JP7063195B2 - 摩擦ブレーキ、車載装置 - Google Patents
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Description
なお、駆動用モータはインナロータ式のものであっても、アウタロータ式のものであってもよい。
モータユニット4は、図示しない非回転体としてのサスペンション部材に取り付けられたユニットハウジング8と、ユニットハウジング8に保持された駆動用モータ10および減速機12とを含む。駆動用モータ10の出力軸14が減速機12に入力され、減速機12において、その入力された出力軸14(入力軸)の回転速度が減速されて出力される。減速機12の出力軸16は、ハブ17を介して車輪2のディスク部18に固定される。このように、本実施例において、減速機12の出力軸16の軸線が車輪2の回転軸線Lに対応する。
γ=n1/n0
以上のように、本減速機12においては、入力軸26を介して入力された回転速度が減速比γで減速されるとともに、入力軸26を介して入力された回転駆動トルクが増幅されて、出力軸16に出力され、車輪2に伝達される。
そして、ロータ36の内周部に設けられた係合凸部36a、係合凹部36bとインナレース20bの外周部に設けられた係合凹部48b、係合凸部48aとが係合させられることにより、ロータ36がインナレース20bに、軸線回りに一体的に回転可能、かつ、軸線方向に相対移動可能に保持されるのである。
そして、第1ハウジング40の係合凹部40bと摩擦プレート32,34の係合凸部32a、34aとが係合させられ、第1ハウジング40の係合凸部40aと摩擦プレート32,34の係合凹部32b、34bとが係合させられることにより、第1ハウジング40に摩擦プレート32,34が、軸線方向に相対移動可能、かつ、軸線回りの相対回転が制限された状態で保持されるのである。
I=bw2/6
に示すように表すことができる。
上式より、係合凸部32a、34aの幅Wを大きくした方が周方向の力に対する曲げ剛性を大きくできることが明らかである。
一方、摩擦ブレーキ6の作動時に、ライニング56とロータ36との間に発生させられる摩擦力は、原則として、押付力に摩擦係数を掛けた大きさとなるが、ライニング56とロータ36との接触面積が大きい場合は小さい場合より摩擦係数の線形領域が広くなるため、押付力が大きい領域において、摩擦係数が大きくなることが知られている。同様に、ライニング56とロータ36とがほぼ均一に接触している状態において不均一に接触している状態より、押付力が大きい領域において摩擦係数が大きくなることも知られている。
以上のことから、ロータ36と一対の摩擦プレート32,34のライニング56との間に発生させられる摩擦力が、従来のキャリパを有するディスクブレーキにおける場合より、液圧室の液圧が同じである場合に、大きくなると考えられる。
また、そのため、1回の摩擦ブレーキ6の作動時の、ライニング56の摩耗量を少なくすることができ、ライニング56の寿命が同じ場合に、ライニング56を薄くできるという利点もある。
また、摩擦プレート34は不可欠ではなく、第2ハウジング42の第1ハウジング40に対向する面にライニング56を直接設けることもできる。
本実施例においては、押付装置100が、電動モータ102、減速機104、伝達部材112を備えた駆動源105、押圧部材106等を含む。電動モータ102の出力軸108の回転が減速機104において減速させられる。減速機104の出力軸110には、伝達部材112がねじ機構114を介して係合させられる。一方、押圧部材106は、第1ハウジング40に形成された軸線方向に伸びたボア116に相対移動可能に保持され、押圧部材106に、伝達部材112が相対回転不能かつ軸線方向に一体的に前進可能に嵌合される。
前記車輪が、駆動用モータと、その駆動用モータの出力軸の回転を減速する減速機とを含むモータユニットにより駆動されるものであり、
当該摩擦ブレーキが、
前記駆動用モータの前記出力軸と一体的に回転可能、かつ、前記車輪の回転軸線と平行な軸線の方向である軸線方向に相対移動可能な1つ以上の回転ディスクと、
非回転体であるハウジングに、前記軸線の回りの相対回転が制限され、かつ、前記軸線方向に相対移動可能に保持された1つ以上の摩擦プレートと、
前記1つ以上の摩擦プレートを前記1つ以上の回転ディスクに押し付ける押付装置と
を含む摩擦ブレーキ。
回転ディスクは、駆動用モータの出力軸に直接取り付けても、駆動用モータの出力軸と一体的に回転可能な部材(例えば、出力軸をハウジングに相対回転可能に保持するベアリングのインナレース等)に取付けてもよい。
摩擦プレートと回転ディスクとは、軸線方向に並んで、交互に配置され、回転ディスクの両側に摩擦プレートが位置することが多い。しかし、1つ以上の回転ディスクのうちの1つの一方の側には軸線方向に相対移動不能な摩擦係合部材が配置されればよく、摩擦プレートが配置される必要は必ずしもない。
なお、摩擦ブレーキは湿式のものであっても乾式のものであってもよい。また、摩擦ブレーキのハウジングは、非回転体としてのサスペンション部材に取付けても、モータユニットを介して非回転体に取り付けてもよい。
摩擦ブレーキ、駆動用モータ、減速機は、軸線方向にこの順で並んで設けられ、減速機の出力軸が車輪または車軸に連結される。
前記押付装置が、前記第1ハウジングに保持され、
前記第1ハウジングの底部に1つ以上のリムが設けられた(1)項ないし(3)項のいずれか1つに記載の摩擦ブレーキ。
前記1つ以上の摩擦プレートが、それぞれ、概して円環板状を成し、
前記第1ハウジングの円筒部の内周部と前記1つ以上の摩擦プレートの各々の外周部との一方に1つ以上の係合凸部が設けられ、前記第1ハウジングの前記円筒部の内周部と前記1つ以上の摩擦プレートの各々の外周部との他方に1つ以上の係合凹部が設けられ、前記1つ以上の係合凸部と前記1つ以上の係合凹部との係合により、前記1つ以上の摩擦プレートが、前記外周部において前記第1ハウジングの内周部に、前記軸線方向の相対移動が許容され、かつ、前記軸線回りの回転が制限された状態で保持された(1)項ないし(5)項のいずれか1つに記載の摩擦ブレーキ。
例えば、係合凸部と係合凹部とは、キーとキー溝とすることができる。また、摩擦プレートの外周部と第1ハウジングの円筒部の内周部との各々に、それぞれ、複数ずつの係合凸部と係合凹部とを設け、摩擦プレートと第1ハウジングとがスプライン嵌合されるようにすることができる。(8)項についても同様とする。なお、第1ハウジングの円筒部の内周部には、係合凸部と係合凹部とのいずれかが、軸線方向に伸びて設けられる。
前記1つ以上の係合凹部としての複数の係合凹部が前記第1ハウジングの前記円筒部の内周部に設けられ、
前記複数の係合凸部の形状が、当該摩擦ブレーキの作動時に、これら複数の係合凸部のうちの3つが前記係合凹部に当接すると仮定して決まるものとする(6)項に記載の摩擦ブレーキ。
前記ベアリングが、前記出力軸と一体的に回転可能なインナレースと、前記ハウジングに固定されたアウタレースと、前記インナレースと前記アウタレースとの間に設けられた複数の回転体とを含み、
前記1つ以上の回転ディスクの内周部と前記インナレースの外周部とのいずれか一方に1つ以上の係合凸部が設けられ、前記1つ以上の回転ディスクの内周部と前記インナレースの外周部との他方に1つ以上の係合凹部が設けられ、これら1つ以上の係合凸部と1つ以上の係合凹部との係合により、前記1つ以上の回転ディスクが前記インナレースに、前記軸線方向に相対移動可能、かつ、一体的に回転可能に保持された(1)項ないし(7)項のいずれか1つに記載の摩擦ブレーキ。
ベアリングは摩擦ブレーキのハウジングと駆動用モータの出力軸との間に設けられるが、摩擦ブレーキのハウジングのベアリングが保持された部分は、モータユニットのハウジング(ユニットハウジング)であると考えることもできる。インナレースの外周部には係合凸部と係合凹部とのいずれかが、軸線方向に伸びて設けられる。
摩擦プレートは、1つの摩擦係合部材を含むものであっても、複数の摩擦係合部材を含むものであってもよい。また、摩擦係合部材は、例えば、中心角180°以上を占める状態で設ければよく、210°以上占める状態で設けても、240°以上占める状態で設けても、270°以上設けてもよい。摩擦係合部材は、ほぼ全周に渡って設けることもできる。
駆動源は、特許文献1に記載のレバーのように、押圧部材に軸線に交差する方向の成分を有する力を加えるのではなく、軸線に交差する方向の成分を有しない力を加える。駆動源は、押圧部材に対向する液圧室を含むものとしたり、軸線と平行に伸びた出力軸を有する電動モータを含むものとしたりすること等ができる。
押圧プレートは、概して円環板状を成すものとすることができる。また、押圧プレートの外径は、例えば、1つ以上の摩擦係合部材の外周面が規定する外径以下とすることができるが、摩擦係合部材の外周面が規定する外径より大きい外径とすることも可能である。
前記摩擦ブレーキが、前記押圧部材が前進させられた状態で、前記押圧部材に作用する軸線方向の力に起因する前記電動モータの回転を阻止するパーキングブレーキ機構を含む(1)項ないし(11)項のいずれか1つに記載の摩擦ブレーキ。
摩擦ブレーキは、サービスブレーキのみならずパーキングブレーキとしても機能するものとすることができる。
前記複数の摩擦プレートのうちの2つが前記1つ以上の回転ディスクのうちの1つの前記軸線方向の両側に位置して設けられ、
当該摩擦ブレーキが、前記2つの摩擦プレートの間に設けられた1つ以上のリターンスプリングを含む(1)項ないし(13)項のいずれか1つに記載の摩擦ブレーキ。
例えば、リターンスプリングは、2つの摩擦プレートの係合凸部の間に設けることができる。
当該摩擦ブレーキが、前記ハウジングによって形成された閉塞された空間の内部を冷却するブレーキ用冷却機構を含む(1)項ないし(14)項のいずれか1つに記載の摩擦ブレーキ。
摩擦ブレーキは湿式のものとすることができる。
当該摩擦ブレーキが、前記ハウジングによって形成された閉塞された空間の内部の圧力が外部の圧力に対して過大になることを抑制するブリーザプラグを含む(1)項ないし(16)項のいずれかに記載の摩擦ブレーキ。
前記車輪が、駆動用モータと、その駆動用モータの回転を減速する減速機とを含むモータユニットにより駆動されるものであり、
当該摩擦ブレーキが、
前記減速機または前記駆動用モータの出力軸と一体的に回転可能、かつ、前記車輪の回転軸線と平行な軸線の方向である軸線方向に相対移動可能に設けられた1つ以上の回転ディスクと、
非回転体であるハウジングに、前記軸線の回りの相対回転が制限され、かつ、前記軸線方向に相対移動可能に保持された1つ以上の摩擦プレートと、
それら1つ以上の摩擦プレートを前記1つ以上の回転ディスクに押し付ける押付装置と
を含み、
前記押付装置が、前記ハウジングに前記軸線方向に移動可能に保持された押圧部材と、その押圧部材に前記軸線方向の力を付与する駆動源とを含む摩擦ブレーキ。
本項に記載の摩擦ブレーキにおける駆動源は、押圧部材に、軸線方向のみの力(軸線方向に交差する方向の成分を有しない力である)を付与するものである。本項に記載の摩擦ブレーキには、(1)項ないし(17)項のいずれか1つに記載の技術的特徴を採用することができる。
前記車輪の回転を抑制する摩擦ブレーキと
を含む車載装置であって、
前記摩擦ブレーキが、
前記駆動用モータの前記出力軸と一体的に回転可能、かつ、前記車輪の回転軸線と平行な軸線の方向である軸線方向に相対移動可能に設けられた1つ以上の回転ディスクと、
非回転体であるハウジングに、前記軸線の回りの相対回転が制限され、かつ、前記軸線方向に相対移動可能に保持された1つ以上の摩擦プレートと、
前記1つ以上の摩擦プレートを前記1つ以上の回転ディスクに押し付ける押付装置と
を含む車載装置。
本項に記載の車載装置には、(1)項ないし(18)項のいずれかの技術的特徴を採用することができる。
Claims (14)
- 車両の車輪の回転を抑制する摩擦ブレーキであって、
前記車輪が、駆動用モータと、その駆動用モータの出力軸の回転を減速する減速機とを含むモータユニットにより駆動されるものであり、
当該摩擦ブレーキが、
前記駆動用モータの前記出力軸と一体的に回転可能、かつ、前記車輪の回転軸線と平行な軸線の方向である軸線方向に相対移動可能に設けられた1つ以上の回転ディスクと、
非回転体であるハウジングに、前記軸線の回りの相対回転が制限され、かつ、前記軸線方向に相対移動可能に保持された1つ以上の摩擦プレートと、
それら1つ以上の摩擦プレートを前記1つ以上の回転ディスクに押し付ける押付装置とを含み、
前記駆動用モータの出力軸が、前記ハウジングに回転可能にベアリングを介して保持され、
前記ベアリングが、前記出力軸と一体的に回転可能なインナレースと、前記ハウジングに固定されたアウタレースと、前記インナレースと前記アウタレースとの間に設けられた複数の回転体とを含み、
前記1つ以上の回転ディスクの内周部と前記インナレースの外周部とのいずれか一方に1つ以上の係合凸部が設けられ、前記1つ以上の回転ディスクの内周部と前記インナレースの外周部との他方に1つ以上の係合凹部が設けられ、前記1つ以上の係合凸部と1つ以上の係合凹部との係合により、前記1つ以上の回転ディスクが前記インナレースに、前記軸線方向に相対移動可能、かつ、前記軸線の回りに一体的に回転可能に保持された摩擦ブレーキ。 - 当該摩擦ブレーキが、前記軸線方向において、前記駆動用モータの前記減速機とは反対側に位置する請求項1に記載の摩擦ブレーキ。
- 前記ハウジングが、概して有底円筒状を成す第1ハウジングを含み、
前記押付装置が、前記第1ハウジングに保持され、
前記第1ハウジングの底部に1つ以上の放射線状に延びた突状部が設けられた請求項1または2に記載の摩擦ブレーキ。 - 前記ハウジングが、概して円筒状を成す第1ハウジングを含み、
前記第1ハウジングの円筒部の内周部と前記摩擦プレートの外周部との一方に1つ以上の係合凸部が設けられ、前記第1ハウジングの前記円筒部の内周部と前記摩擦プレートの外周部との他方に1つ以上の係合凹部が設けられ、前記1つ以上の係合凸部と前記1つ以上の係合凹部との係合により、前記1つ以上の摩擦プレートが前記第1ハウジングに、前記軸線方向に相対移動可能、かつ、前記軸線の回りの相対回転が制限された状態で保持された請求項1ないし3のいずれか1つに記載の摩擦ブレーキ。 - 前記1つ以上の摩擦プレートが、それぞれ、概して円環板状を成し、かつ、前記1つ以上の回転ディスクのうちの1つに対向する面である対向面に、その対向面の中心角180°以上を占める状態で設けられた摩擦係合部材としてのライニングを含む請求項1ないし4のいずれか1つに記載の摩擦ブレーキ。
- 前記押付装置が、前記ハウジングに前記軸線方向に移動可能に保持された押圧部材と、前記押圧部材に前記軸線方向の力を付与する駆動源とを含む請求項1ないし5のいずれか1つに記載の摩擦ブレーキ。
- 前記押付装置が、前記押圧部材と前記1つ以上の摩擦プレートのうちの最も前記押圧部材に近い側に位置するものとの間に設けられた押圧プレートを含み、
前記押圧プレートの外径が、前記押圧部材の外径より大きく、前記摩擦プレートの外径より小さい請求項6に記載の摩擦ブレーキ。 - 前記押付装置が、電動モータにより前記押圧部材を前進させることにより、前記1つ以上の摩擦プレートを前記1つ以上の回転ディスクに押し付けるものであり、
当該摩擦ブレーキが、前記押圧部材が前進させられた状態で、前記押圧部材に作用する軸線方向の力に起因する前記電動モータの回転を阻止するパーキングブレーキ機構を含む請求項6または7に記載の摩擦ブレーキ。 - 前記押付装置が、前記押圧部材を複数含む請求項6ないし8のいずれか1つに記載の摩擦ブレーキ。
- 当該摩擦ブレーキが、前記1つ以上の摩擦プレートとして複数の摩擦プレートを含み、
前記複数の摩擦プレートのうちの2つが、前記1つ以上の回転ディスクのうちの1つの前記軸線方向の両側に位置し、
当該摩擦ブレーキが、前記2つの摩擦プレートの間に設けられた1つ以上のリターンスプリングを含む請求項1ないし9のいずれか1つに記載の摩擦ブレーキ。 - 前記1つ以上の回転ディスクと、前記1つ以上の摩擦プレートとが、前記ハウジングによって閉塞された空間内に位置し、
当該摩擦ブレーキが、前記ハウジングによって形成された閉塞された空間の内部を冷却するブレーキ用冷却機構を含む請求項1ないし10のいずれか1つに記載の摩擦ブレーキ。 - 前記ブレーキ用冷却機構が、前記空間の内部に、内周側から冷却液を供給し、外周側から排出させるものであり、前記排出させられる冷却液から摩耗粉を除去するフィルタを含む請求項11に記載の摩擦ブレーキ。
- 前記1つ以上の回転ディスクと、前記1つ以上の摩擦プレートとが、前記ハウジングによって閉塞された空間内に位置し、
当該摩擦ブレーキが、前記ハウジングによって形成された閉塞された空間の内部の圧力が外部の圧力に対して過大になることを抑制するブリーザプラグを含む請求項1ないし12のいずれかに記載の摩擦ブレーキ。 - 駆動用モータと、その駆動用モータの出力軸の回転を減速する減速機とを含み、車両の車輪に回転駆動力を付与するモータユニットと、
前記車輪の回転を抑制する摩擦ブレーキと
を含む車載装置であって、
前記摩擦ブレーキが、
前記駆動用モータの前記出力軸と一体的に回転可能、かつ、前記車輪の回転軸線と平行な軸線の方向である軸線方向に相対移動可能に設けられた1つ以上の回転ディスクと、
非回転体であるハウジングに、前記軸線の回りの相対回転が制限され、かつ、前記軸線方向に相対移動可能に保持された1つ以上の摩擦プレートと、
それら1つ以上の摩擦プレートを前記1つ以上の回転ディスクに押し付ける押付装置とを含み、
前記駆動用モータの出力軸が、前記ハウジングに回転可能にベアリングを介して保持され、
前記ベアリングが、前記出力軸と一体的に回転可能なインナレースと、前記ハウジングに固定されたアウタレースと、前記インナレースと前記アウタレースとの間に設けられた複数の回転体とを含み、
前記1つ以上の回転ディスクの内周部と前記インナレースの外周部とのいずれか一方に1つ以上の係合凸部が設けられ、前記1つ以上の回転ディスクの内周部と前記インナレースの外周部との他方に1つ以上の係合凹部が設けられ、前記1つ以上の係合凸部と1つ以上の係合凹部との係合により、前記1つ以上の回転ディスクが前記インナレースに、前記軸線方向に相対移動可能、かつ、前記軸線の回りに一体的に回転可能に保持された車載装置。
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