電動ブレーキ
【課題】減速機構が太陽歯車と遊星歯車とキャリアとを備えているとともに、遊星歯車のピニオンシャフトの挿入穴およびキャリアの挿入穴にピン部材が挿入されることによりピニオンシャフトのキャリアから抜けが防止されている電動ブレーキにおいて、遠心力によりピン部材が抜けるのを防止できる電動ブレーキを提供する。
【解決手段】ピニオンシャフト２７の挿入穴２７ａは、キャリア２３の径方向内側から外側に向かう方向に貫通して延びており、キャリア２３の挿入穴２３ｃは、キャリア２３の径方向内側から外側にピニオンシャフト２７の挿入穴２７ａを越えて延びているとともに、キャリア２３の径方向内側に開口しかつ径方向外側が閉塞しており、ピン部材６０は、キャリア２３の挿入穴２３ｃに、ピニオンシャフト２７の挿入穴２７ａを貫通して挿入されている。
【解決手段】ピニオンシャフト２７の挿入穴２７ａは、キャリア２３の径方向内側から外側に向かう方向に貫通して延びており、キャリア２３の挿入穴２３ｃは、キャリア２３の径方向内側から外側にピニオンシャフト２７の挿入穴２７ａを越えて延びているとともに、キャリア２３の径方向内側に開口しかつ径方向外側が閉塞しており、ピン部材６０は、キャリア２３の挿入穴２３ｃに、ピニオンシャフト２７の挿入穴２７ａを貫通して挿入されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータと、電動モータの回転運動を直動運動に変換する運動変換機構と、電動モータと運動変換機構との間に介在して電動モータの回転力を減速して運動変換機構に伝動する減速機構とを備えて成る電動ブレーキに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ブレーキ装置として、近年、電動モータの回転力によって制動力を発生させる電動ブレーキの開発が行われている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。この電動ブレーキは、運転者によるブレーキペダルの踏力を検知し、検知した踏力の力量に応じて電動モータの回転を制御し、所望の制動力を得るものである。
【０００３】
電動ブレーキの構成は、電動モータ、減速機構、運動変換機構を備えており、電動モータの回転数を減速機構により減速させ、運動変換機構としてのボールネジやボールランプ機構などにより、減速機構で減速された電動モータの回転運動を、例えば、回転体の回転を制動するブレーキパッドを押圧するロッドの直動運動（直線運動）に変換して制動力を発生させるようになっている。
【０００４】
減速機構で減速することによりトルクが大きくなるが、電動ブレーキに減速機構を用いないで電動モータの回転運動を直動運動に変換して制動力を発生させた場合に、減速機構によりトルクが増大されないので、大きなモータトルクが必要となり、大型のモータを使うことになってしまう。この場合に、電動ブレーキが大型化し、車両への搭載性が悪化するという問題が発生する。このため、電動ブレーキの開発に当たっては、減速機構を用いる傾向にある。
【０００５】
この減速機構としては、通常、遊星歯車機構や差動歯車機構が使用されている。遊星歯車機構あるいは差動歯車機構は、中心の太陽歯車（サンギヤ）と周囲の内歯車（リングギヤ）との間にピニオンシャフトにより支持された遊星歯車が配置されて成るものである。そして、前記ピニオンシャフトはスプリングピンやスナップリング等を用いてキャリアに固定されている。
【０００６】
スプリングピンを用いる例としては、例えば、特許文献３に記載のものがある。この特許文献３では、減速機構に遊星歯車機構を用いており、太陽歯車が入力ギヤとなり、太陽歯車と周囲に固定された内歯車との間に遊星歯車が配置されている。遊星歯車は、ピニオンシャフトに回転自在に支持されており、自転運動と公転運動とを行う。ピニオンシャフトは、キャリアに支持されており、そしてキャリアおよびピニオンシャフトに形成された挿入穴にスプリングピンが挿入されることにより、ピニオンシャフトがキャリアから抜けるのを防止されている。なお、キャリアの回転が出力回転となっている。
【０００７】
ところで、特許文献３では、ピニオンシャフトの挿入穴がキャリアの径方向外側に向かって開口しかつ径方向内側が閉塞しているとともに、キャリアの挿入穴がキャリアの径方向外側に開口しかつ径方向内側がピニオンシャフトの前記挿入穴に接続しており、そしてスプリングピンがキャリアの挿入穴およびピニオンシャフトの挿入穴に挿入されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１１２４７６号公報
【特許文献２】特開２００２−４８１７０号公報
【特許文献３】特開平８−２７７９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献３では、スプリングピンがキャリアの径方向外側から挿入されているので、キャリアの回転数が大きいと、スプリングピンがキャリアおよびピニオンシャフトの挿入穴から抜けるおそれがある。スプリングピンが抜けると、このスプリングピンが他の部材と接触するおそれがあるだけでなく、ピニオンシャフトはキャリアから抜けてしまい、減速機としての機能を果たすことができなくなるおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、減速機構が太陽歯車と遊星歯車とキャリアとを備えているとともに、遊星歯車のピニオンシャフトの挿入穴およびキャリアの挿入穴にピン部材が挿入されることによりピニオンシャフトのキャリアから抜けが防止されている電動ブレーキにおいて、遠心力によりピン部材が抜けるのを防止できる電動ブレーキを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明の電動ブレーキは、電動モータと、電動モータの回転運動を直動運動に変換する運動変換機構と、前記電動モータと前記運動変換機構との間に介在して電動モータの回転力を減速して運動変換機構に伝動する減速機構とを備え、前記減速機構は、太陽歯車と遊星歯車とキャリアとを備えているとともに、前記遊星歯車のピニオンシャフトの挿入穴および前記キャリアの挿入穴にピン部材が挿入されることにより前記ピニオンシャフトが前記キャリアから抜けるのを防止されている電動ブレーキであって、
前記ピニオンシャフトの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に向かう方向に貫通して延びており、
前記キャリアの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に前記ピニオンシャフトの前記挿入穴を越えて延びているとともに、前記キャリアの径方向内側に開口しかつ径方向外側が閉塞しており、
前記ピン部材は、前記キャリアの前記挿入穴に、前記ピニオンシャフトの前記挿入穴を貫通して挿入されている、
ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の電動ブレーキは、電動モータと、電動モータの回転運動を直動運動に変換する運動変換機構と、前記電動モータと前記運動変換機構との間に介在して電動モータの回転力を減速して運動変換機構に伝動する減速機構とを備え、前記減速機構は、太陽歯車と遊星歯車とキャリアとを備えているとともに、前記遊星歯車のピニオンシャフトの挿入穴および前記キャリアの挿入穴にピン部材が挿入されることにより前記ピニオンシャフトが前記キャリアから抜けるのを防止されている電動ブレーキであって、
前記ピニオンシャフトの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に向かう方向に延びているとともに、前記キャリアの径方向内側に向かって開口しかつ径方向外側が閉塞しており、
前記キャリアの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に延びているとともに、前記キャリアの径方向内側に開口しかつ径方向外側が前記ピニオンシャフトの前記挿入穴に接続しており、
前記ピン部材は、前記キャリアの前記挿入穴および前記ピニオンシャフトの前記挿入穴に挿入されている、
ことを特徴とする。
上記構成において、前記ピン部材としては、例えば、スプリングピンや中実の圧入ピンなどがある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電動ブレーキによれば、ピン部材がキャリアの径方向外側から挿入され、ピン部材が挿入される挿入穴のキャリアの径方向外側が閉塞されているので、キャリアの回転数が大きくなり、キャリアの遠心力が大きくなっても、ピン部材がキャリアから抜け出ることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電動ブレーキを示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る電動ブレーキの要部を示す断面図である
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電動ブレーキを示す断面図である。
この電動ブレーキは、例えば、車両の車輪を制動するもので、被制動部材としての車輪と一体に回転するディスクロータ１の両側にブレーキパッド２、２が配置されている。そして、電動ブレーキは、浮動式のキャリパ３を有し、後述するボールネジ機構７の直動部材５２とキャリパ３の先端部３ａとの間にディスクロータ１と左右のブレーキパッド２、２が配置されている。
【００１６】
そして、キャリパ３の先端部３ａに対向して設けられる円筒状のキャリパ本体３ｂ内には、その後端部の外周部に電動モータ５が配置され、中央部の外周部に減速機構６が配置され、前端部から中央部の内側（中心部）にボールネジ機構（運動変換機構）７が配置されている。
【００１７】
電動モータ５は、その外周部分にステータ１１が配置され、ステータ１１の内側に有底円筒状のロータ１２が軸受１３等により回転自在に支持されている。なお、ロータ１２は、その前端部に、内側にボールネジ機構７の後部が配置される円筒状部分１２ａを備えている。ステータ１１は、キャリパ本体３ｂの後端部に嵌合されて取り付けられているモータハウジング８の内側に固定されている。また、ロータ１２には、その径方向中心部に固定されたレゾルバシャフト１４を介してレゾルバが取り付けられている。レゾルバは電動モータ５の位置制御を行なう際に必要な部品である。
【００１８】
そして、電動モータ５の前に配置される減速機構６は、不思議遊星歯車減速機構であって、以下のように構成されている。
すなわち、電動モータ５のロータ１２の円筒状部分１２ａの前部の外周面には、円筒状部分１２ａと一体的に円環状の第１の太陽歯車２１と円環状の第２の太陽歯車２２とが前後に並んで形成されている。このため、これら第１の太陽歯車２１および第２の太陽歯車２２は、ロータ１２と一体にかつ同軸に回転可能となっている。なお、第１の太陽歯車２１の前側に第２の太陽歯車２２が形成されている。
【００１９】
これら第１の太陽歯車２１および第２の太陽歯車２２の外周側には、第１のキャリア２３が後述の固定内歯車４１を介してキャリパ本体３ｂに固定された軸受２４により、また第２のキャリア２５が後述の可動内歯車４３との間に配置された軸受４２により、それぞれ第１の太陽歯車２１および第２の太陽歯車２２と同軸に回転自在に支持されている。なお、第１の太陽歯車２１および第２の太陽歯車２２と、第１のキャリア２３および第２キャリア２５とは相対回転可能となっている。
【００２０】
第１のキャリア２３および第２のキャリア２５には、第１のピニオンシャフト（軸）２６が第１のキャリア２３の挿入穴２３ａおよび第２のキャリア２５の挿入穴２５ａに挿入されることにより支持されているとともに、第２のピニオンシャフト（軸）２７が第１のキャリア２３の挿入穴２３ｂおよび第２のキャリア２５の挿入穴２５ｂに挿入されることにより支持されている。
【００２１】
第１のピニオンシャフト２６は、スプリングピン（ピン部材）６０により第２のキャリア２５から抜けるのを防止されている。すなわち、第１のピニオンシャフト２６には、挿入穴２６ａが、第２のキャリア２５の径方向内側から外側に向かう方向に貫通して延びるように形成されている。一方、第２のキャリア２５には、挿入穴２５ｃが、この第２のキャリア２５の径方向内側から外側に第１のピニオンシャフト２６の挿入穴２６ａを越えて延びるとともに、第２のキャリア２５の径方向内側に開口しかつ径方向外側が閉塞するように形成されている。そして、スプリングピン６０が第２のキャリア２５の挿入穴２５ｃに第１のピニオンシャフト２６の挿入穴２６ａを貫通して挿入されている。つまり、スプリングピン６０は第１のピニオンシャフト２６を貫通して第１のピニオンシャフト２６の径方向両側から第２のキャリア２５内に突出しており、これにより第１のピニオンシャフト２６が第２のキャリア２５に対して移動するのを阻止されている。
【００２２】
同様に、第２のピニオンシャフト２７も、スプリングピン６０により第１のキャリア２３から抜けるのを防止されている。すなわち、第２のピニオンシャフト２７には、挿入穴２７ａが、第１のキャリア２３の径方向内側から外側に向かう方向に貫通して延びるように形成されている。一方、第１のキャリア２３には、挿入穴２３ｃが、この第１のキャリア２３の径方向内側から外側に第２のピニオンシャフト２７の挿入穴２７ａを越えて延びるとともに、第１のキャリア２３の径方向内側に開口しかつ径方向外側が閉塞するように形成されている。そして、スプリングピン６０が第１のキャリア２３の挿入穴２３ｃに第２のピニオンシャフト２７の挿入穴２７ａを貫通して挿入されている。つまり、スプリングピン６０は第２のピニオンシャフト２７を貫通して第２のピニオンシャフト２７の径方向両側から第１のキャリア２３内に突出しており、これにより第２のピニオンシャフト２７が第１のキャリア２３に対して移動するのを阻止されている。
【００２３】
第１のピニオンシャフト２６には、第１の遊星歯車３１が軸受３２を介して回転自在に支持されている。第１の遊星歯車３１は、第１のキャリア２３と第２のキャリア２５との間にブッシュ３３、３４を介して配置されている。また、第２のピニオンシャフト２７には、第２の遊星歯車３５が軸受３６を介して回転自在に支持されている。第２の遊星歯車３５は、第１のキャリア２３と第２のキャリア２５との間にブッシュ３７、３８を介して配置されている。したがって、第１の遊星歯車３１と第２の遊星歯車３５とは、１つの（同じ）ピニオンシャフトに支持されておらず別個のピニオンシャフト２６、２７に支持されているが、第１の太陽歯車２１の回転中心から第１の遊星歯車３１の回転中心までの距離と、第２の太陽歯車２２の回転中心から第２の遊星歯車３５の回転中心までの距離とが等しくされている。したがって、遊星歯車３１が第１のキャリア２３および第２のキャリア２５と一体的に公転するとともに、第２の遊星歯車３５もこれらと同じ半径で公転する。
【００２４】
たとえば、第１のピニオンシャフト２６と、第２のピニオンシャフト２７とは、同一円周上に１つおきに等間隔に３本ずつ合わせて６本配置された状態となっている。なお、第１の遊星歯車３１と第２の遊星歯車３５とを同じ（１つの）ピニオンシャフトに並べて支持させるようにしてもよい。この場合にピニオンシャフトを例えば３本配置することで、３つの第１の遊星歯車３１および第２の遊星歯車３５を配置することができ、構造が簡略になるが、第１の遊星歯車３１と第２の遊星歯車３５とが一体に回転するのではなく、互いに相対回転可能とする必要がある。
【００２５】
そして、第１のピニオンシャフト２６に回転自在に支持される第１の遊星歯車３１は、第１の太陽歯車２１に噛み合っている。また、第１の遊星歯車３１の公転軌跡の外周側には、キャリパ本体３ｂに固定された固定内歯車４１が設けられ、第１の遊星歯車３１は、この固定内歯車４１に噛み合っている。
【００２６】
また、第２のピニオンシャフト２７に回転自在に支持される第２の遊星歯車３５は、第２の太陽歯車２２に噛み合っている。また、第２の遊星歯車３５の公転軌跡の外周側には、前記軸受４２とキャリパ本体３ｂに固定されたブッシュ４４とにより、第１の太陽歯車２１および第２の太陽歯車２２と同軸に回転自在に可動内歯車４３が配置され、第２の遊星歯車３５と噛み合っている。また、可動内歯車４３は、その前部が中心側に延出して形成されて内径が縮径された状態となっている。そして、可動内歯車４３は、その内周側にボールネジ機構７のナットとしての回転部材５１がスプライン結合により一体的に回転可能に結合されている。
【００２７】
運動変換機構としてのボールネジ機構７は、回転部材(ナット)５１にネジ軸としての直動部材５２が転動体（ボール）を介して螺合された周知のものである。直動部材５２の先端中央部には、二面幅を持った突起５２ａが右側のブレーキパッド２の穴部に嵌合されており、これにより直動部材５２が回転できないようになっている。回転部材５１および直動部材５２は、ロータ１２の円筒状部分１２ａの内側から円筒状の可動内歯車４３の内側を通って前方に延びるように、キャリパ３の円筒状のキャリパ本体３ｂの中心部に配置されている。回転部材５１は、ロータ１２の円筒状部分１２ａ内側との間に介在される軸受４６と、キャリパ本体３ｂの前端部内側との間に介在されるブッシュ４７とにより、第１の太陽歯車２１および第２の太陽歯車２２と同軸に回転自在に支持されている。
また、キャリパ３の先端部３ａと直動部材５２の先端との間に左右のブレーキパッド２、２が配置され、これら左右のブレーキパッド２、２の間にディスクロータ１を挟む構成となっている。
【００２８】
そして、電動モータ５のロータ１２の回転が減速機構６の第１の太陽歯車２１に入力され、減速機構６の可動内歯車４３から減速して出力されることになり、可動内歯車４３と一体に回転部材５１が回転し、回転部材５１に螺合する直動部材５２が前進して、右側のブレーキパッド２を押し、これにより左右のブレーキパッド２、２の間にディスクロータ１を挟みこんで制動するようになっている。
【００２９】
なお、直動部材５２の先端部にはフランジ５２ｂが形成されており、このフランジ５２ｂと回転部材５１のフランジ部５１ａとの間に間座７０が挿入されている。また、間座７０は直動部材５２に対して止め輪７１にて軸方向に固定されているが、回転部材５１に対して止め輪で軸方向に固定するようにしてもよい。間座７０の材質としては、鉄系・非鉄系などの金属、樹脂・ゴムなどの高分子材料などが挙げられる。ここで、直動部材５２がブレーキパッド２、２を介してディスクロータ１を押し付けるときに発生する押し付け反力は、回転部材５１に設けたフランジ部５１ａからスラストニードル７２を介して固定部材（Ｌ字間座）７４で受ける構造となっている。
【００３０】
このような電動ブレーキにあっては、スプリングピン６０が第２のキャリア２５の挿入穴２５ｃに第２のキャリア２５の径方向内側から第１のピニオンシャフト２６の挿入穴２６ａを貫通して挿入され、第２のキャリア２５の挿入穴２５ｃの径方向外側が閉塞されているので、第２のキャリア２５の回転数が大きくなり、第２のキャリア２５の遠心力が大きくなっても、スプリングピン６０が第２のキャリア２５から抜け出ることがない。
第１のキャリア２３からの第２のピニオンシャフト２７のスプリングピン６０による抜け出し防止についても同様である。
【００３１】
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る電動ブレーキの要部を示す断面図である。
この実施の形態では、第２のピニオンシャフト２７が、スプリングピン（ピン部材）８０により第１のキャリア２３から抜けるのを防止されている。すなわち、第２のピニオンシャフト２７には、挿入穴２７ｂが、第１のキャリア２３の径方向内側から外側に向かう方向に途中まで延びるように形成されている。すなわち、挿入穴２７ｂは、第１のキャリア２３の径方向内側に向かって開口しかつ径方向外側が閉塞している。一方、第１のキャリア２３には、挿入穴２３ｄが、第１のキャリア２３の径方向内側から外側に延びているとともに、第１のキャリア２３の径方向内側に開口しかつ径方向外側が第２のピニオンシャフト２７の挿入穴２７ｂに接続している。すなわち、挿入穴２３ｄは、第１のキャリア２３の径方向内側に開口しているとともに、径方向外側が第１のキャリア２３の挿入穴２３ｂに開口している。そして、スプリングピン８０が第１のキャリア２３の径方向内側から挿入され、第２のピニオンシャフト２７の径方向途中まで挿入されている。これにより、第２のピニオンシャフト２７が第１のキャリア２３に対して移動するのを阻止されている。
第１のピニオンシャフト２６も、第２のピニオンシャフト２７と同様にして、スプリングピン８０により第２のキャリア２５から抜けるのを防止されている。
その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００３２】
このような電動ブレーキにあっては、スプリングピン８０が第１のキャリア２３の挿入穴２３ｄに第１のキャリア２３の径方向内側から挿入され、第２のピニオンシャフト２７の挿入穴２７ｂまで挿入されるが、この第２のピニオンシャフト２７の挿入穴２７ｂの第１のキャリア２３の径方向外側が閉塞されているので、第１のキャリア２３の回転数が大きくなり、第１のキャリア２３の遠心力が大きくなっても、スプリングピン８０が第１のキャリア２３から抜け出ることがない。
第２のキャリア２５からの第１のピニオンシャフト２６のスプリングピン８０による抜け出し防止についても同様である。
【００３３】
なお、上述の各実施の形態では、ピニオンシャフト２６、２７の抜け防止のためのピン部材としてスプリングピン６０、８０を用いたが、中実の圧入ピン等を用いるようにしてもよい。
また、減速機構６としては、上述構成の不思議遊星歯車減速機構だけでなく、他の遊星歯車減速機構あるいは差動歯車減速機構などを用いてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
５ 電動モータ
６ 減速機構
７ ボールネジ機構（運動変換機構）
２１ 第１の太陽歯車
２２ 第２の太陽歯車
３１ 第１の遊星歯車
３５ 第２の遊星歯車
２３ 第１のキャリア
２５ 第２のキャリア
２６ 第１のピニオンシャフト
２７ 第２のピニオンシャフト
２３ｃ、２３ｄ、２５ｃ キャリアの挿入穴
２６ａ、２７ａ、２７ｂ ピニオンシャフトの挿入穴
６０、８０ スプリングピン（ピン部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータと、電動モータの回転運動を直動運動に変換する運動変換機構と、電動モータと運動変換機構との間に介在して電動モータの回転力を減速して運動変換機構に伝動する減速機構とを備えて成る電動ブレーキに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ブレーキ装置として、近年、電動モータの回転力によって制動力を発生させる電動ブレーキの開発が行われている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。この電動ブレーキは、運転者によるブレーキペダルの踏力を検知し、検知した踏力の力量に応じて電動モータの回転を制御し、所望の制動力を得るものである。
【０００３】
電動ブレーキの構成は、電動モータ、減速機構、運動変換機構を備えており、電動モータの回転数を減速機構により減速させ、運動変換機構としてのボールネジやボールランプ機構などにより、減速機構で減速された電動モータの回転運動を、例えば、回転体の回転を制動するブレーキパッドを押圧するロッドの直動運動（直線運動）に変換して制動力を発生させるようになっている。
【０００４】
減速機構で減速することによりトルクが大きくなるが、電動ブレーキに減速機構を用いないで電動モータの回転運動を直動運動に変換して制動力を発生させた場合に、減速機構によりトルクが増大されないので、大きなモータトルクが必要となり、大型のモータを使うことになってしまう。この場合に、電動ブレーキが大型化し、車両への搭載性が悪化するという問題が発生する。このため、電動ブレーキの開発に当たっては、減速機構を用いる傾向にある。
【０００５】
この減速機構としては、通常、遊星歯車機構や差動歯車機構が使用されている。遊星歯車機構あるいは差動歯車機構は、中心の太陽歯車（サンギヤ）と周囲の内歯車（リングギヤ）との間にピニオンシャフトにより支持された遊星歯車が配置されて成るものである。そして、前記ピニオンシャフトはスプリングピンやスナップリング等を用いてキャリアに固定されている。
【０００６】
スプリングピンを用いる例としては、例えば、特許文献３に記載のものがある。この特許文献３では、減速機構に遊星歯車機構を用いており、太陽歯車が入力ギヤとなり、太陽歯車と周囲に固定された内歯車との間に遊星歯車が配置されている。遊星歯車は、ピニオンシャフトに回転自在に支持されており、自転運動と公転運動とを行う。ピニオンシャフトは、キャリアに支持されており、そしてキャリアおよびピニオンシャフトに形成された挿入穴にスプリングピンが挿入されることにより、ピニオンシャフトがキャリアから抜けるのを防止されている。なお、キャリアの回転が出力回転となっている。
【０００７】
ところで、特許文献３では、ピニオンシャフトの挿入穴がキャリアの径方向外側に向かって開口しかつ径方向内側が閉塞しているとともに、キャリアの挿入穴がキャリアの径方向外側に開口しかつ径方向内側がピニオンシャフトの前記挿入穴に接続しており、そしてスプリングピンがキャリアの挿入穴およびピニオンシャフトの挿入穴に挿入されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１１２４７６号公報
【特許文献２】特開２００２−４８１７０号公報
【特許文献３】特開平８−２７７９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献３では、スプリングピンがキャリアの径方向外側から挿入されているので、キャリアの回転数が大きいと、スプリングピンがキャリアおよびピニオンシャフトの挿入穴から抜けるおそれがある。スプリングピンが抜けると、このスプリングピンが他の部材と接触するおそれがあるだけでなく、ピニオンシャフトはキャリアから抜けてしまい、減速機としての機能を果たすことができなくなるおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、減速機構が太陽歯車と遊星歯車とキャリアとを備えているとともに、遊星歯車のピニオンシャフトの挿入穴およびキャリアの挿入穴にピン部材が挿入されることによりピニオンシャフトのキャリアから抜けが防止されている電動ブレーキにおいて、遠心力によりピン部材が抜けるのを防止できる電動ブレーキを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明の電動ブレーキは、電動モータと、電動モータの回転運動を直動運動に変換する運動変換機構と、前記電動モータと前記運動変換機構との間に介在して電動モータの回転力を減速して運動変換機構に伝動する減速機構とを備え、前記減速機構は、太陽歯車と遊星歯車とキャリアとを備えているとともに、前記遊星歯車のピニオンシャフトの挿入穴および前記キャリアの挿入穴にピン部材が挿入されることにより前記ピニオンシャフトが前記キャリアから抜けるのを防止されている電動ブレーキであって、
前記ピニオンシャフトの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に向かう方向に貫通して延びており、
前記キャリアの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に前記ピニオンシャフトの前記挿入穴を越えて延びているとともに、前記キャリアの径方向内側に開口しかつ径方向外側が閉塞しており、
前記ピン部材は、前記キャリアの前記挿入穴に、前記ピニオンシャフトの前記挿入穴を貫通して挿入されている、
ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の電動ブレーキは、電動モータと、電動モータの回転運動を直動運動に変換する運動変換機構と、前記電動モータと前記運動変換機構との間に介在して電動モータの回転力を減速して運動変換機構に伝動する減速機構とを備え、前記減速機構は、太陽歯車と遊星歯車とキャリアとを備えているとともに、前記遊星歯車のピニオンシャフトの挿入穴および前記キャリアの挿入穴にピン部材が挿入されることにより前記ピニオンシャフトが前記キャリアから抜けるのを防止されている電動ブレーキであって、
前記ピニオンシャフトの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に向かう方向に延びているとともに、前記キャリアの径方向内側に向かって開口しかつ径方向外側が閉塞しており、
前記キャリアの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に延びているとともに、前記キャリアの径方向内側に開口しかつ径方向外側が前記ピニオンシャフトの前記挿入穴に接続しており、
前記ピン部材は、前記キャリアの前記挿入穴および前記ピニオンシャフトの前記挿入穴に挿入されている、
ことを特徴とする。
上記構成において、前記ピン部材としては、例えば、スプリングピンや中実の圧入ピンなどがある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電動ブレーキによれば、ピン部材がキャリアの径方向外側から挿入され、ピン部材が挿入される挿入穴のキャリアの径方向外側が閉塞されているので、キャリアの回転数が大きくなり、キャリアの遠心力が大きくなっても、ピン部材がキャリアから抜け出ることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電動ブレーキを示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る電動ブレーキの要部を示す断面図である
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電動ブレーキを示す断面図である。
この電動ブレーキは、例えば、車両の車輪を制動するもので、被制動部材としての車輪と一体に回転するディスクロータ１の両側にブレーキパッド２、２が配置されている。そして、電動ブレーキは、浮動式のキャリパ３を有し、後述するボールネジ機構７の直動部材５２とキャリパ３の先端部３ａとの間にディスクロータ１と左右のブレーキパッド２、２が配置されている。
【００１６】
そして、キャリパ３の先端部３ａに対向して設けられる円筒状のキャリパ本体３ｂ内には、その後端部の外周部に電動モータ５が配置され、中央部の外周部に減速機構６が配置され、前端部から中央部の内側（中心部）にボールネジ機構（運動変換機構）７が配置されている。
【００１７】
電動モータ５は、その外周部分にステータ１１が配置され、ステータ１１の内側に有底円筒状のロータ１２が軸受１３等により回転自在に支持されている。なお、ロータ１２は、その前端部に、内側にボールネジ機構７の後部が配置される円筒状部分１２ａを備えている。ステータ１１は、キャリパ本体３ｂの後端部に嵌合されて取り付けられているモータハウジング８の内側に固定されている。また、ロータ１２には、その径方向中心部に固定されたレゾルバシャフト１４を介してレゾルバが取り付けられている。レゾルバは電動モータ５の位置制御を行なう際に必要な部品である。
【００１８】
そして、電動モータ５の前に配置される減速機構６は、不思議遊星歯車減速機構であって、以下のように構成されている。
すなわち、電動モータ５のロータ１２の円筒状部分１２ａの前部の外周面には、円筒状部分１２ａと一体的に円環状の第１の太陽歯車２１と円環状の第２の太陽歯車２２とが前後に並んで形成されている。このため、これら第１の太陽歯車２１および第２の太陽歯車２２は、ロータ１２と一体にかつ同軸に回転可能となっている。なお、第１の太陽歯車２１の前側に第２の太陽歯車２２が形成されている。
【００１９】
これら第１の太陽歯車２１および第２の太陽歯車２２の外周側には、第１のキャリア２３が後述の固定内歯車４１を介してキャリパ本体３ｂに固定された軸受２４により、また第２のキャリア２５が後述の可動内歯車４３との間に配置された軸受４２により、それぞれ第１の太陽歯車２１および第２の太陽歯車２２と同軸に回転自在に支持されている。なお、第１の太陽歯車２１および第２の太陽歯車２２と、第１のキャリア２３および第２キャリア２５とは相対回転可能となっている。
【００２０】
第１のキャリア２３および第２のキャリア２５には、第１のピニオンシャフト（軸）２６が第１のキャリア２３の挿入穴２３ａおよび第２のキャリア２５の挿入穴２５ａに挿入されることにより支持されているとともに、第２のピニオンシャフト（軸）２７が第１のキャリア２３の挿入穴２３ｂおよび第２のキャリア２５の挿入穴２５ｂに挿入されることにより支持されている。
【００２１】
第１のピニオンシャフト２６は、スプリングピン（ピン部材）６０により第２のキャリア２５から抜けるのを防止されている。すなわち、第１のピニオンシャフト２６には、挿入穴２６ａが、第２のキャリア２５の径方向内側から外側に向かう方向に貫通して延びるように形成されている。一方、第２のキャリア２５には、挿入穴２５ｃが、この第２のキャリア２５の径方向内側から外側に第１のピニオンシャフト２６の挿入穴２６ａを越えて延びるとともに、第２のキャリア２５の径方向内側に開口しかつ径方向外側が閉塞するように形成されている。そして、スプリングピン６０が第２のキャリア２５の挿入穴２５ｃに第１のピニオンシャフト２６の挿入穴２６ａを貫通して挿入されている。つまり、スプリングピン６０は第１のピニオンシャフト２６を貫通して第１のピニオンシャフト２６の径方向両側から第２のキャリア２５内に突出しており、これにより第１のピニオンシャフト２６が第２のキャリア２５に対して移動するのを阻止されている。
【００２２】
同様に、第２のピニオンシャフト２７も、スプリングピン６０により第１のキャリア２３から抜けるのを防止されている。すなわち、第２のピニオンシャフト２７には、挿入穴２７ａが、第１のキャリア２３の径方向内側から外側に向かう方向に貫通して延びるように形成されている。一方、第１のキャリア２３には、挿入穴２３ｃが、この第１のキャリア２３の径方向内側から外側に第２のピニオンシャフト２７の挿入穴２７ａを越えて延びるとともに、第１のキャリア２３の径方向内側に開口しかつ径方向外側が閉塞するように形成されている。そして、スプリングピン６０が第１のキャリア２３の挿入穴２３ｃに第２のピニオンシャフト２７の挿入穴２７ａを貫通して挿入されている。つまり、スプリングピン６０は第２のピニオンシャフト２７を貫通して第２のピニオンシャフト２７の径方向両側から第１のキャリア２３内に突出しており、これにより第２のピニオンシャフト２７が第１のキャリア２３に対して移動するのを阻止されている。
【００２３】
第１のピニオンシャフト２６には、第１の遊星歯車３１が軸受３２を介して回転自在に支持されている。第１の遊星歯車３１は、第１のキャリア２３と第２のキャリア２５との間にブッシュ３３、３４を介して配置されている。また、第２のピニオンシャフト２７には、第２の遊星歯車３５が軸受３６を介して回転自在に支持されている。第２の遊星歯車３５は、第１のキャリア２３と第２のキャリア２５との間にブッシュ３７、３８を介して配置されている。したがって、第１の遊星歯車３１と第２の遊星歯車３５とは、１つの（同じ）ピニオンシャフトに支持されておらず別個のピニオンシャフト２６、２７に支持されているが、第１の太陽歯車２１の回転中心から第１の遊星歯車３１の回転中心までの距離と、第２の太陽歯車２２の回転中心から第２の遊星歯車３５の回転中心までの距離とが等しくされている。したがって、遊星歯車３１が第１のキャリア２３および第２のキャリア２５と一体的に公転するとともに、第２の遊星歯車３５もこれらと同じ半径で公転する。
【００２４】
たとえば、第１のピニオンシャフト２６と、第２のピニオンシャフト２７とは、同一円周上に１つおきに等間隔に３本ずつ合わせて６本配置された状態となっている。なお、第１の遊星歯車３１と第２の遊星歯車３５とを同じ（１つの）ピニオンシャフトに並べて支持させるようにしてもよい。この場合にピニオンシャフトを例えば３本配置することで、３つの第１の遊星歯車３１および第２の遊星歯車３５を配置することができ、構造が簡略になるが、第１の遊星歯車３１と第２の遊星歯車３５とが一体に回転するのではなく、互いに相対回転可能とする必要がある。
【００２５】
そして、第１のピニオンシャフト２６に回転自在に支持される第１の遊星歯車３１は、第１の太陽歯車２１に噛み合っている。また、第１の遊星歯車３１の公転軌跡の外周側には、キャリパ本体３ｂに固定された固定内歯車４１が設けられ、第１の遊星歯車３１は、この固定内歯車４１に噛み合っている。
【００２６】
また、第２のピニオンシャフト２７に回転自在に支持される第２の遊星歯車３５は、第２の太陽歯車２２に噛み合っている。また、第２の遊星歯車３５の公転軌跡の外周側には、前記軸受４２とキャリパ本体３ｂに固定されたブッシュ４４とにより、第１の太陽歯車２１および第２の太陽歯車２２と同軸に回転自在に可動内歯車４３が配置され、第２の遊星歯車３５と噛み合っている。また、可動内歯車４３は、その前部が中心側に延出して形成されて内径が縮径された状態となっている。そして、可動内歯車４３は、その内周側にボールネジ機構７のナットとしての回転部材５１がスプライン結合により一体的に回転可能に結合されている。
【００２７】
運動変換機構としてのボールネジ機構７は、回転部材(ナット)５１にネジ軸としての直動部材５２が転動体（ボール）を介して螺合された周知のものである。直動部材５２の先端中央部には、二面幅を持った突起５２ａが右側のブレーキパッド２の穴部に嵌合されており、これにより直動部材５２が回転できないようになっている。回転部材５１および直動部材５２は、ロータ１２の円筒状部分１２ａの内側から円筒状の可動内歯車４３の内側を通って前方に延びるように、キャリパ３の円筒状のキャリパ本体３ｂの中心部に配置されている。回転部材５１は、ロータ１２の円筒状部分１２ａ内側との間に介在される軸受４６と、キャリパ本体３ｂの前端部内側との間に介在されるブッシュ４７とにより、第１の太陽歯車２１および第２の太陽歯車２２と同軸に回転自在に支持されている。
また、キャリパ３の先端部３ａと直動部材５２の先端との間に左右のブレーキパッド２、２が配置され、これら左右のブレーキパッド２、２の間にディスクロータ１を挟む構成となっている。
【００２８】
そして、電動モータ５のロータ１２の回転が減速機構６の第１の太陽歯車２１に入力され、減速機構６の可動内歯車４３から減速して出力されることになり、可動内歯車４３と一体に回転部材５１が回転し、回転部材５１に螺合する直動部材５２が前進して、右側のブレーキパッド２を押し、これにより左右のブレーキパッド２、２の間にディスクロータ１を挟みこんで制動するようになっている。
【００２９】
なお、直動部材５２の先端部にはフランジ５２ｂが形成されており、このフランジ５２ｂと回転部材５１のフランジ部５１ａとの間に間座７０が挿入されている。また、間座７０は直動部材５２に対して止め輪７１にて軸方向に固定されているが、回転部材５１に対して止め輪で軸方向に固定するようにしてもよい。間座７０の材質としては、鉄系・非鉄系などの金属、樹脂・ゴムなどの高分子材料などが挙げられる。ここで、直動部材５２がブレーキパッド２、２を介してディスクロータ１を押し付けるときに発生する押し付け反力は、回転部材５１に設けたフランジ部５１ａからスラストニードル７２を介して固定部材（Ｌ字間座）７４で受ける構造となっている。
【００３０】
このような電動ブレーキにあっては、スプリングピン６０が第２のキャリア２５の挿入穴２５ｃに第２のキャリア２５の径方向内側から第１のピニオンシャフト２６の挿入穴２６ａを貫通して挿入され、第２のキャリア２５の挿入穴２５ｃの径方向外側が閉塞されているので、第２のキャリア２５の回転数が大きくなり、第２のキャリア２５の遠心力が大きくなっても、スプリングピン６０が第２のキャリア２５から抜け出ることがない。
第１のキャリア２３からの第２のピニオンシャフト２７のスプリングピン６０による抜け出し防止についても同様である。
【００３１】
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る電動ブレーキの要部を示す断面図である。
この実施の形態では、第２のピニオンシャフト２７が、スプリングピン（ピン部材）８０により第１のキャリア２３から抜けるのを防止されている。すなわち、第２のピニオンシャフト２７には、挿入穴２７ｂが、第１のキャリア２３の径方向内側から外側に向かう方向に途中まで延びるように形成されている。すなわち、挿入穴２７ｂは、第１のキャリア２３の径方向内側に向かって開口しかつ径方向外側が閉塞している。一方、第１のキャリア２３には、挿入穴２３ｄが、第１のキャリア２３の径方向内側から外側に延びているとともに、第１のキャリア２３の径方向内側に開口しかつ径方向外側が第２のピニオンシャフト２７の挿入穴２７ｂに接続している。すなわち、挿入穴２３ｄは、第１のキャリア２３の径方向内側に開口しているとともに、径方向外側が第１のキャリア２３の挿入穴２３ｂに開口している。そして、スプリングピン８０が第１のキャリア２３の径方向内側から挿入され、第２のピニオンシャフト２７の径方向途中まで挿入されている。これにより、第２のピニオンシャフト２７が第１のキャリア２３に対して移動するのを阻止されている。
第１のピニオンシャフト２６も、第２のピニオンシャフト２７と同様にして、スプリングピン８０により第２のキャリア２５から抜けるのを防止されている。
その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００３２】
このような電動ブレーキにあっては、スプリングピン８０が第１のキャリア２３の挿入穴２３ｄに第１のキャリア２３の径方向内側から挿入され、第２のピニオンシャフト２７の挿入穴２７ｂまで挿入されるが、この第２のピニオンシャフト２７の挿入穴２７ｂの第１のキャリア２３の径方向外側が閉塞されているので、第１のキャリア２３の回転数が大きくなり、第１のキャリア２３の遠心力が大きくなっても、スプリングピン８０が第１のキャリア２３から抜け出ることがない。
第２のキャリア２５からの第１のピニオンシャフト２６のスプリングピン８０による抜け出し防止についても同様である。
【００３３】
なお、上述の各実施の形態では、ピニオンシャフト２６、２７の抜け防止のためのピン部材としてスプリングピン６０、８０を用いたが、中実の圧入ピン等を用いるようにしてもよい。
また、減速機構６としては、上述構成の不思議遊星歯車減速機構だけでなく、他の遊星歯車減速機構あるいは差動歯車減速機構などを用いてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
５ 電動モータ
６ 減速機構
７ ボールネジ機構（運動変換機構）
２１ 第１の太陽歯車
２２ 第２の太陽歯車
３１ 第１の遊星歯車
３５ 第２の遊星歯車
２３ 第１のキャリア
２５ 第２のキャリア
２６ 第１のピニオンシャフト
２７ 第２のピニオンシャフト
２３ｃ、２３ｄ、２５ｃ キャリアの挿入穴
２６ａ、２７ａ、２７ｂ ピニオンシャフトの挿入穴
６０、８０ スプリングピン（ピン部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、電動モータの回転運動を直動運動に変換する運動変換機構と、前記電動モータと前記運動変換機構との間に介在して電動モータの回転力を減速して運動変換機構に伝動する減速機構とを備え、前記減速機構は、太陽歯車と遊星歯車とキャリアとを備えているとともに、前記遊星歯車のピニオンシャフトの挿入穴および前記キャリアの挿入穴にピン部材が挿入されることにより前記ピニオンシャフトが前記キャリアから抜けるのを防止されている電動ブレーキであって、
前記ピニオンシャフトの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に向かう方向に貫通して延びており、
前記キャリアの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に前記ピニオンシャフトの前記挿入穴を越えて延びているとともに、前記キャリアの径方向内側に開口しかつ径方向外側が閉塞しており、
前記ピン部材は、前記キャリアの前記挿入穴に、前記ピニオンシャフトの前記挿入穴を貫通して挿入されている、
ことを特徴とする電動ブレーキ。
【請求項２】
電動モータと、電動モータの回転運動を直動運動に変換する運動変換機構と、前記電動モータと前記運動変換機構との間に介在して電動モータの回転力を減速して運動変換機構に伝動する減速機構とを備え、前記減速機構は、太陽歯車と遊星歯車とキャリアとを備えているとともに、前記遊星歯車のピニオンシャフトの挿入穴および前記キャリアの挿入穴にピン部材が挿入されることにより前記ピニオンシャフトが前記キャリアから抜けるのを防止されている電動ブレーキであって、
前記ピニオンシャフトの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に向かう方向に延びているとともに、前記キャリアの径方向内側に向かって開口しかつ径方向外側が閉塞しており、
前記キャリアの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に延びているとともに、前記キャリアの径方向内側に開口しかつ径方向外側が前記ピニオンシャフトの前記挿入穴に接続しており、
前記ピン部材は、前記キャリアの前記挿入穴および前記ピニオンシャフトの前記挿入穴に挿入されている、
ことを特徴とする電動ブレーキ。
【請求項１】
電動モータと、電動モータの回転運動を直動運動に変換する運動変換機構と、前記電動モータと前記運動変換機構との間に介在して電動モータの回転力を減速して運動変換機構に伝動する減速機構とを備え、前記減速機構は、太陽歯車と遊星歯車とキャリアとを備えているとともに、前記遊星歯車のピニオンシャフトの挿入穴および前記キャリアの挿入穴にピン部材が挿入されることにより前記ピニオンシャフトが前記キャリアから抜けるのを防止されている電動ブレーキであって、
前記ピニオンシャフトの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に向かう方向に貫通して延びており、
前記キャリアの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に前記ピニオンシャフトの前記挿入穴を越えて延びているとともに、前記キャリアの径方向内側に開口しかつ径方向外側が閉塞しており、
前記ピン部材は、前記キャリアの前記挿入穴に、前記ピニオンシャフトの前記挿入穴を貫通して挿入されている、
ことを特徴とする電動ブレーキ。
【請求項２】
電動モータと、電動モータの回転運動を直動運動に変換する運動変換機構と、前記電動モータと前記運動変換機構との間に介在して電動モータの回転力を減速して運動変換機構に伝動する減速機構とを備え、前記減速機構は、太陽歯車と遊星歯車とキャリアとを備えているとともに、前記遊星歯車のピニオンシャフトの挿入穴および前記キャリアの挿入穴にピン部材が挿入されることにより前記ピニオンシャフトが前記キャリアから抜けるのを防止されている電動ブレーキであって、
前記ピニオンシャフトの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に向かう方向に延びているとともに、前記キャリアの径方向内側に向かって開口しかつ径方向外側が閉塞しており、
前記キャリアの前記挿入穴は、前記キャリアの径方向内側から外側に延びているとともに、前記キャリアの径方向内側に開口しかつ径方向外側が前記ピニオンシャフトの前記挿入穴に接続しており、
前記ピン部材は、前記キャリアの前記挿入穴および前記ピニオンシャフトの前記挿入穴に挿入されている、
ことを特徴とする電動ブレーキ。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１２７６８２（Ｐ２０１１−１２７６８２Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８６２２３（Ｐ２００９−２８６２２３）
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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