专利名称：盘式制动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于车辆的制动的盘式制动器。
背景技术：
在盘式制动器中，有时构成为使蜗杆减速机具备用于实现驻车制动的制动力的自保持功能(参照专利文献1)。专利文献1 (日本)特开2006-177532号公报在专利文献1的盘式制动器中，为了保持活塞的推力，需要尽可能低地设定蜗杆减速机的机械效率(换言之，增大机械损失)。但是，在较低地设定蜗杆减速机的机械效率时，会产生如下问题用于实现驻车制动功能的机构的动作效率降低，由于通过补充降低的动作效率来使活塞产生期望的推力，必导致使发动机大型化。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够确保良好的动作效率的盘式制动器。作为解决上述课题的装置，本发明提供的一种盘式制动器，具备一对制动衬块， 隔着制动盘配置于该制动盘的两侧；一个活塞，将该一对制动衬块中的一个制动衬块向制动盘按压；制动钳本体，具有能够移动地收容有该活塞的油缸；电动马达，设置在该制动钳本体上；活塞保持机构，设置在所述制动钳本体上，使所述活塞保持在制动位置；所述盘式制动器的特征在于，所述活塞保持机构具有增加所述电动机的旋转力的减速机构，以及将该减速机构的旋转转换为直动来将所述一个活塞并列地推进的第一旋转直动转换机构和第二旋转直动转换机构；所述减速机构向所述第一旋转直动转换机构传递增加了所述电动马达的输入的旋转输出，向所述第二旋转直动转换机构传递该旋转输出的反作用力；所述第一旋转直动转换机构和第二旋转直动转换机构中的至少一个旋转直动转换机构在停止赋予传递力时维持所述一个活塞的停止状态。根据本发明的盘式制动器，能够确保良好的动作效率。
图1是表示在第一实施方式的盘式制动器中解除了驻车制动的状态的剖面图；图2是图1的X-X线的剖面图；图3是表示在第一实施方式的盘式制动器中当驻车制动动作时仅有螺旋机构动作的状态的剖面图；图4是表示在第一实施方式的盘式制动器中当驻车制动动作时除螺旋机构以外球和斜面机构也动作的状态的剖面图；图5是表示在第二实施方式的盘式制动器中解除了驻车制动的状态的剖面图；图6是表示在第二实施方式的盘式制动器中当驻车制动动作时仅有螺旋机构动作的状态的的剖面图7是表示在第二实施方式的盘式制动器中当驻车制动动作时除螺旋机构以外柱塞泵机构也动作的状态的剖面图。附图标记说明la、Ib-盘式制动器，2-内制动衬块，3_外制动衬块，4_制动钳，6_制动钳本体， 7-油缸部，10-油缸，12-活塞，13-液压室，19-推杆(调整机构)，27-弹簧(施力装置)， 28-球和斜面机构(另一旋转直动转换机构)，29-旋转板(转动部件)J9A、30A-球槽， 30-直动板(直动部件)，31-输入轴，32-球(滚动部件)，34-活塞保持机构，36-行星齿轮减速机构，37-平齿多级减速机构，38-电动机(电动马达)，44B-太阳齿轮(输入部)， 46-内齿轮(第一或第二输出部)，48_行星齿轮架(第一或第二输出部)，52_螺旋机构 (一旋转直动转换机构)，53_螺母(直动部件)，M-凸缘(直动部件)，55_主轴，80-螺母，81-主轴，90-柱塞泵机构(另一旋转直动转换机构)，91_活塞，92-油缸，94-液压室， 95-端口，99-螺母，100-主轴，100A-小齿轮，105-大齿轮，150-制动盘。
具体实施例方式下面，基于图1至图7详细说明用于实施本发明的方式。首先，基于图1至图4对第一实施方式的盘式制动器Ia进行说明。图1表示第一实施方式的盘式制动器la。盘式制动器Ia设置有隔着安装于车辆的旋转部的制动盘150 配置在其两侧的一对的内制动衬块2及外制动衬块3、制动钳4。本盘式制动器Ia构成为制动钳浮动型。上述一对的内制动衬块2及外制动衬块3、制动钳4向制动盘150的轴向可移动地支承在固定于车辆的转向节等非旋转部的支架(* Y U 7 )5上。制动钳4的主体即制动钳本体6具有配置在与车辆内侧的制动衬块即内制动衬块2相对的基端侧的油缸部7、配置在与车辆外侧的制动衬块即外制动衬块3相对的前端侧的爪部8。在油缸部7形成有有底的油缸10，该油缸10的一端在内制动衬块2侧构成有开口部7a，而另一端由底壁9闭合。在该油缸10内通过活塞密封件11以接触状态沿轴向可移动地安装有活塞12。活塞12呈杯形状，其底部12A按照与内制动衬块2相对的方式被收容于油缸10 内。该活塞12和油缸10的底壁9之间被分隔成液压室13。通过设置于油缸部7的未图示的端口，从主油缸等未图示的液压源向该液压室13供给液压。活塞12通过使设于内制动衬块2背面的凸部15卡合于设置在其底面的凹部14而止转。另外，在活塞12的底部和油缸10之间安装有防止异物进入油缸10内的防尘套16。在制动钳本体6的油缸10的底壁9侧气密地安装有壳体35。在该壳体35的一端开口气密地安装有罩体39。这里，壳体35和油缸10通过密封件51保持气密性。而且，壳体35和罩体39通过密封件40保持气密性。在制动钳本体6的壳体35上，通过密封件50 密闭地安装有作为电动马达之一例的电动机38。在本实施方式中，将电动机38配置在壳体 35的外侧，但也可以形成覆盖电动机38的壳体35，在壳体35内收容电动机38。在该情况下，不需要密封件50。另外，在制动钳本体6上设置有将活塞12保持于制动位置的活塞保持机构34。该活塞保持机构34具有增加电动机38的旋转力的作为减速机构的平齿多级减速机构37及行星齿轮减速机构36、将来自该平齿多级减速机构37及行星齿轮减速机构36的旋转运动转换为直线方向的运动(下面，为了方便而称为直动。)后作为推力赋予活塞12以使活塞 12移动的、作为一旋转直动转换机构的螺旋机构52及作为另一旋转直动转换机构的球和斜面机构观。上述平齿多级减速机构37及行星齿轮减速机构36收容于壳体35内，上述螺旋机构52及球和斜面机构28收容于制动钳本体6的油缸10内。[减速机构]平齿多级减速机构37具有小齿轮42、第一减速齿轮43、第二减速齿轮44。小齿轮42具有形成为筒状并压入固定于电动机38的轴41的孔部42A、形成于外周的齿轮42B。 第一减速齿轮43为将与小齿轮42的齿轮42B啮合的大径的大齿轮43A和从大齿轮43A沿轴向延伸而形成的小径的小齿轮4 一体地形成而构成。该第一减速齿轮43可旋转地支承在轴62上，该轴62的一端支承于壳体35上，同时另一端支承于罩体39上。第二减速齿轮44为将与第一减速齿轮43的小齿轮4 啮合的大径的大齿轮44A和从大齿轮44A沿轴向延伸而形成的小径的太阳齿轮44B —体地形成而构成。太阳齿轮44B构成后述的行星齿轮减速机构36的一部分。该第二减速齿轮44可旋转地支承在支承于罩体39的轴63上。[减速机构(行星齿轮减速机构)]行星齿轮减速机构36具有上述太阳齿轮44B、多个(本实施方式中为三个)行星齿轮45、内齿轮46、行星齿轮架48。行星齿轮45具有与形成于第二减速齿轮44的作为电动机38的旋转的输入部的太阳齿轮44B啮合的齿轮45A、插通立设于行星齿轮架48的销47的孔部45B。三个行星齿轮45等间隔地配置于行星齿轮架48的圆周上。行星齿轮架48形成为圆盘状，在其中心形成有具有花键槽的孔部48A。孔部48A 与螺旋机构52的主轴55的后端侧(图1中右端)花键卡合，由此行星齿轮架48和主轴55 能够相互传递旋转转矩。在行星齿轮架48的外周侧形成有用于压入固定可旋转地分别支承上述各行星齿轮45的多个销47的销孔部48B。行星齿轮架48通过固定于插通孔部48A 的主轴55后端的夹具64限制其相对于主轴55沿轴向的移动。另外，各销47的一端侧分别压入固定于行星齿轮架48的销孔部48B，固定在各销47的另一端侧的夹具66与分别插通各销47的垫圈65 —起，限制各行星齿轮45相对于各销47沿轴向的移动。行星齿轮架 48在本实施方式中作为第一或第二输出部来构成。内齿轮46具有各行星齿轮45的齿轮45A分别啮合的内齿46A、从该内齿46A沿轴向延伸的大径筒部46B、形成于该大径筒部46B的与内齿45A相反一侧的端部的环状部 46C、从该环状部46C的中心部沿轴向延伸的小径筒部46D、花键槽形成在该小径筒部46D的内周面的孔部46E。内齿轮46通过小径筒部46D的外周面46F可旋转地支承于壳体35的开口 35A。内齿轮46在环状部46C的小径筒部46D附近形成有环状的抵接部46G，可与壳体35的开口 35A周边抵接。内齿轮46通过设置于行星齿轮架48的垫圈65和上述抵接部 46G抵接的壳体35限制其相对于壳体35沿轴向的移动。另外，内齿轮46的孔部46E花键卡合在上述球和斜面机构观的输入轴31上，能够相互传递旋转转矩。内齿轮46与上述行星齿轮架48 —起在本实施方式中构成第一或第二输出部。[旋转直动转换机构(螺旋机构)]作为一旋转直动转换机构的螺旋机构52具备螺母53、凸缘M及主轴55。主轴 55在后端侧(图1中右端侧)形成具有花键槽的嵌合部55A，如上所述，通过嵌合部55A与行星齿轮架48的孔部48A花键卡合，行星齿轮架48和主轴55能够相互传递旋转转矩。在主轴阳的前端侧(图1中左端侧)形成有具备螺纹槽的阳螺纹部55B，在该阳螺纹部55B 螺纹接合有作为直动部件的螺母53。在主轴55的轴向大致中央，在阳螺纹部55B的基端形成有向径向突出的凸缘(鍔)部55C。凸缘部55C经由推力轴承56及推力垫圈57沿着轴向支承于后述的球和斜面机构观的输入轴31。通过该支承，主轴55经由输入轴31可旋转地支承于制动钳4。在上述嵌合部55A和凸缘部55C之间，设置有插通形成于上述制动钳4 的底壁9的孔部9A的插通部55D。螺母53整体形成为筒状，具有形成于一端侧的内周面并与上述主轴55的阳螺纹部55B螺纹接合的阴螺纹部53A、形成于该阴螺纹部53A的外周侧并与后述的球和斜面机构 28的推杆19螺纹接合的阳螺纹部53B。在此，主轴55的阳螺纹部55B和螺母53的阴螺纹部53A的螺纹槽的螺距被设定为，在作用有活塞12处于制动位置时的推力即轴力时相互不能相对旋转，换言之，主轴阳不因施加于螺母53的轴力而旋转，即被设定在不进行逆动作的螺距。通过具有这种阳螺纹部55B和阴螺纹部53A，螺旋机构52的机械效率降低(例如， 机械效率η为10 15左右)。通过这些阳螺纹部55Β和阴螺纹部53Α，螺旋机构52能够在活塞保持机构34动作时将活塞12保持于制动位置。凸缘M形成为大致圆锥筒状，在前端侧内周面固定有上述螺母53的另一端。在凸缘M的外周端形成有多个凸部54Α。该多个凸部54Α卡合在多个槽部12C上，该多个槽部 12C在活塞12的筒状部12Β内周面的周向上沿轴向延伸而形成。通过该凸部54Α卡合于活塞12的槽部12C，螺母53及凸缘M可相对活塞12沿轴向移动，但是向旋转方向的移动被限制。在凸缘M的外周面形成有倾斜面MB。该倾斜面54B能够与形成于活塞12的底部 12A内侧的倾斜面12D抵接。通过凸缘M的倾斜面54B抵接于活塞12的倾斜面12D，电动机38的旋转力经由作为螺旋机构52的主轴55、螺母53及凸缘M进行传递，将活塞12推进至制动位置并且能够保持于制动位置。需要说明的是，在凸缘M的倾斜面54B或者活塞 12的倾斜面12D上形成有多个未图示的轴向槽，通过该轴向槽，由活塞12的底部12A和凸缘讨形成的空间与活塞12的筒状部12B的内部连通，可以使制动液流通，从而确保上述空间的排气性。在本实施方式中，由螺旋机构52构成一旋转直动转换机构，特别是构成停止赋予传递力时维持停止状态的旋转直动转换机构。另外，在本实施方式中，由螺母53及凸缘M 构成螺旋机构的直动部件。[旋转直动转换机构(球和斜面机构)]作为另一旋转直动转换机构的球和斜面机构观具备输入轴31、旋转板四、直动板30、多个球32、弹簧27、推杆19，它们通过保持装置沈构成组装体。输入轴31设置有一端部具有与上述的内齿轮46的孔部46E花键卡合的花键槽部31A的筒状部31B、形成于该筒状部31B的另一端侧且能够经由推力轴承56及推力垫圈 57支承上述主轴55的凸缘部55C的环状的环状部31C、在该环状部31C的外周侧沿轴向延伸而形成并卡合于上述旋转板四的多个爪部31D。上述筒状部31B插通形成于上述制动钳4的底壁9的孔部9A，并且在上述筒状部31B的内周侧插通主轴55的插通部55D。需要说明的是，在主轴阳的插通部55D和输入轴31的筒状部31B的内周面之间设置有密封件 58，而且，在油缸10的底壁9的孔部9A和输入轴31的筒状部31B的外周面之间设置有密封件61。通过这些密封件58及密封件61保持液压室13的液密性。上述环状部31C经由推力轴承59及推力板60沿轴向支承于油缸10的底壁9，由此，输入轴31可旋转地支承于制动钳4。旋转板四形成为大致圆环状，具有在一面侧嵌合上述输入轴31的多个爪部31D 的多个槽部^A、在与直动板30相对的另一面侧沿周向以规定的倾斜角圆弧状延伸且在径向上具有圆弧状截面的多个球槽^B、上述主轴55的阳螺纹部55B的基端侧插通其中心部的孔部^C。上述多个槽部29A和输入轴31的爪部31D按照可以使爪部31D的前端和槽部 29A的底部抵接，且输入轴31的旋转力传递到旋转板四的方式进行嵌合。在该情况下，可以在旋转方向上设置若干间隙并进行嵌合，或者也可以在槽部29A压入爪部31D。在本实施方式中，该旋转板四作为球和斜面机构的旋转部件而构成。直动板30形成为大致圆环状，具有在与旋转板四相对的一面侧形成的沿周向以规定的倾斜角圆弧状延伸且在径向上具有圆弧状截面的多个球槽30A、形成于外周侧且与沿轴向穿设在上述保持装置26的切口部26G嵌合的多个凸部30D、形成于其中心部且上述主轴55的阳螺纹部55B的基端侧插通的孔部30C、形成于另一面侧且与推杆19摩擦卡合的倾斜面30B。在本实施方式中，该直动板30作为球和斜面机构的直动部件而构成。球32由作为滚动部件的钢球构成，分别安装在上述旋转板四的多个球槽29B和直动板30的多个球槽30A之间。如果旋转板四旋转，则球32在球槽29B和30A之间滚动， 由此，凸部30D与保持装置沈嵌合而止动，因此，直动板30沿轴向移动。需要说明的是，球槽^B、30A也可在沿周向倾斜的中途设置凹陷或者在中途使倾斜变化而构成。保持装置沈整体构成为大致筒形状，其由位于油缸10的底壁9侧的大径部2队、 从该大径部26A朝向油缸10的开口 7a方向缩径的缩径部^B、从该缩径部26B朝向油缸10 的开口 7a方向延伸的小径部26C形成。在大径部26A的一端部(图1中右侧)形成有局部折入推力板60侧以卡止推力板60的多个卡止部^D。另外，如图2所示，在大径部2队的周面形成有多个局部地向外周侧突出的凸部26E。该凸部26E与在油缸10的底壁9侧沿轴向形成的轴槽IOA嵌合。这样，通过使保持装置沈的凸部26E嵌合于油缸10的轴槽10A， 保持装置26乃至球和斜面机构观整体相对制动钳4止转。在缩径部26B沿周向形成有局部地向外周侧突出的多个突起部^F，通过使该突起部26F抵接于固定在油缸10内的C形环10B，保持装置沈乃至球和斜面机构观整体沿轴向的移动被限制而支承制动钳4上。从保持装置沈的缩径部^B到小径部^C的中途，上述的直动板30的凸部30D 嵌合的切口部26G沿轴向形成有多个。在该凹槽部卡合有垫圈17，在该垫圈17和直动板 30之间配置有作为施力装置的弹簧27。通过该弹簧27将直动板30向旋转板四侧施力， 可以将球32保持在旋转板四的球槽29A和直动板30的球槽30A之间。小径部^C的前端侧向内径方向折入，形成作为后述的弹簧M的弹簧座发挥功能的弹簧支承部26H。[旋转直动转换机构(球和斜面机构的调整机构)]在球和斜面机构28的直动板30和螺旋机构52的凸缘M之间设置有作为调整机构的推杆19。推杆19整体形成为大致筒状，具有形成在内周面的与螺母53的外周面的阳螺纹部5 螺纹接合的阴螺纹部19A、在外周面的轴向中央部向外径侧突出而形成的环状的凸缘部19B、形成于轴向的一端侧(图1中右端)且能够与上述直动板30的倾斜面30B 摩擦卡合的摩擦面19C、形成于轴向的另一端侧(图1中左端)且能够与上述螺旋机构52 的凸缘M的内周面抵接的抵接面19D。上述阴螺纹部19A由多条螺纹构成。另外，上述凸缘部19B通过位于轴承23A、2 之间可旋转地支承于保持装置沈，且受到由弹簧M施加的朝向直动板30侧(图1中右侧)的力。根据这些构成，在螺母53进行直动时，推杆19通过与螺母53的阳螺纹部53B啮合进行旋转，但是，推杆19在轴向上的位置直到直动板30 抵接不会发生变化。在这样构成的球和斜面机构28中，由于在活塞保持机构34动作时不必将活塞12 保持于制动位置，因此，设定了比螺旋机构52的机械效率高的机械效率(例如，机械效率η 为80 90左右)。因此，在本实施方式中，组合了机械效率低的螺旋机构52和机械效率高的球和斜面机构观的活塞保持机构34整体的机械效率变得比较高(例如，机械效率η为 20 30左右)，能够确保盘式制动器的活塞保持机构34的良好的动作效率。另外，在上述球和斜面机构观中，由于机械效率较高，所以逆动作性变得良好，在停止电动机38的驱动时，通过弹簧27的作用力，直动板30回到初始位置(接近旋转板四的位置)。在本实施方式中，通过球和斜面机构观构成另一旋转直动转换机构。如上所述，在本实施方式中，由于通过保持装置沈将螺旋机构52和球和斜面机构 28构成为组装体，因此，仅将该组装体插入油缸10内并固定C环10Β，即可削减油缸10内的零件的组装工时，从而提高了盘式制动器Ia的制造效率。接着，对第一实施方式的盘式制动器Ia的作用进行说明。首先，说明作为通常的液压制动器的盘式制动器Ia通过制动踏板的操作进行制动时的作用。如果驾驶者踏入制动踏板，则对应于制动踏板的踏力的液压从主油缸(未图示)经过液压回路供给到制动钳 4内的液压室13。由此，活塞12边使活塞密封件11变形边前进(向图1的左方向移动)， 使内制动衬块2按压制动盘150，其反作用力使制动钳4相对于支架5向图1的右方向移动，安装于爪部8的外制动衬块3按压制动盘150。其结果是，制动盘150被一对的内侧及外制动衬块2、3夹持，产生车辆的制动力。然后，如果驾驶者释放制动踏板，则来自主油缸的液压的供给中断，液压室13内的液压下降。由此，通过活塞密封件11的弹性，活塞12后退到原位置并解除制动力。顺便要说明的是，随着内外制动衬块2、3的磨损，如果活塞12的移动量增大，则在活塞12和活塞密封件11之间产生滑动，从而使活塞12的原位置移动，将制动衬块间隙调整为恒定。接着，说明用于维持车辆的停止状态的作用之一例的驻车制动器的作用。图1表示解除驻车制动的状态。从该状态操作停车开关71使驻车制动动作时，通过ECU70驱动电动机38，经由平齿多级减速机构37，行星齿轮减速机构36的太阳齿轮44Β旋转。此时，在行星齿轮减速机构36的行星齿轮架48和内齿轮46上，按照以规定的比率(减速比)相互逆向旋转的方式赋予旋转转矩。因此，由于受到弹簧27的作用力，球和斜面机构观为了使直动板30前进(向图 1中左方向移动)，需要某规定以上的转矩。与之相对，在一对的内外制动衬块2、3未产生施加于制动盘150的制动力(按压力)的状态下，用于使主轴55旋转的转矩变得非常小。 因此，如图3所示，来自行星齿轮减速机构36的太阳齿轮44Β的旋转力，经由各行星齿轮45 传递到行星齿轮架48，螺旋机构52开始动作。此时，球和斜面机构观不动作，内齿轮46不旋转，因此，电动机38的旋转力除机械损失以外几乎都被传递到螺旋机构52。故而，螺旋机构52以机械效率良好的状态进行动作。然后，在该螺旋机构52中，来自行星齿轮架48的旋转力使主轴55旋转，螺母53及凸缘M前进(向图1中左方向移动)，凸缘M的倾斜面54B与活塞12的倾斜面12D抵接并按压，由此活塞12也前进。此时，由于螺母53与推杆 19螺纹接合，所以推杆19也一起前进，但是推杆19在轴向上的位置因弹簧M的作用力而保持图1的状态，在该状态下，通过旋转来调整相互的位置关系，即按照螺母53、凸缘M及推杆19的轴向的全长延伸的方式进行调整。接着，如果进一步使电动机38旋转，通过螺旋机构52的作用开始产生施加于制动盘150的制动力，则此次用于使主轴55旋转的旋转转矩增大而比用于使球和斜面机构观动作的旋转转矩更大。其结果是，如图4所示，来自行星齿轮减速机构36的太阳齿轮44B 的旋转力，经由各行星齿轮45传递到内齿轮46，球和斜面机构观开始动作。然后，在该球和斜面机构观中，来自内齿轮46的旋转力使输入轴31及旋转板四旋转，使直动板30前进，直动板30的倾斜面30B和推杆19的摩擦面19C抵接而按压推杆19。如上所述，由于直动板30的倾斜面30B与推杆19的摩擦面19C摩擦卡合，所以推杆19变得不能旋转。由此，来自推杆19 (球和斜面机构观)的按压力经由多个螺纹传递到螺母53及凸缘M，增大施加于制动盘150的制动力。需要说明的是，在本实施方式中，最初通过螺旋机构52使螺母53及凸缘M前进，由此使活塞12前进，得到施加于制动盘150的制动力，因此，通过螺旋机构52的动作，能够补偿一对内外制动衬块2、3的长时间的磨损。接着，如果通过球和斜面机构观施加于制动盘150的制动力(按压力)变大，并且用于使输入轴31旋转的转矩增大，则此次来自行星齿轮减速机构36的太阳齿轮44B的旋转力，经由各行星齿轮45传递到行星齿轮架48，来自该行星齿轮架48的旋转力使螺旋机构52动作，即，主轴55旋转使螺母53及凸缘M前进，由此，施加于制动盘150的制动力进一步增大。这样，能够一边保持规定的比率，一边通过螺旋机构52及球和斜面机构观使活塞12前进，能够增大施加于制动盘150的制动力。然后，E⑶70驱动电动机38，直至一对内外制动衬块2、3施加于制动盘150的制动力达到规定值。如上所述，在第一实施方式的盘式制动器Ia中，在将活塞12保持于制动位置时， 例如在将驻车制动动作时，一对内外制动衬块2、3向制动盘150施加制动力时，组合了机械效率低的螺旋机构52和机械效率高的球和斜面机构观的活塞保持机构34整体的机械效率比较高(例如，机械效率Π为20 30左右)，从而能够确保盘式制动器的活塞保持机构34的良好的动作效率。另外，由于在活塞12上不仅作用有来自螺旋机构52的按压力， 且还作用有来自球和斜面机构观的按压力，因此，即使使电动机38小型化，也能够得到期望的制动力。而且，通过使电动机38小型化(低转矩化)，赋予平齿多级减速机构37及行星齿轮减速机构36的转矩也能够被抑制为低转矩，因此，在动作音及寿命方面变得有利。接着，如果施加于制动盘150的制动力达到规定值，则ECU70停止向电动机38通电，停止驱动电动机38。于是，施加于制动盘150的按压力的反作用力及弹簧27的作用力仅使球和斜面机构观向与输入时相反的方向动作，回复到初始位置(如图3所示的位置)。 但是，由于螺旋机构52不因来自按压力的反作用力而动作，因此，维持原状地保持制动力， 完成驻车制动器的动作。需要说明的是，如果电动机38停止驱动而通过球和斜面机构28施加于制动盘150 的按压力消失，则相应地使施加于螺旋机构52的反作用力增大，结果，螺旋机构52发生弹性变形。由此，赋予制动盘150的按压力减少。因此，为了直至产生增加有螺旋机构52的弹性变形的增加量的按压力(制动力)，不使电动机38停止驱动，需要设定电动机38的到达电流值及电动机38的驱动时间。另外，也可以在用于使平齿多级减速机构37及行星齿轮减速机构36向逆方向动作的转矩大，并且球和斜面机构观仅靠按压力的反作用力及弹簧27的作用力不向逆方向动作的情况下，在电动机38停止驱动后对电动机38通电而使活塞12返回。该情况下，螺旋机构52在球和斜面机构观返回到初始位置的时刻进行动作，但此时，由于需要比较大的转矩，所以电动机38的电流值急速增加。因此，球和斜面机构观是否回到初始位置，可通过检测电流值的急速变化来进行确认，据此，停止向电动机38通电即可。接着，在解除驻车制动时，根据停车开关71的停车解除操作，ECU70使电动机38以使活塞12返回的方式动作，使平齿多级减速机构37及行星齿轮减速机构36以使活塞12 返回的方式动作。在此，由于球和斜面机构观在已经完成驻车制动动作的时刻返回到初期位置，因此，与输入轴31花键卡合的行星齿轮减速机构36的内齿轮46不旋转。因此，在行星齿轮减速机构36中仅有行星齿轮架48旋转。因此，电动机38的旋转量的全部就成为行星齿轮架48的旋转量，并且，由于不需要使球和斜面机构观回到初始位置的旋转量，因此， 与使活塞12前进时相比，能够使活塞12快速返回。另外，由于螺旋机构52在减力方向上能够以比增力方向时小的转矩进行动作(将螺旋松弛时所需的力小于紧固时所需的力)， 因此，即使没有球和斜面机构观的辅助，也能够使主轴阳经由行星齿轮减速机构36的行星齿轮架48向使活塞12返回的方向旋转，从而解除一对内外制动衬块2、3施加于制动盘 150的制动力。这样，在解除驻车制动时，只使螺旋机构52动作，因此能够减少电动机38的总旋转量，提高了盘式制动器的活塞保持机构34的响应性及动作效率。需要说明的是，在本实施方式中，作为使螺旋机构52及球和斜面机构观动作的减速机构，采用了行星齿轮减速机构36，但是，也可以采用摆线减速机、波动减速机等由同轴的三轴构成的其它公知的减速机。另外，在本实施方式中，作为用于维持车辆停止状态的作用之一例，以驻车制动为例，对活塞保持机构34的动作进行了说明，但是，在驻车制动以外的情况下，例如，在用于辅助车辆在坡道上的起步的上坡辅助、下坡辅助以及加速关闭时的自动停止等情况下，也可以使活塞保持机构34进行动作。接着，根据图5至图7对第二实施方式的盘式制动器Ib进行详细说明。需要说明的是，对第二实施方式的盘式制动器Ib进行说明时，只对与第一实施方式的盘式制动器Ia 不同点进行说明。此时，对第一实施方式的盘式制动器Ia所采用的相同部件或相当的部件使用相同的附图标记进行说明。如图5所示，在第二实施方式的盘式制动器Ib中，作为活塞保持机构34的构成， 在制动钳本体6内具备配置于油缸10内的作为一旋转直动转换机构的螺旋机构52、设置于与油缸10不同的位置的作为另一旋转直动转换机构的柱塞泵机构90。螺旋机构52由相互螺纹接合的螺母80和主轴81构成。在螺母80的外周，沿着周向形成有多个凸部80A。螺母80的各凸部80A与多个槽部12A卡合，该多个槽部12A在活塞12的内周面的周向上沿轴向延伸形成。其结果是，螺母80相对于活塞12可以在轴向上移动，但旋转方向的移动受到限制。另外，形成于螺母80的前端(图5中左端)的倾斜面80B通过与形成于活塞12的底部的倾斜面12D抵接，能够传递或保持推力。主轴81的凸缘(鍔)部81C经由推力垫圈82、推力轴承83及推力垫圈84支承于油缸10的底壁9。另外，主轴81的后端插通贯通油缸10的底壁9的孔部9A’，与行星齿轮减速机构36的行星齿轮架48花键卡合。需要说明的是，在主轴81和油缸10的底壁9之间设置有密封件85，通过该密封件85保持液压室13的液密性。柱塞泵机构90包括活塞91、形成于制动钳本体6的小油缸92、螺母99、泵主轴100 等。活塞91通过配置于在小油缸92内区划的液压室94的回位弹簧97，总是受到朝向罩39 侧(图5中右侧)的力。在活塞91的前端(图5中左端)的外周安装有杯形密封件93。 由此，如图7所示，如果活塞91向液压室94侧(图7中左侧)移动，杯形密封件93通过与主油缸等未图示的液压源连接的端口 95，则由活塞91和小油缸92区划的液压室94内与端口 95的连通被堵塞。另外，液压室94通过端口 98与液压室13连通。图5的附图标记 106是制动液配管的栓塞。需要说明的是，如图7所示，当杯形密封件93位于端口 95的左侧时，来自与液压源连接的端口 95的制动液在密封件96的作用下不向行星齿轮减速机构 36侧泄露。在活塞91的后端侧(图5中右端)，与泵主轴100螺纹接合而配置有螺母99。在螺母99的外周形成有凸部99A，与形成于制动钳本体6内的槽部101卡合。由此，螺母99 可以沿轴向移动，但向旋转方向的移动受到限制。泵主轴100通过推力垫圈102、推力球轴承103及推力支承罩104被旋转支承。需要说明的是，虽未图示，但是推力支承罩104通过螺栓固定于制动钳本体6。另外，在泵主轴100上一体形成有小齿轮100A，该小齿轮100A 与形成于行星齿轮减速机构36的内齿轮46的外周的大齿轮105啮合。通过该构成，主轴 100伴随内齿轮46的旋转而旋转，螺母99向液压室94侧(图5中左侧)前进而按压活塞 91。在此，在活塞保持机构34动作时，由于不需要将活塞12保持于制动位置，所以螺母99 和主轴100的螺纹部由机械效率比螺旋机构52的机械效率高(例如，机械效率η为80 90左右)的多个螺纹构成。因此，在本实施方式中，组合了机械效率低的螺旋机构52和机械效率高的柱塞泵机构90的活塞保持机构34整体的机械效率比较高(例如，机械效率η 为20 30左右)，能够确保盘式制动器的活塞保持机构的良好的动作效率。需要说明的是，在本实施方式中，将活塞91和螺母99分体设置，但也可以一体地构成。接着，对第二实施方式的盘式制动器Ib的作用进行说明，在本说明中，也仅对与第一实施方式的盘式制动器Ia的作用不同点进行说明。下面，对第二实施方式的盘式制动器Ib的用于维持车辆停止状态的作用之一例的驻车制动的作用进行说明。图5表示解除驻车制动的状态。在使驻车制动动作时，如果对电动机38进行通电，则在不产生施加于制动盘150的制动力(按压力)的状态下，回位弹簧97的作用力对活塞91进行作用，因此，内齿轮46不旋转，柱塞泵机构90不动作。因此，如图6所示，来自行星齿轮减速机构36的太阳齿轮44Β的旋转力经由各行星齿轮45传递到行星齿轮架48，螺旋机构52开始动作。然后，在该螺旋机构52中，来自行星齿轮架48 的旋转力使主轴81旋转，使螺母80前进，螺母80的倾斜面80Β抵接并按压于活塞12的倾斜面12D，由此活塞12前进。接着，如果进一步使电动机38旋转，通过螺旋机构52的作用开始产生施加于制动盘150的制动力，则此次用于使主轴81旋转的转矩增大而比用于使柱塞泵机构90动作的转矩更大。其结果，如图7所示，来自行星齿轮减速机构36的太阳齿轮44Β的旋转力经由各行星齿轮45传递到内齿轮46，柱塞泵机构90开始动作。然后，在该柱塞泵机构90中，来自内齿轮46的旋转力使泵主轴100旋转，活塞91与螺母99 一起前进。然后，如果活塞91 前进直至杯形密封件93通过端口 95，由于液压室94及液压室13被未图示的液压源隔离， 因此，以后伴随活塞91的前进，液压室94及液压室13内的液压上升，油缸10内的活塞12 进一步前进。由此，除了来自螺旋机构52的按压力以外，还作用有来自柱塞泵机构90的液压引起的按压力，由此，一对内外制动衬块2、3施加于制动盘150的制动力增大。接着，使电动机38旋转，直至一对内外制动衬块2、3施加于制动盘150的制动力达到规定值。接着，施加于制动盘150的制动力达到规定值后，停止向电动机38通电。于是，液压室94、13内的液压(施加于制动盘150的按压力的反作用力)及回位弹簧97的作用力仅使柱塞泵机构90向与输入时相反的方向进行动作，回复至初始位置(如图6所示的位置)。但是，由于螺旋机构52不因来自按压力的反作用力而动作，所以维持原状地保持制动力。需要说明的是，在柱塞泵机构90仅靠液压室94、13内的液压及回位弹簧97的作用力不向逆向进行动作的情况下，与第一实施方式的盘式制动器Ia相同，也可以对电动机38通电而使活塞12返回。接着，在操作停车开关71而解除驻车制动时，基于ECU70的控制，电动机38以使活塞12返回的方式动作，平齿多级减速机构37及行星齿轮减速机构36以使活塞12返回的方式动作。在此，由于柱塞泵机构90已经返回到初始位置，所以，啮合于泵主轴100的行星齿轮减速机构36的内齿轮46不旋转，通过来自行星齿轮架48的旋转力，螺旋机构52的主轴81以使活塞12返回的方式旋转，解除了一对内外制动衬块2、3施加于制动盘150的制动力。与第一实施方式的盘式制动器Ia相同，在解除驻车制动时，由于只使螺旋机构52 进行动作，因此，能够减少电动机38的总旋转量，从而提高了响应性。如上所述，在第二实施方式的盘式制动器Ib中，在驻车制动动作时，就一对内外制动衬块2、3施加于制动盘150的制动力而言，除了来自螺旋机构52的按压力以外，还作用有来自柱塞泵机构90的液压引起的按压力，因此，能够实现与第一实施方式的盘式制动器Ia相同的效果。而且，在第二实施方式的盘式制动器Ib中，例如，从驾驶者踏下制动踏板等而致使液压室13及液压室94内的液压原来就较高的状态使驻车制动动作的情况下，对应于其液压，柱塞泵机构90的动作量(内齿轮46的旋转量)减少，因此，在响应性、消耗电力方面
变得有利。在此，在为了保持活塞的推力而使用设定为低的机械效率(换言之，大的机械损失)的蜗杆减速机的专利文献1所记载的盘式制动器中，如果将蜗杆减速机的机械效率设定为较低，则使用于实现驻车制动功能的机构的动作效率下降，导致存在这样的问题为了通过补充下降的动作效率而使活塞产生期望的推力，必须使发动机大型化。但是，在上述的实施方式中，组合了机械效率较低的旋转直动转换机构和机械效率较高的另一旋转直动转换机构的活塞保持机构整体的机械效率变得较高，能够确保盘式制动器的活塞保持机构的良好的动作效率。因此，无需使发动机大型化，能够实现盘式制动器整体的小型化。在上述的第一、第二实施方式的盘式制动器中，具备隔着制动盘配置于其两侧的一对制动衬块、将该一对制动衬块中的一个制动衬块向制动盘按压的一个活塞、具有可移动地收容该活塞的油缸的制动钳本体、设置于该制动钳本体上的电动马达、设置于所述制动钳本体并将所述活塞保持于制动位置的活塞保持机构，所述活塞保持机构具有增加所述电动马达的旋转力的减速机构、将该减速机构的旋转转换为直动来将所述一个活塞并列地推进的第一和第二旋转直动转换机构，所述减速机构向所述第一旋转直动转换机构传递增加了所述电动马达的输入的旋转输出，向所述第二旋转直动转换机构传递该旋转输出的反作用力，所述第一和第二旋转直动转换机构中的至少一个旋转直动转换机构在停止赋予传递力时维持停止状态。根据上述的构成，在将活塞保持于制动位置的情况下，例如在将驻车制动动作的情况下，当一对制动衬块向制动盘赋予制动力时，在一个活塞上不仅作用有来自第一旋转直动转换机构的传递力，而且还作用有来自第二旋转直动转换机构的传递力，因此，能够确保良好的动作效率。另外，即使使电动机小型化，也能够获得所期望的制动力。在上述的第一、第二实施方式的盘式制动器中，所述减速机构构成为输入所述电动机的旋转的输入部、向两个所述旋转直动转换机构中的一个旋转直动转换机构传递旋转输出的第一输出部、向两个所述旋转直动转换机构中的另一个旋转直动转换机构传递所述旋转输出的反作用力的第二输出部被配置为同心状。根据上述的构成，能够较紧凑地构成从一个输入获得两个输出的减速机构，能够实现盘式制动器的小型化。在上述的第一、第二实施方式的盘式制动器中，所述减速机构由行星齿轮减速机构构成。根据上述的构成，通过使用结构简单的行星齿轮减速机构作为减速机构，能够确保盘式制动器的设计的自由度。需要说明的是，作为减速机构，不限于行星齿轮减速机构， 也可以使用摆线减速机、波动减速机等三个自转轴或者公转轴排列构成同一轴的其他公知的减速机。在上述的第一、第二实施方式的盘式制动器中，两个所述旋转直动转换机构中的至少一个旋转直动转换机构为螺旋机构。根据上述的构成，由于使用结构比较简单的螺旋机构，所以提高了盘式制动器的制造效率。在上述的第一实施方式的盘式制动器中，两个所述旋转直动转换机构中的另一个旋转直动转换机构为球和斜面机构。根据上述的构成，由于采用球和斜面机构，所以提高了活塞保持机构的动作效率。 另外，由于在活塞到达制动位置的状态下停止驱动电动机时可以使活塞回到初始位置，因此提高了使活塞回到初始位置时的动作效率。需要说明的是，作为两个旋转直动转换机构中的另一旋转直动转换机构，不限于球和斜面机构，也可以使用辊和斜面机构等机械效率高且以较少的旋转量产生大的轴力的机构。在上述的第一实施方式的盘式制动器中，在所述螺旋机构的直动部件和所述球和斜面机构的直动部件之间设有调整机构，该调整机构与所述螺旋机构的直动部件连接，并通过所述螺旋机构的直动部件向接近所述活塞的方向直动而旋转，从而向接近所述球和斜面机构的直动部件的方向移动，所述球和斜面机构经由该调整机构及所述螺旋机构的直动部件推进所述活塞。在上述的第一实施方式的盘式制动器中，所述球和斜面机构具备通过所述减速机构进行旋转的旋转部件、通过该旋转部件经由滚动部件进行直动的直动部件，该直动部件受到支承于所述制动钳本体侧的施力装置向所述旋转部件侧施加的力。根据上述的构成，在所述球和斜面机构中，由于机械效率高，所以逆动作性变得良好，在停止驱动发动机时，直动部件因施力装置的作用力而返回到初始位置(接近旋转部件的位置)。因此，在解除活塞的保持时，只使螺旋机构进行动作，因此，能够减少发动机的总旋转量，提高了盘式制动器的活塞保持机构的响应性及动作效率。在上述的第一实施方式的盘式制动器中，两个所述旋转直动转换机构在安装于所述制动钳本体之前构成为一个组装体。根据上述的构成，只通过将所述组装体插入并保持在制动钳本体内，能够削减制动钳本体内的零件的组装工时，因此，提高了盘式制动器的制造效率。在上述的第二实施方式的盘式制动器中，两个所述旋转直动转换机构中的另一个旋转直动转换机构构成为产生液压的柱塞泵机构。
权利要求
1.一种盘式制动器，其具备一对制动衬块，隔着制动盘配置于该制动盘的两侧； 一个活塞，将该一对制动衬块中的一个制动衬块向制动盘按压； 制动钳本体，具有能够移动地收容有该活塞的油缸； 电动马达，设置在该制动钳本体上；活塞保持机构，设置在所述制动钳本体上，使所述活塞保持在制动位置，所述盘式制动器的特征在于，所述活塞保持机构具有增加所述电动马达的旋转力的减速机构，以及将该减速机构的旋转转换为直动来将所述一个活塞并列地推进的第一旋转直动转换机构和第二旋转直动转换机构，所述减速机构向所述第一旋转直动转换机构传递增加了所述电动马达的输入的旋转输出，向所述第二旋转直动转换机构传递该旋转输出的反作用力，所述第一旋转直动转换机构和所述第二旋转直动转换机构中的至少一个旋转直动转换机构在停止赋予传递力时维持所述一个活塞的停止状态。
2.如权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于，在所述减速机构中，将输入所述电动马达的旋转的输入部、向两个所述旋转直动转换机构中的一个旋转直动转换机构传递旋转输出的第一输出部、向两个所述旋转直动转换机构中的另一个旋转直动转换机构传递所述旋转输出的反作用力的第二输出部配置为同心状。
3.如权利要求2所述的盘式制动器，其特征在于， 所述减速机构由行星齿轮减速机构构成。
4.如权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于，两个所述旋转直动转换机构中的至少一个旋转直动转换机构为螺旋机构。
5.如权利要求4所述的盘式制动器，其特征在于，两个所述旋转直动转换机构中的另一个旋转直动转换机构为球和斜面机构。
6.如权利要求5所述的盘式制动器，其特征在于，在所述螺旋机构的直动部件和所述球和斜面机构的直动部件之间设有调整机构，该调整机构与所述螺旋机构的直动部件连接，并通过所述螺旋机构的直动部件向接近所述活塞的方向直动而旋转，从而向接近所述球和斜面机构的直动部件的方向移动，所述球和斜面机构经由该调整机构及所述螺旋机构的直动部件推进所述活塞。
7.如权利要求5所述的盘式制动器，其特征在于，所述球和斜面机构具备通过所述减速机构旋转的旋转部件和通过该旋转部件经由滚动部件直动的直动部件，该直动部件受到支撑在所述制动钳本体侧的施力装置向所述旋转部件侧施加的力。
8.如权利要求1 7中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，两个所述旋转直动转换机构在安装于所述制动钳本体之前构成为一个组装体。
9.如权利要求4所述的盘式制动器，其特征在于，两个所述旋转直动转换机构中的另一个旋转直动转换机构为产生液压的柱塞泵机构。
全文摘要
本发明提供一种能够确保良好的动作效率的盘式制动器。该盘式制动器(1a)所具备的活塞保持机构(34)具有增加发动机(38)产生的旋转力的行星齿轮减速机构(36)、将该行星齿轮减速机构(36)的旋转转换为直动来将活塞(12)并列地推进的螺旋机构(52)及球和斜面机构(28)，行星齿轮减速机构(36)向螺旋机构(52)或者球和斜面机构(28)传递增加了来自发动机(38)的输入的旋转输出，向螺旋机构(52)或者球和斜面机构(28)传递该旋转输出的反作用力，当停止赋予来自发动机(38)的旋转力时，该螺旋机构(52)维持停止状态。由此，能够确保良好的动作效率。
文档编号F16D55/224GK102297223SQ20111017182
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月24日 优先权日2010年6月24日
发明者坂下贵康 申请人:日立汽车系统株式会社