JP3166401B2

JP3166401B2 - Electric brake actuator

Info

Publication number: JP3166401B2
Application number: JP11434693A
Authority: JP
Inventors: 雅裕塚本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-05-17
Filing date: 1993-05-17
Publication date: 2001-05-14
Anticipated expiration: 2016-05-14
Also published as: JPH06327190A

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は，車両において車輪のブ
レーキパッド背後に装着され，電気的に加圧制動される
電動ブレーキ用アクチュエータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric brake actuator which is mounted on a vehicle behind a brake pad of a wheel and is electrically pressurized and braked.

【０００２】[0002]

【従来の技術】車両においては，一般的に油圧ブレーキ
装置が採用されている。この油圧ブレーキ装置６００
は，図６に示すようにブレーキペダル６０１を踏み込む
と，その踏込力をエンジン負圧を用いたブースタ６０２
により倍加してマスターシリンダ６０３内のブレーキ液
圧６０７を加圧し，該ブレーキ液圧６０７をキャリパ６
０８内に構成されたホイールシリンダ６０４に伝える。
また，ホイールシリンダ６０４にはピストン６０５が，
キャリパ６０８に固定されているピストンシール６０６
によりブレーキ液圧６０７の漏洩を防止するようにシー
ルされた状態において移動可能に挿入され，ブレーキ液
圧６０７によりピストン６０５が移動し，ブレーキパッ
ド６０９をブレーキディスク６１０に押し付けて，該ブ
レーキディスク６１０に接続されている車輪６１１を制
動するように構成されている。2. Description of the Related Art In a vehicle, a hydraulic brake device is generally employed. This hydraulic brake device 600
When the brake pedal 601 is depressed as shown in FIG. 6, the depressing force is applied to the booster 602 using the engine negative pressure.
To increase the brake fluid pressure 607 in the master cylinder 603, and the brake fluid pressure 607 is
08 to the wheel cylinder 604 configured within.
A piston 605 is provided in the wheel cylinder 604,
Piston seal 606 fixed to caliper 608
Is inserted movably in a sealed state so as to prevent leakage of the brake fluid pressure 607, the piston 605 is moved by the brake fluid pressure 607, the brake pad 609 is pressed against the brake disc 610, and It is configured to brake the connected wheels 611.

【０００３】ここで，ホイールシリンダ６０４のピスト
ンシール６０６は，ピストン６０５のホイールシリンダ
６０４内における移動の際に，図７に示すように変形
し，油圧のシールと共にリターンスプリングの役目も果
たし，ブレーキ解除の際にピストンシール６０６により
ブレーキパッド６０９がブレーキディスク６１０に当た
った位置からピストン６０５を一定量戻す働きをする。
このため，ブレーキパッド６０９が摩耗してピストン位
置が変化しても，非制動時におけるブレーキディスク６
１０とブレーキパッド６０９の間隔は適切に保持され
る。Here, the piston seal 606 of the wheel cylinder 604 is deformed as shown in FIG. 7 when the piston 605 moves in the wheel cylinder 604, and also acts as a return spring together with the hydraulic seal, and releases the brake. In this case, the piston seal 606 functions to return the piston 605 by a fixed amount from the position where the brake pad 609 hits the brake disk 610.
For this reason, even if the brake pad 609 wears and the piston position changes, the brake disk
The distance between the brake pad 10 and the brake pad 609 is appropriately maintained.

【０００４】ところで，油圧ブレーキ装置にあっては，
エンジンのような負圧源を必要とする。このため，例え
ば，電気自動車のように負圧源の無い車両では，電動ポ
ンプにより負圧や油圧を発生させて倍化することが要求
される。ここで，電動ポンプを使用するのであれば，直
接電動によりブレーキ作用させる方が効率的である。こ
のことから，近年，車両のブレーキ装置として電動ブレ
ーキ装置が提案されている。By the way, in a hydraulic brake device,
Requires a negative pressure source such as an engine. For this reason, for example, in a vehicle without a negative pressure source such as an electric vehicle, it is required to generate a negative pressure or a hydraulic pressure by an electric pump to double the pressure. Here, if an electric pump is used, it is more efficient to apply the brake directly by electric power. For this reason, in recent years, an electric brake device has been proposed as a vehicle brake device.

【０００５】従来，上記電動ブレーキ装置に関しては，
例えば，特開平３−５７７５５号公報に開示されている
「車輌の電動ブレーキ装置」がある。この先行技術にあ
っては，ブレーキパッドに電動アクチュエータを連結
し，ブレーキパッドにはブレーキパッド位置検出器やブ
レーキパッド荷重検出器を設ける。そして，アクチュエ
ータ制御装置によりブレーキ操作に応じた信号と，上記
検出器からの信号を処理し，制御信号を電動アクチュエ
ータに出力して，ブレーキパッドを電気的にブレーキデ
ィスクに対して押圧または解除する技術が開示されてい
る。Conventionally, regarding the above-mentioned electric brake device,
For example, there is an "vehicle electric brake device" disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-57755. In this prior art, an electric actuator is connected to a brake pad, and the brake pad is provided with a brake pad position detector and a brake pad load detector. Then, a signal corresponding to a brake operation and a signal from the detector are processed by an actuator control device, a control signal is output to an electric actuator, and a brake pad is pressed or released against a brake disk electrically. Is disclosed.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記先
行技術のものにあっては，電動アクチュエータの取り付
け，アクチュエータ制御の概略を示しているにすぎず，
アクチュエータの具体的構成は何ら開示されていない。
また，電動アクチュエータの加圧と戻りは，ブレーキパ
ッド位置やブレーキパッド荷重の信号に基づいて制御す
る構成であるため，ストロークセンサ等が必要となり，
装置自体のコストが高くなるという問題点があった。ま
た，センサが故障すると，ブレーキパッドとブレーキデ
ィスクとの間隔の不足によりブレーキの引きずりを生じ
たり，逆に，ブレーキパッドとブレーキディスクとの間
隔の過多により制動力の立上りが悪化し，装置の信頼性
の低下を招来するという問題点があった。However, the above-mentioned prior art merely shows the outline of the mounting of the electric actuator and the control of the actuator.
No specific configuration of the actuator is disclosed.
In addition, since the pressurization and return of the electric actuator are controlled based on the brake pad position and brake pad load signals, a stroke sensor is required.
There is a problem that the cost of the apparatus itself is increased. If the sensor breaks down, the brake may be dragged due to insufficient clearance between the brake pad and the brake disc, or conversely, the rise of the braking force may be degraded due to the excessive clearance between the brake pad and the brake disk, and the reliability of the device may be reduced. However, there is a problem that the property is lowered.

【０００７】本発明は，上記に鑑みてなされたものであ
って，モータ駆動によりブレーキパッドを適切に加圧ま
たは解除する電動ブレーキ用アクチュエータを構成し，
さらに，ストロークセンサ等が無くてもブレーキパッド
の摩耗に関係なく適切なブレーキパッドとブレーキディ
スクとの間隔に保持し，装置の信頼性を安価に向上させ
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above, and comprises an electric brake actuator for appropriately pressing or releasing a brake pad by driving a motor,
It is still another object of the present invention to maintain a proper gap between the brake pad and the brake disc regardless of the wear of the brake pad even without a stroke sensor or the like, thereby improving the reliability of the device at low cost.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、加圧部材を前進させてブ
レーキパッドを車輪のブレーキディスクに押圧接触させ
て制動し，あるいは前記加圧部材を後退させて前記制動
を解除する電動ブレーキ用アクチュエータであって、ト
ルク制御されるモータと、該モータの回転を減速するギ
ヤ手段と、該ギヤ手段の出力側に連結されるネジナット
と、該ネジナットにねじ嵌合するネジシャフトと、該ネ
ジシャフトの端部に連結される加圧部材と、前記ネジシ
ャフトの回転に伴い回転可能に支持されると共に、回転
をロックされた状態では前記ネジシャフトを軸方向に移
動可能に支持するスプラインナットと、該スプラインナ
ットに取り付けられ、前記ネジナットの加圧方向の回転
に伴って回転しようとする前記ネジシャフトの回転をロ
ックし、かつ前記ネジナットの除圧方向の回転に伴う前
記ネジシャフトの回転はフリーにするワンウェイクラッ
チとを有する電動ブレーキ用アクチュエータを提供する
ものである。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the pressing member is advanced to move the block.
Press the rake pad against the wheel brake disc
Or the pressure member is retracted to
An actuator for an electric brake for releasing a motor which is collected by <br/> torque control, and formic <br/> Ya means for decelerating the rotation of the motor, screw nut connected to an output side of the gear unit
When a screw shaft threadably engaged to the screw nut, a pressure member connected to an end of said screw shaft, said Nejishi
It is supported rotatably with the rotation of the shaft,
When the screw shaft is locked, move the screw shaft in the axial direction.
A spline nut movably supported, and the spliner
Rotation of the screw nut in the pressing direction
The rotation of the screw shaft
Before the screw nut rotates in the decompression direction.
An actuator for an electric brake having a one-way clutch that makes the rotation of the screw shaft free is provided.

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、加圧部材
を前進させてブレーキパッドを車輪のブレーキディスク
に押圧接触させて制動し，あるいは前記加圧部材を後退
させて前記制動を解除する電動ブレーキ用アクチュエー
タであって、トルク制御されるモータと、該モータの回
転を減速するギヤ手段と、該ギヤ手段の出力側に連結さ
れるネジシャフトと、該ネジナットに連結されたスプラ
イン軸と、該スプライン軸にねじ嵌合するネジナット
と、該ネジナットの一端に連結される加圧部材と、該ス
プライン軸の回転に伴い回転可能に支持されると共に、
回転をロックされた状態では前記スプライン軸を軸方向
に移動可能に支持するスプラインナットと、該スプライ
ンナットに取り付けられ、前記ネジシャフトの加圧方向
の回転に伴って回転しようとする前記スプライン軸の回
転をロックし、かつ前記ネジシャフトの除圧方向の回転
に伴う前記スプライン軸の回転はフリーにするワンウェ
イクラッチとを有する電動ブレーキ用アクチュエータを
提供するものである。Further, according to the present invention, a pressing member is provided.
Advance the brake pads on the wheel brake disc
To apply pressure to brake, or to retract the pressure member
Actuator for electric brake to release the braking
A motor whose torque is controlled, and a rotation of the motor.
Gear means for reducing the rotation, and a gear connected to the output side of the gear means.
Screw shaft, and a sprag connected to the screw nut.
In-shaft and screw nut to be screw-fitted to the spline shaft
A pressure member connected to one end of the screw nut;
While being supported rotatably with the rotation of the shaft,
When the rotation is locked, rotate the spline shaft in the axial direction.
A spline nut movably supporting the spline nut;
Attached to the nut, the pressure direction of the screw shaft
Rotation of the spline shaft which is about to rotate with the rotation of
Lock the rotation of the screw shaft and rotate the screw shaft in the decompression direction.
The one-way rotation of the spline shaft accompanying the
An actuator for an electric brake having an clutch is provided.

【００１０】[0010]

【作用】請求項１の構成によれば、ブレーキ操作時は、
モータの回転によりギヤ手段で減速してネジナットに伝
達し，ネジナットの加圧方向の回転によりワンウェイク
ラッチがネジシャフトの回転をロックする。そこで，ネ
ジナットの加圧方向の回転によりネジシャフトが前進
し，加圧部材によりブレーキパッドを車輪のブレーキデ
ィスクに押圧して制動する。ブレーキ操作の解除時は、
モータの回転によりネジナットが除圧方向に回転しはじ
めるが、このとき，加圧部材とブレーキパッドの間に大
きい摩擦力が生じてており、この摩擦力によりネジシャ
フトの回転が抑制される状態であるため、ネジナットの
除圧方向の回転によりネジシャフトが後退する。そし
て、加圧部材の摩擦力が空転する程度に低下すると，ネ
ジナットの回転に伴ってネジシャフトが回転しようとす
るが、ワンウェイクラッチによりネジシャフトがフリー
となり，加圧部材は常にブレーキパッドの直背後に停止
保持される。また、請求項２の構成によれば、ブレーキ
操作時は、モータの回転によりギヤ手段で減速してネジ
シャフトに伝達し，ネジシャフトの加圧方向の回転によ
りワンウェイクラッチがスプライン軸の回転をロックす
る。そこで，ネジシャフトの加圧方向の回転によりネジ
ナット、スプライン軸が前進し，加圧部材によりブレー
キパッドを車輪のブレーキディスクに押圧して制動す
る。ブレーキ操作の解除時は、モータの回転によりネジ
シャフトが除圧方向に回転しはじめるが、このとき，加
圧部材とブレーキパッドの間に大きい摩擦力が生じてお
り，この摩擦力によりスプライン軸の回転が抑制される
状態であるため、ネジシャフトの除圧方向の回転により
スプライン軸、ネジナットが後退する。そして、加圧部
材の摩擦力が空転する程度に低下すると，ネジシャフト
の回転に伴ってネジナット、スプライン軸が回転しよう
とするが、ワンウェイクラッチによりスプライン軸がフ
リーとなり，加圧部材は常にブレーキパッドの直背後に
停止保持される。 According to the configuration of claim 1, when the brake is operated,
The rotation of the motor reduces the speed by gear means and
Reaches, and is woken by the rotation of the screw nut in the pressing direction.
A latch locks the rotation of the screw shaft. Therefore,
The screw shaft moves forward due to the rotation of the pressurized direction of the dinut
And pressurize the brake pad to the brake
Press on the disc to brake. When releasing the brake operation,
The screw nut rotates in the direction of pressure reduction by the rotation of the motor.
However, at this time, there is a large gap between the pressure member and the brake pad.
Severe frictional force is generated.
Since the rotation of the shaft is suppressed, the screw nut
The screw shaft is retracted by the rotation in the pressure removal direction. Soshi
When the frictional force of the pressure member drops to the extent that it slips,
The screw shaft tries to rotate with the rotation of the jinut
Screw shaft free due to one-way clutch
And the pressure member always stops immediately behind the brake pad
Will be retained. According to the second aspect of the present invention, the brake
During operation, the rotation of the motor reduces the speed
Transmitted to the shaft and the rotation of the screw shaft in the pressure direction.
One-way clutch locks spline shaft rotation
You. Therefore, the rotation of the screw shaft in the pressing direction
The nut and spline shaft move forward, and the
Press the keypad against the wheel brake disc to apply braking
You. When releasing the brake operation, rotate the motor to
The shaft starts rotating in the direction of pressure reduction.
When a large frictional force is generated between the pressure member and the brake pad,
The frictional force suppresses the rotation of the spline shaft.
In the state, the rotation of the screw shaft in the decompression direction
The spline shaft and screw nut retract. And pressurizing section
When the frictional force of the material drops to the extent that it slips, the screw shaft
Nut and spline shaft will rotate with the rotation of
However, the spline shaft is blocked by the one-way clutch.
And the pressure member is always behind the brake pad.
Stopped and held.

【００１１】[0011]

【実施例】以下，本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は，電動ブレーキ用アクチュエータの概略構
成を示している。電動ブレーキ用アクチュエータ１００
は，両端を略閉じた円筒状のケース１０１を有し，この
ケース１０１の内部において略中間にモータ部１１０が
配置され，モータ部１１０の左側にギヤ部１３０とネジ
部１４０が配置され，右側にスプライン部１５０が配置
される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of an electric brake actuator. Electric brake actuator 100
Has a cylindrical case 101 whose both ends are substantially closed, a motor section 110 is disposed substantially in the middle of the case 101, a gear section 130 and a screw section 140 are disposed on the left side of the motor section 110, and a right side. The spline section 150 is arranged at the bottom.

【００１２】モータ部１１０は，ケース１０１内にＤＣ
モータ１１１が取り付けられている。モータ１１１はケ
ース側に固定される永久磁石１１２，ケース中心に片側
をベアリング１１３で回転可能に支持して配設される中
空のロータ１１４，ロータ１１４の周囲に巻き付けられ
る巻線１１５を備えて構成され，ロータ１１４に取り付
けられるコミュテータ１１６に巻線１１５が電気的に接
続されている。また，コミュテータ１１６にはブラシ１
１７が，ケース１０１側のブラシケース１１８により保
持されると共にスプリング１１９による一定の押圧力に
より摺接され，ブラシ１１７は導線１２０により制御装
置側に接続されている。そして，ブラシ１１７，コミュ
テータ１１６により巻線１１５にモータ電流を流すこと
で，モータ１１１のロータ１１４を正逆転し，さらに回
転トルクが制御される。The motor unit 110 has a DC
The motor 111 is attached. The motor 111 includes a permanent magnet 112 fixed to the case side, a hollow rotor 114 disposed at the center of the case with one side rotatably supported by a bearing 113, and a winding 115 wound around the rotor 114. The winding 115 is electrically connected to a commutator 116 attached to the rotor 114. The commutator 116 has a brush 1
17 is held by a brush case 118 on the case 101 side and slidably contacted by a constant pressing force of a spring 119, and the brush 117 is connected to the control device side by a conducting wire 120. Then, a motor current is supplied to the winding 115 by the brush 117 and the commutator 116, thereby rotating the rotor 114 of the motor 111 forward and reverse, and further controlling the rotational torque.

【００１３】ギヤ部１３０は，プラネタリギヤに構成さ
れるものであり，ロータ１１４の一端に形成されるサン
ギヤ１３１，ケース１０１に形成されるリングギヤ１３
２，サンギヤ１３１とリングギヤ１３２に噛み合うピニ
オン１３３，該ピニオン１３３をベアリング１３４で支
持するキャリア１３５を備える。そして，ロータ１１４
によりサンギヤ１３１が回転すると，ピニオン１３３が
自転しながら公転してキャリア１３５をロータ１１４と
同一方向に所定のギヤ比で減速回転させる。The gear portion 130 is formed as a planetary gear, and includes a sun gear 131 formed at one end of the rotor 114 and a ring gear 13 formed at the case 101.
2, a pinion 133 that meshes with the sun gear 131 and the ring gear 132, and a carrier 135 that supports the pinion 133 with a bearing 134. And the rotor 114
When the sun gear 131 rotates, the pinion 133 revolves while rotating, causing the carrier 135 to rotate at a reduced speed in the same direction as the rotor 114 at a predetermined gear ratio.

【００１４】ネジ部１４０は，ギヤ部１３０のキャリア
１３５と一体的なネジナット１４１，ケース１０１の中
心においてロータ１１４内部を挿通して設置されるネジ
シャフト１４２を備えている。ネジナット１４１は，ケ
ース１０１側のベアリング１４３により滑らかに回転
し，かつ，軸方向には移動しないように支持され，中心
の孔１４４にねじ溝１４５が形成されている。ネジシャ
フト１４２は，外周の所定の範囲にねじ溝１４６が形成
され，このネジシャフト１４２の一端がケース１０１外
部に突出して加圧部材１４７が取り付けられている。加
圧部材１４７には，摩擦部材１４７ａが設けられてい
る。ここで，ネジナット１４１とネジシャフト１４２の
ねじ溝噛合部の摺動抵抗を軽減するため，両ねじ溝１４
５，１４６がボール１４８を介して噛み合うように構成
されている。ギヤ部１３０のキャリア１３５と一体的に
ネジナット１４１が正逆転し，このとき，ネジシャフト
１４２が軸方向移動可能で回転ロックされる場合には，
ネジシャフト１４２を前進または後退移動させる。ま
た，ネジシャフト１４２がフリーになると，ネジナット
１４１とネジシャフト１４２とが一体的に空転する。The screw portion 140 has a screw nut 141 integral with the carrier 135 of the gear portion 130 and a screw shaft 142 which is installed at the center of the case 101 so as to pass through the inside of the rotor 114. The screw nut 141 is supported by the bearing 143 on the case 101 side so as to rotate smoothly and not to move in the axial direction. A screw groove 145 is formed in the center hole 144. The screw shaft 142 has a screw groove 146 formed in a predetermined range on the outer periphery, and one end of the screw shaft 142 protrudes outside the case 101 and a pressing member 147 is attached. The pressure member 147 is provided with a friction member 147a. Here, in order to reduce the sliding resistance between the screw nut 141 and the screw groove meshing portion of the screw shaft 142, the two screw grooves 14 are used.
5, 146 are configured to mesh with each other via a ball 148. If the screw nut 141 rotates forward and backward integrally with the carrier 135 of the gear portion 130, and at this time, the screw shaft 142 is movable in the axial direction and locked in rotation,
The screw shaft 142 is moved forward or backward. Further, when the screw shaft 142 becomes free, the screw nut 141 and the screw shaft 142 run idle together.

【００１５】スプライン部１５０は，モータ部１１０の
ネジ部１４０と反対側に配設され，ケース側のベアリン
グ１５１により回転可能に支持されるスプラインナット
１５２，ケース１０１とスプラインナット１５２の間に
装着されるワンウェイクラッチ１６０を備える。スプラ
インナット１５２の中心の孔１５３には軸方向溝１５４
が形成され，ネジシャフト１４２外周の所定の範囲に軸
方向溝１５５が形成され，これら軸方向溝１５４，１５
５がボール１５６により摺動抵抗を軽減した状態で噛み
合う。また，スプラインナット１５２とネジシャフト１
４２は，軸方向に相対移動し，回転方向には一体化す
る。The spline section 150 is disposed on the opposite side of the screw section 140 of the motor section 110 and is mounted between the spline nut 152 and the spline nut 152 rotatably supported by a bearing 151 on the case side. One-way clutch 160 is provided. An axial groove 154 is provided in a hole 153 at the center of the spline nut 152.
Are formed, and axial grooves 155 are formed in a predetermined range on the outer periphery of the screw shaft 142, and these axial grooves 154, 15 are formed.
5 engage with the ball 156 in a state where the sliding resistance is reduced. Also, the spline nut 152 and the screw shaft 1
Reference numeral 42 moves relatively in the axial direction and is integrated in the rotation direction.

【００１６】ワンウェイクラッチ１６０は，図２に示す
ようにスプラインナット１５２に固定されるインナーリ
ング２０１，ケース１０１に固定されるアウターリング
２０２，両リング２０１，２０２の間に傾いて介設され
る回転制御部材２０３を備える。ネジシャフト１４２が
図２に示した矢印のように回転する場合にあっては，回
転制御部材２０３が傾倒してフリーになり，逆の方向に
回転する場合は，回転制御部材２０３が起立して固定側
のアウターリング２０２によりネジシャフト１４２の回
転がロックされる。As shown in FIG. 2, the one-way clutch 160 includes an inner ring 201 fixed to the spline nut 152, an outer ring 202 fixed to the case 101, and a rotation interposed between the two rings 201 and 202. A control member 203 is provided. When the screw shaft 142 rotates as indicated by the arrow shown in FIG. 2, the rotation control member 203 tilts and becomes free, and when the screw shaft 142 rotates in the opposite direction, the rotation control member 203 stands up. The rotation of the screw shaft 142 is locked by the outer ring 202 on the fixed side.

【００１７】図３において，アクチュエータ１００の実
装状態について説明する。車輪３００のブレーキディス
ク３０１には，キャリパ３０２のブレーキパッド３０３
が加圧するように近接対向して配置される。そこで，キ
ャリパ３０２における内部の室３０４にアクチュエータ
１００が，加圧部材１４７の摩擦部材１４７ａをブレー
キパッド３０３の背後に近接対向した状態でボルト３０
５により固定される。図４において，電動ブレーキ装置
の制御系について説明する。電動ブレーキ装置は，ブレ
ーキペダル４０１にペダル踏込力やストロークを検出す
るセンサ４０２が設けられ，このセンサ信号が制御回路
４０３に入力する。また，車速センサ４０４，車輪速セ
ンサ４０５（４０５ａ〜４０５ｄ）からの信号もそれぞ
れ制御回路４０３に入力する。制御回路４０３は，ペダ
ル踏込力，車速，車輪速の各信号を入力して処理し，種
々の走行条件でのブレーキ操作時に４輪に必要な制動力
を演算する。ＤＣモータ１１１を使用する場合は，モー
タ電流に比例したトルクを発生するので，モータ電流に
より直接モータトルクと共にブレーキパッド加圧力，す
なわち，制動力を制御できる。そこで，所定の制動力を
発生させるために必要なモータ電流を各車輪毎に演算す
る。その後，４輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに装着される
アクチュエータ１００（１００ａ〜１００ｄ）に上記モ
ータ電流をそれぞれ供給する。なお，この場合にペダル
踏込力と制動力との関係を任意に設定することでブレー
キフィーリングを自由に変更することができる。Referring to FIG. 3, the mounting state of the actuator 100 will be described. The brake disc 301 of the wheel 300 includes the brake pad 303 of the caliper 302.
Are arranged in close proximity to each other so as to apply pressure. Therefore, the actuator 100 is placed in the inner chamber 304 of the caliper 302 with the friction member 147a of the pressing member 147 facing the rear side of the brake pad 303 in close proximity to the bolt 30.
5 fixed. In FIG. 4, a control system of the electric brake device will be described. In the electric brake device, a sensor 402 for detecting a pedal depression force and a stroke is provided on a brake pedal 401, and a sensor signal is input to a control circuit 403. Further, signals from the vehicle speed sensor 404 and the wheel speed sensors 405 (405a to 405d) are also input to the control circuit 403. The control circuit 403 receives and processes the signals of the pedal depression force, the vehicle speed, and the wheel speed, and calculates the braking force required for the four wheels at the time of the brake operation under various running conditions. When the DC motor 111 is used, a torque proportional to the motor current is generated, so that the brake current and the braking force, that is, the braking force, can be directly controlled by the motor current together with the motor torque. Therefore, a motor current required to generate a predetermined braking force is calculated for each wheel. Thereafter, the motor current is supplied to the actuators 100 (100a to 100d) mounted on the four wheels FL, FR, RL, RR, respectively. In this case, the brake feeling can be freely changed by arbitrarily setting the relationship between the pedal depression force and the braking force.

【００１８】次に，動作について説明する。ドライバー
がブレーキペダル４０１を踏み込むと，この場合におけ
るペダル踏込力，車速，車輪速の各情報に基づいて制御
回路４０３により適正なモータ電流が演算され，該モー
タ電流がモータ１１１に流れる。このため，モータ１１
１が駆動してロータ１１４が，例えば，図１に示した矢
印のように回転し，この回転がギヤ部１３０のサンギヤ
１３１，ピニオン１３３，キャリア１３５を介してネジ
部１４０のネジナット１４１に減速した同一方向の回転
として伝達される。このネジナット１４１の回転は，さ
らに，ネジシャフト１４２に伝達されて同一方向に回転
しようとする。ネジシャフト１４２の回転はスプライン
部１５０において，ネジシャフト１４２と回転方向に一
体的なスプラインナット１５２に伝達し，スプラインナ
ット１５２を図２に示した矢印と逆方向に回転させよう
とする。そこで，ワンウェイクラッチ１６０により，ス
プラインナット１５２と共にネジシャフト１４２の回転
が自動的にロックされる。したがって，ネジ部１４０に
おいては，ネジシャフト１４２がスプライン部１５０に
より軸方向移動は可能であるが，回転ロックした状態に
支持され，このため，ネジナット１４１の回転に伴いボ
ール１４８とねじ溝１４５，１４６の噛み合いでネジシ
ャフト１４２が左方向に円滑に移動する。そして，ネジ
シャフト１４２の先端に取り付けられる加圧部材１４７
の摩擦部材１４７ａが前進して，ブレーキパッド３０３
を車輪３００のブレーキディスク３０１に押圧接触させ
て制動力を付与する。こうして車輪３００が制動され
る。Next, the operation will be described. When the driver depresses the brake pedal 401, an appropriate motor current is calculated by the control circuit 403 based on the information on the pedal depression force, the vehicle speed, and the wheel speed in this case, and the motor current flows to the motor 111. Therefore, the motor 11
1 drives the rotor 114 to rotate, for example, as shown by the arrow shown in FIG. 1, and this rotation is reduced to the screw nut 141 of the screw portion 140 via the sun gear 131 of the gear portion 130, the pinion 133, and the carrier 135. It is transmitted as rotation in the same direction. The rotation of the screw nut 141 is further transmitted to the screw shaft 142 and attempts to rotate in the same direction. The rotation of the screw shaft 142 is transmitted to a spline nut 152 that is integral with the screw shaft 142 in the rotation direction in the spline section 150, and attempts to rotate the spline nut 152 in the direction opposite to the arrow shown in FIG. Therefore, the rotation of the screw shaft 142 together with the spline nut 152 is automatically locked by the one-way clutch 160. Therefore, in the screw portion 140, the screw shaft 142 can be axially moved by the spline portion 150, but is supported in a rotationally locked state, so that the ball 148 and the screw grooves 145, 146 are rotated with the rotation of the screw nut 141. , The screw shaft 142 moves smoothly to the left. The pressing member 147 attached to the tip of the screw shaft 142
The friction member 147a of the brake pad 303 advances.
Is brought into pressure contact with the brake disc 301 of the wheel 300 to apply a braking force. Thus, the wheel 300 is braked.

【００１９】この場合におけるモータトルクをＴＭ，ギ
ヤ部１３０のギヤ比をＧ，ネジ部１４０のリードをＲと
すると，加圧力Ｆは，以下の式で示される。すなわち，Ｆ＝ＴＭ・Ｇ・２π／Ｒである。そこで，例えば，モータ１１１の最大トルク１
０（ｋｇｆ−ｃｍ），ギヤ部１３０のギヤ比が５，ネジ
部１４０のリードが２とすると，１５７１（ｋｇｆ）の
加圧力を発生する。したがって，油圧ブレーキ装置の場
合における常用域を充分にカバーすることができる。Assuming that the motor torque in this case is TM, the gear ratio of the gear portion 130 is G, and the lead of the screw portion 140 is R, the pressing force F is expressed by the following equation. That is, F = TM · G · 2π / R. Therefore, for example, the maximum torque 1
Assuming that 0 (kgf-cm), the gear ratio of the gear portion 130 is 5, and the lead of the screw portion 140 is 2, a pressing force of 1571 (kgf) is generated. Therefore, the service area in the case of the hydraulic brake device can be sufficiently covered.

【００２０】また，ブレーキを解除すると，モータ電流
を零にすることで理論的には制動力も零になるが，ブレ
ーキパッド３０３やキャリパ３０２の変形分をキャンセ
ルする必要がある。そこで，制御回路４０３からモータ
電流を逆向きに流してモータ１１１を逆回転させる。そ
の結果，この逆回転は，ギヤ部１３０，ネジ部１４０お
よびネジシャフト１４２を介してスプライン部１５０に
伝達され，ワンウェイクラッチ１６０をフリーにしよう
とする。ところで，加圧部材１４７の摩擦部材１４７ａ
がブレーキパッド３０３に接している状態では，摩擦部
材１４７ａとブレーキパッド３０３との摩擦力によって
ネジシャフト１４２の回転が抑制される。このため，モ
ータ１１１の逆転によりネジシャフト１４２は右方向に
移動し，加圧部材１４７（および摩擦部材１４７ａ）が
後退してブレーキパッド３０３の加圧力が低下する。When the brake is released, the braking current is theoretically reduced to zero by reducing the motor current to zero, but it is necessary to cancel the deformation of the brake pad 303 and the caliper 302. Therefore, the motor current is caused to flow in the reverse direction from the control circuit 403 to rotate the motor 111 in the reverse direction. As a result, the reverse rotation is transmitted to the spline portion 150 via the gear portion 130, the screw portion 140, and the screw shaft 142, and tries to release the one-way clutch 160. By the way, the friction member 147a of the pressing member 147
Is in contact with the brake pad 303, the rotation of the screw shaft 142 is suppressed by the frictional force between the friction member 147a and the brake pad 303. Therefore, the screw shaft 142 moves rightward due to the reverse rotation of the motor 111, the pressing member 147 (and the friction member 147a) retreat, and the pressing force of the brake pad 303 decreases.

【００２１】そして，摩擦部材１４７ａの摩擦力がネジ
シャフト１４２を空転する程度に下がると，この時点で
ワンウェイクラッチ１６０によりネジシャフト１４２が
フリーになる。そこで，ネジナット１４１とネジシャフ
ト１４２は一体で回転し，加圧部材１４７はそれ以上後
退しなくなり，ブレーキパッド３０３の直背後に停止す
る。こうして加圧部材１４７が空転する程度に後退する
ことで，ブレーキパッド３０３やキャリパ３０２の変形
が解消して制動力が実質的に零になる。このときモータ
逆方向電流が比較的長い時間流れても，ワンウェイクラ
ッチ１６０により加圧部材１４７はブレーキパッド３０
３の直後に停止した状態に保持される。また，ブレーキ
パッド３０３が徐々に摩耗して薄くなると，非制動時に
おける加圧部材１４７の停止位置も徐々に前方に移動す
ることになり，こうして加圧部材位置が自動的に補正さ
れ，ブレーキパッドとブレーキディスクとの間隔が常に
適正に保持される。したがって，非制動時には，ブレー
キの引きずりが確実に防止される。また，次のブレーキ
操作時にあっては，加圧部材１４７が無駄なストローク
移動をする必要がなくなり，加圧部材１４７の摩擦部材
１４７ａは直ちにブレーキパッド３０３を押圧して適確
に制動する。When the frictional force of the friction member 147a is reduced to the extent that the screw shaft 142 runs idle, the one-way clutch 160 releases the screw shaft 142 at this point. Then, the screw nut 141 and the screw shaft 142 rotate integrally, and the pressing member 147 does not retreat any more, and stops just behind the brake pad 303. When the pressing member 147 retreats to the extent that it idles, the deformation of the brake pad 303 and the caliper 302 is eliminated, and the braking force becomes substantially zero. At this time, even if the motor reverse direction current flows for a relatively long time, the one-way clutch 160 causes the pressing member 147 to apply the brake pad 30
Immediately after 3, the stopped state is maintained. Further, when the brake pad 303 gradually wears and becomes thin, the stop position of the pressing member 147 during non-braking also gradually moves forward, and thus the position of the pressing member is automatically corrected, and the brake pad 303 is automatically corrected. The distance between the brake disk and the brake disk is always properly maintained. Therefore, when the brake is not applied, the dragging of the brake is reliably prevented. Further, at the time of the next braking operation, it is not necessary for the pressing member 147 to perform an unnecessary stroke movement, and the friction member 147a of the pressing member 147 immediately presses the brake pad 303 to perform appropriate braking.

【００２２】図５において，本発明によるアクチュエー
タの他の実施例について説明する。この実施例にあって
は，アクチュエータ１００のケース１０１内部において
最も後方にモータ部１１０が配置され，モータ部１１０
から加圧部材側にギヤ部１３０，ネジ部１４０，スプラ
イン部１５０が順次配置される。モータ部１１０とギヤ
部１３０は，図１と同様に構成される。一方，ネジ部１
４０では，ネジシャフト１４２がギヤ部１３０のキャリ
ア１３５と一体形成され，このネジシャフト１４２にね
じ溝１４５，１４６，ボール１４８によりネジナット１
４１が噛み合い，ネジナット１４１にスプライン軸５０
１が連設され，ネジシャフト１４２の回転によりネジナ
ット１４１とスプライン軸５０１を軸方向移動するよう
に構成されている。Referring to FIG. 5, another embodiment of the actuator according to the present invention will be described. In this embodiment, the motor unit 110 is disposed at the rearmost position inside the case 101 of the actuator 100.
The gear portion 130, the screw portion 140, and the spline portion 150 are sequentially arranged on the pressure member side. The motor unit 110 and the gear unit 130 are configured in the same manner as in FIG. On the other hand, screw part 1
In 40, the screw shaft 142 is integrally formed with the carrier 135 of the gear portion 130, and the screw nut 142 is formed on the screw shaft 142 by the screw grooves 145, 146, and the ball 148.
41 are engaged with each other, and the spline shaft 50 is
The screw nut 141 and the spline shaft 501 are axially moved by the rotation of the screw shaft 142.

【００２３】また，スプライン軸５０１にスプライン部
１５０の軸方向溝１５４，１５５，ボール１５６を介し
てスプラインナット１５２が装着され，スプラインナッ
ト１５２にワンウェイクラッチ１６０等が取り付けら
れ，さらにスプライン軸５０１がケースの外部に突出し
て加圧部材１４７に連結される。なお，図１と同一の部
分では同一の符号を付して説明を省略する。A spline nut 152 is mounted on the spline shaft 501 through axial grooves 154, 155, and balls 156 of the spline portion 150, and a one-way clutch 160 and the like are mounted on the spline nut 152. And is connected to the pressing member 147. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【００２４】次に，上記実施例の動作を説明する。ブレ
ーキ操作時にモータ部１１０のモータ１１１が駆動する
と，モータ１１１の回転がギヤ部１３０で減速し，ネジ
部１４０のネジシャフト１４２に入力され，ネジシャフ
ト１４２からネジナット１４１，スプライン軸５０１に
伝達する。また，ネジシャフト１４２の正転の場合にあ
っては，ワンウェイクラッチ１６０によりスプラインナ
ット１５２と共にスプライン軸５０１の回転がロックさ
れ，このため，ネジシャフト１４２の回転によりスプラ
イン軸５０１が左方向に移動し，加圧部材１４７の摩擦
部材１４７ａによりブレーキパッド３０３を押圧して制
動動作を実行する。また，ブレーキ解除時においてモー
タ１１１が逆回転すると，加圧部材１４７の摩擦部材１
４７ａがブレーキパッド３０３に接して回転ロックされ
る状態では，ネジシャフト１４２の逆転によりスプライ
ン軸５０１と加圧部材１４７が後退する。その後，加圧
部材１４７の摩擦部材１４７ａによる摩擦力が空転する
程度に低下すると，ワンウェイクラッチ１６０によりス
プラインナット１５２，スプライン軸５０１がフリーと
なり，加圧部材１４７はブレーキパッド３０３直後の位
置に停止保持される。Next, the operation of the above embodiment will be described. When the motor 111 of the motor unit 110 is driven during the braking operation, the rotation of the motor 111 is reduced by the gear unit 130, input to the screw shaft 142 of the screw unit 140, and transmitted from the screw shaft 142 to the screw nut 141 and the spline shaft 501. When the screw shaft 142 is rotating forward, the rotation of the spline shaft 501 is locked together with the spline nut 152 by the one-way clutch 160, so that the rotation of the screw shaft 142 causes the spline shaft 501 to move to the left. Then, the brake pad 303 is pressed by the friction member 147a of the pressing member 147 to perform the braking operation. When the motor 111 rotates in the reverse direction when the brake is released, the friction member 1 of the pressing member 147
When the screw 47a is in contact with the brake pad 303 and is rotationally locked, the spline shaft 501 and the pressing member 147 are retracted by the reverse rotation of the screw shaft 142. Thereafter, when the frictional force of the frictional member 147a of the pressure member 147 is reduced to the extent of idling, the spline nut 152 and the spline shaft 501 become free by the one-way clutch 160, and the pressure member 147 is stopped and held at the position immediately after the brake pad 303. Is done.

【００２５】以上，本発明の実施例について説明した
が，これのみに限定されない。例えば，モータはトルク
制御可能なものであれば良く，ＡＣモータでも使用でき
る。ネジ部とスプライン部は，ボールを使用しない滑り
方式でもよい。また，スプライン部は，ボールを用いた
構造にすることもできる。Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. For example, any motor can be used as long as it can control torque, and an AC motor can also be used. The thread part and the spline part may be of a sliding type without using a ball. In addition, the spline portion may have a structure using a ball.

【００２６】[0026]

【効果】以上説明したように、本発明による電動ブレー
キ用アクチュエータによれば、モータ駆動によりブレー
キパッドを適切に加圧または解除する電動ブレーキ用ア
クチュエータを構成し，さらに，ストロークセンサ等が
無くてもブレーキパッドの摩耗に関係なく適切なブレー
キパッドとブレーキディスクとの間隔に保持して装置の
信頼性を安価に向上させることができる。As described above, the electric brake actuator according to the present invention constitutes an electric brake actuator for appropriately pressing or releasing a brake pad by driving a motor. Regardless of the wear of the brake pad, it is possible to maintain the appropriate distance between the brake pad and the brake disc, thereby improving the reliability of the device at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明による電動ブレーキ用アクチュエータの
概略構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing a schematic configuration of an electric brake actuator according to the present invention.

【図２】ワンウェイクラッチの概略構成を示す説明図で
ある。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a one-way clutch.

【図３】アクチュエータの実装状態を示す説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory view showing a mounted state of an actuator.

【図４】電動ブレーキ装置の制御系を示す説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a control system of the electric brake device.

【図５】本発明による電動ブレーキ用アクチュエータの
他の実施例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing another embodiment of the electric brake actuator according to the present invention.

【図６】従来における油圧ブレーキ装置の概略構成を示
す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a conventional hydraulic brake device.

【図７】図６に示したピストンシールの動作を示す説明
図である。FIG. 7 is an explanatory view showing the operation of the piston seal shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１００電動ブレーキ用アクチュエータ１１０モータ部１３０ギア部１４０ネジ部１４７加圧部材１４７ａ摩擦部材１５０スプライン部１５２スプラインナット１６０ワンウェイクラッチ３００車輪３０１ブレーキディスク３０３ブレーキパッド４０１ブレーキペダル４０２センサ４０４車速センサ４０５車輪速センサ５０１スプライン軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Electric brake actuator 110 Motor part 130 Gear part 140 Screw part 147 Pressing member 147a Friction member 150 Spline part 152 Spline nut 160 One-way clutch 300 Wheel 301 Brake disc 303 Brake pad 401 Brake pedal 402 Sensor 404 Vehicle speed sensor 405 Wheel speed sensor 501 spline shaft

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 7/102 F16D 55/24 F16D 55/46 H02K 7/06 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) H02K 7/102 F16D 55/24 F16D 55/46 H02K 7/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]

【請求項１】加圧部材を前進させてブレーキパッドを車
輪のブレーキディスクに押圧接触させて制動し，あるい
は前記加圧部材を後退させて前記制動を解除する電動ブ
レーキ用アクチュエータであって、トルク制御されるモ
ータと、該モータの回転を減速するギヤ手段と、該ギヤ
手段の出力側に連結されるネジナットと、該ネジナット
にねじ嵌合するネジシャフトと、該ネジシャフトの端部
に連結される加圧部材と、前記ネジシャフトの回転に伴
い回転可能に支持されると共に、回転をロックされた状
態では前記ネジシャフトを軸方向に移動可能に支持する
スプラインナットと、該スプラインナットに取り付けら
れ、前記ネジナットの加圧方向の回転に伴って回転しよ
うとする前記ネジシャフトの回転をロックし、かつ前記
ネジナットの除圧方向の回転に伴う前記ネジシャフトの
回転はフリーにするワンウェイクラッチとを有すること
を特徴とする電動ブレーキ用アクチュエータ。The brake pad is moved to a vehicle by advancing a pressing member.
Brake by pressing the wheel against the brake disc.
Is an electric brake for retracting the pressure member to release the braking.
A rake actuator, a motor is torque controlled, and a gear unit that reduces the rotation of the motor, a screw nut connected to an output side of said gear means, a threaded shaft threadably engaged to the threaded nut, a pressure member connected to an end of the screw shaft, with the rotation of the screw shaft
It is supported rotatably and rotation is locked.
In this state, the screw shaft is movably supported in the axial direction.
A spline nut and a spline nut
And rotate with the rotation of the screw nut in the pressing direction.
To lock the rotation of the screw shaft,
Of the screw shaft with the rotation of the screw nut in the decompression direction
Actuator for electric brake, characterized in that rotation and a one-way clutch to be free.

【請求項２】加圧部材を前進させてブレーキパッドを車
輪のブレーキディスクに押圧接触させて制動し，あるい
は前記加圧部材を後退させて前記制動を解除する電動ブ
レーキ用アクチュエータであって、トルク制御されるモ
ータと、該モータの回転を減速するギヤ手段と、該ギヤ
手段の出力側に連結されるネジシャフトと、該ネジシャ
フトにねじ嵌合するネジナットと、該ネジナットに連結
されたスプライン軸と、該スプライン軸の端部に連結さ
れる加圧部材と、前記スプライン軸の回転に伴い回転可
能に支持されると共に、回転をロックされた状態では前
記スプライン軸を軸方向に移動可能に支持するスプライ
ンナットと、該スプラインナットに取り付けられ、前記
ネジシャフトの加圧方向の回転に伴って回転しようとす
る前記スプライン軸の回転をロックし、かつ前記ネジシ
ャフトの除圧方向の回転に伴う前記スプライン軸の回転
はフリーにするワンウェイクラッチとを有することを特
徴とする電動ブレーキ用アクチュエータ。2. The brake pad is moved to the vehicle by advancing the pressure member.
Brake by pressing the wheel against the brake disc.
Is an electric brake for retracting the pressure member to release the braking.
A rake actuator that is torque controlled
Gear means for reducing the rotation of the motor;
A screw shaft connected to the output side of the means;
Screw nut to be screw-fitted to the shaft and connected to the screw nut
And the spline shaft connected to the end of the spline shaft.
Pressurizing member and rotatable with rotation of the spline shaft
In the locked state and
Splice that supports the spline shaft so that it can move in the axial direction
And the nut attached to the spline nut,
Attempts to rotate as the screw shaft rotates in the pressure direction
Lock the rotation of the spline shaft, and
Rotation of the spline shaft due to rotation of the shaft in the decompression direction
Has a one-way clutch to make it free.
Actuator for an electric brake for the butterflies.