WO2020004527A1 - ブレーキ装置および常用兼駐車ブレーキ装置 - Google Patents

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WO2020004527A1
WO2020004527A1 PCT/JP2019/025535 JP2019025535W WO2020004527A1 WO 2020004527 A1 WO2020004527 A1 WO 2020004527A1 JP 2019025535 W JP2019025535 W JP 2019025535W WO 2020004527 A1 WO2020004527 A1 WO 2020004527A1
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WO
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rotation
piston
brake device
transmission
braking
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PCT/JP2019/025535
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俊介 村田
啓太 中野
弘隆 武谷
善隆 石丸
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株式会社アドヴィックス
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes

Definitions

  • the present disclosure relates to a brake device and a service / parking brake device.
  • Patent Document 1 an electric brake that converts rotation of a rotating member driven by a motor into linear motion of a linear motion member, and presses a pad against a disc via a piston by the linear motion member.
  • one of the objects of the present invention is to obtain a brake device and a service / parking brake device having a new and improved configuration that enables, for example, a higher response in an electric brake. is there.
  • the brake device includes, for example, a first transmission unit that is rotated around a central axis extending in a first direction by a motor, and is adjacent to the first transmission unit so as to be separated from the first direction and around the central axis.
  • a second transmission portion rotatable to the first transmission portion and the second transmission portion in a state where the first transmission portion and the second transmission portion are pressed against each other in the axial direction of the central axis.
  • a first rotation transmission switching mechanism for switching between a rotation transmission state in which rotation is transmitted by friction between the first transmission section and a cutoff state in which rotation is not transmitted between the first transmission section and the second transmission section; and the second transmission section.
  • a rotating part that rotates about the central axis in conjunction with the part, and an actuating member that brings the braking member into a braking state by directly moving in the first direction in accordance with the rotation of the rotating part in the first rotational direction.
  • a direct-acting portion that presses in the first direction to obtain a braking state, The turning portion is pressed in the opposite direction of the first direction from the translation portion moving in the first direction and presses the second transmission portion in the opposite direction of the first direction, a rotation / linear motion conversion mechanism, It is possible to transmit rotation in the first rotation direction from the first transmission unit to the second transmission unit, and from the first transmission unit to the second transmission unit in a rotation direction opposite to the first rotation direction.
  • a second rotation transmission switching mechanism configured to be unable to transmit rotation.
  • the first rotation transmission switching mechanism in a cutoff state, whereby the rotation of the second transmitting portion is reduced.
  • the linear motion part stops, and the linear motion in the direction opposite to the first direction of the linear motion part also stops.
  • the amount of movement of the direct acting portion in the direction opposite to the first direction at the time of braking release can be further reduced, so that the direct acting portion moves in the first direction at the next braking time. Can be further reduced, and a more responsive electric brake can be obtained.
  • the service / parking brake device of the present disclosure is, for example, assembled to the cylinder so as to be movable in the axial direction while rotation around the cylinder axis is restricted, and forms a first hydraulic chamber in the cylinder.
  • a piston that is pushed by the brake fluid supplied to the first hydraulic pressure chamber, is pushed and engaged with the rotating body to be braked, and a motor that brakes the rotating body to be braked;
  • an electric power transmission mechanism for extruding the braking member through the piston by the linear motion to brake the rotating body to be braked. It is configured to expand and contract in the cylinder axis direction according to the movement of the piston due to the hydraulic pressure of one hydraulic chamber.
  • an electric power transmission mechanism that converts the rotational motion of the motor into a linear motion, pushes out the braking member via the piston by the linear motion, and brakes the braked rotary body is provided in the first hydraulic pressure chamber. It is configured to expand and contract in the cylinder axis direction according to the movement of the piston by hydraulic pressure. According to such a configuration, for example, after the braking by the hydraulic pressure is performed, when the piston moves to the braked rotating body side due to the increase in the hydraulic pressure of the first hydraulic pressure chamber, the electric power transmission mechanism is accordingly moved to the cylinder.
  • the stroke can be made shorter as compared with the conventional configuration in which the wear of the lining of the braking member progresses and the invalid stroke becomes longer depending on the amount of protrusion of the piston from the cylinder.
  • the responsiveness of the electric brake applied to the motor drive can be further improved. The same effect can be obtained even when the piston moves to the retracting side due to thermal deformation of the braked rotating body.
  • FIG. 1 is a schematic and exemplary cross-sectional view of the brake device of the first embodiment, showing a braking state.
  • FIG. 2 is a schematic and exemplary cross-sectional view of the brake device according to the first embodiment, illustrating a non-braking state.
  • FIG. 3 is a schematic and illustrative cross-sectional view of the brake device according to the first embodiment, illustrating a non-braking state when the lining is worn down more than in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a schematic and exemplary cross-sectional view of a brake device according to a modified example of the first embodiment, showing a braking state.
  • FIG. 5 is a schematic and exemplary cross-sectional view of the brake device according to the second embodiment, illustrating a braking state.
  • FIG. 1 is a schematic and exemplary cross-sectional view of the brake device of the first embodiment, showing a braking state.
  • FIG. 2 is a schematic and exemplary cross-sectional view of the brake device according to the first embodiment,
  • FIG. 6 is a schematic and exemplary cross-sectional view of the brake device according to the third embodiment, illustrating a braking state.
  • FIG. 7 is a schematic and exemplary cross-sectional view of the brake device according to the fourth embodiment, illustrating a braking state.
  • FIG. 8 is a schematic and exemplary cross-sectional view of the brake device according to the fourth embodiment, illustrating a retracted state.
  • FIG. 9 is a schematic and illustrative cross-sectional view of the brake device according to the fourth embodiment, showing a retracted state when the lining is worn down more than in FIG. 1.
  • FIG. 10 is a schematic and illustrative cross-sectional view of a brake device according to a modified example of the fourth embodiment, showing a braking state.
  • FIG. 10 is a schematic and illustrative cross-sectional view of a brake device according to a modified example of the fourth embodiment, showing a braking state.
  • FIG. 11 is a schematic and exemplary cross-sectional view of the brake device according to the fifth embodiment, illustrating a retracted state.
  • FIG. 12 is an enlarged view of a part of FIG.
  • FIG. 13 is a schematic and exemplary cross-sectional view of the brake device according to the fifth embodiment, illustrating a braking state using an electric brake.
  • FIG. 14 is a schematic and illustrative cross-sectional view of the brake device of the fifth embodiment, showing a retracted state when the lining is worn down more than in FIG.
  • FIG. 15 is a schematic and illustrative cross-sectional view of the brake device according to the fifth embodiment, showing a state of braking by the electric brake when the lining has worn down, as in FIG. 14.
  • FIG. 16 is a schematic and illustrative cross-sectional view of a brake device according to a modified example of the fifth embodiment, and is a diagram illustrating a braking state by an electric brake.
  • the first direction in which the piston 43 presses the pad 45 is the direction indicated by the arrow X, and is also referred to as the X direction.
  • the second direction is a direction opposite to the direction indicated by the arrow X, and is referred to as a direction opposite to the X direction.
  • the axial direction of the central axis Ax of the rotation of the rotating member 51 is simply referred to as the axial direction
  • the radial direction of the central axis Ax is simply referred to as the radial direction
  • the circumferential direction of the central axis Ax is simply referred to as the circumferential direction. Called.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the brake device 10 of the present embodiment in a braking state
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the brake device 10 in a non-braking state (retracted state)
  • FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the brake device 10 in a non-braking state in which the lining 45b is worn.
  • the brake device 10 illustrated in FIGS. 1 and 2 is a vehicular brake, and includes an ECU 11 (electronic control unit), a motor 20, a rotation transmission mechanism 30, and a caliper 40 including a rotation / linear motion conversion mechanism 50. , Is provided.
  • the brake device 10 can operate not only as a hydraulic brake but also as an electric brake.
  • the caliper 40 is a component of a hydraulic brake, and the ECU 11, the motor 20, the rotation transmission mechanism 30, the rotation / linear motion conversion mechanism 50, and the caliper 40 are components of an electric brake.
  • the electric brake is a so-called electric parking brake. That is, the brake device 10 is configured such that the braking state by the electric brake function is maintained during parking. However, the electric brake may be operated at the time of running or at the time of temporary stop.
  • the ECU 11 is an example of a control device.
  • ⁇ ⁇ Operation of the motor 20 is controlled by the ECU 11.
  • the rotation of the shaft 21 of the motor 20 is transmitted to the rotation member 51 of the rotation / linear motion conversion mechanism 50 via the rotation transmission mechanism 30 having a plurality of rotation elements such as gears 31 and 32.
  • the rotation transmission mechanism 30 can also be called a speed reduction mechanism.
  • the caliper 40 has a body (not shown), a cylinder 42, and a piston 43.
  • the cylinder 42 is provided on the body.
  • the cylinder 42 has a bottomed cylindrical shape opened in the X direction.
  • the inner peripheral surface 42a of the cylinder 42 has a cylindrical inner surface shape centered on the central axis Ax.
  • the piston 43 is housed in the cylinder 42 so as to be able to reciprocate along the central axis Ax.
  • a liquid chamber R is provided in the cylinder 42.
  • the piston 43 pushes the back plate 45a of the pad 45 in the X direction, and presses the lining 45b against a disk (not shown).
  • a braking state by the hydraulic brake is obtained in which the wheels (not shown) of the vehicle that rotate integrally with the disk are braked.
  • the piston 43 has a cylindrical outer peripheral surface 43a and an end surface 43b opposite to the liquid chamber R (X direction).
  • a minute gap (clearance) is set between the outer peripheral surface 43a of the piston 43 and the inner peripheral surface 42a of the cylinder 42, and the outer peripheral surface 43a is formed in a lubricated state where the working fluid exists in the clearance. It slides on the surface 42a.
  • the seal 70 is interposed between the outer peripheral surface 43a and the inner peripheral surface 42a, and suppresses leakage of hydraulic fluid from the liquid chamber R via a gap.
  • the pad 45 is an example of a braking member.
  • the seal 70 exerts an elastic force on the piston 43 in a direction of being drawn into the cylinder 42 (a direction opposite to the X direction) as the liquid pressure in the liquid chamber R decreases, and as shown in FIG. Is separated from the pad 45.
  • This function is called a retract function.
  • the pressure of the piston 43 against the back plate 45a is released with a decrease in the liquid pressure of the liquid chamber R, the pressing of the lining 45b against the disk by the piston 43 is released, and the braking release state by the hydraulic brake is released. can get.
  • the caliper 40 can operate as a hydraulic brake.
  • the pad 45 is an example of a braking member.
  • a rotary / linear motion conversion mechanism 50 is provided in the caliper 40, in this embodiment, in the cylinder 42.
  • the rotation / linear motion conversion mechanism 50 has a rotation member 51 and a linear motion member 52.
  • the male screw 51 a provided on the rotary member 51 and the female screw 52 a provided on the linear member 52 are engaged with each other, and the rotation of the linear member 52 is restricted.
  • the linear motion of the linear motion member 52 according to the rotation of. In the example of FIG. 1, when the rotating member 51 rotates in the counterclockwise direction as viewed in the X direction, the linear motion member 52 moves in the X direction, and when the rotating member 51 rotates in the clockwise direction as viewed in the X direction.
  • the translation member 52 moves in the direction opposite to the X direction.
  • the rotation direction of the rotation member 51 corresponding to the movement of the translation member 52 in the X direction, that is, the counterclockwise direction when viewed in the X direction in the example of FIG. 1 is referred to as a first rotation direction.
  • the rotating member 51 (a second member 512 thereof) is an example of a rotating portion
  • the translation member 52 is an example of a translation portion.
  • the translation member 52 has a cylindrical portion 52b and a projection 52c.
  • the shape of the cylindrical portion 52b is a cylindrical shape centered on the central axis Ax.
  • the female screw 52a is provided on the inner surface of the cylindrical portion 52b, and the protrusion 52c projects radially outward from the cylindrical portion 52b with respect to the central axis Ax.
  • the rotation / linear motion conversion mechanism 50 is housed in a concave portion 43 c provided in the piston 43.
  • the concave portion 43c is open in a direction opposite to the X direction.
  • the concave portion 43c is a part of the liquid chamber R.
  • the translation member 52 is provided so as to be movable in the axial direction of the central axis Ax in the concave portion 43c.
  • the recess 43c is provided with a groove 43d extending in the axial direction of the central axis Ax.
  • the groove 43d accommodates the projection 52c of the translation member 52 movably along the groove 43d. That is, the side surface of the groove 43d and the projection 52c of the translation member 52 constitute a rotation preventing mechanism for the translation member 52.
  • the rotation of the piston 43 around the central axis Ax is restricted by the friction between the piston 43 and the seal 70 or the pad 45.
  • the male screw 51a of the rotating member 51 meshes with the female screw 52a of the linear member 52, and the rotation of the projection 52c of the linear member 52 is restricted by the groove 43d of the piston 43.
  • the linear motion member 52 can linearly move in the axial direction of the central axis Ax according to the rotation.
  • the linear motion member 52 moves in the X direction, and when the piston 43 presses the back plate 45a in the X direction, the piston 43 pushes the lining 45b of the pad 45 against a disk (not shown). Press in the X direction. As a result, a braking state by the electric braking function in which the vehicle wheel (not shown) rotating integrally with the disk is braked is obtained.
  • the linear motion member 52 moves in the opposite direction to the X direction, and when the pressing of the piston 43 against the back plate 45a is released, the lining 45b of the piston 43 against the disk is released. The pressing is released, whereby a release state (non-braking state) of the braking by the electric brake function is obtained.
  • the piston 43 is an example of an operating member.
  • the rotating member 51 has the first member 511 and the second member 512.
  • the second member 512 is adjacent to the first member 511 in the X direction.
  • the male screw 51a is provided on the second member 512.
  • a friction clutch 61 and a one-way clutch 62 are provided between the first member 511 and the second member 512.
  • the first member 511 is an example of a first transmission unit
  • the second member 512 is an example of a second transmission unit.
  • the first member 511 and the second member 512 when the contact surface 511a of the first member 511 and the contact surface 512a of the second member 512 are pressing each other with a required pressing force in the axial direction, the first member 511 and the second member 512 can rotate integrally about the central axis Ax.
  • This state may be referred to as a connection state.
  • the pressing force in the axial direction of the contact surface 511a and the contact surface 512a is smaller than the required pressing force. In a low state, rotation (torque) is not transmitted between the first member 511 and the second member 512.
  • the friction clutch 61 is an example of a first rotation transmission switching mechanism.
  • the contact surface 511a is an example of a first contact surface, and the contact surface 512a is an example of a second contact surface.
  • One-way clutch 62 can transmit the rotation of the first member 511 in the first rotation direction to the second member 512, the one-way clutch 62 rotates the first member 511 in the second rotation direction opposite to the first rotation direction. Are not transmitted to the second member 512.
  • One-way clutch 62 is an example of a one-way rotation transmission mechanism.
  • the first member 511 and the second member 512 are configured to be slightly movable in the axial direction, but the one-way clutch 62 is configured so that the first member 511 and the second member 512 In the range of relative movement in the direction, the rotation of the first member 511 in the first rotation direction is transmitted to the second member 512 regardless of their relative positions, and the rotation of the first member 511 in the second rotation direction is performed. It is configured not to transmit to the second member 512.
  • the one-way clutch 62 is an example of a second rotation transmission switching mechanism.
  • the brake device 10 is configured as follows. To work.
  • the motor 20 rotates the first member 511 in the first rotation direction.
  • the one-way clutch 62 transmits the rotation in the first rotation direction to the second member 512 irrespective of the axial position of the first member 511 and the second member 512. Therefore, the second member 512 rotates in the first rotation direction, and the male screw 51a provided on the second member 512 rotates in the first rotation direction. Due to the engagement between the male screw 51a and the female screw 52a, the second member 512 receives a reaction force from the female screw 52a in a direction opposite to the X direction.
  • the pressing force in the axial direction between the first member 511 and the second member 512 increases, and the friction clutch 61 is in a state where rotation (torque) can be transmitted, that is, a connected state.
  • the second member 512 continues to rotate in the first rotation direction integrally with the first member 511, and accordingly, the translation member 52 linearly moves in the X direction.
  • the translation member 52 that moves in the X direction presses the pad 45 in the X direction via the piston 43 to press the pad 45 against the disk. Since the drive current of the motor 20 increases in accordance with the increase in the drive load of the motor 20, the ECU 11 stops the operation of the motor 20 when the drive current is equal to or exceeds the threshold value corresponding to the braking state by the electric brake. I do. Thereby, the braking state by the electric brake as shown in FIG. 1 is obtained. At this time, the translation member 52 is located at the braking position Pb.
  • the motor 20 rotates the first member 511 in the second rotation direction.
  • the axial pressing force between the first member 511 and the second member 512 is relatively large, and the friction clutch 61 is in the connected state. It can rotate in the second rotation direction in conjunction therewith.
  • the one-way clutch 62 does not transmit the rotation of the first member 511 in the second rotation direction to the second member 512.
  • the linear motion member 52 Since it is located at the retract position Pr, the stroke ⁇ from the braking position Pb to the retract position Pr has a magnitude including the amount of retraction due to the thermal expansion of the pad 45 and the elastic deformation of the seal 70.
  • the return stroke of the linear motion member 52 is not changed in accordance with the change in the retract amount, but the retract is assumed in consideration of the use conditions such as the variation in the specifications of the parts and the temperature.
  • the number of rotations and the rotation time of the motor 20 are set so as to return the distance equal to or more than the maximum value of the amount. Therefore, the linear motion member 52 is returned from the braking position Pb by a distance longer than the originally required retraction amount, so that not only the movement from the braking position Pb to the retraction position Pr but also the movement related to the braking, that is, from the retraction position Pr. Extra time was required to move to the braking position Pb.
  • the linear motion member 52 is returned from the braking position Pb to the retracted position Pr separated from the braking position Pb by the distance corresponding to the retracted amount at that time in the opposite direction of the X direction. And the retracting position Pr can be shorter than before.
  • the linear motion member 52 moves between the braking position Pb and the retract position Pr with a stroke ⁇ according to the retract amount. You can move. Thus, for example, even when the brake function due to the hydraulic pressure is reduced or impaired for some reason, the braking state can be more quickly obtained by the electric brake.
  • the friction clutch 61 is located closer to the inner peripheral surface 42a of the cylinder 42 than the center axis Ax.
  • the first member 511 has a shaft 511b extending along the central axis Ax, and a flange 511c projecting radially outward from an end of the shaft 511b in the X direction.
  • the second member 512 has a shaft 512b extending along the central axis Ax, and a flange 512c projecting radially outward from an end of the shaft 512b in the direction opposite to the X direction.
  • the contact surface 511a which is a component of the friction clutch 61
  • the contact surface 512a which is a component of the friction clutch 61
  • the contact surfaces 511a and 512a are located closer to the inner peripheral surface 42a than the center axis Ax. Further, the contact surfaces 511a and 512a are located radially outside the male screw 51a and the female screw 52a. According to such a configuration, as the moment arm of the friction clutch 61 increases, the torque that can be transmitted by the friction clutch 61 can be set larger. Further, thereby, for example, the transmission torque by the friction clutch 61 becomes smaller than the friction torque between the male screw 51a and the female screw 52a, and it is possible to more reliably avoid a situation in which the friction clutch 61 idles. .
  • the contact surface 511a is a conical outer surface centered on the central axis Ax
  • the contact surface 512a is a conical inner surface centered on the central axis Ax.
  • the diameters of the contact surfaces 511a and 512a are smaller in the X direction. According to such a configuration, axial displacement (radial displacement) between the first member 511 and the second member 512 can be suppressed.
  • the one-way clutch 62 has a known configuration such as a cam-type clutch or a sprag-type clutch, for example, and includes an outer ring that rotates integrally with one of the first member 511 and the second member 512. And an inner ring that rotates integrally with the other, and a connecting member that switches a connection state between the outer ring and the inner ring according to the rotation direction.
  • the one-way clutch 62 has a cylindrical shape, and is located radially inward of the friction clutch 61 as shown in FIG.
  • the friction clutch 61 and the one-way clutch 62 can be more efficiently arranged in the cylinder 42, and the cylinder 42 and the brake device 10 Can be prevented from increasing in size.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the brake device 10 of the present modified example in a braking state.
  • the one-way clutch 62 is located radially outside the friction clutch 61.
  • the friction clutch 61 and the one-way clutch 62 can be more efficiently arranged in the cylinder 42 by disposing the friction clutch 61 and the one-way clutch 62 in the radial direction. 10 can be prevented from becoming large.
  • the rotation member 51 has the first member 511 (first transmission unit) and the second member 512 (second transmission unit), and the rotation / linear motion conversion mechanism 50. Converts the rotation of the first member 511 (rotating part) of the rotating member 51 into the direct movement of the linear member 52 (linear part), and the friction clutch 61 connects between the first member 511 and the second member 512.
  • the rotation / linear motion conversion mechanism 50 switches between a rotation transmission state in which the rotation is transmitted and a cut-off state in which the rotation is not transmitted between the first member 511 and the second member 512, and the rotation / linear motion conversion mechanism 50 switches the second member 512 (
  • the one-way clutch 62 converts the rotation of the second transmission portion) into the linear motion of the linear motion member 52, and transmits the rotation in the rotation direction (first rotation direction) during braking from the first member 511 to the second member 512. Possible and from the first member 511 to the second member 512 The direction of rotation is impossible transmit the rotation in the opposite second rotational direction.
  • the amount of movement of the translation member 52 in the direction opposite to the X direction at the time of braking release can be further reduced, so that the translation member 52 moves in the X direction at the next braking. Can be further reduced, and a more responsive electric brake can be obtained.
  • the friction clutch 61 and the one-way clutch 62 are arranged to be shifted in the radial direction. According to such a configuration, for example, the friction clutch 61 and the one-way clutch 62 can be arranged more compactly, and the brake device 10 can be configured smaller.
  • the friction clutch 61 is located radially outward of the one-way clutch 62. According to such a configuration, for example, the moment arm of the contact surfaces 511a, 512a (torque transmitting portion) of the friction clutch 61 can be made longer, so that the transmittable torque of the friction clutch 61 can be made larger. Can be.
  • the first member 511 has a contact surface 511a (first contact surface)
  • the second member 512 has a contact surface 512a (second contact surface) that contacts the contact surface 511a.
  • the friction clutch 61 transmits rotation by friction between the contact surface 511a and the contact surface 512a, and the contact surface 511a and the contact surface 512a have a partially conical shape. According to such a configuration, for example, axial deviation (radial deviation) between the first member 511 and the second member 512 can be suppressed.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the brake device 10A according to the second embodiment.
  • the first embodiment is an example of application to a disc brake, but the present embodiment is an example of application to a drum brake.
  • the brake device 10A is fixed inside a backing plate (not shown) in the vehicle width direction.
  • the linear motion member 52A of the rotation / linear motion conversion mechanism 50A moves (pulls) the cable 80 as the operating member in the X direction, so that a shoe (not shown) as a braking member enters a braking state.
  • the shoe is put into a non-braking state by the linear motion member 52A moving (releasing) the cable 80 in the direction opposite to the X direction.
  • the rotating member 51A has a first member 511A and a second member 512A.
  • the second member 512A is provided with the male screw 51a
  • the cylindrical member of the linear motion member 52A is provided with the female screw 52a that meshes with the male screw 51a.
  • the linear motion member 52A is restricted by the case 12 from rotating around the central axis Ax, and is supported by the case 12 so as to be movable in the axial direction.
  • a friction clutch 61A and a one-way clutch 62A are interposed between the first member 511A and the second member 512A in parallel. The operations of the friction clutch 61A and the one-way clutch 62A are the same as in the first embodiment.
  • the cable 80 passes through both the rotating member 51A and the linear moving member 52A in the axial direction.
  • the translation member 52A moves in the X direction, and the end 52d in the X direction of the translation member 52A is fixed to the cable 80.
  • the fixing member 81 is pressed in the X direction.
  • the shoe is pressed against a drum (not shown), and the shoe enters a braking state.
  • the translation member 52A, the fixed member 81, and the cable 80 move in the direction opposite to the X direction, and the shoe presses the drum.
  • the vehicle enters the non-braking state.
  • the friction clutch 61A when the required pressing force and thus the frictional force cannot be obtained between the contact surface 511a of the first member 511A and the contact surface 512a of the second member 512A, The rotation of the second member 512A stops, and the movement of the translation member 52A, the fixing member 81, and the cable 80 in the direction opposite to the X direction stops. Therefore, according to the present embodiment as well, the amount of movement of the translation member 52A in the direction opposite to the X direction at the time of braking release can be further shortened, and the translation member 52A moves in the X direction at the next braking. The amount can be shorter, and a more responsive electric brake can be obtained.
  • the contact surfaces 511a and 512a intersect (are orthogonal to) the axial direction.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a brake device 10B according to the third embodiment.
  • This embodiment is also an example of application to a drum brake as in the second embodiment.
  • the brake device 10B is fixed inside a backing plate (not shown) in the vehicle width direction.
  • a shoe (not shown) as a braking member is brought into a braking state by the linear motion member 52B of the rotation / linear motion conversion mechanism 50B moving (pulling) the cable 80 as an operating member in the X direction.
  • the linear motion member 52B moves (releases) the cable 80 in the direction opposite to the X direction, so that the shoe enters the non-braking state.
  • the rotating member 51B has a first member 511B and a second member 512B.
  • a female screw 512d is provided in the second member 512B
  • a male screw 52e that meshes with the female screw 512d is provided in the translation member 52B.
  • the translation member 52B is restricted by the case 12 from rotating around the central axis Ax, and is supported by the case 12 so as to be movable in the axial direction.
  • a friction clutch 61B and a one-way clutch 62B are interposed in parallel. The operations of the friction clutch 61B and the one-way clutch 62B are the same as in the first embodiment.
  • the friction clutch 61B when the required pressing force and thus the frictional force cannot be obtained between the contact surface 511a of the first member 511B and the contact surface 512a of the second member 512B, The rotation of the second member 512B stops, and the movement of the translation member 52B and the cable 80 in the direction opposite to the X direction stops. Therefore, according to the present embodiment as well, the amount of movement of the translation member 52B in the direction opposite to the X direction at the time of release can be further reduced, and thus the amount of movement of the translation member 52B in the X direction at the next braking. Can be made shorter, and a more responsive electric brake can be obtained.
  • the second rotation transmission switching mechanism may include a latch that allows the first transmission unit and the second transmission unit to interlock only in one rotation direction, or an engagement member such as a mainspring.
  • the rotating unit and the second transmitting unit only have to interlock with each other, and may be separate members.
  • the fourth to fifth exemplary embodiments of the present invention will be disclosed.
  • the configuration of the embodiment described below, and the operation and result (effect) provided by the configuration are examples.
  • the present invention can be realized by configurations other than those disclosed in the following embodiments. Further, according to the present invention, at least one of various effects (including derivative effects) obtained by the configuration can be obtained.
  • the first direction in which the piston 43 presses the pad 45 is the direction indicated by the arrow X, and is also referred to as the X direction.
  • the second direction is a direction opposite to the direction indicated by the arrow X, and is referred to as a direction opposite to the X direction.
  • the axial direction of the central axis Ax of rotation of the rotating part 51 is simply referred to as the axial direction
  • the radial direction of the central axis Ax is simply referred to as the radial direction
  • the circumferential direction of the central axis Ax is simply referred to as the circumferential direction. Called.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the brake device 10 of the present embodiment in a braking state
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the brake device 10 in a non-braking state (retracted state).
  • the brake device 10 illustrated in FIG. 7 is a vehicle brake, and includes an ECU 11 (electronic control unit), a motor 20, a rotation transmission mechanism 30, and a caliper 40 having a rotation / linear motion conversion mechanism 50 built therein.
  • the service / parking brake device 10 can operate not only as a normal hydraulic brake but also as a parking electric brake.
  • the caliper 40 is a component of a hydraulic brake, and the ECU 11, the motor 20, the rotation transmission mechanism 30, the rotation / linear motion conversion mechanism 50, and the caliper 40 are components of an electric brake.
  • the brake device 10 is configured such that the braking state by the electric brake function is maintained during parking. However, the electric brake may be operated at the time of running or at the time of temporary stop.
  • the ECU 11 is an example of a control device.
  • the rotation of the shaft 21 of the motor 20 is transmitted to the rotation unit 51 of the rotation / linear motion conversion mechanism 50 via the rotation transmission mechanism 30 having a plurality of rotation elements such as gears 31 and 32.
  • the rotation transmission mechanism 30 can also be called a speed reduction mechanism.
  • the rotation transmission mechanism 30 and the rotation / linear motion conversion mechanism 50 constitute an electric power transmission mechanism of the present invention, and the rotating section 51 constitutes a rotational motion transmission section of the present invention.
  • the caliper 40 has a body (not shown), a cylinder 42, and a piston 43.
  • the cylinder 42 is provided on the body.
  • the cylinder 42 has a bottomed cylindrical shape opened in the X direction.
  • the inner peripheral surface 42a of the cylinder 42 has a cylindrical inner surface shape centered on the central axis Ax.
  • the central axis Ax coincides with the central axis of the cylinder 42 (cylinder axis).
  • the piston 43 is accommodated in the cylinder 42 so as to be able to reciprocate along the central axis Ax while rotation around the central axis Ax is restricted.
  • the cylinder 42 is provided with a first hydraulic chamber R1.
  • the piston 43 pushes the back plate 45a of the pad 45 in the X direction, and presses the lining 45b against the braked rotating body 90 (brake disk).
  • a braking state by the hydraulic brake is obtained in which the wheels (not shown) of the vehicle that rotates integrally with the braked rotating body 90 are braked.
  • the piston 43 has a cylindrical outer peripheral surface 43a and an end surface 43b on the opposite side (X direction) from the first hydraulic pressure chamber R1.
  • a small gap (clearance) is set between the outer peripheral surface 43a of the piston 43 and the inner peripheral surface 42a of the cylinder 42, and the outer peripheral surface 43a is formed in a lubricated state where brake fluid exists in the clearance. It slides on the surface 42a.
  • the seal 71 is interposed between the outer peripheral surface 43a and the inner peripheral surface 42a, and suppresses leakage of brake fluid from the first hydraulic pressure chamber R1 via a gap.
  • the pad 45 is an example of a braking member.
  • the seal 71 causes the piston 43 to exert an elastic force in the direction of being drawn into the cylinder 42 (the direction opposite to the X direction) as the hydraulic pressure in the first hydraulic pressure chamber R1 decreases, as shown in FIG. Then, the end face 43 b of the piston 43 is separated from the pad 45. This function is called a retract function.
  • the pressure of the piston 43 against the back plate 45a is released due to a decrease in the hydraulic pressure of the first hydraulic pressure chamber R1
  • the pressing of the lining 45b against the disk by the piston 43 is released, and the braking by the hydraulic brake is thereby performed. A release state is obtained.
  • the caliper 40 can operate as a hydraulic brake.
  • a rotary / linear motion conversion mechanism 50 is provided in the caliper 40, in this embodiment, in the cylinder 42.
  • the rotation / linear motion conversion mechanism 50 has a rotation unit (rotational motion transmission unit) 51 and a linear motion unit 52.
  • the rotating part 51 has a shaft 51a and a flange 51b that are integrally formed.
  • the shaft 51a extends along the central axis Ax.
  • the flange 51b projects radially outward from an axially intermediate portion of the shaft 51a.
  • the rotating unit 51 is supported by a body (not shown) so as to be rotatable around a central axis Ax.
  • the shaft 51a rotates integrally with the gear 32 of the rotation transmission mechanism 30.
  • a male screw 51c is provided on an outer peripheral surface of a portion of the shaft 51a closer to the pad 45 than the flange 51b.
  • the male screw 51c constitutes a second screw element provided integrally with the rotary motion transmitting section of the present invention.
  • a thrust bearing 72 and a washer 73 are provided between the flange 51b and the bottom wall 42b of the cylinder 42.
  • the thrust bearing 72 is, for example, a ball bearing or a needle bearing.
  • the washer 73 has a plate-like and annular shape, and is located between the thrust bearing 72 and the bottom wall 42b.
  • the translation part 52 has a female screw 52a that meshes with the male screw 51c.
  • the piston 43 has an end wall 43c facing the pad 45, and an inner cylinder 43d projecting away from the pad 45 from the end wall 43c.
  • the female screw 52a is provided on an inner peripheral surface of a hole 43e provided in the inner cylinder 43d.
  • the female screw 52a constitutes a first screw element of the present invention provided integrally with the piston 43.
  • the female screw 52a and the male screw 51c are both formed with predetermined leads and screwed together.
  • the direct acting portion 52 is provided integrally with the piston 43.
  • the translation part 52 is a part of the piston 43. Therefore, the linear motion part 52 and the piston 43 are interlocked in the X direction and the opposite direction to the X direction.
  • the male screw 51c and the female screw 52a of the rotary / linear motion converting mechanism 50 are screws having no self-locking function due to load, for example, low friction screws such as ball screws and sliding screws.
  • a screw having no self-locking function can also be obtained by, for example, setting a long lead. Therefore, the rotation / linear motion conversion mechanism 50 does not hinder the axial reciprocation of the piston 43 due to the increase of the hydraulic pressure in the first hydraulic pressure chamber R1 and the retraction.
  • the motor 20 and the battery are configured not to be electrically connected during the operation of the hydraulic brake.
  • the rotation / linear motion conversion mechanism 50 since the rotation / linear motion conversion mechanism 50 has the low friction screw, it does not hinder the axial reciprocation of the piston 43 due to the increase in the hydraulic pressure in the first hydraulic pressure chamber R1 and the retraction. Accordingly, in a state where the hydraulic pressure acts on the first hydraulic pressure chamber R1, the piston 43 is located at the pressing position Pp1 (projecting position, braking position) in contact with the pad 45, as shown in FIG. Further, in a state where the hydraulic pressure in the first hydraulic pressure chamber R1 is reduced (released), as shown in FIG. 8, the piston 43 is moved from the pressed position Pp1 in a direction opposite to the X direction by a distance ⁇ .
  • the retracted position Pr1 (the non-pressing position, the non-braking position) is located far away (retracted state). Therefore, when the electric brake is actuated, the translation part 52 and the piston 43 integrated with the translation part 52 move by the distance ⁇ from the retract position Pr1 to the pressing position Pp1 in the X direction with the start of rotation of the motor 20. Then, a braking state by the electric brake is obtained. That is, in the electric power transmission mechanism (30, 50) of the present embodiment, the rotating portion 51 is configured to move the linear motion portion 52 based on the movement of the piston 43 in the X direction or the direction opposite thereto by the hydraulic pressure of the first hydraulic pressure chamber R1. , And is configured to be able to expand and contract in the direction of the central axis Ax by rotating relatively.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the brake device 10 in a non-braking state (retracted state) in which the lining 45b is worn down more than in FIGS. Even when the lining 45b is worn down more than in FIGS. 7 and 8, in a state (not shown) in which the hydraulic pressure is applied in the first hydraulic pressure chamber R1, the piston 43 is in contact with the pad 45 at the pressing position Pp2 (projecting position, braking position). Position). In a state where the hydraulic pressure in the first hydraulic pressure chamber R1 is reduced (released), as shown in FIG. 9, the piston 43 is separated from the pressed position Pp2 by a distance ⁇ in the opposite direction to the X direction. Is positioned at the retracted position Pr2 (the non-pressing position, the non-braking position).
  • the piston 43 is positioned so as to be in contact with the pad 45, and as shown in FIGS.
  • the pressing positions Pp1 and Pp2 (positions in the axial direction) of the piston 43 change, and the center of the linear motion portion 52 provided integrally with the piston 43
  • the position in the axis Ax direction also changes. Specifically, as the lining 45b wears and becomes thinner, and the back plate 45a is positioned further forward in the X direction, the piston 43 and the linearly moving portion 52 are located forward in the X direction.
  • the retracted positions Pr1 and Pr2 of the piston 43 are separated (retracted) from the pressed positions Pp1 and Pp2 of the piston by the distance ⁇ determined by the specifications of the seal 71 in the opposite direction to the X direction (retracted state).
  • the position in the axial direction of the linear moving portion 52 in the above is a position separated from the axial position of the linear moving portion 52 in the pressed state by a distance ⁇ in the opposite direction to the X direction.
  • the piston and the direct-acting portion are separated from each other, and the direct-acting portion does not move even if the piston moves due to the hydraulic pressure of the first hydraulic chamber (that is, the electric In the mode in which the force transmission mechanism does not expand and contract), as described above, when the retract position of the piston is displaced forward in the X direction due to wear of the lining, the mechanism moves the piston by that much when the electric power transmission mechanism starts braking. The invalid stroke before pushing out increases.
  • the electric power transmission mechanism expands and contracts due to the hydraulic pressure of the first hydraulic chamber, even if the retracting position of the piston 43 is displaced forward in the X direction due to the wear of the lining 45 as described above, the electric power is transmitted. Since the transmission mechanism extends with the movement of the piston 43, there is no invalid stroke operation until the mechanism pushes the piston 43 at the start of braking by the electric power transmission mechanism, and the responsiveness is good.
  • the motor 20 in the retracted state, the motor 20 is rotated at least by the number of rotations corresponding to the distance ⁇ from the start of rotation of the motor 20 irrespective of the position of the piston 43. The braking state is obtained.
  • the effect that the axial position of the direct acting portion 52 changes in accordance with the wear of the pad 45 is that the direct acting portion 52 and the piston 43 are moved in the axial direction (the X direction and the opposite direction to the X direction). It is obtained by being connected so that it may be linked, and having the rotating part 51 and the linear moving part 52 be screws that do not have a self-locking function.
  • the rotation / linear motion conversion mechanism 50 configured as described above can also be referred to as a first variable mechanism that changes the axial position of the linear motion section 52.
  • the direct acting portion 52 is provided integrally with the piston 43, in other words, since the direct acting portion 52 is configured as a part of the piston 43, it is necessary to obtain a braking state by the electric brake. From the start of rotation of the motor 20, that is, the start of the movement of the translation part 52 in the X direction, the translation part 52 and the piston 43 move integrally.
  • the direct acting portion 52 and the piston 43 are not limited to such a configuration.
  • the direct acting portion 52 and the piston 43 are separate members and are connected via a mechanical element such as a spring or a link.
  • the screw of the rotary / linear motion converting mechanism 50 since the screw of the rotary / linear motion converting mechanism 50 does not have a self-locking function capable of resisting a load, the screw has a lock mechanism 60 as a mechanism for preventing the load from loosening.
  • the lock mechanism 60 illustrated in FIG. 7 has a body 61 and a movable member 62.
  • An electric actuator 61 a having an electromagnetic solenoid, for example, whose operation is controlled by the ECU 11 is accommodated in the body 61.
  • the movable member 62 (claw member) meshes with the gear 32 (ratchet gear) that rotates in conjunction with the rotating portion 51 in response to the operation of the electric actuator 61a, and stops the rotation of the gear 32 and thus the rotating portion 51.
  • a release position Psr which does not mesh with the gear 32 and does not limit the rotation of the gear 32, and is configured to be able to reciprocate.
  • the electric actuator 61a controlled by the ECU 11 moves the movable member 62 to the limit position Pss in the braking state by the electric brake.
  • the lock mechanism 60 is an example of a limiting mechanism
  • the gear 32 is an example of a rotating element
  • the electric actuator 61a is an example of an actuator.
  • the lock mechanism 60 can also be referred to as an electric stopper, a latch mechanism, or the like.
  • the responsiveness is improved.
  • the stroke can be made shorter as compared with the conventional configuration in which the wear of the lining of the braking member progresses and the invalid stroke becomes longer as the piston protrudes from the cylinder. Responsiveness can be further improved.
  • the brake function due to the hydraulic pressure is reduced or impaired for some reason, the braking state can be more quickly obtained by the electric brake.
  • the lock mechanism 60 (restriction mechanism) for restricting the rotation of the rotating portion 51 in the braking state is provided. According to such a configuration, for example, it is possible to prevent the piston 43 from moving in the direction opposite to the X direction (second direction) due to the load input and releasing the braking state by the electric brake.
  • the rotation of the rotating unit 51 is stopped by meshing with the electric actuator 61a (actuator) such as an electromagnetic solenoid and the gear 32 that rotates in conjunction with the rotating unit 51 in response to the operation of the electric actuator 61a.
  • the lock mechanism 60 includes a movable member 62 that can reciprocate between a limit position Pss and a release position Psr that does not limit the rotation of the gear 32. According to such a configuration, for example, the restriction mechanism can be realized as a relatively simple configuration.
  • the brake device 10 of the present modification includes a friction resistance mechanism (friction clutch) 60A instead of the lock mechanism 60 as a limiting mechanism.
  • the frictional resistance mechanism 60A is provided between an end surface 51b1 of the flange 51b in the direction opposite to the X direction, an end surface 42c provided on the cylinder 42 and facing the axial direction with a gap from the end surface 51b1, and a washer 73 and a bottom wall 42b. It has a coil spring 63 that urges the rotating part 51 and the cylinder 42 in a direction in which the end face 51b1 and the end face 42c are separated from each other.
  • the coil spring 63 is wound around the shaft 51a with a gap therebetween, and is capable of applying an elastic repulsive force to the washer 73 (the rotating portion 51) and the bottom wall 42b (the cylinder 42) in a direction away from the axial direction. It is configured as a possible compression spring. In such a configuration, in the braking state by the electric brake, the rotation unit 51 moves in the opposite direction to the X direction due to the input of a load exceeding the threshold (design value, set value) from the pad 45 to the piston 43, and The end face 51b1 of the cylinder 51 contacts the end face 51b1 of the cylinder 42.
  • the limiting mechanism can be realized as a relatively simple configuration.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the brake device 10A of the present embodiment in a non-braking state (retracted state)
  • FIG. 12 is an enlarged view of a part of the direct acting portion 52A
  • FIG. 13 is an electric brake of the brake device 10A.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view in a braking state by the brake.
  • the piston 43A and the direct acting portion 52A are separated as separate members.
  • the piston 43A is integrally provided with a pressing member 43j having a bottomed hole 43f opened to the first hydraulic chamber R1 in the direction opposite to the X direction.
  • the bottomed hole 43f of the pressing member 43j has a cylindrical inner peripheral surface 43g extending around the central axis Ax in the central axis Ax direction, and an end in the X direction of the inner peripheral surface 43g adjacent to the axial direction. And a substantially circular bottom surface 43h that is orthogonal.
  • the pressing member 43j may be integral with the piston 43A or may be a separate member.
  • Rotary / linear motion conversion mechanism 50A has a rotating section (rotating motion transmitting section) 51 and a linear moving section (piston section) 52A.
  • a minute gap (clearance) is set between the outer peripheral surface 52b of the direct acting portion 52A and the inner peripheral surface 43g of the pressing member 43j, and the outer peripheral surface 52b is in a lubricated state in which the brake fluid exists in the gap.
  • a cup seal 53 is interposed between the outer peripheral surface 52b and the inner peripheral surface 43g.
  • the linear portion 52A functions as a piston portion having the piston 43A as a cylinder, and a second hydraulic chamber R2 is defined between the piston 43A and the linear portion 52A.
  • the cup seal 53 allows the brake fluid to flow from the first hydraulic chamber R1 to the second hydraulic chamber R2 through the gap between the outer peripheral surface 52b and the inner peripheral surface 43g, while allowing the second hydraulic pressure to flow.
  • the outflow of brake fluid from the chamber R2 to the first hydraulic chamber R1 is suppressed.
  • the linear motion part 52A is provided with a first bottomed hole 52c opened in the X direction and a second bottomed hole 52d opened in the opposite direction to the X direction.
  • the first bottomed hole 52c is adjacent to an inner peripheral surface 52c1 having a cylindrical inner surface centered on the central axis Ax and an end of the inner peripheral surface 52c1 in the direction opposite to the X direction.
  • a substantially circular bottom surface 52c2 orthogonal to the axial direction.
  • the second bottomed hole 52d has a cylindrical inner peripheral surface 52d1 centered on the central axis Ax, and a substantially circular bottom surface 52d2 which is adjacent to an end of the inner peripheral surface 52d1 in the X direction and orthogonal to the axial direction. And is constituted by.
  • the first bottomed hole 52c is covered by a plate-like cover 52e fixed to an end of the linear portion 52A in the X direction.
  • the cover 52e has a plurality of holes 52f.
  • a female screw 52a is provided on the inner peripheral surface 52d1 of the second bottomed hole 52d.
  • a hole 52g that connects the second bottomed hole 52d and the first hydraulic chamber R1 is provided in the direct acting portion 52A.
  • a partition 52h is provided between the first bottomed hole 52c and the second bottomed hole 52d, in other words, between the bottom surface 52c2 and the bottom surface 52d2.
  • the partition 52h has a disk-like shape orthogonal to the axial direction.
  • a through hole 52i extending in the axial direction and connecting the first bottomed hole 52c and the second bottomed hole 52d is provided.
  • the through hole 52i is a liquid path connecting the first bottomed hole 52c and the second bottomed hole 52d.
  • the first bottomed hole 52c is connected to the second hydraulic chamber R2 via a hole 52f
  • the second bottomed hole 52d is connected to the first hydraulic chamber R1 via a hole 52g.
  • the direct acting portion 52A has an on-off valve 54 for switching the opening and closing of the through hole 52i.
  • the on-off valve 54 has a bottom surface 52c2 of the first bottomed hole 52c as a valve seat, a valve body 54a seated on the bottom surface 52c2 in a direction opposite to the X direction, and a seating direction of the valve body 54a, that is, a direction opposite to the X direction.
  • a coil spring 54b that biases the coil spring 54b.
  • the coil spring 54b is an example of an urging member.
  • valve element 54a when the direct acting portion 52A is located at the initial position P11, the valve element 54a is pressed relatively in the X direction from the rotating portion 51 to open the on-off valve 54. I do.
  • the valve element 54a has a body 54a1 and a rod 54a2 extending from the body 54a1 in the opposite direction to the X direction and penetrating through the through hole 52i in the axial direction.
  • the tip of the rod 54a2 in the direction opposite to the X direction abuts on the end 51d of the rotating portion 51 in the X direction.
  • the valve body 54a urged in the opposite direction of the X direction by the coil spring 54b has the rod 54a2 supported by the end 51d of the rotating part 51, in other words, the rod 54a2
  • the end portion 51d is separated from the bottom surface 52c2 as a valve seat, that is, the valve is opened.
  • the end 51d is an example of a pressing portion.
  • the on-off valve 54 is configured such that when the direct acting portion 52A is located at the operating position P12 of the electric brake which is separated from the initial position P11 in the X direction, the end portion 51d of the rotating portion 51 is moved. , The relative pressing of the valve body 54a in the X direction is released. As described above, since the valve element 54a is urged in the direction opposite to the X direction by the coil spring 54b, the relative pressing of the end portion 51d of the rotating portion 51 on the valve element 54a in the X direction is released. In this state, the user sits on the bottom surface 52c2 as a valve seat.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the brake device 10A in a non-braking state (retracted state) in which the lining 45b is worn down more than in FIGS. 11 and 13.
  • FIG. 9 is the same as FIG. It is sectional drawing in the braking state by a brake. Even when the lining 45b is worn down more than in FIGS. 11 and 13, when braking by the electric brake, the ECU 11 obtains the same stroke s of the direct acting portion 52A as in FIG. 13 from the retracted state shown in FIG. By rotating the motor 20 by the required predetermined number of rotations, the linear motion portion 52A can be moved in the X direction from the initial position P11 to the operating position P12, and the braking state by the electric brake shown in FIG. 9 can be obtained.
  • the on-off valve 54 is in the open state in the braking state (not shown) by the hydraulic pressure in which the direct acting portion 52A is located at the initial position P11. Since the axial length of the second hydraulic chamber R2 can be increased in accordance with the position of the piston 43A, the initial position Pl1 and the operating position P12 of the direct acting portion 52A are changed in accordance with the position of the piston 43A. You can see that there is no need.
  • the electric power transmission mechanism of the present invention is configured by the rotation transmission mechanism 30 (see FIG. 10), the rotation / linear motion conversion mechanism 50A, the pressing member 43j, the cup seal 53, and the on-off valve 54.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the brake device 10B in a braking state by an electric brake.
  • the hydraulic pressure of the second hydraulic chamber R2 exceeds the threshold value
  • the hydraulic pressure of the second hydraulic chamber R2 is changed to the second hydraulic pressure in the configuration of the second embodiment.
  • a relief valve 80 for releasing into one hydraulic pressure chamber R1 is added.
  • the relief valve 80 has a valve seat 81, a valve element 82, and a coil spring 83.
  • the coil spring 83 urges the valve element 82 in the X direction, and the valve element 82 sits on the valve seat 81 in the X direction, thereby covering the through hole 52j provided in the partition wall 52h in the X direction (closed state). ).
  • the valve body 82 moves away from the valve seat 81 in the opposite direction to the X direction against the urging force of the coil spring 83 in the X direction. Then, the brake fluid in the first bottomed hole 52c flows out to the second bottomed hole 52d through the through hole 52j.
  • the coil spring 83 is an example of an urging member.
  • the direct acting portion 52A is separated from the operating position P12 in FIGS. 13 and 15 in the X direction and directly presses the piston 43A. It can be located at the pressing position P13. If the parking state is to be obtained by the configuration of the second embodiment, depending on the passage of time, there is a possibility that the braking force may decrease due to leakage of the hydraulic fluid from the second hydraulic pressure chamber R2. In this regard, according to this modification, a more secure parking state can be obtained by the electric brake during parking.
  • the configuration of the rotation / linear motion conversion mechanism is not limited to the above-described embodiment.
  • a configuration may be employed in which a female screw is provided in the rotating portion and a male screw is provided in the linear moving portion.
  • the specification of the on-off valve is not limited to the above-described embodiment.
  • the valve seat may have a conical inner surface shape, for example, a rod provided at an end of the rotating unit may be a valve body. May be pressed.

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Abstract

ブレーキ装置は、例えば、第一伝達部と第二伝達部と軸方向に互いに押圧した状態で摩擦により回転を伝達する回転伝達状態と遮断状態とを切り替える第一回転伝達切替機構と、第二伝達部と連動して回転する回転部と、当該回転部の第一回転方向への回転に応じて第一方向に直動することにより制動部材を制動状態とする作動部材を第一方向に押圧して制動状態を得る直動部と、を有し、回転部は直動部から第一方向の反対方向に押圧され第二伝達部を第一方向の反対方向に押圧する、回転直動変換機構と、第一伝達部から第二伝達部へ第一回転方向への回転を伝達可能であるとともに第一伝達部から第二伝達部へ第一回転方向とは反対の回転方向への回転を伝達不能に構成された第二回転伝達切替機構と、を備える。

Description

ブレーキ装置および常用兼駐車ブレーキ装置
 本開示は、ブレーキ装置および常用兼駐車ブレーキ装置に関する。
 従来、モータによって駆動される回転部材の回転を直動部材の直動に変換し、当該直動部材によってピストンを介してパッドをディスクに押し付ける電動ブレーキが知られている(特許文献1)。
特許第4275310号公報
 この種の技術では、より応答性の高い電動ブレーキが得られれば、有益である。
 そこで、本発明の課題の一つは、例えば、電動ブレーキにおける応答性をより高めることを可能とするようなより改善された新規な構成を備えたブレーキ装置および常用兼駐車ブレーキ装置を得ることである。
 本開示のブレーキ装置は、例えば、モータによって第一方向に延びた中心軸回りに回転される第一伝達部と、上記第一伝達部と上記第一方向に離間可能に隣接し上記中心軸回りに回転可能な第二伝達部と、を有し、上記第一伝達部と上記第二伝達部とが上記中心軸の軸方向に互いに押圧した状態で上記第一伝達部と上記第二伝達部との間で摩擦により回転を伝達する回転伝達状態と上記第一伝達部と上記第二伝達部との間で回転を伝達しない遮断状態とを切り替える第一回転伝達切替機構と、上記第二伝達部と連動して上記中心軸回りに回転する回転部と、当該回転部の第一回転方向への回転に応じて上記第一方向に直動することにより制動部材を制動状態とする作動部材を上記第一方向に押圧して制動状態を得る直動部と、を有し、上記回転部は上記第一方向へ移動する上記直動部から上記第一方向の反対方向に押圧され上記第二伝達部を上記第一方向の反対方向に押圧する、回転直動変換機構と、上記第一伝達部から上記第二伝達部へ上記第一回転方向への回転を伝達可能であるとともに上記第一伝達部から上記第二伝達部へ上記第一回転方向とは反対の回転方向への回転を伝達不能に構成された第二回転伝達切替機構と、を備える。
 上記ブレーキ装置では、制動解除時に第一伝達部および第二伝達部が第一回転方向とは反対の回転方向に回転している状態において、制動解除開始からそれほど時間が経過しないうちに生じる直動部による押圧の解除に伴って第一伝達部と第二伝達部との間で軸方向の押圧力が低下すると、第一回転伝達切替機構が遮断状態となり、これにより第二伝達部の回転が停止し、直動部の第一方向の反対方向への直動も停止する。このような構成によれば、例えば、制動解除時における直動部の第一方向の反対方向への移動量をより短くすることができるため、次回の制動時における直動部の第一方向への移動量をより短くすることができ、より応答性の高い電動ブレーキが得られる。
 また、本開示の常用兼駐車ブレーキ装置は、例えば、シリンダにシリンダ軸線回りの回転が規制された状態で該軸線方向に移動可能に組付けられて、該シリンダ内に第一液圧室を形成するピストンと、このピストンが上記第一液圧室に供給されるブレーキ液によって押し出されることにより押動されて被制動回転体に係合し、該被制動回転体を制動する制動部材と、モータの回転運動を直線運動に変換し、この直線運動によって上記ピストンを介し上記制動部材を押し出し、上記被制動回転体を制動させる電動力伝達機構と、を備え、上記電動力伝達機構が、上記第一液圧室の液圧による上記ピストンの移動に応じ上記シリンダ軸線方向に伸縮するよう構成される。
 上記常用兼駐車ブレーキ装置では、モータの回転運動を直線運動に変換し、この直線運動によってピストンを介し制動部材を押し出し、被制動回転体を制動させる電動力伝達機構が、第一液圧室の液圧によるピストンの移動に応じシリンダ軸線方向に伸縮するよう構成されている。このような構成によれば、例えば、液圧による制動が行われた後には、第一液圧室の液圧の上昇によってピストンが被制動回転体側に移動するとこれに伴い電動力伝達機構がシリンダ軸線方向に伸長するため、該電動力伝達機構による制動開始時において、該機構がピストンを押し出すまでの無効なストローク動作(空走)が減り、応答性が良好となる。また、例えば、制動部材のライニングの摩耗が進展しピストンのシリンダからの突出量の増加に依存して無効なストロークが長くなっていた従来構成と比べて当該ストロークをより短くすることができるので、モータ駆動にかかる電動ブレーキの応答性をより高めることができる。また、被制動回転体の熱変形によりピストンが引き込み側に移動する場合にあっても、同様の効果が得られる。このため、従来構成で行われていた余裕を持った回転回数あるいは時間でモータを回転させ、ピストンと直動部との間に余分に隙間ができるように戻す制御が、不要になる。よって、制動位置からリトラクト位置への直動部およびピストンのストロークおよびリトラクト位置から制動位置への直動部およびピストンのストロークをより短くすることができ、電動ブレーキ機能における応答性を高めることができる。
図1は、第1実施形態のブレーキ装置の模式的かつ例示的な断面図であって、制動状態を示す図である。 図2は、第1実施形態のブレーキ装置の模式的かつ例示的な断面図であって、非制動状態を示す図である。 図3は、第1実施形態のブレーキ装置の模式的かつ例示的な断面図であって、図1よりもライニングがすり減った場合における非制動状態を示す図である。 図4は、第1実施形態の変形例のブレーキ装置の模式的かつ例示的な断面図であって、制動状態を示す図である。 図5は、第2実施形態のブレーキ装置の模式的かつ例示的な断面図であって、制動状態を示す図である。 図6は、第3実施形態のブレーキ装置の模式的かつ例示的な断面図であって、制動状態を示す図である。 図7は、第4実施形態のブレーキ装置の模式的かつ例示的な断面図であって、制動状態を示す図である。 図8は、第4実施形態のブレーキ装置の模式的かつ例示的な断面図であって、リトラクト状態を示す図である。 図9は、第4実施形態のブレーキ装置の模式的かつ例示的な断面図であって、図1よりもライニングがすり減った場合におけるリトラクト状態を示す図である。 図10は、第4実施形態の変形例のブレーキ装置の模式的かつ例示的な断面図であって、制動状態を示す図である。 図11は、第5実施形態のブレーキ装置の模式的かつ例示的な断面図であって、リトラクト状態を示す図である。 図12は、図11の一部の拡大図である。 図13は、第5実施形態のブレーキ装置の模式的かつ例示的な断面図であって、電動ブレーキによる制動状態を示す図である。 図14は、第5実施形態のブレーキ装置の模式的かつ例示的な断面図であって、図5よりもライニングがすり減った場合におけるリトラクト状態を示す図である。 図15は、第5実施形態のブレーキ装置の模式的かつ例示的な断面図であって、図14と同様にライニングがすり減った場合における電動ブレーキによる制動状態を示す図である。 図16は、第5実施形態の変形例のブレーキ装置の模式的かつ例示的な断面図であって、電動ブレーキによる制動状態を示す図である。
 以下、本発明の例示的な第1~第3実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果(効果)は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果(派生的な効果も含む)のうち少なくとも一つを得ることが可能である。
 以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素については共通の符号が付与され、重複する説明が省略される。複数の実施形態では、同様の構成要素に基づく同様の作用および効果が得られる。
 また、各図において、ピストン43がパッド45を押圧する方向である第一方向は、矢印Xの指示方向であり、X方向とも称される。第二方向は、矢印Xの指示方向とは反対の方向であり、X方向の反対方向と称される。また、以下では、回転部材51の回転の中心軸Axの軸方向は単に軸方向と称され、中心軸Axの径方向は単に径方向と称され、中心軸Axの周方向は単に周方向と称される。
[第1実施形態]
 図1は、本実施形態のブレーキ装置10の制動状態における断面図であり、図2は、ブレーキ装置10の非制動状態(リトラクト状態)における断面図であり、図3は、図1,2よりもライニング45bがすり減ったブレーキ装置10の非制動状態における断面図である。
 図1,2に例示されるブレーキ装置10は、車両用ブレーキであって、ECU11(electronic control unit)と、モータ20と、回転伝達機構30と、回転直動変換機構50を内蔵するキャリパ40と、を備えている。ブレーキ装置10は、液圧ブレーキとして作動することができるとともに、電動ブレーキとしても作動することができる。キャリパ40は、液圧ブレーキの構成要素であり、ECU11、モータ20、回転伝達機構30、回転直動変換機構50、およびキャリパ40は、電動ブレーキの構成要素である。電動ブレーキは、所謂電動パーキングブレーキである。すなわち、ブレーキ装置10は、電動ブレーキ機能による制動状態が駐車時に維持されるよう、構成されている。ただし、電動ブレーキは、走行時や一時停止時に作動してもよい。ECU11は、制御装置の一例である。
 モータ20の作動は、ECU11によって制御される。モータ20のシャフト21の回転は、例えばギヤ31,32のような複数の回転要素を有した回転伝達機構30を介して、回転直動変換機構50の回転部材51に伝達される。回転伝達機構30は、減速機構とも称されうる。
 キャリパ40は、ボディ(不図示)、シリンダ42、およびピストン43を有している。シリンダ42は、ボディに設けられている。シリンダ42は、X方向に開放された有底円筒状の形状を有している。シリンダ42の内周面42aは、中心軸Axを中心とした円筒内面状の形状を有している。
 ピストン43は、シリンダ42に中心軸Axに沿って往復動可能に収容されている。シリンダ42には液室Rが設けられている。液室Rにおける液圧の上昇に伴い、ピストン43はパッド45の裏板45aをX方向に押し、ライニング45bをディスク(不図示)に押し付ける。これにより、ディスクと一体に回転する車両のホイール(不図示)が制動された、液圧ブレーキによる制動状態が得られる。具体的に、ピストン43は、円筒外面状の外周面43aと、液室Rとは反対側(X方向)の端面43bと、を有している。ピストン43の外周面43aとシリンダ42の内周面42aとの間には微小な隙間(クリアランス)が設定されており、外周面43aは、当該隙間に作動液が存在する潤滑状態で、内周面42aと摺動する。シール70は、外周面43aと内周面42aとの間に介在し、液室Rから隙間を介しての作動液の漏れを抑制する。パッド45は、制動部材の一例である。
 また、シール70は、液室Rにおける液圧の下降に伴ってピストン43にシリンダ42内に引き込む方向(X方向の反対方向)に弾性力を作用させ、図2に示されるように、ピストン43の端面43bをパッド45から離間させる。この機能は、リトラクト機能と称される。液室Rの液圧の低下に伴い、ピストン43の裏板45aへの押圧が解除されると、ピストン43によるライニング45bのディスクへの押し付けが解除され、これにより液圧ブレーキによる制動解除状態が得られる。このように、キャリパ40は、液圧ブレーキとして作動することができる。パッド45は、制動部材の一例である。
 また、キャリパ40内、本実施形態ではシリンダ42内には、回転直動変換機構50が設けられている。回転直動変換機構50は、回転部材51と直動部材52とを有している。回転直動変換機構50では、回転部材51に設けられた雄ねじ51aと、直動部材52に設けられた雌ねじ52aとが噛み合うとともに、直動部材52の回転が制限されることにより、回転部材51の回転に応じた直動部材52の直動が得られる。図1の例では、回転部材51がX方向に見て反時計回り方向に回転した場合に直動部材52がX方向に動き、回転部材51がX方向にみて時計回り方向に回転した場合に直動部材52がX方向の反対方向に動く。直動部材52のX方向への移動に対応した回転部材51の回転方向、すなわち図1の例ではX方向に見た場合の反時計回り方向を、第一回転方向と称する。回転部材51(の第二部材512)が回転部の一例であり、直動部材52が直動部の一例である。
 直動部材52は、筒状部52bと突起52cとを有している。筒状部52bの形状は、中心軸Axを中心とする円筒状である。雌ねじ52aは、筒状部52bの筒内面に設けられており、突起52cは、筒状部52bから中心軸Axの径方向外方に突出している。
 回転直動変換機構50は、ピストン43に設けられた凹部43c内に収容されている。凹部43cは、X方向の反対方向に向けて開放されている。凹部43cは、液室Rの一部である。直動部材52は、凹部43c内で中心軸Axの軸方向に移動可能に設けられている。凹部43cには、中心軸Axの軸方向に延びた溝43dが設けられており、この溝43dには、直動部材52の突起52cが当該溝43dに沿って移動可能に収容されている。すなわち、溝43dの側面と直動部材52の突起52cとによって、直動部材52の回り止め機構が構成されている。また、本実施形態では、ピストン43とシール70やパッド45との摩擦により、ピストン43の中心軸Ax回りの回転が制限されている。上述したように、回転部材51の雄ねじ51aと直動部材52の雌ねじ52aとが噛み合うとともに、直動部材52の突起52cの回転がピストン43の溝43dによって制限されているため、回転部材51の回転に応じて直動部材52は中心軸Axの軸方向に直動することができる。
 回転部材51の第一方向の回転により、直動部材52がX方向に移動し、ピストン43が裏板45aをX方向に押圧すると、ピストン43はパッド45のライニング45bをディスク(不図示)をX方向に押し付ける。これにより、ディスクと一体に回転する車両のホイール(不図示)が制動された、電動ブレーキ機能による制動状態が得られる。他方、回転部材51の逆方向の回転により、直動部材52がX方向の反対方向に移動し、ピストン43の裏板45aへの押圧が解除されると、ピストン43によるライニング45bのディスクへの押し付けが解除され、これにより電動ブレーキ機能による制動の解除状態(非制動状態)が得られる。ピストン43が作動部材の一例である。
 ただし、本実施形態では、回転部材51は、第一部材511と第二部材512とを有している。第二部材512は、第一部材511に対してX方向に隣接している。雄ねじ51aは、第二部材512に設けられている。第一部材511と第二部材512との間には摩擦クラッチ61およびワンウエイクラッチ62が設けられている。第一部材511は、第一伝達部の一例であり、第二部材512は、第二伝達部の一例である。
 摩擦クラッチ61において、第一部材511の当接面511aと第二部材512の当接面512aとが軸方向に所要の押圧力で互いに押圧している状態では、第一部材511と第二部材512とが中心軸Ax回りに一体に回転することができる。この状態は、接続状態と称されうる。他方、当接面511aと当接面512aとが軸方向に互いに離間している状態のように、当接面511aと当接面512aとの互いの軸方向の押圧力が所要の押圧力よりも低い状態では、第一部材511と第二部材512との間で回転(トルク)は伝達されない。この状態は、遮断状態と称されうる。摩擦クラッチ61は、第一回転伝達切替機構の一例である。当接面511aは、第一当接面の一例であり、当接面512aは、第二当接面の一例である。
 ワンウエイクラッチ62は、第一部材511の第一回転方向への回転は第二部材512に伝達することができるものの、第一部材511の第一回転方向とは反対の第二回転方向への回転は第二部材512に伝達しないよう、構成されている。ワンウエイクラッチ62は、一方向回転伝達機構の一例である。なお、本実施形態では、第一部材511および第二部材512は、軸方向に僅かに相対移動可能に構成されているが、ワンウエイクラッチ62は、当該第一部材511および第二部材512の軸方向における相対移動の範囲において、それらの相対位置によらず、第一部材511の第一回転方向への回転を第二部材512に伝達し、第一部材511の第二回転方向への回転を第二部材512に伝達しないよう、構成されている。ワンウエイクラッチ62は、第二回転伝達切替機構の一例である。
 このように、本実施形態では、回転部材51を構成する第一部材511と第二部材512とが摩擦クラッチ61およびワンウエイクラッチ62を介して接続されているため、ブレーキ装置10は、以下のように作動する。
 電動ブレーキによる制動時において、モータ20は、第一部材511を第一回転方向に回転させる。ここで、ワンウエイクラッチ62は、第一部材511および第二部材512の軸方向の位置によらず、第一回転方向の回転を第二部材512に伝達する。よって、第二部材512は第一回転方向に回転し、当該第二部材512に設けられている雄ねじ51aが第一回転方向に回転する。雄ねじ51aと雌ねじ52aとの噛み合いにより、第二部材512は、雌ねじ52aからX方向の反対方向に反力を受ける。よって、第一部材511と第二部材512との間の軸方向の押圧力は増大し、やがて摩擦クラッチ61が回転(トルク)の伝達が可能な状態、すなわち接続状態となる。第二部材512は、第一部材511と一体に第一回転方向に回転を継続し、これに伴い、直動部材52は、X方向に直動する。X方向に移動する直動部材52は、ピストン43を介してパッド45をX方向に押圧してディスクに押し付ける。モータ20の駆動負荷の高まりに応じてモータ20の駆動電流が上昇するため、ECU11は、駆動電流が電動ブレーキによる制動状態に対応した閾値と同じかあるいは超えた場合に、モータ20の作動を停止する。これにより、図1に示されるような、電動ブレーキによる制動状態が得られる。このとき、直動部材52は、制動位置Pbに位置される。
 電動ブレーキによる制動状態の解除時において、モータ20は、第一部材511を第二回転方向に回転させる。回転開始当初は、第一部材511と第二部材512との間の軸方向の押圧力は比較的大きく、摩擦クラッチ61が接続状態となっているため、第二部材512は第一部材511と連動して第二回転方向に回転することができる。なお、ワンウエイクラッチ62は、第一部材511の第二回転方向の回転を第二部材512には伝達しない。
 第二部材512が第二回転方向に回転すると、直動部材52はX方向の反対方向へ移動する。直動部材52のX方向の反対方向への移動に伴い、直動部材52のピストン43への押圧力が低下する。これに伴い、第一部材511と第二部材512との間の軸方向の押圧力が低下し、摩擦クラッチ61は接続状態から遮断状態となる。これにより、図2に示されるような、リトラクト状態(非制動状態、制動解除状態)が得られる。このとき、直動部材52は、リトラクト位置Pr(待機位置)に位置される。本実施形態では、第一部材511と第二部材512との間の軸方向の押圧力、すなわちパッド45から受ける反力やシール70によるリトラクト力が、ほぼ無くなった時点で、直動部材52はリトラクト位置Prに位置されるため、制動位置Pbからリトラクト位置Prへのストロークδは、パッド45の熱膨張やシール70の弾性変形によるリトラクト量を含んだ大きさとなる。従来構造では、例えば、リトラクト量の変動に応じて直動部材52の戻りストロークを変動させるといったことは行わずに、部品のスペックのばらつきや、温度等の使用条件を考慮して想定されるリトラクト量の最大値以上の距離を戻すようモータ20の回転回数や回転時間が設定されていた。したがって、直動部材52は、制動位置Pbから本来必要なリトラクト量よりも長い距離を戻されることとなり、制動位置Pbからリトラクト位置Prへの移動のみならず、制動にかかる移動すなわちリトラクト位置Prから制動位置Pbへの移動に、余分に時間を要することとなっていた。この点、本実施形態によれば、直動部材52は、制動位置Pbからその時点でのリトラクト量に対応した距離だけX方向の反対方向に離間したリトラクト位置Prに戻されるため、制動位置Pbとリトラクト位置Prとの間のストロークδを従来よりも短くすることができる。また、図2,3に示されるように、パッド45のライニング45bの摩耗量によらず、直動部材52は、制動位置Pbとリトラクト位置Prとの間を、リトラクト量に応じたストロークδで移動することができる。これにより、例えば、何らかの原因により液圧によるブレーキ機能が低下あるいは損なわれたような場合にあっても、電動ブレーキによってより迅速に制動状態を得ることができる。
 本実施形態では、摩擦クラッチ61は、中心軸Axよりもシリンダ42の内周面42aの近くに位置されている。具体的に、第一部材511は、中心軸Axに沿って延びるシャフト511bと、シャフト511bのX方向の端部から径方向外方に張り出すフランジ511cと、を有している。また、第二部材512は、中心軸Axに沿って延びるシャフト512bと、シャフト512bのX方向の反対方向の端部から径方向外方に張り出すフランジ512cと、を有している。摩擦クラッチ61の構成要素である当接面511aは、フランジ511cの径方向外方の端部に設けられ、摩擦クラッチ61の構成要素である当接面512aは、フランジ512cの径方向外方の端部に設けられている。当接面511a,512aは、中心軸Axよりも内周面42aの近くに位置されている。また、当接面511a,512aは、雄ねじ51aおよび雌ねじ52aよりも径方向外側に位置されている。このような構成によれば、摩擦クラッチ61のモーメントアームが大きくなる分、摩擦クラッチ61によって伝達可能なトルクをより大きく設定することができる。また、これにより、例えば、雄ねじ51aと雌ねじ52aとの間の摩擦トルクよりも摩擦クラッチ61による伝達トルクが小さくなり、摩擦クラッチ61において空回りが生じるような事態を、より確実に回避することができる。
 また、当接面511aは、中心軸Axを中心とする円錐外面であり、当接面512aは中心軸Axを中心とする円錐内面である。当接面511a,512aの直径は、X方向に向かうほど小さい。このような構成によれば、第一部材511と第二部材512との軸ずれ(径方向のずれ)を抑制することができる。
 また、本実施形態では、ワンウエイクラッチ62は、例えば、カム式クラッチやスプラグ式クラッチのような公知の構成を有し、第一部材511および第二部材512のうち一方と一体に回転する外輪と、他方と一体に回転する内輪と、外輪と内輪との間の接続状態が回転方向に応じて切り替わる接続部材と、を有している。本実施形態では、ワンウエイクラッチ62は、円筒状の形状を有し、図1に示されるように、摩擦クラッチ61より径方向内側に位置されている。このように、摩擦クラッチ61とワンウエイクラッチ62とを径方向にずらして配置することにより、摩擦クラッチ61およびワンウエイクラッチ62をシリンダ42内でより効率良く配置することができ、シリンダ42ひいてはブレーキ装置10が大型化するのを抑制することができる。
[第1実施形態の変形例]
 図4は、本変形例のブレーキ装置10の制動状態における断面図である。本変形例では、ワンウエイクラッチ62は、摩擦クラッチ61より径方向外側に位置されている。本変形例によっても摩擦クラッチ61とワンウエイクラッチ62とを径方向にずらして配置することにより、摩擦クラッチ61およびワンウエイクラッチ62をシリンダ42内でより効率良く配置することができ、シリンダ42ひいてはブレーキ装置10が大型化するのを抑制することができる。
 以上、説明したように、本実施形態では、回転部材51は、第一部材511(第一伝達部)と、第二部材512(第二伝達部)とを有し、回転直動変換機構50は、回転部材51の第一部材511(回転部)の回転を直動部材52(直動部)の直動に変換し、摩擦クラッチ61は、第一部材511と第二部材512との間で回転を伝達する回転伝達状態と、第一部材511と第二部材512との間で回転を伝達しない遮断状態とを切り替え、回転直動変換機構50は、回転部材51の第二部材512(第二伝達部)の回転を直動部材52の直動に変換し、ワンウエイクラッチ62は、第一部材511から第二部材512へ制動時における回転方向(第一回転方向)への回転を伝達可能であるとともに第一部材511から第二部材512へ第一回転方向とは反対の第二回転方向への回転を伝達不能である。このようなブレーキ装置10では、制動解除時に第一部材511および第二部材512が第二回転方向に回転している状態において、制動解除開始からそれほど時間が経過しないうちに生じる直動部材52による押圧の解除に伴って第一部材511と第二部材512との間で軸方向の押圧力が低下すると、摩擦クラッチ61が遮断状態となり、これにより第二部材512の回転が停止し、直動部材52のX方向の反対方向への直動も停止する。このような構成によれば、例えば、制動解除時における直動部材52のX方向の反対方向への移動量をより短くすることができるため、次回の制動時における直動部材52のX方向への移動量をより短くすることができ、より応答性の高い電動ブレーキが得られる。
 また、本実施形態では、例えば、摩擦クラッチ61とワンウエイクラッチ62とは、径方向にずれて配置される。このような構成によれば、例えば、摩擦クラッチ61とワンウエイクラッチ62とをよりコンパクトに配置することができ、ブレーキ装置10をより小型に構成することができる。
 また、本実施形態では、例えば、摩擦クラッチ61は、ワンウエイクラッチ62よりも径方向外側に位置される。このような構成によれば、例えば、摩擦クラッチ61における当接面511a,512a(トルク伝達部位)のモーメントアームをより長くすることができるため、摩擦クラッチ61の伝達可能なトルクをより大きくすることができる。
 また、本実施形態では、例えば、第一部材511は当接面511a(第一当接面)を有し、第二部材512は当接面511aと接する当接面512a(第二当接面)を有し、摩擦クラッチ61は、当接面511aと当接面512aとの摩擦により回転を伝達し、当接面511aおよび当接面512aは、部分的な円錐面状の形状を有する。このような構成によれば、例えば、第一部材511と第二部材512との軸ずれ(径方向のずれ)を抑制することができる。
[第2実施形態]
 図5は、第2実施形態のブレーキ装置10Aの一部の断面図である。上記第1実施形態は、ディスクブレーキへの適用例であったが、本実施形態は、ドラムブレーキへの適用例である。ブレーキ装置10Aは、バッキングプレート(不図示)の車幅方向内側に固定される。本実施形態では、回転直動変換機構50Aの直動部材52Aが作動部材としてのケーブル80をX方向に移動させる(牽引する)ことにより、制動部材としてのシュー(不図示)が制動状態になる。また、直動部材52Aがケーブル80をX方向の反対方向へ移動させる(リリースする)ことにより、シューが非制動状態になる。
 回転部材51Aは、第一部材511Aと、第二部材512Aと、を有している。ただし、本実施形態では、上記第1実施形態と同様、第二部材512Aには雄ねじ51aが設けられるとともに、直動部材52Aの円筒部の筒内には雄ねじ51aと噛み合う雌ねじ52aが設けられている。直動部材52Aはケース12に中心軸Ax回りの回転を制限されるとともに、当該ケース12に軸方向に移動可能に支持されている。また、第一部材511Aと第二部材512Aとの間には、摩擦クラッチ61Aとワンウエイクラッチ62Aとが並列に介在している。摩擦クラッチ61Aおよびワンウエイクラッチ62Aの作動は、上記第1実施形態と同様である。なお、ケーブル80は、回転部材51Aおよび直動部材52Aの双方を軸方向に貫通している。
 第一部材511Aおよび第二部材512Aの第一回転方向への回転に伴い、直動部材52AはX方向に移動し、当該直動部材52AのX方向の端部52dはケーブル80に固定された固定部材81をX方向に押圧する。固定部材81とともにケーブル80がX方向に移動することにより、シューがドラム(不図示)に押し付けられ、制動状態となる。他方、第一部材511Aおよび第二部材512Aの第二回転方向への回転に伴い、直動部材52A、固定部材81、およびケーブル80はX方向の反対方向に移動し、シューによるドラムの押圧状態が解消され、非制動状態となる。ただし、本実施形態でも、摩擦クラッチ61Aにおいて、第一部材511Aの当接面511aと第二部材512Aの当接面512aとの間に所要の押圧力ひいては摩擦力が得られなくなった時点で、第二部材512Aの回転が停止し、直動部材52A、固定部材81、およびケーブル80のX方向の反対方向への移動が停止する。よって、本実施形態によっても、制動解除時における直動部材52AのX方向の反対方向への移動量をより短くすることができるため、次回の制動時における直動部材52AのX方向への移動量をより短くすることができ、より応答性の高い電動ブレーキが得られる。なお、当接面511a,512aは、軸方向と交差している(直交している)。
[第3実施形態]
 図6は、第3実施形態のブレーキ装置10Bの一部の断面図である。本実施形態も、第2実施形態と同様、ドラムブレーキへの適用例である。ブレーキ装置10Bは、バッキングプレート(不図示)の車幅方向内側に固定される。本実施形態では、回転直動変換機構50Bの直動部材52Bが作動部材としてのケーブル80をX方向に移動させる(牽引する)ことにより、制動部材としてのシュー(不図示)が制動状態になる。また、直動部材52Bがケーブル80をX方向の反対方向へ移動させる(リリースする)ことにより、シューが非制動状態になる。
 回転部材51Bは、第一部材511Bと、第二部材512Bと、を有している。本実施形態では、上記第1実施形態と異なり、第二部材512Bに雌ねじ512dが設けられ、直動部材52Bに雌ねじ512dと噛み合う雄ねじ52eが設けられている。直動部材52Bはケース12に中心軸Ax回りの回転を制限されるとともに、当該ケース12に軸方向に移動可能に支持されている。また、第一部材511Bと第二部材512Bとの間には、摩擦クラッチ61Bとワンウエイクラッチ62Bとが並列に介在している。摩擦クラッチ61Bおよびワンウエイクラッチ62Bの作動は、上記第1実施形態と同様である。
 第一部材511Bおよび第二部材512Bの第一回転方向への回転に伴い、直動部材52BはX方向に移動し、ケーブル80をX方向に移動させる。ケーブル80がX方向に移動することにより、シューがドラム(不図示)に押し付けられ、制動状態となる。他方、第一部材511Bおよび第二部材512Bの第二回転方向への回転に伴い、直動部材52Bおよびケーブル80はX方向の反対方向に移動し、シューによるドラムの押圧状態が解消され、非制動状態となる。ただし、本実施形態でも、摩擦クラッチ61Bにおいて、第一部材511Bの当接面511aと第二部材512Bの当接面512aとの間に所要の押圧力ひいては摩擦力が得られなくなった時点で、第二部材512Bの回転が停止し、直動部材52Bおよびケーブル80のX方向の反対方向への移動が停止する。よって、本実施形態によっても、リリース時における直動部材52BのX方向の反対方向への移動量をより短くすることができるため、次回の制動時における直動部材52BのX方向への移動量をより短くすることができ、より応答性の高い電動ブレーキが得られる。
 以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック(構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等)は、適宜に変更して実施することができる。例えば、回転直動変換機構や、回り止め機構は、種々の構成として実現されうる。
 例えば、第二回転伝達切替機構は、第一伝達部と第二伝達部とを一回転方向のみに連動可能とするラッチや、ぜんまいのような係合部材を有するものであってもよい。また、回転部と第二伝達部とは連動すればよく、別部材であってもよい。
 以下、本発明の例示的な第4~第5実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果(効果)は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果(派生的な効果も含む)のうち少なくとも一つを得ることが可能である。
 以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素については共通の符号が付与され、重複する説明が省略される。複数の実施形態では、同様の構成要素に基づく同様の作用および効果が得られる。
 また、各図において、ピストン43がパッド45を押圧する方向である第一方向は、矢印Xの指示方向であり、X方向とも称される。第二方向は、矢印Xの指示方向とは反対の方向であり、X方向の反対方向と称される。また、以下では、回転部51の回転の中心軸Axの軸方向は単に軸方向と称され、中心軸Axの径方向は単に径方向と称され、中心軸Axの周方向は単に周方向と称される。
[第4実施形態]
 図7は、本実施形態のブレーキ装置10の制動状態における断面図であり、図8は、ブレーキ装置10の非制動状態(リトラクト状態)における断面図である。図7に例示されるブレーキ装置10は、車両用ブレーキであって、ECU11(electronic control unit)と、モータ20と、回転伝達機構30と、回転直動変換機構50を内蔵するキャリパ40と、を備えている。常用兼駐車ブレーキ装置10は、常用の液圧ブレーキとして作動することができるとともに、駐車用の電動ブレーキとしても作動することができる。キャリパ40は、液圧ブレーキの構成要素であり、ECU11、モータ20、回転伝達機構30、回転直動変換機構50、およびキャリパ40は、電動ブレーキの構成要素である。ブレーキ装置10は、電動ブレーキ機能による制動状態が駐車時に維持されるよう、構成されている。ただし、電動ブレーキは、走行時や一時停止時に作動してもよい。ECU11は、制御装置の一例である。
 モータ20の作動は、ECU11によって制御される。モータ20のシャフト21の回転は、例えばギヤ31,32のような複数の回転要素を有した回転伝達機構30を介して、回転直動変換機構50の回転部51に伝達される。回転伝達機構30は、減速機構とも称されうる。回転伝達機構30及び回転直動変換機構50は、本発明の電動力伝達機構を構成し、回転部51は、本発明の回転運動伝達部を構成する。
 キャリパ40は、ボディ(不図示)、シリンダ42、およびピストン43を有している。シリンダ42は、ボディに設けられている。シリンダ42は、X方向に開放された有底円筒状の形状を有している。シリンダ42の内周面42aは、中心軸Axを中心とした円筒内面状の形状を有している。中心軸Axは、シリンダ42の中心軸線(シリンダ軸線)と一致する。
 ピストン43は、シリンダ42に中心軸Ax周りの回転が規制された状態で該中心軸Axに沿って往復動可能に収容されている。シリンダ42には第一液圧室R1が設けられている。第一液圧室R1における液圧の上昇に伴い、ピストン43はパッド45の裏板45aをX方向に押し、ライニング45bを被制動回転体90(ブレーキディスク)に押し付ける。これにより、被制動回転体90と一体に回転する車両のホイール(不図示)が制動された、液圧ブレーキによる制動状態が得られる。具体的に、ピストン43は、円筒外面状の外周面43aと、第一液圧室R1とは反対側(X方向)の端面43bと、を有している。ピストン43の外周面43aとシリンダ42の内周面42aとの間には微小な隙間(クリアランス)が設定されており、外周面43aは、当該隙間にブレーキ液が存在する潤滑状態で、内周面42aと摺動する。シール71は、外周面43aと内周面42aとの間に介在し、第一液圧室R1から隙間を介してのブレーキ液の漏れを抑制する。パッド45は、制動部材の一例である。
 また、シール71は、第一液圧室R1における液圧の下降に伴ってピストン43にシリンダ42内に引き込む方向(X方向の反対方向)に弾性力を作用させ、図8に示されるように、ピストン43の端面43bをパッド45から離間させる。この機能は、リトラクト機能と称される。第一液圧室R1の液圧の低下に伴い、ピストン43の裏板45aへの押圧が解除されると、ピストン43によるライニング45bのディスクへの押し付けが解除され、これにより液圧ブレーキによる制動解除状態が得られる。このように、キャリパ40は、液圧ブレーキとして作動することができる。
 また、キャリパ40内、本実施形態ではシリンダ42内には、回転直動変換機構50が設けられている。回転直動変換機構50は、回転部(回転運動伝達部)51と直動部52とを有している。
 回転部51は、一体的に構成された、シャフト51aと、フランジ51bと、を有する。シャフト51aは、中心軸Axに沿って延びている。フランジ51bは、シャフト51aの軸方向の中間部から、径方向外方に張り出している。回転部51は、ボディ(不図示)に中心軸Ax回りに回転可能に支持されている。シャフト51aは、回転伝達機構30のギヤ32と一体に回転する。シャフト51aの、フランジ51bよりもパッド45に近い部位の外周面には、雄ねじ51cが設けられている。雄ねじ51cは、本発明の回転運動伝達部に一体的に設けられる第二ねじ要素を構成する。フランジ51bと、シリンダ42の底壁42bとの間には、スラストベアリング72およびワッシャ73が設けられている。スラストベアリング72は、例えば、ボールベアリングやニードルベアリングである。ワッシャ73は、板状かつ円環状の形状を有し、スラストベアリング72と底壁42bとの間に位置されている。
 直動部52は、雄ねじ51cと噛み合う雌ねじ52aを有している。ピストン43は、パッド45と面する端壁43cと、当該端壁43cからパッド45から離れるように突出した内筒43dと、を有している。雌ねじ52aは、内筒43dに設けられた孔43eの内周面に設けられている。雌ねじ52aは、ピストン43に一体的に設けられる本発明の第一ねじ要素を構成する。該雌ねじ52a及び雄ねじ51cは共に所定のリードを有して形成され螺合されるものである。
 本実施形態では、直動部52は、ピストン43と一体に設けられている。言い換えると、直動部52は、ピストン43の一部である。よって、直動部52とピストン43とは、X方向およびX方向の反対方向に連動する。
 ピストン43の中心軸Ax回りの回転は、例えばシール71との摩擦により、制限されている。よって、回転部51の回転に伴い、直動部52およびピストン43は軸方向に往復することができる。
 ここで、本実施形態では、回転直動変換機構50の雄ねじ51cおよび雌ねじ52aは、負荷によるセルフロック機能を有さないねじ、例えばボールねじやすべりねじのような低摩擦ねじである。また、セルフロック機能を有さないねじは、上記以外にも、例えば、リードを長く設定することによっても得ることができる。よって、回転直動変換機構50は、第一液圧室R1における液圧の上昇およびリトラクトに伴うピストン43の軸方向の往復を妨げない。なお、液圧ブレーキの作動中にあっては、モータ20とバッテリ(不図示)とが電気的に接続されないよう、構成されている。
 上述したように、回転直動変換機構50は、低摩擦ねじを有しているため、第一液圧室R1における液圧の上昇およびリトラクトに伴うピストン43の軸方向の往復を妨げない。したがって、第一液圧室R1内に液圧が作用した状態では、図7に示されるように、ピストン43は、パッド45と接する押圧位置Pp1(突出位置、制動位置)に位置される。また、第一液圧室R1内の液圧が低下した(解除された)状態にあっては、図8に示されるように、ピストン43は、押圧位置Pp1から距離δだけX方向の反対方向へ離れたリトラクト位置Pr1(非押圧位置、非制動位置)に位置される(リトラクト状態)。よって、電動ブレーキの作動時にあっては、モータ20の回転開始に伴い直動部52および当該直動部52と一体のピストン43は、X方向にリトラクト位置Pr1から押圧位置Pp1へ距離δだけ移動し、電動ブレーキによる制動状態が得られる。
 すなわち、本実施形態の電動力伝達機構(30,50)は、第一液圧室R1の液圧によるピストン43のX方向又はこれと反対方向の移動に基づいて回転部51が直動部52と相対的に回転することで中心軸Ax方向に伸縮可能に構成されている。
 図9は、図7,8よりもライニング45bがすり減ったブレーキ装置10の非制動状態(リトラクト状態)における断面図である。図7,8よりもライニング45bがすり減った場合も、第一液圧室R1内に液圧が作用した状態(不図示)では、ピストン43は、パッド45と接する押圧位置Pp2(突出位置、制動位置)に位置される。第一液圧室R1内の液圧が低下した(解除された)状態にあっては、図9に示されるように、ピストン43は、押圧位置Pp2から距離δだけX方向の反対方向へ離れたリトラクト位置Pr2(非押圧位置、非制動位置)に位置される(リトラクト状態)。
 上述したように、第一液圧室R1内に液圧が作用した状態では、ピストン43は、パッド45に接するように位置されるため、図8,9に示されるように、ライニング45bの摩耗に伴う裏板45aの中心軸Ax方向の位置の変化に伴い、ピストン43の押圧位置Pp1,Pp2(軸方向の位置)が変化し、当該ピストン43と一体に設けられた直動部52の中心軸Ax方向の位置も変化する。具体的には、ライニング45bが摩耗して薄くなり、裏板45aがX方向の前方に位置するほど、ピストン43および直動部52はX方向の前方に位置する。また、ピストン43のリトラクト位置Pr1,Pr2は、ピストンの押圧位置Pp1,Pp2から、シール71のスペック等によって定まる距離δだけX方向の反対方向に離れた(引っ込んだ)位置となるから、リトラクト状態における直動部52の軸方向の位置は、押圧状態における直動部52の軸方向の位置から距離δだけX方向の反対方向に離れた位置である。例えば、従来の技術に見られるような、ピストンと直動部とが別体とされて、かつ、第一液圧室の液圧によってピストンは移動しても直動部が移動しない(すなわち電動力伝達機構が伸縮しない)態様では、上述のようにライニングの摩耗によってピストンのリトラクト位置がX方向の前方に変位すると、その分だけ、電動力伝達機構による制動開始時において、該機構がピストンを押し出すまでの無効なストロークが大きくなる。その点、第一液圧室の液圧によって電動力伝達機構が伸縮する本発明では、上述のようにライニング45の摩耗によってピストン43のリトラクト位置がX方向の前方に変位したとしても、電動力伝達機構がピストン43の移動に伴い伸長するため、該電動力伝達機構による制動開始時において、該機構がピストン43を押し出すまでの無効なストローク動作は皆無であり、応答性は良好である。本実施形態によれば、リトラクト状態において、モータ20が、ピストン43の位置によらず、回転開始から少なくとも直動部52およびピストン43が距離δに対応する回転回数だけ回転することにより、電動ブレーキによる制動状態が得られる。また、被制動回転体90の熱変形によりピストン43が引き込み側に移動する場合にあっても、同様の効果が得られる。このため、従来構成で行われていた余裕を持った回転回数あるいは時間でモータを回転させ、ピストン43と直動部52との間に余分に隙間ができるように戻す制御が、不要になる。よって、本実施形態によれば、制動位置からリトラクト位置へのピストン43および直動部52のストロークおよびリトラクト位置から制動位置へのピストン43および直動部52のストロークをより短くすることができ、電動ブレーキ機能における応答性を高めることができる。
 このように、直動部52の軸方向の位置が、パッド45の摩耗に応じて変化するという作用は、直動部52とピストン43とが軸方向(X方向およびX方向の反対方向)に連動するように接続されるとともに、回転部51と直動部52とがセルフロック機能を有さないねじであることによって得られる。このように構成された回転直動変換機構50は、直動部52の軸方向の位置を変化させる第一可変機構とも称されうる。なお、本実施形態では、直動部52がピストン43と一体に設けられている、言い換えると直動部52がピストン43の一部として構成されているため、電動ブレーキによる制動状態を得るためのモータ20の回転開始、すなわち直動部52のX方向への移動開始から、直動部52とピストン43とは一体に移動する。しかしながら、直動部52およびピストン43はそのような構成には限定されず、例えば、直動部52とピストン43とは別部材であり例えばばねやリンクのような機械要素を介して接続される構成であってもよく、その場合には、例えば、電動ブレーキによる制動状態を得るためのモータ20の回転開始から所定回転数経過以降、すなわち直動部52がX方向への移動開始(初期位置)から所定距離(一定距離)移動した以降、直動部52とピストン43とが一体化される。
 また、本実施形態では、回転直動変換機構50のねじは、負荷に対抗できるセルフロック機能を有していないため、負荷に対する緩み止め機構として、ロック機構60を有している。図7に例示されるロック機構60は、ボディ61と可動部材62とを有している。ボディ61内には、ECU11によって作動を制御される例えば電磁ソレノイドを備えた電動アクチュエータ61aが収容されている。可動部材62(つめ部材)は、電動アクチュエータ61aの作動に応じて、回転部51と連動して回転するギヤ32(ラチェット歯車)と噛み合って当該ギヤ32ひいては回転部51の回転を止める制限位置Pssと、ギヤ32と噛み合わず当該ギヤ32の回転を制限しないリリース位置Psrと、の間で往復移動可能に構成されている。ECU11によって制御された電動アクチュエータ61aは、電動ブレーキによる制動状態において、可動部材62を制限位置Pssに位置させる。これにより、負荷入力によりピストン43がX方向の反対方向へ移動し制動状態が解除されるのを抑制することができる。ロック機構60は、制限機構の一例であり、ギヤ32は、回転要素の一例であり、電動アクチュエータ61aは、アクチュエータの一例である。なお、ロック機構60は、電動ストッパや、ラッチ機構等とも称されうる。
 以上、説明したように、本実施形態では、液圧による制動が行われた後には、第一液圧室R1の液圧の上昇によってピストン43が被制動回転体90側に移動するとこれに伴い電動力伝達機構(30,50)が中心軸Ax方向に伸長するため、該電動力伝達機構による制動開始時において、該機構がピストン43を押し出すまでの無効なストローク動作(空走)が減り(本実施形態では0)、応答性が良好となる。また、例えば、制動部材のライニングの摩耗が進展しピストンがシリンダから突出するほど無効なストロークが長くなっていた従来構成と比べて当該ストロークをより短くすることができるので、モータ駆動にかかる電動ブレーキの応答性をより高めることができる。これにより、例えば、何らかの原因により液圧によるブレーキ機能が低下あるいは損なわれたような場合にあっても、電動ブレーキによってより迅速に制動状態を得ることができる。
 また、本実施形態では、制動状態において回転部51の回転を制限するロック機構60(制限機構)を備えている。このような構成によれば、例えば、負荷入力によってピストン43がX方向の反対方向(第二方向)に移動し電動ブレーキによる制動状態が解除されるのを抑制することができる。
 また、本実施形態では、電磁ソレノイドのような電動アクチュエータ61a(アクチュエータ)と、当該電動アクチュエータ61aの作動に応じて回転部51と連動して回転するギヤ32と噛み合って回転部51の回転を止める制限位置Pssとギヤ32の回転を制限しないリリース位置Psrとの間で往復移動可能な可動部材62と、を有したロック機構60である。このような構成によれば、例えば、制限機構を比較的簡素な構成として実現することができる。
[第4実施形態の変形例]
 図10に示すように、本変形例のブレーキ装置10は、制限機構として、ロック機構60に替えて、摩擦抵抗機構(摩擦クラッチ)60Aを備えている。摩擦抵抗機構60Aは、フランジ51bのX方向の反対方向の端面51b1と、シリンダ42に設けられ端面51b1と隙間をあけて軸方向に面した端面42cと、ワッシャ73と底壁42bとの間に介在し端面51b1と端面42cとが互いに離間する方向に回転部51およびシリンダ42を付勢するコイルスプリング63と、を有している。コイルスプリング63は、シャフト51aの周囲に隙間をあけて巻回されており、ワッシャ73(回転部51)および底壁42b(シリンダ42)に軸方向に離間する方向に弾性反発力を与えることが可能な圧縮ばねとして構成されている。このような構成においては、電動ブレーキによる制動状態において、パッド45からピストン43への閾値(設計値、設定値)を超えた負荷の入力により回転部51がX方向の反対方向へ移動し、フランジ51bの端面51b1とシリンダ42の端面42cとが当接する。この状態においては、端面51b1と端面42cとの摩擦抵抗により、回転部51の回転が制限されるため、直動部52およびピストン43のX方向の反対方向(第二方向)への移動が制限される。本変形例によれば、例えば、制限機構を比較的簡素な構成として実現することができる。
[第5実施形態]
 図11は、本実施形態のブレーキ装置10Aの非制動状態(リトラクト状態)における断面図、図12は、直動部52Aの一部の拡大図、また、図13は、ブレーキ装置10Aの電動ブレーキによる制動状態における断面図である。
 本実施形態では、ピストン43Aと直動部52Aとは別部材として分離されている。ピストン43Aには、X方向の反対方向に向けて第一液圧室R1に開放された有底孔43fを備えた押圧部材43jが一体的に設けられている。押圧部材43jの有底孔43fは、中心軸Axを中心とし該中心軸Ax方向に延びる円筒内面状の内周面43gと、当該内周面43gのX方向の端部と隣接し軸方向と直交した略円形状の底面43hと、によって構成されている。なお、押圧部材43jは、ピストン43Aとは一体であってもよいし、別部材であってもよい。
 回転直動変換機構50Aは、回転部(回転運動伝達部)51と、直動部(ピストン部)52Aとを有している。直動部52Aの外周面52bと押圧部材43jの内周面43gとの間には微小な隙間(クリアランス)が設定されており、外周面52bは、当該隙間にブレーキ液が存在する潤滑状態で、内周面43gと摺動する。外周面52bと内周面43gとの間にはカップシール53が介在する。このような構成において、直動部52Aは、ピストン43Aをシリンダとするピストン部として機能し、ピストン43Aと直動部52Aとの間には、第二液圧室R2が区画形成されている。なお、カップシール53は、外周面52bと内周面43gとの隙間を介しての第一液圧室R1から第二液圧室R2へのブレーキ液の流入を許容する一方で第二液圧室R2から第一液圧室R1へのブレーキ液の流出を抑制する。
 直動部52Aには、X方向に開放された第一有底孔52cと、X方向の反対方向に開放された第二有底孔52dとが設けられている。図12に示されるように、第一有底孔52cは、中心軸Axを中心とする円筒内面状の内周面52c1と、当該内周面52c1のX方向の反対方向の端部と隣接し軸方向と直交した略円形状の底面52c2と、によって構成されている。第二有底孔52dは、中心軸Axを中心とする円筒内面状の内周面52d1と、当該内周面52d1のX方向の端部と隣接し軸方向と直交した略円形状の底面52d2と、によって構成されている。第一有底孔52cは、直動部52AのX方向の端部に固定された板状のカバー52eによって覆われている。カバー52eには、複数の穴52fが設けられている。第二有底孔52dの内周面52d1には、雌ねじ52aが設けられている。また、直動部52Aには、第二有底孔52dと第一液圧室R1とを接続する穴52gが設けられている。
 第一有底孔52cと第二有底孔52dとの間、言い換えると底面52c2と底面52d2との間には、隔壁52hが設けられている。隔壁52hは、軸方向と直交した円板状の形状を有している。隔壁52hの径方向の中心には、軸方向に延びて第一有底孔52cと第二有底孔52dとを接続する貫通孔52iが設けられている。貫通孔52iは、第一有底孔52cと第二有底孔52dとを繋ぐ液路である。第一有底孔52cは、穴52fを介して第二液圧室R2と接続され、第二有底孔52dは、穴52gを介して第一液圧室R1と接続されている。
 直動部52Aは、貫通孔52iの開閉を切り替える開閉弁54を有している。開閉弁54は、弁座としての第一有底孔52cの底面52c2と、当該底面52c2にX方向の反対方向に着座する弁体54aと、弁体54aを着座方向、すなわちX方向の反対方向に付勢するコイルスプリング54bと、を有している。コイルスプリング54bは、付勢部材の一例である。
 図11に示されるように弁体54aが底面52c2から離れた開弁状態にあっては、第二液圧室R2と第一液圧室R1とは、穴52f、第一有底孔52c、貫通孔52i、第二有底孔52d、および穴52gを介して接続される。他方、図13に示されるように、弁体54aが底面52c2と接した閉弁状態にあっては、貫通孔52iが弁体54aによって覆われるため、第二液圧室R2と第一液圧室R1とは遮断される。上述したように、直動部52Aの外周面52bとピストン43Aの内周面43gとの間の隙間は、カップシール53によってシールされているため、図13に示される開閉弁54の閉弁状態においては、第二液圧室R2は、第一液圧室R1とは遮断され、密閉される。言い換えると、第二液圧室R2内にブレーキ液が閉じ込められる。
 また、開閉弁54は、図11に示されるように、直動部52Aが初期位置Pl1に位置されている状態では、弁体54aが回転部51から相対的にX方向に押されて開弁する。具体的に、弁体54aは、図12に示されるように、ボディ54a1と、当該ボディ54a1からX方向の反対方向に延びて貫通孔52iを軸方向に貫通したロッド54a2を有している。図11に示されるように、直動部52Aが初期位置Pl1に位置されている状態では、ロッド54a2のX方向の反対方向の先端が回転部51のX方向の端部51dと当接する。この状態では、コイルスプリング54bによってX方向の反対方向に付勢される弁体54aは、ロッド54a2が回転部51の端部51dに支持されることにより、言い換えると、ロッド54a2が回転部51の端部51dによってX方向に相対的に押圧されることにより、弁座としての底面52c2から離間した状態、すなわち開弁状態となる。端部51dは、押圧部の一例である。
 また、開閉弁54は、図13に示されるように、直動部52Aが初期位置Pl1からX方向に離間した電動ブレーキの作動位置Pl2に位置されている状態では、回転部51の端部51dによる弁体54aに対するX方向への相対的な押圧が解除されるよう、構成されている。上述したように、弁体54aは、コイルスプリング54bによってX方向の反対方向へ付勢されているため、回転部51の端部51dによる弁体54aに対するX方向への相対的な押圧が解除された状態では、弁座としての底面52c2に着座する。
 図11の状態では、開閉弁54が開いているため、ブレーキ液は第一液圧室R1と第二液圧室R2との間で往来することができる。よって、この状態では、ピストン43Aは、直動部52Aに対して相対的に、X方向およびX方向の反対方向に移動することができる。液圧による制動状態(不図示)では、直動部52Aは初期位置Pl1に位置される。これにより、ピストン43Aは、第一液圧室R1および第二液圧室R2の液圧によりX方向に押圧される。
 他方、図13の状態では、開閉弁54が閉じているため、第二液圧室R2内にブレーキ液が閉じ込められる。よって、電動ブレーキの作動時において、ピストン43Aは、X方向に移動する直動部52Aに連動し、直動部52Aとピストン43Aとは一体的にX方向へ移動する。
 また、直動部52Aが作動位置Pl2から初期位置P11に戻るよう駆動されX方向の反対方向へ移動し、弁体54aのロッド54a2が回転部51の端部51dに押接されると、開閉弁54が開状態となる。
 図14は、図11,13よりもライニング45bがすり減ったブレーキ装置10Aの非制動状態(リトラクト状態)における断面図であり、図9は、図8と同じライニング45bがすり減ったブレーキ装置10Aの電動ブレーキによる制動状態における断面図である。図11,13よりもライニング45bがすり減った場合も、電動ブレーキによる制動時において、ECU11は、図14に示されるリトラクト状態から、図13の場合と同じ直動部52Aのストロークsを得るのに必要な所定の回転回数だけモータ20を回転させることにより、直動部52Aを初期位置Pl1から作動位置Pl2までX方向に移動させ、図9に示される電動ブレーキによる制動状態を得ることができる。図11と図14との比較、および図13と図15との比較により、直動部52Aが初期位置Pl1に位置されている液圧による制動状態(不図示)では開閉弁54が開状態でありピストン43Aの位置に応じて第二液圧室R2の軸方向の長さが長くなることができるため、ピストン43Aの位置に応じて直動部52Aの初期位置Pl1および作動位置Pl2を変更する必要が無いことが、理解できよう。
 本実施形態では、回転伝達機構30(図10参照)、回転直動変換機構50A、押圧部材43j、カップシール53及び開閉弁54によって、本発明の電動力伝達機構が構成される。
 以上、説明したように、本実施形態では、液圧による制動が行われた後には、第一液圧室R1の液圧の上昇によってピストン43Aが被制動回転体90側に移動するとこれに伴い電動力伝達機構(30,50A,43j,53,54)が中心軸Ax方向に伸長するため、該電動力伝達機構による制動開始時において、該機構がピストン43Aを押し出すまでの無効なストローク動作(空走)が減り、応答性が良好となる。また、例えば、制動部材のライニングの摩耗が進展しピストンがシリンダから突出するほど無効なストロークが長くなっていた従来構成と比べて当該ストロークをより短くすることができるので、モータ駆動にかかる電動ブレーキの応答性をより高めることができる。これにより、例えば、何らかの原因により液圧によるブレーキ機能が低下あるいは損なわれたような場合にあっても、電動ブレーキによってより迅速に制動状態を得ることができる。
[第5実施形態の変形例]
 図16は、ブレーキ装置10Bの電動ブレーキによる制動状態における断面図である。図16に示されるように、本変形例では、上記第2実施形態の構成に、第二液圧室R2の液圧が閾値を超えた場合に当該第二液圧室R2の液圧を第一液圧室R1に逃がすリリーフ弁80が追加されている。リリーフ弁80は、弁座81と、弁体82と、コイルスプリング83と、を有している。コイルスプリング83は、弁体82をX方向に付勢し、弁体82は、弁座81にX方向に着座することにより、隔壁52hに設けられた貫通孔52jをX方向に覆う(閉状態)。第二液圧室R2内の液圧が過度に上昇して閾値を超えると、コイルスプリング83によるX方向への付勢力に抗って弁体82が弁座81からX方向の反対方向へ離れ、第一有底孔52cのブレーキ液が貫通孔52jを介して第二有底孔52dへ流出する。コイルスプリング83は、付勢部材の一例である。
 本変形例によれば、リリーフ弁80を設けたことにより、図16に示されるように、直動部52Aを、図13,15の作動位置Pl2よりもX方向に離れピストン43Aを直接押圧する押圧位置Pl3に位置させることができる。仮に、上記第2実施形態の構成により、駐車状態を得ようとすると、その時間経過によっては、第二液圧室R2からの作動液の漏れにより、制動力が減少してしまう虞がある。この点、本変形例によれば、駐車時において電動ブレーキによるより確実な駐車状態を得ることができる。
 以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック(構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等)は、適宜に変更して実施することができる。例えば、回転直動変換機構や、回り止め機構は、種々の構成として実現されうる。
 例えば、回転直動変換機構の構成は、上記実施形態には限定されず、例えば、回転部に雌ねじが設けられ、直動部に雄ねじが設けられるようなものであってもよい。また、開閉弁のスペックは、上記実施形態には限定されず、例えば、弁座が円錐内面状の形状を有してもよいし、例えば、回転部の端部に設けられたロッドが弁体を押圧する構成であってもよい。

Claims (10)

  1.  モータによって第一方向に延びた中心軸回りに回転される第一伝達部と、前記第一伝達部と前記第一方向に離間可能に隣接し前記中心軸回りに回転可能な第二伝達部と、を有し、前記第一伝達部と前記第二伝達部とが前記中心軸の軸方向に互いに押圧した状態で前記第一伝達部と前記第二伝達部との間で摩擦により回転を伝達する回転伝達状態と前記第一伝達部と前記第二伝達部との間で回転を伝達しない遮断状態とを切り替える第一回転伝達切替機構と、
     前記第二伝達部と連動して前記中心軸回りに回転する回転部と、当該回転部の第一回転方向への回転に応じて前記第一方向に直動することにより制動部材を制動状態とする作動部材を前記第一方向に押圧して制動状態を得る直動部と、を有し、前記回転部は前記第一方向へ移動する前記直動部から前記第一方向の反対方向に押圧され前記第二伝達部を前記第一方向の反対方向に押圧する、回転直動変換機構と、
     前記第一伝達部から前記第二伝達部へ前記第一回転方向への回転を伝達可能であるとともに前記第一伝達部から前記第二伝達部へ前記第一回転方向とは反対の回転方向への回転を伝達不能に構成された第二回転伝達切替機構と、
     を備えた、ブレーキ装置。
  2.  前記第一回転伝達切替機構と前記第二回転伝達切替機構とは、前記中心軸の径方向にずれて配置された、請求項1に記載のブレーキ装置。
  3.  前記第一回転伝達切替機構は、前記第二回転伝達切替機構よりも径方向外側に位置された、請求項2に記載のブレーキ装置。
  4.  前記第一伝達部は第一当接面を有し、
     前記第二伝達部は前記第一当接面と接する第二当接面を有し、
     前記第一回転伝達切替機構は、前記第一当接面と前記第二当接面との摩擦により回転を伝達し、
     前記第一当接面および前記第二当接面は、部分的な円錐面状の形状を有した、請求項1または2に記載のブレーキ装置。
  5.  シリンダにシリンダ軸線周りの回転が規制された状態で該軸線方向に移動可能に組付けられて、該シリンダ内に第一液圧室を形成するピストンと、
     このピストンが前記第一液圧室に供給されるブレーキ液によって押し出されることにより押動されて被制動回転体に係合し、該被制動回転体を制動する制動部材と、
     モータの回転運動を直線運動に変換し、この直線運動によって前記ピストンを介し前記制動部材を押し出し、前記被制動回転体を制動させる電動力伝達機構と、を備え、
     前記電動力伝達機構が、前記第一液圧室の液圧による前記ピストンの移動に応じ前記シリンダ軸線方向に伸縮するよう構成されていることを特徴とする常用兼駐車ブレーキ装置。
  6.  前記電動力伝達機構は、
     前記第一液圧室内にて前記ピストンに一体的に設けられて前記シリンダ軸線方向に延び、所定のリードを有する第一ねじ要素と、
     前記モータからの回転運動を受け回転する回転運動伝達部に一体的に設けられ前記第一ねじ要素に螺合される第二ねじ要素と、を備えるとともに、
     前記電動力伝達機構は、前記第一液圧室の液圧による前記ピストンの前記シリンダ軸線方向の移動に基づいて前記第二ねじ要素が前記第一ねじ要素と相対的に回転することで前記シリンダ軸線方向に伸縮可能に構成されていることを特徴とする請求項5に記載の常用兼駐車ブレーキ装置。
  7.  前記第二ねじ要素と連動して回転するラチェット歯車と、
     前記ラチェット歯車に対して移動可能に配置され、前記ラチェット歯車と噛み合うことで該ラチェット歯車の回転を規制可能なつめ部材と、
     通電により前記つめ部材と前記ラチェット歯車とが噛み合った状態と噛み合わない状態とを切替可能なアクチュエータと、を備えたことを特徴とする請求項6に記載の常用兼駐車ブレーキ装置。
  8.  前記電動力伝達機構は、
     前記第二ねじ要素と前記シリンダとの相対回転を制限する摩擦クラッチを備え、
     前記モータの駆動により発生する前記電動力伝達機構に加わる前記シリンダ軸線方向の力制動反力が所定より大きい場合に、前記摩擦クラッチが前記シリンダと前記第二ねじ要素の相対回転を制限するように構成されていることを特徴とする請求項6に記載の常用兼駐車ブレーキ装置。
  9.  前記電動力伝達機構は、
     前記第一液圧室内にて前記ピストンに一体的に設けられ前記シリンダ軸線方向に延び第二液圧室を区画する押圧部材と、
     この押圧部材に前記シリンダ軸線周りの回転が規制された状態で該軸線方向に移動可能に組付けられて、前記第二液圧室を区画するピストン部と、
     このピストン部に一体的に設けられ前記シリンダ軸線方向に延び、所定のリードを有する第一ねじ要素と、
     前記モータからの回転運動を受け回転する回転運動伝達部に一体的に設けられ前記第一ねじ要素に螺合される第二ねじ要素と、
     前記第一ねじ要素と前記第二ねじ要素との前記シリンダ軸線方向の相対位置関係により前記第一液圧室と前記第二液圧室とを繋ぐ液路を開閉する弁体と、を備え、
     前記第一液圧室の液圧による前記ピストンの前記シリンダ軸線方向の移動に伴い前記押圧部材が移動して前記第二液圧室を拡大、又は縮小することにより、前記電動力伝達機構が伸縮可能に構成されていることを特徴とする請求項5に記載の常用兼駐車ブレーキ装置。
  10.  前記第二液室のブレーキ液を逃がすリリーフ弁を備えた、請求項9に記載の常用兼駐車ブレーキ装置。
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