JP2001041269A - 電動ブレーキ - Google Patents
電動ブレーキInfo
- Publication number
- JP2001041269A JP2001041269A JP11216302A JP21630299A JP2001041269A JP 2001041269 A JP2001041269 A JP 2001041269A JP 11216302 A JP11216302 A JP 11216302A JP 21630299 A JP21630299 A JP 21630299A JP 2001041269 A JP2001041269 A JP 2001041269A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- brake
- ball
- ramp mechanism
- inclined portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボールランプ機構を用いた電動ブレーキで
は、ボールランプ機構の傾斜面の傾斜角度が一定となっ
ており、ブレーキパッドの直線方向の移動が単純なリニ
アであり、ブレーキパッドとディスクロータとの間のパ
ッドクリアランスを詰めるために時間がかかり応答性が
悪化するという問題があった。 【解決手段】 電動モータ６に通電することでロータ11
が回転し、ロータ11の回転を軸方向への移動に変換する
ボールランプ機構18を有し、前記ボールランプ機構18の
傾斜面19は傾斜角度の異なる複数の傾斜部19ａ，19ｂが
連続して形成されるようにしたことによって、ロータ11
の回転量に対するピストン13の変位量を任意に設定する
ことができるので、目的に合致した応答性を得たり、消
費電力あるいは消費エネルギを少なくできる。
は、ボールランプ機構の傾斜面の傾斜角度が一定となっ
ており、ブレーキパッドの直線方向の移動が単純なリニ
アであり、ブレーキパッドとディスクロータとの間のパ
ッドクリアランスを詰めるために時間がかかり応答性が
悪化するという問題があった。 【解決手段】 電動モータ６に通電することでロータ11
が回転し、ロータ11の回転を軸方向への移動に変換する
ボールランプ機構18を有し、前記ボールランプ機構18の
傾斜面19は傾斜角度の異なる複数の傾斜部19ａ，19ｂが
連続して形成されるようにしたことによって、ロータ11
の回転量に対するピストン13の変位量を任意に設定する
ことができるので、目的に合致した応答性を得たり、消
費電力あるいは消費エネルギを少なくできる。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、電動ブレーキに関
するものであり、さらに詳細には、アクチュエータとし
ての電動モータのロータ部分を回転しながら直線運動が
できる機構とし、ロータの直線運動により直接的にブレ
ーキピストンを作動できる軽量、小型の電動ブレーキに
関するものである。
するものであり、さらに詳細には、アクチュエータとし
ての電動モータのロータ部分を回転しながら直線運動が
できる機構とし、ロータの直線運動により直接的にブレ
ーキピストンを作動できる軽量、小型の電動ブレーキに
関するものである。
【従来の技術】従来、電動式ブレーキは、特開平９−２
６４３５１号公報に見られるように、ステータに通電す
ることにより回転するロータを回転および軸方向へ移動
可能に軸支持するとともに、前記ロータと固定部材との
間にボールランプ機構を配置し、ロータの回転により、
前記ボールランプ機構を介してロータを軸方向に直線移
動させ、該ロータの軸方向への移動によりピストンを作
動すべく構成していた。
６４３５１号公報に見られるように、ステータに通電す
ることにより回転するロータを回転および軸方向へ移動
可能に軸支持するとともに、前記ロータと固定部材との
間にボールランプ機構を配置し、ロータの回転により、
前記ボールランプ機構を介してロータを軸方向に直線移
動させ、該ロータの軸方向への移動によりピストンを作
動すべく構成していた。
【発明が解決しようとする課題】ところで、ブレーキ制
動が発生した場合の電動式ブレーキの消費電力あるいは
消費エネルギは、ディスクロータ回転角に応じて一義的
に決定するためブレーキ作動頻度が多く、制動力の小さ
な領域での消費電力あるいは消費エネルギが大きくな
り、又、ブレーキ制動力が大きな領域では消費電力が大
きくなるという欠点がある。このような欠点を有してい
るにもかかわらず、前記従来技術が使用しているボール
ランプ機構は、ボールランプ機構の傾斜角度が一定とな
っており、ブレーキパッドの直線方向の移動が単純なリ
ニアであって、消費電力あるいは消費エネルギを小さく
できないという問題点があった。また、ボールランプ機
構の傾斜角度が一定ということはブレーキパッドとディ
スクロータとの間のパッドクリアランスを詰めるために
時間がかかり応答性が悪化するという問題があった。
動が発生した場合の電動式ブレーキの消費電力あるいは
消費エネルギは、ディスクロータ回転角に応じて一義的
に決定するためブレーキ作動頻度が多く、制動力の小さ
な領域での消費電力あるいは消費エネルギが大きくな
り、又、ブレーキ制動力が大きな領域では消費電力が大
きくなるという欠点がある。このような欠点を有してい
るにもかかわらず、前記従来技術が使用しているボール
ランプ機構は、ボールランプ機構の傾斜角度が一定とな
っており、ブレーキパッドの直線方向の移動が単純なリ
ニアであって、消費電力あるいは消費エネルギを小さく
できないという問題点があった。また、ボールランプ機
構の傾斜角度が一定ということはブレーキパッドとディ
スクロータとの間のパッドクリアランスを詰めるために
時間がかかり応答性が悪化するという問題があった。
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、請求項１の電動ブレーキは、アクチュエータに通
電することでロータが回転し、ロータの回転を軸方向へ
の移動に変換するボールランプ機構を有し、前記ボール
ランプ機構の傾斜面は傾斜角度の異なる複数の傾斜部が
連続して形成されるようにしたことによって、消費電力
あるいは消費エネルギを小さくすることができ、また、
ブレーキパッドとディスクロータとの間のパッドクリア
ランスを短時間で詰めて応答性を向上させることができ
る。又、請求項２の電動ブレーキは、ブレーキパッドと
ディスクロータとの間に形成されるパッドクリアランス
における単位角度当たりの軸方向移動量は他の傾斜部に
おける単位角度当たりの軸方向移動量より大となるよう
に傾斜部を構成したので、少ないロータ回転量で大きな
変位量を得ることができ、パッドクリアランスを極力速
く通過してブレーキパッドをディスクロータに速やかに
接触させ、素早いブレーキ制動を得ることができる。更
に、請求項３の電動ブレーキは、ブレーキパッドのディ
スクロータへのブレーキ制動力が小さな領域における単
位角度当たりの軸方向移動量は他の傾斜部における単位
角度当たりの軸方向移動量より小となるように傾斜部を
構成したので、作動頻度の大きい領域、つまり、制動の
総作動時間が多い領域での制動による総消費エネルギ
（消費電力×総作動時間）が小さくなる。更に、請求項
４の電動ブレーキは、ブレーキパッドのディスクロータ
へのブレーキ制動力が大きな領域における単位角度当た
りの軸方向移動量は他の傾斜部における単位角度当たり
の軸方向移動量より小となるように傾斜部を構成したの
で、作動頻度が小さい分、電動ブレーキの電動モータを
小さくできる。
めに、請求項１の電動ブレーキは、アクチュエータに通
電することでロータが回転し、ロータの回転を軸方向へ
の移動に変換するボールランプ機構を有し、前記ボール
ランプ機構の傾斜面は傾斜角度の異なる複数の傾斜部が
連続して形成されるようにしたことによって、消費電力
あるいは消費エネルギを小さくすることができ、また、
ブレーキパッドとディスクロータとの間のパッドクリア
ランスを短時間で詰めて応答性を向上させることができ
る。又、請求項２の電動ブレーキは、ブレーキパッドと
ディスクロータとの間に形成されるパッドクリアランス
における単位角度当たりの軸方向移動量は他の傾斜部に
おける単位角度当たりの軸方向移動量より大となるよう
に傾斜部を構成したので、少ないロータ回転量で大きな
変位量を得ることができ、パッドクリアランスを極力速
く通過してブレーキパッドをディスクロータに速やかに
接触させ、素早いブレーキ制動を得ることができる。更
に、請求項３の電動ブレーキは、ブレーキパッドのディ
スクロータへのブレーキ制動力が小さな領域における単
位角度当たりの軸方向移動量は他の傾斜部における単位
角度当たりの軸方向移動量より小となるように傾斜部を
構成したので、作動頻度の大きい領域、つまり、制動の
総作動時間が多い領域での制動による総消費エネルギ
（消費電力×総作動時間）が小さくなる。更に、請求項
４の電動ブレーキは、ブレーキパッドのディスクロータ
へのブレーキ制動力が大きな領域における単位角度当た
りの軸方向移動量は他の傾斜部における単位角度当たり
の軸方向移動量より小となるように傾斜部を構成したの
で、作動頻度が小さい分、電動ブレーキの電動モータを
小さくできる。
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明すると、図１は電動ブレーキの系統図、
図２はボールランプ機構18の部分拡大図、図３はボール
ランプ機構18のロータ11回転量に対する変位量を示す図
である。図１において、１はブレーキぺダルに設けた踏
力、ストロークセンサ、２は電子制御装置、３はスピー
ドセンサ、４はキャリパ、５はキャリパに形成したハウ
ジング、６は同ハウジング内に内蔵したアクチュエータ
としての電動モータである。これらによって構成された
電動ブレーキは、運転者がブレーキぺダルを操作したこ
とを踏力、ストロークセンサ１によって検知して電子制
御装置２が電動モータ６を作動し、同モータ内のロータ
を直線移動（詳細は後述する）させて図中のピストンを
移動させ、一対の摩擦要素であるブレーキパッド７，７
を相互の方向に移動してディスクロータ８を挟持し、ブ
レーキ力を働かせることができる構成となっている。な
お、前記踏力、ストロークセンサ１は踏力とストローク
のいづれか一方を検知できるセンサであってもかまわな
い。電動モータ６は、コイル９を含むステータ10側がハ
ウジング５に形成したボア５ａ内に固定されており、こ
のステータ10内にロータ11が配置されている。ステータ
10の幅は、ロータ11が後述するような直線運動をした際
にロータ11からはみ出さぬようロータ11の幅よりも少し
小さく形成してある。ロータ11には図示の如く第１回転
軸11ａ、第２回転軸11ｂが一体に形成されており、第１
回転軸11ａはベアリング12を介してピストン13に回転お
よび摺動自在に嵌合しており、また、第２回転軸11ｂは
ベアリング14を介してハウジング５に回転および摺動自
在に軸支されている。前記ピストン13はハウジング５に
形成したボア５ａ内に摺動自在に保持されており、ピス
トン13とロータ11との間には戻しばね15が、さらに、ロ
ータ11の軸方向の動きをピストン13に伝達するためのス
ラストベアリング16が配置されている。また、ロータ11
とハウジング５との間には、図２に示すようにロータ11
（図２においてはロータ11は図示せず）と、ハウジング
５と、これらによって挟持されるボール17とによって構
成されているボールランプ機構18が配置されており、こ
のボールランプ機構18によってロータ11は後述するよう
に回転運動をしつつ直線運動を行うことになる。なお、
ロータ11の直線方向の移動距離は、ボールランプ機構18
のボール17径、および、ボール17収納部の傾斜面19（ロ
ータ11とハウジング５とに形成する傾斜面19）の形状に
より決定される。次に、図２，図３によりボールランプ
機構18を説明するが、図３は、図２に対してのロータ11
回転量と変位量とを示した図である。この図中の記号は
図２に対応させている。又、図２は理解の容易のため、
実際の傾斜面19よりかなり誇張して記載しており、各図
中の破線は、従来の傾斜面である。そして、ボールラン
プ機構18はロータ11側とハウジング５側とで同一となっ
ているので、ハウジング５側のボールランプ機構18を説
明し、ロータ11側のボールランプ機構18の説明は省略す
る。尚、ボールランプ機構18には、図２の傾斜面19が１
２０度間隔で３組設けられる。前記傾斜面19の両側には
ストッパ20，21がハウジング５から突出して形成され、
前記ボール17はこのストッパ20，21間を移動する。そし
て、前記ボール17がストッパ20に接しているときの位置
をＲ０とすると、符号Ｒ１は、ブレーキパッド７，７が
ディスクロータ８と接触する位置、即ち、パッドクリア
ランスδがゼロとなる位置であり、符号ＲＥは、前記ボ
ール17がストッパ21に接しているときの位置、即ち、ブ
レーキパッド７，７がディスクロータ８と接触してブレ
ーキ制動力が最大となる位置である。ここで、位置Ｒ０
から位置Ｒ１までの前記傾斜面19の傾斜部19ａは傾斜角
度が大となって、即ち、ロータ11の単位回転量当たりに
対する軸方向の変位量が大となって前記ボール17が前記
パッドクリアランスδを極力速く通過する（パッドクリ
アランスδをできるだけ速くゼロにする）ようになされ
ており、傾斜部19ａに連続して続く傾斜部19ｂは前記傾
斜部19ａの傾斜角度角度より小となっており、ブレーキ
パッド７，７がディスクロータ８と接触してブレーキ制
動が行われる区間である。尚、図２，３において、符号
Ｘ−Ｘで示した区間はブレーキ制動が頻繁に行われる区
間である。以上の構成からなる本実施の形態の電動ブレ
ーキの作動を説明する。運転者がブレーキぺダルを踏み
込んだことを踏力、ストロークセンサ１が検知すると電
子制御装置２からの信号により電動モータ６のコイル９
に電流が流れ、ロータ11が回転を始める。このときの電
流値Ｉは制動に必要なピストン13推力と、前記ボールラ
ンプ機構18のボール17収納部の傾斜面19の形状によるロ
ータ11一回転あたりの変位量Ｒと、ボールランプ機構18
の機械効率Ｅと、電動モータ６のトルク定数Ｔより、 Ｉ＝Ｆ×Ｒ／（２π×Ｅ×Ｔ） （１） で求められる。ロータ11が回転をすると、ロータ11の直
線方向の動きがスラストベアリング16を介してピストン
13に伝達され、ピストン13が図中左方向に移動してブレ
ーキを働かせる。このとき、ボールランプ機構18の働き
により、ロータ11は回転しつつ直線方向に移動する。即
ち、図２においてロータ11が回転すると、ボール17が傾
斜面19に沿って移動し、これにより、ロータ11の回転量
に応じてロータ11が軸方向（直線方向）に移動する。
又、図３において、ピストン13はボール17の移動ととも
に位置Ａから位置Ｂに急速に変位する。これは、ボール
17が傾斜部19ａを移動するときは傾斜角度が大となって
いるので少ないロータ11回転量で大きな変位量を得るこ
とができ、前記ボール17が前記パッドクリアランスδを
極力速く通過して、傾斜部19ａに引き続く傾斜部19ｂに
てブレーキパッド７，７がディスクロータ８と接触して
ブレーキ制動が行われる。そして、一般には、前記区間
Ｘ−Ｘの位置Ｃ近辺で希望するブレーキ制動が行われ
る。ブレーキぺダルを開放すると、電動モータ６は逆転
し、ピストン13は戻しバネ15の作用およびブレーキパッ
ド７，７とディスクロータ８との干渉により初期状態に
復帰し、ブレーキ力が開放される。尚、ブレーキ作動時
のピストン13の直線方向の移動量はロータ11の回転量に
より決まるため、電子制御装置２では踏力、ストローク
センサ１、またはスピードセンサからの入力信号に基づ
いてロータ11の回転量を微小に制御する。図４，５は、
本発明の他の実施の形態を示すもので、ボールランプ機
構18のボール17収納部の傾斜面29においては、前記作動
頻度の大きい領域での傾斜角度を小さくしたものであ
り、前記実施の形態と同一の構成要素については同一符
号で示し、異なる部分を説明する。又、本実施の形態
は、ボールランプ機構18のボール17収納部の傾斜面29の
形状を変更したもので傾斜面29以外の個所の変更は無
い。そのため、本実施の形態は、傾斜面29の拡大図と、
ロータ11回転量と変位量とを示した図とを掲げるのみと
してある。そして、傾斜面29の形状は前記と同様に理解
の容易のため、実際の傾斜面29よりかなり誇張して記載
してある。図４，５において、前記ボール17はストッパ
20，21間を移動する。そして、前記ボール17がストッパ
20に接しているときの位置をＲ０とすると、符号Ｒ１
は、ブレーキパッド７，７がディスクロータ８と接触す
る位置、即ち、パッドクリアランスδがゼロとなる位置
であり、符号Ｒ２は、ブレーキパッド７，７がディスク
ロータ８と接触してブレーキ制動が頻繁に行われる区
間、符号ＲＥは、前記ボール17がストッパ21に接してい
るときの位置、即ち、最大のブレーキ制動がなされる位
置である。ここで、位置Ｒ０から位置Ｒ１までの前記傾
斜面29の傾斜部29ａは傾斜角度が中（前記図２と比較し
て）となって前記ボール17が前記パッドクリアランスδ
を前記図２ほどでは無いにしても速く通過するようにな
されており、傾斜部29ａに引き続く傾斜部29ｂは前記傾
斜部29ａの傾斜角度より小となっており、ブレーキパッ
ド７，７がディスクロータ８と接触してブレーキ制動が
頻繁に行われる区間Ｘ−Ｘである。尚、この区間Ｘ−Ｘ
は実験により求められる。そして、前記傾斜部29ｂに引
き続く傾斜部29ｃは前記傾斜部29ｂの傾斜角度より大と
なっており、この区間はブレーキ制動が頻繁に行われな
いが、大きなブレーキ制動が得られる区間である。以上
の構成によって、図４に示すボールランプ機構18のボー
ル17収納部の傾斜面29の形状では、前記作動頻度の大き
い領域Ｘ−Ｘ区間、つまり、制動の総作動時間が多い領
域での傾斜部29ｂを小さくしているので、（１）式より
電動モータ６に流れる電流値が小さくなり、制動による
総消費エネルギ（消費電力×総作動時間）が小さくな
る。又、図５においてピストン13はボール17の移動とと
もに位置Ａから位置Ｂに急速に変位する。これは、ボー
ル17が傾斜部19ａを移動するときは傾斜角度が大となっ
ているので少ないロータ11回転量で大きな変位量を得る
ことができ、前記ボール17は前記パッドクリアランスδ
を極力速く通過する。そして、位置Ｂから位置Ｃまでは
ブレーキ制動が頻繁におこなわれる区間であるため、回
転量に対する変位量を小さくして、微妙なブレーキ制動
が行われるようにしてある。位置Ｃ以降は再びピストン
13がボール17の移動に伴って急に変位する区間である。
図６，７は、本発明の更に他の実施の形態を示すもの
で、ボールランプ機構18のボール17収納部の傾斜面39に
おいては、ブレーキ制動力の大きい領域での傾斜角度を
小さくしたものであり、前記実施の形態と同一の構成要
素については同一符号で示し、異なる部分を説明する。
又、本実施の形態は、ボールランプ機構18のボール17収
納部の傾斜面39の形状を変更したもので傾斜面39以外の
個所の変更は無い。そのため、本実施の形態は、傾斜面
39の拡大図と、ロータ11回転量と変位量とを示した図と
を掲げるのみとしてある。そして、傾斜面39の形状は前
記と同様に理解の容易のため、実際の傾斜面39よりかな
り誇張して記載してある。図６，７において、前記ボー
ル17はストッパ20，21間を移動する。そして、前記ボー
ル17がストッパ20に接しているときの位置をＲ０とする
と、符号Ｒ３は、ブレーキパッド７，７とディスクロー
タ８とが大きな力で接触する位置、即ち、最大のブレー
キ制動力がなされる位置である（このときのピストン変
位量はＤで表される）。ここで、位置Ｒ０から位置Ｒ３
までの前記傾斜面39の傾斜部39ａは傾斜角度が中（前記
図２と比較して）であり、傾斜部39ａに引き続く傾斜部
39ｄは前記傾斜部39ａの傾斜角度より小となっており、
ブレーキ制動力の大きい領域である。そして、この区間
Ｙ−Ｙは実験により求められる。尚、図６には前述した
ブレーキ制動が頻繁に行われる区間Ｘ−Ｘも参考に示し
てある。以上の構成によって、本実施の形態では、ブレ
ーキパッド７，７のディスクロータ８へのブレーキ制動
力が大きな領域Ｙ−Ｙにおける単位角度当たりの軸方向
移動量は他の傾斜部39ａにおける単位角度当たりの軸方
向移動量より小となるように傾斜部39ｄを構成したの
で、作動頻度が小さい分、電動ブレーキの電動モータ11
を小さくできる。次に、多種の変形例を掲げておく。上
記各実施の形態は、特開平９−２６４３５１号公報に見
られる電動ブレーキに適用した場合を示したが、本発明
は、特開平９−２６４３５１号公報の電動ブレーキへの
適用に限らず、例えば、特願平１０−３４１０５５号に
記載した電動ブレーキのボールランプ機構に適用しても
良く、本発明は、ボールランプ機構を使用した電動ブレ
ーキならば何れの形式の電動ブレーキにも適用できるも
のである。更に又、以上の実施の形態では傾斜面は全て
直線で構成したが、これらの傾斜面は直線である必要は
なく、これらの直線に近似する曲線であっても良く、曲
線の場合には複数の傾斜部が多数あるものと定義する。
更に、傾斜面に曲線を用いて場合には放物線，双曲線，
サイクロイド，等各種の曲線を使用してもよいものであ
る。更に、例えば、前記図５において、傾斜部29ａは直
線からなり、傾斜部29ｂは放物線からなり、傾斜部29ｃ
はサイクロイドからなるというように、傾斜面を直線と
曲線とから構成されるようにしても良い。
施の形態を説明すると、図１は電動ブレーキの系統図、
図２はボールランプ機構18の部分拡大図、図３はボール
ランプ機構18のロータ11回転量に対する変位量を示す図
である。図１において、１はブレーキぺダルに設けた踏
力、ストロークセンサ、２は電子制御装置、３はスピー
ドセンサ、４はキャリパ、５はキャリパに形成したハウ
ジング、６は同ハウジング内に内蔵したアクチュエータ
としての電動モータである。これらによって構成された
電動ブレーキは、運転者がブレーキぺダルを操作したこ
とを踏力、ストロークセンサ１によって検知して電子制
御装置２が電動モータ６を作動し、同モータ内のロータ
を直線移動（詳細は後述する）させて図中のピストンを
移動させ、一対の摩擦要素であるブレーキパッド７，７
を相互の方向に移動してディスクロータ８を挟持し、ブ
レーキ力を働かせることができる構成となっている。な
お、前記踏力、ストロークセンサ１は踏力とストローク
のいづれか一方を検知できるセンサであってもかまわな
い。電動モータ６は、コイル９を含むステータ10側がハ
ウジング５に形成したボア５ａ内に固定されており、こ
のステータ10内にロータ11が配置されている。ステータ
10の幅は、ロータ11が後述するような直線運動をした際
にロータ11からはみ出さぬようロータ11の幅よりも少し
小さく形成してある。ロータ11には図示の如く第１回転
軸11ａ、第２回転軸11ｂが一体に形成されており、第１
回転軸11ａはベアリング12を介してピストン13に回転お
よび摺動自在に嵌合しており、また、第２回転軸11ｂは
ベアリング14を介してハウジング５に回転および摺動自
在に軸支されている。前記ピストン13はハウジング５に
形成したボア５ａ内に摺動自在に保持されており、ピス
トン13とロータ11との間には戻しばね15が、さらに、ロ
ータ11の軸方向の動きをピストン13に伝達するためのス
ラストベアリング16が配置されている。また、ロータ11
とハウジング５との間には、図２に示すようにロータ11
（図２においてはロータ11は図示せず）と、ハウジング
５と、これらによって挟持されるボール17とによって構
成されているボールランプ機構18が配置されており、こ
のボールランプ機構18によってロータ11は後述するよう
に回転運動をしつつ直線運動を行うことになる。なお、
ロータ11の直線方向の移動距離は、ボールランプ機構18
のボール17径、および、ボール17収納部の傾斜面19（ロ
ータ11とハウジング５とに形成する傾斜面19）の形状に
より決定される。次に、図２，図３によりボールランプ
機構18を説明するが、図３は、図２に対してのロータ11
回転量と変位量とを示した図である。この図中の記号は
図２に対応させている。又、図２は理解の容易のため、
実際の傾斜面19よりかなり誇張して記載しており、各図
中の破線は、従来の傾斜面である。そして、ボールラン
プ機構18はロータ11側とハウジング５側とで同一となっ
ているので、ハウジング５側のボールランプ機構18を説
明し、ロータ11側のボールランプ機構18の説明は省略す
る。尚、ボールランプ機構18には、図２の傾斜面19が１
２０度間隔で３組設けられる。前記傾斜面19の両側には
ストッパ20，21がハウジング５から突出して形成され、
前記ボール17はこのストッパ20，21間を移動する。そし
て、前記ボール17がストッパ20に接しているときの位置
をＲ０とすると、符号Ｒ１は、ブレーキパッド７，７が
ディスクロータ８と接触する位置、即ち、パッドクリア
ランスδがゼロとなる位置であり、符号ＲＥは、前記ボ
ール17がストッパ21に接しているときの位置、即ち、ブ
レーキパッド７，７がディスクロータ８と接触してブレ
ーキ制動力が最大となる位置である。ここで、位置Ｒ０
から位置Ｒ１までの前記傾斜面19の傾斜部19ａは傾斜角
度が大となって、即ち、ロータ11の単位回転量当たりに
対する軸方向の変位量が大となって前記ボール17が前記
パッドクリアランスδを極力速く通過する（パッドクリ
アランスδをできるだけ速くゼロにする）ようになされ
ており、傾斜部19ａに連続して続く傾斜部19ｂは前記傾
斜部19ａの傾斜角度角度より小となっており、ブレーキ
パッド７，７がディスクロータ８と接触してブレーキ制
動が行われる区間である。尚、図２，３において、符号
Ｘ−Ｘで示した区間はブレーキ制動が頻繁に行われる区
間である。以上の構成からなる本実施の形態の電動ブレ
ーキの作動を説明する。運転者がブレーキぺダルを踏み
込んだことを踏力、ストロークセンサ１が検知すると電
子制御装置２からの信号により電動モータ６のコイル９
に電流が流れ、ロータ11が回転を始める。このときの電
流値Ｉは制動に必要なピストン13推力と、前記ボールラ
ンプ機構18のボール17収納部の傾斜面19の形状によるロ
ータ11一回転あたりの変位量Ｒと、ボールランプ機構18
の機械効率Ｅと、電動モータ６のトルク定数Ｔより、 Ｉ＝Ｆ×Ｒ／（２π×Ｅ×Ｔ） （１） で求められる。ロータ11が回転をすると、ロータ11の直
線方向の動きがスラストベアリング16を介してピストン
13に伝達され、ピストン13が図中左方向に移動してブレ
ーキを働かせる。このとき、ボールランプ機構18の働き
により、ロータ11は回転しつつ直線方向に移動する。即
ち、図２においてロータ11が回転すると、ボール17が傾
斜面19に沿って移動し、これにより、ロータ11の回転量
に応じてロータ11が軸方向（直線方向）に移動する。
又、図３において、ピストン13はボール17の移動ととも
に位置Ａから位置Ｂに急速に変位する。これは、ボール
17が傾斜部19ａを移動するときは傾斜角度が大となって
いるので少ないロータ11回転量で大きな変位量を得るこ
とができ、前記ボール17が前記パッドクリアランスδを
極力速く通過して、傾斜部19ａに引き続く傾斜部19ｂに
てブレーキパッド７，７がディスクロータ８と接触して
ブレーキ制動が行われる。そして、一般には、前記区間
Ｘ−Ｘの位置Ｃ近辺で希望するブレーキ制動が行われ
る。ブレーキぺダルを開放すると、電動モータ６は逆転
し、ピストン13は戻しバネ15の作用およびブレーキパッ
ド７，７とディスクロータ８との干渉により初期状態に
復帰し、ブレーキ力が開放される。尚、ブレーキ作動時
のピストン13の直線方向の移動量はロータ11の回転量に
より決まるため、電子制御装置２では踏力、ストローク
センサ１、またはスピードセンサからの入力信号に基づ
いてロータ11の回転量を微小に制御する。図４，５は、
本発明の他の実施の形態を示すもので、ボールランプ機
構18のボール17収納部の傾斜面29においては、前記作動
頻度の大きい領域での傾斜角度を小さくしたものであ
り、前記実施の形態と同一の構成要素については同一符
号で示し、異なる部分を説明する。又、本実施の形態
は、ボールランプ機構18のボール17収納部の傾斜面29の
形状を変更したもので傾斜面29以外の個所の変更は無
い。そのため、本実施の形態は、傾斜面29の拡大図と、
ロータ11回転量と変位量とを示した図とを掲げるのみと
してある。そして、傾斜面29の形状は前記と同様に理解
の容易のため、実際の傾斜面29よりかなり誇張して記載
してある。図４，５において、前記ボール17はストッパ
20，21間を移動する。そして、前記ボール17がストッパ
20に接しているときの位置をＲ０とすると、符号Ｒ１
は、ブレーキパッド７，７がディスクロータ８と接触す
る位置、即ち、パッドクリアランスδがゼロとなる位置
であり、符号Ｒ２は、ブレーキパッド７，７がディスク
ロータ８と接触してブレーキ制動が頻繁に行われる区
間、符号ＲＥは、前記ボール17がストッパ21に接してい
るときの位置、即ち、最大のブレーキ制動がなされる位
置である。ここで、位置Ｒ０から位置Ｒ１までの前記傾
斜面29の傾斜部29ａは傾斜角度が中（前記図２と比較し
て）となって前記ボール17が前記パッドクリアランスδ
を前記図２ほどでは無いにしても速く通過するようにな
されており、傾斜部29ａに引き続く傾斜部29ｂは前記傾
斜部29ａの傾斜角度より小となっており、ブレーキパッ
ド７，７がディスクロータ８と接触してブレーキ制動が
頻繁に行われる区間Ｘ−Ｘである。尚、この区間Ｘ−Ｘ
は実験により求められる。そして、前記傾斜部29ｂに引
き続く傾斜部29ｃは前記傾斜部29ｂの傾斜角度より大と
なっており、この区間はブレーキ制動が頻繁に行われな
いが、大きなブレーキ制動が得られる区間である。以上
の構成によって、図４に示すボールランプ機構18のボー
ル17収納部の傾斜面29の形状では、前記作動頻度の大き
い領域Ｘ−Ｘ区間、つまり、制動の総作動時間が多い領
域での傾斜部29ｂを小さくしているので、（１）式より
電動モータ６に流れる電流値が小さくなり、制動による
総消費エネルギ（消費電力×総作動時間）が小さくな
る。又、図５においてピストン13はボール17の移動とと
もに位置Ａから位置Ｂに急速に変位する。これは、ボー
ル17が傾斜部19ａを移動するときは傾斜角度が大となっ
ているので少ないロータ11回転量で大きな変位量を得る
ことができ、前記ボール17は前記パッドクリアランスδ
を極力速く通過する。そして、位置Ｂから位置Ｃまでは
ブレーキ制動が頻繁におこなわれる区間であるため、回
転量に対する変位量を小さくして、微妙なブレーキ制動
が行われるようにしてある。位置Ｃ以降は再びピストン
13がボール17の移動に伴って急に変位する区間である。
図６，７は、本発明の更に他の実施の形態を示すもの
で、ボールランプ機構18のボール17収納部の傾斜面39に
おいては、ブレーキ制動力の大きい領域での傾斜角度を
小さくしたものであり、前記実施の形態と同一の構成要
素については同一符号で示し、異なる部分を説明する。
又、本実施の形態は、ボールランプ機構18のボール17収
納部の傾斜面39の形状を変更したもので傾斜面39以外の
個所の変更は無い。そのため、本実施の形態は、傾斜面
39の拡大図と、ロータ11回転量と変位量とを示した図と
を掲げるのみとしてある。そして、傾斜面39の形状は前
記と同様に理解の容易のため、実際の傾斜面39よりかな
り誇張して記載してある。図６，７において、前記ボー
ル17はストッパ20，21間を移動する。そして、前記ボー
ル17がストッパ20に接しているときの位置をＲ０とする
と、符号Ｒ３は、ブレーキパッド７，７とディスクロー
タ８とが大きな力で接触する位置、即ち、最大のブレー
キ制動力がなされる位置である（このときのピストン変
位量はＤで表される）。ここで、位置Ｒ０から位置Ｒ３
までの前記傾斜面39の傾斜部39ａは傾斜角度が中（前記
図２と比較して）であり、傾斜部39ａに引き続く傾斜部
39ｄは前記傾斜部39ａの傾斜角度より小となっており、
ブレーキ制動力の大きい領域である。そして、この区間
Ｙ−Ｙは実験により求められる。尚、図６には前述した
ブレーキ制動が頻繁に行われる区間Ｘ−Ｘも参考に示し
てある。以上の構成によって、本実施の形態では、ブレ
ーキパッド７，７のディスクロータ８へのブレーキ制動
力が大きな領域Ｙ−Ｙにおける単位角度当たりの軸方向
移動量は他の傾斜部39ａにおける単位角度当たりの軸方
向移動量より小となるように傾斜部39ｄを構成したの
で、作動頻度が小さい分、電動ブレーキの電動モータ11
を小さくできる。次に、多種の変形例を掲げておく。上
記各実施の形態は、特開平９−２６４３５１号公報に見
られる電動ブレーキに適用した場合を示したが、本発明
は、特開平９−２６４３５１号公報の電動ブレーキへの
適用に限らず、例えば、特願平１０−３４１０５５号に
記載した電動ブレーキのボールランプ機構に適用しても
良く、本発明は、ボールランプ機構を使用した電動ブレ
ーキならば何れの形式の電動ブレーキにも適用できるも
のである。更に又、以上の実施の形態では傾斜面は全て
直線で構成したが、これらの傾斜面は直線である必要は
なく、これらの直線に近似する曲線であっても良く、曲
線の場合には複数の傾斜部が多数あるものと定義する。
更に、傾斜面に曲線を用いて場合には放物線，双曲線，
サイクロイド，等各種の曲線を使用してもよいものであ
る。更に、例えば、前記図５において、傾斜部29ａは直
線からなり、傾斜部29ｂは放物線からなり、傾斜部29ｃ
はサイクロイドからなるというように、傾斜面を直線と
曲線とから構成されるようにしても良い。
【発明の効果】本発明は、以上詳細に述べたように、ア
クチュエータに通電することでロータが回転し、ロータ
の回転を軸方向への移動に変換するボールランプ機構を
有し、前記ボールランプ機構の傾斜面は傾斜角度の異な
る複数の傾斜部が連続して形成されるようにし、ロータ
回転量に対するピストン変位量を任意に設定することが
できるので、目的に合致した応答性や消費電力あるいは
消費エネルギを少なくできる。
クチュエータに通電することでロータが回転し、ロータ
の回転を軸方向への移動に変換するボールランプ機構を
有し、前記ボールランプ機構の傾斜面は傾斜角度の異な
る複数の傾斜部が連続して形成されるようにし、ロータ
回転量に対するピストン変位量を任意に設定することが
できるので、目的に合致した応答性や消費電力あるいは
消費エネルギを少なくできる。
【図１】 本発明の一実施形態である電動ブレーキの系
統図である。
統図である。
【図２】 本発明の一実施形態である電動ブレーキのボ
ールランプ機構18の部分拡大図である。
ールランプ機構18の部分拡大図である。
【図３】 図２に対応させたボールランプ機構のロータ
回転量に対する変位量を示す図である。
回転量に対する変位量を示す図である。
【図４】 本発明の他の実施の形態である電動ブレーキ
のボールランプ機構18の部分拡大図である。
のボールランプ機構18の部分拡大図である。
【図５】 図４に対応させたボールランプ機構のロータ
回転量に対する変位量を示す図である。
回転量に対する変位量を示す図である。
【図６】 本発明の更に他の実施の形態である電動ブレ
ーキのボールランプ機構18の部分拡大図である。
ーキのボールランプ機構18の部分拡大図である。
【図７】 図６に対応させたボールランプ機構のロータ
回転量に対する変位量を示す図である。
回転量に対する変位量を示す図である。
１ ブレーキぺダルに設けた踏力、ストロークセン
サ ２ 電子制御装置 ３ スピードセンサ ４ キャリパ ５ ハウジング ５ａ ボア ６ 電動モータ ７，７ ブレーキパッド ８ ディスクロータ ９ コイル 10 ステータ 11 ロータ 11ａ 第１回転軸 11ｂ 第２回転軸 12 ベアリング 13 ピストン 14 ベアリング 15 戻しばね 16 スラストベアリング 17 ボール 18 ボールランプ機構 19 傾斜面 20 ストッパ 21 ストッパ 19ａ 傾斜部 19ｂ 傾斜部 29 傾斜面 29ａ 傾斜部 29ｂ 傾斜部 29ｃ 傾斜部 39 傾斜面 39ａ 傾斜部 39ｄ 傾斜部 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 位置 Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，ＲＥ 位置 δ パッドクリアランス Ｘ−Ｘ 区間 Ｙ−Ｙ 区間
サ ２ 電子制御装置 ３ スピードセンサ ４ キャリパ ５ ハウジング ５ａ ボア ６ 電動モータ ７，７ ブレーキパッド ８ ディスクロータ ９ コイル 10 ステータ 11 ロータ 11ａ 第１回転軸 11ｂ 第２回転軸 12 ベアリング 13 ピストン 14 ベアリング 15 戻しばね 16 スラストベアリング 17 ボール 18 ボールランプ機構 19 傾斜面 20 ストッパ 21 ストッパ 19ａ 傾斜部 19ｂ 傾斜部 29 傾斜面 29ａ 傾斜部 29ｂ 傾斜部 29ｃ 傾斜部 39 傾斜面 39ａ 傾斜部 39ｄ 傾斜部 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 位置 Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，ＲＥ 位置 δ パッドクリアランス Ｘ−Ｘ 区間 Ｙ−Ｙ 区間
Claims (4)
- 【請求項１】 アクチュエータに通電することでロータ
が回転し、ロータの回転を軸方向への移動に変換するボ
ールランプ機構により構成された電動ブレーキにおい
て、前記ボールランプ機構の傾斜面は傾斜角度の異なる
複数の傾斜部が連続して形成されていることを特徴とす
る電動ブレーキ。 - 【請求項２】 ブレーキパッドとディスクロータとの間
に形成されるパッドクリアランスにおける単位角度当た
りの軸方向移動量は他の傾斜部における単位角度当たり
の軸方向移動量より大となるように傾斜部が構成されて
いることを特徴とする請求項１記載の電動ブレーキ。 - 【請求項３】 ブレーキパッドのディスクロータへのブ
レーキ制動力が小さな領域における単位角度当たりの軸
方向移動量は他の傾斜部における単位角度当たりの軸方
向移動量より小となるように傾斜部が構成されているこ
とを特徴とする請求項１記載の電動ブレーキ。 - 【請求項４】 ブレーキパッドのディスクロータへのブ
レーキ制動力が大きな領域における単位角度当たりの軸
方向移動量は他の傾斜部における単位角度当たりの軸方
向移動量より小となるように傾斜部が構成されているこ
とを特徴とする請求項１記載の電動ブレーキ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11216302A JP2001041269A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 電動ブレーキ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11216302A JP2001041269A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 電動ブレーキ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001041269A true JP2001041269A (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=16686405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11216302A Pending JP2001041269A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 電動ブレーキ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001041269A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6845852B2 (en) | 2002-03-20 | 2005-01-25 | Advics Co., Ltd. | Brake control apparatus obtaining braking force by pressing of friction member using motor |
| AT502707A2 (de) * | 2005-11-08 | 2007-05-15 | Gkn Driveline Int Gmbh | Kugelrampenanordnung mit variabler steigung der kugelrillen |
| JP2008224045A (ja) * | 2004-12-09 | 2008-09-25 | Akebono Brake Ind Co Ltd | パーキング用操作機構を備えたディスクブレーキ作動装置 |
| JP2009097631A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Nippon Soken Inc | 電動ブレーキ装置 |
| WO2010110005A1 (ja) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ディスクブレーキおよびその製造方法 |
| DE102013200716A1 (de) * | 2013-01-18 | 2014-07-24 | Zf Friedrichshafen Ag | Vorrichtung zum Wandeln eines rotatorischen Antriebes einer Antriebseinrichtung in eine translatorische Antriebsbewegung sowie Kraftfahrzeuggetriebe |
| EP3260339A1 (en) | 2016-06-20 | 2017-12-27 | Haldex Brake Products Aktiebolag | Disc brake actuator for a vehicle |
-
1999
- 1999-07-30 JP JP11216302A patent/JP2001041269A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10312207B4 (de) * | 2002-03-20 | 2007-10-31 | Advics Co., Ltd., Kariya | Bremssteuergerät für ein Fahrzeug, das durch das Drücken eines Reibungsteiles unter Verwendung eines Motors Bremskraft empfängt |
| US6845852B2 (en) | 2002-03-20 | 2005-01-25 | Advics Co., Ltd. | Brake control apparatus obtaining braking force by pressing of friction member using motor |
| JP2008224045A (ja) * | 2004-12-09 | 2008-09-25 | Akebono Brake Ind Co Ltd | パーキング用操作機構を備えたディスクブレーキ作動装置 |
| AT502707B1 (de) * | 2005-11-08 | 2017-07-15 | Gkn Driveline Int Gmbh | Kugelrampenanordnung mit variabler steigung der kugelrillen |
| AT502707A2 (de) * | 2005-11-08 | 2007-05-15 | Gkn Driveline Int Gmbh | Kugelrampenanordnung mit variabler steigung der kugelrillen |
| JP2007132517A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Gkn Driveline Internatl Gmbh | ボール溝の勾配が変化するボールランプ装置 |
| AT502707A3 (de) * | 2005-11-08 | 2012-11-15 | Gkn Driveline Int Gmbh | Kugelrampenanordnung mit variabler steigung der kugelrillen |
| JP2009097631A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Nippon Soken Inc | 電動ブレーキ装置 |
| WO2010110005A1 (ja) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ディスクブレーキおよびその製造方法 |
| DE102013200716A1 (de) * | 2013-01-18 | 2014-07-24 | Zf Friedrichshafen Ag | Vorrichtung zum Wandeln eines rotatorischen Antriebes einer Antriebseinrichtung in eine translatorische Antriebsbewegung sowie Kraftfahrzeuggetriebe |
| EP3260339A1 (en) | 2016-06-20 | 2017-12-27 | Haldex Brake Products Aktiebolag | Disc brake actuator for a vehicle |
| WO2017220384A2 (en) | 2016-06-20 | 2017-12-28 | Haldex Brake Products Aktiebolag | Disc brake actuator for a vehicle |
| WO2017220384A3 (en) * | 2016-06-20 | 2018-04-05 | Haldex Brake Products Aktiebolag | Disc brake actuator for a vehicle |
| CN109641583A (zh) * | 2016-06-20 | 2019-04-16 | 哈尔德克斯制动产品股份公司 | 用于车辆的盘式制动致动器 |
| US10843674B2 (en) | 2016-06-20 | 2020-11-24 | Haldex Brake Products Aktiebolag | Disc brake actuator for a vehicle |
| CN109641583B (zh) * | 2016-06-20 | 2021-10-08 | 瀚德万安(上海)电控制动系统有限公司 | 用于车辆的盘式制动致动器 |
| EP4019349A1 (en) | 2016-06-20 | 2022-06-29 | Haldex Brake Products Aktiebolag | Disc brake actuator for a vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4878107B2 (ja) | 自己倍力作用を備えたディスクブレーキ | |
| JP4444819B2 (ja) | 電動モータによって操作される直線式及び回転式アクチュエータ | |
| WO2006075641A1 (ja) | 電動式直動アクチュエータおよび電動式ブレーキ装置 | |
| KR101401403B1 (ko) | 히스테리시스 발생 페달 장치 | |
| JP5496836B2 (ja) | 電動式直動アクチュエータおよび電動式ディスクブレーキ装置 | |
| JP4032386B2 (ja) | 電動ディスクブレーキ | |
| JP2001041269A (ja) | 電動ブレーキ | |
| KR20070022336A (ko) | 셀프-에너자이징 전기 기계식 마찰 브레이크 | |
| JP2006194257A (ja) | 車両用ホイールモータおよびその制御方法 | |
| JP5466259B2 (ja) | ディスクブレーキ倍力機構 | |
| JP2003014015A (ja) | 電動式パーキングブレーキ | |
| JP5552839B2 (ja) | ディスクブレーキ | |
| JPH0789420A (ja) | 電気作動ブレーキ装置 | |
| JP2007127205A (ja) | 電動式直動アクチュエータおよび電動式ブレーキ装置 | |
| JP4964792B2 (ja) | 自己倍力可変式ブレーキ装置 | |
| JPH06137346A (ja) | ディスクブレーキ用ブレーキモータサブアセンブリ | |
| JP2008039169A (ja) | 電動式直動アクチュエータおよび電動式ブレーキ装置 | |
| JP2003014014A (ja) | 電動ブレーキ装置 | |
| JPH08284981A (ja) | ディスクブレーキ装置 | |
| JPS60204272A (ja) | 圧電制動機構 | |
| JP2001311443A (ja) | 電動ブレーキ装置 | |
| JP2000283195A (ja) | 電動ディスクブレーキ | |
| JP2004060864A (ja) | 電動ディスクブレーキ装置 | |
| JP2000274461A (ja) | ドラムブレーキ装置 | |
| JPH1037993A (ja) | 電気作動ブレーキ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20041126 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060428 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060501 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080603 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080610 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081125 |