JP2006105170A

JP2006105170A - 電動ブレーキ装置

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Publication number: JP2006105170A
Application number: JP2004288842A
Authority: JP
Inventors: Takuya Usui; 拓也臼井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: JP4288501B2

Abstract

【課題】モータ故障時には推力が残存しない位置までピストンを確実に戻すことができる、信頼性の高い電動ブレーキ装置を提供する。
【解決手段】キャリパ本体７に、ボールランプ機構１２内の直動部材３４が所定角度を超えて正転するのを規制するストッパ３９を設け、パッド摩耗追従機構１４は、ピストン１０に螺合されたアジャスタ５０と、直動部材３４の正転には前記アジャスタ５０を追従させるが、直動部材３４の逆転にはアジャスタ５０をスリップさせるワンウエイクラッチ５１とを備えた構成とし、ボールランプ機構１２内の直動部材３４と回動部材３２との間には、回動部材３２のピストン推進方向への回転に応じてトルクを蓄えるコイルスプリング１５を介装し、モータ１１の故障時には、このコイルスプリング１５のトルクにより回動部材３２を初期位置に戻すと共に、戻しばね３５の付勢力でピストン１０をブレーキパッドから完全に離間する初期位置まで戻す。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータのトルクによって制動力を発生させる電動ブレーキ装置に係り、特にモータ故障に起因するブレーキロック状態を自動的に解除できる機能を備えた電動ブレーキ装置に関する。

電動ブレーキ装置としては、ピストンと、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達するボールランプ機構とをキャリパ本体に内装してなるキャリパを備え、前記モータの回転に応じて前記ボールランプ機構を作動させて前記ピストンを推進し、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する構造のものがあり、通常、このような電動ブレーキ装置には、ブレーキパッドの摩耗に応じて前記ピストンを前進させるパッド摩耗追従機構（パッド摩耗補償機構）が装備されている。

ところで、この種の電動ブレーキ装置においては、ピストンに推力が発生している制動中、電源線の断線などでモータの故障が発生すると、減速機を含めたモータの内部抵抗によりピストンに推力が残存し、ブレーキの解除は困難となる。そこで従来、モータの故障時にブレーキを自動的に解除するため、例えば、特許文献１に記載のものでは、モータに付設した減速機の一部にピストン戻し用のモータを組込み、ピストン推進用の主モータの故障時には前記ピストン戻し用モータを作動させるようにしている。しかし、この場合は、ピストンを推進する主モータとは別にブレーキ解除用のモータが必要になるため、キャリパの大型化が避けられないばかりか製造コストが上昇し、その上、ブレーキ解除用モータ自体の故障も考えられるため、信頼性に欠けるという問題があった。

そこで、特許文献２に記載のものでは、上記したパッド摩耗追従機構に着目し、該機構内の、制動時にトルクを蓄える弾性体（スプリング）の復元力を利用してボールランプ機構内の回動部材を逆回転させ、ピストンを非制動位置まで戻すようにしている。
特表２０００−５０７３３３号公報特開２００３−１１３８７７号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載されるブレーキ解除方式によれば、ピストンがブレーキパッドに接触して制動力（推力）が発生し始めた以降に、弾性体にトルクが蓄えられるようになっているため、モータ故障時のピストンの戻り位置では、該ピストンがブレーキパッドに接触した状態を維持し、推力が残存してしまう、という問題があった。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、モータ故障時には推力が残存しない位置までピストンを確実に戻すことができる、信頼性の高い電動ブレーキ装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、ピストンと、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達するボールランプ機構とをキャリパ本体に内装してなるキャリパを備え、前記モータの回転に応じて前記ボールランプ機構を作動させて前記ピストンを推進し、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する電動ブレーキ装置であって、ブレーキパッドの摩耗に応じて前記ピストンを前進させるパッド摩耗追従機構を備えたものにおいて、前記キャリパ本体に、前記ボールランプ機構内の直動部材が所定角度を超えて正転するのを規制するストッパを設け、前記パッド摩耗追従機構は、前記ピストンに螺合されたアジャスタと、該アジャスタと前記直動部材との間に介装され、該直動部材の正転には前記アジャスタを追従させるが、該直動部材の逆転には前記アジャスタをスリップさせるワンウエイクラッチとを備えた構成とし、前記ボールランプ機構を構成する直動部材と回動部材との間には、前記回動部材のピストン推進方向への回転に応じてトルクを蓄える弾性体を介装したことを特徴とする。

上記のように構成した電動ブレーキ装置においては、パッド摩耗追従機構から独立した弾性体にトルクを蓄えるようにし、しかも、ボールランプ機構内の回動部材のピストン推進方向への回転（制動開始）に応じて該弾性体にトルクを蓄えるようにしたので、モータの故障時には、前記回動部材が初期位置まで復帰し、ピストンはブレーキパッドから完全に離間する位置まで後退する。

本発明において、上記ワンウエイクラッチおよび弾性体は、コイルスプリングから構成することができ、この場合は、構造が簡単となって装置が大型化することもない。

本発明に係る電動ブレーキ装置によれば、モータの故障時には、弾性体に蓄えられたトルクによってボールランプ機構内の回動部材が初期位置まで復帰するので、ピストンがブレーキパッドから完全に離間する位置まで後退し、ピストンに推力が残存することはなくなって、確実にブレーキが解除される。

また、ワンウエイクラッチおよび弾性体をコイルスプリングから構成した場合は、構造が簡単となって装置が大型化することはなくなり、コスト低減はもとより設置スペースの削減を達成できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１、２は、本発明の第１実施形態としての電動ブレーキ装置を示したものである。これらの図において、１は、車両の非回転部に固定されたキャリア（図示略）にディスクロータＤの軸方向へ浮動可能に支持されたキャリパ、２，３は、ディスクロータＤの両側に配置された一対のブレーキパッドであり、ブレーキパッド２，３はディスクロータＤの軸方向に移動可能に前記キャリアに支持されている。キャリパ１は、底板部４により後端が閉じられたハウジング部５とこのハウジング部５からディスクロータＤを跨いで延ばされた爪部６とからなるキャリパ本体７を備えており、前記爪部６が車両外側のブレーキパッド４の背面に近接して配置される。なお、ブレーキパッド２，３は、裏板２ａ，３ａとこの裏板２ａ，３ａに一体成形されたライニング２ｂ，３ｂとからなっている。

キャリパ１はまた、車両内側のブレーキパッド２の背面に当接可能なピストン１０と、モータ１１と、このモータ１１の回転を直線運動に変換して前記ピストン１０に伝えるボールランプ機構１２と、モータ１１の回転を減速して前記ボールランプ機構１２に伝える減速機構１３と、ブレーキパッド２，３の摩耗に応じてピストン１０を前進させるパッド摩耗追従機構１４と、制動中にモータ１１が故障した際、ピストン１０を初期位置に自動的に戻してブレーキを解除するブレーキ解除機構としてのコイルスプリング（弾性体）１５とを備えている。

上記ピストン１０は、大径の本体部２０と小径の軸部２１とを備えており、その本体部２０は車両内側のブレーキパッド２に近接して配置され、一方、その軸部２１はキャリパ本体７のハウジング部５内へ延ばされている。ピストン１０は、その本体部２０の前面に設けた凹部２２にブレーキパッド２の裏板２ａに設けた突起２３を嵌入させることにより回転方向に位置固定されている。また、このピストン１０の本体部２０の外周部とキャリパ本体７の内面との間には、ハウジング部５への異物の侵入を規制するダストブーツ２４が配設されている。

上記モータ１１は、キャリパ本体７のハウジング部５に嵌合固定されたステータ２５と、このステータ２５内に配置された中空段付きのロータ２６とを備えている。ロータ２６は、その一端部がハウジング部５に軸受２７を介して支持されると共に、その他端部が、後述の回転体３０に軸受２８を介して支持されている。モータ１１は、コントローラ（図示せず）からの指令でロータ２６を所望トルクで所望角度だけ回転させるように作動し、そのロータ２６の回転角は、ロータ２６に固定したレゾルバロータ２９ａとハウジング部５に固定したレゾルバステータ２９ｂとからなる回転検出器２９によって検出されるようになっている。前記回転体３０は、その背面に突設した円筒部３０ａをハウジング部５の底板部４に形成された環状溝４ａ内に配設した軸受３１に嵌合させることにより、該ハウジング部５（キャリパ本体７）に回動可能に支持されている。

上記ボールランプ機構１２は、前記回転体３０の内径にスプライン結合された第１ディスク（回動部材）３２とこの第１ディスク３２に複数のボール３３を介して合された第２ディスク（直動部材）３４とを備えている。ボール３３は、第１ディスク３２および第２ディスク３４の対向面に、それぞれ円周方向に沿って円弧状に形成された３つのボール溝３２ａと３４ａとの間に介装されている。第２ディスク３４は、前記パッド摩耗追従機構１４を構成する後述の円筒状アジャスタ５０に遊嵌されている。このアジャスタ５０とキャリパ本体７の内径部との間には戻しばね（コイルスプリング）３５が介装されており、第２ディスク３４は、常時はこの戻しばね３５の付勢力をアジャスタ５０を介して受けて第１ディスク３２側へ押圧されている。

一方、第２ディスク３４は、図３にも示されるように、その先端に形成した係合突起３６をキャリパ本体７の内径側の筒状部３７に形成された溝３８内に挿入させることにより、回転範囲が規制されている。しかして、第２ディスク３４は、その係合突起３６を前記筒状部３７の溝３８の一方の溝端３９に当接させる所定角度位置（図３の状態）が原位置となっており、ここでは、図１，２で右方向から見て時計方向の回転（以下、この方向を正転とする）が規制されている。したがって、前記溝端３９は、所定角度を超えて第２ディスク３４が正転するのを規制するストッパとして機能している。これにより、いま、第２ディスク３４が原位置に位置決めされている状態から第１ディスク３２が時計方向へ回転すると、各ボール３３が各ボール溝３２ａ、３４ａの溝底の傾斜面上で転動し、第２ディスク３４がディスクロータＤに対して進退動するようになる。

上記減速機構１３は、ロータ２６と一体をなす偏心軸４１と、該偏心軸４１に軸受４２を介して回動可能に嵌装され、外周部に第１、第２歯車（外歯歯車）４３、４４を有する偏心車４５と、キャリパ本体７のハウジング部５の内周に設けられ、前記偏心車４５の第１歯車４３に噛合する固定歯車（内歯歯車）４６と、前記回転体３０に設けられ、前記第２歯車４４に噛合する可動歯車（内歯歯車）４７とからなっている。偏心車４５は、固定歯車４６および可動歯車４７との噛合により偏心軸４１（ロータ２６）の回転に応じて公転る。この際、固定歯車４６の歯数と可動歯車４７の歯数とが異っていることにより第１ディスク３２はロータ２６と一定の回転比（減速比）をもって回転する。

ここで、上記第１歯車４３の歯数をＺ₁、第２歯車４４の歯数をＺ₂、固定歯車４６の歯数をｎ₁、可動歯車４７の歯数をｎ₂とすると、Ｚ₁＝ｎ₁であり、減速比Ｎは、Ｎ＝１−（Ｚ₂／ｎ₂）となる。したがって、いま、モータ１１のロータ２６がある回転角度θだけ回転すると、第１ディスク３２の回転角はθ・Ｎとなり、この場合、ボールランプ機構１２のボール溝３２ａ、３４ａの傾斜（リード）をＬとすると、第２ディスク３４は、Ｓ＝(Ｌ/360)×(θ・Ｎ)だけ前進するようになる。

上記パッド摩耗追従機構１４は、前記円筒状アジャスタ５０と、このアジャスタ５０と前記ボールランプ機構１２の第２ディスク３４との間に介装されたワンウエイクラッチ５１とを備えている。アジャスタ５０は、その内面に形成されためねじと前記ピストン１０の軸部２１の外周に形成されたおねじとからなるねじ部５２を介してピストン１０に作動連結されている。ワンウエイクラッチ５１は、ここでは、コイルスプリングからなっており、ボールランプ機構１２の第２ディスク３４の正転には前記アジャスタ５０を追従させるが、該第２ディスク３４の逆転には該アジャスタ５０をスリップさせる機能を有している。

上記パッド摩耗追従機構１４を構成するアジャスタ５０およびワンウエイクラッチ５１は、通常制動時には、第２ディスク３４がキャリパ本体７のストッパ（溝端）３９に当接する原位置を維持していることから、該第２ディスク３４と一体にディスクロータＤに対して進退動し、その動きにピストン１０が追従する。一方、第２ディスク３４が前記原位置から逆転する場合には、アジャスタ５０は回転せずにその位置を維持し、したがってその後に第２ディスク３４が正転すると、その正転にアジャスタ５０が追従して回転する。アジャスタ５０が回転すると、これにねじ部５２を介して作動連結されているピストン１０が前進し、第２ディスク３４に対するピストン１０の位置が変位し、これによってパッド摩耗が補償される。

ここで、ピストン１０とブレーキパッド２との間には、通常、所定のパッドクリアランスが確保されており、ピストン１０の前進に応じて、先ずこのパッドクリアランスが解消される。そして、パッドクリアランスが解消されると、ブレーキパッド２がディスクロータＤに押付けられると共に、その押付反力でキャリパ１がキャリアに対して移動し（図１の右側）、これによりディスクロータＤが一対のブレーキパッド２，３の間に挟持されて制動が開始され、これに応じてピストン１０に推力が発生する。本実施形態において、前記キャリパ本体７のハウジング５の底板部４には、前記ピストン１０に発生する推力を検出する推力検出センサ５５が配設されている。この推力検出センサ５５は、ここではロードセルからなっており、これには、前記ボールランプ機構１２を構成する第１ディスク３２から回転体３０、スラスト軸受５６ａ、受座５６を介して突当てられている。

上記ブレーキ解除機構としてのコイルスプリング１５は、ボールランプ機構１２を構成する第１ディスク３２と第２ディスク３４との間に介装されている。このコイルスプリング１５は、所定の予荷重を発生するように両者の間に介装されており、これにより、第２ディスク３４は、常時キャリパ本体７のストッパ（溝端）３９に当接する原位置を維持する。一方、この状態から、第１ディスク３２が制動方向（ピストン推進方向）に回転すると、第２ディスク３４が位置固定されていることから、コイルスプリング１５にトルクが蓄えられ、万一、制動中にモータ１１が故障した場合には、前記コイルスプリング１５に蓄えられたトルクによって第１ディスク３２が初期位置に復帰する。

以下、上記のように構成した電動ブレーキ装置の作用について、図４および５も参照しながら説明する。

非制動時には、ボールランプ機構１２のボール３３が、ボール溝３２ａ、３４ａの最も深い端部（初期位置）にあり、第１ディスク３２と第２ディスク３４とは最も近接した状態となっている。そして、この状態では、第２ディスク３４がキャリパ本体７のストッパ３９に当接する原位置にあり、また、ピストン１０がブレーキパッド３からパッドクリアランス分だけ離間して位置決めされている。

通常制動時には、コントローラ（図示せず）からの指令でモータ１１のロータ２６が、図１、２で右方から見て反時計回りに回転すると（以下、時計回り、反時計回りの表現は図１、２で右方から見たものとする）、減速機構１３を構成する偏心車４５が公転し、これに応じてボールランプ機構１２内の第１ディスク（回動部材）３２がロータ２６と前記した一定の回転比（減速比Ｎ）でもって時計回りに回転する。すると、ボールランプ機構１２内のボール３３がボール溝３２ａと３４ａとの間で転動し、これにより第２ディスク（直動部材）３４が前進し、その前進運動がパッド摩耗追従機構１４を構成するアジャスタ５０を介してピストン１０に伝達される。そして、パッド摩耗がない場合は、図４および５に示されるように、ピストン１０が原位置Ａからパッドクリアランスを解消する位置Ｂへ変位（前進）し、さらなるピストン１０の前進により制動が開始され、これに応じてピストン１０に推力が発生する。ピストン１０の変位量は、第１ディスク３２の回転角の増大に応じて直線的に位置Ｃまで増大し、これにより完全なる制動が確立する。なお、この間、ブレーキ解除機構としてのコイルスプリング１５にトルクが蓄えられる。

制動解除時は、モータ２０のロータ２２が前記制動時と逆方向（時計方向）に回転され、これに応じてボール３３がボール溝３２ａ、３４ａの初期位置に戻る。この時、第２ディスク３４には戻しばね３５の付勢力が作用しているので、第２ディスク３４とパッド摩耗追従機構１４を構成するアジャスタ５０とは一体的に戻り、これに応じてピストン１０も、Ｃ→Ｂ→Ａの順に初期位置に戻る。これにより制動力が解放され、制動の１サイクルは完了する。

パッド摩耗が存在する場合は、例えば自動車始動前のスイッチ操作でコントローラが起動し、該コントローラからの指令でモータ１１が推力発生点まで回転する。この推力発生点は、推力検出センサ４５により確認することができ、したがって、この間のロータ２６の回転角（第１ディスク３２の回転角）からパッドクリアランス分に相当する角度を減算した値がパッド摩耗量となる。次に、コントローラは、前記パッド摩耗量に相当する角度分だけ、制動時と逆方向へモータ１１のロータ２６すなわち第１ディスク３２を回転させる。すると、この第１ディスク３２の動きに第２ディスク３４が追従（逆回転）する。

上記した第２ディスク３４の逆回転に対しては、パッド摩耗追従機構１４を構成するワンウエイクラッチ５１がスリップするので、アジャスタ５０は回転せず、これによりピストン１０は現在位置を維持する（図４、５のＡ→Ｄ）。その後、モータ１１の作動により第１ディスク３２をピストン推進方向へ、前記逆転時と同じ角度だけ正転させる。すると、この第１ディスク３２の動きに第２ディスク３４が追従（正転）し、これにより前記ワンウエイクラッチ５１が締り方向となってアジャスタ５０が回転する。一方、アジャスタ５０が回転すると、これに螺合されているピストン１０が前進し、第２ディスク３４がキャリパ本体７のストッパ３９に当接する原位置に復帰する段階では、ピストン１０がパッドクリアランスを残した位置Ｅ（図４、５）まで前進する。したがって、その後は、通常制動時と同様に、第１ディスク３２の正逆回転に応じてピストン１０が前進、後退し（図４、５のＥ→Ｆ→Ｇ→Ｆ→Ｅ）、制動および制動解除が行われる。

しかして、制動中、モータ１１が故障すると、制動途中でコイルスプリング１５に蓄えられたトルクによってボールランプ機構１２の第１ディスク（回動部材）３２が制動時と逆方向へ回転する。すると、通常の制動解除時と同様に、ボール３３がボール溝３２ａ、３４ａの初期位置に戻り、第２ディスク３４とパッド摩耗追従機構１４を構成するアジャスタ５０とは一体的に戻り、これに応じてピストン１０も後退する。この時、前記コイルスプリング１５には十分なるトルクが蓄えられているので、第１ディスク３２は、図５に示すように初期の角度位置まで戻り、これによりピストン１０はブレーキパッド２との間に所定のパッドクリアランスを開ける位置まで、すなわち推力が残存しない位置まで戻り、この結果、制動は完全に解放される。

図６は、本発明の第２実施形態としての電動ブレーキ装置を示したものである。なお、本第２実施形態の基本構造は、上記第１実施形態と同じであるので、ここでは、図１，２に示した構成要素と同じ要素には同一符号を付し、かつ重複する説明を省略する。本第２実施形態においては、ボールランプ機構１２を構成する第１ディスク（回動部材）３２の背面側に筒状のスカート部６０を一体に設け、このスカート部６０をハウジング５の底板部４の内面に設けた環状ボス部６１に配置した軸受６２に嵌合させている。本第２実施形態においてはまた、第１ディスク３２と推力検出センサ５５の受座５６との間にスラスト軸受として機能する複数の転動体６３を介装している。

また、前記第１ディスク３２のスカート部６０には、減速機構１３を構成する可動歯車４７が設けられている。この可動歯車４７は、ここでは外歯歯車となっており、したがってこの可動歯車４７に噛合う、偏心車４５の第２歯車４４は内歯歯車として構成されている。減速機構１３の作用は、第１実施形態と実質的に同じであり、偏心車４５は、キャリパ本体７に設けられた固定歯車４６および第１ディスク３２のスカート部６０に設けられた可動歯車４７との噛合により偏心軸４１（ロータ２６）の回転に応じて公転し、これにより第１ディスク３２はロータ２６と一定の回転比（減速比）をもって回転する。

本第２実施形態によれば、ボールランプ機構１２を構成する第１ディスク３２が、前記回転体３０（図１、２）を介さずに直接、ハウジング部５（キャリパ本体７）に回動可能に支持されているので、前記回転体３０を省略している分、部品点数が削減され、第１実施形態に比べてコスト的に有利となる。

図７は、本発明の第３実施形態としての電動ブレーキ装置を示したものである。なお、本第３実施形態の基本構造は、上記第１実施形態と同じであるので、ここでは、図１，２に示した構成要素と同じ要素には同一符号を付し、かつ重複する説明を省略する。本第３実施形態の特徴とするところは、ボールランプ機構１２をピストン１０の周りに配設すると共に、戻しばね３５をボールランプ機構１２を構成する第１ディスク（回動部材）３２と第２ディスク（直動部材）３４との間に設定し、かつ減速機構１３をモータ１１のロータ２６の内部に一括して配設した点にある。

より詳しくは、ボールランプ機構１２を構成する第１ディスク（回動部材）３２は、キャリパ本体７に軸受７０を用いて回動可能に配設されたカップ形状の回転体７１にキー７２を介して相対回転不能に結合されている。第２ディスク３４は、その内径側に設けた筒状部３４ａを前記パッド摩耗追従機構１４を構成するアジャスタ５０と第１ディスク３２との間隙を挿通させてハウジング部５の底板部４側へ延ばしている。第２ディスク３４の筒状部３４ａの延長端部には、リングストッパ７３が固定されており、このリングストッパ７３と第１ディスク３２の背面との間に前記戻しばね３５とブレーキ解除機構としてのコイルスプリング１５が介装されている。

一方、ロータ２６の内部の軸心位置には、前記減速機構１３を構成する固定歯車４６を備えた軸部材７４が配設されている。この軸部材７４は、その基端部がハウジング部５の底板部４に設けた筒状ボス部７５にスプライン結合される共に、その先端部が前記回転体７１の内径部に遊挿されている。前記固定歯車４６は外歯歯車となっており、したがってこの固定歯車４６に噛合う、偏心車４５の第１歯車４３は内歯歯車として構成されている。また、前記回転体７１の背面側の外周部には、同じく減速機構１３を構成する可動歯車４７が設けられている。この可動歯車４７は、第１の実施形態と同様に内歯歯車となっており、したがってこの可動歯車４７に噛合う、偏心車４５の第２歯車４４は外歯歯車として構成されている。減速機構１３の作用は、第１実施形態と実質的に同じであり、偏心車４５は、軸部材７４（キャリパ本体７）に設けられた固定歯車４６および前記回転体７１（第１ディスク３２）に設けられた可動歯車４７との噛合により偏心軸４１（ロータ２６）の回転に応じて公転し、これにより第１ディスク３２はロータ２６と一定の回転比（減速比）をもって回転する。

本第３実施形態においてはまた、前記推力検出センサ５５を環状に形成して、これを前記底板部４の筒状ボス部７５に嵌装し、前記軸部材７４の基端側の段差面を該推力検出センサ５５に受座５６を介して衝合させると共に、軸部材７４の先端側の段差面に前記第１ディスク３２と一体の回転体７１をスラスト軸受として機能する複数の転動体７６を介して衝合させている。

本第３実施形態によれば、アジャスタ５０に嵌合された第２ディスク３４の筒状部３４ａの外側に戻しばね３５が配置されるので、アジャスタ５０に戻しばね３５を巻装した第１実施形態に比べて、戻しばね３５の径が拡大し、その分、戻しばね３５のばね力を増強することができ、結果としてモータ故障時のピストン１０の戻りが円滑となる。本第３実施形態においてはまた、第１ディスク３２がスラスト軸受として機能する転動体７６を介して推力検出センサ５５に作動連結されているので、上記第２実施形態と同様に第１ディスク３２の回転が円滑になる。

図８は、本発明の第４実施形態としての電動ブレーキ装置を示したものである。なお、本第４実施形態の基本構造は、上記第１実施形態と同じであるので、ここでは、図１，２に示した構成要素と同じ要素には同一符号を付し、かつ重複する説明を省略する。本第４実施形態の特徴とするところは、ピストン１０の本体部２０に筒状部８０を設け、該筒状部８０を、キャリパ本体７に形成したシリンダ部８１にシール部材８２を介して摺動可能に嵌挿した点にある。なお、ピストン１０は、ここでは本体部２０と軸部２１とを別体に形成して、両者を結合した分割構造となっている。また、減速機構１３を構成する可動歯車４７を備えた回転体３０は、ここではハウジング部５に嵌合固定された支持体８３に軸受８４を介して支持されている。
本第４実施形態によれば、ピストン１０がキャリパ本体７のシリンダ部８１内を摺動するので、その移動は安定し、安定した制動力が得られることはもちろん、制動解除も安定するようになる。

図９は、本発明の第５実施形態としての電動ブレーキ装置を示したものである。なお、本第５実施形態の基本構造は、上記第１実施形態と同じであるので、ここでは、図１，２に示した構成要素と同じ要素には同一符号を付し、かつ重複する説明を省略する。本第５実施形態の特徴とするところは、ピストン１０の全体をカップ形状に形成して、その筒状部９０を、第４実施形態（図８）と同様に、キャリパ本体７に形成したシリンダ部８１にシール部材８２を介して摺動可能に嵌挿している。また、パッド摩耗追従機構１４を構成するアジャスタ５０とピストン１０とを作動連結するねじ部５２は、前記ピストン１０の筒状部９０に形成しためねじとアジャスタ５０に形成したおねじとから構成されている。本第５実施形態においてはまた、ボールランプ機構１２の第２ディスク（直動部材）３４の回動を規制するストッパ３９を、前記シリンダ部８１の外周にスプライン結合した筒体９１に設定している。一方、戻しばね３５とブレーキ解除機構としてのコイルスプリング１５については、前記ピストン１０（アジャスタ５０）内の空所Ｓを利用して配設している。より詳しくは。ボールランプ機構１２の第１ディスク（回動部材）３２の内径部にスプライン嵌合した軸部材９２の一端部を前記空所Ｓ内に延在させ、この軸部材９２の先端部に固定したリングストッパ９３と第２ディスク３４との間に戻しばね３５とコイルスプリング１５とを配設している。なお、この体５実施形態においては、減速機構１３を構成する可動歯車４７を有する回転体３０も前記軸部材９２にスプライン結合されている。
本第５実施形態によれば、アジャスタ５０とピストン１０とを作動連結するねじ部５２が、第１実施形態よりも大径となっているので、ねじ強度が大きくなり、噛合い長さを小さくできるため、キャリパ１を小型下することができる。また、ねじ剛性を大きくできるので、キャリパ１の剛性を大きくすることができる。

図１０は、本発明の第６実施形態としての電動ブレーキ装置を示したものである。なお、本第６実施形態の基本構造は、上記第５実施形態と同じであるので、ここでは、図９に示した構成要素と同じ要素には同一符号を付し、かつ重複する説明を省略する。本第６実施形態の特徴とするところは、ボールランプ機構１２の第１ディスク３２にスプライン結合した軸部材９２の一端部にハット形状部１００を設け、このハット形状部１００に前記戻しばね３５とブレーキ解除機構としてのコイルスプリング１５とを支承させた点にある。なお、この第６実施形態においては、前記軸部材９２にスプライン結合した回転体３０と推力検出センサ５５の受座５６との間にスラスト軸受として機能する複数の転動体１０１を介装している。
本第６実施形態によれば、第５実施形態のごときリングストッパ９３（図９）を軸部材９２に固定する必要がないので、部品点数が削減し、組付けも容易となる。

本発明の第１実施形態としての電動ブレーキ装置の全体構造を示す縦断面図である。図１に示した電動ブレーキ装置の要部構造を示す縦断面図である。図１に示した電動ブレーキ装置におけるボールランプ機構の直動部材の回転を規制するストッパ構造を示す断面図である。本第１実施形態におけるボールランプ機構の回動部材の回転角（回転位置）とピストン変位との関係を示すグラフである。本第１実施形態におけるボールランプ機構の構成要素、摩耗追従機構の構成要素およびピストンの変位の時間変化を示すタイムチャートである。本発明の第２実施形態としての電動ブレーキ装置の要部構造を示す断面図である。本発明の第３実施形態としての電動ブレーキ装置の要部構造を示す断面図である。本発明の第４実施の形態としての電動ブレーキ装置の要部構造を示す断面図である。本発明の第５実施の形態としての電動ブレーキ装置の要部構造を示す断面図である。本発明の第６実施の形態としての電動ブレーキ装置の要部構造を示す断面図である。

符号の説明

１キャリパ
２，３ブレーキパッド
１０ピストン
１１モータ
１２ボールランプ機構
１３減速機構
１４パッド摩耗追従機構
１５コイルスプリング（弾性体）
３２ボールランプ機構の第１ディスク（回動部材）
３３ボールランプ機構のボール
３４ボールランプ機構の第２ディスク（直動部材）
５０アジャスタ（パッド摩耗追従機構）
５１ワンウエイクラッチ（パッド摩耗追従機構）
５５推力検出センサ
Ｄディスクロータ

Claims

ピストンと、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達するボールランプ機構とをキャリパ本体に内装してなるキャリパを備え、前記モータの回転に応じて前記ボールランプ機構を作動させて前記ピストンを推進し、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する電動ブレーキ装置であって、ブレーキパッドの摩耗に応じて前記ピストンを前進させるパッド摩耗追従機構を備えたものにおいて、前記キャリパ本体に、前記ボールランプ機構内の直動部材が所定角度を超えて正転するのを規制するストッパを設け、前記パッド摩耗追従機構は、前記ピストンに螺合されたアジャスタと、該アジャスタと前記直動部材との間に介装され、該直動部材の正転には前記アジャスタを追従させるが、該直動部材の逆転には前記アジャスタをスリップさせるワンウエイクラッチとを備えた構成とし、前記ボールランプ機構を構成する直動部材と回動部材との間には、前記回動部材のピストン推進方向への回転に応じてトルクを蓄える弾性体を介装したことを特徴とする電動ブレーキ装置。
ワンウエイクラッチが、コイルスプリングであることを特徴とする請求項１に記載の電動ブレーキ装置。
弾性体が、コイルスプリングであることを特徴とする請求項１または２に記載の電動ブレーキ装置。