し、第1端部151が開放された筒状部15と、筒状部15の第2端部152に連結された端面板16とを含む。ブレーキシリンダ13には、ブレーキピストン17が、軸方向Xに移動可能に収容されている。
ブレーキピストン17の一端171は、ブレーキシリンダ13の一端(筒状部15の第1端部151に相当)の開放部を通してディスク2側へ突出し、第1バックアッププレート4に固定されている。
ブレーキピストン17の一端171は、ブレーキシリンダ13の一端(筒状部15の第1端部151に相当)の開放部を通してディスク2側へ突出し、第1バックアッププレート4に固定されている。
ブレーキピストン17の外周17aとブレーキシリンダ13の内周(筒状部15の内周15bに相当)とのには、両者間を封止する封止部材18が介在している。封止部材18は、ブレーキシリンダ13の内周(筒状部15の内周15b)に設けられた収容溝に収容されたOリングであってもよい。
ブレーキシリンダ13の内周(筒状部15の内周15b)とブレーキピストン17の外周17aとの両者は、キー嵌合構造K1によって連結されている。キー嵌合構造K1では、ブレーキシリンダ13の内周(内周15b)に形成されたキー溝36に、ブレーキピストン17の外周17aから径方向Z外方に突起するキー19が嵌合している。キー19はブレーキピストン17に固定的に設けられている。キー溝36は、軸方向Xに沿って延びている。キー溝36は、エンドミル等を用いた溝加工により形成されている。
ブレーキシリンダ13の内周(筒状部15の内周15b)とブレーキピストン17の外周17aとの両者は、キー嵌合構造K1によって連結されている。キー嵌合構造K1では、ブレーキシリンダ13の内周(内周15b)に形成されたキー溝36に、ブレーキピストン17の外周17aから径方向Z外方に突起するキー19が嵌合している。キー19はブレーキピストン17に固定的に設けられている。キー溝36は、軸方向Xに沿って延びている。キー溝36は、エンドミル等を用いた溝加工により形成されている。
これにより、ブレーキピストン17およびブレーキシリンダ13が、一体軸方向X移動可能かつ同伴回転不能に設けられる。すなわち、キー嵌合構造K1によって、ピストン17の軸方向Xの移動が案内されるとともに、ブレーキシリンダ13に対するピストン17の回転が規制されている。
キー溝36の軸方向Xの長さは、キー19の軸方向Xの長さよりも長い。具体的には、キー溝36は、キー19よりも第1の軸方向X1側に長く延びている。キー溝36において、当該キー溝36に嵌合しているキー19に対し第1の軸方向X1側の溝空間には、長尺の弾性部材37が軸方向Xに沿った状態で収容されている。キー溝36の当該溝空間には、弾性部材37の全体が収容されている。弾性部材37として、図1ではコイルばねを示している。弾性部材37の一端37aは、キー溝36の第1の軸方向X1側の端部と当接している。弾性部材37の他端37bは、キー19を第2の軸方向X2側に向けて押圧している。また、弾性部材37はコイルばねに限られず、たとえばゴム部材であってもよい。第1実施形態では、キー19および弾性部材37の組が、周方向Yに1つのみ配置されている。
キー溝36の軸方向Xの長さは、キー19の軸方向Xの長さよりも長い。具体的には、キー溝36は、キー19よりも第1の軸方向X1側に長く延びている。キー溝36において、当該キー溝36に嵌合しているキー19に対し第1の軸方向X1側の溝空間には、長尺の弾性部材37が軸方向Xに沿った状態で収容されている。キー溝36の当該溝空間には、弾性部材37の全体が収容されている。弾性部材37として、図1ではコイルばねを示している。弾性部材37の一端37aは、キー溝36の第1の軸方向X1側の端部と当接している。弾性部材37の他端37bは、キー19を第2の軸方向X2側に向けて押圧している。また、弾性部材37はコイルばねに限られず、たとえばゴム部材であってもよい。第1実施形態では、キー19および弾性部材37の組が、周方向Yに1つのみ配置されている。
弾性部材37によるキー19の弾性押圧により、ブレーキピストン17が第2の軸方向X2に向けて常時弾性押圧される。この弾性押圧力は、ブレーキピストン17に固定的に設けられたボールナット30、および複数のボール29を介してねじ軸28に伝わる。これにより、第2の軸方向X2に向かう力がねじ軸28に常時付与される。
図示しない油圧経路から、ブレーキシリンダ13内に、ブレーキピストン17をディスク2側へ付勢する油圧が供給されていてもよい。その場合、ブレーキシリンダ13とブレーキピストン17とで油圧アクチュエータが構成される。
図示しない油圧経路から、ブレーキシリンダ13内に、ブレーキピストン17をディスク2側へ付勢する油圧が供給されていてもよい。その場合、ブレーキシリンダ13とブレーキピストン17とで油圧アクチュエータが構成される。
キャリパ3は、両パッド6,7をディスク2に押圧して制動力を発生させる機能を果たす。キャリパ3は、電動モータ(回転駆動源)20と、電動モータ20の回転を減速する減速装置21と、電動モータ20から減速装置21を介して伝達される回転運動を、ブレーキピストン17の軸方向Xの直線運動に変換するボールねじ装置22とを備えている。
電動モータ20は、第2ボディ9の延設板14に固定されたモータハウジング23と、出力軸24とを備える。
電動モータ20は、第2ボディ9の延設板14に固定されたモータハウジング23と、出力軸24とを備える。
減速装置21は、電動モータ20の出力軸24の一端に一体回転可能に取り付けられた駆動ギヤ25と、駆動ギヤ25に噛み合うアイドルギヤ26と、アイドルギヤ26に噛み合う被動ギヤ27とを備えている。アイドルギヤ26は、第2ボディ9に回転可能に軸支されている。カバー10は、減速装置21を覆うようにして、第2ボディ9に固定されている。
図2は、ボールねじ装置22の構成を示す分解斜視図である。図2では、ボールねじ装置22だけでなく、ブレーキピストン17も併せて図示している。
図1および図2に示すように、ボールねじ装置22は、入力部材としてのねじ軸28と、ねじ軸28に複数のボール29を介して螺合した回転可能な出力部材としてのボールナット30と、止め輪40と、ブレーキピストン17とを備えている。ねじ軸28は、ボールナット30に挿通されている。ねじ軸28は、第2ボディ9によって、軸方向X移動不能に且つ回転可能に支持されている。ボールナット30は、第2ボディ9によって、軸方向X移動可能に且つ回転不能に支持されている。
図1および図2に示すように、ボールねじ装置22は、入力部材としてのねじ軸28と、ねじ軸28に複数のボール29を介して螺合した回転可能な出力部材としてのボールナット30と、止め輪40と、ブレーキピストン17とを備えている。ねじ軸28は、ボールナット30に挿通されている。ねじ軸28は、第2ボディ9によって、軸方向X移動不能に且つ回転可能に支持されている。ボールナット30は、第2ボディ9によって、軸方向X移動可能に且つ回転不能に支持されている。
具体的には、ねじ軸28は、ブレーキシリンダ13の端面板16に設けられた支持孔31の内周に保持された転がり軸受32によって、回転可能に且つ軸方向Xに移動不能に支持されている。ねじ軸28の一端281は、被動ギヤ27に同軸回転可能に結合された伝達軸45に、カップリング46を介して一体回転可能に連結されている。ねじ軸28は、雄ねじ溝34が形成された外周28aを備える。
ねじ軸28には、雄ねじ溝34の形成位置よりも第2の軸方向X2側において、円盤状のフランジ41が設けられている。フランジ41は、ねじ軸28の径方向Zに沿って延びている。フランジ41は、図1に示すようにねじ軸28と一体に設けられていてもよいし、ねじ軸28とは別部材に設けられて、ねじ軸28の外周28aに外嵌固定されていてもよい。
フランジ41の第2の軸方向X2側の主面41bと、ブレーキシリンダ13の端面板16との間には、スラスト軸受42、調芯部材43および荷重センサ44が、フランジ41側から(第2の軸方向X2に向かうに従って)この順で配置されている。すなわち、フランジ41の主面41bおよび端面板16の対向部間に、スラスト軸受42と荷重センサ44とが組み込まれている。
スラスト軸受42は、ねじ軸28の外周に外嵌固定されている。スラスト軸受42は、たとえばスラストニードル軸受やスラストころ軸受によって構成されている。また、スラスト軸受42がスラスト玉軸受であってもよい。スラスト軸受42により、ねじ軸28に負荷される軸方向荷重が支持されている。
荷重センサ44は、調芯部材43を介して、スラスト軸受42とブレーキシリンダ13の端面板16との間で挟持されている。荷重センサ44は環状をなしている。荷重センサ44は、たとえば歪検出式荷重センサにより構成されている。荷重センサ44は、スラスト軸受42によって支持されている軸方向荷重を受ける。すなわち、荷重センサ44は、ねじ軸28に付与されている第2の軸方向X2向きの軸方向荷重を受けるように設けられている。
荷重センサ44は、調芯部材43を介して、スラスト軸受42とブレーキシリンダ13の端面板16との間で挟持されている。荷重センサ44は環状をなしている。荷重センサ44は、たとえば歪検出式荷重センサにより構成されている。荷重センサ44は、スラスト軸受42によって支持されている軸方向荷重を受ける。すなわち、荷重センサ44は、ねじ軸28に付与されている第2の軸方向X2向きの軸方向荷重を受けるように設けられている。
ボールナット30は、軸方向Xに関して、ディスク2側の第1端部301と、第1端部301とは反対側の第2端部302とを備える。ボールナット30は、外周30aと、雌ねじ溝33が形成された内周30bとを備える。雌ねじ溝33および雄ねじ溝34の間に列をなすボール29が介在している。
ボールナット30の第1端部301が、ブレーキピストン17の内周17bの位置決め段部39に当接している。また、ブレーキピストン17の内周17bに設けられた環状溝に嵌合した止め輪40が、ボールナット30の第2端部302の端面303に係合している。これにより、ブレーキピストン17とボールナット30とが、軸方向Xに一体移動可能に連結されている。
ボールナット30の第1端部301が、ブレーキピストン17の内周17bの位置決め段部39に当接している。また、ブレーキピストン17の内周17bに設けられた環状溝に嵌合した止め輪40が、ボールナット30の第2端部302の端面303に係合している。これにより、ブレーキピストン17とボールナット30とが、軸方向Xに一体移動可能に連結されている。
ブレーキピストン17の他端172には、周方向Yのたとえば一箇所に、キー圧入溝191が形成されている。
図3は、ブレーキピストン17の外周17aのキー圧入溝191を示す斜視図である。
図3に示すように、キー圧入溝191は、軸方向Xに沿って延びている。キー圧入溝191は、エンドミル等を用いた溝加工により形成されている。キー圧入溝191にキー部材192が圧入固定されることにより、ブレーキピストン17の外周17aに固定的に設けられるキー19が形成される。
図3は、ブレーキピストン17の外周17aのキー圧入溝191を示す斜視図である。
図3に示すように、キー圧入溝191は、軸方向Xに沿って延びている。キー圧入溝191は、エンドミル等を用いた溝加工により形成されている。キー圧入溝191にキー部材192が圧入固定されることにより、ブレーキピストン17の外周17aに固定的に設けられるキー19が形成される。
図1に示すように、電動モータ20の出力軸24の回転が減速装置21を介して伝達されて、ねじ軸28が回転させられると、ボールナット30が、軸方向Xに移動する。このとき、キー19による案内によって、ブレーキピストン17が、ボールナット30とともに第1の軸方向X1に一体に移動する。これにより、ブレーキピストン17が第1パッド6を第1の軸方向X1に押圧し(押圧力が付与され)、両パッド6,7がディスク2に押圧して制動力が発生させられる。
このとき、ブレーキピストン17には、第1パッド6から押圧力の反力が付与される。第1パッド6からの反力(第2の軸方向X2向きの力)は、ボールナット30および複数のボール29を介してねじ軸28に伝わる。すなわち、ねじ軸28に、第2の軸方向X2向きの軸方向荷重が発生する。この軸方向荷重の大きさが、荷重センサ44によって計測される。
ブレーキピストン17が第1パッド6を第1の軸方向X1に押圧し、電動ブレーキ装置1に制動力が発生している状態では、ブレーキピストン17に第1パッド6から押圧力の反力が付与される結果、ねじ軸28に、第2の軸方向X2向きの軸方向荷重が発生する。このときの軸方向荷重の大きさ、すなわち、押圧力の反力の大きさが、荷重センサ44によって計測される。
ところで、この実施形態に用いられる荷重センサ44は、初期予圧が必要なタイプの荷重センサである。このタイプの荷重センサ44では、計測開始時に予圧を与えておかないと、正確な値を計測できないおそれがある。前述のように、弾性部材37によるキー19の弾性押圧により、常時、第2の軸方向X2に向かう力がねじ軸28に付与されている。ねじ軸28に付与される第2の軸方向X2向きの力は、スラスト軸受42を介して荷重センサ44に与えられるので、この力が、荷重センサ44に予圧として常時作用する。これにより、初期予圧が必要なタイプの荷重センサを用いる場合であっても、ねじ軸28に付与されている軸方向荷重を良好に検出できる。
ブレーキ装置1の制御部は、荷重センサ44の検出出力に基づいて、電動モータ20を制御する。これにより、ブレーキ装置1の制動力を所望の大きさに制御できる。
以上によりこの実施形態によれば、弾性部材37によるキー19の弾性押圧により、常時、第2の軸方向X2に向けてブレーキピストン17が弾性押圧される。この弾性押圧力は、ブレーキピストン17に固定的に設けられたボールナット30、および複数のボール29を介してねじ軸28に伝わる。ねじ軸28に付与される第2の軸方向X2向きの力は、スラスト軸受42を介して荷重センサ44に与えられ、この力が荷重センサ44に予圧として作用する。これにより、予圧付与装置を別途設けることなく、荷重センサ44に予圧を常時付与できる。ゆえに、構成部材(ブレーキシリンダ13、ブレーキピストン17およびボールねじ装置20)のレイアウトの自由度を高めながら、荷重センサ44に予圧を常時付与できるブレーキ装置1を提供できる。
以上によりこの実施形態によれば、弾性部材37によるキー19の弾性押圧により、常時、第2の軸方向X2に向けてブレーキピストン17が弾性押圧される。この弾性押圧力は、ブレーキピストン17に固定的に設けられたボールナット30、および複数のボール29を介してねじ軸28に伝わる。ねじ軸28に付与される第2の軸方向X2向きの力は、スラスト軸受42を介して荷重センサ44に与えられ、この力が荷重センサ44に予圧として作用する。これにより、予圧付与装置を別途設けることなく、荷重センサ44に予圧を常時付与できる。ゆえに、構成部材(ブレーキシリンダ13、ブレーキピストン17およびボールねじ装置20)のレイアウトの自由度を高めながら、荷重センサ44に予圧を常時付与できるブレーキ装置1を提供できる。
また、弾性部材37の全体がキー溝36に収容されているので、弾性部材37がキー溝36の外にはみ出ない。これにより、ブレーキ装置1の構成部材のレイアウトの自由度を、より一層高めることができる。
図4は、本発明の第2実施形態に係るブレーキ装置に含まれるブレーキピストン17およびブレーキシリンダ13の概略断面図である。図4は、図1のIV−IV線と同等の切断面線に沿って切断されている。
図4は、本発明の第2実施形態に係るブレーキ装置に含まれるブレーキピストン17およびブレーキシリンダ13の概略断面図である。図4は、図1のIV−IV線と同等の切断面線に沿って切断されている。
図4に示すように、キー19が、周方向Yに複数配置されていてもよい。各キー19に対応して弾性部材37が設けられている。すなわち、キー19および弾性部材37の組が、周方向Yに複数(図4ではたとえば3つ)配置されている。複数組のキー19および弾性部材37は、周方向Yにに配置されていてもよい。この場合、ブレーキピストン17の周方向Yにおける押込み量を均一に保ちながらブレーキピストン17を押圧できるから、ブレーキピストン17の押圧時にブレーキピストン17がブレーキシリンダ13に対して傾斜するのを抑制または防止できる。これにより、荷重センサ44への予圧の付与を安定的に行える。
図5は、本発明の第3実施形態に係るブレーキ装置に係るキー19Aを示す図である。図5(A)は、軸方向Xに沿って切断した断面図を示し、図5(B)は、軸方向Xに直交する断面の断面図である。
本発明の第3実施形態に係るキー嵌合構造K2が第1実施形態に係るキー嵌合構造K1と相違する点は、ブレーキピストン17の外周17aのキー19Aを、ブレーキピストン17の本体部と一体に形成した点である。例えばブレーキピストン17を鋼材料を用いて形成する場合、鍛造によってブレーキピストン17を形成する。ブレーキピストン17の鍛造時にキー19Aを形成することにより、キー19Aを、ブレーキピストン17の本体部と一体に形成できる。この場合、キー部材192(図3等参照)を廃止することが可能であり、部品点数の低減を図ることができる。これにより、キー嵌合構造K2の簡素化を実現できる。併せて、キー部材192をキー圧入溝191(図3等参照)に圧入する工程を廃止できるから、キー嵌合構造K1と比較して工数の削減を図ることもできる。
本発明の第3実施形態に係るキー嵌合構造K2が第1実施形態に係るキー嵌合構造K1と相違する点は、ブレーキピストン17の外周17aのキー19Aを、ブレーキピストン17の本体部と一体に形成した点である。例えばブレーキピストン17を鋼材料を用いて形成する場合、鍛造によってブレーキピストン17を形成する。ブレーキピストン17の鍛造時にキー19Aを形成することにより、キー19Aを、ブレーキピストン17の本体部と一体に形成できる。この場合、キー部材192(図3等参照)を廃止することが可能であり、部品点数の低減を図ることができる。これにより、キー嵌合構造K2の簡素化を実現できる。併せて、キー部材192をキー圧入溝191(図3等参照)に圧入する工程を廃止できるから、キー嵌合構造K1と比較して工数の削減を図ることもできる。
図6は、本発明の第4実施形態に係るブレーキ装置に係るキー嵌合構造K3を示す図である。図6(A)は、軸方向Xに沿って切断した断面図を示し、図6(B)は、軸方向Xに直交する断面の断面図である。
本発明の第4実施形態に係るキー嵌合構造K3が第1実施形態に係るキー嵌合構造K1と相違する点は、ブレーキピストン17の外周17のキー19Bを、ピン挿通穴193に圧入固定されたピン194により設けた点である。第4実施形態では、ブレーキピストン17にはキー収容溝191(図3等参照)に代えて、ブレーキピストン17を径方向Zに貫通するピン挿通穴193が形成されている。ピン挿通穴193にピン194が圧入されることによりキー19Bが形成されている。エンドミル等を用いた溝加工に比べて、穴加工は加工が容易である。そのため、キー圧入溝191(図3等参照)を設ける必要があるキー嵌合構造K1に比べ、ピン挿通穴193を設ければ足りるキー嵌合構造K3は、加工が容易である。
本発明の第4実施形態に係るキー嵌合構造K3が第1実施形態に係るキー嵌合構造K1と相違する点は、ブレーキピストン17の外周17のキー19Bを、ピン挿通穴193に圧入固定されたピン194により設けた点である。第4実施形態では、ブレーキピストン17にはキー収容溝191(図3等参照)に代えて、ブレーキピストン17を径方向Zに貫通するピン挿通穴193が形成されている。ピン挿通穴193にピン194が圧入されることによりキー19Bが形成されている。エンドミル等を用いた溝加工に比べて、穴加工は加工が容易である。そのため、キー圧入溝191(図3等参照)を設ける必要があるキー嵌合構造K1に比べ、ピン挿通穴193を設ければ足りるキー嵌合構造K3は、加工が容易である。
前述の各実施形態において、荷重センサ44として歪検出式荷重センサを例示したが、この他に磁気式荷重センサを荷重センサとして採用できる。
また、弾性部材37は、キ―溝36でなく、専用の収容溝に収容されるものであってもよい。
その他、特許請求の範囲内で種々の変更を加えることが可能である。
また、弾性部材37は、キ―溝36でなく、専用の収容溝に収容されるものであってもよい。
その他、特許請求の範囲内で種々の変更を加えることが可能である。
1…ブレーキ装置、2…ディスク、6…第1パッド、7…第2パッド、13…ブレーキシリンダ(ハウジング)、15b…内周、17…ブレーキピストン、17a…外周、19;19A;19B…キー、20…電動モータ(回転駆動源)、22…ボールねじ装置、28…ねじ軸、29…ボール、30…ボールナット、36…キー溝、37…弾性部材、44…荷重センサ、K1;K2;K3…キー嵌合構造、X1…第1の軸方向(軸方向一方)、X2…第2の軸方向(軸方向他方)
Claims (3)
- 車輪と一体回転するディスクに対してパッドに車輪軸方向に沿う押圧力を付与して制動力を発生させるブレーキ装置であって、
筒状のハウジングと、
前記パッドを押圧する筒状のブレーキピストンであって、前記ハウジングによって外周が取り囲まれたブレーキピストンと、
前記車輪軸方向に沿って延びるねじ軸、および前記ねじ軸に複数のボールを介して螺合したボールナットを有し、前記ハウジングの内部に収容され、回転駆動源からの回転運動を直動運動に変換して前記ブレーキピストンに伝達するボールねじ装置と、
前記ハウジングの内周に形成されたキー溝に、前記ブレーキピストンの外周に固定的に設けられたキーが嵌合することにより、前記ブレーキピストンおよび前記ハウジングを一体軸方向移動可能かつ同伴回転不能に設けるキー嵌合構造とを含み、
前記ブレーキピストンは、前記ボールナットに固定的に設けられており、
前記ブレーキピストンが軸方向一方に向けて移動させられることにより前記パッドに前記押圧力が付与されるようになっており、
前記ブレーキ装置は、
前記パッドに付与される押圧力の反力を受けて前記ねじ軸に作用する、軸方向他方に向かう軸方向荷重を受けるように設けられ、かつ当該軸方向荷重の大きさを検出する荷重センサと、
前記ハウジングに設けられ、前記キーを、軸方向他方に向けて弾性押圧する弾性部材とをさらに含む、ブレーキ装置。 - 前記弾性部材の少なくとも一部が、前記キー溝に収容されている、請求項1に記載のブレーキ装置。
- 前記キーおよび前記弾性部材の組が、前記ハウジングの周方向に複数配置されている、請求項1または2に記載のブレーキ装置。
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-
2014
- 2014-12-10 JP JP2014250200A patent/JP2016109282A/ja active Pending
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