JPH0549844B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ モーター手段４０と整列したボア１６を有す
るキヤリパー１２と、円周溝６９を有し、この円
周溝６９の中に配置されたベアリング手段８５を
有する付勢スリーブ６８とを備え、前記ボア１６
はその内部に付勢機構９０を有し、該付勢機構９
０及び前記キヤリパー１２が付勢されると一対の
摩擦要素１８，２０を転移させ、該摩擦要素１
８，２０をローター２２に係合させる、電気モー
ター手段４０によつて作動するデイスクブレーキ
１０であつて、前記電気モーター手段４０が作動
すると前記ベアリング手段８５と前記付勢スリー
ブ６８とを転移させ、これによつて、前記摩擦要
素１８，２０の一方１８を転移させ、その反動と
して前記キヤリパー１２は他方の摩擦要素２０を
転移させ該摩擦要素２０を前記ローター２２に係
合させるデイスクブレーキ１０において、 前記付勢機構９０は、 前記ボア１６内に配置され、かつサンギヤ５２
と、キヤリア５５と、複数の遊星ギヤ５４と、一
対のリングギヤ７０，８０とを有し、該一対のリ
ングギヤ７０，８０のうち一方７０は前記キヤリ
パー１２と連結され、他方８０は前記遊星ギヤ５
４によつて回転可能にされている遊星ギヤ５０機
構と、 前記遊星ギヤ５４を駆動する前記サンギヤ５２
と連結した電気モーター手段４０と、 前記他方のリングギヤ８０の周囲に配置された
付勢スリーブ６８と、 前記他方のリングギヤ８０と前記付勢スリーブ
６８との間に配置されたベアリング手段８５と、 前記一方のリングギヤ７０と前記ボア１６の端
部との間に配置され、前記付勢機構９０が整列手
段７２，８２；７３，８３により整列する際に前
記一方のリングギヤ７０との間で変位を許容する
部材８１，８８と、 を備えており、 前記付勢スリーブ６８が転移すると前記一対の
摩擦要素１８，２０を転移させるものであること
を特徴とするデイスクブレーキ１０。

２ 前記部材８１，８８は前記リングギヤ７０に
隣接して配置された球形ワツシヤ８１を備え、該
球形ワツシヤ８１は前記リングギヤ７０に形成さ
れた球状表面７２と係合する球状表面８２を有
し、これら二つの球状表面７２，８２の係合によ
り前記付勢機構９０の前記キヤリパー１２に対す
る位置決めを行うものであることを特徴とする請
求項１記載のデイスクブレーキ１０。

３ 前記球形ワツシヤ８１はキー７８を受け入れ
る開口を有し、前記キー７８は前記球形ワツシヤ
８１と前記リングギヤ７０とを前記キヤリパー１
２に対して係止していることを特徴とする請求項
２記載のデイスクブレーキ１０。

４ 前記キヤリパー１２は前記ボア１６の開口１
９に隣接してシール手段３２を備えており、該シ
ール手段３２は前記付勢スリーブ６８の外周面に
係合していることを特徴とする請求項１記載のデ
イスクブレーキ１０。

５ 前記リングギヤ８０及び前記付勢スリーブ６
８にはそれぞれ円周溝６９，８９が形成されてお
り、前記ベアリング手段８５はこの円周溝６９，
８９内に配置されていることを特徴とする請求項
１記載のデイスクブレーキ１０。

６ 前記ベアリング手段８５は前記溝６９，８９
内に配置された弾性手段８７を備えており、該弾
性手段８７は前記ベアリング手段８５を静止位置
方向に付勢していることを特徴とする請求項５記
載のデイスクブレーキ１０。

７ 前記ベアリング手段８５は複数の軸受ボール
８５を備えており、該軸受ボール８５は前記溝６
９，８９の一方に形成されたボール止め８６の方
向に前記弾性手段８７により付勢されていること
を特徴とする請求項６記載のデイスクブレーキ１
０。

８ 前記円周溝６９，８９は螺旋状溝６９，８９
であることを特徴とする請求項７記載のデイスク
ブレーキ１０。

９ 前記部材８１，８８は前記リングギヤ７０と
前記ボア１６の一端との間に配置されたプレート
８８を備えており、前記リングギヤ７０は前記プ
レート８８に形成された円筒状凹部８３と摺動自
在に係合する円筒状突出部７３をその直径に沿つ
て有し、これにより前記付勢機構９０は前記キヤ
リパー１２に対して自動調心できるものであるこ
とを特徴とする請求項１記載のデイスクブレーキ
１０。

１０ 前記プレート８８は、前記リングギヤ７０
に形成された補助的形状の開口７４と係合する軸
方向に延びる複数の歯８４を備えており、このた
め前記リングギヤ７０は前記キヤリパー１２に対
して回転しないように保たれるものであることを
特徴とする請求項９記載のデイスクブレーキ１
０。

〔産業上の利用分野〕

本発明は遊星ギヤ機構に連結しているモーター
によつて作動するデイスクブレーキに関する。

〔発明の構成〕

デイスクブレーキは乗用車、大型トラツク、飛
行機等において長年使用されてきた。車両の重量
軽減や機構の単純化等の要請が高まるにつれて、
電気的に作動するブレーキ機構の開発が望まれて
いる。このブレーキ機構は信頼性が高く、コスト
が低く、また特定の車両についてデイスクブレー
キを取り付ける際の周囲の機構との配置上の適応
性があることが必要である。GB−Ａ−２ 156
021は電気作動型ブレーキを示している。本発明
が提供するデイスクブレーキは遊星ギヤ機構と連
結している電気モーター、あるいは他のロータリ
ー型モーター機構により作動させられる。このデ
イスクブレーキは走行時のブレーキ作用、あるい
は駐車時のブレーキ作用を行う。本発明の結果と
して得られるデイスクブレーキは信頼性が高く、
低コストであり、電気的に作動し、多数の型の車
両にも容易に取り付けることができる。

本発明が対象とするデイスクブレーキは、電気
モーター手段によつて作動するデイスクブレーキ
であつて、モーター手段と整列したボアを有する
キヤリパーと、円周溝を有し、この円周溝の中に
配置されたベアリング手段を有する付勢スリーブ
とを備える。前記ボアはその内部に付勢機構を有
しており、該付勢機構及び前記キヤリパーが付勢
されると一対の摩擦要素を転移させ、該摩擦要素
をローターに係合させる。前記電気モーター手段
が作動すると前記ベアリング手段と前記付勢スリ
ーブとを転移させ、これによつて、前記摩擦要素
の一方を転移させ、その反動として前記キヤリパ
ーは他方の摩擦要素を転移させ該摩擦要素を前記
ローターに係合させる。本発明はこのようなデイ
スクブレーキを改良するもので、前記付勢機構
は、前記ボア内に配置され、かつサンギヤと、キ
ヤリアと、複数の遊星ギヤと、一対のリングギヤ
とを有し、該一対のリングギヤのうち一方は前記
キヤリパーと連結され、他方は前記遊星ギヤによ
つて回転可能にされている遊星ギヤ機構と、前記
遊星ギヤを駆動する前記サンギヤと連結した電気
モーター手段と、前記他方のリングギヤの周囲に
配置された付勢スリーブと、前記他方のリングギ
ヤと前記付勢スリーブとの間に配置されたベアリ
ング手段と、前記一方のリングギヤと前記ボアの
端部との間に配置され、前記付勢機構が整列手段
により整列する際に前記一方のリングギヤとの間
で変位を許容する部材とで備えており、前記付勢
スリーブが転移すると前記一対の摩擦要素を転移
させるものである。

以下、実施例を描いた図面を参照して本発明を
説明する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一実施例の断面図、第２図は前記他
方のリングギヤ及びベアリング機構の斜視図、第
３図は第二実施例の断面図、第４図は第３図の非
回転リングギヤ及びプレートの斜視図である。

〔実施例〕

第１図は本発明に係るデイスクブレーキ１０を
示す。デイスクブレーキ１０はモーター４０によ
り作動する。モーター４０は電気モーターでも他
の形式のモーターでも良く、軸４１及び軸継手４
３を経て回転力を出力する。デイスクブレーキ１
０はキヤリパー１２を有しており、キヤリパー１
２はボア１６を有するキヤリパーハウジング１４
を備えている。キヤリパー１２は一対の摩擦要素
１８，２０を囲むように延びている。一対の摩擦
要素１８，２０は相互に対向して配置され、この
配置によりローター２２を制動する。ボア１６内
部には開口１９に隣接して溝１７が設けられてい
る。ボア１６はボア端部２１を有する。溝１７内
にはシール３２が嵌め込まれている。ボア１６内
には付勢機構９０が配置されている。付勢機構９
０は遊星ギヤ機構５０を備えており、この遊星ギ
ヤ機構５０はサンギヤ５２、三個の遊星ギヤ５４
（他の二つは図示せず）、キヤリア５５、遊星ギヤ
５４を支持するピン５３、二つのリングギヤ７０
及び８０、およびスラスト軸受７５を備えてい
る。各リングギヤ７０，８０は内歯を有してお
り、リングギヤ８０は回転自在であるが、歯数は
リングギヤ７０よりも少ない。リングギヤ７０は
キヤリパーハウジング１４と作動的に連結してい
る。遊星ギヤ機構５０はWO88／04741及びそれ
に対応する米国特許第4793447号（発明の名称は
「電気作動型デイスクブレーキ」）に開示された遊
星ギヤ機構を備えている。前記米国出願に示すよ
うに、二つのリングギヤ７０，８０の歯数は異な
るので、遊星ギヤ機構５０は大きな減速比を有す
る。リングギヤ７０はキー７８によつてキヤリパ
ーハウジング１４に対して回転しないように固定
されている。キー７８はキヤリパーハウジング１
４とリングギヤ７０との間のキー溝に嵌合してい
る。リングギヤ７０とボア端部２１との間には球
形ワツシヤ８１が挟まれている。球形ワツシヤ８
１は球状表面８２を有しており、この球状表面８
２はリングギヤ７０の球状表面７２と摺動自在に
係合している。球形ワツシヤ８１はキー７８を嵌
め込むための凹部を有しているため、球形ワツシ
ヤ８１もまたキヤリパーハウジング１４に対して
は回転できないように固定されていることにな
る。しかしながら、回転自在に支持されたリング
ギヤ７０は球形ワツシヤ８１に対して摺動し得る
ので、付勢機構９０はキヤリパーハウジング１４
に対して自動的に中心に位置することができる。
リングギヤ７０，８０の周囲には、螺旋状溝６９
を有する付勢スリーブ６８が配置されている。回
転自在のリングギヤ８０には螺旋状溝８９が設け
られており、螺旋状溝６９と８９との間には複数
の軸受ボール８５が配置されている。第２図に示
すように、螺旋状溝８９には複数の軸受ボール８
５が嵌め込まれており、軸受ボール８５は螺旋状
溝８９に設けられたボール止め８６と係合してい
る。ボール止め８６は螺旋状溝８９と６９のいず
れに設けてもよい。螺旋状溝８９と６９のいずれ
かに設けられたボール止め（図示せず）にはバネ
８７が係合しており、バネ８７は軸受ボール８５
をボール止め８６の方向に付勢している。軸受ボ
ール８５は螺旋状溝８９内を循環しないが、軸受
ボール８５に何の負荷もかからないときにはボー
ル止め８６と係合し続ける。リングギヤ８０が回
転して付勢スリーブ６８を軸方向に進ませると、
バネ８７は螺旋状溝８９内の軸受ボール８５を所
定の距離だけ移動させる。

付勢スリーブ６８は、内側摩擦要素１８の後方
プレート２７と当接しているスラストパツド９６
と係合している。スラストパツド９６はピン９７
その他の適当な機構により回転が制限されてい
る。

以下、本装置の作動について説明する。付勢機
構９０は当初は第１図に示す静止位置にある。こ
の時点では、二つの摩擦要素１８，２０はロータ
ー２２と接触していない。運転者がブレーキを作
動させると、ブレーキペダルから発せられる力検
知信号が制御手段（図示せず）に送られる。制御
手段は出力を増幅してモーター４０に電流を送
る。これによつて、モーター軸４１およびサンギ
ヤ５２が回転し、リングギヤ８０を大きく減速さ
せて回転させる。これにより、軸受ボール８５は
付勢スリーブ６８を進ませスラストパツド９６を
押し、摩擦要素１８，２０をローター２２と係合
させる。摩擦要素１８が軸方向に進むと、その反
動としてキヤリパー１２が後方プレート３７を進
ませ、摩擦要素２０がローター２２と係合する。
ブレーキペダルにかかる力が増加すると、モータ
ー４０に送られる電流も増加し、付勢スリーブ６
８もさらに進む。ブレーキペダルからの入力信号
が止まると、軸受ボール８５はバネ８７の力によ
つて引き戻され、この結果、リングギヤ８０は二
つの摩擦要素１８，２０にかかつている負荷が小
さくなるまで逆回転する。制御手段が負荷がかか
ることの停止を検知すると、所定の短い時間の
間、モーター４０には逆向きの小電流が送られ
る。このため、付勢機構９０は付勢スリーブ６８
を引き戻す。この結果、軸受ボール８５は無負荷
の状態となり、バネ８７は軸受ボール８５がボー
ル止め８６に係合するまで軸受ボール８５を戻
す。

本発明に係る電気作動型デイスクブレーキは多
くの利点を有する。電気ブレーキは自ら動力供給
を行うことができ、特別な倍力機構は不要であ
る。ブレーキ機構に含まれる従来式のマスターシ
リンダは除去でき、さらに全てのブレーキは相互
に独立に作動し得る。これは大きな安全上の利点
である。本ブレーキ機構は電気作動型ブレーキを
提供し、ローターと摩擦要素との引きずりを防止
するためブレーキを適切に引き離す。また、本ブ
レーキ機構は摩擦要素の摩耗に対処するため自動
調節を行う。各デイスクブレーキ間を連絡する電
気信号はスキツド防止機構と連係させるため容易
に修正でき、またトレイラー用ブレーキには電気
的接続のみが必要となる。

第４図はキヤリパー１２に対する付勢機構９０
の自動位置整合機構の別の構成例を示す。回転自
在に支持されたリングギヤ７０は、リングギヤ７
０の直径に沿つて相互に対向している一対の円筒
状突出部７３を有している。円筒状突出部７３
は、プレート８８に形成された円筒状凹部８３と
嵌まり合うような形状である。プレート８８は複
数の歯８４（第４図参照）を備えており、歯８４
はリングギヤ７０の歯溝７４と嵌まり合う。プレ
ート８８はキヤリパーハウジング１４に固定され
ている。歯８４によつてリングギヤ７０はキヤリ
パー１２に対して回転しない。円筒状突出部７３
の中心線はシール３２を含む回転平面に近接して
おり、これによつて、位置決めのための付勢機構
９０の回転が促進される。