JP2002013562A - 電動ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動ディスクブレーキにおいて、車両への組
付作業性及び保守、点検作業性を向上させる。 【解決手段】 ドライバからケーブル26a、26bを介して
電動モータ12のステータ18に駆動信号を供給して、ロー
タ15を回転させる。ロータ15の回転運動をボールランプ
機構27によってピストン28の直線運動に変換して、ブレ
ーキパッド6、7をディスクロータ2に押圧して制動力を
発生させる。ケーブル26a、26bをコネクタ25a、25bによ
ってキャリパ本体3に着脱自在としたことにより、電動
ディスクブレーキ1の車両への組付作業性及び保守、点
検作業性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動モータのロータの
回転運動を直線運動に変換して制動力を発生させる電動
ディスクブレーキに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平11-287272号公報に
開示されているように、電動モータのロータの回転運動
をボールねじ機構によってピストンの直線運動に変換
し、ピストンによってブレーキパッドをディスクロータ
に押圧させることにより、制動力を発生させるようにし
た電動ディスクブレーキが知られている。この種の電動
ディスクブレーキでは、電動モータ及びそのロータの回
転位置を検出する回転センサを有するキャリパ本体の外
部にドライバが設けられており、このドライバによっ
て、回転センサの検出信号に基づいて、電動モータに駆
動信号を供給して、ロータの回転を制御する。

【０００３】このため、上記のような電動ディスクブレ
ーキでは、車両のサスペンション装置のばね下側に取付
けられたキャリパ本体と、車体側に配置されたドライバ
との間をケーブルによって電気的に接続する必要があ
り、上記公報記載の電動ディスクブレーキでは、電動モ
ータ及び回転センサ用のケーブルをキャリパ本体から直
接引き出して、車体に取付けられたドライバに接続する
構造が採られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の電動ディスクブレーキでは、次のような問題が
あった。キャリパ本体から電気ケーブルが直接引き出さ
れているため、車両への組付時あるいは保守、点検時
に、ケーブルが邪魔になって作業性が悪い。キャリパ本
体の取付作業とケーブルの配線作業とを分離しにくいた
め、作業工程の自由度が低く、生産性を阻害する原因と
なる虞がある。キャリパ組付時にケーブルが引っ張られ
て、損傷する虞がある。また、ケーブルが損傷した場
合、キャリパ本体を含めて修理、交換する必要があり、
補修作業が煩雑になる。

【０００５】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、組付作業性及び保守、点検作業性に優れた電動
ディスクブレーキを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に係る発明は、キャリパ本体に設けられ
た電動モータのロータの回転運動をピストンの直線運動
に変換して、該ピストンによってブレーキパッドをディ
スクロータに押圧して制動力を発生させる電動ディスク
ブレーキであって、前記キャリパ本体の外部に設けられ
て前記電動モータに駆動信号を供給するドライバと前記
電動モータとを接続するケーブルをコネクタによって前
記キャリパ本体に対して着脱自在としたことを特徴とす
る。このように構成したことにより、コネクタによっ
て、キャリパ本体とケーブルとを容易に着脱することが
できる。

【０００７】また、請求項2に係る電動ディスクブレー
キは、上記請求項1の構成において、前記キャリパ本体
は、前記ディスクロータを跨いで形成される爪部と、前
記モータが格納された本体部とからなり、前記コネクタ
は、前記爪部と反対側の本体部端部に設けられているこ
とを特徴とする。このように構成したことにより、車両
のサスペンション装置とコネクタとの干渉を避けること
ができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１及び図2に示すよう
に、本発明の実施形態に係る電動ディスクブレーキ１
は、車輪（図示せず）とともに回転するディスクロータ
２の一側（通常は車体に対して内側）にキャリパ本体３
が配置されており、キャリパ本体３には、略Ｃ字形に形
成されてディスクロータ２を跨いで反対側へ延びる爪部
４がボルト５によって一体的に結合されている。ディス
クロータ２の両側、すなわち、ディスクロータ２とキャ
リパ本体３との間および爪部４の先端部との間に、それ
ぞれブレーキパッド６，７が設けられている。ブレーキ
パッド６，７は、車体側に固定されるキャリヤ８によっ
てディスクロータ２の軸方向に沿って移動可能に支持さ
れて、制動トルクをキャリヤ８で受けるようになってお
り、また、キャリパ本体３は、キャリヤ８に取付けられ
たスライドピン９によってディスクロータ２の軸方向に
沿って摺動可能に案内されている。

【０００９】爪部４の基部に形成された環状のフランジ
部10が結合されたキャリパ本体３の略円筒状のケース11
内には、電動モータ12および回転検出器13が設けられ、
ボールランプユニット14が爪部４の環状のフランジ部10
側から電動モータ12のロータ15内に挿入されている。ケ
ース11の後端部には、カバー16がボルト17によって取付
けられている。

【００１０】電動モータ12は、ケース11の内周部に固定
されたステータ18と、ステータ18の内周部に対向させ
て、ケース11に滑り軸受19，20によって回転可能に支持
されたロータ15とを備えている。回転検出器13は、ケー
ス11にボルト21によって取付けられたレゾルバケース22
に固定されたレゾルバステータ23と、レゾルバステータ
23に対向させてロータ15に固定されたレゾルバロータ24
とを備え、これらの相対回転に基づいてロータ15の回転
位置を検出するものである。

【００１１】カバー16には、電動モータ12および回転検
出器13にそれぞれ接続される一対の防水性及び防塵性を
有するコネクタ25a、25b(後述)およびケーブル26a、26b
(後述)が取付けられており、電動モータ12は、後述する
ドライバからの駆動信号に応答してロータ15を所望トル
クで所望角度だけ回転させられるようになっている。コ
ネクタ25a、25bおよびケーブル26a、26bは、当該車両の
サスペンション装置のアーム、リンク、ナックル、スト
ラット等の部材との干渉を避けるため、ディスクロータ
２の軸方向に対して傾斜されて、その径方向外側へ延ば
されている。

【００１２】ボールランプユニット14は、電動モータ12
のロータ15の回転運動を直線運動に変換するボールラン
プ機構27と、ブレーキパッド６を押圧するピストン28
と、これらの間に介装される調整ナット29と、ボールラ
ンプ機構27の回転を調整ナット29に伝達するリミッタ機
構30とを備えている。

【００１３】ボールランプ機構27は、爪部４のフランジ
部10に当接し、ピン31によって回転しないように固定さ
れた環状の固定ディスク32と、固定ディスク32に対向さ
せて配置された可動ディスク33と、これらの間に介装さ
れたボール34（鋼球）とから構成されている。可動ディ
スク33には、固定ディスク32に挿通されてケース11の内
部まで延びる円筒部35が一体に形成されている。円筒部
35は、ロータ15の内周部にスプライン結合されており、
これらのスプライン結合部36は、軸方向の摺動性、寸法
公差および組付性を考慮して回転方向および径方向に適
度な遊びが設けられている。

【００１４】固定ディスク32および可動ディスク33の互
いの対向面には、それぞれ円周方向に沿って円弧状に延
びる３つのボール溝37，38が形成されている。これらの
ボール溝37，38は、それぞれ等しい中心角（例えば90
°）の範囲で延ばされて等間隔に配置されている。ボー
ル溝37および38は、それぞれ同方向に傾斜されており、
ボール溝37，38間にボール34が装入されて、固定ディス
ク32に対する可動ディスク33の回転によって、３つのボ
ール34がボール溝37，38内を転動して、その回転角度に
応じて可動ディスク33が固定ディスク32から離間する方
向に軸方向に移動するようになっている。

【００１５】調整ナット29は、円筒部39aおよびその一
端部の外側に形成されたフランジ部39bからなり、円筒
部39aが可動ディスク33の円筒部35に挿通され、滑り軸
受40によって回転可能に支持され、フランジ部39bが可
動ディスク33の一端部に当接してスラスト軸受41によっ
て回転可能に支持されている。調整ナット29の円筒部39
aは、ケース11内のロータ15の内部まで延ばされ、その
先端部外周にリミッタ機構30が装着されている。

【００１６】リミッタ機構30は、調整ナット29の円筒部
39aの先端部外周にリミッタ42およびスプリングホルダ4
3が回転可能に外嵌され、これらがコイルスプリング44
によって互いに連結されている。リミッタ42とスプリン
グホルダ43とは、所定の範囲で相対回転できるように互
いに係合され、コイルスプリング44によって回転方向に
対して所定のセット荷重が付与されており、リミッタ42
をスプリングホルダ43に対して、コイルスプリング44の
セット荷重に抗して時計回り（図１の左方から見て時計
回り、以下同じ）に回転できるようになっている。リミ
ッタ42に形成された係合凹部45が可動ディスク33の円筒
部35の端部に形成された係合凸部46に係合されており、
リミッタ42は、円筒部35に対して所定の範囲で相対回転
できるようになっている。また、調整ナット29の円筒部
の先端部外周には、クラッチスプリング47（コイルスプ
リング）が巻装され、その一端部がスプリングホルダ43
に結合されており、クラッチスプリング47は、捩じりに
よる拡径および縮径によって一方向クラッチとして作用
し、スプリングホルダ43の時計回りの回転のみを調整ナ
ット29の円筒部39aに伝達するようになっている。

【００１７】ピストン28は、調整ナット29の内周部に形
成されたねじ部48に螺合されて、調整ナット29がピスト
ン28に対して時計回りに回転するとブレーキパッド６側
へ向かって前進するようになっている。調整ナット29の
円筒部39a 内には、一端がナット49によってレゾルバケ
ース22に固定された回り止めロッド50が挿入され、回り
止めロッド50の他端側は、ピストン28に軸方向に摺動可
能に挿入され、かつ、回転を規制するように係合されて
いる。ピストン28の後端部には、回り止めキャップ28b
が取付けられて、回り止めロッド50とピストン28との相
対回転を規制するとともに軸方の相対移動を可能として
いる。回り止めロッド50の中間部に形成されたフランジ
部51と調整ナット29の円筒部39a 内に形成されたフラン
ジ部52との間に、複数の皿ばね53が介装されており、そ
のばね力によって調整ナット29が図１中の右方へ付勢さ
れている。

【００１８】ボールランプ機構27の固定ディスク32、可
動ディスク33および調整ナット29には、これらのフラン
ジ部の外周を覆うように略円筒状のケース54が取付けら
れている。ケース54は、テーパ状の先端部の内側にフラ
ンジ部55が形成され、円筒状の後端部の内側に切欠を有
する係合爪56が形成されている。そして、固定ディスク
32を係合爪56に係合させ、フランジ部55と調整ナット29
のフランジ部39b との間にウェーブワッシャ57が介装さ
れて、固定ディスク32、可動ディスク33およびボール34
を一体的に保持し、ウェーブワッシャ57の弾性によっ
て、可動ディスクおよび調整ナット29の軸方向の移動を
許容するとともに、調整ナット29の回転に対して適度な
抵抗を付与するようになっている。フランジ部55に取付
けられたピストンブーツ58の先端部が、調整ナット29に
装着されたピストン28の先端外周部に結合されている。
ケース54の円筒部は、爪部４に嵌合され、その間がＯリ
ング59によってシールされている。なお、図中、符号60
はピンブーツを示す。

【００１９】カバー16に取付けられた一対のコネクタ25
a、25bは、カバー16側に固定されたレセプタクル61a、6
1bと、ケーブル26a、26b側に結合されてレセプタクル61
a、61bに着脱自在のプラグ62a、62bとから構成されてい
る。レセプタクル61a、61bの複数の端子は、それぞれ導
線63及び64によって電動モータ12のステータ18及び回転
検出器13のレゾルバステータ23に接続されている。レセ
プタクル61a、61bとプラグ62a、62bとは、ねじ式、ロッ
ク式等の公知の着脱可能な締結手段によって締結されて
いる。

【００２０】本実施形態の電動ディスクブレーキ1を車
両65(四輪自動車)に搭載する場合の構成の一例を図3に
示す。図3に示すように、当該車両65は、2系統のドライ
バ66、67を有しており、一方のドライバ66に右前輪用及
び左後輪用の電動ディスクブレーキ1A、1Dのケーブル26
a、26bが接続され、他方のドライバ67に左前輪用及び右
後輪用の電動ディスクブレーキ1B、1Cのケーブル26a、2
6bが接続されている。なお、電動ディスクブレーキ1の
キャリパ本体3は、サスペンション装置のばね下側の取
付けられ、走行中には車輪と共に車体に対して激しく変
位するため、ケーブル26a、26bは、耐屈曲性の高いもの
を使用する必要がある。

【００２１】以上のように構成した、本実施形態の作用
について、次に説明する。電動ディスクブレーキ１の制
動時には、ドライバ66、67からの駆動信号に応じて電動
モータ12のロータ15が所定のトルクで時計回りに回転
し、スプライン結合部36を介してボールランプ機構27の
可動ディスク33が回転する。この可動ディスク33の回転
により、ボール34がボール溝37，38に沿って転動して可
動ディスク33を軸方向に沿ってブレーキパッド６側へ前
進させる。この推力がスラスト軸受41を介して調整ナッ
ト29に伝達され、さらに、ねじ部48を介してピストン28
に伝達されて、一方のブレーキパッド６をディスクロー
タ２に押圧させ、その反力によってキャリパ本体３がキ
ャリヤ８のスライドピン9に沿って移動して、爪部４が
他方のブレーキパッド７をディスクロータ２に押圧さ
せ、電動モータ12のトルクに応じて制動力が発生する。

【００２２】制動解除時には、電動モータ12を逆回転さ
せ、可動ディスク33を反時計回りに元の位置まで回転さ
せると、皿ばね53のばね力によって可動ディスク33、調
整ナット29およびピストン28が後退し、キャリパ本体３
がキャリヤ８のスライドピン９に沿って移動して、ディ
スクロータ２からブレーキパッド６，７が離間して制動
が解除される。

【００２３】次に、ブレーキパッド６，７の摩耗の補償
について説明する。ブレーキパッド６，７の摩耗がない
場合、または、後述する摩耗の調整が行われた後には、
制動時に、ロータ15の回転によってピストン28が非制動
位置から所定のパッドクリアランスの分だけ前進してブ
レーキパッド６，７がディスクロータ２に当接する制動
開始位置（パッド接触位置）へ移動すると、可動ディス
ク33の円筒部35の係合凸部46とリミッタ42の係合凹部45
とが所定の範囲内で相対回転する。さらに、ブレーキパ
ッド６，７をディスクロータ２に押圧させながら可動デ
ィスク33が回転すると、係合凸部46がリミッタ42を時計
回りに回転させ、その回転力がコイルスプリング44、ス
プリングホルダ43およびクラッチスプリング47を介して
調整ナット29に伝達されるが、ピストン28がブレーキパ
ッド５を押圧しており、ピストン28と調整ナット29との
間のねじ部48に大きな摩擦力が生じているため、コイル
スプリング44が撓んで調整ナット29は回転しない。

【００２４】その後、制動解除時に、可動ディスク33の
逆回転によってピストン28が所定のパッドクリアランス
分だけ後退して非制動位置まで移動する際、係合凸部46
が係合凹部45の一端部に当接してリミッタ62およびスプ
リングホルダ43を反時計回りに回転させるが、クラッチ
スプリング47が拡径して空転するため、ピストン28は回
転しない。このようにして、パッドの摩耗は調整され
ず、一定のパッドクリアランスが維持される。

【００２５】ブレーキパッド６，７が摩耗した場合に
は、制動時に、ロータ15の時計回りの回転によってブレ
ーキパッド６，７が非制動位置から上記所定のパッドク
リアランスの分だけ移動し、係合凸部46と係合凹部45と
が所定の範囲内で相対回転しても、摩耗分によってブレ
ーキパッド６，７はディスクロータ２に当接しない。ロ
ータ15がさらに回転すると、可動ディスク33および調整
ナット29がディスクロータ２側へ前進してピストン28が
ブレーキパッド６，７をディスクロータ２に当接させ
る。このとき、係合凸部46がリミッタ42を時計回りに回
転させ、その回転力がコイルスプリング44、スプリング
ホルダ43およびクラッチスプリング47を介して調整ナッ
ト29に伝達されるが、ピストン28がブレーキパッド６，
７を押圧しておらず、ピストン28と調整ナット29との間
のねじ部48に大きな摩擦力が生じていないため、調整ナ
ット29が時計回りに回転してピストン28をブレーキパッ
ド６，７側へさらに前進させてパッドの摩耗を調整す
る。そして、ブレーキパッド６，７がディスクロータ２
を押圧すると、ピストン28と調整ナット29との間のねじ
部48に大きな摩擦力が生じ、コイルスプリング44に撓み
が生じて調整ナット29の回転が停止する。

【００２６】その後、制動解除時に、ロータ15の反時計
回りの回転よってピストン28が所定のパッドクリアラン
ス分だけ後退すると、係合凸部46が係合凹部45の一端部
に当接してリミッタ42を反時計回りに回転させるが、ク
ラッチスプリング47が拡径して空転するため、調整ナッ
ト29は回転しない。このようにして、ブレーキパッド
6、7の摩耗分だけピストン28をブレーキパッド６側へ前
進させることができ、ブレーキパッド６，７の摩耗調整
を自動的に行うことができる。

【００２７】電動ディスクブレーキ１は、コネクタ25
a、25bによって、キャリパ本体３からケーブル26a、26b
を容易に取外すことができるので、車両への組付時ある
いは保守、点検時に、ケーブル26a、26bが邪魔になるこ
とがないので、作業性を改善することができる。電動デ
ィスクブレーキ１の本体の取付け作業とケーブル26a、2
6bの配線作業とを分離することができるので、作業工程
の自由度が高く、生産性の改善を図ることが可能とな
る。また、作業中にケーブル26a、26bが引っ張られて損
傷することがない。なお、ケーブル26a、26bが損傷した
場合には、ケーブル26a、26bのみを交換きるので、容易
に修理することができる。

【００２８】また、図3に示すように、２系統のドライ
バ66、67を設けてケーブル26a、26bを前後左右の車輪の
電動ディスクブレーキ1A、1B、1C、1Dに対して配線した
ことにより、ドライバ66、67のいずれかが失陥しても、
対角線上の前後２輪の制動力を確保することができ、制
動時の車両の姿勢を安定させることができる。

【００２９】次に、ケーブル26a、26bの配線の変形例に
ついて、図４を参照して説明する。なお、図３に示すも
のと同様の部分には、同一の符号を付して異なる部分に
ついてのみ詳細に説明する。

【００３０】図４に変形例では、ケーブル26a、26bは、
ドライバ66、67側の端部にも防水性及び防塵性を有する
コネクタ68a、68bが設けられており、コネクタ68a、68b
に接続された固定ケーブル69a、69bを介してドライバ6
6、67に接続されている。コネクタ68a、68bは、車体側
に固定されたレセプタクル70a、70ｂと、ケーブル26a、
26b側に結合されてレセプタクル70a、70ｂに着脱自在の
プラグ71a、71ｂとから構成されている。レセプタクル7
0a、70ｂは、固定ケーブル69a、69bによって、ドライバ
66、67に接続されている。

【００３１】この構成により、コネクタ25a、25b及びコ
ネクタ68a、68bによって、ケーブル26a、26bを電動ディ
スクブレーキ１の本体及びドライバ66、67から分離でき
ることにより、配線作業の自由度を更に高めることがで
きる。固定ケーブル69a、69bは車体側に固定することが
できるので、可動部に使用する高価な耐屈曲性のケーブ
ル26a、26bが短くてすみ、製造コストを低減することが
できる。また、可動側のケーブル26a、26bを単独で交換
できるため、修理、交換を容易に行なうことができる。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項2に係る電
動ディスクブレーキによれば、コネクタによって、キャ
リパ本体とケーブルとを容易に着脱することができるの
で、車両への組付時あるいは保守、点検時に、ケーブル
が邪魔になることがないので、作業性を改善することが
できる。電動ディスクブレーキの本体の取付作業とケー
ブルの配線作業とを分離することができるので、作業工
程の自由度が高く、生産性の改善を図ることが可能とな
る。また、組付作業中にケーブル引っ張られて損傷する
ことがない。なお、ケーブルが損傷した場合には、ケー
ブルのみを交換きるので、容易に修理することができ
る。また、請求項2に係る電動ディスクブレーキによれ
ば、車両のサスペンション装置とコネクタとの干渉を回
避することができるとともに、車輪が取付けられた状態
でも、コネクタの着脱作業が可能となり、作業性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電動ディスクブレー
キの縦断面図である。

【図２】図1の電動ディスクブレーキを一部破断して示
す平面図である。

【図３】図1の電動ディスクブレーキを車両に搭載する
場合におけるケーブルの配線の一例を示す概略図であ
る。

【図４】図1の電動ディスクブレーキを車両に搭載する
場合におけるケーブルの配線の他の変形例を示す概略図
である。

【符号の説明】

1 電動ディスクブレーキ 2 ディスクロータ 3 キャリパ本体 6,7 ブレーキパッド 28 ピストン 25a,25b コネクタ 26a,26b ケーブル 66,67 ドライバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J058 AA43 AA48 AA53 AA58 AA73 AA78 AA83 AA87 BA70 CC15 CC56 CC81 CD03 CD11 FA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリパ本体に設けられた電動モータの
   ロータの回転運動をピストンの直線運動に変換して、該
   ピストンによってブレーキパッドをディスクロータに押
   圧して制動力を発生させる電動ディスクブレーキであっ
   て、前記キャリパ本体の外部に設けられて前記電動モー
   タに駆動信号を供給するドライバと前記電動モータとを
   接続するケーブルをコネクタによって前記キャリパ本体
   に対して着脱自在としたことを特徴とする電動ディスク
   ブレーキ。
2. 【請求項２】 前記キャリパ本体は、前記ディスクロー
   タを跨いで形成される爪部と、前記モータが格納された
   本体部とからなり、前記コネクタは、前記爪部と反対側
   の本体部端部に設けられていることを特徴とする請求項
   1に記載の電動ディスクブレーキ。