JP4692795B2

JP4692795B2 - Electric disc brake

Info

Publication number: JP4692795B2
Application number: JP2000232395A
Authority: JP
Inventors: 拓也臼井; 昭一土屋
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2020-07-31
Also published as: JP2002048170A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrically operated disc brake which enables employment of a small size electric motor by drastically lowering a required motor torque and contributes greatly to miniaturization of a caliper. SOLUTION: In the electrically operated disc brake wherein a rotation of a rotor 20 of an electric motor 11 is transmitted to a piston 10 after converting the motion by a ball ramp mechanism 12, one brake pad 4 is pressed against a disc rotor D by means of propulsion of the piston 10, and a caliper main body 5 is moved in the reaction to press the other brake pad 3 against the disc rotor D and then to generate a braking force; a differential planet reduction gear 13 having a pair of planet gear 41, 42 coupled in series is interposed between the rotor 20 of the electric motor and a rotating disc member 30 of the ball ramp mechanism 12, the rotation of the rotor 20 is decelerated by the pair of planet gear 41, 42 and is transmitted to the rotating disc member 30 of the ball ramp mechanism 12, thereby the piston 10 can be made to promote by a small motor torque.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータのトルクによって制動力を発生させる電動ディスクブレーキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電動ディスクブレーキとしては、ピストンと、電動モータと、前記電動モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する運動変換機構とを有するキャリパを備え、前記電動モータの回転に応じてピストンを推進して、ブレーキパッドをディスクロータに押圧し制動力を発生するようにしたものがある。そして、このような電動ディスクブレーキでは、運転者によるブレーキペダル踏力（または変位量）をセンサによって検出し、コントローラによって、この検出に応じて電動モータの回転を制御して、所望の制動力を得るようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記電動モータの回転を直線運動に変換してピストンに伝達する運動変換機構としては、大きな推力すなわち制動力が得られることから、ボールねじ機構、ボールランプ機構等が多く採用されているが、従来一般の電動ディスクブレーキでは、電動モータと運動変換機構との間に特別の減速機構を持たないため、モータトルクの大きい大型の電動モータが必要となり、これに伴ってキャリパも大きくなって車両への搭載性が悪化する、という問題があった。
【０００４】
また、この種の電動ディスクブレーキでは、急制動時（最大制動時）に必要とするモータトルク（最大モータトルク）を考慮して電動モータの大きさを決定しており、必然的に大型の電動モータを使用せざるを得ず、この面からもキャリパの大型化が避けられない、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、必要なモータトルクを大幅に低下させて小型の電動モータの使用を可能にし、もって、キャリパの小型化に大きく寄与する電動ディスクブレーキを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための第１の発明は、ピストンと、電動モータと、該電動モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する運動変換機構とを有するキャリパを備え、前記電動モータの回転に応じて前記ピストンを推進して、ブレーキパッドをディスクロータに押圧し制動力を発生する電動ディスクブレーキにおいて、前記電動モータと前記運動変換機構との間に、前記電動モータのロータの回転を減速して前記運動変換機構に伝達する差動遊星減速機を介装し、前記差動遊星減速機は、前記ロータの軸心と平行に延びる軸部材によって連結された一対の遊星歯車を有し、前記一対の遊星歯車のうちの一方の遊星歯車は、電動モータのロータとキャリパの固定部とに形成された２つの太陽歯車に噛合わされ、他方の遊星歯車は運動変換機構の回転部に形成された歯車に噛合されていることを特徴とする。
本第１の発明においては、差動遊星減速機により大きな減速比を得ることができるので、必要なモータトルクを大幅に低下させることができ、しかも、差動遊星減速機は狭いスペースに組込むことができるので、キャリパの小型化の障害とならない。
【０００７】
上記の課題を解決するための第２の発明は、上記第１の発明における差動遊星減速機を省略して、前記電動モータと前記ピストンとの間には、前記運動変換機構側から前記電動モータ側への回転力伝達を制限する不可逆機構と、該不可逆機構と前記ピストンとの間に設けられ前記ピストンを推進する方向への付勢力を前記ピストンに伝達する付勢手段とが付設され、該付勢手段は、非制動時に、前記ピストンを推進する方向へのセット荷重が前記不可逆機構によって維持されていることを特徴とする。
本第２の発明においては、ピストンの推進に大きな力を必要とする制動時には、付勢手段からピストン推進方向への付勢力が運動変換機構に加えられるので、その分、モータトルクを軽減することができる。一方、非制動時には、不可逆機構が電動モータの空回りを抑えるので、ピストンの後退位置が変動することはない。
【０００８】
本第２の発明において、上記運動変換機構が台形ねじ機構からなる場合は、該台形ねじ機構のねじ噛合い部が不可逆機構として機能するので、特別の不可逆機構を設ける必要はない。
また、運動変換機構がボールねじ機構またはボールランプ機構からなる場合は、不可逆機構としてウォーム歯車装置を用い、前記ウォーム歯車装置が前記ボールねじ機構または前記ボールランプ機構の回転部と電動モータのロータとの間に介装される構成とすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図１乃至図３は、本発明に係る電動ディスクブレーキの第１の実施の形態を示したものである。これらの図において、１は、ディスクロータＤより車両内側に位置する車両の非回転部（ナックル等）に固定されたキャリア、２は、キャリア１にディスクロータＤの軸方向へ浮動可能に支持されたキャリパ、３，４は、ディスクロータＤの両側に配置された一対のブレーキパッドであり、ブレーキパッド３，４はディスクロータＤの軸方向に移動可能にキャリア１に支持されている。キャリパ２は、先端側に爪部５ａを、基端側に環状部５ｂをそれぞれ有するキャリパ本体５を備えている。このキャリパ本体５は、左右２つのスライドピン６を介してキャリア１に摺動可能に結合され、この結合状態でその爪部５ａと環状部５ｂとをディスクロータＤの両側に配置され前記ブレーキパッド３，４の外側に位置させるようになっている。なお、スライドピン６の露出部分はブーツ７により覆われている。
【００１１】
キャリパ２はまた、車両内側のブレーキパッド４の背面に当接可能なピストン１０と、電動モータ１１と、この電動モータの回転を直線運動に変換して前記ピストン１０に伝えるボールランプ機構（運動変換機構）１２と、電動モータ１１の回転を減速して運動変換機構１２に伝える差動遊星減速機１３とを備えている。
電動モータ１１は、キャリパ本体５の環状部５ｂの後端にボルト１４を用いて連結されたモータケース１５内に納められている。モータケース１５は、略円筒状のケース本体１６とケース本体１６の後端にボルト１７を用いて固定されたカバー１８とからなっており、そのケース本体１６の内周面に電動モータ１１のステータ１９が固定されている。電動モータ１１のロータ２０は、円筒状をなし、前記キャリパ本体５の環状部５ｂ内に配設した軸受２１とケース本体１６内に配設した軸受２２とによって回動可能に支持されている。
【００１２】
電動モータ１１は、コントローラ（図示せず）からの指令でロータ２０を所望のトルクで所望角度だけ回転させるように作動し、そのロータ２０の回転角は、ロータ２０に固定したレゾルバロータ２３とモータケース１５のカバー１８の中央ボス部１８ａに固定したレゾルバステータ２４とからなる回転検出器２５によって検出されるようになっている。なお、モータケース１５には電動モータ１１のステータ１９および回転検出器２５と前記コントローラとを接続する信号線が取り回されているが、これらについては図示を省略する。
【００１３】
上記ピストン１０は、電動モータ１１の軸心上に配置したロッド２６に摺動可能にかつ回転不能に支持されている。より詳しくは、ピストン１０は軸部１０ａを有しており、この軸部１０ａには非円形断面形状の軸穴２７が形成されている。一方，前記ロッド２６は、その一端部が前記モータケース１５のカバー１８の中央ボス部１８ａにナット２８を用いて固定されている。ロッド２６の他端部は非円形断面形状をなしており、ロッド２６は、その他端部を前記ピストン１０の軸穴２７に摺動可能に嵌入させ、これによりピストン１０は、ロッド２６に沿って軸方向へは移動可能であるが、回転は不能となっている。
【００１４】
上記運動変換機構としてのボールランプ機構１２は、キャリパ本体５の環状部５ｂ内に軸受２９を介して回動可能に支持された回転ディスク部材３０と、この回転ディスク部材３０にボール３１を介して重合された固定ディスク部材３２とからなっている。回転ディスク部材３０と固定ディスク部材３２のそれぞれには、筒状部３０ａ、３２ａが一体に設けられており、固定ディスク部材３２の筒状部３２ａは回転ディスク３０の筒状部３０ａを挿通して前記ロータ２０内まで延ばされている。固定ディスク部材３２の筒状部３２ａは、ピストン１０の軸部１０ａにねじ部３３を介して螺合されている。また、この筒状部３２ａ内には、前記ロッド２６の中間部に形成したフランジ３４に一端が係止されたさらばね３５が係合しており、固定ディスク部材３２は、常時はこのさらばね３５により、図１の右方すなわち回転ディスク部材３０側へ付勢されている。
【００１５】
ここで、ボールランプ機構１２を構成するボール３１は、回転ディスク部材３０および固定ディスク部材３２の対向面に、それぞれ円周方向に沿って円弧状に形成された３つのボール溝３６内に配置されている。各ボール溝３６は、それぞれ同方向に傾斜して、等しい中心角（例えば90°）の範囲で等間隔に配置されており、固定ディスク部材３２に対する回転ディスク部材３０の回転によって３つのボール３１がボール溝３６内を転動する。ボール溝３６は、回転ディスク部材３０が、固定ディスク部材３２に対して、図１の右方向から見て時計回りに回転するとき、固定ディスク部材３２が同図の左方向へ前進（直線移動）するように形成されている。この時、固定ディスク部材３２とピストン１０との間のねじ部３３にはかなりの抵抗があり、これにより固定ディスク部材３２は回転しないで前進し、これに応じてピストン１０が推進して、車両内側のブレーキパッド４をディスクロータＤに対して押圧する。一方、固定ディスク部材３２は、前記さらばね３２により回転ディスク部材３０側へ付勢されているので、回転ディスク部材３０が固定ディスク部材３２に対して反時計回りに回転すると、回転ディスク部材３０がボール３１の転動に追従して後退し、これによりピストン１０も後退して制動が解除される。なお、固定ディスク部材３２の筒状部３２ａの周りには、ブレーキパッド４の摩耗に追従して固定ディスク部材３２を回転させることによりピストン１０を前進させるリミッタ機構３７が配設されている。
【００１６】
一方、上記差動遊星減速機１３は、電動モータ１１の軸心と平行に延ばされた軸４０の両端部に２つの遊星歯車４１，４２を設けた遊星歯車組４３を備えている。この遊星歯車組４３は、電動モータ１１の軸心周りに等間隔で３組配置されている。そして、各遊星歯車組４３を構成する一対の遊星歯車のうち、カバー１８側に位置する一方の遊星歯車（第１の遊星歯車）４１は、電動モータ１１のロータ２０の内周面に形成された内歯歯車４４とモータケース１５のカバー１８の中央ボス部１８ａに設けられた外歯歯車４５とに噛合わされている。他方の遊星歯車（第２の遊星歯車）４２は、ボールランプ機構１２を構成する回転ディスク部材３０の筒状部３０ａの外周に設けた外歯歯車４６にそれぞれ噛合わされている。なお、各遊星歯車組４３の軸４０の一端部は、前記筒状部３０ａに回動可能に嵌合したキャリア４７に軸支されており、これにより第２の遊星歯車４２と回転ディスク部材３０の外歯歯車４６の安定した噛合いが確保されている。
【００１７】
この差動遊星減速機１３においては、ロータ２０に形成された内歯歯車４４とカバー１８の中央ボス部１８ａに形成された外歯歯車４６とが太陽歯車となり、いま、ロータ２０が回転すると、第１の遊星歯車４１が自転しながら固定の外歯歯車４６の周りを公転し、これに応じて第２の遊星歯車４２も自転しながら回転ディスク部材３０の外歯歯車４６の周りを公転し、この結果、回転ディスク部材３０はロータ２０と所定の回転比（減速比）で回転するようになる。
【００１８】
ここで、第１の遊星歯車４１の歯数をｎ₁、第２の遊星歯車４２の歯数をｎ₂、ロータ２０に形成した内歯歯車４４の歯数をＺ₁、固定の外歯歯車４５の歯数をＺ₂、回転ディスク部材３０の外歯歯車４６の歯数をＺ₃とすると、キャリア４７はロータ２０と一定の回転比Ｎ₁、すなわちＮ₁＝[Ｚ₁＋Ｚ₂]/ｎ₁をもって回転し、一方、回転ディスク部材３０はキャリア４７と一定の回転比Ｎ₂、すなわちＮ₂＝ｎ₁×Ｚ₃/[ｎ₁×Ｚ₃＋ｎ₂×Ｚ₂]をもって回転する。この場合、回転ディスク部材３０が一回転するときのロータ２０の回転数が減速比α（＝Ｎ₁×Ｎ₂）となる。そして、ロータ２０がある回転角度θだけ回転すると、回転ディスク部材３０の回転角θはθ/αとなり、ボールランプ機構１２のボール溝３６の傾斜（リード）をＬとすると、固定ディスク部材３２はδ＝(Ｌ/360)×(θ/α)だけ前進することになる。
【００１９】
以下、上記第１の実施形態の作用について説明する。
制動時には、コントローラ（図示せず）からの信号に応じて電動モータ１１のロータ２０が所定のトルクで時計回りに回転すると、その回転が差動遊星減速機１３を介してボールランプ機構１２に伝達され、ボールランプ機構１２を構成する回転ディスク部材３０がロータ２０と一定の減速比で回転し、固定ディスク部材３２が前進する。そして、この固定ディスク部材３２の前進運動はねじ部３３を介してピストン１０に伝達され、ピストン１０が車両内側のブレーキパッド４をディスクロータＤの内側面に押圧させ、この反力によってキャリパ本体５がキャリア１のスライドピン６に沿って後退し、その爪部５ａが車両外側のブレーキパッド３をディスクロータＤの外側面に押圧させ、これにより電動モータ１１のトルクに応じて制動力が発生する。このとき、前記したように差動遊星減速機１３の作動によりロータ２０の回転が十分に減速されるので、モータトルクの可及的低減が可能になり、その分、電動モータ１１の小型化ひいてはキャリパ２の小型化を達成できる。
【００２０】
なお、制動解除時には、電動モータ１１のロータ２０を逆回転させると、ボーランプ機構１２の固定ディスク部材３２が、さらばね３５により回転ディスク部材３０側へ付勢されているので、固定ディスク部材３３がボール３１の転動に追従して後退し、制動は解除される。
【００２１】
図４は、本発明の第２の実施の形態を示したものである。なお、本第２の実施の形態は、電動モータ１１のロータ２０の回転を直線運動に変換してピストン１０に伝える運動変換機構として、上記ボールランプ機構１２に代えてボールねじ機構５０を用いたもので、その全体的構造は前出図１乃至３に示したものと同じであるので、ここでは、同一部分に同一符号を付し、それらの説明は省略することとする。
【００２２】
本第２の実施の形態において、ボールねじ機構５０は、キャリパ本体５の環状部５ｂに前記軸受２９を介して回動自在に支持されたナット部材５１と、このナット部材５１と前記ピストン１０の軸部１０ａとの間に設けられたボールねじ５２とからなっており、ピストン１０の軸部１０ａはねじ軸として共用されている。ボールねじ５２は、ナット部材５１が、ねじ軸としての軸部１０ａに対して、図４の右方向から見て時計回りに回転するとき、ピストン１０が同図の左方向へ推進するように形成されている。しかして、ナット部材５１には筒状部５１ａが一体に設けられており、この筒状部５１ａの外周面に前記第２の遊星歯車４２と噛合う外歯歯車４６が形成されている。また、この筒状部５１ａには前記差動遊星減速機１３の各遊星歯車組４３を軸支するためのキャリア４７も回動可能に嵌装されている。
【００２３】
本第２の実施の形態の作用は、上記第１の実施の形態と実質同じであり、電動モータ１１のロータ２０が回転すると、その回転が差動遊星減速機１３を介してボールねじ機構５０に伝達され、ボールねじ機構５０を構成するナット部材５１がロータ２０と一定の減速比で回転し、ねじ軸として共用されるピストン１０が推進して所定の制動力が発生する。このとき、第１の実施の形態と同様、差動遊星減速機１３の作動によりロータ２０の回転が十分に減速されるので、電動モータ１１に必要とされるトルクの可及的低減が可能になり、その分、電動モータ１１の小型化ひいてはキャリパ２の小型化を達成できる。本第２の実施の形態によれば特に、運動変換機構としてのボールねじ機構５０は前記ボールランプ機構１２よりも構造簡単となっているので、コスト的に有利となる。なお、このボールねじ機構５０は、類似の台形ねじ機構に変更してもよいことはもちろんである。
【００２４】
図５は、本発明の第３の実施の形態を示したものである。なお、本第３の実施の形態は、電動モータ１１のロータ２０の回転を減速して運動変換機構（１２、５０）に伝える差動遊星減速機１３（図１，４）を省略している点で上記第１または第２の実施の形態と基本構造を異にするが、全体的な構造は第１または第２の実施の形態と実質的に同じであるので、ここでは要部のみを示しかつ同一部分には同一符号を付すこととする。
【００２５】
本第３の実施の形態においては、電動モータ１１のロータ２０の回転を直線運動に変換してピストン１０に伝える運動変換機構として、台形ねじ機構６０を用い、この台形ねじ機構６０を構成するナット部材６１を前記ロータ２０の内周に嵌合固定し、このナット部材６１と前記ピストン１０の軸部１０ａとの間に台形ねじ６２を設けて、ピストン１０の軸部１０ａをねじ軸として用いている。台形ねじ６２は、ナット部材６１が、ねじ軸としての軸部１０ａに対して、図５の右方向から見て時計回りに回転するとき、ピストン１０が同図の左方向へ推進するように形成されている。本第３の実施の形態においてはまた、電動モータ１１のステータ１９とピストン１０との間に、ピストン１０を常時は推進方向へ付勢する圧縮ばね（付勢手段）６３を介装している。なお、ピストン１０は、図示を略す規制手段により回止めされている。
【００２６】
本第３の実施の形態において、上記圧縮ばね６３は、非制動時すなわち電動モータ１１の停止時には短縮状態を維持し、所定のセット荷重を発生している。この時、台形ねじ６２の噛合い部（不可逆機構）の摩擦接触によりナット部材６１が静止状態を維持し、したがってロータ６１が空回りをすることもなく、ピストン１０は原位置を維持する。一方、この停止状態から電動モータ１１のロータ２０が回転すると、これと一体に台形ねじ機構６０のナット部材６１が回転し、ねじ軸として共用されるピストン１０が推進して車両内側のブレーキパッド４をディスクロータＤの内側面に押圧し、この反力によってキャリパ本体５が後退して、その爪部５ａが車両外側のブレーキパッド３をディスクロータＤの外側面に押圧し（図１，４）、これにより所定の制動力が発生する。しかして、この制動に際しては、ピストン１０に対し、圧縮ばね６３からピストン推進方向の付勢力が働いているので、その付勢力の分、モータトルクを小さく設定しても、所望の制動力が得られるようになる。すなわち、上記第１，第２の実施の形態と同様に小型の電動モータ１１の使用が可能になり、キャリパ２の小型化を達成できる。
【００２７】
一方、制動を解除すべく、電動モータ１１のロータ２０が逆回転されると、台形ねじ機構６０の作動によりピストン１０が圧縮ばね６３の付勢力に抗して後退する。しかして、この制動解除に際して要するモータトルクは、制動時に要するモータトルクに比べてれば著しく小さいので、圧縮ばね６３の付勢力が反発力として作用しても、ピストン１０を後退させるために必要なモータトルクは小さいものとなる。
因みに、所望の制動力を発生するために必要なピストン１０の推進力の１/２相当のセット荷重を発生する圧縮ばね６３を用いれば、電動モータ１１に必要な最大モータトルクは、このような付勢手段を持たないものに比して１/２となる。
【００２８】
図６は、本発明の第４の実施の形態を示したものである。なお、本第４の実施の形態は、差動遊星減速機１３（図１，４）を省略している点で上記第３の実施の形態と同じであるので、ここでも要部のみを示し、同一部分には同一符号を付すこととする。本第４の実施の形態の特徴とするところは、運動変換機構としてボールねじ機構７０を用い、このボールねじ機構７０を構成するナット部材として、ピストン１０の軸部（中空軸部）１０ａを共用し、このナット部材（軸部）１０ａとねじ軸７１とをボールねじ７２を介して螺合させている。一方、モータケース１５を隔壁１５ａにより軸方向に二分して、この隔壁１５ａに前記ボールねじ機構７０のねじ軸７１の平滑端部７１ａを回動可能にかつ抜け不能に支持させ、また、前記隔壁１５ａにより仕切られた一方の室Ｒに、前記ねじ軸７１と直交する方向へ出力軸（ロータ）７３を延ばして電動モータ７４を配置すると共に、この電動モータ７４の出力軸７３と前記ねじ軸７１の平滑端部７１ａとをウォーム歯車装置７５により作動連結している。なお、ウォーム歯車装置７５は電動モータ７４の出力軸７３に結合されたウォームギヤ７６とねじ軸７１の平滑端部７１ａに結合されたウォームホイール７７とからなっている。さらに、ピストン１０の軸部（ナット部材）１０ａと隔壁１５ａとの間には、ピストン１０を常時は推進方向へ付勢する圧縮ばね（付勢手段）７６が介装されている。
【００２９】
この第４の実施の形態において、上記圧縮ばね７６は、非制動時すなわちピストン１０の後退時には短縮状態を維持し、所定のセット荷重を発生している。そして、非制動時すなわち電動モータ７４の停止時には、ウォーム歯車装置７５が不可逆機構として機能するので、ねじ軸７１は静止状態を維持し、したがって電動モータ７４のロータ（出力軸）７３が空回りをすることもなく、ピストン１０は原位置を維持する。一方、この停止状態から電動モータ７４の出力軸７３が回転すると、これと一体にウォームギヤ７６が回転し、その回転がウォームホイール７７を介してねじ軸７１に伝達される。すると、ボールねじ機構７０を構成するピストン１０の軸部（直動部）１０ａがねじ軸７１に沿って螺進し、ピストン１０が推進して、上記第３の実施の形態と同様に制動力が発生する。しかして、この制動に際しては、ピストン１０に対し、圧縮ばね７６からピストン推進方向の付勢力が働いているので、その付勢力の分、モータトルクを小さく設定しても、所望の制動力が得られるようになる。すなわち、上記第１乃至第３の実施の形態と同様に小型の電動モータ７４の使用が可能になり、キャリパ２の小型化を達成できる。
【００３０】
一方、制動を解除すべく、電動モータ７４の出力軸７３が逆回転されると、ボールねじ機構７０の作動によりピストン１０が圧縮ばね７６の付勢力に抗して後退する。しかして、この制動解除に際して要するモータトルクは、制動時に要するモータトルクに比べてれば著しく小さいので、圧縮ばね７６の付勢力が反発力として作用しても、ピストン１０を後退させるモータトルクは小さいものとなる。
【００３１】
図７は、本発明の第５の実施の形態を示したものである。本第５の実施の形態の特徴とするところは、上記第４の実施の形態における圧縮ばね７６に代えてつる巻きばね８０を用い、このつる巻きばね８０の一端を前記ねじ軸７２に、その他端を前記隔壁１５ａにそれぞれ係止させて、ボールねじ機構７０のねじ軸７１に回転力を加えるようにした点にある。本第５の実施の形態の作用効果は、上記第４の実施の形態と実質的に同じであるが、扁平なつる巻きばね８０の使用によりキャリパ２の軸方向長さを可及的に短縮できる。
【００３２】
図８は、本発明の第６の実施の形態を示したものである。本第６の実施の形態の特徴とするところは、上記第５の実施の形態におけるボールねじ機構７０に代えて、ボールランプ機構９０を用いた点にある。このボールランプ機構９０は、前記ウォーム歯車装置７５から延ばした回転軸９１の先端に設けられた回転ディスク９２と、前記ピストン１０の背面に一体に設けられた固定ディスク９３と、両ディスク９２と９３との間に介装されたボール９４とからなっている。このボールランプ機構９０の作用は前記第１の実施の形態におけるボールランプ機構１２と同様であり、回転ディスク９２の回転に応じて固定ディスク９３すなわちピストン１０が推進し、所定の制動力が発生する。本第６の実施の形態の作用効果は、上記第５の実施の形態と実質同じであるが、運動変換機構としてボールランプ機構９０を用いているので、上記台形ねじ機構６０（図５）あるいはボールねじ機構７０（図６，７）を用いる場合に比べて、より大きなピストン推力を得ることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る電動ディスクブレーキによれば、モータトルクを大幅に低下させることができるので、電動モータひいてはキャリパの小型化を達成でき、車両への搭載性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態としての電動ディスクブレーキの構造を示す断面図である。
【図２】本電動ディスクブレーキの全体的構造を一部断面として示す平面図である。
【図３】本電動ディスクブレーキの全体的構造を示す側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態としての電動ディスクブレーキの構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態としての電動ディスクブレーキの要部構造を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態としての電動ディスクブレーキの要部構造を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態としての電動ディスクブレーキの要部構造を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態としての電動ディスクブレーキの要部構造を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１キャリア、２キャリパ
３，４ブレーキパッドＤディスクロータ
５キャリパ本体、５ａ爪部
１０ピストン、１０ａ筒状部
１１電動モータ、１９ステータ、２０ロータ
１２ボールランプ機構（運動変換機構）
１３差動遊星減速機
１５モータケース
４１，４２遊星歯車
４４，４５太陽歯車
４６運動変換機構の回転部に設けた歯車
５０ボールねじ機構（運動変換機構）
５１ナット部材
６０台形ねじ機構（運動変換機構）
６２台形ねじ部
７０ボールねじ機構（運動変換機構）
７１ねじ軸（回転部）
７４電動モータ
７５ウォーム歯車装置
７６圧縮ばね（付勢手段）
８０つる巻きばね（付勢手段）
９０ボールランプ機構（運動変換機構）、９１回転軸（回転部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric disc brake that generates a braking force by torque of an electric motor.
[0002]
[Prior art]
This type of electric disc brake includes a caliper having a piston, an electric motor, and a motion conversion mechanism that converts rotation of the electric motor into linear motion and transmits the linear motion to the piston, and according to the rotation of the electric motor. In some cases, the piston is pushed and the brake pad is pressed against the disk rotor to generate a braking force. In such an electric disc brake, the brake pedal depression force (or displacement amount) by the driver is detected by a sensor, and the controller controls rotation of the electric motor in accordance with the detection to obtain a desired braking force. I am doing so.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as a motion conversion mechanism that converts the rotation of the electric motor into a linear motion and transmits it to the piston, a large thrust, that is, a braking force can be obtained. Therefore, a ball screw mechanism, a ball ramp mechanism, and the like are often used. The conventional electric disc brake does not have a special speed reduction mechanism between the electric motor and the motion conversion mechanism, so a large electric motor with a large motor torque is required, and the caliper increases accordingly. There was a problem that the mountability to the camera deteriorated.
[0004]
In addition, in this type of electric disc brake, the size of the electric motor is determined in consideration of the motor torque (maximum motor torque) required at the time of sudden braking (at the time of maximum braking). There was a problem that a motor was unavoidable, and the caliper was inevitably increased in this aspect.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to significantly reduce the required motor torque to enable the use of a small electric motor, thereby reducing the size of the caliper. The object is to provide an electric disc brake that greatly contributes.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  A first invention for solving the above-described problem includes a caliper including a piston, an electric motor, and a motion conversion mechanism that converts rotation of the electric motor into linear motion and transmits the linear motion to the piston. In the electric disk brake that propels the piston in accordance with the rotation of the motor and presses the brake pad against the disk rotor to generate a braking force, between the electric motor and the motion conversion mechanism,Electric motorA differential planetary reducer that decelerates the rotation of the rotor and transmits it to the motion conversion mechanism is interposed,SaidDifferential planetary reducerIs,By a shaft member extending parallel to the axis of the rotorA pair of connected planetary gearsPossessOne planetary gear of the pair of planetary gears is meshed with two sun gears formed on the rotor of the electric motor and the fixed part of the caliper, and the other planetary gear is formed on the rotating part of the motion conversion mechanism. It is characterized by being meshed with the gears.
  In the first aspect of the invention, since a large reduction ratio can be obtained by the differential planetary reduction gear, the necessary motor torque can be greatly reduced, and the differential planetary reduction gear can be incorporated in a narrow space. Therefore, it does not become an obstacle to downsizing the caliper.
[0007]
  A second invention for solving the above-mentioned problems omits the differential planetary reduction gear according to the first invention, andBetween the electric motor and the pistonInIs,SaidAn irreversible mechanism for restricting rotational force transmission from the motion conversion mechanism side to the electric motor side;Before being provided between the irreversible mechanism and the pistonEnergizing force in the direction of propelling the pistonTransmit to the pistonEnergizing means andButAttachedThe urging means maintains the set load in the direction of propelling the piston by the irreversible mechanism during non-braking.It is characterized by that.
  In the second aspect of the present invention, at the time of braking that requires a large force for propelling the piston, the urging force from the urging means in the piston propulsion direction is applied to the motion conversion mechanism, so that the motor torque is reduced accordingly. Can do. On the other hand, at the time of non-braking, the irreversible mechanism suppresses the idling of the electric motor, so that the piston retract position does not fluctuate.
[0008]
In the second aspect of the present invention, when the motion conversion mechanism is a trapezoidal screw mechanism, the screw meshing portion of the trapezoidal screw mechanism functions as an irreversible mechanism, so that it is not necessary to provide a special irreversible mechanism.
When the motion conversion mechanism is a ball screw mechanism or a ball ramp mechanism, a worm gear device is used as the irreversible mechanism, and the worm gear device includes a rotating portion of the ball screw mechanism or the ball ramp mechanism and a rotor of the electric motor. It can be set as the structure interposed between.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0010]
1 to 3 show a first embodiment of an electric disc brake according to the present invention. In these drawings, reference numeral 1 denotes a carrier fixed to a non-rotating portion (such as a knuckle) of the vehicle located inside the vehicle from the disk rotor D, and 2 is supported by the carrier 1 so as to be floatable in the axial direction of the disk rotor D. The calipers 3 and 4 are a pair of brake pads disposed on both sides of the disc rotor D. The brake pads 3 and 4 are supported by the carrier 1 so as to be movable in the axial direction of the disc rotor D. The caliper 2 includes a caliper body 5 having a claw portion 5a on the distal end side and an annular portion 5b on the proximal end side. The caliper body 5 is slidably coupled to the carrier 1 via two slide pins 6 on the left and right sides. In this coupled state, the claw portion 5a and the annular portion 5b are disposed on both sides of the disc rotor D, and the brake pad 3 and 4 are located outside. The exposed portion of the slide pin 6 is covered with a boot 7.
[0011]
  The caliper 2 also has a piston 10 that can contact the rear surface of the brake pad 4 inside the vehicle, an electric motor 11, and a ball ramp mechanism (motion conversion) that converts the rotation of the electric motor into a linear motion and transmits it to the piston 10. Mechanism) 12 and,A differential planetary speed reducer 13 that decelerates the rotation of the electric motor 11 and transmits the rotation to the motion conversion mechanism 12 is provided.
  The electric motor 11 is housed in a motor case 15 connected to the rear end of the annular portion 5b of the caliper main body 5 using a bolt 14. The motor case 15 includes a substantially cylindrical case body 16 and a cover 18 fixed to the rear end of the case body 16 with a bolt 17. A stator of the electric motor 11 is provided on the inner peripheral surface of the case body 16. 19 is fixed. The rotor 20 of the electric motor 11 has a cylindrical shape, and is rotatably supported by a bearing 21 disposed in the annular portion 5 b of the caliper body 5 and a bearing 22 disposed in the case body 16.
[0012]
The electric motor 11 operates to rotate the rotor 20 by a desired angle with a desired torque in response to a command from a controller (not shown). The rotation angle of the rotor 20 is the same as that of the resolver rotor 23 fixed to the rotor 20 and the motor. It is detected by a rotation detector 25 comprising a resolver stator 24 fixed to the central boss portion 18a of the cover 18 of the case 15. In addition, although the signal wire which connects the stator 19 and the rotation detector 25 of the electric motor 11 and the said controller is routed in the motor case 15, illustration is abbreviate | omitted about these.
[0013]
The piston 10 is slidably and non-rotatably supported by a rod 26 disposed on the axis of the electric motor 11. More specifically, the piston 10 has a shaft portion 10a, and a shaft hole 27 having a non-circular cross-sectional shape is formed in the shaft portion 10a. On the other hand, one end of the rod 26 is fixed to the central boss 18 a of the cover 18 of the motor case 15 using a nut 28. The other end of the rod 26 has a non-circular cross-sectional shape, and the other end of the rod 26 is slidably fitted into the shaft hole 27 of the piston 10, whereby the piston 10 moves along the rod 26. It can move in the axial direction but cannot rotate.
[0014]
The ball ramp mechanism 12 as the motion conversion mechanism includes a rotating disk member 30 rotatably supported through a bearing 29 in an annular portion 5b of the caliper body 5 and a ball 31 on the rotating disk member 30. The fixed disk member 32 is superposed. Each of the rotating disk member 30 and the fixed disk member 32 is integrally provided with cylindrical portions 30 a and 32 a, and the cylindrical portion 32 a of the fixed disk member 32 is inserted through the cylindrical portion 30 a of the rotating disk 30. It extends into the rotor 20. The cylindrical portion 32 a of the fixed disk member 32 is screwed to the shaft portion 10 a of the piston 10 via a screw portion 33. Further, in the cylindrical portion 32a, a spring spring 35 is engaged with a flange 34 formed at an intermediate portion of the rod 26. One end of the spring spring 35 is engaged with the fixed portion 32a. 35 is biased toward the right side of FIG.
[0015]
Here, the balls 31 constituting the ball ramp mechanism 12 are disposed on the opposing surfaces of the rotating disk member 30 and the fixed disk member 32 in three ball grooves 36 each formed in an arc shape along the circumferential direction. ing. The respective ball grooves 36 are inclined in the same direction and are arranged at equal intervals in the range of an equal central angle (for example, 90 °), and the three balls 31 are formed by the rotation of the rotating disk member 30 with respect to the fixed disk member 32. Rolls in the ball groove 36. When the rotating disk member 30 rotates clockwise with respect to the fixed disk member 32 as viewed from the right direction in FIG. 1, the fixed disk member 32 advances in the left direction in FIG. It is formed to do. At this time, the screw portion 33 between the fixed disk member 32 and the piston 10 has a considerable resistance, so that the fixed disk member 32 moves forward without rotating, and the piston 10 is propelled in response to this, so that the vehicle The inner brake pad 4 is pressed against the disc rotor D. On the other hand, since the fixed disk member 32 is urged toward the rotating disk member 30 by the repelling spring 32, when the rotating disk member 30 rotates counterclockwise with respect to the fixed disk member 32, the rotating disk member 30 is The ball 31 moves backward following the rolling of the ball 31, and the piston 10 also moves backward to release the braking. A limiter mechanism 37 that moves the piston 10 forward by rotating the fixed disk member 32 following the wear of the brake pad 4 is disposed around the cylindrical portion 32 a of the fixed disk member 32.
[0016]
  On the other hand, the differential planetary speed reducer 13 includes a planetary gear set 43 provided with two planetary gears 41 and 42 at both ends of a shaft 40 extending in parallel with the axis of the electric motor 11. Three planetary gear sets 43 are arranged at equal intervals around the axis of the electric motor 11. Of the pair of planetary gears constituting each planetary gear set 43, one planetary gear (first planetary gear) 41 located on the cover 18 side is formed on the inner peripheral surface of the rotor 20 of the electric motor 11. The internal gear 44 and the external gear 45 provided on the central boss portion 18a of the cover 18 of the motor case 15 are engaged with each other.ing.The other planetary gear (second planetary gear) 42 is meshed with an external gear 46 provided on the outer periphery of the cylindrical portion 30 a of the rotating disk member 30 constituting the ball ramp mechanism 12. Note that one end of the shaft 40 of each planetary gear set 43 is pivotally supported by a carrier 47 that is rotatably fitted to the cylindrical portion 30a, whereby the second planetary gear 42 and the rotating disk member 30 are supported. Stable meshing of the external gear 46 is ensured.
[0017]
In this differential planetary reduction gear 13, the internal gear 44 formed on the rotor 20 and the external gear 46 formed on the central boss portion 18a of the cover 18 serve as sun gears. Now, when the rotor 20 rotates, The first planetary gear 41 revolves around the fixed external gear 46 while rotating, and in response to this, the second planetary gear 42 revolves around the external gear 46 of the rotating disk member 30 while rotating. As a result, the rotating disk member 30 rotates with the rotor 20 at a predetermined rotation ratio (reduction ratio).
[0018]
Here, the number of teeth of the first planetary gear 41 is n₁, The number of teeth of the second planetary gear 42 is n₂The number of teeth of the internal gear 44 formed on the rotor 20 is Z₁, The number of teeth of the fixed external gear 45 is Z₂, The number of teeth of the external gear 46 of the rotating disk member 30 is Z_ThreeThen, the carrier 47 and the rotor 20 have a constant rotation ratio N₁I.e. N₁= [Z₁+ Z₂]/ n₁On the other hand, the rotating disk member 30 and the carrier 47 have a constant rotation ratio N.₂I.e. N₂= N₁× Z_Three/ [n₁× Z_Three+ N₂× Z₂Rotate with]. In this case, the rotational speed of the rotor 20 when the rotating disk member 30 makes one rotation is the reduction ratio α (= N₁× N₂) When the rotor 20 rotates by a certain rotation angle θ, the rotation angle θ of the rotary disk member 30 becomes θ / α, and when the inclination (lead) of the ball groove 36 of the ball ramp mechanism 12 is L, the fixed disk member 32 is It advances by δ = (L / 360) × (θ / α).
[0019]
Hereinafter, the operation of the first embodiment will be described.
During braking, when the rotor 20 of the electric motor 11 rotates clockwise with a predetermined torque in response to a signal from a controller (not shown), the rotation is transmitted to the ball ramp mechanism 12 via the differential planetary speed reducer 13. Then, the rotating disk member 30 constituting the ball ramp mechanism 12 rotates with the rotor 20 at a constant reduction ratio, and the fixed disk member 32 moves forward. The forward movement of the fixed disk member 32 is transmitted to the piston 10 via the screw portion 33, and the piston 10 presses the brake pad 4 on the vehicle inner side against the inner surface of the disk rotor D, and the reaction force causes the caliper body 5 to move forward. Retreats along the slide pin 6 of the carrier 1, and the claw portion 5a presses the brake pad 3 on the outside of the vehicle against the outer surface of the disc rotor D, thereby generating a braking force according to the torque of the electric motor 11. . At this time, the rotation of the rotor 20 is sufficiently decelerated by the operation of the differential planetary reduction gear 13 as described above, so that the motor torque can be reduced as much as possible, and the electric motor 11 can be downsized accordingly. The caliper 2 can be reduced in size.
[0020]
When the brake 20 is released, when the rotor 20 of the electric motor 11 is reversely rotated, the fixed disk member 32 of the baud ramp mechanism 12 is urged toward the rotating disk member 30 by the spring 35, so that the fixed disk member 33 is The ball 31 moves backward following the rolling of the ball 31 and the braking is released.
[0021]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a ball screw mechanism 50 is used in place of the ball ramp mechanism 12 as a motion conversion mechanism that converts the rotation of the rotor 20 of the electric motor 11 into a linear motion and transmits it to the piston 10. Since the overall structure thereof is the same as that shown in FIGS. 1 to 3, the same reference numerals are given to the same portions, and descriptions thereof are omitted.
[0022]
In the second embodiment, the ball screw mechanism 50 includes a nut member 51 that is rotatably supported by the annular portion 5 b of the caliper body 5 via the bearing 29, and the nut member 51 and the piston 10. It consists of a ball screw 52 provided between the shaft portion 10a and the shaft portion 10a of the piston 10 is shared as a screw shaft. The ball screw 52 is formed such that when the nut member 51 rotates clockwise with respect to the shaft portion 10a as the screw shaft as viewed from the right direction in FIG. 4, the piston 10 propels in the left direction in FIG. Has been. The nut member 51 is integrally provided with a cylindrical portion 51a, and an external gear 46 that meshes with the second planetary gear 42 is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 51a. Further, a carrier 47 for pivotally supporting each planetary gear set 43 of the differential planetary reduction gear 13 is also fitted to the cylindrical portion 51a so as to be rotatable.
[0023]
The operation of the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment. When the rotor 20 of the electric motor 11 rotates, the rotation of the ball screw mechanism 50 via the differential planetary reduction gear 13 is achieved. , The nut member 51 constituting the ball screw mechanism 50 rotates with a constant reduction ratio with the rotor 20, and the piston 10 shared as the screw shaft is propelled to generate a predetermined braking force. At this time, as in the first embodiment, the rotation of the rotor 20 is sufficiently decelerated by the operation of the differential planetary reduction gear 13, so that the torque required for the electric motor 11 can be reduced as much as possible. Accordingly, the electric motor 11 can be downsized and the caliper 2 can be downsized accordingly. In particular, according to the second embodiment, the ball screw mechanism 50 as the motion conversion mechanism has a simpler structure than the ball ramp mechanism 12, which is advantageous in terms of cost. Of course, the ball screw mechanism 50 may be changed to a similar trapezoidal screw mechanism.
[0024]
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the differential planetary speed reducer 13 (FIGS. 1 and 4) that decelerates the rotation of the rotor 20 of the electric motor 11 and transmits it to the motion conversion mechanism (12, 50) is omitted. The basic structure is different from that of the first or second embodiment in terms of the point, but the overall structure is substantially the same as that of the first or second embodiment. The same reference numerals are given to the same parts as shown.
[0025]
In the third embodiment, a trapezoidal screw mechanism 60 is used as a motion conversion mechanism that converts the rotation of the rotor 20 of the electric motor 11 into a linear motion and transmits the linear motion to the piston 10, and a nut constituting the trapezoidal screw mechanism 60. The member 61 is fitted and fixed to the inner periphery of the rotor 20, a trapezoidal screw 62 is provided between the nut member 61 and the shaft portion 10a of the piston 10, and the shaft portion 10a of the piston 10 is used as a screw shaft. Yes. The trapezoidal screw 62 is formed such that when the nut member 61 rotates clockwise with respect to the shaft portion 10a as the screw shaft as viewed from the right direction in FIG. 5, the piston 10 is propelled in the left direction in FIG. Has been. In the third embodiment, a compression spring (biasing means) 63 that normally biases the piston 10 in the propulsion direction is interposed between the stator 19 of the electric motor 11 and the piston 10. . The piston 10 is stopped by a regulating means (not shown).
[0026]
In the third embodiment, the compression spring 63 maintains a shortened state during non-braking, that is, when the electric motor 11 is stopped, and generates a predetermined set load. At this time, the nut member 61 remains stationary due to the frictional contact of the meshing portion (irreversible mechanism) of the trapezoidal screw 62, so that the rotor 61 does not run idle and the piston 10 maintains its original position. On the other hand, when the rotor 20 of the electric motor 11 is rotated from this stopped state, the nut member 61 of the trapezoidal screw mechanism 60 is rotated integrally therewith, and the piston 10 shared as the screw shaft is propelled to promote the brake pad 4 inside the vehicle. Is pressed against the inner surface of the disc rotor D, and the caliper body 5 is retracted by this reaction force, and the claw portion 5a presses the brake pad 3 on the outside of the vehicle against the outer surface of the disc rotor D (FIGS. 1 and 4). As a result, a predetermined braking force is generated. In this braking operation, the urging force in the piston propulsion direction is applied to the piston 10 from the compression spring 63. Therefore, even if the motor torque is set to be small, a desired braking force can be obtained. Be able to. That is, the small electric motor 11 can be used as in the first and second embodiments, and the caliper 2 can be reduced in size.
[0027]
On the other hand, when the rotor 20 of the electric motor 11 is reversely rotated to release the braking, the piston 10 moves backward against the biasing force of the compression spring 63 by the operation of the trapezoidal screw mechanism 60. Therefore, the motor torque required for releasing the brake is remarkably small as compared with the motor torque required for braking. Therefore, even if the urging force of the compression spring 63 acts as a repulsive force, it is necessary for moving the piston 10 backward. The motor torque is small.
Incidentally, if the compression spring 63 that generates a set load equivalent to 1/2 of the propulsive force of the piston 10 necessary for generating a desired braking force is used, the maximum motor torque required for the electric motor 11 is as described above. It becomes 1/2 compared with the one without the biasing means.
[0028]
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is the same as the third embodiment in that the differential planetary speed reducer 13 (FIGS. 1 and 4) is omitted, and only the main part is shown here. The same parts are denoted by the same reference numerals. A feature of the fourth embodiment is that a ball screw mechanism 70 is used as a motion conversion mechanism, and a shaft portion (hollow shaft portion) 10a of the piston 10 is shared as a nut member constituting the ball screw mechanism 70. The nut member (shaft portion) 10 a and the screw shaft 71 are screwed together via a ball screw 72. On the other hand, the motor case 15 is divided into two parts in the axial direction by the partition wall 15a, and the partition wall 15a supports the smooth end portion 71a of the screw shaft 71 of the ball screw mechanism 70 so as to be rotatable and unremovable. In one chamber R partitioned by 15a, an output shaft (rotor) 73 is extended in a direction orthogonal to the screw shaft 71, and an electric motor 74 is disposed. The output shaft 73 of the electric motor 74 and the screw shaft 71 are also arranged. The smooth end portion 71 a is operatively connected by a worm gear device 75. The worm gear device 75 includes a worm gear 76 coupled to the output shaft 73 of the electric motor 74 and a worm wheel 77 coupled to the smooth end 71a of the screw shaft 71. Further, a compression spring (biasing means) 76 that normally biases the piston 10 in the propulsion direction is interposed between the shaft portion (nut member) 10a of the piston 10 and the partition wall 15a.
[0029]
In the fourth embodiment, the compression spring 76 maintains a shortened state during non-braking, that is, when the piston 10 is retracted, and generates a predetermined set load. At the time of non-braking, that is, when the electric motor 74 is stopped, the worm gear device 75 functions as an irreversible mechanism, so that the screw shaft 71 remains stationary, and thus the rotor (output shaft) 73 of the electric motor 74 runs idle. Of course, the piston 10 maintains its original position. On the other hand, when the output shaft 73 of the electric motor 74 rotates from this stopped state, the worm gear 76 rotates integrally therewith, and the rotation is transmitted to the screw shaft 71 via the worm wheel 77. Then, the shaft portion (linear motion portion) 10a of the piston 10 constituting the ball screw mechanism 70 is screwed along the screw shaft 71, and the piston 10 is propelled, so that the braking force is the same as in the third embodiment. Occurs. In this braking operation, since the urging force in the piston propulsion direction is acting on the piston 10 from the compression spring 76, a desired braking force can be obtained even if the motor torque is set to be small by the amount of the urging force. Be able to. That is, the small electric motor 74 can be used as in the first to third embodiments, and the caliper 2 can be reduced in size.
[0030]
On the other hand, when the output shaft 73 of the electric motor 74 is reversely rotated to release the braking, the piston 10 moves backward against the urging force of the compression spring 76 by the operation of the ball screw mechanism 70. Therefore, the motor torque required for releasing the brake is remarkably small as compared with the motor torque required for braking. Therefore, even if the urging force of the compression spring 76 acts as a repulsive force, the motor torque for moving the piston 10 backward is small. It will be a thing.
[0031]
FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention. The feature of the fifth embodiment is that a helical spring 80 is used in place of the compression spring 76 in the fourth embodiment, and one end of the helical spring 80 is connected to the screw shaft 72 and the other. The end is engaged with the partition wall 15a to apply a rotational force to the screw shaft 71 of the ball screw mechanism 70. The operational effect of the fifth embodiment is substantially the same as that of the fourth embodiment, but the axial length of the caliper 2 is reduced as much as possible by using the flat helical spring 80. it can.
[0032]
FIG. 8 shows a sixth embodiment of the present invention. The feature of the sixth embodiment is that a ball ramp mechanism 90 is used in place of the ball screw mechanism 70 in the fifth embodiment. The ball ramp mechanism 90 includes a rotary disk 92 provided at the tip of a rotary shaft 91 extending from the worm gear device 75, a fixed disk 93 provided integrally with the back surface of the piston 10, and both disks 92 and 93. And a ball 94 interposed therebetween. The operation of the ball ramp mechanism 90 is the same as that of the ball ramp mechanism 12 in the first embodiment, and the fixed disk 93, that is, the piston 10 is propelled according to the rotation of the rotating disk 92, and a predetermined braking force is generated. . The operational effects of the sixth embodiment are substantially the same as those of the fifth embodiment, but since the ball ramp mechanism 90 is used as the motion conversion mechanism, the trapezoidal screw mechanism 60 (FIG. 5) or A larger piston thrust can be obtained as compared with the case of using the ball screw mechanism 70 (FIGS. 6 and 7).
[0033]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the electric disc brake according to the present invention, the motor torque can be greatly reduced, so that the electric motor and thus the caliper can be reduced in size, and the mountability to the vehicle is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of an electric disc brake as a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a partial cross section of the overall structure of the electric disc brake.
FIG. 3 is a side view showing the overall structure of the electric disk brake.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of an electric disc brake as a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the main structure of an electric disk brake as a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the main structure of an electric disc brake as a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a main part structure of an electric disc brake as a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the main structure of an electric disk brake as a sixth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 carrier, 2 calipers
3, 4 Brake pads D Disc rotor
5 Caliper body, 5a Claw
10 piston, 10a cylindrical part
11 electric motor, 19 stator, 20 rotor
12 Ball ramp mechanism (motion conversion mechanism)
13 Differential planetary reducer
15 Motor case
41, 42 planetary gear
44, 45 Sun gear
46 Gears provided on the rotating part of the motion conversion mechanism
50 Ball screw mechanism (motion conversion mechanism)
51 Nut member
60 Trapezoidal screw mechanism (motion conversion mechanism)
62 Trapezoidal thread
70 Ball screw mechanism (motion conversion mechanism)
71 Screw shaft (rotating part)
74 Electric motor
75 Worm gear device
76 Compression spring (biasing means)
80 helical spring (biasing means)
90 Ball ramp mechanism (motion conversion mechanism), 91 Rotating shaft (Rotating part)

Claims

ピストンと、電動モータと、該電動モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する運動変換機構とを有するキャリパを備え、
前記電動モータの回転に応じて前記ピストンを推進して、ブレーキパッドをディスクロータに押圧し制動力を発生する電動ディスクブレーキにおいて、
前記電動モータと前記運動変換機構との間に、前記電動モータのロータの回転を減速して前記運動変換機構に伝達する差動遊星減速機を介装し、
前記差動遊星減速機は、前記ロータの軸心と平行に延びる軸部材によって連結された一対の遊星歯車を有し、
前記一対の遊星歯車のうちの一方の遊星歯車は、電動モータのロータとキャリパの固定部とに形成された２つの太陽歯車に噛合わされ、
他方の遊星歯車は運動変換機構の回転部に形成された歯車に噛合されていることを特徴とする電動ディスクブレーキ。A caliper having a piston, an electric motor, and a motion conversion mechanism that converts rotation of the electric motor into linear motion and transmits the linear motion to the piston;
In the electric disc brake that propels the piston according to the rotation of the electric motor and presses the brake pad against the disc rotor to generate a braking force,
Between the electric motor and the motion conversion mechanism, a differential planetary reducer that decelerates the rotation of the rotor of the electric motor and transmits it to the motion conversion mechanism is interposed.
The differential planetary reduction gear has a pair of planetary gears connected by a shaft member extending parallel to the axis of said rotor,
One planetary gear of the pair of planetary gears is meshed with two sun gears formed on the rotor of the electric motor and the fixed part of the caliper,
An electric disk brake characterized in that the other planetary gear meshes with a gear formed in a rotating portion of a motion conversion mechanism.

電動モータと、ピストンと、前記電動モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する運動変換機構とを有するキャリパを備え、
前記電動モータの回転に応じて前記ピストンを推進して、ブレーキパッドをディスクロータに押圧し制動力を発生する電動ディスクブレーキにおいて、
前記電動モータと前記ピストンとの間には、
前記運動変換機構側から前記電動モータ側への回転力伝達を制限する不可逆機構と、該不可逆機構と前記ピストンとの間に設けられ前記ピストンを推進する方向への付勢力を前記ピストンに伝達する付勢手段とが付設され、
該付勢手段は、非制動時に、前記ピストンを推進する方向へのセット荷重が前記不可逆機構によって維持されていることを特徴とする電動ディスクブレーキ。Comprising an electric motor, a piston, a caliper having a motion converting mechanism for transmitting to the electric motor the piston is converted into linear motion rotation,
In the electric disc brake that propels the piston according to the rotation of the electric motor and presses the brake pad against the disc rotor to generate a braking force,
Between the electric motor and the piston,
Transmitting said a irreversible mechanism for limiting the rotational force transmission to the electric motor side from the motion converting mechanism side, the biasing force in the direction to promote pre-Symbol piston provided between said piston and said non-reversible mechanism to the piston and biasing means you are attached,
The urging means is an electric disc brake characterized in that a set load in a direction of propelling the piston is maintained by the irreversible mechanism during non-braking .