JP7047333B2 - Vehicle electric braking device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の電動制動装置に関する。 The present invention relates to an electric braking device for a vehicle.
出願人は、特許文献1に記載されるような、「電動モータの逆回転駆動が不可能となった場合であっても、ピストンを初期位置に復帰させることを目的として、電動モータの出力軸と一体的に回転可能にエネルギ蓄積機構(戻し機構)のケースに支承された回転軸を備え、回転軸の正回転によりエネルギ蓄積機構内部の渦巻きばねを弾性変形させて弾性エネルギを蓄積し、回転軸の逆回転時には、渦巻きばねに蓄積された弾性エネルギを解放して回転軸に対して逆回転の回転トルクを付与するもの」を開発している。この電動制動装置の戻し機構には、渦巻きばね(弾性体)の一端部とハウジングとの間に設けられ、回転軸が第1所定値未満のトルクで正回転されるとき、弾性体のハウジングに対する相対回転を規制し、第1所定値以上のトルクで正回転されるとき、弾性体のハウジングに対する相対回転を許容するトルクリミッタが設けられている。トルクリミッタとして、簡単な構成で、且つ、戻しトルクが大きい値として設定され得るものが望まれている。 As described in Patent Document 1, the applicant stated, "Even if the reverse rotation drive of the electric motor becomes impossible, the output shaft of the electric motor is intended to return the piston to the initial position. It is equipped with a rotating shaft supported in the case of the energy storage mechanism (return mechanism) so that it can rotate integrally with the rotating shaft. When the shaft rotates in the reverse direction, the elastic energy stored in the spiral spring is released to apply the rotational torque of the reverse rotation to the rotating shaft. " The return mechanism of this electric braking device is provided between one end of a spiral spring (elastic body) and the housing, and when the rotation axis is rotated forward with a torque less than the first predetermined value, the elastic body housing. A torque limiter is provided that regulates relative rotation and allows relative rotation of the elastic body with respect to the housing when it is rotated forward with a torque equal to or higher than the first predetermined value. It is desired that the torque limiter has a simple structure and can be set as a value having a large return torque.
上記課題を解決するために、出願人は、特許文献2に示すような装置(戻し機構)を開発している。例えば、特許文献2の装置では、「戻し機構は、一方端の部分が、電気モータによって駆動される回転軸に係止される渦巻きばねと、渦巻きばねの半径外側方向に延ばされた制止面が形成されるハウジングとで構成される。渦巻きばねの他方端の部分が、一方端に近い順に、外周面に対して、谷折りされた第1谷折り部、第1屈曲部、及び、山折りされた第2屈曲部が形成され、電気モータが摩擦部材を回転部材に近づける方向である正転方向に回転される場合に、第1屈曲部は、制止面を押圧し、渦巻きばねは、逆転方向の戻しトルクを電気モータに付与する。ハウジングは、制止面と第1屈曲部との接触部を通り、回転軸の軸線を中心とした円弧の接線で形成される接線面に対して、渦巻きばねの半径内側方向に傾いた受圧面を有し、受圧面に、第1屈曲部と第2屈曲部との間の外周面が押し付けられる」ように構成されている。該戻し機構には、更なる改良が必要である。 In order to solve the above problems, the applicant has developed a device (return mechanism) as shown in Patent Document 2. For example, in the device of Patent Document 2, "the return mechanism has a spiral spring whose one end is locked to a rotating shaft driven by an electric motor and a restraining surface extended in the radial outer direction of the spiral spring. The other end of the spiral spring is formed of a housing formed by a first valley fold portion, a first bend portion, and a ridge, which are valley-folded with respect to the outer peripheral surface in order of proximity to the one end. When the folded second bent portion is formed and the electric motor is rotated in the forward rotation direction, which is the direction in which the friction member is brought closer to the rotating member, the first bent portion presses the restraining surface, and the spiral spring presses the swirl spring. A return torque in the reverse direction is applied to the electric motor. The housing passes through the contact portion between the restraining surface and the first bent portion, and with respect to the tangent surface formed by the tangent line of the arc centered on the axis of the rotating shaft. It has a pressure receiving surface that is inclined inward in the radius of the spiral spring, and the outer peripheral surface between the first bent portion and the second bent portion is pressed against the pressure receiving surface. " The return mechanism needs further improvement.
本発明の目的は、車両の電動制動装置に適用され、渦巻きばねを採用した戻し機構において、トルクリミッタが適切に作動するものを提供することである。 It is an object of the present invention to provide a return mechanism that is applied to an electric braking device of a vehicle and employs a spiral spring in which a torque limiter operates appropriately.
本発明に係る車両の電動制動装置は、車両の車輪(WH)と一体となって回転する回転部材(KT)に摩擦部材(MS)を押し付ける電気モータ(MT)と、前記電気モータ(MT)に通電が行われない場合に、前記電気モータ(MT)に対して、前記摩擦部材(MS)が前記回転部材(KT)から離れる方向の戻しトルク(Tq)を発生する戻し機構(MD)と、を備える。 The vehicle electric braking device according to the present invention includes an electric motor (MT) that presses a friction member (MS) against a rotating member (KT) that rotates integrally with a vehicle wheel (WH), and the electric motor (MT). With a return mechanism (MD) that generates a return torque (Tq) in the direction in which the friction member (MS) separates from the rotating member (KT) with respect to the electric motor (MT) when the electric motor (MT) is not energized. , Equipped with.
本発明に係る車両の電動制動装置では、前記戻し機構(MD)は、「一方端(Cz)の部分が、前記電気モータ(MT)によって駆動される回転シャフト(SI、SO)に係止され、前記一方端(Cz)とは反対側である他方端(Ca)から、前記一方端(Cz)に向けて所定長さに亘る部分の前記他方端(Ca)を除く一部が折り曲げられて形成された拘束部(Pk)を有する渦巻きばね(SU)」と、前記渦巻きばね(SU)を収納し、前記拘束部(Pk)と接触する平面状の制止面(Mk)を有するハウジング(HG)と、を含んでいる。そして、前記他方端(Ca)は、前記制止面(Mk)を前記回転シャフト(SI、SO)の軸線(Ji、Jo)に近付くように延ばした延長面(Mz)に対して、前記軸線(Ji、Jo)とは反対側に位置するよう構成されている。 In the electric braking device of the vehicle according to the present invention, the return mechanism (MD) is "one end (Cz) is locked to a rotating shaft (SI, SO) driven by the electric motor (MT). , A part of the portion extending from the other end (Ca) opposite to the one end (Cz) to the one end (Cz) except for the other end (Ca) is bent. A housing (HG) having a "swirl spring (SU) having a formed restraint portion (Pk)" and a flat restraining surface (Mk) that houses the spiral spring (SU) and comes into contact with the restraint portion (Pk). ) And. The other end (Ca) is the axis (Mz) with respect to the extension surface (Mz) obtained by extending the restraining surface (Mk) so as to approach the axis (Ji, Jo) of the rotating shaft (SI, SO). It is configured to be located on the opposite side of Ji, Jo).
渦巻きばねSUは、半径が小さくなるよう曲げられて、ハウジングHGに組み付けられる。このため、拘束部Pkには、渦巻きばねSUの弾性力Fsに加え、渦巻きばねSUの曲げによる力(曲げ力)Fmが作用する。上記構成によれば、曲げ力Fmは、拘束部Pkに対して、半径外側方向Dsに作用するため、トルクリミッタとして、戻し機構MDの適正作動が確保され得る。 The spiral spring SU is bent so as to have a small radius and is assembled to the housing HG. Therefore, in addition to the elastic force Fs of the spiral spring SU, the force (bending force) Fm due to the bending of the spiral spring SU acts on the restraint portion Pk. According to the above configuration, since the bending force Fm acts on the restraint portion Pk in the radial outer direction Ds, proper operation of the return mechanism MD can be ensured as a torque limiter.
<本発明に係る車両の電動制動装置DBの全体構成>
図1の全体構成図を参照して、本発明の実施形態に係る電動制動装置DBについて説明する。以下の説明において、同一の記号が付された構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一の機能を発揮するものである。従って、重複説明は、省略されることがある。
<Overall configuration of the electric braking device DB of the vehicle according to the present invention>
The electric braking device DB according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the overall configuration diagram of FIG. In the following description, the components, arithmetic processing, signals, characteristics, and values with the same symbol exhibit the same function. Therefore, duplicate explanations may be omitted.
電動制動装置DBを備える車両には、制動操作部材BP、操作量センサBA、駐車ブレーキ用のスイッチSP、車体側コントローラECU、制動アクチュエータBR、及び、通信線SGが備えられる。更に、車両の各車輪WHには、ブレーキキャリパCP、回転部材KT、及び、摩擦部材MSが備えられている。 The vehicle equipped with the electric braking device DB is provided with a braking operation member BP, an operation amount sensor BA, a switch SP for a parking brake, a vehicle body side controller ECU, a braking actuator BR, and a communication line SG. Further, each wheel WH of the vehicle is provided with a brake caliper CP, a rotating member KT, and a friction member MS.
制動操作部材(例えば、ブレーキペダル)BPは、運転者が車両を減速するために操作する部材である。制動操作部材BPが操作されることによって、車輪WHに対する制動トルクが調整され、車輪WHに制動力が発生される。具体的には、車両の車輪WHには、回転部材(例えば、ブレーキディスク)KTが固定され、この回転部材KTを挟み込むようにブレーキキャリパCPが配置される。そして、ブレーキキャリパ(単に、「キャリパ」ともいう)CPでは、2つの摩擦部材(例えば、ブレーキパッド)MSが、電気モータMTの動力によって回転部材KTに押し付けられる。回転部材KTと車輪WHとは、一体となって回転するよう固定されているため、このときに生じる摩擦力によって、車輪WHに制動トルクが付与され、結果、制動力が発生される。 The braking operation member (for example, the brake pedal) BP is a member operated by the driver to decelerate the vehicle. By operating the braking operation member BP, the braking torque with respect to the wheel WH is adjusted, and a braking force is generated on the wheel WH. Specifically, a rotating member (for example, a brake disc) KT is fixed to the wheel WH of the vehicle, and a brake caliper CP is arranged so as to sandwich the rotating member KT. Then, in the brake caliper (simply also referred to as "caliper") CP, two friction members (for example, brake pads) MS are pressed against the rotating member KT by the power of the electric motor MT. Since the rotating member KT and the wheel WH are fixed so as to rotate integrally, a braking torque is applied to the wheel WH by the frictional force generated at this time, and as a result, a braking force is generated.
運転者による制動操作部材BPの操作量Baを検出するよう、操作量センサBAが設けられる。制動操作量センサBAとして、マスタシリンダの圧力を検出する圧力センサ、制動操作部材BPの操作力を検出する操作力センサ、及び、制動操作部材BPの操作変位を検出する操作変位センサのうちの少なくとも1つが採用される。検出された制動操作量Baは、車体側コントローラECUに入力される。 An operation amount sensor BA is provided so as to detect the operation amount Ba of the braking operation member BP by the driver. As the braking operation amount sensor BA, at least one of a pressure sensor that detects the pressure of the master cylinder, an operating force sensor that detects the operating force of the braking operating member BP, and an operating displacement sensor that detects the operating displacement of the braking operation member BP. One is adopted. The detected braking operation amount Ba is input to the vehicle body side controller ECU.
車両のダッシュボードの操作パネルには、駐車ブレーキ用のスイッチ(単に、「駐車スイッチ」ともいう)SPが設けられる。駐車スイッチSPは、オン・オフ型のスイッチであり、駐車ブレーキの要否を指示する。駐車ブレーキが要求されている場合には、駐車スイッチSPの信号(駐車信号)Spとして、オン信号が出力される。一方、駐車ブレーキが必要とされていない場合には、駐車信号Spは、オフ信号にされる。駐車信号Spは、車体側コントローラECUに入力される。 A switch for a parking brake (simply referred to as a "parking switch") SP is provided on the operation panel of the dashboard of the vehicle. The parking switch SP is an on / off type switch and indicates whether or not the parking brake is necessary. When the parking brake is required, an on signal is output as a signal (parking signal) Sp of the parking switch SP. On the other hand, if the parking brake is not required, the parking signal Sp is turned off. The parking signal Sp is input to the vehicle body side controller ECU.
車両の車体には、車体側コントローラ(「車体側電子制御ユニット」ともいう)ECUが設けられる。車体側コントローラECUは、目標押圧力演算ブロックFT、及び、駐車押圧力演算ブロックFPを含んで構成される。 A vehicle body side controller (also referred to as "vehicle body side electronic control unit") ECU is provided on the vehicle body of the vehicle. The vehicle body side controller ECU includes a target pressing force calculation block FT and a parking pressing force calculation block FP.
目標押圧力演算ブロックFTでは、制動操作量Baに基づいて、目標押圧力Ftが演算される。目標押圧力Ftは、摩擦部材MSが回転部材KTを押す力の目標値であり、制動操作量Ba、及び、予め設定された演算マップZftに基づいて演算される。演算特性Zftでは、目標押圧力Ftは、操作量Baが「0」以上、所定値bo未満の範囲では「0」に演算され、操作量Baが所定値bo以上では、操作量Baの増加に従って「0」から単調増加するように演算される。ここで、所定値boは、制動操作部材BPの遊びに相当する、予め設定された定数である。目標押圧力Ftは、通信線SGを介して、車輪側コントローラECWに送信される。 In the target pressing force calculation block FT, the target pressing force Ft is calculated based on the braking operation amount Ba. The target pressing force Ft is a target value of the force that the friction member MS pushes the rotating member KT, and is calculated based on the braking operation amount Ba and the preset calculation map Zft. In the calculation characteristic Zft, the target pressing force Ft is calculated to be "0" in the range where the operation amount Ba is "0" or more and less than the predetermined value bo, and when the operation amount Ba is the predetermined value bo or more, the operation amount Ba increases. It is calculated so as to monotonically increase from "0". Here, the predetermined value bo is a preset constant corresponding to the play of the braking operation member BP. The target pressing force Ft is transmitted to the wheel side controller ECW via the communication line SG.
駐車押圧力演算ブロックFPでは、駐車信号Spに基づいて、駐車押圧力Fpが演算される。目標押圧力Ftと同様に、駐車押圧力Fpは、摩擦部材MSの回転部材KTに対する押圧力の目標値である。駐車押圧力Fpは、駐車信号Sp、及び、予め設定された時系列の演算マップZfpに基づいて演算される。演算特性Zfpでは、駐車信号Spが、オフ状態からオン状態に遷移した時点が、時間Tにおいて「0」とされる。即ち、「T=0」が起点とされ、時間Tの経過に従って、所定の時間勾配dfにて、駐車押圧力Fpが、「0」から所定値fpまで増加される。ここで、所定値fpは予め設定された定数であり、坂路でも車両の停止状態が維持されるよう、通常の制動操作によって発生される押圧力に比べて極めて大きい値である。演算特性Zfpでは、「Fp=fp」の状態が、所定時間tp(予め設定された所定値)に亘って維持された後、駐車押圧力Fpは「0」に減少される。なお、駐車押圧力Fpが「0」に向けて減少される前に、電気モータMTの回転運動は、ロック機構によって拘束されるため、実際の押圧力Faは、所定値fpに維持される。駐車押圧力Fpは、通信線SGを介して、車輪側コントローラECWに送信される。 In the parking push pressure calculation block FP, the parking push pressure Fp is calculated based on the parking signal Sp. Similar to the target pressing force Ft, the parking pressing force Fp is the target value of the pressing force of the friction member MS with respect to the rotating member KT. The parking pressing force Fp is calculated based on the parking signal Sp and the preset time-series calculation map Zfp. In the calculation characteristic Zfp, the time point at which the parking signal Sp transitions from the off state to the on state is set to "0" in the time T. That is, starting from "T = 0", the parking pressing force Fp is increased from "0" to a predetermined value fp at a predetermined time gradient df with the passage of time T. Here, the predetermined value fp is a preset constant, which is an extremely large value as compared with the pressing force generated by a normal braking operation so that the stopped state of the vehicle is maintained even on a slope. In the calculation characteristic Zfp, the parking pressing force Fp is reduced to "0" after the state of "Fp = fp" is maintained for a predetermined time tp (predetermined value set in advance). Since the rotational movement of the electric motor MT is constrained by the lock mechanism before the parking pressing force Fp is reduced toward "0", the actual pressing force Fa is maintained at a predetermined value fp. The parking pressing force Fp is transmitted to the wheel side controller ECW via the communication line SG.
制動アクチュエータBR(単に、「アクチュエータ」ともいう)について説明する。
アクチュエータBRによって、摩擦部材(ブレーキパッド)MSが、回転部材(ブレーキディスク)KTに押し付けられる。このときに生じる摩擦力によって、アクチュエータBRは、車輪WHに制動トルクを与え、制動力を発生させる。アクチュエータBRとして、所謂、浮動型ディスクブレーキの構成が例示される。制動アクチュエータBRは、キャリパCP、押圧ピストンPN、電気モータMT、回転角センサMA、減速機GS、入力シャフトSI、出力シャフトSO、ねじ部材NJ、押圧力センサFA、車輪側コントローラECW、及び、戻し機構MDにて構成される。
The braking actuator BR (also simply referred to as "actuator") will be described.
The actuator BR presses the friction member (brake pad) MS against the rotating member (brake disc) KT. The frictional force generated at this time causes the actuator BR to apply braking torque to the wheel WH to generate braking force. As the actuator BR, a so-called floating disc brake configuration is exemplified. The braking actuator BR includes a caliper CP, a pressing piston PN, an electric motor MT, a rotation angle sensor MA, a speed reducer GS, an input shaft SI, an output shaft SO, a screw member NJ, a pressing pressure sensor FA, a wheel side controller ECW, and a return. It is composed of a mechanism MD.
キャリパCPは、2つの摩擦部材(ブレーキパッド)MSを介して、(ブレーキディスク)KTを挟み込むように構成される。キャリパCPの内部にて、押圧ピストン(単に、「ピストン」ともいう)PNが、回転部材KTに対して移動(前進、又は、後退)される。ピストンPNの移動によって、摩擦部材MSが回転部材KTに押し付けられて摩擦力が発生する。ピストンPNの移動は、電気モータMTの動力によって行われる。具体的には、電気モータMTの出力軸には、入力シャフトSIが固定され、その回転軸線Jiを中心として、一体となって回転する。つまり、電気モータMTの出力(回転力)が、入力シャフトSIに入力される。 The caliper CP is configured to sandwich the (brake disc) KT via the two friction members (brake pad) MS. Inside the caliper CP, the pressing piston (simply also referred to as the "piston") PN is moved (advanced or retracted) with respect to the rotating member KT. Due to the movement of the piston PN, the friction member MS is pressed against the rotating member KT to generate a frictional force. The movement of the piston PN is performed by the power of the electric motor MT. Specifically, an input shaft SI is fixed to the output shaft of the electric motor MT, and rotates integrally with the rotation axis Ji as the center. That is, the output (rotational force) of the electric motor MT is input to the input shaft SI.
入力シャフトSIは、回転軸線Jiの回りに回転する回転軸部材(回転シャフト)である。入力シャフトSIには、小径歯車が固定されている。この小径歯車は、大径歯車と噛み合わされ、減速機GSが構成されている。大径歯車には、出力シャフトSOが固定されている。出力シャフトSOは、その回転軸線Joの回りに回転する回転軸部材(回転シャフト)である。電気モータMTの動力は、入力シャフトSIから、減速機GSを介して、出力シャフトSOに伝達される。出力シャフトSOの回転動力(トルク)は、ねじ部材NJによって、直線動力(回転軸線Joと同軸であるピストンPNの中心軸方向の推力)に変換される。この直線動力(推力)によって、ピストンPNは回転部材KTに対して、前進又は後退するように移動される。ピストンPNの移動によって、摩擦部材MSが、回転部材KTを押す力(押圧力)が調整される。回転部材KTは車輪に固定されているため、摩擦部材MSと回転部材KTとの間に摩擦力が発生し、車輪の制動力が調整される。 The input shaft SI is a rotary shaft member (rotary shaft) that rotates around the rotary axis Ji. A small diameter gear is fixed to the input shaft SI. This small-diameter gear is meshed with the large-diameter gear to form a speed reducer GS. The output shaft SO is fixed to the large-diameter gear. The output shaft SO is a rotary shaft member (rotary shaft) that rotates around the rotary axis Jo. The power of the electric motor MT is transmitted from the input shaft SI to the output shaft SO via the reducer GS. The rotational power (torque) of the output shaft SO is converted into linear power (thrust in the central axis direction of the piston PN coaxial with the rotation axis Jo) by the screw member NJ. By this linear power (thrust), the piston PN is moved forward or backward with respect to the rotating member KT. By moving the piston PN, the force (pushing pressure) that the friction member MS pushes the rotating member KT is adjusted. Since the rotating member KT is fixed to the wheel, a frictional force is generated between the friction member MS and the rotating member KT, and the braking force of the wheel is adjusted.
電気モータMTは、ピストンPNを移動させるための動力源である。例えば、電気モータMTの回転方向において、正転方向Raが、摩擦部材MSが回転部材KTに近付いていく方向に相当する。即ち、正転方向Raは、ピストンPNが前進し、押圧力が増加し、制動トルクが増加する方向に対応する。また、電気モータMTの逆転方向Rbが、摩擦部材MSが回転部材KTから離れていく方向に相当する。即ち、逆転方向Rbは、ピストンPNが後退し、押圧力が減少し、制動トルクが減少する方向に対応する。 The electric motor MT is a power source for moving the piston PN. For example, in the rotation direction of the electric motor MT, the forward rotation direction Ra corresponds to the direction in which the friction member MS approaches the rotation member KT. That is, the forward rotation direction Ra corresponds to the direction in which the piston PN advances, the pressing force increases, and the braking torque increases. Further, the reverse direction Rb of the electric motor MT corresponds to the direction in which the friction member MS moves away from the rotating member KT. That is, the reverse direction Rb corresponds to the direction in which the piston PN retracts, the pressing force decreases, and the braking torque decreases.
例えば、電気モータMTとして、ブラシレスモータが採用される。電気モータMTのロータ(回転子)の位置(即ち、回転角)Maを検出するよう、電気モータMTには、回転角センサMAが設けられる。回転角Maに基づいて、ブラシレスモータMTが駆動される。また、ピストンPNが摩擦部材MSを実際に押す力(実押圧力)Faを検出するよう、押圧力センサFAが設けられる。検出された実回転角Ma、実押圧力Faは、車輪側コントローラECWに入力される。 For example, a brushless motor is adopted as the electric motor MT. The electric motor MT is provided with a rotation angle sensor MA so as to detect the position (that is, the rotation angle) Ma of the rotor (rotor) of the electric motor MT. The brushless motor MT is driven based on the rotation angle Ma. Further, a pressing pressure sensor FA is provided so that the piston PN detects the force (actual pressing pressure) Fa that actually pushes the friction member MS. The detected actual rotation angle Ma and actual pushing pressure Fa are input to the wheel side controller ECW.
車輪側コントローラECWは、電気モータMTを駆動する電気回路である。車輪側コントローラECWによって、目標、駐車押圧力Ft、Fp、実押圧力Fa、及び、回転角Maに基づいて、電気モータMTが駆動され、その出力(回転速度とトルク)が制御される。目標、駐車押圧力Ft、Fpは、通信線SGを介して、車体側コントローラECUから車輪側コントローラECWに送信される。車輪側コントローラECW(「車輪側電子制御ユニット」ともいう)は、キャリパCPの内部に配置(固定)され、マイクロプロセッサMP、及び、駆動回路DRを含んで構成される。 The wheel-side controller ECW is an electric circuit that drives the electric motor MT. The wheel-side controller ECW drives the electric motor MT based on the target, the parking push pressure Ft, Fp, the actual push pressure Fa, and the rotation angle Ma, and controls its output (rotational speed and torque). The target, parking pressing force Ft, and Fp are transmitted from the vehicle body side controller ECU to the wheel side controller ECW via the communication line SG. The wheel-side controller ECW (also referred to as “wheel-side electronic control unit”) is arranged (fixed) inside the caliper CP, and includes a microprocessor MP and a drive circuit DR.
マイクロプロセッサMPには、各種の演算処理が含まれる。駆動回路DRには、複数のスイッチング素子で構成されるブリッジ回路が含まれる。コントローラECWのマイクロプロセッサMPでは、電気モータMTを駆動するための各スイッチング素子を制御する駆動信号が演算される。そして、駆動回路DRのブリッジ回路にて、駆動信号に基づいて、各スイッチング素子の通電状態が切り替えられ、電気モータMTの出力が調整される。 The microprocessor MP includes various arithmetic processes. The drive circuit DR includes a bridge circuit composed of a plurality of switching elements. In the microprocessor MP of the controller ECW, a drive signal for controlling each switching element for driving the electric motor MT is calculated. Then, in the bridge circuit of the drive circuit DR, the energization state of each switching element is switched based on the drive signal, and the output of the electric motor MT is adjusted.
具体的には、実押圧力Fa(押圧力センサFAの検出値)が、目標、駐車押圧力Ft、Fpに一致するよう、スイッチング素子が制御される。例えば、電気モータMTとして、ブラシレスモータが採用される。ブラシレスモータMTは、回転角Ma(回転角センサMAの検出値)に基づいて駆動される。従って、電気モータMTは、回転角Ma、及び、押圧力Faに基づいて制御される。なお、車体側コントローラECU、及び、車輪側コントローラECW(電気モータMTを含む)への電力は、車両の車体側に設けられた蓄電池、及び、発電機によって、電力線を経由して供給される。 Specifically, the switching element is controlled so that the actual pressing force Fa (detected value of the pressing force sensor FA) matches the target, the parking pressing force Ft, and Fp. For example, a brushless motor is adopted as the electric motor MT. The brushless motor MT is driven based on the rotation angle Ma (detected value of the rotation angle sensor MA). Therefore, the electric motor MT is controlled based on the rotation angle Ma and the pressing force Fa. The electric power to the vehicle body side controller ECU and the wheel side controller ECW (including the electric motor MT) is supplied via the power line by the storage battery provided on the vehicle body side of the vehicle and the generator.
戻し機構MDが、入力シャフトSI(「回転シャフト」に相当)に設けられる。戻し機構MDによって、電気モータMTへの通電が停止された場合に、摩擦部材MSと回転部材KTとの押圧接触が解放される(即ち、実際の押圧力Faが「0」に向けて戻される)。具体的には、電気モータMTが正転方向Raに駆動される場合に、戻し機構MDに弾性エネルギが蓄えられる。この弾性エネルギによって、電気モータMTの非通電状態において、電気モータMTが逆転方向Rbに回転される。結果、ピストンPNが後退方向に移動され、摩擦部材MSが回転部材KTから離れる方向に移動される。このため、電気モータMTへの電力供給が行われない場合においても、摩擦部材MSと回転部材KTとの押圧状態が、戻し機構MDによって解除される。 The return mechanism MD is provided on the input shaft SI (corresponding to the “rotary shaft”). When the energization of the electric motor MT is stopped by the return mechanism MD, the pressing contact between the friction member MS and the rotating member KT is released (that is, the actual pressing force Fa is returned toward "0". ). Specifically, when the electric motor MT is driven in the forward rotation direction Ra, elastic energy is stored in the return mechanism MD. Due to this elastic energy, the electric motor MT is rotated in the reverse direction Rb in the non-energized state of the electric motor MT. As a result, the piston PN is moved in the retracting direction, and the friction member MS is moved in the direction away from the rotating member KT. Therefore, even when the electric power is not supplied to the electric motor MT, the pressing state between the friction member MS and the rotating member KT is released by the return mechanism MD.
<戻し機構MD>
図2の断面図を参照して、戻し機構MDについて説明する。戻し機構MDによって、電気モータMTが逆転方向Rbに回転され、摩擦部材(ブレーキパッド)MSが回転部材(ブレーキディスク)KTから離れるよう、戻しトルクTqが発生される。この戻しトルクTqによって、電気モータMTへの通電が停止された場合に、押圧ピストンPNは、少なくとも初期位置にまでは戻される。ここで、ピストンPNの初期位置は、回転部材KTと摩擦部材MSとの隙間が略「0(ゼロ)」であり、摩擦部材MSが回転部材KTから離れていく際に、それらの押圧状態が初めて解放される位置に相当する。従って、初期位置では、摩擦部材MSの回転部材KTに対する押圧力Faは、「0」である。
<Return mechanism MD>
The return mechanism MD will be described with reference to the cross-sectional view of FIG. The return mechanism MD rotates the electric motor MT in the reverse direction Rb, and a return torque Tq is generated so that the friction member (brake pad) MS is separated from the rotating member (brake disc) KT. When the energization of the electric motor MT is stopped by this return torque Tq, the pressing piston PN is returned to at least the initial position. Here, in the initial position of the piston PN, the gap between the rotating member KT and the friction member MS is approximately "0 (zero)", and when the friction member MS moves away from the rotating member KT, the pressing state thereof is changed. It corresponds to the position where it is released for the first time. Therefore, in the initial position, the pressing force Fa of the friction member MS with respect to the rotating member KT is “0”.
ピストンPNの初期位置への戻し作動は、フェイルセーフ機能として、電動制動装置DBへの電力供給が停止された場合(電力源の失陥時を含む)であっても必要となる。このため、ピストンPNの初期位置までの復帰は、戻し機構MDの内部に蓄積された弾性エネルギによって、機械的に達成される。更に、ピストンPNの初期位置は、摩擦部材MSの摩耗によって変化する。具体的には、摩擦部材MSの摩耗量が大きくなるに従って、ピストンPNの初期位置は、前進方向(回転部材KTに近付く方向)に、順次移動される。摩擦部材MSの摩耗量に係らず、戻し機構MDの蓄積弾性エネルギが概一定に維持されるよう、戻し機構MDには、摩耗補償機構が必要となる。 The return operation of the piston PN to the initial position is necessary as a fail-safe function even when the power supply to the electric braking device DB is stopped (including when the power source fails). Therefore, the return of the piston PN to the initial position is mechanically achieved by the elastic energy stored inside the return mechanism MD. Further, the initial position of the piston PN changes due to the wear of the friction member MS. Specifically, as the amount of wear of the friction member MS increases, the initial position of the piston PN is sequentially moved in the forward direction (direction approaching the rotating member KT). A wear compensation mechanism is required for the return mechanism MD so that the stored elastic energy of the return mechanism MD is maintained substantially constant regardless of the amount of wear of the friction member MS.
戻し機構MDは、入力シャフトSI(「回転シャフト」に相当)に設けられる。入力シャフトSIは、電気モータMTの出力軸と一体的に回転するよう、電気モータMTに固定されている。戻し機構MDは、渦巻きばね(弾性体)SU、及び、ハウジングHGにて構成される。渦巻きばねSUは、高弾性の帯状素材が渦巻状に巻かれた機械要素である。渦巻きばねSUでは、巻かれた状態が、元に戻ろうとする力(弾性力)が利用される。渦巻きばねは、「ぜんまいばね」とも称呼される。ハウジングHGは、渦巻きばねSUを収納する部材である。ハウジングHGには、渦巻きばねSUを収納するよう、窪み(凹部)が設けられている。また、該凹部の側面(制止面)Mkにて、渦巻きばねSUの端部が係止されて、渦巻きばねSUが弾性力(ばね力)Fsを発生させる。 The return mechanism MD is provided on the input shaft SI (corresponding to the “rotary shaft”). The input shaft SI is fixed to the electric motor MT so as to rotate integrally with the output shaft of the electric motor MT. The return mechanism MD is composed of a spiral spring (elastic body) SU and a housing HG. The spiral spring SU is a mechanical element in which a highly elastic strip-shaped material is spirally wound. In the spiral spring SU, a force (elastic force) that tries to return the wound state to its original state is used. The spiral spring is also called a "spring". The housing HG is a member for accommodating the spiral spring SU. The housing HG is provided with a recess (recess) so as to accommodate the spiral spring SU. Further, the end portion of the spiral spring SU is locked at the side surface (stopping surface) Mk of the concave portion, and the spiral spring SU generates an elastic force (spring force) Fs.
渦巻きばねSUの内端(「一方端」に相当)Czには、掛止部Pzが形成され、入力シャフトSIに固定される。例えば、渦巻きばねSUの渦巻き形状において、掛止部Pzは、内端Cz(に近い一部分)が、渦巻き形状の内側に丸められるように折り曲げられて形成される。詳細には、掛止部Pzは、一方端Czの部分が、帯状長手方向に直角に、渦巻きばねSUの外周面Msに対して山折りに巻かれて形作られる。入力シャフトSIの外周部には、渦巻きばねSUの掛止部Pzが引っ掛けられるように、半円型断面を有する切り込み部が設けられる。渦巻きばねSUの掛止部Pzは、入力シャフトSIの切り込み部に対して方向性を持って咬み合うことによって固定される。 A hooking portion Pz is formed at the inner end (corresponding to "one end") Cz of the spiral spring SU and is fixed to the input shaft SI. For example, in the spiral shape of the spiral spring SU, the hooking portion Pz is formed by bending the inner end Cz (a portion close to) so as to be rolled inward of the spiral shape. Specifically, the hooking portion Pz is formed by winding the portion of one end Cz in a mountain fold with respect to the outer peripheral surface Ms of the spiral spring SU at a right angle in the strip-shaped longitudinal direction. A notch having a semicircular cross section is provided on the outer peripheral portion of the input shaft SI so that the hooking portion Pz of the spiral spring SU is hooked. The engagement portion Pz of the spiral spring SU is fixed by engaging with the notch portion of the input shaft SI in a directional manner.
渦巻きばねSUが巻き取られていない状態(即ち、「Tq=0」の場合)では、掛止部Pzは、入力シャフトSIの切り込み部に入り込んでいる(嵌っている)。電気モータMTによって入力シャフトSIが正転方向Raに回転されると、一方端Czの掛止部Pzが、入力シャフトSIの切り込み部に引っ掛けられる。即ち、掛止部Pzは、切り込み部に、単に嵌っていた状態から、切り込み部から力を受けて固定される。このため、入力シャフトSIの回転に伴い、渦巻きばねSUは、順次、巻き取られ、その弾性エネルギは増加される。 In the state where the spiral spring SU is not wound (that is, when "Tq = 0"), the hooking portion Pz is inserted (fitted) into the notch portion of the input shaft SI. When the input shaft SI is rotated in the forward rotation direction Ra by the electric motor MT, the hooking portion Pz of one end Cz is hooked on the notch portion of the input shaft SI. That is, the hooking portion Pz is fixed by receiving a force from the notch portion from the state where it is simply fitted in the notch portion. Therefore, as the input shaft SI rotates, the spiral spring SU is sequentially wound up, and its elastic energy is increased.
一方、渦巻きばねSUが全く巻き取られていない状態で、入力シャフトSIが逆転方向Rbに回転される場合には、掛止部Pzは、入力シャフトSIの切り込み部から外れる。このため、入力シャフトSIは、掛止部Pzに対して空回りする。以上の様に、渦巻きばねSUが巻かれていない場合には、掛止部Pzと切り込み部とは、「正転方向Raには係合されるが、逆転方向Rbには係合されない」という、方向性を有する。 On the other hand, when the input shaft SI is rotated in the reverse direction Rb in a state where the spiral spring SU is not wound at all, the hooking portion Pz is disengaged from the notch portion of the input shaft SI. Therefore, the input shaft SI runs idle with respect to the hooking portion Pz. As described above, when the spiral spring SU is not wound, the hooking portion Pz and the notch portion are said to be "engaged in the forward rotation direction Ra but not in the reverse rotation direction Rb". , Has directionality.
帯状の渦巻きばねSUの長手方向において、内端Czとは反対側に位置する外端(「他方端」に相当)Caに近接した部分に拘束部Pkが形成される。拘束部Pkは、外端Caに近い部分において、ハウジングHGに対する相対的な動きを拘束するための部位である。拘束部Pkは、渦巻きばねSUの長手方向に対して直角(即ち、入力シャフトSIの回転軸線Jiに対して平行)に、複数回、折り曲げられて形成される。即ち、渦巻きばねSUの渦巻き型円柱形状において、複数の屈曲部の折り線が、該円柱の母線に沿っている。具体的には、内端Czから近い順(外端Caから遠い順)に、外周面Msに対して、夫々、谷折り(「第1屈曲部Cl」という)、山折り(「第2屈曲部Cm」という)、山折り(「第3屈曲部Cn」という)にされることで、拘束部Pkが形作られる。ここで、渦巻きばねSUの断面形状において、折り曲げられた部位を頂点とする三角形Cl-Cm-Cnが、「拘束三角形Tk(立体形状においては、拘束三角柱)」と称呼される。なお、渦巻きばねSUでは、拘束三角形Tkを安定的に形成するため、第3屈曲部Cnよりも外端Caに近い部分が、渦巻きばねSUの外周面Msと、内周面Mu(外周面Msの裏側)とによって挟まれるよう構成されている。ここで、外端Caと第3屈曲部Cnとの間が、「折返し部Po」と称呼される。 In the longitudinal direction of the band-shaped spiral spring SU, the restraint portion Pk is formed at a portion close to the outer end (corresponding to the "other end") Ca located on the opposite side of the inner end Cz. The restraint portion Pk is a portion for restraining the relative movement with respect to the housing HG in the portion near the outer end Ca. The restraint portion Pk is formed by being bent a plurality of times at a right angle to the longitudinal direction of the spiral spring SU (that is, parallel to the rotation axis Ji of the input shaft SI). That is, in the spiral type cylindrical shape of the spiral spring SU, the folding lines of the plurality of bent portions are along the generatrix of the column. Specifically, in the order closer to the inner end Cz (the order farther from the outer end Ca), valley folds (referred to as "first bending portion Cl") and mountain folds ("second bending") with respect to the outer peripheral surface Ms, respectively. The restraint portion Pk is formed by being folded (referred to as a portion Cm) and a mountain fold (referred to as a “third bent portion Cn”). Here, in the cross-sectional shape of the spiral spring SU, the triangle Cl-Cm-Cn having the bent portion as the apex is called "constraint triangle Tk (in the three-dimensional shape, the restraint triangular prism)". In the spiral spring SU, in order to stably form the restraint triangle Tk, the portion closer to the outer end Ca than the third bent portion Cn is the outer peripheral surface Ms of the spiral spring SU and the inner peripheral surface Mu (outer peripheral surface Ms). It is configured to be sandwiched between (the back side of) and. Here, the area between the outer end Ca and the third bent portion Cn is referred to as a "folded portion Po".
ハウジングHGは、有底凹部Aa、Ab、Apを有し、渦巻きばねSUを収納する部材である。ここで、凹部Aa、Abは、拘束部Pkを拘束するためのものであり、「制止部」と称呼される。また、凹部Apは、渦巻きばねSUを収納するためのものであり、「収納部」と称呼される。ハウジングHGの底部(特に、収納部Apの底部)には、入力シャフトSIのための貫通孔が設けられている。電気モータMTの出力軸の先端部と係合した入力シャフトSIが、ブッシュに支持されて、収納部Apの底に設けられた貫通孔を貫いている。つまり、入力シャフトSIは、ハウジングHGに対して、回転可能な状態で取り付けられている。凹部Aa、Ab、Apは、閉塞部材によって塞がれて(蓋をされて)、渦巻きばねSUの収納する空間が形成される。 The housing HG has bottomed recesses Aa, Ab, and Ap, and is a member for accommodating the spiral spring SU. Here, the recesses Aa and Ab are for restraining the restraining portion Pk, and are referred to as "stopping portions". Further, the recess Ap is for accommodating the spiral spring SU, and is referred to as a "storage unit". A through hole for the input shaft SI is provided in the bottom portion of the housing HG (particularly, the bottom portion of the storage portion Ap). The input shaft SI engaged with the tip of the output shaft of the electric motor MT is supported by the bush and penetrates a through hole provided at the bottom of the storage portion Ap. That is, the input shaft SI is attached to the housing HG in a rotatable state. The recesses Aa, Ab, and Ap are closed (covered) by the closing member to form a space for accommodating the spiral spring SU.
ハウジングHGの第1、第2制止部Aa、Abは、収納部Apに対して、入力シャフトSIの回転軸線Jiを中心とした半径外側方向Dsに位置し、収納部Apと連続するように設けられている。渦巻きばねSUは、高弾性素材が渦巻状に巻かれたものであるため、外側に拡がろうとする。従って、拘束部Pk(即ち、拘束三角形Tk)は、通常、第1制止部Aa、又は、第2制止部Abの内部に収まっている(嵌っている)。 The first and second restraining portions Aa and Ab of the housing HG are located in the radial outer direction Ds about the rotation axis Ji of the input shaft SI with respect to the accommodating portion Ap, and are provided so as to be continuous with the accommodating portion Ap. Has been done. Since the spiral spring SU is a highly elastic material wound in a spiral shape, it tends to spread outward. Therefore, the restraint portion Pk (that is, the restraint triangle Tk) is usually housed (fitted) inside the first restraint portion Aa or the second restraint portion Ab.
ハウジングHGの第1、第2制止部Aa、Abの内側には、入力シャフトSIの回転軸線Jiに平行、且つ、軸線Jiから離れる方向(半径外側方向)Dsに延ばされた面(「制止面Mk」という)が形成されている。制止面Mkは、収納部Apの内周面Mp(軸線Jiに平行な円筒面)に連続している。従って、第1、第2制止部Aa、Abと収納部Apとは、1つの空間を形成している。電気モータMTによって入力シャフトSIが正転方向Raに回転されると、拘束部Pkの第2屈曲部Cmは、制止面Mkに押し付けられる。これにより、拘束部Pkは、第1、第2制止部(凹部)Aa、Abに、ただ嵌っていた状態から、制止面Mkから力を受けて固定(係止)される。つまり、外端Ca近傍の部分である拘束部Pk(特に、第2屈曲部Cm)が、制止面Mkに押し付けられて、拘束部Pkの正転方向Raの動きが拘束される。結果、入力シャフトSIの正転方向Raの回転に伴い、渦巻きばねSUは巻き取られ、戻しトルクTqが増加される。 Inside the first and second restraining portions Aa and Ab of the housing HG, a surface extending parallel to the rotation axis Ji of the input shaft SI and extending in the direction away from the axis Ji (radius outer direction) Ds ("stopping"). A surface Mk ") is formed. The restraining surface Mk is continuous with the inner peripheral surface Mp (cylindrical surface parallel to the axis Ji) of the accommodating portion Ap. Therefore, the first and second restraining portions Aa and Ab and the storage portion Ap form one space. When the input shaft SI is rotated in the forward rotation direction Ra by the electric motor MT, the second bent portion Cm of the restraint portion Pk is pressed against the restraining surface Mk. As a result, the restraint portion Pk is fixed (locked) by receiving a force from the restraint surface Mk from the state where it is merely fitted to the first and second restraint portions (recessed portions) Aa and Ab. That is, the restraint portion Pk (particularly, the second bent portion Cm), which is a portion near the outer end Ca, is pressed against the restraining surface Mk, and the movement of the restraint portion Pk in the normal rotation direction Ra is restrained. As a result, as the input shaft SI rotates in the forward rotation direction Ra, the spiral spring SU is wound up and the return torque Tq is increased.
渦巻きばねSUが、順次、巻き締められていくと、渦巻きばねSUに蓄積される弾性エネルギは増大し、渦巻きばねSUによって、入力シャフトSIを逆転方向Rbに回転させるよう、弾性力Fs(戻しばね力)が発生される。弾性力Fsによって、入力シャフトSIに対して逆転方向Rbの戻しトルクTqが付与され、電気モータMTに通電されない場合には、摩擦部材MSは回転部材KTから離れる方向(後退方向)に移動される。 When the spiral spring SU is sequentially wound, the elastic energy stored in the spiral spring SU increases, and the elastic force Fs (return spring) causes the spiral spring SU to rotate the input shaft SI in the reverse direction Rb. Force) is generated. When the return torque Tq in the reverse direction Rb is applied to the input shaft SI by the elastic force Fs and the electric motor MT is not energized, the friction member MS is moved in the direction away from the rotating member KT (backward direction). ..
制止部Aa、Abには、制止面Mkに対して、50~100度の角度をなす受圧面Mjが形成される。拘束部Pk(即ち、拘束三角形Tk)は、第2屈曲部Cm(点P)にて、制止面Mkと接触する。つまり、渦巻きばねSUは、第2屈曲部Cmにおいて、制止面Mkから、弾性力Fsの反力Frを受ける。局所的な力の集中を回避するよう、弾性力Fsは、第2屈曲部Cmと第3屈曲部Cnとの間の外周面Ms(「押圧面Mo」という)が受圧面Mjに接触する力によって支持される。即ち、受圧面Mjに対して、押圧面Moが面接触するため、拘束三角形Tkの形状が維持され得る。 A pressure receiving surface Mj forming an angle of 50 to 100 degrees with respect to the restraining surface Mk is formed on the restraining portions Aa and Ab. The restraint portion Pk (that is, the restraint triangle Tk) comes into contact with the restraint surface Mk at the second bent portion Cm (point P). That is, the spiral spring SU receives the reaction force Fr of the elastic force Fs from the restraining surface Mk at the second bending portion Cm. In order to avoid local concentration of force, the elastic force Fs is a force in which the outer peripheral surface Ms (referred to as “pressing surface Mo”) between the second bending portion Cm and the third bending portion Cn comes into contact with the pressure receiving surface Mj. Supported by. That is, since the pressing surface Mo comes into surface contact with the pressure receiving surface Mj, the shape of the restraint triangle Tk can be maintained.
入力シャフトSIが、更に、正転方向Raに回転され、渦巻きばねSUが巻き上げられると、内周面Muと外周面Msとの隙間が減少し、徐々に、内周面Muと外周面Msとが密着していく。この巻き締めによって、渦巻きばねSUは、径を小さくしようとする。このため、拘束部Pkは、回転軸線Jiに近付く方向(半径内側方向)Duに引っ張られる。渦巻きばねSUの巻き締め状態が、所定状態に達すると、拘束部Pkが、制止面Mk上を、半径内側方向Duに滑り始め、制止面Mkから外れる。拘束部Pk(特に、第2屈曲部Cm)と制止面Mkとの接触が解除される時点(瞬間)の戻しトルクTqが、「上限トルクq3」と称呼される。戻し機構MDでは、トルクリミッタ機能が、渦巻きばねSUの半径の減少作用を利用して達成される。ここで、「トルクリミッタ」とは、過負荷の状態が生じると接続状態が解除され、トルク伝達が遮断されるものであり、「安全クラッチ」とも称呼される。 When the input shaft SI is further rotated in the normal rotation direction Ra and the spiral spring SU is wound up, the gap between the inner peripheral surface Mu and the outer peripheral surface Ms decreases, and gradually becomes the inner peripheral surface Mu and the outer peripheral surface Ms. Will be in close contact. By this winding tightening, the spiral spring SU tries to reduce the diameter. Therefore, the restraint portion Pk is pulled in the direction (inward radius) Du approaching the rotation axis Ji. When the winding state of the spiral spring SU reaches a predetermined state, the restraining portion Pk begins to slide on the restraining surface Mk in the radial inward direction Du, and is separated from the restraining surface Mk. The return torque Tq at the time (instantaneous) when the contact between the restraint portion Pk (particularly, the second bending portion Cm) and the restraint surface Mk is released is referred to as "upper limit torque q3". In the return mechanism MD, the torque limiter function is achieved by utilizing the radius reducing action of the spiral spring SU. Here, the "torque limiter" is a device in which the connection state is released and the torque transmission is cut off when an overload state occurs, and is also referred to as a "safety clutch".
戻し機構MDは、電気モータMTから、ピストンPNに至る回転シャフトのうちの何れかに設置され得る。例えば、ピストンPN、及び、ねじ部材NJと同軸の出力シャフトSO(回転軸線Jo)に、戻し機構MDが設けられ得る。或いは、入力シャフトSIと出力シャフトSOとの間に中間シャフトが設けられ、該中間シャフトに、戻し機構MDが設けられる。この場合の回転軸線は、中間シャフトの回転軸線である。戻し機構MDが、何れの回転シャフトに設けられても、上記同様の効果を奏する。 The return mechanism MD may be installed on any of the rotating shafts from the electric motor MT to the piston PN. For example, the return mechanism MD may be provided on the piston PN and the output shaft SO (rotary axis Jo) coaxial with the screw member NJ. Alternatively, an intermediate shaft is provided between the input shaft SI and the output shaft SO, and the return mechanism MD is provided on the intermediate shaft. The rotation axis in this case is the rotation axis of the intermediate shaft. Regardless of which rotating shaft the return mechanism MD is provided with, the same effect as described above can be obtained.
<戻し機構MDでの回転角とトルクとの関係>
図3の特性図を参照して、戻し機構MDの作動について説明する。この特性図は、電気モータMTの回転角Ma(即ち、入力シャフトSIの回転角)と戻しトルクTqとの関係を表している。なお、戻しトルクTqは、弾性力Fsによって発生されるため、戻しトルクTqは、弾性力Fsに対応する。
<Relationship between rotation angle and torque in return mechanism MD>
The operation of the return mechanism MD will be described with reference to the characteristic diagram of FIG. This characteristic diagram shows the relationship between the rotation angle Ma of the electric motor MT (that is, the rotation angle of the input shaft SI) and the return torque Tq. Since the return torque Tq is generated by the elastic force Fs, the return torque Tq corresponds to the elastic force Fs.
摩擦部材MSとピストンPNとは、一体となって移動するようには固定されていない。このため、ピストンPNの前進移動においては、ピストンPNは、摩擦部材MSの裏板部を押し、両者は一体となって移動する。一方、ピストンPNの後退移動においては、摩擦部材MSが回転部材KTから力を受ける初期位置までは、両者は一体となって移動する。しかし、ピストンPNが初期位置を超えて戻されると、ピストンPNと摩擦部材MSとは離れる。なお、ピストンPNと摩擦部材MSとが分離された状態では、摩擦部材MSと回転部材KTとが隙間は、回転部材KTの振れ等によって拡げられる。 The friction member MS and the piston PN are not fixed so as to move together. Therefore, in the forward movement of the piston PN, the piston PN pushes the back plate portion of the friction member MS, and both move together. On the other hand, in the backward movement of the piston PN, both move together until the initial position where the friction member MS receives a force from the rotating member KT. However, when the piston PN is returned beyond the initial position, the piston PN and the friction member MS are separated from each other. In the state where the piston PN and the friction member MS are separated, the gap between the friction member MS and the rotary member KT is widened by the runout of the rotary member KT or the like.
回転角Maが「0」の状態で、ピストンPNは、回転部材KTから最も離れた後端位置にある。「Ma=0」では、渦巻きばねSUは巻き上げられておらず、弾性力Fsは生じていない(即ち、「Tq=0」)。 When the rotation angle Ma is "0", the piston PN is located at the rear end position farthest from the rotating member KT. At "Ma = 0", the spiral spring SU is not wound up and the elastic force Fs is not generated (that is, "Tq = 0").
摩擦部材MSが新品であり、全く摩耗していない状態を、実線の特性Zaにて示す。特性Zaにおいて、「Ma=m0、Tq=0」の状態では、掛止部Pzは、入力シャフトSIの切欠き部の中に納まっている。このとき、拘束部Pkは、第1制止部Aa、又は、第2制止部Abの中に納まっている。この状態で、電気モータMTが逆転方向Rbに回転されると、掛止部Pzは切欠き部を外れ、入力シャフトSIは、渦巻きばねSUに対して空転する。掛止部Pzが切欠き部を外れている場合であっても、電気モータMTが正転方向Raに回転されると、掛止部Pzは、直ちに、切欠き部に係止される。また、拘束部Pkが、制止部Aa、Abの外にある場合、渦巻きばねSUは、半径内側方向Duに拡がろうとするため、電気モータMTの正転方向Raの回転によって、拘束部Pkは、制止部Aa、Abに入り込む。 The state in which the friction member MS is new and is not worn at all is shown by the characteristic Za of the solid line. In the state of "Ma = m0, Tq = 0" in the characteristic Za, the hooking portion Pz is housed in the notch portion of the input shaft SI. At this time, the restraint portion Pk is housed in the first restraint portion Aa or the second restraint portion Ab. In this state, when the electric motor MT is rotated in the reverse direction Rb, the hooking portion Pz comes off the notch portion, and the input shaft SI idles with respect to the spiral spring SU. Even when the hooking portion Pz is out of the notch portion, when the electric motor MT is rotated in the forward rotation direction Ra, the hooking portion Pz is immediately locked to the notch portion. Further, when the restraint portion Pk is outside the restraint portions Aa and Ab, the spiral spring SU tends to expand in the radial inner direction Du, so that the restraint portion Pk is caused by the rotation of the forward rotation direction Ra of the electric motor MT. , Enter the restraining parts Aa and Ab.
掛止部Pz、拘束部Pkが共に拘束された状態で、回転角Maが、正転方向Raに増加されると、渦巻きばねSUは、戻しトルクTq(回転軸線Jiを中心とした逆転方向Rbの回転力)を発生し始める。特性Zaでは、戻しトルクTqは、角度m0にて、「0」から増加を開始する。 When the rotation angle Ma is increased in the forward rotation direction Ra while both the hooking portion Pz and the restraint portion Pk are constrained, the spiral spring SU causes the return torque Tq (reverse direction Rb centered on the rotation axis Ji). Rotational force) begins to be generated. In the characteristic Za, the return torque Tq starts increasing from "0" at an angle m0.
戻し機構MDでは、少なくともピストンPNを初期位置(摩擦部材MSが回転部材KTを押圧しておらず、押圧力Faが「0」である位置)にまで引き戻すことが必要である。このため、戻し機構MDに誤差が含まれた場合であっても、確実に、ピストンPNの引き戻しが達成され得るよう、初期位置に対応する回転角Maの所定角(初期角)m1にて、所定トルク(初期トルク)q1が発生するよう設定されている(点Aを参照)。換言すれば、ピストンPNの初期位置では、戻し機構MDによって、電気モータMTには、逆転方向Rbの初期トルクq1が作用している。 In the return mechanism MD, it is necessary to pull the piston PN back to at least the initial position (the position where the friction member MS does not press the rotating member KT and the pressing force Fa is “0”). Therefore, even if an error is included in the return mechanism MD, at a predetermined angle (initial angle) m1 of the rotation angle Ma corresponding to the initial position, the pullback of the piston PN can be surely achieved. A predetermined torque (initial torque) q1 is set to be generated (see point A). In other words, at the initial position of the piston PN, the initial torque q1 in the reverse direction Rb acts on the electric motor MT by the return mechanism MD.
回転角Maが、更に増加され、渦巻きばねSUが、順次、巻き上げられると、これに従って、戻しトルクTqは増加していく。特性Zaは、「Ma=m1」の近傍では、回転角Maが変化しても、戻しトルクTqは僅かにしか変化しないよう、設定されている。このため、摩擦部材MSが摩耗して、ピストンPNの初期位置が変化しても、ピストンPNの初期位置では、戻しトルクTqは略一定である。一方、回転角Maが大の領域では、戻しトルクTqは、回転角Maに対して「下に凸」の特性を有する。従って、僅かな回転角Maの増加に対して、戻しトルクTqは大きく増加する(点B、Cを参照)。 When the rotation angle Ma is further increased and the spiral spring SU is sequentially wound up, the return torque Tq increases accordingly. The characteristic Za is set so that the return torque Tq changes only slightly in the vicinity of "Ma = m1" even if the rotation angle Ma changes. Therefore, even if the friction member MS is worn and the initial position of the piston PN changes, the return torque Tq is substantially constant at the initial position of the piston PN. On the other hand, in the region where the rotation angle Ma is large, the return torque Tq has a characteristic of "convex downward" with respect to the rotation angle Ma. Therefore, for a slight increase in the angle of rotation Ma, the return torque Tq greatly increases (see points B and C).
摩擦部材MSが新品である場合(即ち、摩耗量が「0」の場合)に、駐車ブレーキによって、駐車押圧力Fpが所定値fpに増加された状態が、点Bに対応する。摩擦部材MSの摩耗量が、順次、増加していくと、「Fp=fp」に対応した作動点は、点Bから、特性Zaに沿って、点Cに向けて変化する。つまり、摩擦部材MSの摩耗量が大である場合には、摩擦部材MSの摩耗量が小である場合に比較して、所定押圧力fpを確保するための回転角Maが増加し、戻しトルクTqが増大する。渦巻きばねSUに蓄積された弾性エネルギを略一定に維持するため、戻し機構MDでは、トルクリミッタが作動する。該作動が、「再係止作動」と称呼される。再係止作動は、駐車ブレーキが作動される場合に実行される。 When the friction member MS is new (that is, when the amount of wear is "0"), the state in which the parking pressing force Fp is increased to a predetermined value fp by the parking brake corresponds to the point B. As the amount of wear of the friction member MS gradually increases, the operating point corresponding to "Fp = fp" changes from the point B toward the point C along the characteristic Za. That is, when the amount of wear of the friction member MS is large, the rotation angle Ma for securing the predetermined pressing force fp increases and the return torque is increased as compared with the case where the amount of wear of the friction member MS is small. Tq increases. In order to keep the elastic energy stored in the spiral spring SU substantially constant, the torque limiter operates in the return mechanism MD. The operation is referred to as a "relocking operation". The relocking operation is performed when the parking brake is activated.
駐車ブレーキの所定押圧力fpに対応した作動点が、点Cに到達すると、再係止作動が生じる。戻しトルクTqが、所定値(上限トルク)q3を超過しようとすると、拘束部Pkと制止面Mkと間に滑りが生じ、拘束部Pkは、制止面Mkによって係止され得なくなる。再係止作動によって、駐車ブレーキ時に生じる戻しトルクTqは減少され、戻しトルクTqは上限トルクq3を超えては発生されない。ここで、上限トルクq3は、渦巻きばねSUの特性(ばね定数等)、形状(長さ、板厚等)、及び、凹部Aa、Ab(特に、制止面Mk)の形状に基づいて、予め設定される。 When the operating point corresponding to the predetermined pressing force fp of the parking brake reaches the point C, the relocking operation occurs. When the return torque Tq tries to exceed a predetermined value (upper limit torque) q3, slip occurs between the restraint portion Pk and the restraint surface Mk, and the restraint portion Pk cannot be locked by the restraint surface Mk. By the relocking operation, the return torque Tq generated during the parking brake is reduced, and the return torque Tq is not generated when the upper limit torque q3 is exceeded. Here, the upper limit torque q3 is set in advance based on the characteristics (spring constant, etc.) and shape (length, plate thickness, etc.) of the spiral spring SU, and the shapes of the recesses Aa, Ab (particularly, the restraining surface Mk). Will be done.
第1制止部Aaの制止面Mkによる拘束部Pkの係止状態が解除された後、拘束部Pkは、再度、第2制止部Abの制止面Mkによって係止される。このとき、特性Zaは、破線で示す特性Zbに変更される。即ち、戻しトルクTqは、「0」にまでは減少されず、点Cの状態から、点Eの状態に遷移される。値q2が、「再係止トルク」と称呼される。再係止作動後の特性Zbでは、戻しトルクTqが「0」から増加を開始する角度が、角度m0から角度m5に変更され、初期位置に対応する初期角が、角度m1から角度m6に変更される。つまり、初期角m6にて、初期トルクq1が発生する。そして、「Fp=fp」に対応した作動点が、点Bから点Eに変更される。更に、摩擦部材MSの摩耗量が増加すると、上記同様の作動が繰り返される。つまり、駐車ブレーキの所定押圧力fpに対応する作動点が、点Eから点Fに向けて増加する。そして、戻しトルクTqが、上限トルクq3に到達すると、再度、再係止作動が生じ、特性Zbが新しい特性に変更される。再係止作動によって、回転角Maと戻しトルクTqの関係が、適宜、更新され、トルクリミッタの機能が達成される。 After the locked state of the restraint portion Pk by the restraint surface Mk of the first restraint portion Aa is released, the restraint portion Pk is locked again by the restraint surface Mk of the second restraint portion Ab. At this time, the characteristic Za is changed to the characteristic Zb shown by the broken line. That is, the return torque Tq is not reduced to "0", and the state of the point C is changed to the state of the point E. The value q2 is referred to as the "relocking torque". In the characteristic Zb after the relocking operation, the angle at which the return torque Tq starts to increase from "0" is changed from the angle m0 to the angle m5, and the initial angle corresponding to the initial position is changed from the angle m1 to the angle m6. Will be done. That is, the initial torque q1 is generated at the initial angle m6. Then, the operating point corresponding to "Fp = fp" is changed from the point B to the point E. Further, when the amount of wear of the friction member MS increases, the same operation as described above is repeated. That is, the operating point corresponding to the predetermined pressing force fp of the parking brake increases from the point E to the point F. Then, when the return torque Tq reaches the upper limit torque q3, the relocking operation occurs again, and the characteristic Zb is changed to the new characteristic. By the relocking operation, the relationship between the rotation angle Ma and the return torque Tq is appropriately updated, and the function of the torque limiter is achieved.
<戻し機構MDの制止部Aa、Ab>
図4の断面図を参照して、戻し機構MDの制止部Aa、Abの詳細について説明する。なお、第1制止部Aa、及び、第2制止部Abは、戻し機構MDの断面において、入力シャフトSIの回転軸線Jiに対して、点対称(軸線Jiを中心に180度回転させたときに一致する図形)である。
<Stopping parts Aa, Ab of return mechanism MD>
The details of the restraining portions Aa and Ab of the return mechanism MD will be described with reference to the cross-sectional view of FIG. The first restraint portion Aa and the second restraint portion Ab are point-symmetrical (when rotated 180 degrees about the axis line Ji) with respect to the rotation axis Ji of the input shaft SI in the cross section of the return mechanism MD. Matching figure).
入力シャフトSIの回転軸線Jiに垂直な断面において、各線について説明する。
拘束部Pkが、制止部Aa内で外側に最も拡がった状態(例えば、掛止部Pzが切欠き部を外れた後に、渦巻きばねSUが巻かれた場合)では、点Pにて、拘束部Pkの第2屈曲部Cmが、制止面Mkに接触する。つまり、点Pは、軸線Jiから最も離れた、制止面Mkと拘束部Pkとの接触点である。軸線Jiと点Pとを結ぶ直線が、「法線Lh」と称呼される。
Each line will be described in a cross section perpendicular to the rotation axis Ji of the input shaft SI.
In the state where the restraining portion Pk is most expanded outward in the restraining portion Aa (for example, when the spiral spring SU is wound after the hooking portion Pz is removed from the notch portion), the restraining portion is formed at the point P. The second bent portion Cm of Pk comes into contact with the restraining surface Mk. That is, the point P is the contact point between the restraining surface Mk and the restraining portion Pk, which is the farthest from the axis Ji. The straight line connecting the axis Ji and the point P is called "normal line Lh".
制止部Aa内部の各面について説明する。
制止部Aaの内部の各面は、収納部Ap内部の内周面Mp(回転軸線Jiに平行な円筒面)と連続し、渦巻きばねSUを収納する1つの空間(室)を形成している。軸線Ji、及び、法線Lhを含む平面が、「法線面Mh」と称呼される。法線面Mhは、拘束部Pkと制止面Mkとの接触部(即ち、点Pを通り、軸線Jiに平行な直線)と軸線Jiを含んでいる。
Each surface inside the restraint portion Aa will be described.
Each surface inside the restraint portion Aa is continuous with the inner peripheral surface Mp (cylindrical surface parallel to the rotation axis Ji) inside the storage portion Ap, and forms one space (chamber) for accommodating the spiral spring SU. .. The plane including the axis Ji and the normal Lh is referred to as "normal plane Mh". The normal surface Mh includes a contact portion between the restraint portion Pk and the restraint surface Mk (that is, a straight line passing through the point P and parallel to the axis Ji) and the axis Ji.
渦巻きばねSUは、入力シャフトSIの回転軸線Jiを中心とした円筒渦巻き形状を有している。戻し機構MDに組み付けられた状態において、渦巻きばねSUの長手方向は、回転軸線Jiと垂直(直角)である。渦巻きばねSUの外端(他方端)Caの近傍に拘束部Pkが形成されている。渦巻きばねSUの円型渦巻き形状において、半径外側方向Dsは、回転軸線Jiを中心として、ここから離れる方向である。一方、半径内側方向Duは、回転軸線Ji(中心)に近づく方向である。厳密には、半径方向は、法線Lh上の方向であるが、以下の説明では、半径方向Ds、Duは、回転軸線Jiを基準とした方向を表している。 The spiral spring SU has a cylindrical spiral shape centered on the rotation axis Ji of the input shaft SI. In the state of being assembled to the return mechanism MD, the longitudinal direction of the spiral spring SU is perpendicular (perpendicular) to the rotation axis Ji. A restraint portion Pk is formed in the vicinity of the outer end (other end) Ca of the spiral spring SU. In the circular spiral shape of the spiral spring SU, the radial outer direction Ds is a direction away from the rotation axis Ji. On the other hand, the inner radius direction Du is a direction approaching the rotation axis Ji (center). Strictly speaking, the radial direction is the direction on the normal line Lh, but in the following description, the radial directions Ds and Du represent directions with respect to the rotation axis Ji.
ハウジングHGの凹部の断面において、軸線Jiを中心とした円(二点鎖線で示す)の内側が、収納部Apである。収納部Apは略円筒形状の内壁(円周面)Mpを有する窪みであり、その内部には、渦巻きばねSU(拘束部Pkを除く渦巻きばねSUの円筒渦巻き部)が収納される。制止部Aaは、凹部断面図において、収納部Apの外側(即ち、二点鎖線の円の外側)に位置する窪みである。制止部Aaの内側には、制止面Mk、及び、受圧面Mjが形成され、渦巻きばねSUの拘束部Pk(拘束三角形Tkの部分)が収納される。拘束部Pk(特に、第2屈曲部Cm)が、制止面Mkに突き当たることによって、渦巻きばねSUの正転方向Raの回転が止められ、外端Caの部分が係止される。なお、内周面Mp、制止面Mk、及び、受圧面Mjは、繋がった面であり、これらの面によって、1つの空間が形作られている。 In the cross section of the recess of the housing HG, the inside of the circle (indicated by the alternate long and short dash line) centered on the axis Ji is the storage portion Ap. The storage portion Ap is a recess having a substantially cylindrical inner wall (circumferential surface) Mp, and a spiral spring SU (cylindrical spiral portion of the spiral spring SU excluding the restraint portion Pk) is stored inside the recess. The restraint portion Aa is a recess located outside the storage portion Ap (that is, outside the circle of the alternate long and short dash line) in the cross-sectional view of the recess. A restraining surface Mk and a pressure receiving surface Mj are formed inside the restraining portion Aa, and the restraining portion Pk (the portion of the restraining triangle Tk) of the spiral spring SU is housed. When the restraining portion Pk (particularly, the second bending portion Cm) abuts on the restraining surface Mk, the rotation of the spiral spring SU in the forward rotation direction Ra is stopped, and the portion of the outer end Ca is locked. The inner peripheral surface Mp, the restraining surface Mk, and the pressure receiving surface Mj are connected surfaces, and one space is formed by these surfaces.
制止部Aaの内壁の1つである制止面Mkは、拘束部Pkと制止面Mkとの接触部(点P)から、入力シャフトSIの軸線Jiに近付くように、半径内側方向Duに延ばされている。具体的には、制止面Mkは、軸線Jiに近づくにつれて(即ち、半径内側方向Duに向けて)、法線面Mhに対して、制止面Mk上の最も軸線Jiから離れた部位(点P)を中心にして正転方向Raに僅かに傾いて形成される(断面図では、法線Lhが、点Pを中心とした時計回り方向に傾けられる)。換言すれば、制止面Mkと法線面Mhとは、「拘束部Pkと制止面Mkとの接触可能で、且つ、最も軸線Jiから離れた部位(点P)」にて直線で交差する。そして、点Pから軸線Jiに近付くに従って、制止面Mkと法線面Mhとの距離が増加するように、制止面Mkが形成される。ここで、制止面Mkと法線面Mhとのなす角が、「滑り角β」と称呼される。なお、制止面Mkには、滑り角βが設けられるため、制止面Mkを延長した面Mzは、回転軸線Jiとは交わらない。ここで、面Mzが、「延長面(断面においては、延長線Lz)」と称呼される。 The restraint surface Mk, which is one of the inner walls of the restraint portion Aa, extends from the contact portion (point P) between the restraint portion Pk and the restraint surface Mk in the inner radius direction Du so as to approach the axis Ji of the input shaft SI. Has been done. Specifically, as the restraint surface Mk approaches the axis Ji (that is, toward the inner radius direction Du), the portion (point P) farthest from the axis Ji on the restraint surface Mk with respect to the normal plane Mh. ) Slightly tilted in the normal rotation direction Ra (in the cross-sectional view, the normal Lh is tilted clockwise around the point P). In other words, the restraint surface Mk and the normal surface Mh intersect at a straight line at "a portion (point P) where the restraint portion Pk and the restraint surface Mk can be in contact with each other and are farthest from the axis Ji". Then, the restraint surface Mk is formed so that the distance between the restraint surface Mk and the normal plane Mh increases as the point P approaches the axis Ji. Here, the angle formed by the restraining surface Mk and the normal surface Mh is referred to as a "sliding angle β". Since the restraining surface Mk is provided with a sliding angle β, the surface Mz on which the restraining surface Mk is extended does not intersect with the rotation axis Ji. Here, the surface Mz is referred to as an "extended surface (extended line Lz in the cross section)".
入力シャフトSIが、正転方向Raに回転され、渦巻きばねSUが巻き締められると、渦巻きばねSUは、その径を小さくしていく。このため、拘束部Pkは、軸線Jiに向けた方向(半径内側方向Du)に引っ張られる。渦巻きばねSUによる戻しトルクTqが、上限トルクq3に到達すると、拘束部Pkが、制止面Mk上を、半径内側方向Duに滑り始め、瞬時に、制止面Mkから外れる。拘束部Pkの半径内側方向Duの移動は、静止摩擦力によって阻止されている。渦巻きばねSUが、拘束部Pkを半径内側方向Duに引っ張る力が、該静止摩擦力を超えると、直ちに、拘束部Pkは点Pから点Qに向けて移動される。これは、静止摩擦係数(結果、静止摩擦力)が、動摩擦係数(結果、動摩擦力)よりも大きいことに因る。なお、摩擦係数の特性上、制止面Mkは、樹脂材料にて形成されることが好適である。 When the input shaft SI is rotated in the forward rotation direction Ra and the spiral spring SU is wound, the spiral spring SU reduces its diameter. Therefore, the restraint portion Pk is pulled in the direction toward the axis Ji (inward radius direction Du). When the return torque Tq by the spiral spring SU reaches the upper limit torque q3, the restraint portion Pk begins to slide on the restraint surface Mk in the radial inward direction Du, and is instantly deviated from the restraint surface Mk. The movement of Du in the radial inward direction of the restraint portion Pk is blocked by the static friction force. As soon as the force of the spiral spring SU pulling the restraint portion Pk in the radial inward direction Du exceeds the static friction force, the restraint portion Pk is moved from the point P toward the point Q. This is because the coefficient of static friction (result, static friction force) is larger than the coefficient of dynamic friction (result, dynamic friction force). In addition, due to the characteristics of the friction coefficient, it is preferable that the restraining surface Mk is formed of a resin material.
点Qは、拘束部Pkと制止面Mkとの接触点のうちで、最も、回転軸線Jiに近接した点である。第2屈曲部Cmが、点Qを超えると、拘束部Pkは、制止面Mkから外れ、収納部Apの内周面Mp上を滑る。渦巻きばねSUは、半径外側方向Dsに拡がろうとしているため、拘束部Pkは、180度に亘って摺動したのちに、第2制止部Ab内に収まる。そして、再度、拘束部Pk(特に、第2屈曲部Cm)と、第2制止部Abの制止面Mkとが接触し、拘束部Pkが制止面Mkに押圧されて、外端Caの部分が拘束される。拘束部Pkが、第1制止部Aaの制止面Mkから外れ、再度、第2制止部Abの制止面Mkに係止される再係止作動が実行される。再係止作動は、トルクリミッタとして機能し、戻し機構MDに蓄積される最大弾性エネルギが略一定に維持される。 The point Q is the point closest to the rotation axis Ji among the contact points between the restraint portion Pk and the restraint surface Mk. When the second bent portion Cm exceeds the point Q, the restraining portion Pk deviates from the restraining surface Mk and slides on the inner peripheral surface Mp of the storage portion Ap. Since the spiral spring SU is about to expand in the radial outer direction Ds, the restraint portion Pk slides over 180 degrees and then fits in the second restraint portion Ab. Then, again, the restraint portion Pk (particularly, the second bent portion Cm) and the restraint surface Mk of the second restraint portion Ab come into contact with each other, the restraint portion Pk is pressed against the restraint surface Mk, and the portion of the outer end Ca is pressed. Be restrained. A relocking operation is executed in which the restraining portion Pk is disengaged from the restraining surface Mk of the first restraining portion Aa and is locked to the restraining surface Mk of the second restraining portion Ab again. The relocking operation functions as a torque limiter, and the maximum elastic energy stored in the return mechanism MD is maintained substantially constant.
戻し機構MDの断面において、第2屈曲部Cmは、点P(軸線Jiから最も離れた接触可能な点)から点Q(軸線Jiに最も近接した接触可能な点)までの制止面Mk上のどこかの位置で係止される。例えば、掛止部Pzが切欠き部を外れた後には、拘束部Pkは最も拡がった状態にされるため、点Pの近傍で、拘束部Pkは制止面Mkに係止される。一方、再係止作動が生じた場合には、それが瞬時に行われるため、点Pと点Qとの中央部付近で、拘束部Pkは制止面Mkに係止される。 In the cross section of the return mechanism MD, the second bent portion Cm is on the restraining surface Mk from the point P (the contactable point farthest from the axis Ji) to the point Q (the contactable point closest to the axis Ji). It is locked at some position. For example, after the hooking portion Pz is removed from the notch portion, the restraining portion Pk is brought into the most expanded state, so that the restraining portion Pk is locked to the restraining surface Mk in the vicinity of the point P. On the other hand, when the re-locking operation occurs, it is performed instantaneously, so that the restraining portion Pk is locked to the restraining surface Mk near the central portion between the points P and Q.
トルクリミッタ機能が、渦巻きばねSUの巻き締め作用を利用して達成されるため、戻しトルクTqが大とされても、上限トルクq3が好適に設定され得る。更に、制止面Mkには、滑り角β(法線面Mhと延長面Mzとがなす角)が設けられる。滑り角βによって、点Pから回転軸線Jiに近づくにつれて、渦巻きばねSUの弾性エネルギは減少し、ばねとして安定状態に近づく。これにより、接触部Cmの移動(再係止作動)が円滑に行われ得る。 Since the torque limiter function is achieved by utilizing the winding action of the spiral spring SU, the upper limit torque q3 can be suitably set even if the return torque Tq is large. Further, the restraining surface Mk is provided with a sliding angle β (an angle formed by the normal surface Mh and the extension surface Mz). Due to the sliding angle β, the elastic energy of the spiral spring SU decreases as the rotation axis Ji approaches from the point P, and the spring approaches a stable state. As a result, the contact portion Cm can be smoothly moved (relocking operation).
<渦巻きばねSUの拘束部Pk>
図5の概略図を参照して、渦巻きばねSUの拘束部Pkの詳細について説明する。拘束部Pkは、渦巻きばねSUに新たな部材が追加されるのではなく、渦巻きばねSUの外端Caの一部分を利用して成形される。リボン状の渦巻きばねSUの長手方向において、外端(他方の端部)Caは、内端(掛止部Pzが形成された一方の端部)Czとは反対側に位置する。渦巻きばねSUでは、拘束部Pkが制止面Mkに当接されることによって、外端Caの部分(特に、接触部Cm)が係止される。なお、渦巻きばねSUは、通常、巻かれた状態にあるが、図では、外端Caの部分を延ばした状態が図示されている。
<Restriction part Pk of spiral spring SU>
The details of the restraining portion Pk of the spiral spring SU will be described with reference to the schematic diagram of FIG. The restraint portion Pk is formed by utilizing a part of the outer end Ca of the spiral spring SU, instead of adding a new member to the spiral spring SU. In the longitudinal direction of the ribbon-shaped spiral spring SU, the outer end (the other end) Ca is located on the opposite side of the inner end (one end on which the hooking portion Pz is formed) Cz. In the spiral spring SU, the restraint portion Pk is brought into contact with the restraining surface Mk, so that the portion of the outer end Ca (particularly, the contact portion Cm) is locked. The spiral spring SU is normally in a wound state, but the figure shows a state in which the outer end Ca portion is extended.
渦巻きばねSUの外端Caから、所定長さに亘る部分(外端Caの近接部)が、渦巻きばねSUの長手方向に対して垂直に、複数回に亘って折り曲げられて、拘束部Pkが形成される。具体的には、リボン状の渦巻きばねSUが、内端Czから近い順に、第1屈曲部Cl、第2屈曲部Cm、第3屈曲部Cnが、折り目が渦巻きばねSUの長手方向に直角(即ち、入力シャフトSIの回転軸線Jiに平行)になるよう、湾曲される。第1屈曲部Clは、外周面Msに対して、谷折りされる(内周面Muに対しては山折りにされ、折り曲げられた先が円筒形の外側を向く)。一方、第2屈曲部Cm、及び、第3屈曲部Cnは、渦巻きばねSUの渦巻き状態で、外周面Msに対して、山折りされる(内周面Muに対しては谷折りにされ、折り曲げられた先が円筒形の内側を向く)。第1、第2、第3屈曲部Cl、Cm、Cnでの曲げ成形によって、拘束部Pkが成形される。戻し機構MDの断面において、3つの角部(屈曲部)Cl、Cm、Cnにて、拘束三角形Tkが形成される。なお、立体形状においては、拘束部Pkは、拘束三角形Tkを回転軸線Jiに垂直な断面形状とする、三角柱形状である。 From the outer end Ca of the spiral spring SU, a portion extending over a predetermined length (a portion close to the outer end Ca) is bent multiple times perpendicularly to the longitudinal direction of the spiral spring SU, and the restraining portion Pk is formed. It is formed. Specifically, in the order in which the ribbon-shaped spiral spring SU is closer to the inner end Cz, the first bent portion Cl, the second bent portion Cm, and the third bent portion Cn have creases perpendicular to the longitudinal direction of the spiral spring SU (the creases are perpendicular to the longitudinal direction of the spiral spring SU. That is, it is curved so as to be parallel to the rotation axis Ji of the input shaft SI). The first bent portion Cl is valley-folded with respect to the outer peripheral surface Ms (it is mountain-folded with respect to the inner peripheral surface Mu, and the bent tip faces the outside of the cylinder). On the other hand, the second bent portion Cm and the third bent portion Cn are mountain-folded with respect to the outer peripheral surface Ms (valley-folded with respect to the inner peripheral surface Mu) in the spiral state of the spiral spring SU. The bent tip faces the inside of the cylinder). The restraint portion Pk is formed by bending molding at the first, second, and third bending portions Cl, Cm, and Cn. In the cross section of the return mechanism MD, the restraint triangle Tk is formed at the three corners (bent portions) Cl, Cm, and Cn. In the three-dimensional shape, the restraint portion Pk has a triangular prism shape in which the restraint triangle Tk has a cross-sectional shape perpendicular to the rotation axis Ji.
拘束部Pkの形状(即ち、拘束三角形Tkを含む三角柱形状)が確実に維持されるよう、折返し部Poが設けられる。折返し部Poは、第3屈曲部Cnよりも外端Caに近い部分(外端Caを含む)である。折返し部Poは、渦巻きばねSUの内周面Muと外周面Msとによって挟まれる。詳細には、折返し部Poは、渦巻きばねSUが巻かれた状態で、最も外側に位置する渦巻きばねSUの部分の内周面Mu(回転軸線Jiから最も離れた部分の内周面Muであり、図では、真直ぐに延ばされている)と、2番目に外側に位置する渦巻きばねSUの部分の外周面Ms(上記内周面Muに対応する外周面Msであり、図では、半径Rsにて図示されている)とによって挟まれた部分である(図2を参照)。渦巻きばねSUが巻き締められると、内周面Muと外周面Msとは密着され、内周面Mu、及び、外周面Msによって挟まれた折返し部Poの部分は、堅固に固定される。折返し部Poによって、拘束三角形Tkの形状が確実に維持されるため、拘束部Pkが、弾性力Fsを受け持つ構造部として、適切に機能する。 The folded portion Po is provided so that the shape of the restraint portion Pk (that is, the triangular prism shape including the restraint triangle Tk) is surely maintained. The folded-back portion Po is a portion closer to the outer end Ca than the third bent portion Cn (including the outer end Ca). The folded-back portion Po is sandwiched between the inner peripheral surface Mu and the outer peripheral surface Ms of the spiral spring SU. Specifically, the folded-back portion Po is the inner peripheral surface Mu of the portion of the spiral spring SU located on the outermost side in the state where the spiral spring SU is wound (the inner peripheral surface Mu of the portion farthest from the rotation axis Ji). , In the figure, it is extended straight) and the outer peripheral surface Ms of the portion of the spiral spring SU located on the second outer side (the outer peripheral surface Ms corresponding to the inner peripheral surface Mu, and in the figure, the radius Rs. It is a portion sandwiched between (shown in FIG. 2) and (see FIG. 2). When the spiral spring SU is wound, the inner peripheral surface Mu and the outer peripheral surface Ms are brought into close contact with each other, and the inner peripheral surface Mu and the portion of the folded-back portion Po sandwiched by the outer peripheral surface Ms are firmly fixed. Since the shape of the restraint triangle Tk is surely maintained by the folded-back portion Po, the restraint portion Pk functions appropriately as a structural portion in charge of the elastic force Fs.
曲げ成形による拘束部Pkの断面形状として、三角形の形状に代えて、多角形のものが採用され得る。例えば、破線で示すような四角形のものが採用され得る。この場合、角部Cn、Cm、Clに加えて、渦巻きばねSUの長手方向に垂直、且つ、外周面Msに対して山折りにされた屈曲部Coが成形される。この場合であっても、渦巻きばねSUの内周面Muと外周面Msとに挟まれた、折返し部Poが形成される。折返し部Poによって、拘束部Pkの多角形形状が頑丈に形成される。 As the cross-sectional shape of the restraint portion Pk by bending molding, a polygonal shape can be adopted instead of the triangular shape. For example, a quadrangle as shown by a broken line may be adopted. In this case, in addition to the corner portions Cn, Cm, and Cl, a bent portion Co that is perpendicular to the longitudinal direction of the spiral spring SU and is mountain-folded with respect to the outer peripheral surface Ms is formed. Even in this case, the folded-back portion Po is formed between the inner peripheral surface Mu and the outer peripheral surface Ms of the spiral spring SU. The folded portion Po firmly forms the polygonal shape of the restraining portion Pk.
図2に示された掛止部Pzに代えて、渦巻きばねSUの内端Szの部分が、屈曲部Cyにて、鋭角に折り曲げられたものが採用され得る。掛止部Pzを係止するよう、入力シャフトSIには、V字型断面を有する切欠き部が形成される。上記同様に、渦巻きばねSUが巻き上げられていない場合には、掛止部Pzは、単に、V字型切欠き部に嵌っている。そして、入力シャフトSIが、正転方向Raに回転されると、掛止部Pzは、切欠き部に係止され、渦巻きばねSUは巻き取られ、戻しトルクTqが増加される。 Instead of the hooking portion Pz shown in FIG. 2, a portion in which the inner end Sz portion of the spiral spring SU is bent at an acute angle at the bending portion Cy may be adopted. The input shaft SI is formed with a notch having a V-shaped cross section so as to lock the hooking portion Pz. Similarly to the above, when the spiral spring SU is not wound up, the hooking portion Pz is simply fitted in the V-shaped notch. Then, when the input shaft SI is rotated in the forward rotation direction Ra, the hooking portion Pz is locked to the notch portion, the spiral spring SU is wound up, and the return torque Tq is increased.
<渦巻きばねSUの外端Caの位置>
図6の断面図を参照して、渦巻きばねSUの外端Caの位置について説明する。拘束部Pkが、制止面Mkの中央部にて係止され、軸線Ji回りに、逆転方向Rbの戻しトルクTqが作用している状態が図示されている。点Pは、第2屈曲部Cmと制止面Mkとが接触可能であり、且つ、軸線Jiから最も離れた、制止面Mk上の部位である。点Qは、第2屈曲部Cmと制止面Mkとが接触可能であり、且つ、軸線Jiに最も近い、制止面Mk上の部位である。拘束部Pk(特に、第2屈曲部Cm)は、点Pから点Qの間で、制止面Mkに当接されている。
<Position of outer end Ca of spiral spring SU>
The position of the outer end Ca of the spiral spring SU will be described with reference to the cross-sectional view of FIG. The state in which the restraint portion Pk is locked at the central portion of the restraint surface Mk and the return torque Tq in the reverse rotation direction Rb is acting around the axis Ji is shown. The point P is a portion on the restraint surface Mk where the second bent portion Cm and the restraint surface Mk can come into contact with each other and is farthest from the axis Ji. The point Q is a portion on the restraint surface Mk where the second bent portion Cm and the restraint surface Mk can come into contact with each other and is closest to the axis Ji. The restraint portion Pk (particularly, the second bent portion Cm) is in contact with the restraint surface Mk between the points P and Q.
法線面Mhは、軸線Ji、及び、点Pを含む平面である。制止面Mkは、「点Pを含む軸線Jiに平行な直線」を中心にして、法線面Mhを正転方向Raに、滑り角βだけ、傾けた平面である。延長面Mzは、制止面Mkを、軸線Jiに近付ける方向に延ばした平面である。従って、延長面Mz(即ち、制止面Mk)と制止面Mkとの距離は、軸線Jiに近付くにつれて大きくなる。また、延長面Mzは、軸線Jiを含まない。つまり、軸線Jiは、延長面Mz上には存在せず、延長面Mzと軸線Jiとは、所定距離だけ離れている。 The normal plane Mh is a plane including the axis Ji and the point P. The restraint surface Mk is a plane in which the normal surface Mh is tilted in the normal rotation direction Ra by the sliding angle β with the “straight line parallel to the axis line Ji including the point P” as the center. The extension surface Mz is a plane in which the restraint surface Mk is extended in a direction approaching the axis Ji. Therefore, the distance between the extension surface Mz (that is, the restraint surface Mk) and the restraint surface Mk increases as it approaches the axis Ji. Further, the extension surface Mz does not include the axis line Ji. That is, the axis Ji does not exist on the extension surface Mz, and the extension surface Mz and the axis Ji are separated by a predetermined distance.
渦巻きばねSUが巻き締めら、戻しトルクTqを発生している状態で、渦巻きばねSUの外端Caが、延長面Mzに対して、軸線Jiとは反対側に位置するよう、折返し部Poの寸法(長手方向の長さ)が設定される。例えば、上記の巻き締め状態では、渦巻きばねSUが、ピストンPNの初期位置(実際の押圧力Faが「0」となるピストン位置)に対応する戻しトルクTq(即ち、初期トルクq1)を発生している(図3を参照)。渦巻きばねSU(特に、折返し部Po)は、その半径が小さくなるよう曲げられて、ハウジングHGに組み付けられる。従って、拘束部Pkには、弾性力Fsに加え、折返し部Poの曲げに起因する力(曲げ力)Fmが作用する。外端Caが、延長面Mzに対して、軸線Jiとは反対側にあるため、折返し部Poの曲げ力Fmは、拘束部Pkに対して、半径外側方向Dsに作用する。渦巻きばねSUの巻き締めによって、拘束部Pkは、半径内側方向Duに移動されようとするが、上記曲げ力Fmが、半径外側方向Dsに作用するため、トルクリミッタとして好適に作動し、再係止作動が適切に行われ得る。 In a state where the spiral spring SU is wound and the return torque Tq is generated, the outer end Ca of the spiral spring SU is located on the side opposite to the axis Ji with respect to the extension surface Mz. Dimensions (longitudinal length) are set. For example, in the above-mentioned winding state, the spiral spring SU generates a return torque Tq (that is, initial torque q1) corresponding to the initial position of the piston PN (the piston position where the actual pressing force Fa becomes “0”). (See Figure 3). The spiral spring SU (particularly, the folded-back portion Po) is bent so that its radius becomes smaller and assembled to the housing HG. Therefore, in addition to the elastic force Fs, a force (bending force) Fm caused by bending of the folded portion Po acts on the restraining portion Pk. Since the outer end Ca is on the side opposite to the axis Ji with respect to the extension surface Mz, the bending force Fm of the folded portion Po acts on the restraint portion Pk in the radial outer direction Ds. By winding the spiral spring SU, the restraining portion Pk tends to be moved in the radial inner direction Du, but since the bending force Fm acts on the radial outer direction Ds, it operates suitably as a torque limiter and reengages. Stopping can be done properly.
外端Caが、垂直面Myに対して、拘束部Pkとは反対側に位置するよう、折返し部Poの寸法(長手方向の長さ)が設定される。ここで、垂直面Myは、延長面Mzに垂直であり、且つ、軸線Jiを含む平面である。外端Caが、垂直面Myに対して、拘束部Pkとは反対側にあるため、折返し部Poが可能な限り長く設定され得る。拘束部Pkは、折返し部Poが外周面Msと内周面Muとに挟まれたときに生じる摩擦力によって保持される。折返し部Poが把持される距離が十分に確保されるため、拘束部Pkが堅固に形成され得る。 The dimension (length in the longitudinal direction) of the folded portion Po is set so that the outer end Ca is located on the side opposite to the restraining portion Pk with respect to the vertical surface My. Here, the vertical plane My is a plane perpendicular to the extension plane Mz and including the axis Ji. Since the outer end Ca is on the side opposite to the restraining portion Pk with respect to the vertical plane My, the folded portion Po can be set as long as possible. The restraint portion Pk is held by the frictional force generated when the folded portion Po is sandwiched between the outer peripheral surface Ms and the inner peripheral surface Mu. Since the distance at which the folded-back portion Po is gripped is sufficiently secured, the restraining portion Pk can be firmly formed.
<作用・効果>
図7の断面図を参照して、本発明に係る電動制動装置DBの作用・効果について説明する。電動制動装置DBには、車両の車輪WHと一体となって回転する回転部材KTに摩擦部材MSを押し付ける電気モータMT、及び、電気モータMTに通電が行われない場合に、電気モータMTに対して、摩擦部材MSが回転部材KTから離れる方向の戻しトルクTqを発生する戻し機構MDが備えられる。戻し機構MDには、渦巻きばねSUと、渦巻きばねSUを収納するハウジングHGが含まれる。渦巻きばねSUは、その一方端Czの部分で、電気モータMTによって駆動される回転シャフトSIに係止される。また、渦巻きばねSUは、一方端Czとは反対側に位置する他方端Caの部分が折り曲げられて形成された拘束部Pkを有する。そして、拘束部Pkは、ハウジングHGの制止面Mkに接触する。
<Action / effect>
The operation and effect of the electric braking device DB according to the present invention will be described with reference to the cross-sectional view of FIG. 7. The electric braking device DB includes an electric motor MT that presses the friction member MS against a rotating member KT that rotates integrally with the wheel WH of the vehicle, and an electric motor MT when the electric motor MT is not energized. Therefore, a return mechanism MD that generates a return torque Tq in the direction in which the friction member MS moves away from the rotating member KT is provided. The return mechanism MD includes a spiral spring SU and a housing HG for accommodating the spiral spring SU. The spiral spring SU is engaged with a rotary shaft SI driven by an electric motor MT at one end Cz thereof. Further, the spiral spring SU has a restraining portion Pk formed by bending the portion of the other end Ca located on the side opposite to the one end Cz. Then, the restraining portion Pk comes into contact with the restraining surface Mk of the housing HG.
図7(a)は、外端Caが、延長面Mzに対して、軸線Jiと同じ側に位置する場合を示す。渦巻きばねSUの折返し部Poは、曲げられて、ハウジングHGに組み付けられる。このため、折返し部Poは、制止面Mkに対する曲げ力Fmを発生する。折返し部Poの曲げ力Fmは、二点鎖線で示す外端Caと第2屈曲部Cmとを結ぶ直線(平面)に対して垂直に作用する。従って、曲げ力Fmの分力Fnは、制止面Mk上において、半径内側方向Duに作用する。この分力Fnのため、渦巻きばねSUの拘束部Pkは、制止面Mkから外れ易くなる。つまり、戻し機構MDは、トルクリミッタとして適正に作動しない場合が生じ得る。 FIG. 7A shows a case where the outer end Ca is located on the same side as the axis Ji with respect to the extension surface Mz. The folded portion Po of the spiral spring SU is bent and assembled to the housing HG. Therefore, the folded portion Po generates a bending force Fm with respect to the restraining surface Mk. The bending force Fm of the folded portion Po acts perpendicularly to the straight line (plane) connecting the outer end Ca indicated by the alternate long and short dash line and the second bent portion Cm. Therefore, the component force Fn of the bending force Fm acts on the restraining surface Mk in the radial inner direction Du. Due to this component force Fn, the restraining portion Pk of the spiral spring SU is likely to come off from the restraining surface Mk. That is, the return mechanism MD may not operate properly as a torque limiter.
これに対し、図7(b)は、外端Caが、延長面Mzに対して、軸線Jiとは反対側に位置する場合を示す。例えば、回転部材KTに摩擦部材MSを押し付ける力(押圧力)Faが「0(ゼロ)」である場合(即ち、ピストンPNの初期位置であり、「Tq=q1」の状態)に相当する。上記と同様に、折返し部Poの曲げ力Fmは、二点鎖線で示す外端Caと第2屈曲部Cmとを結ぶ直線(平面)に対して垂直に作用する。本発明に係る電動制動装置DBでは、制止面Mkを軸線Jiに近付くように延ばした延長面Mzに対して、他方端Caが軸線Jiとは反対側に位置するよう構成されている。この幾何的関係のため、曲げ力Fmの分力Fnは、制止面Mkで半径外側方向Dsに作用する。つまり、分力Fnによって、拘束部Pkと制止面Mkとの接触は、解除され難くなる。結果、戻し機構MDは、トルクリミッタとして適正に作動し得る。 On the other hand, FIG. 7B shows a case where the outer end Ca is located on the side opposite to the axis Ji with respect to the extension surface Mz. For example, it corresponds to the case where the force (pushing pressure) Fa for pressing the friction member MS against the rotating member KT is “0 (zero)” (that is, the initial position of the piston PN and the state of “Tq = q1”). Similar to the above, the bending force Fm of the folded portion Po acts perpendicularly to the straight line (plane) connecting the outer end Ca indicated by the alternate long and short dash line and the second bent portion Cm. The electric braking device DB according to the present invention is configured such that the other end Ca is located on the opposite side of the axis Ji with respect to the extension surface Mz in which the restraining surface Mk is extended so as to approach the axis Ji. Due to this geometric relationship, the component force Fn of the bending force Fm acts on the restraining surface Mk in the radial outer direction Ds. That is, the contact between the restraining portion Pk and the restraining surface Mk is difficult to be released by the component force Fn. As a result, the return mechanism MD can properly operate as a torque limiter.
制止面Mkには、拘束部Pkの解除が安定化されるよう、滑り角βが設けられている。滑り角βは、拘束部Pkが解除され易くなるよう作用するため、図7(a)のように、外端Caが軸線Jiと同じ側にあると、拘束部Pkの係止が十分に成されない場合が生じ得る。しかし、図7(b)のように、外端Caが軸線Jiとは逆側にあると、折返し部Poの曲げ力Fmによって、拘束部Pkが解除され難くなり、拘束部Pkの係止が確実に達成され得る。更に、外端Caが、垂直面My(延長面Mzに直交し、回転軸線Jiを含む平面)に対して、拘束部Pkとは反対側に位置するように、渦巻きばねSUの寸法が設定され得る。これにより、折返し部Poの長さが十分に長くされるため、拘束部Pkの形成が堅固にされ得る。 The restraining surface Mk is provided with a sliding angle β so that the release of the restraining portion Pk is stabilized. Since the sliding angle β acts to facilitate the release of the restraint portion Pk, when the outer end Ca is on the same side as the axis Ji as shown in FIG. 7 (a), the restraint portion Pk is sufficiently locked. It may not be done. However, as shown in FIG. 7B, when the outer end Ca is on the opposite side of the axis Ji, the bending force Fm of the folded-back portion Po makes it difficult to release the restraint portion Pk, and the restraint portion Pk is locked. It can be achieved with certainty. Further, the dimensions of the spiral spring SU are set so that the outer end Ca is located on the side opposite to the restraining portion Pk with respect to the vertical plane My (a plane orthogonal to the extension plane Mz and including the rotation axis Ji). obtain. As a result, the length of the folded-back portion Po is sufficiently long, so that the formation of the restraint portion Pk can be made firm.
<他の実施形態>
以下、他の実施形態について説明する。他の実施形態でも、上記同様の効果を奏する。
上記実施形態では、戻し機構MDが、入力シャフトSIに設けられた。しかし、戻し機構MDは、電気モータMTから、ピストンPNに至る回転部材のうちの何れかに設置される。換言すれば、戻し機構MDは、電気モータMTによって回転駆動される回転シャフト(例えば、出力シャフトSO)に設けられる。戻し機構MDが、出力シャフトSOに設けられる場合は、「SI」が「SO」に、「Ji」が「Jo」に、夫々、読み替えられて説明される。
<Other embodiments>
Hereinafter, other embodiments will be described. Other embodiments also have the same effect as described above.
In the above embodiment, the return mechanism MD is provided on the input shaft SI. However, the return mechanism MD is installed in any of the rotating members from the electric motor MT to the piston PN. In other words, the return mechanism MD is provided on a rotary shaft (for example, an output shaft SO) that is rotationally driven by the electric motor MT. When the return mechanism MD is provided on the output shaft SO, "SI" is replaced with "SO" and "Ji" is replaced with "Jo".
上記実施形態では、ハウジングHGには、拘束部Pkを係止する部分として、第1制止部Aa、及び、第2制止部Abの2つの部位が設けられた。しかし、制止部は、1つ以上であればよい。例えば、第2制止部Abが省略された場合、再係止作動において、拘束部Pkが、収納部Apの内周面Mpを360度に亘って滑った後に、第1制止部Aaに再度、係止される。また、ハウジングHGに、3つの制止部が設けられる場合には、拘束部Pkが、収納部Ap内を120度だけ移動した後に、再係止される。即ち、制止部の数が多いほど、より狭い範囲で、再係止作動によってトルク制限が可能となる。上限トルクq3を同一とした場合、制止部の数が多いほど、再係止点(例えば、点E)は、上限トルクの点(例えば、点C)に近づいていく。このため、再係止トルクq2がより大きい値とされ、再係止作動された場合の、上限トルクq3から再係止トルクq2への変化が小さくされる。なお、再係止トルクq2に対応する角度(例えば、角度m2)と、上限トルクq3に対応する角度(例えば、角度m3)との差は、360度を制止部の数によって除算した値に一致する。例えば、2つの制止部にて、ハウジングHGが構成されている場合には、上記の角度差は180度になる。 In the above embodiment, the housing HG is provided with two portions, a first restraint portion Aa and a second restraint portion Ab, as a portion for locking the restraint portion Pk. However, the number of restraining portions may be one or more. For example, when the second restraint portion Ab is omitted, in the re-locking operation, the restraint portion Pk slides on the inner peripheral surface Mp of the storage portion Ap over 360 degrees, and then again to the first restraint portion Aa. Locked. Further, when the housing HG is provided with three restraining portions, the restraining portion Pk is re-locked after moving in the storage portion Ap by 120 degrees. That is, as the number of restraining portions increases, torque can be limited by the relocking operation in a narrower range. When the upper limit torque q3 is the same, the relocking point (for example, point E) approaches the point of the upper limit torque (for example, point C) as the number of stopping portions increases. Therefore, the relocking torque q2 is set to a larger value, and the change from the upper limit torque q3 to the relocking torque q2 when the relocking operation is performed is reduced. The difference between the angle corresponding to the relocking torque q2 (for example, the angle m2) and the angle corresponding to the upper limit torque q3 (for example, the angle m3) corresponds to the value obtained by dividing 360 degrees by the number of restraining portions. do. For example, when the housing HG is configured by the two restraints, the above angle difference is 180 degrees.
上記実施形態では、制止面Mk、樹脂材料にて形成されることが例示された。しかし、閉塞部材を含むハウジングHG全体が、樹脂材料にて形成され得る。樹脂材料は、適度な摩擦係数を有するため、拘束部Pkと制止面Mkとの接触部(即ち、第2屈曲部Cm)において、スティックスリップが発生し難い。このため、過度の戻しトルクTqの適切な解除が達成され得る。また、アクチュエータBRは、車輪に設けられるため、路面凹凸による振動の影響を受ける。該振動は、回転軸線Ji、Joの方向にも入力されるため、ハウジングHGの底部、及び、閉塞部は、渦巻きばねSUの側面と接触する。ハウジングHGに樹脂材料が採用されることによって、渦巻きばねSU側面との接触に起因するハウジングHGの摩耗が抑制され得る。 In the above embodiment, it is exemplified that the restraining surface Mk is formed of a resin material. However, the entire housing HG, including the closure member, can be made of resin material. Since the resin material has an appropriate coefficient of friction, stick slip is unlikely to occur at the contact portion (that is, the second bent portion Cm) between the restraining portion Pk and the restraining surface Mk. Therefore, an appropriate release of the excessive return torque Tq can be achieved. Further, since the actuator BR is provided on the wheel, it is affected by vibration due to the unevenness of the road surface. Since the vibration is also input in the directions of the rotation axes Ji and Jo, the bottom portion of the housing HG and the closed portion come into contact with the side surface of the spiral spring SU. By adopting a resin material for the housing HG, wear of the housing HG due to contact with the side surface of the spiral spring SU can be suppressed.
DB…電動制動装置、BP…制動操作部材、MS…摩擦部材、KT…回転部材、MT…電気モータ、PN…押圧ピストン、MD…戻し機構、SU…渦巻きばね、Ca…渦巻きばねの外端、Cz…渦巻きばねの内端、HG…ハウジング、Tq…戻しトルク、Ra…正転方向、Rb…逆転方向、SI…入力シャフト、Ji…入力シャフトの回転軸線、SO…出力シャフト、Jo…出力シャフトの回転軸線、Pz…掛止部、Pk…拘束部、Mk…制止面、Mz…延長面、My…垂直面、Ms…渦巻きばねの外周面、Mu…渦巻きばねの内周面、Cl…第1屈曲部、Cm…第2屈曲部(接触部)、Cl…第3屈曲部、Po…折返し部。
DB ... electric braking device, BP ... braking operation member, MS ... friction member, KT ... rotating member, MT ... electric motor, PN ... pressing piston, MD ... return mechanism, SU ... spiral spring, Ca ... outer end of spiral spring, Cz ... Inner end of spiral spring, HG ... Housing, Tq ... Return torque, Ra ... Forward rotation direction, Rb ... Reverse direction, SI ... Input shaft, Ji ... Input shaft rotation axis, SO ... Output shaft, Jo ... Output shaft Rotation axis, Pz ... Hooking part, Pk ... Restraining part, Mk ... Stopping surface, Mz ... Extension surface, My ... Vertical surface, Ms ... Swirl spring outer peripheral surface, Mu ... Swirl spring inner peripheral surface, Cl ... 1 Bent part, Cm ... 2nd bent part (contact part), Cl ... 3rd bent part, Po ... Folded part.
Claims (1)
前記電気モータに通電が行われない場合に、前記電気モータに対して、前記摩擦部材が前記回転部材から離れる方向の戻しトルクを発生する戻し機構と、
を備える車両の電動制動装置であって、
前記戻し機構は、
一方端の部分が、前記電気モータによって駆動される回転シャフトに係止され、前記一方端とは反対側である他方端から、前記一方端に向けて所定長さに亘る部分の前記他方端を除く一部が折り曲げられて形成された拘束部を有する渦巻きばねと、
前記渦巻きばねを収納し、前記拘束部と接触する平面状の制止面を有するハウジングと、
を含み、
前記他方端は、前記制止面を前記回転シャフトの軸線に近付くように延ばした延長面に対して、前記軸線とは反対側に位置する、車両の電動制動装置。 An electric motor that presses the friction member against the rotating member that rotates integrally with the wheel of the vehicle,
A return mechanism that generates a return torque in the direction in which the friction member separates from the rotating member with respect to the electric motor when the electric motor is not energized.
It is an electric braking device of a vehicle equipped with
The return mechanism is
A portion of one end is engaged with a rotary shaft driven by the electric motor, and the other end of a portion extending from the other end opposite to the one end toward the one end for a predetermined length. A spiral spring with a restraining part formed by bending a part except for
A housing that houses the spiral spring and has a planar restraining surface that comes into contact with the restraint.
Including
The other end is an electric braking device for a vehicle, which is located on the side opposite to the axis of the extension surface obtained by extending the restraining surface so as to approach the axis of the rotating shaft.
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