JP2004308694A

JP2004308694A - Brake system for vehicle

Info

Publication number: JP2004308694A
Application number: JP2003099664A
Authority: JP
Inventors: Eiji Ina; 栄二伊奈; Hidetoshi Suzuki; 秀俊鈴木; Atsushi Kato; 敦加藤
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2004-11-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a brake system for a vehicle capable of compacting a reduction mechanism and reducing the weight and making the system compact in size and lightweight. <P>SOLUTION: An actuator 3 for a parking brake operating a brake mechanism 2 has the reduction mechanism 22 comprised of an electric motor 21, and a plurality of gears (a pinion 30, first to fourth reduction gears 31 to 34). Large diameter gears 31a and 32a of the first and second reduction gears 31 and 32 being usable with resin for required dimensions are respectively formed by the resin among respective gears (the pinion 30, the first to fourth reduction gears 31 to 34) comprising the reduction mechanism 22. The other pinion 30, small diameter gears 31b and 32b of the first and second reduction gears 31 and 32, and the third and fourth reduction gears 33 and 34 are made of metal respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両用ブレーキ装置には、車輪内に設けられ制動力を発生させるブレーキ機構部が主ブレーキ（走行時等に使用するブレーキ）時においては液圧にて作動し、駐車ブレーキ時においては電動モータにて作動するように構成されているものが、例えば特許文献１にて開示されている。
【０００３】
特許文献１のブレーキ装置は、ブレーキキャリパ内にブレーキピストンが出没可能に配設され、該ピストンの突出に伴って摩擦材をブレーキのロータに圧接させることで制動力を得るように構成されている。ブレーキピストンの反摩擦材側には液圧室が設けられ、該液圧室にはブレーキピストンを作動させる作動液が供給される。そして、主ブレーキ（走行時等に使用するブレーキ）時においては液圧にてブレーキピストンが作動される。
【０００４】
又、液圧室内にはスピンドル及びナットが収容されており、スピンドルは該ブレーキ装置に一体に備えられる電動機により回転される。このスピンドルは外周面にネジが形成され、回転不能に設けられるナットと螺合している。つまり、電動機によるスピンドルの回転がナットの直線運動に変換され、該ナットの直線運動に伴って前記ブレーキピストンが作動するように構成されている。そして、駐車ブレーキ時においては電動機にてブレーキピストンが作動される。
【０００５】
尚、駐車ブレーキ時においてはロータに対してブレーキバッドが圧接するため、該パッドには反力（ロータから離間する方向の力）が作用してブレーキピストンが没入しようとするが、スピンドルとナットとの間のセルフロッキング作用により、該ピストンが没入することが防止される。これにより、電動機への電源供給が遮断されてもブレーキピストンの作動位置が維持され、摩擦材の圧接力、即ち制動力が維持されるようになっている。
【０００６】
ところで、駐車ブレーキに必要な制動力を得るためには、ロータに対して摩擦材を強く圧接する必要があるため、ブレーキピストンに対して大きな押圧力を付与する必要がある。そのため、スピンドルと駆動源である電動機との間には、高減速・高トルク化可能な減速機構が必要である。
【０００７】
そのため、特許文献１の減速機構には、コンパクトでありながら高減速・高トルク化が得られる遊星歯車減速機構やハーモニックドライブ減速機構等が用いられており、特許文献２の減速機構には、複数の平ギヤを用いた平面歯車機構が用いられている。
【０００８】
【特許文献１】
特表２００１−５１０７６０号公報
【特許文献２】
特開平５−６０１５７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両用ブレーキ装置には軽量化することが要求されている。そのため、このブレーキ装置に備えられる減速機構も同様に軽量化することが要求されているため、減速機構を構成する各ギヤを樹脂化して該減速機構を軽量化することが考えられている。
【００１０】
しかしながら、樹脂製のギヤは、同じ駆動力（トルク）を扱う金属製のギヤと比べて直径、歯幅及び歯厚等を大きくする必要があり、大型化する。そのため、減速機構が大型化し、ひいてはブレーキ装置が大型化してしまう。車両用ブレーキ装置は軽量化だけでなく小型化も要求されているため、該ブレーキ装置に備えられる減速機構は小型軽量化の両立を図る必要があった。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、減速機構の小型軽量化を図り、装置を小型軽量化することができる車両用ブレーキ装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に記載の発明は、摩擦材を車輪とともに回転される回転体に対して圧接させて制動力を得るように構成されるブレーキ機構部と、電動モータ及び複数のギヤを用いて構成される減速機構を有し、該モータの回転を該減速機構にて減速して前記ブレーキ機構部に伝達し、前記摩擦材が前記回転体に圧接するように該ブレーキ機構部を作動させる電動アクチュエータと、を備えた車両用ブレーキ装置であって、前記減速機構を構成する各ギヤにおいて、所望の寸法に対し用いる樹脂にて対応可能なギヤ若しくはギヤの所定部位が該樹脂にて形成されるとともに、その他のギヤ若しくはギヤのその他の部位が金属にて形成されていることをその要旨とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用ブレーキ装置において、前記ギヤは、少なくとも歯部を含んだ所定部位が前記樹脂にて形成されていることをその要旨とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用ブレーキ装置において、前記ギヤは、入力側の大径ギヤ部と出力側の小径ギヤ部とが同軸上に一体回転可能に構成されており、該大径ギヤ部が前記樹脂にて形成されるとともに、該小径ギヤ部が前記金属にて形成されていることをその要旨とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車両用ブレーキ装置において、前記大径ギヤ部の一側面には金属プレートが配設され、該金属プレートの外周部が該大径ギヤ部の径方向外側の所定部位と連結されており、前記小径ギヤ部は、前記大径ギヤ部及び前記金属プレートに対してそれぞれ連結されていることをその要旨とする。
【００１６】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、ブレーキ機構部を作動させる電動アクチュエータは、電動モータ及び複数のギヤを用いて構成される減速機構を有している。その減速機構を構成する各ギヤにおいて、所望の寸法に対し用いる樹脂にて対応可能なギヤ若しくはギヤの所定部位が該樹脂にて形成されるとともに、その他のギヤ若しくはギヤのその他の部位が金属にて形成される。つまり、所望の寸法に対し用いる樹脂にて対応可能なギヤ若しくはギヤの所定部位は金属を用いなくとも該樹脂にて強度を十分に確保できるので、このようなギヤ若しくはギヤの所定部位を該樹脂にて形成することで、ギヤが軽量化される。又、その他のギヤ若しくはギヤのその他の部位、即ち所望の寸法に対し用いる樹脂にて対応不能なギヤ若しくはギヤの所定部位は金属を用いないと同寸法内で強度を十分に確保できないので、このようなギヤ若しくはギヤの所定部位を該金属にて形成することで、ギヤが小型化される。これらにより、減速機構が小型軽量化され、ひいてはブレーキ装置の小型軽量化に貢献できる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、ギヤは、少なくとも歯部を含んだ所定部位が樹脂にて形成される。そのため、樹脂にて形成することで噛み合い音が小さく抑えられるので、減速機構、ひいてはブレーキ装置の静粛性が高くなる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、ギヤは、入力側の大径ギヤ部と出力側の小径ギヤ部とが同軸上に一体回転可能に構成され、大径ギヤ部が樹脂にて形成されるとともに、小径ギヤ部が金属にて形成される。つまり、入力側の大径ギヤ部にかかる駆動力の方が出力側の小径ギヤ部にかかる駆動力に比べて小さいので、一方のギヤ部に応じて両ギヤ部を樹脂若しくは金属のいずれかとすれば、ギヤは大型化若しくは重量が重くなる。そのため、大径ギヤ部を樹脂、小径ギヤ部を金属にてそれぞれ形成することで、ギヤが確実に小型軽量化される。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、大径ギヤ部の一側面には金属プレートが配設され、金属プレートの外周部が大径ギヤ部の径方向外側の所定部位と連結される。小径ギヤ部は、大径ギヤ部及び金属プレートに対してそれぞれ連結される。そのため、大径ギヤ部が小径ギヤ部から受ける荷重は、小径ギヤ部が直接的に連結される部分と金属プレートを介して連結される径方向外側の所定部位とで分散される。従って、大径ギヤ部においては、小径ギヤ部が直接的に連結される部分にかかる荷重が低減されるとともに、金属プレートを介して連結される径方向外側の部位にかかる荷重は小さい。その結果、樹脂製である大径ギヤ部は金属製と比べて強度が低下するが、小径ギヤ部から受ける荷重が分散かつ低減されるので、大径ギヤ部の破損が未然に防止され、大径ギヤ部の耐久性が向上される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２は、本実施形態の車両用ブレーキ装置１を示す。尚、図１は、図２のＡ−Ａ断面図である。
【００２１】
車両用ブレーキ装置１は、図示しない車輪（例えば、各後輪）内にそれぞれ配設されている。ブレーキ装置１は、ブレーキペダル（図示略）の操作に基づいた主ブレーキ（走行時等に使用するブレーキ）時においては液圧にて作動し、駐車ブレーキスイッチ（図示略）の操作に基づいた駐車ブレーキ時においては後述の電動モータ２１にて作動するように構成されている。
【００２２】
ブレーキ装置１は、ブレーキ機構部２と、電動アクチュエータとしての駐車ブレーキアクチュエータ３とを備えている。
ブレーキ機構部２は浮動型のブレーキキャリパ４を備え、該キャリパ４にはピストン収容部５が形成されている。ピストン収容部５には、ブレーキピストン６が回転不能かつ出没可能（軸方向に移動可能）に収容されている。ブレーキピストン６の基端部とピストン収容部５とで囲まれた空間は液圧室７となっており、該液圧室７には作動液が供給される。
【００２３】
ブレーキピストン６の先端部には、摩擦材としてのブレーキパッド８が固定されている。このブレーキパッド８と対向する前記ブレーキキャリパ４の所定部位には該パッド８と対をなす摩擦材としてのブレーキパッド９が固定されている。これらブレーキパッド８，９間には、車輪（後輪）と一体回転するように設けられる回転体としてのブレーキディスク１０が位置している。
【００２４】
そして、ブレーキペダル（図示略）の踏み込み量が増加すると、その増加量に応じて液圧室７内の作動液圧が高くなり、その圧力増加によりブレーキピストン６が押圧されて突出する。すると、ブレーキピストン６に固定されるブレーキパッド８がブレーキディスク１０の一側面に圧接するとともに、その圧接に基づいてブレーキキャリパ４が移動して他方のブレーキパッド９が該ディスク１０の他側面に圧接する。これにより、ブレーキディスク１０、即ち車輪（後輪）に制動力が生じるようになっている。
【００２５】
一方、ブレーキペダルの踏み込み量が減少すると、その減少量に応じて液圧室７内の作動液圧が低くなり、その圧力減少によりブレーキパッド８，９がブレーキディスク１０に圧接することで生じる反力等によりブレーキピストン６が没入する。すると、ブレーキディスク１０に対するブレーキパッド８，９の圧接力が減少し、制動力が減少する。そして、ブレーキペダルの踏み込みがなくなると、ブレーキピストン６が更に没入し、ブレーキパッド８，９はブレーキディスク１０と離間するようになっている。
【００２６】
前記ブレーキキャリパ４内には、運動変換機構１１が収容されている。運動変換機構１１は、駐車ブレーキアクチュエータ３の出力軸部３４ａの回転運動を往復直線運動に変換してブレーキピストン６に伝達し、該ピストン６を作動させるものである。運動変換機構１１は、スクリューシャフト１２とナット部材１３とを備えている。
【００２７】
スクリューシャフト１２は、基端部（反ブレーキピストン６側端部）から先端部に向かって順にシャフト部１２ａ、フランジ部１２ｂ及びスクリュー部１２ｃを備えている。
【００２８】
シャフト部１２ａは、その外周面がラジアル滑り軸受１４を介してブレーキキャリパ４に対し回転可能に支持されている。シャフト部１２ａの基端部はブレーキキャリパ４から突出し、その突出する部分には該シャフト１２の軸方向に突出する連結凸部１２ｄが形成されている。この連結凸部１２ｄは、２面幅をなしている。即ち、連結凸部１２ｄは、駐車ブレーキアクチュエータ３の出力軸部３４ａと回転方向において係合し、該出力軸部３４ａの回転をスクリューシャフト１２に伝達するようになっている。
【００２９】
フランジ部１２ｂは、前記液圧室７内に位置しており、該液圧室７内において反ブレーキピストン６側の面がスラストボール軸受１５を介してブレーキキャリパ４に対し回転可能に支持されている。
【００３０】
スクリュー部１２ｃは、外周面にネジが形成されており、そのネジの断面形状が台形形状をなす台形ネジで構成されている。スクリュー部１２ｃは、ナット部材１３と螺合される。即ち、ナット部材１３の内周面に形成されるネジにおいても、その断面形状が台形形状をなす台形ネジで構成されている。尚、このスクリュー部１２ｃとナット部材１３とは、セルフロッキング作用が生じる構成となっている。
【００３１】
ここで、前記ブレーキピストン６には、スクリュー部１２ｃ及びナット部材１３を収容すべく基端部から先端部に向かって凹状をなす中空部６ａが形成されている。中空部６ａは、ナット部材１３の先端側端面と軸方向において係合する段差部６ｂを有している。因みに、中空部６ａは、前記液圧室７と連通しており、該液圧室７の一部をなしている。ナット部材１３にはキー１６が組み付けられており、そのキー１６によりナット部材１３はブレーキピストン６に対して回転不能に連結されている。又、ナット部材１３は、ブレーキピストン６に対して段差部６ｂに当接するまで軸方向に移動可能となっている。
【００３２】
そして、スクリューシャフト１２が一方に回転されると（正転駆動されると）、ブレーキピストン６に対して回転不能に連結されているナット部材１３は、スクリュー部１２ｃの先端部側に向かって移動し、ブレーキピストン６の段差部６ｂを押圧して該ピストン６を突出させる。一方、スクリューシャフト１２が他方に回転されると（逆転駆動されると）、ナット部材１３はスクリュー部１２ｃに基端部側に向かって移動する。尚、ナット部材１３が同方向に移動する際、該ナット部材１３とブレーキピストン６とは係合しないので、該ナット部材１３は該ピストン６を作動させない。
【００３３】
又、上記したように作動液によりブレーキピストン６が突出する場合、ナット部材１３とブレーキピストン６とは軸方向に係合しないため、該ピストン６のみが突出するようになっている。尚、ナット部材１３の所定部位には軸方向に貫通する貫通孔１３ａが形成されており、該貫通孔１３ａは液圧室７内の作動液を中空部６ａ内に導入するためのものである。つまり、ブレーキピストン６において液圧を受ける面積が増大するように構成されている。
【００３４】
このようなブレーキ機構部２には、駐車ブレーキアクチュエータ３が複数の取付ボルト（図示略）により一体に組み付けられている。駐車ブレーキアクチュエータ３は、直流モータ等の電動モータ２１と、該モータ２１の回転を減速する減速機構２２とを備えている。これら電動モータ２１及び減速機構２２は、収容ケース２３内に設けたモータ収容部２３ａ及び減速機構収容部２３ｂにそれぞれ収容され、蓋部材２４により閉塞される。蓋部材２４は、収容ケース２３に対して複数の取付ボルト２５にて固定される。
【００３５】
電動モータ２１は、モータ収容部２３ａに嵌挿されて固定されている。電動モータ２１は、その軸線Ｌ２が前記ブレーキピストン６（スクリューシャフト１２）の軸線Ｌ１と平行をなし、かつ回転軸２１ａが該ピストン６とは反対側に突出するように配置されている。回転軸２１ａには、後述する第１〜第４減速ギヤ３１〜３４に応じて、はすばギヤ又は平ギヤよりなる金属製のピニオン３０が固定されている。
【００３６】
ここで、ピニオン３０は、減速機構２２の最も入力段に位置するギヤであるが小径のギヤであるため、該ピニオン３０の歯部３０ｂにかかる駆動力（トルク）は比較的大きい。そのため、ピニオン３０を形状的観点等から設定される所望の寸法（直径、歯幅及び歯厚等）に従って本実施形態で用いる樹脂（後述する第１，第２減速ギヤ３１，３２の大径ギヤ部３１ａ，３２ａを形成するための樹脂）にて形成しても十分な強度が得られない。つまり、この樹脂を用いてピニオン３０を形成する場合には、該ピニオン３０においては寸法（直径、歯幅及び歯厚等）を大きくして対応する必要がある。従って、このピニオン３０は金属にて形成され、該ピニオン３０の大型化が防止されている。尚、前記設定寸法においてピニオン３０が扱う駆動力に余裕があれば、該ピニオン３０の歯部３０ｂの歯数を少なくすることができ、更なる小型化を図ることが可能である。
【００３７】
そして、電動モータ２１は、駐車ブレーキを作動させるべく駐車ブレーキスイッチ（図示略）がオン操作されると、ブレーキ機構部２にて所望の制動力が生じるまで（ブレーキディスク１０にブレーキパッド８，９が所望の圧接力で圧接するまで）電源が供給されて正転駆動され、その後、電源供給が遮断される。一方、駐車ブレーキの作動を解除すべく駐車ブレーキスイッチがオフ操作されると、ブレーキ機構部２にて生じていた制動力がゼロになるまで（ブレーキディスク１０からブレーキパッド８，９が離間するまで）電源が供給されて逆転駆動され、その後、電源供給が遮断される。
【００３８】
減速機構２２は、減速機構収容部２３ｂ内に収容され、前記運動変換機構１１の反ブレーキピストン６側に配置されている。減速機構２２は、はすばギヤ又は平ギヤよりなる第１〜第４減速ギヤ３１〜３４を備え、平面歯車機構をなしている。尚、前記ピニオン３０及び各ギヤ３１〜３４の噛み合い音の観点から言えば、はすばギヤを用いた方が噛み合い音が小さく抑えられるため、有利である。
【００３９】
第１減速ギヤ３１は、樹脂製の大径ギヤ部３１ａと金属製の小径ギヤ部３１ｂとが同軸上に一体回転可能に連結されており、電動モータ２１の回転軸２１ａ（スクリューシャフト１２）と平行となるように収容ケース２３と蓋部材２４とに跨って固定される支軸３５により回転可能に支持されている。この第１減速ギヤ３１の大径ギヤ部３１ａは、ピニオン３０と噛合されている。
【００４０】
第２減速ギヤ３２は、樹脂製の大径ギヤ部３２ａと金属製の小径ギヤ部３２ｂとが同軸上に一体回転可能に連結されており、後述する第４減速ギヤ３４に固定される支軸３７にて回転可能に支持されている。この第２減速ギヤ３２の大径ギヤ部３２ａは、第１減速ギヤ３１の小径ギヤ部３１ｂと噛合されている。
【００４１】
ここで、第２減速ギヤ３２及び前記第１減速ギヤ３１は、具体的には図３に示すように同様に構成されている。尚、第２減速ギヤ３２を代表として説明する。小径ギヤ部３２ｂ（３１ｂ）は、金属よりなり、支軸３７（３５）を挿通するための挿通孔３８を有している。この小径ギヤ部３２ｂ（３１ｂ）には、軸方向一方に突出する連結筒部３９が形成されている。連結筒部３９の外周面には、それぞれ同形状をなす４個の嵌合凸部３９ａが周方向に等間隔に形成されている。この嵌合凸部３９ａは、小径ギヤ部３２ｂ（３１ｂ）の歯部３２ｄ（３１ｄ）より内側に位置している。
【００４２】
これに対し、大径ギヤ部３２ａ（３１ａ）は、樹脂よりなり、その中心部には前記連結筒部３９が嵌挿される連結孔４０が形成され、この連結孔４０には前記嵌合凸部３９ａと嵌合するための４個の嵌合凹部４０ａが周方向に等間隔に形成されている。又、大径ギヤ部３２ａ（３１ａ）における小径ギヤ部３２ｂ（３１ａ）とは反対側の面には、金属プレート４２を装着するための装着凹部４１が該プレート４２の厚み分の深さで凹設されている。装着凹部４１には、大径ギヤ部３２ａ（３１ａ）の外周縁近傍まで設けられている。又、装着凹部４１には、径方向内側に突出する４個の嵌合凸部４１ａが周方向に等間隔に設けられている。
【００４３】
金属プレート４２は、略円板状をなしている。金属プレート４２の中心部には前記連結筒部３９が嵌挿される連結孔４２ａが形成され、この連結孔４２ａには前記嵌合凸部３９ａと嵌合するための４個の嵌合凹部４２ｂが周方向に等間隔に形成されている。又、金属プレート４２の外周部には、前記嵌合凸部４１ａと嵌合するための４個の嵌合凹部４２ｃが周方向に等間隔に形成されている。
【００４４】
そして、小径ギヤ部３２ｂ（３１ｂ）の連結筒部３９が大径ギヤ部３２ａ（３１ａ）の連結孔４０に嵌挿され、該筒部３９の嵌合凸部３９ａと該連結孔４０の嵌合凹部４０ａとが嵌合される。又、大径ギヤ部３２ａ（３１ａ）の装着凹部４１に金属プレート４２が装着され、該凹部４１の嵌合凸部４１ａと該プレート４２の嵌合凹部４２ｃとが嵌合されるとともに、該プレート４２の連結孔４２ａの嵌合凹部４２ｂと連結筒部３９の嵌合凸部３９ａとが嵌合される。尚、金属プレート４２の連結孔４２ａと小径ギヤ部３２ｂ（３１ｂ）の連結筒部３９とは、圧入により固定されている。こうして大径ギヤ部３２ａ（３１ａ）と小径ギヤ部３２ｂ（３１ｂ）とが一体回転可能に連結され、第２減速ギヤ３２及び前記第１減速ギヤ３１が構成されている。
【００４５】
このような第１，第２減速ギヤ３１，３２は、減速機構２２の入力寄り（電動モータ２１寄り）に位置するギヤであるので、扱う駆動力が比較的小さい。更に、これら各減速ギヤ３１，３２においても、入力側の大径ギヤ部３１ａ，３２ａの歯部３１ｃ，３２ｃにかかる駆動力の方が出力側の小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂの歯部３１ｄ，３２ｄにかかる駆動力に比べて小さい。
【００４６】
そのため、大径ギヤ部３１ａ，３２ａを所望の寸法（直径、歯幅及び歯厚等）に従って本実施形態で用いる樹脂にて形成しても十分な強度が得られるため、該ギヤ部３１ａ，３２ａはこの樹脂を用いて形成されている。これに対し、小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂを所望の寸法に従って本実施形態で用いる樹脂（大径ギヤ部３１ａ，３２ａで用いた樹脂）にて形成した場合、十分な強度が得られない。つまり、この樹脂を用いて小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂを形成する場合、該ギヤ部３１ｂ，３２ｂにおいては寸法（直径、歯幅及び歯厚等）を大きくして対応する必要がある。従って、この小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂは、金属にて形成されている。こうして第１，第２減速ギヤ３１，３２は大径ギヤ部３１ａ，３２ａを樹脂製、小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂを金属製とすることで、該ギヤ３１，３２の大型化を防止しながら軽量化が図られている。
【００４７】
又、第１，第２減速ギヤ３１，３２は、上記したように減速機構２２の入力寄り（電動モータ２１寄り）に位置するギヤであるので、高速で回転する。そのため、噛み合い音が多数発生するが、大径ギヤ部３１ａ，３２ａを樹脂製としたことで、該大径ギヤ部３１ａとピニオン３０との間、及び該大径ギヤ部３２ａと小径ギヤ部３１ｂとの間で生じる噛み合い音が小さく抑えられる。従って、大径ギヤ部３１ａ，３２ａを樹脂製とすることで、減速機構２２の静粛性も同時に向上することができる。尚、大径ギヤ部３１ａ，３２ａが樹脂製となることで、ギヤ部３１ａ，３２ａを金属製とした場合に比べて僅かながらも減速機構２２が熱を吸収し難くなる。
【００４８】
更に、大径ギヤ部３１ａ，３２ａと小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂとの連結において、それぞれ金属プレート４２が用いられている。つまり、大径ギヤ部３１ａ，３２ａと小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂとは、その連結孔４０と連結筒部３９とが連結するだけでなく、その連結部分と協働して該連結孔４０より径方向外側に位置する部位（嵌合凸部４１ａ）と該連結筒部３９とが金属プレート４２を介して連結する。そのため、大径ギヤ部３１ａ，３２ａが小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂから受ける荷重は、その連結孔４０と該連結孔４０より径方向外側に位置する部位（嵌合凸部４１ａ）とで分散される。従って、大径ギヤ部３１ａ，３２ａにおいては、連結孔４０にかかる荷重が低減されるとともに、嵌合凸部４１ａにかかる荷重は該連結孔４０より径方向外側に位置するため小さい。その結果、樹脂製である大径ギヤ部３１ａ，３２ａは金属製と比べて強度が低下するが、小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂから受ける荷重が分散かつ低減されるので、特に大きな荷重がかかり易い連結孔４０部分の破損が未然に防止され、大径ギヤ部３１ａ，３２ａの耐久性が向上されている。
【００４９】
因みに、第１，第２減速ギヤ３１，３２（大径ギヤ部３１ａ，３２ａ及び小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂ）をはすばギヤとした場合、該ギヤ３１，３２に駆動力がかかると軸線方向にその力の一部が作用する。そのため、ブレーキピストン６を突出させるべく電動モータ２１を回転させた際に、大径ギヤ部３１ａ，３２ａが金属プレート４２側に押圧されるように歯部３１ｃ，３１ｄ，３２ｃ，３２ｄのねじれる方向が設定されている。そのため、ブレーキピストン６の突出時、即ち駐車ブレーキを作動させる場合には、長時間にわたり第１，第２減速ギヤ３１，３２に駆動力がかかったままとなる。従って、このような場合に樹脂製の大径ギヤ部３１ａ，３２ａが金属プレート４２側に押圧されるように構成すれば、該金属プレート４２にて該ギヤ部３１ａ，３２ａが撓むことが防止される。従って、大径ギヤ部３１ａ，３２ａが長時間にわたって撓むことによって生じる該ギヤ部３１ａ，３２ａの変形や破損が未然に防止される。又、このようにはすばギヤとした場合、該ギヤ３１，３２に駆動力がかかると軸線方向にその力の一部が作用するため、上記したように金属プレート４２と小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂとを固定することで、樹脂製の大径ギヤ部３１ａ，３２ａに無用な力が作用することが防止される。
【００５０】
第３減速ギヤ３３は、ともに金属製の大径ギヤ部３３ａと小径ギヤ部３３ｂとが同軸上に一体回転可能に連結されており、前記回転軸２１ａと平行となるように収容ケース２３と蓋部材２４とに跨って固定される支軸３６により回転可能に支持されている。この第３減速ギヤ３３の大径ギヤ部３３ａは、第２減速ギヤ３２の小径ギヤ部３２ｂと噛合されている。
【００５１】
尚、第３減速ギヤ３３も前記第１，第２減速ギヤ３１，３２と同様に、小径ギヤ部３３ｂより扱う駆動力が小さい大径ギヤ部３３ａを樹脂製とすることが考えられる。しかしながら、この第３減速ギヤ３３は、前記第１減速ギヤ３１及び第２減速ギヤ３２よりも出力寄り（スクリューシャフト１２寄り）に位置するギヤであるので、扱う駆動力が比較的大きくなる。つまり、小径ギヤ部３３ｂの歯部３３ｄにかかる駆動力も当然ながら大きくなるが、大径ギヤ部３３ａの歯部３３ｃにかかる駆動力も比較的大きくなる。
【００５２】
そのため、大径ギヤ部３３ａを所望の寸法（直径、歯幅及び歯厚等）に従って本実施形態で用いる樹脂にて形成した場合、十分な強度が得られない。つまり、この樹脂を用いて大径ギヤ部３３ａを形成する場合、該ギヤ部３３ａにおいては寸法（直径、歯幅及び歯厚等）を大きくして対応する必要がある。従って、第３減速ギヤ３３はこの大径ギヤ部３３ａも金属にて形成することで、該ギヤ３３の大型化が防止されている。
【００５３】
第４減速ギヤ３４は、金属製である。即ち、第４減速ギヤ３４は、減速機構２２の最も出力段に位置するギヤであるため、該ギヤ３４の歯部３４ｃにかかる駆動力は大きい。従って、この第４減速ギヤ３４は、前記第３減速ギヤ３３と同様、強度上の理由から金属にて形成され、該ギヤ３４の大型化が防止されている。
【００５４】
この第４減速ギヤ３４は、中心部に出力軸部３４ａが形成されている。出力軸部３４ａには、軸方向一方に突出するように支軸３７が固定されている。この支軸３７は、前記第２減速ギヤ３２を支持するとともに、その先端が蓋部材２４に対して回転可能に支持されている。又、この支軸３７は、前記スクリューシャフト１２と同軸となるように軸線Ｌ１上に配置されている。つまり、第４減速ギヤ３４及び前記第２減速ギヤ３２は、前記スクリューシャフト１２と同軸となるように軸線Ｌ１上に配置されている。出力軸部３４ａの軸方向他端部は、収容ケース２３に対して回転可能に支持されている。出力軸部３４ａの軸方向他端部には、連結凹部３４ｂが形成されている。この連結凹部３４ｂは断面２面幅をなし、該連結凹部３４ｂには前記スクリューシャフト１２の連結凸部１２ｄが嵌挿される。つまり、この連結凹部３４ｂは、該スクリューシャフト１２の連結凸部１２ｄと回転方向において係合して、出力軸部３４ａの回転を該スクリューシャフト１２に伝達するようになっている。
【００５５】
前記蓋部材２４には、前記ピニオン３０の先端面に対向する位置に貫通孔２４ａが形成されている。これに対し、前記ピニオン３０の先端面には、工具（図示略）と連結するための工具連結孔３０ａが形成されている。即ち、貫通孔２４ａから工具を挿入して工具連結孔３０ａに嵌挿して該工具とピニオン３０とを連結し、該工具によりピニオン３０が回転できるように構成されている。そのため、電動モータ２１によりブレーキピストン６を突出させて駐車ブレーキを作動させた状態で該モータ２１が作動不能に陥った場合に、工具によりピニオン３０を回転させて駐車ブレーキの作動を解除すべくブレーキピストン６を没入させることが可能となっている。そして、貫通孔２４ａはネジ孔となっており、通常は該貫通孔２４ａにボルト２６が螺入されて、該ボルト２６にて該貫通孔２４ａが閉塞されている。
【００５６】
このように構成されたブレーキ装置１は、ブレーキペダルの操作に基づいた主ブレーキ（走行時等に使用するブレーキ）時には液圧で作動し、駐車ブレーキスイッチの操作に基づいた駐車ブレーキ時には電動モータ２１にて作動する。
【００５７】
［主ブレーキ時におけるブレーキ装置１の動作］
ブレーキペダルの踏み込み量が増加すると、その増加量に応じてブレーキ機構部２の液圧室７内の作動液圧が高くなる。すると、その圧力を受けてブレーキピストン６が押圧されて突出し、ブレーキパッド８，９がブレーキディスク１０に圧接する。これにより、ブレーキディスク１０、即ち車輪（後輪）にブレーキペダルの踏み込み量に応じた制動力が生じる。
【００５８】
一方、ブレーキペダルの踏み込み量が減少すると、その減少量に応じて液圧室７内の作動液圧が低くなる。すると、ブレーキパッド８，９が受ける反力等によりブレーキピストン６が没入し、制動力が減少する。ブレーキペダルの踏み込みがなくなると、ブレーキピストン６が更に没入し、ブレーキパッド８，９はブレーキディスク１０と離間する。即ち、制動力がゼロとなる。
【００５９】
［駐車ブレーキ時におけるブレーキ装置１の動作］
駐車ブレーキを作動させるべく駐車ブレーキスイッチがオン操作されると、電動モータ２１に正転のための電源が供給され該モータ２１は正転駆動する。すると、電動モータ２１は、減速機構２２を介してスクリューシャフト１２を正転駆動させる。スクリューシャフト１２が正転駆動されると、ナット部材１３はブレーキピストン６を突出させるように押圧し、その押圧に基づいてブレーキピストン６はブレーキパッド８，９をブレーキディスク１０に圧接させて制動力を発生させる。そして、車両を駐車するのに必要な所望の制動力が生じるまで電動モータ２１に電源が供給された後、該モータ２１への電源供給が遮断される。
【００６０】
このとき、ブレーキピストン６はブレーキディスク１０に圧接するブレーキパッド８，９から反力を受けて没入しようとするが、スクリューシャフト１２（スクリュー部１２ｃ）とナット部材１３との間でセルフロッキング作用が生じる構成となっているため、該ピストン６が没入することが防止されている。これにより、電動モータ２１への電源供給が遮断されてもブレーキピストン６の突出位置が維持され、ブレーキパッド８，９の圧接力、即ち制動力が維持される（駐車ブレーキ作動）。
【００６１】
一方、駐車ブレーキの作動を解除すべく駐車ブレーキスイッチがオフ操作されると、電動モータ２１に逆転のための電源が供給され該モータ２１は逆転駆動する。すると、電動モータ２１は、減速機構２２を介してスクリューシャフト１２を逆転駆動させる。スクリューシャフト１２が逆転駆動されると、ナット部材１３はスクリュー部１２ｃの基端部側に向かって移動し、ブレーキピストン６はナット部材１３から押圧力を受けなくなる。ブレーキピストン６がナット部材１３から押圧力を受けなくなると、ブレーキパッド８，９から受ける反力等により該ピストン６が没入し、制動力が減少する。そして、電動モータ２１はブレーキパッド８，９がブレーキディスク１０に対して所定距離だけ離間するようにナット部材１３がスクリュー部１２ｃの所定位置に配置されるまで逆転駆動され、その後、該モータ２１への電源供給が停止される。これに伴ってブレーキピストン６が更に没入し、ブレーキパッド８，９がブレーキディスク１０から所定距離だけ離間し、制動力がゼロとなる（駐車ブレーキの作動解除）。
【００６２】
尚、上記したように、駐車ブレーキが作動した状態で何らかの原因で電動モータ２１が作動不能に陥った場合、このままの状態では駐車ブレーキが作動したまま維持されてしまい、次に車両を発進若しくは移動させる際に支障を来す場合がある。そこで、このような場合には、蓋部材２４の貫通孔２４ａに螺着されているボルト２６を抜き取り、その貫通孔２４ａから工具を挿入してピニオン３０の先端面に設けられる工具連結孔３０ａに嵌挿する。そして、工具を操作してスクリューシャフト１２が逆転するようにピニオン３０を回転させ、ナット部材１３をスクリュー部１２ｃの基端部側に移動させる。すると、ブレーキピストン６はナット部材１３から押圧力を受けなくなり、ブレーキパッド８，９から受ける反力等によりブレーキピストン６が没入する。このようにして、外部から工具によりブレーキパッド８，９をブレーキディスク１０から離間させ、駐車ブレーキの作動を解除することが可能となっている。
【００６３】
次に、本実施形態のブレーキ装置１の特徴的な作用効果を述べる。
（１）ブレーキ機構部２を作動させる駐車ブレーキアクチュエータ３は、電動モータ２１及び複数のギヤ（ピニオン３０，第１〜第４減速ギヤ３１〜３４）を用いて構成される減速機構２２を有している。その減速機構２２を構成する各ギヤ（ピニオン３０，第１〜第４減速ギヤ３１〜３４）において、所望の寸法に対し用いる樹脂にて対応可能な第１，第２減速ギヤ３１，３２の大径ギヤ部３１ａ，３２ａが該樹脂にて形成されるとともに、その他のピニオン３０、第１，第２減速ギヤ３１，３２の小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂ、第３，第４減速ギヤ３３，３４が金属にて形成される。つまり、第１，第２減速ギヤ３１，３２の大径ギヤ部３１ａ，３２ａは所望の寸法に対し用いる樹脂にて対応可能、即ち金属を用いなくとも該樹脂にて強度を十分に確保できるので、この大径ギヤ部３１ａ，３２ａを該樹脂にて形成することで、第１，第２減速ギヤ３１，３２が軽量化される。又、その他のピニオン３０、第１，第２減速ギヤ３１，３２の小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂ、第３，第４減速ギヤ３３，３４は所望の寸法に対し用いる樹脂にて対応不能、即ち金属を用いないと同寸法内で強度を十分に確保できないので、これらを該金属にて形成することで、これらピニオン３０、第１，第２減速ギヤ３１，３２の小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂ、第３，第４減速ギヤ３３，３４ギヤが小型化される。これらにより、減速機構２２を小型軽量化することができ、ひいてはブレーキ装置１の小型軽量化に貢献することができる。
【００６４】
（２）第１，第２減速ギヤ３１，３２の大径ギヤ部３１ａ，３２ａは、歯部３１ｃ，３２ｃが樹脂となっている。そのため、歯部３１ｃ，３２ｃが樹脂よりなるので、大径ギヤ部３１ａとピニオン３０との間、及び大径ギヤ部３２ａと小径ギヤ部３１ｂとの間で生じる噛み合い音が小さく抑えられるので、減速機構２２、ひいてはブレーキ装置１の静粛性を向上することができる。
【００６５】
（３）第１，第２減速ギヤ３１，３２は、入力側の大径ギヤ部３１ａ，３２ａと出力側の小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂとが同軸上に一体回転可能に構成され、大径ギヤ部３１ａ，３２ａが樹脂にて形成されるとともに、小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂが金属にて形成される。つまり、入力側の大径ギヤ部３１ａ，３２ａにかかる駆動力の方が出力側の小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂにかかる駆動力に比べて小さいので、一方のギヤ部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂに応じて両ギヤ部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂを樹脂若しくは金属のいずれかとすれば、ギヤ３１，３２は大型化若しくは重量が重くなる。そのため、大径ギヤ部３１ａ，３２ａを樹脂、小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂを金属にてそれぞれ形成することで、ギヤ３１，３２を確実に小型軽量化することができる。
【００６６】
（４）大径ギヤ部３１ａ，３２ａの一側面には金属プレート４２が配設され、金属プレート４２の外周部（嵌合凹部４２ｃ）が大径ギヤ部３１ａ，３２ａの径方向外側の所定部位（嵌合凸部４１ａ）と連結される。小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂは、大径ギヤ部３１ａ，３２ａ及び金属プレート４２の連結孔４０，４２ａに対してそれぞれ連結される。そのため、大径ギヤ部３１ａ，３２ａが小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂから受ける荷重は、小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂが直接的に連結される部分（連結孔４０）と金属プレート４２を介して連結される径方向外側の所定部位（嵌合凸部４１ａ）とで分散される。従って、大径ギヤ部３１ａ，３２ａにおいては、小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂが直接的に連結される部分（連結孔４０）にかかる荷重が低減されるとともに、金属プレート４２を介して連結される径方向外側の部位（嵌合凸部４１ａ）にかかる荷重は小さい。その結果、樹脂製である大径ギヤ部３１ａ，３２ａは金属製と比べて強度が低下するが、小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂから受ける荷重が分散かつ低減されるので、大径ギヤ部３１ａ，３２ａの破損を未然に防止することができ、大径ギヤ部３１ａ，３２ａの耐久性を向上することができる。
【００６７】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、金属プレート４２を用いて大径ギヤ部３１ａ，３２ａと小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂとを連結するようにしたが、この金属プレート４２の形状や該プレート４２が連結される部分の形状はこれに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。又、図４に示すように、例えば、小径ギヤ部３２ｂ（３１ｂ）に金属プレート４３を一体に形成してもよい。
【００６８】
即ち、金属製の小径ギヤ部３２ｂ（３１ｂ）には金属プレート４３が一体に形成される。この金属プレート４３の外周部には、４個の嵌合凹部４３ａが周方向に等間隔に形成されている。又、小径ギヤ部３２ｂ（３１ｂ）は大径ギヤ部３２ａ（３１ａ）側に突出する円筒状の連結筒部４４を有している。大径ギヤ部３２ａ（３１ａ）は、その中心部には前記連結筒部４４が嵌挿される連結孔４５が形成されている。又、大径ギヤ部３２ａ（３１ａ）における小径ギヤ部３２ｂ（３１ａ）側の面には、金属プレート４３を装着するための装着凹部４６が該プレート４３の厚み分の深さで凹設されている。装着凹部４６には、大径ギヤ部３２ａ（３１ａ）の外周縁近傍まで設けられている。又、装着凹部４６には、径方向内側に突出し前記嵌合凹部４３ａと嵌合するための４個の嵌合凸部４６ａが周方向に等間隔に設けられている。そして、大径ギヤ部３２ａ（３１ａ）における小径ギヤ部３２ｂ（３１ａ）とは反対側の面には、小径ギヤ部３２ｂ（３１ａ）を大径ギヤ部３２ａ（３１ａ）に固定するための固定リング４７が前記連結筒部４４に固着される。このように第１，第２減速ギヤ３１，３２を構成することもできる。
【００６９】
尚、各ギヤ部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂをはすばギヤとした場合、上記実施形態と同様に、ブレーキピストン６を突出させるべく電動モータ２１を回転させた際に、大径ギヤ部３１ａ，３２ａが金属プレート４３側に押圧されるように歯部３１ｃ，３１ｄ，３２ｃ，３２ｄのねじれる方向を設定する。このようにすれば、上記実施形態と同様に、金属プレート４３にて大径ギヤ部３１ａ，３２ａが撓むことが防止される。従って、大径ギヤ部３１ａ，３２ａが長時間にわたって撓むことによって生じる該ギヤ部３１ａ，３２ａの変形や破損が未然に防止される。
【００７０】
又、大径ギヤ部３１ａ，３２ａと小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂとの連結部分の強度が十分得られれば、金属プレート４２を省略してもよい。
○上記実施形態では、金属プレート４２の連結孔４２ａと小径ギヤ部３１ｂ，３２ｂの連結筒部３９とを圧入により固定したが、圧入以外に、例えば、かしめ、溶接及び接着等により固定するようにしてもよい。
【００７１】
○上記実施形態のブレーキ装置１は、主ブレーキ時には作動液による液圧にて作動させ、駐車ブレーキ時には電動モータ２１にて作動する構成であったが、液圧による作動を省略し、主ブレーキ時及び駐車ブレーキ時の両場合においても電動モータ２１にて作動するような構成であってもよい。
【００７２】
○上記実施形態のブレーキ装置１の構成は、これに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。例えば、ブレーキ装置１はディスクブレーキ装置であってが、ドラムブレーキ装置であってもよい。又、ブレーキ機構部２や駐車ブレーキアクチュエータ３の構成を適宜変更してもよい。又、駐車ブレーキアクチュエータ３を構成する電動モータ２１や減速機構２２の構成を適宜変更してもよい。尚、減速機構２２の構成を変更した場合、所望の寸法に対し用いる樹脂にて対応可能なギヤ若しくはギヤの所定部位を該樹脂にて形成し、その他のギヤ若しくはギヤのその他の部位を金属にて形成すれば、減速機構の小型軽量化を図ることができる。
【００７３】
上記各実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）ブレーキキャリパ内にブレーキピストンを出没可能に配設し、該ピストンの突出に基づいて摩擦材を車輪とともに回転される回転体に対して圧接させて制動力を得るように構成されるブレーキ機構部と、
回転ネジ部材に直動ネジ部材を螺合し、該回転ネジ部材の回転運動を該直動ネジ部材の直線運動に変換し、その直線運動に基づいて前記ブレーキピストンを作動させる運動変換機構と、
電動モータ及び複数のギヤを用いて構成される減速機構を有し、該モータの回転を該減速機構にて減速して前記回転ネジ部材に伝達し該回転ネジ部材を回転させる電動アクチュエータと、
を備えた車両用ブレーキ装置であって、
前記減速機構を構成する各ギヤにおいて、所望の寸法に対し用いる樹脂にて対応可能なギヤ若しくはギヤの所定部位が該樹脂にて形成されるとともに、その他のギヤ若しくはギヤのその他の部位が金属にて形成されていることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【００７４】
このように構成されるブレーキ装置であっても、前記請求項１と同様の効果を得ることができる。
（ロ）ブレーキキャリパ内に出没可能に配設されるブレーキピストンを作動させるための作動液が供給される液圧室を有し、該液圧室内の作動液圧を高くすることで該ブレーキピストンを突出させ、その突出に基づいて摩擦材を車輪とともに回転される回転体に対して圧接させて制動力を得るように構成されるブレーキ機構部と、
回転ネジ部材に直動ネジ部材を螺合し、該回転ネジ部材の回転運動を該直動ネジ部材の直線運動に変換し、その直線運動に基づいて前記ブレーキピストンを作動させる運動変換機構と、
電動モータ及び複数のギヤを用いて構成される減速機構を有し、該モータの回転を該減速機構にて減速して前記回転ネジ部材に伝達し該回転ネジ部材を回転させる電動アクチュエータと、
を備えた車両用ブレーキ装置であって、
前記減速機構を構成する各ギヤにおいて、所望の寸法に対し用いる樹脂にて対応可能なギヤ若しくはギヤの所定部位が該樹脂にて形成されるとともに、その他のギヤ若しくはギヤのその他の部位が金属にて形成されていることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【００７５】
このように構成されるブレーキ装置であっても、前記請求項１と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、減速機構の小型軽量化を図り、装置を小型軽量化することができる車両用ブレーキ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の車両用ブレーキ装置の断面図。
【図２】アクチュエータの内部を説明するための図。
【図３】第１及び第２減速ギヤの構成を説明するための模式図。
【図４】別例の第１及び第２減速ギヤの構成を説明するための模式図。
【符号の説明】
２…ブレーキ機構部、３…電動アクチュエータとしての駐車ブレーキアクチュエータ、８，９…摩擦材としてのブレーキパッド、１０…回転体としてのブレーキディスク、２１…電動モータ、２２…減速機構、３０…ギヤとしてのピニオン、３１〜３４…ギヤとしての第１〜第４減速ギヤ、３１ａ，３２ａ…大径ギヤ部、３１ｂ，３２ｂ…小径ギヤ部、３１ｃ，３２ｃ…歯部、４２，４３…金属プレート。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle brake device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, in a vehicle brake device, a brake mechanism that is provided in a wheel and generates a braking force is operated by hydraulic pressure when a main brake (a brake used for traveling or the like) is operated, and is electrically operated during a parking brake. One configured to operate with a motor is disclosed in, for example, Patent Document 1.
[0003]
In the brake device of Patent Document 1, a brake piston is provided so as to be able to protrude and retract within a brake caliper, and is configured to obtain a braking force by pressing a friction material against a brake rotor with the protrusion of the piston. . A hydraulic chamber is provided on the anti-friction material side of the brake piston, and a hydraulic fluid for operating the brake piston is supplied to the hydraulic chamber. Then, at the time of the main brake (brake used for traveling or the like), the brake piston is operated by the hydraulic pressure.
[0004]
Further, a spindle and a nut are accommodated in the hydraulic chamber, and the spindle is rotated by an electric motor integrally provided in the brake device. This spindle has a screw formed on the outer peripheral surface thereof and is screwed with a nut which is provided so as not to rotate. That is, the rotation of the spindle by the electric motor is converted into the linear motion of the nut, and the brake piston is operated in accordance with the linear motion of the nut. Then, at the time of parking brake, the brake piston is operated by the electric motor.
[0005]
When the parking brake is applied, the brake pad comes into pressure contact with the rotor, so that a reaction force (a force in a direction away from the rotor) acts on the pad and the brake piston tries to immerse. , The piston is prevented from immersing. Thus, even when the power supply to the electric motor is cut off, the operating position of the brake piston is maintained, and the pressure contact force of the friction material, that is, the braking force is maintained.
[0006]
By the way, in order to obtain the braking force necessary for the parking brake, it is necessary to strongly press the friction material against the rotor, so that it is necessary to apply a large pressing force to the brake piston. Therefore, a speed reduction mechanism capable of high speed reduction and high torque is required between the spindle and the electric motor as a drive source.
[0007]
For this reason, the reduction mechanism of Patent Document 1 uses a planetary gear reduction mechanism, a harmonic drive reduction mechanism, etc., which are compact but can achieve high reduction and high torque, and the reduction mechanism of Patent Document 2 includes a plurality of reduction gear mechanisms. The flat gear mechanism using the spur gear is used.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-T-2001-510760
[Patent Document 2]
JP-A-5-60157
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the vehicle brake device is required to be reduced in weight. Therefore, it is also required to reduce the weight of the reduction mechanism provided in the brake device. Therefore, it has been considered that the gears constituting the reduction mechanism are made of resin to reduce the weight of the reduction mechanism.
[0010]
However, a resin gear needs to have a larger diameter, a tooth width, a tooth thickness, and the like as compared with a metal gear that handles the same driving force (torque), so that the size is increased. Therefore, the size of the speed reduction mechanism is increased, and the size of the brake device is increased accordingly. Since the vehicle brake device is required not only to be light in weight but also to be downsized, it is necessary to reduce the size and weight of the reduction mechanism provided in the brake device.
[0011]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle brake device that can reduce the size and weight of a reduction mechanism and reduce the size and weight of the device. is there.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an invention according to claim 1 includes a brake mechanism configured to obtain a braking force by pressing a friction material against a rotating body that rotates with a wheel, an electric motor, and A speed reduction mechanism configured by using a plurality of gears, wherein the rotation of the motor is reduced by the speed reduction mechanism and transmitted to the brake mechanism, and the brake is moved so that the friction material comes into pressure contact with the rotating body. An electric actuator for operating a mechanical unit, wherein each gear constituting the speed reduction mechanism has a gear or a predetermined portion of the gear which can be supported by a resin used for a desired size. The gist is that the other gears or other parts of the gears are formed of metal while being formed of resin.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle brake device according to the first aspect, at least a predetermined portion of the gear including at least a tooth portion is formed of the resin.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the vehicle brake device according to the first or second aspect, the large-diameter gear portion on the input side and the small-diameter gear portion on the output side are coaxially and integrally rotatable. The gist is that the large-diameter gear portion is formed of the resin and the small-diameter gear portion is formed of the metal.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle brake device according to the third aspect, a metal plate is disposed on one side surface of the large-diameter gear portion, and an outer peripheral portion of the metal plate is formed by the large-diameter gear portion. The gist is that the small-diameter gear portion is connected to the large-diameter gear portion and the metal plate, respectively.
[0016]
(Action)
According to the first aspect of the present invention, the electric actuator that operates the brake mechanism has a speed reduction mechanism configured using an electric motor and a plurality of gears. In each gear constituting the speed reduction mechanism, a gear or a predetermined portion of the gear that can correspond to a desired size with the resin used is formed of the resin, and the other gear or the other portion of the gear is formed of metal. Formed. In other words, a gear or a predetermined portion of a gear which can be handled by a resin used for a desired size can secure sufficient strength with the resin without using a metal. By forming the gears, the weight of the gear can be reduced. Further, the strength of the other gears or other parts of the gears, that is, the predetermined parts of the gears or gears that cannot be handled by the resin used for the desired dimensions cannot be sufficiently secured within the same dimensions unless metal is used. By forming such a gear or a predetermined portion of the gear with the metal, the size of the gear can be reduced. As a result, the speed reduction mechanism can be reduced in size and weight, which can contribute to the reduction in size and weight of the brake device.
[0017]
According to the second aspect of the present invention, at least a predetermined portion of the gear including the tooth portion is formed of resin. For this reason, the engagement noise can be suppressed by being formed of resin, so that the quietness of the speed reduction mechanism and, consequently, the brake device is enhanced.
[0018]
According to the third aspect of the present invention, the gear is configured such that the large-diameter gear portion on the input side and the small-diameter gear portion on the output side are coaxially and integrally rotatable, and the large-diameter gear portion is formed of resin. In addition, the small-diameter gear portion is formed of metal. In other words, since the driving force applied to the large-diameter gear portion on the input side is smaller than the driving force applied to the small-diameter gear portion on the output side, both gear portions can be made of either resin or metal according to one of the gear portions. If this is the case, the gears will be larger or heavier. Therefore, by forming the large-diameter gear portion from resin and the small-diameter gear portion from metal, the gear can be reliably reduced in size and weight.
[0019]
According to the fourth aspect of the present invention, the metal plate is provided on one side surface of the large-diameter gear portion, and the outer peripheral portion of the metal plate is connected to a predetermined portion radially outside the large-diameter gear portion. The small diameter gear portion is connected to the large diameter gear portion and the metal plate, respectively. Therefore, the load received by the large-diameter gear portion from the small-diameter gear portion is distributed between a portion where the small-diameter gear portion is directly connected and a predetermined radially outer portion connected via the metal plate. Therefore, in the large-diameter gear portion, the load applied to the portion directly connected to the small-diameter gear portion is reduced, and the load applied to the radially outer portion connected via the metal plate is small. As a result, the strength of the large-diameter gear portion made of resin is lower than that of the metal-made gear portion, but the load received from the small-diameter gear portion is dispersed and reduced. The durability of the radial gear portion is improved.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 and 2 show a vehicle brake device 1 according to the present embodiment. FIG. 1 is a sectional view taken along line AA of FIG.
[0021]
The vehicle brake device 1 is disposed in each of wheels (not shown) (for example, each rear wheel). The brake device 1 is operated by hydraulic pressure when a main brake (brake used for traveling or the like) is operated based on operation of a brake pedal (not shown), and parking is performed based on operation of a parking brake switch (not shown). It is configured to operate with an electric motor 21 described later during braking.
[0022]
The brake device 1 includes a brake mechanism 2 and a parking brake actuator 3 as an electric actuator.
The brake mechanism 2 includes a floating brake caliper 4, and a piston housing 5 is formed in the caliper 4. A brake piston 6 is accommodated in the piston accommodating portion 5 so as to be non-rotatable and protrudable (movable in the axial direction). The space surrounded by the base end of the brake piston 6 and the piston accommodating portion 5 is a hydraulic chamber 7, to which hydraulic fluid is supplied.
[0023]
A brake pad 8 as a friction material is fixed to the tip of the brake piston 6. A brake pad 9 as a friction material paired with the brake caliper 4 is fixed to a predetermined portion of the brake caliper 4 facing the brake pad 8. A brake disc 10 as a rotating body provided so as to rotate integrally with a wheel (rear wheel) is located between the brake pads 8 and 9.
[0024]
When the depression amount of a brake pedal (not shown) increases, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 7 increases according to the increase amount, and the brake piston 6 is pressed and protruded by the increase in the pressure. Then, the brake pad 8 fixed to the brake piston 6 presses against one side of the brake disc 10, and the brake caliper 4 moves based on the press contact, and the other brake pad 9 presses against the other side of the disc 10. I do. As a result, a braking force is generated on the brake disk 10, that is, on the wheels (rear wheels).
[0025]
On the other hand, when the depression amount of the brake pedal decreases, the hydraulic pressure in the hydraulic pressure chamber 7 decreases according to the decrease amount, and the pressure decrease causes the brake pads 8, 9 to come into pressure contact with the brake disc 10. The brake piston 6 is immersed by force or the like. Then, the pressing force of the brake pads 8, 9 against the brake disk 10 decreases, and the braking force decreases. When the brake pedal is no longer depressed, the brake piston 6 is further immersed, and the brake pads 8 and 9 are separated from the brake disc 10.
[0026]
A motion conversion mechanism 11 is accommodated in the brake caliper 4. The motion conversion mechanism 11 converts the rotational motion of the output shaft portion 34a of the parking brake actuator 3 into a reciprocating linear motion and transmits the reciprocating linear motion to the brake piston 6 to operate the piston 6. The motion conversion mechanism 11 includes a screw shaft 12 and a nut member 13.
[0027]
The screw shaft 12 includes a shaft portion 12a, a flange portion 12b, and a screw portion 12c in order from the base end (the end on the side opposite to the brake piston 6) toward the tip.
[0028]
The outer peripheral surface of the shaft portion 12 a is rotatably supported by the brake caliper 4 via a radial slide bearing 14. A base end of the shaft portion 12a protrudes from the brake caliper 4, and a protruding portion is formed with a connection protrusion 12d protruding in the axial direction of the shaft 12. The connecting projection 12d has a two-plane width. That is, the connecting projection 12d is engaged with the output shaft 34a of the parking brake actuator 3 in the rotational direction, and transmits the rotation of the output shaft 34a to the screw shaft 12.
[0029]
The flange portion 12b is located in the hydraulic pressure chamber 7, and a surface on the side opposite to the brake piston 6 is rotatably supported by the brake caliper 4 via a thrust ball bearing 15 in the hydraulic pressure chamber 7. I have.
[0030]
The screw portion 12c has a screw formed on the outer peripheral surface, and is formed of a trapezoidal screw having a trapezoidal cross section. The screw portion 12c is screwed with the nut member 13. That is, the screw formed on the inner peripheral surface of the nut member 13 is also formed by a trapezoidal screw having a trapezoidal cross section. The screw portion 12c and the nut member 13 are configured to generate a self-locking action.
[0031]
Here, the brake piston 6 is formed with a hollow portion 6a having a concave shape from the base end portion toward the tip end portion to accommodate the screw portion 12c and the nut member 13. The hollow portion 6a has a stepped portion 6b axially engaged with the distal end surface of the nut member 13. Incidentally, the hollow portion 6 a communicates with the hydraulic pressure chamber 7 and forms a part of the hydraulic pressure chamber 7. A key 16 is attached to the nut member 13, and the nut 16 is non-rotatably connected to the brake piston 6 by the key 16. Further, the nut member 13 is movable in the axial direction with respect to the brake piston 6 until it comes into contact with the stepped portion 6b.
[0032]
When the screw shaft 12 is rotated to one direction (when the screw shaft 12 is driven to rotate forward), the nut member 13 that is non-rotatably connected to the brake piston 6 moves toward the distal end of the screw portion 12c. Then, the stepped portion 6b of the brake piston 6 is pressed to cause the piston 6 to protrude. On the other hand, when the screw shaft 12 is rotated to the other side (when the screw shaft 12 is driven to rotate in the reverse direction), the nut member 13 moves toward the proximal end side toward the screw portion 12c. When the nut member 13 moves in the same direction, the nut member 13 and the brake piston 6 do not engage with each other, so that the nut member 13 does not operate the piston 6.
[0033]
Further, when the brake piston 6 protrudes due to the hydraulic fluid as described above, the nut member 13 and the brake piston 6 do not engage in the axial direction, so that only the piston 6 protrudes. A through-hole 13a is formed at a predetermined portion of the nut member 13 so as to penetrate in the axial direction. The through-hole 13a is for introducing the hydraulic fluid in the hydraulic chamber 7 into the hollow portion 6a. . That is, the brake piston 6 is configured such that the area that receives the hydraulic pressure increases.
[0034]
A parking brake actuator 3 is integrally attached to such a brake mechanism 2 with a plurality of mounting bolts (not shown). The parking brake actuator 3 includes an electric motor 21 such as a DC motor, and a speed reduction mechanism 22 that reduces the rotation of the motor 21. The electric motor 21 and the speed reduction mechanism 22 are housed in a motor housing 23a and a speed reduction mechanism housing 23b provided in a housing case 23, respectively, and are closed by a lid member 24. The lid member 24 is fixed to the storage case 23 with a plurality of mounting bolts 25.
[0035]
The electric motor 21 is fitted and fixed in the motor accommodating portion 23a. The electric motor 21 is arranged such that its axis L2 is parallel to the axis L1 of the brake piston 6 (screw shaft 12), and the rotating shaft 21a projects to the opposite side from the piston 6. A metal pinion 30 made of a helical gear or a spur gear is fixed to the rotating shaft 21a in accordance with first to fourth reduction gears 31 to 34 described later.
[0036]
Here, the pinion 30 is the gear located at the most input stage of the speed reduction mechanism 22, but is a small-diameter gear, so that the driving force (torque) applied to the teeth 30b of the pinion 30 is relatively large. Therefore, the resin (the large-diameter gears of the first and second reduction gears 31 and 32 to be described later) used in the present embodiment according to desired dimensions (diameter, tooth width, tooth thickness, and the like) set from the viewpoint of shape and the like. Even if it is made of resin for forming the parts 31a and 32a), sufficient strength cannot be obtained. That is, when forming the pinion 30 using this resin, it is necessary to increase the dimensions (diameter, tooth width, tooth thickness, etc.) of the pinion 30. Therefore, the pinion 30 is formed of a metal, thereby preventing the pinion 30 from being enlarged. If the driving force handled by the pinion 30 has an allowance in the set dimensions, the number of teeth of the tooth portion 30b of the pinion 30 can be reduced, and the size can be further reduced.
[0037]
Then, when a parking brake switch (not shown) is turned on to operate the parking brake, the electric motor 21 operates until a desired braking force is generated in the brake mechanism 2 (the brake pads 8, 9 are applied to the brake disk 10). Power is supplied and the motor is driven to rotate forward until the power supply is pressed with a desired pressing force, and then the power supply is cut off. On the other hand, when the parking brake switch is turned off to release the operation of the parking brake, the braking force generated in the brake mechanism 2 becomes zero (until the brake pads 8, 9 are separated from the brake disk 10). ) Power is supplied and the motor is driven to rotate in the reverse direction, and then the power supply is cut off.
[0038]
The speed reduction mechanism 22 is housed in the speed reduction mechanism housing portion 23b, and is arranged on the side of the motion conversion mechanism 11 opposite to the brake piston 6. The reduction mechanism 22 includes first to fourth reduction gears 31 to 34 formed of a helical gear or a spur gear, and constitutes a plane gear mechanism. From the viewpoint of the meshing sound of the pinion 30 and the gears 31 to 34, the use of the helical gear is advantageous because the meshing noise can be reduced.
[0039]
The first reduction gear 31 has a resin large-diameter gear portion 31a and a metal small-diameter gear portion 31b coaxially and integrally rotatably connected. The first reduction gear 31 is connected to the rotation shaft 21a of the electric motor 21 (the screw shaft 12). It is rotatably supported by a support shaft 35 fixed across the storage case 23 and the lid member 24 so as to be parallel. The large-diameter gear portion 31 a of the first reduction gear 31 is engaged with the pinion 30.
[0040]
The second reduction gear 32 has a large-diameter gear portion 32a made of resin and a small-diameter gear portion 32b made of metal connected coaxially and integrally rotatable, and is supported on a fourth reduction gear 34 described later. At 37, it is rotatably supported. The large-diameter gear portion 32a of the second reduction gear 32 meshes with the small-diameter gear portion 31b of the first reduction gear 31.
[0041]
Here, the second reduction gear 32 and the first reduction gear 31 are specifically configured similarly as shown in FIG. The second reduction gear 32 will be described as a representative. The small diameter gear portion 32b (31b) is made of metal and has an insertion hole 38 for inserting the support shaft 37 (35). The small-diameter gear portion 32b (31b) is provided with a connecting cylindrical portion 39 protruding in one axial direction. On the outer peripheral surface of the connecting tubular portion 39, four fitting convex portions 39a each having the same shape are formed at equal intervals in the circumferential direction. The fitting projection 39a is located inside the tooth 32d (31d) of the small-diameter gear 32b (31b).
[0042]
On the other hand, the large-diameter gear portion 32a (31a) is made of resin, and has a connection hole 40 formed at the center thereof, into which the connection cylinder portion 39 is inserted. Four fitting recesses 40a for fitting with 39a are formed at equal intervals in the circumferential direction. On the surface of the large-diameter gear portion 32a (31a) opposite to the small-diameter gear portion 32b (31a), a mounting recess 41 for mounting the metal plate 42 is formed at a depth corresponding to the thickness of the plate 42. Is established. The mounting concave portion 41 is provided up to the vicinity of the outer peripheral edge of the large-diameter gear portion 32a (31a). The mounting recess 41 is provided with four fitting projections 41a projecting radially inward at equal intervals in the circumferential direction.
[0043]
The metal plate 42 has a substantially disk shape. At the center of the metal plate 42, a connection hole 42a into which the connection cylinder portion 39 is inserted is formed, and in this connection hole 42a, four fitting recesses 42b for fitting with the fitting projection 39a are formed. They are formed at equal intervals in the circumferential direction. Further, four fitting concave portions 42c for fitting with the fitting convex portions 41a are formed on the outer peripheral portion of the metal plate 42 at equal intervals in the circumferential direction.
[0044]
Then, the connecting cylindrical portion 39 of the small-diameter gear portion 32b (31b) is fitted into the connecting hole 40 of the large-diameter gear portion 32a (31a), and the fitting convex portion 39a of the cylindrical portion 39 and the connecting hole 40 are fitted. The recess 40a is fitted. A metal plate 42 is mounted in the mounting recess 41 of the large-diameter gear portion 32a (31a), and the fitting projection 41a of the recess 41 and the fitting recess 42c of the plate 42 are fitted together. The fitting recess 42b of the connecting hole 42a of the 42 and the fitting protrusion 39a of the connecting cylinder 39 are fitted. The connecting hole 42a of the metal plate 42 and the connecting cylindrical portion 39 of the small-diameter gear portion 32b (31b) are fixed by press-fitting. In this way, the large-diameter gear portion 32a (31a) and the small-diameter gear portion 32b (31b) are integrally rotatably connected, and the second reduction gear 32 and the first reduction gear 31 are configured.
[0045]
Since the first and second reduction gears 31 and 32 are gears located closer to the input of the reduction mechanism 22 (closer to the electric motor 21), the driving force handled is relatively small. Further, also in these reduction gears 31, 32, the driving force applied to the teeth 31c, 32c of the large-diameter gears 31a, 32a on the input side is greater than the teeth 31d, 32d of the small-diameter gears 31b, 32b on the output side. Is smaller than the driving force applied to the motor.
[0046]
Therefore, sufficient strength can be obtained even if the large-diameter gear portions 31a, 32a are formed of the resin used in the present embodiment according to desired dimensions (diameter, tooth width, tooth thickness, etc.). Is formed using this resin. On the other hand, if the small-diameter gear portions 31b and 32b are formed of resin used in the present embodiment (resin used in the large-diameter gear portions 31a and 32a) according to desired dimensions, sufficient strength cannot be obtained. That is, when the small-diameter gear portions 31b, 32b are formed using this resin, it is necessary to increase the dimensions (diameter, tooth width, tooth thickness, etc.) of the gear portions 31b, 32b. Therefore, the small-diameter gear portions 31b and 32b are formed of metal. The first and second reduction gears 31 and 32 are made of resin for the large-diameter gear portions 31a and 32a and made of metal for the small-diameter gear portions 31b and 32b. Has been planned.
[0047]
Further, since the first and second reduction gears 31 and 32 are gears located closer to the input of the reduction mechanism 22 (closer to the electric motor 21) as described above, they rotate at high speed. For this reason, a large number of meshing noises are generated. However, since the large-diameter gear portions 31a and 32a are made of resin, the large-diameter gear portion 31a and the pinion 30 and the large-diameter gear portion 32a and the small-diameter gear portion 31b are formed. And the meshing sound generated between them is reduced. Therefore, the quietness of the reduction mechanism 22 can be improved at the same time by making the large-diameter gear portions 31a and 32a made of resin. Since the large-diameter gear portions 31a and 32a are made of resin, the reduction mechanism 22 is less likely to absorb heat as compared with the case where the gear portions 31a and 32a are made of metal.
[0048]
Further, metal plates 42 are used for connecting the large-diameter gear portions 31a, 32a and the small-diameter gear portions 31b, 32b, respectively. That is, the large-diameter gear portions 31a and 32a and the small-diameter gear portions 31b and 32b not only connect the connection hole 40 and the connection cylinder portion 39 but also cooperate with the connection portion to make the diameter from the connection hole 40 larger. A portion (fitting convex portion 41 a) located on the outer side in the direction is connected to the connecting cylindrical portion 39 via the metal plate 42. Therefore, the loads received by the large-diameter gear portions 31a and 32a from the small-diameter gear portions 31b and 32b are distributed between the coupling hole 40 and a portion (fitting convex portion 41a) located radially outside the coupling hole 40. . Therefore, in the large-diameter gear portions 31a and 32a, the load applied to the connection hole 40 is reduced, and the load applied to the fitting convex portion 41a is small because the load is located radially outside the connection hole 40. As a result, the large-diameter gear portions 31a and 32a made of resin have lower strength than metal, but the load received from the small-diameter gear portions 31b and 32b is dispersed and reduced. The damage of the hole 40 is prevented beforehand, and the durability of the large-diameter gear portions 31a and 32a is improved.
[0049]
Incidentally, when the first and second reduction gears 31 and 32 (the large-diameter gear portions 31a and 32a and the small-diameter gear portions 31b and 32b) are helical gears, when a driving force is applied to the gears 31 and 32, the axial direction is reduced. Some of that force acts on Therefore, when the electric motor 21 is rotated so that the brake piston 6 is protruded, the direction in which the teeth 31c, 31d, 32c, and 32d are twisted so that the large-diameter gears 31a and 32a are pressed toward the metal plate 42. Is set. Therefore, when the brake piston 6 projects, that is, when the parking brake is operated, the driving force is applied to the first and second reduction gears 31 and 32 for a long time. Accordingly, in such a case, if the large-diameter gear portions 31a, 32a made of resin are configured to be pressed toward the metal plate 42, the gear portions 31a, 32a are prevented from being bent by the metal plate 42. Is done. Therefore, deformation and breakage of the gear portions 31a and 32a caused by the large-diameter gear portions 31a and 32a flexing for a long time are prevented. In the case of a helical gear, when a driving force is applied to the gears 31, 32, a part of the force acts in the axial direction, and as described above, the metal plate 42 and the small-diameter gear portions 31b, 31b, By fixing the large-diameter gear 32b, unnecessary force is prevented from acting on the large-diameter gear portions 31a and 32a made of resin.
[0050]
The third reduction gear 33 has a large-diameter gear portion 33a and a small-diameter gear portion 33b, both of which are made of metal, connected coaxially and integrally rotatably, and has a housing case 23 and a cover which are parallel to the rotation shaft 21a. It is rotatably supported by a support shaft 36 fixed across the member 24. The large-diameter gear portion 33a of the third reduction gear 33 is meshed with the small-diameter gear portion 32b of the second reduction gear 32.
[0051]
As with the first and second reduction gears 31 and 32, it is conceivable that the third reduction gear 33 is made of resin, and the large-diameter gear part 33a having a smaller driving force than the small-diameter gear part 33b is made of resin. However, since the third reduction gear 33 is located closer to the output (closer to the screw shaft 12) than the first reduction gear 31 and the second reduction gear 32, the driving force handled is relatively large. In other words, the driving force applied to the teeth 33d of the small-diameter gear portion 33b naturally increases, but the driving force applied to the teeth 33c of the large-diameter gear portion 33a also increases relatively.
[0052]
Therefore, when the large-diameter gear portion 33a is formed of the resin used in the present embodiment according to desired dimensions (diameter, tooth width, tooth thickness, and the like), sufficient strength cannot be obtained. That is, when forming the large-diameter gear portion 33a using this resin, it is necessary to increase the size (diameter, tooth width, tooth thickness, etc.) of the gear portion 33a. Accordingly, in the third reduction gear 33, the large-diameter gear portion 33a is also formed of metal, thereby preventing the gear 33 from being enlarged.
[0053]
The fourth reduction gear 34 is made of metal. That is, since the fourth reduction gear 34 is the gear located at the most output stage of the reduction mechanism 22, the driving force applied to the teeth 34c of the gear 34 is large. Therefore, like the third reduction gear 33, the fourth reduction gear 34 is formed of metal for the reason of strength, so that the gear 34 is prevented from being enlarged.
[0054]
The fourth reduction gear 34 has an output shaft 34a formed at the center. A support shaft 37 is fixed to the output shaft portion 34a so as to protrude in one axial direction. The support shaft 37 supports the second reduction gear 32, and has a tip end rotatably supported by the lid member 24. The support shaft 37 is disposed on the axis L1 so as to be coaxial with the screw shaft 12. That is, the fourth reduction gear 34 and the second reduction gear 32 are arranged on the axis L1 so as to be coaxial with the screw shaft 12. The other axial end of the output shaft portion 34 a is rotatably supported by the housing case 23. A coupling recess 34b is formed at the other axial end of the output shaft 34a. The connecting recess 34b has a cross-sectional width of two planes, and the connecting protrusion 12d of the screw shaft 12 is fitted into the connecting recess 34b. In other words, the connecting concave portion 34b is engaged with the connecting convex portion 12d of the screw shaft 12 in the rotational direction, and transmits the rotation of the output shaft portion 34a to the screw shaft 12.
[0055]
The cover member 24 has a through hole 24 a formed at a position facing the tip end surface of the pinion 30. On the other hand, a tool connection hole 30a for connecting with a tool (not shown) is formed on the tip end surface of the pinion 30. That is, a tool is inserted from the through hole 24a, is fitted into the tool connection hole 30a to connect the tool and the pinion 30, and the pinion 30 can be rotated by the tool. Therefore, when the electric motor 21 causes the brake piston 6 to protrude to activate the parking brake and the motor 21 becomes inoperable, the pinion 30 is rotated by a tool to release the parking brake. The piston 6 can be immersed. The through hole 24a is a screw hole. Normally, a bolt 26 is screwed into the through hole 24a, and the through hole 24a is closed by the bolt 26.
[0056]
The brake device 1 configured as described above operates by hydraulic pressure when a main brake (brake used for traveling or the like) based on operation of a brake pedal, and operates when an electric motor 21 is used during parking brake based on operation of a parking brake switch. Operates at
[0057]
[Operation of brake device 1 during main braking]
When the depression amount of the brake pedal increases, the working hydraulic pressure in the hydraulic chamber 7 of the brake mechanism 2 increases according to the increase amount. Then, the brake piston 6 is pressed and protrudes under the pressure, and the brake pads 8 and 9 are pressed against the brake disk 10. As a result, a braking force corresponding to the amount of depression of the brake pedal is generated on the brake disk 10, that is, the wheels (rear wheels).
[0058]
On the other hand, when the amount of depression of the brake pedal decreases, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 7 decreases according to the amount of decrease. Then, the brake piston 6 is immersed by the reaction force or the like received by the brake pads 8 and 9, and the braking force is reduced. When the brake pedal is no longer depressed, the brake piston 6 is further immersed, and the brake pads 8, 9 are separated from the brake disc 10. That is, the braking force becomes zero.
[0059]
[Operation of brake device 1 during parking brake]
When the parking brake switch is turned on to operate the parking brake, electric power for forward rotation is supplied to the electric motor 21 and the motor 21 is driven to rotate forward. Then, the electric motor 21 drives the screw shaft 12 forward via the speed reduction mechanism 22. When the screw shaft 12 is driven forward, the nut member 13 presses the brake piston 6 so as to protrude, and based on the pressing, the brake piston 6 presses the brake pads 8 and 9 against the brake disc 10 to apply a braking force. Generate. Then, after power is supplied to the electric motor 21 until a desired braking force required for parking the vehicle is generated, the power supply to the motor 21 is cut off.
[0060]
At this time, the brake piston 6 tries to enter by receiving a reaction force from the brake pads 8 and 9 which are pressed against the brake disc 10, but the self-locking action between the screw shaft 12 (the screw portion 12 c) and the nut member 13 occurs. This configuration prevents the piston 6 from being immersed. As a result, even when the power supply to the electric motor 21 is cut off, the projecting position of the brake piston 6 is maintained, and the press-contact force of the brake pads 8 and 9, that is, the braking force is maintained (parking brake operation).
[0061]
On the other hand, when the parking brake switch is turned off to release the operation of the parking brake, power for reverse rotation is supplied to the electric motor 21 and the motor 21 is driven to rotate in the reverse direction. Then, the electric motor 21 drives the screw shaft 12 to rotate in the reverse direction via the speed reduction mechanism 22. When the screw shaft 12 is driven to rotate in the reverse direction, the nut member 13 moves toward the base end of the screw portion 12c, and the brake piston 6 does not receive any pressing force from the nut member 13. When the brake piston 6 stops receiving the pressing force from the nut member 13, the piston 6 is immersed by the reaction force or the like received from the brake pads 8, 9, and the braking force is reduced. Then, the electric motor 21 is driven to rotate in the reverse direction until the nut member 13 is disposed at a predetermined position of the screw portion 12c so that the brake pads 8, 9 are separated from the brake disk 10 by a predetermined distance. Is stopped. As a result, the brake piston 6 is further immersed, the brake pads 8 and 9 are separated from the brake disk 10 by a predetermined distance, and the braking force becomes zero (parking brake release).
[0062]
As described above, when the electric motor 21 becomes inoperable for some reason in a state where the parking brake is operated, the parking brake is maintained in the state where the electric motor 21 is not operated, and then the vehicle is started or moved. When doing so, it may cause trouble. Therefore, in such a case, the bolt 26 screwed into the through hole 24a of the lid member 24 is removed, a tool is inserted from the through hole 24a, and the tool 26 is inserted into the tool connection hole 30a provided on the tip end surface of the pinion 30. Insert. Then, the pinion 30 is rotated by operating the tool so that the screw shaft 12 rotates in the reverse direction, and the nut member 13 is moved to the proximal end side of the screw portion 12c. Then, the brake piston 6 stops receiving the pressing force from the nut member 13, and the brake piston 6 is immersed by a reaction force or the like received from the brake pads 8 and 9. In this way, the brake pads 8, 9 can be separated from the brake disc 10 by a tool from the outside, and the operation of the parking brake can be released.
[0063]
Next, the characteristic operation and effect of the brake device 1 of the present embodiment will be described.
(1) The parking brake actuator 3 that operates the brake mechanism unit 2 has a reduction mechanism 22 configured using an electric motor 21 and a plurality of gears (pinions 30, first to fourth reduction gears 31 to 34). ing. In each of the gears (pinion 30, first to fourth reduction gears 31 to 34) constituting the reduction mechanism 22, the size of the first and second reduction gears 31, 32 that can be accommodated by the resin used for the desired dimensions is large. The diameter gear portions 31a and 32a are formed of the resin, and the other pinions 30, the small diameter gear portions 31b and 32b of the first and second reduction gears 31 and 32, and the third and fourth reduction gears 33 and 34 are formed. It is formed of metal. In other words, the large-diameter gear portions 31a and 32a of the first and second reduction gears 31 and 32 can be made of a resin having a desired size, that is, the resin can sufficiently secure strength without using metal. By forming the large-diameter gear portions 31a, 32a with the resin, the first and second reduction gears 31, 32 are reduced in weight. Further, the other pinion 30, the small-diameter gear portions 31b and 32b of the first and second reduction gears 31 and 32, and the third and fourth reduction gears 33 and 34 cannot be made of resin used for desired dimensions, that is, metal. If the pinion 30, the first and second reduction gears 31, 32, the small-diameter gear portions 31b, 32b, Third, the fourth reduction gears 33 and 34 are downsized. Accordingly, the reduction mechanism 22 can be reduced in size and weight, and can contribute to the reduction in size and weight of the brake device 1.
[0064]
(2) The large-diameter gear portions 31a, 32a of the first and second reduction gears 31, 32 have teeth 31c, 32c made of resin. For this reason, since the teeth 31c and 32c are made of resin, the meshing noise generated between the large-diameter gear 31a and the pinion 30 and between the large-diameter gear 32a and the small-diameter gear 31b can be reduced. The silence of the mechanism 22 and thus the brake device 1 can be improved.
[0065]
(3) The first and second reduction gears 31 and 32 are configured such that the input-side large-diameter gear portions 31a and 32a and the output-side small-diameter gear portions 31b and 32b are coaxially and integrally rotatable. The portions 31a and 32a are formed of resin, and the small-diameter gear portions 31b and 32b are formed of metal. That is, since the driving force applied to the large-diameter gear portions 31a, 32a on the input side is smaller than the driving force applied to the small-diameter gear portions 31b, 32b on the output side, one of the gear portions 31a, 31b, 32a, 32b is applied. Accordingly, if the two gear portions 31a, 31b, 32a, 32b are made of resin or metal, the gears 31, 32 become larger or heavier. Therefore, by forming the large-diameter gear portions 31a and 32a from resin and the small-diameter gear portions 31b and 32b from metal, the gears 31 and 32 can be reliably reduced in size and weight.
[0066]
(4) A metal plate 42 is provided on one side surface of the large-diameter gear portions 31a, 32a, and an outer peripheral portion (fitting concave portion 42c) of the metal plate 42 is a predetermined portion radially outside the large-diameter gear portions 31a, 32a. (The fitting protrusion 41a). The small diameter gear portions 31b and 32b are connected to the large diameter gear portions 31a and 32a and the connection holes 40 and 42a of the metal plate 42, respectively. Therefore, the load received by the large-diameter gear portions 31a and 32a from the small-diameter gear portions 31b and 32b is connected to the portion (connection hole 40) where the small-diameter gear portions 31b and 32b are directly connected via the metal plate 42. It is dispersed at a predetermined portion (fitting convex portion 41a) on the radially outer side. Therefore, in the large-diameter gear portions 31a and 32a, the load applied to the portion (connection hole 40) where the small-diameter gear portions 31b and 32b are directly connected is reduced, and the diameter connected via the metal plate 42 is reduced. The load applied to the outer part in the direction (the fitting protrusion 41a) is small. As a result, although the large-diameter gear portions 31a and 32a made of resin have lower strength than metal, the loads received from the small-diameter gear portions 31b and 32b are dispersed and reduced, so that the large-diameter gear portions 31a and 32a are reduced. Can be prevented beforehand, and the durability of the large-diameter gear portions 31a and 32a can be improved.
[0067]
Note that the embodiment of the present invention may be modified as follows.
In the above embodiment, the large-diameter gear portions 31a, 32a and the small-diameter gear portions 31b, 32b are connected using the metal plate 42. However, the shape of the metal plate 42 and the portion to which the plate 42 is connected are described. Is not limited to this, and may be changed as appropriate. Further, as shown in FIG. 4, for example, the metal plate 43 may be formed integrally with the small-diameter gear portion 32b (31b).
[0068]
That is, the metal plate 43 is formed integrally with the small-diameter gear portion 32b (31b) made of metal. On the outer peripheral portion of the metal plate 43, four fitting concave portions 43a are formed at equal intervals in the circumferential direction. The small-diameter gear portion 32b (31b) has a cylindrical connecting tube portion 44 protruding toward the large-diameter gear portion 32a (31a). The large-diameter gear portion 32a (31a) has a connection hole 45 in the center thereof, into which the connection tube portion 44 is inserted. On the surface of the large-diameter gear portion 32a (31a) on the side of the small-diameter gear portion 32b (31a), a mounting recess 46 for mounting the metal plate 43 is formed with a depth corresponding to the thickness of the plate 43. I have. The mounting recess 46 is provided up to the vicinity of the outer peripheral edge of the large-diameter gear portion 32a (31a). The fitting recess 46 is provided with four fitting protrusions 46a projecting radially inward and fitting with the fitting recess 43a at equal intervals in the circumferential direction. A fixing ring for fixing the small-diameter gear portion 32b (31a) to the large-diameter gear portion 32a (31a) is provided on the surface of the large-diameter gear portion 32a (31a) opposite to the small-diameter gear portion 32b (31a). 47 is fixed to the connecting tube portion 44. Thus, the first and second reduction gears 31, 32 can also be configured.
[0069]
When each of the gears 31a, 31b, 32a, and 32b is a helical gear, the large-diameter gear 31a is rotated when the electric motor 21 is rotated to cause the brake piston 6 to protrude. , 32a are set to the direction in which the tooth portions 31c, 31d, 32c, 32d are twisted so as to be pressed toward the metal plate 43 side. This prevents the large-diameter gear portions 31a and 32a from being bent by the metal plate 43, as in the above embodiment. Therefore, deformation and breakage of the gear portions 31a and 32a caused by the large-diameter gear portions 31a and 32a flexing for a long time are prevented.
[0070]
The metal plate 42 may be omitted if the strength of the connection between the large-diameter gear portions 31a, 32a and the small-diameter gear portions 31b, 32b is sufficiently obtained.
In the above embodiment, the connection hole 42a of the metal plate 42 and the connection cylinder portion 39 of the small-diameter gear portions 31b and 32b are fixed by press-fitting. However, other than press-fitting, for example, caulking, welding, bonding or the like may be used. You may.
[0071]
The brake device 1 according to the above-described embodiment is configured to operate by the hydraulic pressure of the hydraulic fluid at the time of the main brake, and to be operated by the electric motor 21 at the time of the parking brake. Also, the configuration may be such that the electric motor 21 operates in both cases of parking braking.
[0072]
-The structure of the brake device 1 of the said embodiment is not limited to this, You may change suitably. For example, the brake device 1 is a disc brake device, but may be a drum brake device. Further, the configurations of the brake mechanism 2 and the parking brake actuator 3 may be appropriately changed. Further, the configurations of the electric motor 21 and the speed reduction mechanism 22 that constitute the parking brake actuator 3 may be appropriately changed. When the configuration of the speed reduction mechanism 22 is changed, a gear or a predetermined portion of the gear that can correspond to a desired dimension with the resin used is formed of the resin, and the other gear or the other portion of the gear is formed of metal. If formed, the size and weight of the reduction mechanism can be reduced.
[0073]
The technical ideas that can be grasped from the above embodiments are described below.
(A) A brake configured to dispose a brake piston in a brake caliper so as to be able to protrude and retract, and to obtain a braking force by pressing a friction material against a rotating body rotated together with the wheel based on the protrusion of the piston. Mechanism,
A motion converting mechanism for screwing a linear motion screw member to the rotary screw member, converting a rotational motion of the rotary screw member into a linear motion of the linear motion screw member, and actuating the brake piston based on the linear motion;
An electric actuator that has a speed reduction mechanism configured using an electric motor and a plurality of gears, reduces the rotation of the motor with the speed reduction mechanism, transmits the rotation to the rotation screw member, and rotates the rotation screw member;
A vehicle brake device comprising:
In each gear constituting the speed reduction mechanism, a predetermined portion of a gear or a gear that can be handled by a resin used for a desired dimension is formed of the resin, and another portion of the gear or a gear is formed of metal. A vehicle brake device characterized by being formed by:
[0074]
Even with the brake device configured as described above, the same effects as those of the first aspect can be obtained.
(B) a hydraulic chamber for supplying a hydraulic fluid for operating a brake piston disposed in the brake caliper so as to be able to protrude and retract, and the hydraulic piston in the hydraulic chamber is increased to increase the hydraulic piston pressure; And a brake mechanism configured to obtain a braking force by pressing a friction material against a rotating body that rotates together with the wheel based on the protrusion, and
A motion converting mechanism for screwing a linear motion screw member to the rotary screw member, converting a rotational motion of the rotary screw member into a linear motion of the linear motion screw member, and actuating the brake piston based on the linear motion;
An electric actuator that has a speed reduction mechanism configured using an electric motor and a plurality of gears, reduces the rotation of the motor with the speed reduction mechanism, transmits the rotation to the rotation screw member, and rotates the rotation screw member;
A vehicle brake device comprising:
In each gear constituting the speed reduction mechanism, a predetermined portion of a gear or a gear that can be handled by a resin used for a desired dimension is formed of the resin, and another portion of the gear or a gear is formed of metal. A vehicle brake device characterized by being formed by:
[0075]
Even with the brake device configured as described above, the same effects as those of the first aspect can be obtained.
[0076]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a vehicle brake device capable of reducing the size and weight of a reduction mechanism and reducing the size and weight of the device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a vehicle brake device according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram for explaining the inside of an actuator.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a configuration of first and second reduction gears.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a configuration of first and second reduction gears of another example.
[Explanation of symbols]
2 ... Brake mechanism part, 3 ... Parking brake actuator as electric actuator, 8, 9 ... Brake pad as friction material, 10 ... Brake disk as rotating body, 21 ... Electric motor, 22 ... Deceleration mechanism, 30 ... Gear , 31 to 34... First to fourth reduction gears as gears, 31a, 32a... Large-diameter gear portions, 31b, 32b... Small-diameter gear portions, 31c, 32c.

Claims

A brake mechanism configured to obtain a braking force by pressing the friction material against a rotating body that rotates with the wheels,
A speed reduction mechanism configured by using an electric motor and a plurality of gears, wherein the rotation of the motor is reduced by the speed reduction mechanism and transmitted to the brake mechanism, and the friction material is pressed against the rotating body. An electric actuator for operating the brake mechanism,
A vehicle brake device comprising:
In each gear constituting the speed reduction mechanism, a predetermined portion of a gear or a gear that can be handled by a resin used for a desired dimension is formed of the resin, and another portion of the gear or a gear is formed of metal. A vehicle brake device characterized by being formed by:

The vehicle brake device according to claim 1,
A vehicle brake device, wherein the gear has at least a predetermined portion including a tooth portion made of the resin.

The vehicle brake device according to claim 1 or 2,
The gear is configured such that a large-diameter gear portion on the input side and a small-diameter gear portion on the output side are coaxially and integrally rotatable. The large-diameter gear portion is formed of the resin, and the small-diameter gear portion is A vehicle brake device, wherein a portion is formed of the metal.

The vehicle brake device according to claim 3,
A metal plate is provided on one side surface of the large-diameter gear portion, and an outer peripheral portion of the metal plate is connected to a predetermined portion radially outside the large-diameter gear portion,
The small-diameter gear portion is connected to the large-diameter gear portion and the metal plate, respectively.