JP5026917B2 - Electric brake device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動モータの駆動力により車輪を制動する電動ブレーキ装置の改良に関するものである。 The present invention relates to an improvement in an electric brake device that brakes a wheel by a driving force of an electric motor.
一般に、航空機用車輪に設けられるブレーキ装置は、ブレーキディスクに押し付けられる複数のピストンを備え、各ピストンを油圧源から導かれる油圧で駆動し、制動力を発生させるようになっている。 In general, a brake device provided on an aircraft wheel includes a plurality of pistons pressed against a brake disk, and each piston is driven by a hydraulic pressure guided from a hydraulic pressure source to generate a braking force.
近年、航空機に搭載される油圧源を縮小、廃止するために、車輪を制動するブレーキを油圧ブレーキから電動ブレーキ装置にかえる傾向がある。 In recent years, in order to reduce or eliminate the hydraulic pressure source mounted on an aircraft, there is a tendency to change a brake for braking a wheel from a hydraulic brake to an electric brake device.
特許文献１には、電動モータの回転運動をピストンの直線運動に変換して制動力を発生させる電動ブレーキ装置が開示されている。
油圧式ブレーキ装置の場合、ピストンに導かれる油圧を保持することにより、車輪に付与される制動力が維持されるパーキングブレーキとして作動する。 In the case of a hydraulic brake device, it operates as a parking brake that maintains the braking force applied to the wheels by holding the hydraulic pressure guided to the piston.
しかしながら、電動ブレーキ装置をパーキングブレーキとして作動させる場合、ピストンに対する電動モータの駆動力を出力し続ける必要があり、エネルギ消費が大きくなるという問題点があった。 However, when the electric brake device is operated as a parking brake, it is necessary to continuously output the driving force of the electric motor with respect to the piston, resulting in a problem that energy consumption increases.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、パーキングブレーキとして作動させられる電動ブレーキ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an electric brake device that is operated as a parking brake.
本発明は、車輪と共に回転する複数の回転ブレーキディスクと、この回転ブレーキディスクに向けて変位可能かつ回転不能に支持される非回転ブレーキディスクと、この非回転ブレーキディスクに押し付けられる複数のピストンと、この各ピストンを非回転ブレーキディスクに対して進退させるように駆動する電動ユニットとを備え、電動ユニットの作動により車輪を制動する電動ブレーキ装置であって、電動ユニットは、回転シャフトを有し、駆動電流により回転シャフトが回転作動する電動モータと、回転シャフトの回転をピストンの直線運動に変換する運動変換機構と、回転シャフトの回転中心軸上で回転シャフトに取り付けられ、電動モータ及び運動変換機構の作動により車輪を制動した状態にて送られる駆動電流により回転シャフトを保持し、電動モータの通電を停止して車輪を制動する状態を維持するようにした保持ブレーキと、を備えることに特徴とする電動ブレーキ装置。 The present invention includes a plurality of rotating brake discs that rotate together with a wheel, a non-rotating brake disc that is displaceably and non-rotatably supported toward the rotating brake disc, and a plurality of pistons that are pressed against the non-rotating brake disc. An electric brake device that brakes the wheel by the operation of the electric unit. The electric unit has a rotary shaft, and is driven. An electric motor whose rotary shaft is rotated by an electric current, a motion conversion mechanism that converts the rotation of the rotary shaft into a linear motion of the piston, and an electric motor and a motion conversion mechanism that are attached to the rotary shaft on the rotation center axis of the rotary shaft . rotation shafts by the drive current delivered in a state in which brake the wheels by operation It holds a holding brake which is adapted to maintain the state of braking the wheels to stop the energization of the electric motor, the electric braking apparatus, characterized in further comprising a.
本発明によると、電動モータの保持ブレーキを備えるため、電動モータの作動を停止しても、保持ブレーキが電動モータの回転シャフトを保持することにより、各ピストンが非回転ブレーキディスクを押圧して車輪の回転を制動する状態を維持する。これにより、電動ブレーキ装置をパーキングブレーキとして作動させることができる。 According to the present invention, since the holding brake of the electric motor is provided, even if the operation of the electric motor is stopped, the holding brake holds the rotating shaft of the electric motor, so that each piston presses the non-rotating brake disc and the wheel. The state of braking the rotation of is maintained. Thereby, the electric brake device can be operated as a parking brake.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図１に示す電動ブレーキ装置１０は、航空機用車輪のホイールの内側に設けられる多板ディスク式のものである。
The
この電動ブレーキ装置１０は、車輪のホイールと共に回転する円盤状の回転ブレーキディスク６と、機体シャフト（車軸）に取り付けられる円盤状の非回転ブレーキディスク８と、非回転ブレーキディスク８に押し付けられる複数のピストン１と、各ピストン１を非回転ブレーキディスク８に対して進退させるように駆動する電動ユニット９とを備える。
The
４枚の非回転ブレーキディスク８の間に３枚の回転ブレーキディスク６が挟まれるように配置されている。
Three rotating
なお、回転ブレーキディスク６、各非回転ブレーキディスク８の枚数は、これに限らず、任意に設定される。
The number of rotating
各回転ブレーキディスク６は図示しないホイールと一体回転するものであり、ホイールに対して車軸方向に変位可能に支持される。
Each
非回転ブレーキディスク８は図示しない機体シャフトに対して複数のトルクチューブ１２を介して車軸方向に変位可能に支持される。
The
各トルクチューブ１２はホイールの回転中心軸と平行に延び、各トルクチューブ１２の先端部にエンド部材１１に結合される。円盤状をしたエンド部材１１はホイールの内奥部に対峙し、回転するホイールに干渉しないようになっている。
Each
複数のピストン１は車輪の回転周方向について均等な間隔を持って配置される。各ピストン１の押圧力によって非回転ブレーキディスク８と回転ブレーキディスク６が互いに押し付けられ、この摺動部分で摩擦力が発生し、制動トルクが得られる。
The plurality of pistons 1 are arranged at equal intervals in the rotational circumferential direction of the wheel. The
なお、ピストン１は必ずしも車輪の回転周方向について均等な間隔を持って配置しなくても良い。 In addition, the piston 1 does not necessarily need to be arrange | positioned at equal intervals about the rotation peripheral direction of a wheel.
電動ブレーキ装置１０は、ピストン１を非回転ブレーキディスク８に対して進退可能に支持するハウジング７を備える。このハウジング７は図示しない機体シャフトに固定して設けられる。
The
図２に示すように、電動ユニット９は、駆動電流により回転作動する電動モータ２と、この電動モータ２の回転を減速する減速機４と、減速機４の回転をピストン１の直線運動に変換する運動変換機構５とを備え、これらがハウジング７に設けられる。
As shown in FIG. 2, the
運動変換機構５は、ピストン１の基端部から突出するボールスクリュ１５が設けられ、ピストン１には各ボールスクリュ１５に多数のボールを介して螺合するボールナットが設けられ、これらによってボールスクリュ・ナット機構が介装される。このボールスクリュ・ナット機構はボールスクリュ１５の回転をピストン１の直線運動に変換し、ピストン１を非回転ブレーキディスク８に対して進退させる。
The
なお、運動変換機構５は、上記のボールスクリュ・ナット機構に限らず、他の動力伝達機構を設けてもよい。
The
減速機４は互いに噛み合うドライブギヤ１４とドリブンギヤ１６を備える。電動モータ２の回転シャフト１３にはドライブギヤ１４が連結され、ボールスクリュ１５の基端部にはドリブンギヤ１６が連結され、回転シャフト１３の回転が減速してボールスクリュ１５に伝達される。
The reduction gear 4 includes a
各電動モータ２が正方向に回転することにより、各ピストン１が非回転ブレーキディスク８を押圧して各非回転ブレーキディスク８を各回転ブレーキディスク６に押付け、車輪の回転を制動する。一方、駆動電流により電動モータ２が逆方向に回転することにより、各ピストン１が非回転ブレーキディスク８から離れ、各非回転ブレーキディスク８を各回転ブレーキディスク６に押付けることがなくなり、車輪の制動が解除される。
As each
電動ブレーキ装置１０をパーキングブレーキとして作動させるため、電動モータ２の回転シャフト１３を保持する保持ブレーキ３が設けられる。保持ブレーキ３は止まっている電動モータ２の回転シャフト１３を回転しないように保持して電動モータ２の回転を制動するものである。
In order to operate the
図２に示すように、保持ブレーキ３は、電動モータ２の回転中心軸Ｏと同軸上に配置され、電動モータ２の先端部に設けられる。保持ブレーキ３のケーシングが電動モータ２のケーシングに連結され、保持ブレーキ３は、各ピストン１と回転中心軸Ｏ上に並んでハウジング７に取り付けられる。
As shown in FIG. 2, the
保持ブレーキ３は、図示しないが、電動モータ２の回転シャフト１３と共に回転する回転部（ブレーキロータ）と、この回転部に対して進退可能に設けられる摩擦部材（ブレーキパッド）と、この摩擦部材を回転部に押し付ける電磁アクチュエータと、摩擦部材を回転部から離す方向に付勢する戻しバネとを備え、電磁アクチュエータの駆動力により戻しバネの付勢力に抗してこの摩擦部材を回転部に押し付けて電動モータ２の回転シャフト１３を保持する。
Although not shown, the
航空機に搭載される制御装置として、図示しない上位のブレーキコントローラと、電動モータ２の作動を制御するピストン押付コントローラと、保持ブレーキ３の作動を制御するピストン保持コントローラとが設けられる。上位のブレーキコントローラからピストン押付コントローラにピストン押付力指令信号が送られ、ピストン押付コントローラはこのピストン押付力指令信号に応じて各電動モータ２の作動を制御する。上位のブレーキコントローラからピストン保持コントローラにピストン保持指令信号が送られ、ピストン保持コントローラはこのピストン保持指令信号に応じて各保持ブレーキ３の作動を制御する。各電動モータ２の作動と各保持ブレーキ３の作動は互いに連係して以下のように制御される。
As a control device mounted on the aircraft, a host brake controller (not shown), a piston pressing controller that controls the operation of the
車輪の制動解除時に、ピストン押付コントローラから送られる駆動電流により電動モータ２が戻し方向に回転作動し、運動変換機構５を介して各ピストン１が非回転ブレーキディスク８から離れ、各非回転ブレーキディスク８を各回転ブレーキディスク６に押付けることがなく、車輪の制動が解除される。このとき、ピストン保持コントローラによって保持ブレーキ３は電磁アクチュエータが非通電状態にあり、戻しバネの付勢力によって摩擦部材が回転部から離れ、電動モータ２の回転シャフト１３を保持しない。
When the braking of the wheel is released, the
航空機の走行時における車輪の制動時に、ピストン押付コントローラから送られる駆動電流により電動モータ２を押圧方向に回転作動させ、各ピストン１が非回転ブレーキディスク８を押圧し、各非回転ブレーキディスク８を各回転ブレーキディスク６に押付け、車輪の回転を制動する。このとき、ピストン保持コントローラによって保持ブレーキ３は電磁アクチュエータが非通電状態にあり、戻しバネの付勢力によって摩擦部材が回転部から離れ、電動モータ２の回転シャフト１３を保持しない。
At the time of braking of the wheel during traveling of the aircraft, the
航空機の停止時における車輪の制動時（パーキングブレーキ時）に、ピストン押付コントローラから送られる駆動電流により電動モータ２を押圧方向に回転作動させ、各ピストン１が非回転ブレーキディスク８を押圧し、各非回転ブレーキディスク８を各回転ブレーキディスク６に押付ける。こうして電動モータ２の作動により車輪の回転を制動する状態にて、ピストン保持コントローラから送られる駆動電流により保持ブレーキ３は電磁アクチュエータが作動し、戻しバネの付勢力に抗して摩擦部材を回転部に押し付け、電動モータ２の回転シャフト１３を保持した後、電動モータ２の作動を解除する。
When braking the wheel when the aircraft is stopped (parking brake), the
こうして、航空機の停止時に保持ブレーキ３を通電し、電動モータ２の通電を停止することにより、非回転ブレーキディスク８を押圧した状態で電動モータ２の回転シャフト１３を保持する状態が維持され、すなわち車輪の回転を制動する状態が維持され、電動ブレーキ装置１０をパーキングブレーキとして作動させる。
In this way, when the aircraft is stopped, the
保持ブレーキ３の消費電力は、電動モータ２より少ないため、消費エネルギの低減がはかれる。
Since the power consumption of the
なお、保持ブレーキ３は、摩擦部材を回転部に押し付ける方向に付勢する戻しバネと、摩擦部材を回転部から離す方向に駆動する電磁アクチュエータとを備え、戻しバネの付勢力により摩擦部材を回転部に押し付けて電動モータ２の回転シャフト１３を保持する構成としてもよい。この場合、航空機の停止時における車輪の制動時（パーキングブレーキ時）に、電動モータ２と保持ブレーキ３の通電を共に停止するため、消費エネルギの低減がさらにはかれる。
The holding
本発明は、車輪と共に回転する複数の回転ブレーキディスク６と、この回転ブレーキディスク６に向けて変位可能かつ回転不能に支持される非回転ブレーキディスク８と、この非回転ブレーキディスク８に押し付けられる複数のピストン１と、この各ピストン１を非回転ブレーキディスク８に対して進退させるように駆動する電動ユニット９とを備え、電動ユニット９の作動により車輪を制動する電動ブレーキ装置１０であって、電動ユニット９は、駆動電流により回転作動する電動モータ２と、電動モータ２の回転をピストン１の直線運動に変換する運動変換機構５と、電動モータ２の回転シャフト１３を保持する保持ブレーキ３とを備えることを特徴とする。
The present invention includes a plurality of
上記構成に基づき、保持ブレーキ３が電動モータ２の回転シャフト１３を保持することにより、電動モータ２の作動を停止しても、各ピストン１が非回転ブレーキディスク８を押圧して車輪の回転を制動する状態を維持するため、電動ブレーキ装置１０をパーキングブレーキとして作動させることができる。
Based on the above configuration, the holding
本実施の形態では、保持ブレーキ３を電動モータ２と同じ回転中心軸Ｏ上に設け、保持ブレーキ３を電動モータ２の回転シャフト１３に取り付けたため、保持ブレーキ３を電動モータ２と分離してハウジング７に取り付ける必要がなく、電動ブレーキ装置１０の構造が複雑化することを避けられる。
In the present embodiment, since the holding
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
１ ピストン
２ 電動モータ
３ 保持ブレーキ
４ 減速機
５ 運動変換機構
６ 回転ブレーキディスク
８ 非回転ブレーキディスク
９ 電動ユニット
１０ 電動ブレーキ装置
１３ 回転シャフト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
この回転ブレーキディスクに向けて変位可能かつ回転不能に支持される非回転ブレーキディスクと、
この非回転ブレーキディスクに押し付けられる複数のピストンと、
この各ピストンを前記非回転ブレーキディスクに対して進退させるように駆動する電動ユニットとを備え、
前記電動ユニットの作動により前記車輪を制動する電動ブレーキ装置であって、
前記電動ユニットは、
回転シャフトを有し、駆動電流により前記回転シャフトが回転作動する電動モータと、
前記回転シャフトの回転を前記ピストンの直線運動に変換する運動変換機構と、
前記回転シャフトの回転中心軸上で前記回転シャフトに取り付けられ、前記電動モータ及び前記運動変換機構の作動により前記車輪を制動した状態にて送られる駆動電流により前記回転シャフトを保持し、前記電動モータの通電を停止して前記車輪を制動する状態を維持するようにした保持ブレーキと、を備えることに特徴とする電動ブレーキ装置。 A plurality of rotating brake discs that rotate with the wheels;
A non-rotating brake disc that is displaceable and non-rotatable toward the rotating brake disc;
A plurality of pistons pressed against the non-rotating brake disc;
An electric unit that drives each piston to move forward and backward with respect to the non-rotating brake disc;
The electric brake apparatus for braking the wheel by the operation of the electric unit,
The electric unit is
An electric motor having a rotating shaft, wherein the rotating shaft is rotated by a drive current;
A motion conversion mechanism for converting the rotation of said rotary shaft to linear motion of the piston,
Wherein on the rotation center axis of the rotation shaft mounted to the rotating shaft, holding the rotating shaft by a drive current delivered by state in which brake the wheels by the operation of the electric motor and the motion conversion mechanism, the electric motor electric brake system of the energization is stopped, characterized in that and a holding brake which is adapted to maintain the state of braking the wheels.
前記電動モータの回転シャフトと共に回転する回転部と、
この回転部に対して進退可能に設けられる摩擦部材と、
この摩擦部材を前記回転部に押し付ける方向に駆動する電磁アクチュエータと、
前記摩擦部材を前記回転部から離す方向に付勢する戻しバネとを備えることを特徴とする請求項１に記載の電動ブレーキ装置。 The holding brake is
A rotating part that rotates together with the rotating shaft of the electric motor;
A friction member provided so as to be movable back and forth with respect to the rotating part;
An electromagnetic actuator that drives the friction member in a direction to press the rotating member;
The electric brake device according to claim 1, further comprising a return spring that biases the friction member in a direction away from the rotating portion.
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