JP7398345B2

JP7398345B2 - ディスクブレーキ及び遊星歯車減速機構

Info

Publication number: JP7398345B2
Application number: JP2020130369A
Authority: JP
Inventors: 潤茂田
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2023-12-14
Anticipated expiration: 2040-07-31
Also published as: JP2022026755A

Description

本発明は、車両の制動に用いられるディスクブレーキ、及び該ディスクブレーキに備えられる遊星歯車減速機構に関するものである。

例えば、特許文献１に記載されたディスクブレーキは、ロータを挟んでそのロータ軸方向両側に配置される一対のパッドと、該一対のパッドのうち一方を前記ロータに押し付けるピストンと、該ピストンが移動可能に収められるシリンダを有するキャリパ本体と、該キャリパ本体に設けられるモータと、該モータの回転を増力して伝達する遊星歯車減速機構と、該遊星歯車減速機構からの回転が伝達されて、ピストンを制動位置に推進させるピストン推進機構と、を備えている。

遊星歯車減速機構は、モータからの回転が伝達される平歯車と噛み合う入力歯車部、及び入力歯車部の径方向中央部から軸方向に沿って延びる出力歯車部を有するサンギヤと、該サンギヤの出力歯車部に噛み合い、該出力歯車部を囲むように周方向に間隔を置いて複数配置されるプラネタリギヤと、各プラネタリギヤに内歯が噛み合い、各プラネタリギヤを囲むように配置されるインターナルギヤとから構成される。

サンギヤは、インターナルギヤの円筒状支持部により回転自在に支持されている。また、インターナルギヤの円筒状係合部の外周面に設けた各突起部が、ハウジングに設けた各係合溝に係合されることで、インターナルギヤは、ハウジングに対して相対回転不能に支持される。また、ハウジングの一端開口はカバー部材により閉塞される。遊星歯車減速機構は、ハウジングとカバー部材との間に挟まれるように配置され、サンギヤの軸方向の移動が規制される。なお、サンギヤとカバー部材との間には、サンギヤの回転を許容するように若干の隙間が設けられている。

国際公開第２０１９／１９８５０９号

上述した特許文献１に記載されたディスクブレーキでは、モータからの回転トルクが平歯車に入力されたとき、サンギヤの入力歯車部が平歯車から受ける荷重の位置と、インターナルギヤの各突起部がハウジングの各係合溝から反力を受ける位置とが、サンギヤ（インターナルギヤ）の軸方向においてオフセットされている。そのために、サンギヤ及びインターナルギヤに対して、これらの径方向に沿う任意の直線を中心に回転する方向のモーメントが発生する虞がある。これにより、サンギヤとカバー部材との間には若干の隙間があり、その隙間に相当する分だけ、サンギヤ及びインターナルギヤが前記回転方向に傾き、遊星歯車減速機構等の噛み合い状態を悪化させる虞がある。このように、遊星歯車減速機構等の噛み合い状態が悪化する、すなわち、各歯車の歯面同士の接触が不均一となると、回転トルクの伝達に係る性能、強度、作動音等へ悪影響を与えることになる。

そして、上述した問題に鑑みて、本発明は、作動時における、各歯車の噛み合い状態を良好にする遊星歯車減速機構、及び該遊星歯車減速機構を備えたディスクブレーキを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明に係るディスクブレーキは、車両の非回転部に固定され、ディスクロータの外周側を跨いで設けられる取付部材と、該取付部材に移動可能に設けられ、前記ディスクロータの軸方向における一方の面と対向して配置される第１の摩擦パッドと、前記取付部材に移動可能に設けられ、前記ディスクロータの軸方向における他方の面と対向して配置される第２の摩擦パッドと、前記第１の摩擦パッドを押圧するピストンと、該ピストンを前記ディスクロータの軸方向に移動可能に収容するキャリパと、該キャリパに設けられるハウジングと、該ハウジングに収容されるモータと、前記ハウジングに収容され、前記モータからの回転を伝達する遊星歯車減速機構と、前記キャリパに設けられ、前記遊星歯車減速機構からの回転力を前記ピストンの推進力に変換するピストン推進機構と、前記ハウジングの開口を覆うように取り付けられるカバーハウジングと、を備え、前記遊星歯車減速機構は、前記モータからの回転が伝達される第１ギヤ、及び該第１ギヤの軸心部から前記第１ギヤの軸方向に延出した第２ギヤを有するサンギヤと、前記第２ギヤと噛み合い、前記第２ギヤを囲むように配置される複数のプラネタリギヤと、前記複数のプラネタリギヤと噛み合い、前記複数のプラネタリギヤを囲むように配置されるインターナルギヤと、前記各プラネタリギヤの公転運動が伝達されるキャリアと、を備え、前記インターナルギヤは、前記サンギヤを回転可能に支持する支持部と、前記第１ギヤの軸方向において前記第１ギヤと所定距離離間して対向配置される平面部と、前記第１ギヤの径方向からみて前記第１ギヤと重なるように配置される、前記サンギヤの回転に伴う反力を受けて、当該インターナルギヤを前記ハウジングに対して相対回転不能に支持する反力受け部と、を有し、前記ピストン推進機構は、前記キャリアの回転が伝達されるスピンドルを有し、前記スピンドルからの回転力を前記ピストンの推進力に変換することを特徴とするものである。

また、本発明に係る遊星歯車減速機構は、駆動源からの回転が伝達される第１ギヤ、及び前記第１ギヤの軸心部から前記第１ギヤの軸方向に延出した第２ギヤを有するサンギヤと、前記第２ギヤと噛み合い、前記第２ギヤを囲むように配置される複数のプラネタリギヤと、前記複数のプラネタリギヤと噛み合い、前記複数のプラネタリギヤを囲むように配置されるインターナルギヤと、前記各プラネタリギヤの公転運動が伝達されるキャリアと、を備え、ハウジングに収容される遊星歯車減速機構であって、前記インターナルギヤは、前記サンギヤを回転可能に支持する支持部と、前記第１ギヤの軸方向において前記第１ギヤと所定距離離間して対向配置される平面部と、前記第１ギヤの径方向からみて前記第１ギヤと重なるように配置される、前記サンギヤの回転に伴う反力を受けて、当該インターナルギヤを前記ハウジングに対して相対回転不能に支持する反力受け部と、を有し、前記駆動源からの回転が増力されつつ前記キャリアに伝達されて出力されることを特徴とするものである。

本発明のディスクブレーキ及び遊星歯車減速機構によれば、作動時における、歯車の噛み合い状態を良好にすることができ、結果として、歯車の性能、強度、作動音等への悪影響を抑えることができる。

本実施形態に係るディスクブレーキの斜視図本実施形態に係るディスクブレーキの断面図。図２の要部拡大図。本実施形態に係るディスクブレーキであって、カバーハウジングの図示を省略した平面図。図４のＡ－Ａ線に沿う断面図。他の実施形態に係るディスクブレーキであって、図５と同様の断面図。

以下、本実施形態を図１～図６に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、車両内側（インナ側）を一端側（カバーハウジング２９側）と称し、車両外側（アウタ側）を他端側（ディスクロータＤ側）と称して、適宜説明する。つまり、図２、図３、図５及び図６において、右側を一端側と称し、左側を他端側として称して、適宜説明する。

本実施形態に係るディスクブレーキ１は、図１及び図２に示すように、車両の回転部に取り付けられたディスクロータＤを挟んで軸方向両側に配置された一対のインナブレーキパッド２、及びアウタブレーキパッド３と、キャリパ４と、を備えている。本ディスクブレーキ１は、キャリパ浮動型として構成されている。なお、一対のインナブレーキパッド２及びアウタブレーキパッド３と、キャリパ４とは、ブラケット５にディスクロータＤの軸方向へ移動自在に支持されている。ブラケット５は、車両のナックル等の非回転部に固定され、ディスクロータＤの外周側を跨ぐように設けられている。

図１及び図２に示すように、ブラケット５は、後述するシリンダ部１６から外方に延びる一対のキャリパ腕部８、８にそれぞれ固定されるスライドピン９、９と、該スライドピン９、９が軸方向に沿って摺動自在に挿通され、ディスクロータＤの外周側を跨ぐように延びる一対のピン挿嵌部１０、１０と、一対のピン挿嵌部１０、１０に一体的に接続され、インナブレーキ２をディスクロータＤの軸方向に沿って移動自在に支持するインナ側支持部１１と、一対のピン挿嵌部１０、１０に一体的に接続され、アウタブレーキパッド３をディスクロータＤの軸方向に沿って移動自在に支持するアウタ側支持部１２と、を概略備えている。

インナブレーキパッド２は、ディスクロータＤの軸方向におけるインナ側の面と対向して配置される。一方、アウタブレーキパッド３は、ディスクロータＤの軸方向におけるアウタ側の面と対向して配置される。そして、ブラケット５のインナ側支持部１１が、車両の非固定部に固定される。なお、インナブレーキパッド２が第１の摩擦パッドに相当して、アウタブレーキパッド３が第２の摩擦パッドに相当する。また、ブラケット５が、取付部材に相当する。

図２に示すように、キャリパ４の主体であるキャリパ本体１５は、インナブレーキパッド２に対向する基端側に配置され、該インナブレーキパッド２に対向して開口する有底円筒状のシリンダ部１６と、該シリンダ部１６からディスクロータＤを跨いでアウタ側へ延び、アウタブレーキパッド３に対向する、先端側に配置される一対の爪部１７、１７と、を備えている。キャリパ本体１５のシリンダ部１６内、すなわちシリンダ部１６のシリンダボア２０に、ピストン２１がシリンダ部１６に対して相対回転不能に、且つ軸方向に移動可能に収容されている。ピストン２１は、インナブレーキパッド２を押圧するものであって、有底のカップ状に形成される。該ピストン２１は、その底部がインナブレーキパッド２に対向するように、シリンダ部１６のシリンダボア２０内に収容されている。ピストン２１は、その底部とインナブレーキパッド２との間の回り止め係合によって、シリンダボア２０、ひいてはキャリパ本体１５に対して相対回転不能に支持される。

シリンダ部１６のシリンダボア２０には、その他端側の内周面にシール部材（図示略）が配置されている。ピストン２１は、このシール部材に接触した状態で軸方向に移動可能にシリンダボア２０に収容される。ピストン２１とシリンダ部１６の底面との間には、シール部材によって区画された液圧室２４が形成される。該液圧室２４には、シリンダ部１６に設けられた液圧回路（図示省略）を介して、マスタシリンダ、液圧制御ユニット等の液圧源（図示省略）から液圧が供給される。ピストン２１の底部側の外周面と、シリンダボア２０の他端側の内周面との間にはダストブーツ２５が介装されている。これらシール部材及びダストブーツ２５により、シリンダ部１６のシリンダボア２０内への異物の侵入を防ぐようにしている。

キャリパ本体１５のシリンダ部１６の底部には、ハウジング２８が取り付けられている。ハウジング２８の一端側の開放部分は、カバーハウジング２９により気密的に閉塞されている。具体的には、ハウジング２８の一端側の開放部分は、カバーハウジング２９をハウジング２８に振動溶着により固定することで閉塞されている。ハウジング２８の嵌合凹部３４とシリンダ部１６との間にはシール部材３６が設けられている。ハウジング２８内は、このシール部材３６によって気密性が保持されている。ハウジング２８は、シリンダ部１６の底部の外周を覆うようにして、後述する遊星歯車減速機構５５を収容する第１ハウジング部３１と、第１ハウジング部３１と並ぶように一体的に接続され、他端側に有底円筒状で突設され、後述する電動モータ５３を収容する第２ハウジング部３２と、を備えている。

図２及び図３に示すように、第１ハウジング部３１は、一端側が開放され、他端側に開口部３８を有する略円筒状に形成される。上述したように、第１ハウジング部３１の内部には、遊星歯車減速機構５５が収容されている。第１ハウジング部３１の他端側には嵌合凹部３４が形成される。該嵌合凹部３４に、シリンダ部１６の底部がシール部材３６により気密的に嵌合される。嵌合凹部３４の底部に開口部３８が形成される。図３を参照して、当該開口部３８から一端側には、第１環状面４０及び周壁面４１を有する段部４２が形成される。当該段部４２の一端側に、第２環状面４３が形成される。該段部４２の第１環状面４０に、後述する遊星歯車減速機構５５のキャリア８５が回転自在に支持される。段部４２の周壁面４１により、遊星歯車減速機構５５のキャリア８５の径方向の移動が規制される。

図４及び図５も参照して、第１ハウジング部３１の内壁面であって、対向する位置に一対の係合凹部４６、４６がそれぞれ形成される。言い換えれば、各係合凹部４６、４６は、第１ハウジング部３１の内壁面において周方向に沿って１８０°ピッチで形成されている。係合凹部４６は、第１ハウジング部３１の内壁面から径方向内側に突設される回り止め凸部４７、４７をその周方向に沿って間隔を置いて２箇所形成することで構成される。図５を参照して、第１ハウジング部３１において、これら回り止め凸部４７、４７（係合凹部４６）が形成される範囲においては、その内壁部がカバーハウジング２９の周壁部の内側に重なるように一端側に突設される。各回り止め凸部４７、４７（係合凹部４６）の軸方向に沿う長さは、後で詳述するインターナルギヤ８４に設けた回り止め部１１３の軸方向の長さ相当分となる。図４を参照して、各係合凹部４６、４６における周方向に沿う位置は、後述する減速歯車６８の径方向中心（シャフト８０の径方向中心）と、後述するサンギヤ８２の径方向中心とを結んだ直線Ｌ１に対して直交する方向に延びる直線Ｌ２に沿う位置にそれぞれ形成される。図２を参照して、第２ハウジング部３２は、他端側を開放する有底円筒状に形成される。第２ハウジング部３２の他端開口は、キャップ部材４９より閉塞されている。第２ハウジング部３２の底部（一端部）には、貫通孔５０が形成される。

図２に示すように、キャリパ本体１５には、電動モータ５３と、電動モータ５３からの回転トルクを増力する平歯多段減速機構５４及び遊星歯車減速機構５５と、これら平歯多段減速機構５４及び遊星歯車減速機構５５からの回転運動を直線運動に変換して、ピストン２１に推力を付与すると共に、推進したピストン２１を制動位置に保持するピストン推進機構５６と、が備えられている。電動モータ５３には、その回転を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）６０が電気的に接続される。電子制御ユニット６０には、パーキングブレーキのＯＮ／ＯＦＦ時に操作されるパーキングスイッチ６１が電気的に接続される。なお、電子制御ユニット６０は、パーキングスイッチ６１の操作によらず、車両側からの信号に基づいてパーキングブレーキを作動させることもできる。

電動モータ５３は、上述したように、ハウジング２８の第２ハウジング部３２内に収容されている。電動モータ５３の回転軸６３は、第２ハウジング部３２の底部に設けた貫通孔５０に挿通されて一端側に延びている。電動モータ５３とキャップ部材４９との間にはスプリング６５が配置されている。その結果、電動モータ５３は、スプリング６５の付勢力により一端側（カバーハウジング２９側）に付勢されている。なお、図２から解るように、キャリパ本体１５のシリンダ部１６と電動モータ５３とは並ぶように配置されている

図２及び図３に示すように、平歯多段減速機構５４は、カバーハウジング２９内に収容されている。平歯多段減速機構５４は、ピニオンギヤ６７と、減速歯車６８と、を備えている。ピニオンギヤ６７は、円筒状に形成されて、電動モータ５３の回転軸６３が圧入固定される孔部７０と、外周に形成される歯車７１と、を有している。減速歯車６８は、その径方向中心に軸方向に延びるシャフト用孔７４が形成される。該減速歯車６８は、ピニオンギヤ６７の歯車７１に噛合する大径の大歯車７７と、大歯車７７から同心状に軸方向に向かって延びる小径の小歯車７８とが一体的に接続されて構成されている。小歯車７８は、大歯車７７から他端側に向かって一体的に延びている。減速歯車６８のシャフト用孔７４にシャフト８０が回転自在に挿通される。該シャフト８０は、その他端がハウジングの第１ハウジング部３１と第２ハウジング部３２との間の壁部に一体的に固定される。その結果、減速歯車６８は、シャフト８０により回転自在に支持される。減速歯車６８の小歯車７８は、遊星歯車減速機構５５と噛合している。

遊星歯車減速機構５５は、ハウジング２８の第１ハウジング部３１内に収容されている。遊星歯車減速機構５５は、サンギヤ８２と、複数個（本実施形態では４個）のプラネタリギヤ８３と、インターナルギヤ８４と、キャリア８５と、を備えている。サンギヤ８２と、インターナルギヤ８４と、キャリア８５とは、互いに同心状に配置される。サンギヤ８２は、減速歯車６８の小歯車７８に噛合する大径の大歯車８８と、大歯車８８から同心状に軸方向に沿って延びる小径の小径軸歯車８９と、から構成される。大歯車８８には、径方向内側で環状に延びる円環状壁部９０が一体的に備えられている。小径軸歯車８９は、大歯車８８の円環状壁部９０の径方向内側端部から同心状に他端側に向かって一体的に延びている。小径軸歯車８９は、一端側に位置する大径軸部９２と、該大径軸部９２から連続して他端側に同心状にて延びる小歯車９３と、から構成される。小径軸歯車８９には、その径方向中央部に軸方向に延びる貫通孔９６が形成される。小径軸歯車８９の一端面は、カバーハウジング２９の内壁面と限りなく近接して配置されている。大径軸部９２は、小歯車９３よりも大径である。なお、サンギヤ８２の大歯車８８が第１ギヤに相当して、サンギヤ８２の小歯車９３が第２ギヤに相当する。

プラネタリギヤ８３は、サンギヤ８２の小歯車９３に噛合される歯車１００と、キャリア８５から立設されるピン１０６が回転自在に挿通されるピン用孔部１０１と、を有している。各プラネタリギヤ８３は、後述のキャリア８５の円周上であって、サンギヤ８２の小歯車９３の周りを囲むように等間隔に配置される。キャリア８５は、円板状に形成される。キャリア８５は、第１ハウジング部３１に設けた段部４２の第１環状面４０に回転自在に支持される。キャリア８５の径方向略中央には多角形孔１０４が貫通して形成される。該キャリア８５の外径は、各プラネタリギヤ８３の公転軌跡の外径と略同一である。キャリア８５の外周側には、複数のピン１０６が一端側に向かってそれぞれ突設されている。各ピン１０６は周方向に沿って間隔を置いて突設されている。各ピン１０６は、各プラネタリギヤ８３のピン用孔部１０１に回転自在にそれぞれ挿通される。これにより、各プラネタリギヤ８３の公転運動がキャリア８５に伝達される。図２及び図３に示すように、キャリア８５の多角形孔１０４には、後述するピストン推進機構５６（回転直動変換機構）のスピンドル１２５の多角形軸部１２６が嵌合される。これにより、キャリア８５とスピンドル１２５との間で互いに回転トルクを伝達できるようになる。

図３に示すように、インターナルギヤ８４は、各プラネタリギヤ８３の歯車１００がそれぞれ噛合される内歯１１０と、該内歯１１０の軸方向一端から連続して径方向内側に同心状で平面状に延びる円環状壁部１１１と、該円環状壁部１１１の径方向内側端部から一端側に連続して同心状に延びる円筒状支持部１１２と、内歯１１０が形成される部位の外周面から円環状壁部１１１を経て一端側に連続して延びる一対の回り止め部１１３、１１３（図４及び図５参照）と、を備えている。円環状壁部１１１は、サンギヤ８２の軸方向において、サンギヤ８２の大歯車８８、具体的には大歯車８８の円環状壁部１１１と所定距離離間して対向するように配置されている。円筒状支持部１１２は、サンギヤ８２の小径軸歯車８９に設けた大径軸部９２の径方向外側に同心状に配置される。該円筒状支持部１１２とサンギヤ８２の大径軸部９２との間には、すべり軸受１２０が配置されている。該すべり軸受１２０は、円筒状の軸受部１２１と、該軸受部１２１の一端から径方向外方に延びる環状鍔部１２２と、から構成される。該軸受部１２１が、インターナルギヤ８４の円筒状支持部１１２の内周面と、サンギヤ８２の大径軸部９２の外周面との間に配置される。

すべり軸受１２０の環状鍔部１２２は、インターナルギヤ８４の円筒状支持部１１２の一端面と、サンギヤ８２の円環状壁部９０の他端面との間に挟持される。このすべり軸受１２０により、サンギヤ８２の大径軸部９２が、インターナルギヤ８４の円筒状支持部１１２に対して回転自在に支持される。ひいては、サンギヤ８２がインターナルギヤ８４に対して回転自在に支持される。なお、円筒状支持部１１２が支持部に相当する。円環状壁部１１１が平面部に相当する。図４及び図５に示すように、インターナルギヤ８４には、一対の回り止め部１１３、１１３が、内歯１１０が形成される部位の外周面から径方向外方に突設され、且つその円環状壁部１１１から一端側に連続して延出している。一対の回り止め部１１３、１１３は、第１ハウジング部３１に設けた一対の係合凹部４６、４６に対応する位置であって、具体的には、インターナルギヤ８４の周方向に沿って１８０°ピッチで形成される。一対の回り止め部１１３、１１３は、第１ハウジング部３１に設けた一対の係合凹部４６、４６に係合されるので、遊星歯車減速機構５５が第１ハウジング部３１に組み込まれた状態において、減速歯車６８の径方向中心（シャフト８０の径方向中心）と、サンギヤ８２の径方向中心とを結んだ直線Ｌ１に対して直交する方向に延びる直線Ｌ２に沿う位置に配置される。

回り止め部１１３は、その断面が略矩形状に形成される。回り止め部１１３は、上述したように、インターナルギヤ８４の内歯１１０が形成される部位の外周面から径方向外方に突設され、且つその円環状壁部１１１から一端側に連続して延出している。詳しくは、図５を参照して、回り止め部１１３は、インターナルギヤ８４の円環状壁部１１１から大歯車８８の軸方向中心位置を超え、かつ大歯車８８の軸方向一端以下の位置まで延出している。言い換えれば、回り止め部１１３は、その一端が大歯車８８の軸方向中心位置と、大歯車８８の軸方向一端との間に位置するように一端側に延びている。そして、回り止め部１１３の円環状壁部１１１から一端側に延出した部分は、サンギヤ８２の大歯車８８の径方向からみて、大歯車８８と重なるように配置される。また、インターナルギヤ８４の一対の回り止め部１１３、１１３は、第１ハウジング部３１の各係合凹部４６、４６に対して、すきまばめによりそれぞれ係合される。

すなわち、インターナルギヤ８４の回り止め部１１３が、第１ハウジング部３１の係合凹部４６に係合された際、回り止め部１１３と、各回り止め凸部４７、４７との間に僅かなクリアランスが設けられるように、はめ合い寸法公差が設定されると共に、回り止め部１１３の頂面と係合凹部４６の底面との間に僅かなクリアランスが設けられるように、はめ合い寸法公差が設定される。そして、インターナルギヤ８４の他端面を第１ハウジング部３１の第２環状面４３に当接させると共に、インターナルギヤ８４の一対の回り止め部１１３、１１３を、第１ハウジング部３１の各係合凹部４６、４６に係合させ、インターナルギヤ８４の円筒状支持部１１２の一端面がすべり軸受１２０の環状鍔部１２２を介してサンギヤ８２の円環状壁部９０に当接することで、インターナルギヤ８４は第１ハウジング部３１に対して、軸方向及び径方向への移動が規制されると共に、相対回転不能に支持される。

また、図４から解るように、インターナルギヤ８４の一対の回り止め部１１３、１１３と、第１ハウジング部３１の各係合凹部４６、４６との係合箇所は、減速歯車６８の径方向中心（シャフト８０の径方向中心）と、サンギヤ８２の径方向中心とを結んだ直線Ｌ１に対して直交する方向に延びる直線Ｌ２に沿う位置になる。さらに、図４及び図５に示すように、インターナルギヤ８４の回り止め部１１３において、第１ハウジング部３１に設けた各回り止め凸部４７、４７との当接部が、サンギヤ８２の回転に伴う第１ハウジング部３１からの反力を受ける反力受け部１１４、１１４として作用する。

次に、ピストン推進機構５６は、回転直動変換機構にて構成される。図２に示すように、ピストン推進機構５６は、平歯多段減速機構５４及び遊星歯車減速機構５５からの回転運動、すなわちスピンドル１２５の回転運動を直線運動に変換し、その直動部材（図示略）の移動によりピストン２１に推力を付与して、ピストン２１を推進させる（他端側へ移動させる）と共に、該ピストン２１を制動位置に保持するものである。スピンドル１２５は、その一端部に多角形軸部１２６を有している。該多角形軸部１２６が遊星歯車減速機構５５のキャリア８５に設けた多角形孔１０４に嵌合される。ピストン推進機構５６は、シリンダボア２０内であって、その底面とピストン２１との間に配置される。そして、キャリア８５の回転に伴ってスピンドル１２５が回転すると、ピストン推進機構５６の作用により、その直動部材が他端側に向かって前進することで、該ピストン２１が前進し、該ピストン２１によってインナブレーキパッド２をディスクロータＤに押し付けて、その制動状態を保持することができる。

次に、本実施形態に係るディスクブレーキ１の作用を説明する。
まず、ブレーキペダル（図示略）の操作による通常の液圧ブレーキとしてのディスクブレーキ１の制動時における作用を説明する。
運転者によりブレーキペダルが踏み込まれると、ブレーキペダルの踏力に応じた液圧がマスタシリンダ等の液圧源から液圧回路（共に図示省略）を経て、キャリパ本体１５のシリンダ部１６（シリンダボア２０）内の液圧室２４に供給される。これにより、ピストン２１がシール部材を弾性変形させながら非制動時の原位置から前進（図２の左方向に移動）して、インナブレーキパッド２をディスクロータＤに押し付ける。そして、ピストン２１によるインナブレーキパッド２への押圧力に対する反力により、キャリパ本体１５がブラケット５に対してインナ側（図２における右方向）に移動して、各爪部１７、１７によってアウタブレーキパッド３をディスクロータＤに押し付ける。その結果、ディスクロータＤが一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３により挟みつけられて摩擦力が発生し、ひいては、車両の制動力が発生することになる。

そして、運転者がブレーキペダルを解放すると、マスタシリンダ等の液圧源からの液圧の供給が途絶えて液圧室２４内の液圧が低下する。これにより、ピストン２１は、シール部材の弾性変形の復元力によって原位置まで後退して、制動力が解除される。ちなみに、インナ及びアウタブレーキパッド２、３の摩耗に伴いピストン２１の移動量が増大して、シール部材の弾性変形の限界を越えると、ピストン２１とシール部材との間に滑りが生じる。この滑りによってキャリパ本体１５に対するピストン２１の原位置が移動して、パッドクリアランスが一定に調整されるようになっている。

次に、車両の停止状態を維持するための作用の一例である駐車ブレーキとしての作用を説明する。
まず、駐車ブレーキの解除状態からパーキングスイッチ６１が操作されて駐車ブレーキを作動（アプライ）させる際に、電子制御ユニット６０からの指令により、電動モータ５３をアプライ方向に駆動させて、平歯多段減速機構５４を介して遊星歯車減速機構５５のサンギヤ８２を回転させる。このサンギヤ８２の回転により、各プラネタリギヤ８３が自身の軸心を中心に自転しながらサンギヤ８２の軸心を中心に公転することで、キャリア８５が回転する。そして、キャリア８５からの回転がスピンドル１２５に伝達される。

そこで、電動モータ５３からの回転が平歯多段減速機構５４を介して遊星歯車減速機構５５に伝達される際には、インターナルギヤ８４に設けた一対の回り止め部１１３、１１３は、インターナルギヤ８４の径方向中心に対して対称する位置であって、減速歯車６８の径方向中心と、サンギヤ８２の径方向中心とを結んだ直線Ｌ１に対して直交する方向に延びる直線Ｌ２に沿う位置にて、第１ハウジング部３１の各回り止め凸部４７、４７から反力を受け、また、インターナルギヤ８４の回り止め部１１３（反力受け部１１４）は、サンギヤ８２の大歯車８８の径方向からみて、大歯車８８と重なる位置にて、第１ハウジング部３１の各回り止め凸部４７、４７から反力を受ける。

そして、またインターナルギヤ８４は、その円筒状支持部１１２によってサンギヤ８２を回転自在に支持しているので、遊星歯車減速機構５５の作動時、サンギヤ８２の大歯車８８が減速歯車６８の小歯車７８から受ける荷重もインターナルギヤ８４にて支持することになるが、サンギヤ８２の大歯車８８が減速歯車６８の小歯車７８から受ける荷重の位置と、インターナルギヤ８４の回り止め部１１３（反力受け部１１４）が第１ハウジング部３１の各回り止め凸部４７、４７から反力を受ける位置とが、インターナルギヤ８４の軸方向に沿って略同じ位置となる。その結果、インターナルギヤ８４に対して、その径方向に沿う任意の直線を中心に回転するモーメントの発生を抑制することができる。

続いて、遊星歯車減速機構５５の作動に伴って、スピンドル１２５が回転すると、ピストン推進機構５６の作用により、その直動部材が前進してピストン２１を前進させる。このピストン２１が前進することで、インナブレーキパッド２をディスクロータＤに押し付ける。そして、ピストン２１によるインナブレーキパッド２への押圧力に対する反力により、キャリパ本体１５がブラケット５に対してインナ側（図２における右方向）に移動して、各爪部１７、１７によってアウタブレーキパッド３をディスクロータＤに押し付ける。

その結果、ディスクロータＤが一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３により挟みつけられて摩擦力が発生し、ひいては、車両の制動力が発生して、その制動状態を保持することができる。なお、電子制御ユニット６０では、一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３からディスクロータＤへの押圧力が所定値に到達するまで、例えば、電動モータ５３の電流値が所定値に達するまで電動モータ５３を駆動させる。その後、電子制御ユニット６０は、ディスクロータＤへの押圧力が所定値に到達したことを電動モータ５３の電流値が所定値に達したことによって検出すると、電動モータ５３への通電が停止される。

一方、制動解除時には、電子制御ユニット６０からの指令により、電動モータ５３の回転軸６３が逆方向、すなわちリリース方向に回転すると共に、その逆方向の回転が平歯多段減速機構５４及び遊星歯車減速機構５５を介してスピンドル１２５に伝達される。その結果、スピンドル１２５の逆方向への回転に伴って、ピストン推進機構５６の作用により、その直動部材が後退して初期状態に戻り、ディスクロータＤへの一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３による制動力が解除される。

なお、本実施形態に係るディスクブレーキ１では、図４及び図５に示すように、ハウジング２８の第１ハウジング部３１の内壁面に、インターナルギヤ８４に設けた回り止め部１１３が係合する係合凹部４６（一対の回り止め凸部４７、４７）を設けているが、図６に示すように、カバーハウジング２９の内壁面に、インターナルギヤ８４に設けた回り止め部１１３が係合する係合凹部４６（一対の回り止め凸部４７、４７）を設けてもよい。この実施形態の場合、図６から解るように、カバーハウジング２９において、各回り止め凸部４７、４７（係合凹部４６）が形成される範囲においては、その内壁部が第１ハウジング部３１の周壁部の内側に重なるように他端側に突設される。

以上説明したように、本実施形態に係るディスクブレーキ１に採用した遊星歯車減速機構５５では、インターナルギヤ８４に、サンギヤ８２の回転に伴う反力を受ける反力受け部１１４、１１４を有する回り止め部１１３を設けており、該回り止め部１１３は、サンギヤ８２の大歯車８８の径方向からみて、該大歯車８８と重なるように配置される。その結果、遊星歯車減速機構５５の作動時、サンギヤ８２の大歯車８８が減速歯車６８の小歯車７８から受ける荷重の位置と、インターナルギヤ８４の回り止め部１１３（反力受け部１１４）が第１ハウジング部３１の各回り止め凸部４７、４７から反力を受ける位置とが、インターナルギヤ８４の軸方向に沿って略同じ位置となる。

これにより、遊星歯車減速機構５５の作動時、サンギヤ８２及びインターナルギヤ８４に対して、これらの径方向に沿う任意の直線を中心に回転する方向のモーメントの発生を抑制することができる。そして、サンギヤ８２及びインターナルギヤ８４の傾きを抑制でき、ひいては、遊星歯車減速機構５５の噛み合い状態が良好となり、歯車としての性能、強度、作動音等への悪影響を抑え、その信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態に係るディスクブレーキ１では、インターナルギヤ８４に設けた回り止め部１１３は、インターナルギヤ８４の円環状壁部１１１から大歯車８８の軸方向中心位置を超え、かつ大歯車８８の軸方向一端以下の位置まで延びている。その結果、回り止め部１１３の円環状壁部１１１から一端側に延出した部分が、サンギヤ８２の大歯車８８の径方向からみて、大歯車８８の軸方向において最大限重なるように配置されるので、遊星歯車減速機構５５の作動時、サンギヤ８２及びインターナルギヤ８４に対して、これらの径方向に沿う任意の直線を中心に回転する方向のモーメントの発生を最大限抑制することができる。

さらに、本実施形態に係るディスクブレーキ１では、インターナルギヤ８４において、サンギヤ８２の回転に伴う反力を受ける反力受け部１１４を回り止め部１１３に設け、反力受け部１１４を新設することなく、既設の回り止め部１１３に設けているので、その構造を簡素化することができる。

さらにまた、本実施形態に係るディスクブレーキ１では、インターナルギヤ８４において、反力受け部１１４、１１４を有する回り止め部１１３を周方向に沿って等間隔で複数（１８０°ピッチで２個）配置しているので、サンギヤ８２の回転に伴う第１ハウジングまたはカバーハウジング２９からの反力を略均等に各係合部（各回り止め部１１３、１１３及び各係合凹部４６、４６）に分散させることができ、係合部における耐久性を向上させることができる。

さらにまた、本実施形態に係るディスクブレーキ１では、インターナルギヤ８４に設けた回り止め部１１３は、第１ハウジング部３１またはカバーハウジング２９に設けた係合凹部４６にすきまばめにより係合されるので、組み付け作業が容易となり、組立工数の削減によって製造コストを削減することができる。

さらにまた、本実施形態に係るディスクブレーキ１では、カバーハウジング２９は、ハウジングに対して振動溶着により固定されている。この方式を採用する場合には、カバーハウジング２９側には、平歯多段減速機構５４（減速歯車６８）及び遊星歯車減速機構５５を回転自在に支持させることができず、ハウジング２９側に回転自在に支持する必要がある。この場合、特に、遊星歯車減速機構５５において噛み合い不良が発生する虞があり、この課題を解決すべく本実施形態を採用したものである。要するに、本実施形態によれば、平歯多段減速機構５４（減速歯車６８）及び遊星歯車減速機構５５をハウジング２９側に回転自在に支持させた場合でも、特に、遊星歯車減速機構５５の噛み合い不良の発生を抑制することが可能になる。

なお、以上の説明では、本実施形態を、駐車ブレーキ時等に使用するパーキングディスクブレーキを作動させる際に、電動モータ５３を駆動させて制動力を発生させるディスクブレーキ１に採用しているが、本実施形態を、通常制動時に、電動モータ５３を駆動させて制動力を発生させる電動ディスクブレーキに採用してもよい。

また、本実施形態に係る遊星歯車減速機構５５は、上述したディスクブレーキ１だけでなく、モータからの回転等を増力させて出力する他の装置に適用してもよい。

以上説明した、本実施形態に基づくディスクブレーキ１として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。
第１の態様は、車両の非回転部に固定され、ディスクロータ（Ｄ）の外周側を跨いで設けられる取付部材（５）と、該取付部材（５）に移動可能に設けられ、前記ディスクロータ（Ｄ）の軸方向における一方の面と対向して配置される第１の摩擦パッド（２）と、前記取付部材（５）に移動可能に設けられ、前記ディスクロータ（Ｄ）の軸方向における他方の面と対向して配置される第２の摩擦パッド（３）と、前記第１の摩擦パッド（２）を押圧するピストン（２１）と、該ピストン（２１）を前記ディスクロータ（Ｄ）の軸方向に移動可能に収容するキャリパ（４）と、該キャリパ（４）に設けられるハウジング（２８）と、該ハウジング（２８）に収容されるモータ（５３）と、前記ハウジング（２８）に収容され、前記モータ（５３）からの回転を伝達する遊星歯車減速機構（５５）と、該遊星歯車減速機構（５５）からの回転力を前記ピストン（２１）の推進力に変換するピストン推進機構（５６）と、前記ハウジング（２８）の開口を覆うように取り付けられるカバーハウジング（２９）と、を備え、前記遊星歯車減速機構（５５）は、前記モータ（５３）からの回転が伝達される第１ギヤ（８８）、及び該第１ギヤ（８８）の軸心部から前記第１ギヤ（８８）の軸方向に延出した第２ギヤ（９３）を有するサンギヤ（８２）と、前記第２ギヤ（９３）と噛み合い、前記第２ギヤ（９３）を囲むように配置される複数のプラネタリギヤ（８３）と、前記複数のプラネタリギヤ（８３）と噛み合い、前記複数のプラネタリギヤ（８３）を囲むように配置されるインターナルギヤ（８４）と、を備え、該インターナルギヤ（８４）は、前記サンギヤ（８２）を回転可能に支持する支持部（１１２）と、前記第１ギヤ（８８）の軸方向において前記第１ギヤ（８８）と所定距離離間して対向配置される平面部（１１１）と、前記第１ギヤ（８８）の径方向からみて前記第１ギヤ（８８）と重なるように配置される、前記サンギヤ（８２）の回転に伴う反力を受ける反力受け部（１１４）と、を有する。

第２の態様は、第１の態様において、前記反力受け部（１１４）は、前記ハウジング（２８）から反力を受ける。
第３の態様は、第１の態様において、前記反力受け部（１１４）は、前記カバーハウジング（２９）から反力を受ける。

第４の態様は、第１の態様において、前記反力受け部（１１４）は、前記第１ギヤ（８８）の径方向からみて、前記平面部（１１１）から前記第１ギヤ（８８）の軸方向の中心位置を超える位置まで延出して、前記第１ギヤ（８８）と重なるように配置される。
第５の態様は、第４の態様において、前記反力受け部（１１４）は、前記第１ギヤ（８８）の径方向からみて、前記平面部（１１１）から前記第１ギヤ（８８）の軸方向の中心位置を超え、かつ前記第１ギヤ（８８）の軸方向端部以下の位置まで延出して、前記第１ギヤ（８８）と重なるように配置される。

第６の態様は、第１の態様において、前記反力受け部（１１４）は、前記インターナルギヤ（８４）の、前記ハウジング（２８）または前記カバーハウジング（２９）に対する相対回転を規制する回り止め部（１１３）に設けられている。
第７の態様は、第６の態様において、前記回り止め部（１１３）は、前記インターナルギヤ（８４）の周方向において等間隔で複数配置されている。

第８の態様は、第６の態様において、前記回り止め部（１１３）は、前記ハウジング（２８）または前記カバーハウジング（２９）に対して、すきまばめにて係合されている。
第９の態様は、第１の態様において、前記カバーハウジング（２９）は、前記ハウジング（２８）に対して振動溶着により固定されている。

また、本実施形態に基づくディスクブレーキ１に備えた遊星歯車減速機構５５として、例えば、第１０の態様は、駆動源（５３）からの回転が伝達される第１ギヤ（８８）、及び前記第１ギヤ（８８）の軸心部から前記第１ギヤ（８８）の軸方向に延出した第２ギヤ（９３）を有するサンギヤ（８２）と、前記第２ギヤ（９３）と噛み合い、前記第２ギヤ（９３）を囲むように配置される複数のプラネタリギヤ（８３）と、前記複数のプラネタリギヤ（８３）と噛み合い、前記複数のプラネタリギヤ（８３）を囲むように配置されるインターナルギヤ（８４）と、を備えた遊星歯車減速機構（５５）であって、前記インターナルギヤ（８４）は、前記サンギヤ（８２）を回転可能に支持する支持部（１１２）と、前記第１ギヤ（８８）の軸方向において前記第１ギヤ（８８）と所定距離離間して対向配置される平面部（１１１）と、前記第１ギヤ（８８）の径方向からみて前記第１ギヤ（８８）と重なるように配置される、前記サンギヤ（８２）の回転に伴う反力を受ける反力受け部（１１４）と、を有する。

第１１の態様は、第１０の態様において、前記反力受け部（１１４）は、前記第１ギヤ（８８）の径方向からみて、前記平面部（１１１）から前記第１ギヤ（８８）の軸方向の中心位置を超える位置まで延出して、前記第１ギヤ（８８）と重なるように配置される。
第１２の態様は、第１１の態様において、前記反力受け部（１１４）は、前記第１ギヤ（８８）の径方向からみて、前記平面部（１１１）から前記第１ギヤ（８８）の軸方向の中心位置を超え、かつ前記第１ギヤ（８８）の軸方向端部以下の位置まで延出して、前記第１ギヤ（８８）と重なるように配置される。

１ディスクブレーキ，２インナブレーキパッド（第１の摩擦パッド），３アウタブレーキパッド（第２の摩擦パッド），４キャリパ，５ブラケット（取付部材），２１ピストン，２８ハウジング，２９カバーハウジング，５３電動モータ（モータ、駆動源），５５遊星歯車減速機構，５６ピストン推進機構，８８大歯車（第１ギヤ），９３小歯車（第２ギヤ），８２サンギヤ，８３プラネタリギヤ，８４インターナルギヤ，１１１円環状壁部（平面部），１１２円筒状支持部（支持部），１１３回り止め部，１１４反力受け部，Ｄディスクロータ

Claims

車両の非回転部に固定され、ディスクロータの外周側を跨いで設けられる取付部材と、
該取付部材に移動可能に設けられ、前記ディスクロータの軸方向における一方の面と対向して配置される第１の摩擦パッドと、
前記取付部材に移動可能に設けられ、前記ディスクロータの軸方向における他方の面と対向して配置される第２の摩擦パッドと、
前記第１の摩擦パッドを押圧するピストンと、
該ピストンを前記ディスクロータの軸方向に移動可能に収容するキャリパと、
該キャリパに設けられるハウジングと、
該ハウジングに収容されるモータと、
前記ハウジングに収容され、前記モータからの回転を伝達する遊星歯車減速機構と、
前記キャリパに設けられ、前記遊星歯車減速機構からの回転力を前記ピストンの推進力に変換するピストン推進機構と、
前記ハウジングの開口を覆うように取り付けられるカバーハウジングと、を備え、
前記遊星歯車減速機構は、
前記モータからの回転が伝達される第１ギヤ、及び該第１ギヤの軸心部から前記第１ギヤの軸方向に延出した第２ギヤを有するサンギヤと、
前記第２ギヤと噛み合い、前記第２ギヤを囲むように配置される複数のプラネタリギヤと、
前記複数のプラネタリギヤと噛み合い、前記複数のプラネタリギヤを囲むように配置されるインターナルギヤと、
前記各プラネタリギヤの公転運動が伝達されるキャリアと、を備え、
前記インターナルギヤは、
前記サンギヤを回転可能に支持する支持部と、
前記第１ギヤの軸方向において前記第１ギヤと所定距離離間して対向配置される平面部と、
前記第１ギヤの径方向からみて前記第１ギヤと重なるように配置される、前記サンギヤの回転に伴う反力を受けて、当該インターナルギヤを前記ハウジングに対して相対回転不能に支持する反力受け部と、を有し、
前記ピストン推進機構は、前記キャリアの回転が伝達されるスピンドルを有し、前記スピンドルからの回転力を前記ピストンの推進力に変換することを特徴とするディスクブレーキ。
請求項１に記載のディスクブレーキであって、
前記反力受け部は、前記ハウジングから反力を受けることを特徴とするディスクブレーキ。
請求項１に記載のディスクブレーキであって、
前記反力受け部は、前記カバーハウジングから反力を受けることを特徴とするディスクブレーキ。
請求項１に記載のディスクブレーキであって、
前記反力受け部は、前記第１ギヤの径方向からみて、前記平面部から前記第１ギヤの軸方向の中心位置を超える位置まで延出して、前記第１ギヤと重なるように配置されることを特徴とするディスクブレーキ。
請求項４に記載のディスクブレーキであって、
前記反力受け部は、前記第１ギヤの径方向からみて、前記平面部から前記第１ギヤの軸方向の中心位置を超え、かつ前記第１ギヤの軸方向端部以下の位置まで延出して、前記第１ギヤと重なるように配置されることを特徴とするディスクブレーキ。
請求項１に記載のディスクブレーキであって、
前記反力受け部は、前記インターナルギヤの、前記ハウジングまたは前記カバーハウジングに対する相対回転を規制する回り止め部に設けられていることを特徴とするディスクブレーキ。
請求項６に記載のディスクブレーキであって、
前記回り止め部は、前記インターナルギヤの周方向において等間隔で複数配置されていることを特徴とするディスクブレーキ。
請求項６に記載のディスクブレーキであって、
前記回り止め部は、前記ハウジングまたは前記カバーハウジングに対して、すきまばめにて係合されていることを特徴とするディスクブレーキ。
請求項１に記載のディスクブレーキであって、
前記カバーハウジングは、前記ハウジングに対して振動溶着により固定されていることを特徴とするディスクブレーキ。
駆動源からの回転が伝達される第１ギヤ、及び前記第１ギヤの軸心部から前記第１ギヤの軸方向に延出した第２ギヤを有するサンギヤと、
前記第２ギヤと噛み合い、前記第２ギヤを囲むように配置される複数のプラネタリギヤと、
前記複数のプラネタリギヤと噛み合い、前記複数のプラネタリギヤを囲むように配置されるインターナルギヤと、
前記各プラネタリギヤの公転運動が伝達されるキャリアと、
を備え、ハウジングに収容される遊星歯車減速機構であって、
前記インターナルギヤは、
前記サンギヤを回転可能に支持する支持部と、
前記第１ギヤの軸方向において前記第１ギヤと所定距離離間して対向配置される平面部と、
前記第１ギヤの径方向からみて前記第１ギヤと重なるように配置される、前記サンギヤの回転に伴う反力を受けて、当該インターナルギヤを前記ハウジングに対して相対回転不能に支持する反力受け部と、を有し、
前記駆動源からの回転が増力されつつ前記キャリアに伝達されて出力されることを特徴とする遊星歯車減速機構。
請求項１０に記載の遊星歯車減速機構であって、
前記反力受け部は、前記第１ギヤの径方向からみて、前記平面部から前記第１ギヤの軸方向の中心位置を超える位置まで延出して、前記第１ギヤと重なるように配置されることを特徴とする遊星歯車減速機構。
請求項１１に記載の遊星歯車減速機構であって、
前記反力受け部は、前記第１ギヤの径方向からみて、前記平面部から前記第１ギヤの軸方向の中心位置を超え、かつ前記第１ギヤの軸方向端部以下の位置まで延出して、前記第１ギヤと重なるように配置されることを特徴とする遊星歯車減速機構。