JP2009168239A - 自己倍力可変式ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 いかなる状況下でも、小容量のアクチュエータにて適正な自己倍力機能を発揮でき、後進時でも自己倍力性能を確保できる自己倍力可変式ブレーキ装置を提供する。
【解決手段】 アクチュエータ６、７によるインナパッド３のディスクロータ２回転接線方向への駆動に伴い前記インナパッド３がディスクロータ２に押圧され、それにより発生したインナパッド３とディスクロータ２との摩擦力により連れ回るインナパッド３によってディスクロータ２への押圧力が増加する自己倍力機構を備えた自己倍力式ブレーキ装置において、前記自己倍力機構に自己倍力比を任意で調整可能な自己倍力可変機構２１を付設したことにより、インナパッド３およびアウタパッド４とディスクロータ２との間の摩擦係数が変化しても、低コストにて適正で安定した制御力が得られる自己倍力可変機能を発揮させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インナパッド押圧機構を内蔵したキャリパボディを介してインナパッドとアウタパッドによりディスクロータを挟圧してブレーキ動作を行うブレーキ装置であって、アクチュエータによるインナパッドのディスクロータ回転接線方向への駆動に伴い前記インナパッドがディスクロータに押圧され、それにより発生したインナパッドとディスクロータとの摩擦力により連れ回るインナパッドによってディスクロータへの押圧力が増加する自己倍力機構を備えた自己倍力式ブレーキ装置に関する。

車両において使用されるディスクブレーキ装置にあって、インナパッド押圧機構を内蔵したキャリパボディを介してインナパッドとアウタパッドによりディスクロータを挟圧してブレーキ動作を行うキャリパディスクブレーキ装置が知られている。そして、そのようなキャリパディスクブレーキ装置にあって、従来油圧で押圧されるピストンに代わり、電動モータによりブレーキパッドを押圧する簡素な構造で信頼性の高い電動機械式のディスクブレーキ装置が多用されるようになってきている。しかしながら、大きな制動力を必要とするディスクブレーキでは、大きな押圧力を必要とするところから、大出力の電動モータが必要で装置が大がかりになった。そのようなことから、サーボ機構（自己倍力）を備えたものが提案されている（例えば下記特許文献１参照）。
特公表２００４−５２５３２５号公報（公報要約書参照）

特許文献１に開示された従来の電気機械式ブレーキを図７を用いて簡単に説明すると、電気アクチュエータは、楔１１８に互いに向き合って作用して作動力を生成する２つの駆動機構１３４、１３４’を有し、低作動力の範囲、すなわちｔａｎα≒μ（但しμは摩擦部材１１６とブレーキ操作されるブレーキディスク１１４との間の摩擦係数）の範囲内で、前記２つの駆動装置１３４、１３４’は互いに向き合って作用してブレーキ力を生成するように構成されている。楔１１８はその背面側（図面左側）にブレーキディスク１１４の各回転方向に対応する楔面を有し、それらの楔面はいずれもブレーキディスク１１４に対して傾斜角αで配置され、ブロック状対向軸受１２２の相補的楔面１２１、１２１’に支持されている。楔１１８および対向軸受１２２は、駆動機構１３４、１３４’が生じる作動力を高める自己倍力装置の部分を構成している。

つまり、電気アクチュエータの駆動により２つの駆動機構１３４、１３４’のいずれかが作動すると、対向軸受１２２がブレーキディスク１１４の回転方向のいずれかに移動する。これによって、楔１１８は摩擦部材１１６をブレーキディスク１１４の側面に押圧する。摩擦部材１１６とブレーキディスク１１４との摩擦力によりブレーキディスク１１４と連れ回る楔１１８は相補的楔面１２１、１２１’のいずれかによって、さらにブレーキディスク１１４側面への押圧力を増大させる自己倍力機能を発揮する。なお、摩擦部材１１６が摩耗すると、調整装置１４２における図示省略の電動モータ等を用いて、対向軸受１２２に離脱不能に接合されたネジ付きボルト１２４の一組ずつをそれぞれ回動させて、対向軸受１２２とブレーキキャリパ１２６との間の隙間を調整するように構成されている。

このような構成を備えた電気機械式ブレーキによって、前進時および後進時のいずれの場合でも、配管等を要することなく簡素なアクチュエータのみにて自己倍力機能を備えたブレーキ装置が実現できることとなった。しかしながら、この従来例にあって、自己倍力機能を発揮する楔面１２１、１２１’の傾斜角度が一定であるため、発生する自己倍力比（通常、μ／（ｔａｎα−μ）で表される）は一定であった。そのため、摩擦材の摩擦係数（μ）は、熱等の履歴により変化するため、摩擦係数の変化によっては、必ずしも高い倍力比が得られず、フェード等で摩擦係数が低下した状況では、自己倍力比が大きく低下し、大きな制御エネルギーを必要とする結果、電動モータの小型化を阻害していた。

そこで本発明は、前記従来の自己倍力式ブレーキ装置の課題を解決して、いかなる状況下でも、小型小容量のアクチュエータにて適正な自己倍力機能を発揮させることができ、前進時は言うに及ばず後進時でも充分な自己倍力性能を確保できる自己倍力可変式ブレーキ装置を提供することを目的とする。

このため本発明は、インナパッド押圧機構を内蔵したキャリパボディを介してインナパッドとアウタパッドによりディスクロータを挟圧してブレーキ動作を行うブレーキ装置であって、アクチュエータによるインナパッドのディスクロータ回転接線方向への駆動に伴い前記インナパッドがディスクロータに押圧され、それにより発生したインナパッドとディスクロータとの摩擦力により連れ回るインナパッドによってディスクロータへの押圧力が増加する自己倍力機構を備えた自己倍力式ブレーキ装置において、前記自己倍力機構に自己倍力比を任意で調整可能な自己倍力可変機構を付設したことを特徴とする。また本発明は、前記自己倍力可変機構における自己倍力比可変制御が、アクチュエータの操作制御力と発生する制動力とを比較して推定されたパッドとディスクロータとの間の摩擦係数に基づいてなされるように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記自己倍力機構が、キャリパボディにおけるアンカプレート上に載置されインナパッドの移動に伴い該インナパッドをディスクロータに押圧すべく揺動する、頂部がインナパッドの支持部に軸支されるとともに、その両底辺部のそれぞれを支点としてアンカプレート上にて揺動可能に構成されたトグル部材から構成されたことを特徴とする。また本発明は、前記自己倍力可変機構が、アンカプレートとキャリパボディとの間に介設されたアジャスタ部を螺合調整することにより、前記トグル部材を載置したアンカプレートのディスクロータに対する位置を調整するアジャスタモータを備えることを特徴とする。また本発明は、前記自己倍力機構が、ローラを介設して対向面を扇形に切り欠いた対向する少なくとも一対のカムホイールのそれぞれを前記インナパッド側とキャリパボディ側とに対向して配設して構成したことを特徴とする。また本発明は、前記自己倍力可変機構が、前記カムホイールを回転させて扇形に切り欠いた前記ローラに対するカム面の角度を変更する可変モータを備えることを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。

本発明によれば、インナパッド押圧機構を内蔵したキャリパボディを介してインナパッドとアウタパッドによりディスクロータを挟圧してブレーキ動作を行うブレーキ装置であって、アクチュエータによるインナパッドのディスクロータ回転接線方向への駆動に伴い前記インナパッドがディスクロータに押圧され、それにより発生したインナパッドとディスクロータとの摩擦力により連れ回るインナパッドによってディスクロータへの押圧力が増加する自己倍力機構を備えた自己倍力式ブレーキ装置において、前記自己倍力機構に自己倍力比を任意で調整可能な自己倍力可変機構を付設したことにより、インナパッドとディスクロータとの間の摩擦係数が変化するようないかなる状況下でも、インナパッドをディスクロータの回転接線方向に駆動するだけの小型小容量なアクチュエータを用いて、低コストにて適正で安定した制御力が得られる自己倍力可変機能を発揮させることができる。

また、前記自己倍力可変機構における自己倍力比可変制御が、アクチュエータの操作制御力と発生する制動力とを比較して推定されたパッドとディスクロータとの間の摩擦係数に基づいてなされるように構成した場合は、フェード等によりパッドとディスクロータとの間の摩擦係数が低下して、高い自己倍力比が得られないような場合でも、パッドとディスクロータとの間に適正な自己倍力比を得て所定の制動力を確保できる。

さらに、前記自己倍力機構が、キャリパボディにおけるアンカプレート上に載置されインナパッドの移動に伴い該インナパッドをディスクロータに押圧すべく揺動する、頂部がインナパッドの支持部に軸支されるとともに、その両底辺部のそれぞれを支点としてアンカプレート上にて揺動可能に構成されたトグル部材から構成された場合は、トグル部材がその両底辺部のいずれかを揺動支点に選択して、前進時は言うに及ばず後進時にも、頂部に位置するインナパッドを確実にディスクロータ側に円弧運動により揺動・移動させて、ブレーキ動作におけるパッドクリアランスを埋める初期の挙動において迅速な応答性を得て自己倍力機能を発揮させることができ、しかも、アンカプレートをキャリパボディと別部材にて強度等の特性、製作性等を自在に選定して設計の自由度を向上できる。さらにまた、前記自己倍力可変機構が、アンカプレートとキャリパボディとの間に介設されたアジャスタ部を螺合調整することにより、前記トグル部材を載置したアンカプレートのディスクロータに対する位置を調整するアジャスタモータを備える場合は、自己倍力機構を構成するトグル部材を載置するアンカプレートの位置を調整するだけで、トグル部材の揺動角を変更して自己倍力比を変更調整することができる。また、前記アジャスタモータはパッド摩耗追従のためのアジャスタも兼用することができる。

また、前記自己倍力機構が、ローラを介設して対向面を扇形に切り欠いた対向する少なくとも一対のカムホイールのそれぞれを前記インナパッド側とキャリパボディ側とに対向して配設して構成した場合は、対向面が扇形に切り欠かれたカムホイールとローラとの間の簡素なカム機構のカム作用により、前進時はもとより後進時にも確実にブレーキ動作と自己倍力機能を発揮させることができる。さらに、前記自己倍力可変機構が、前記カムホイールを回転させて扇形に切り欠いた前記ローラに対するカム面の角度を変更する可変モータを備える場合は、可変モータによるカムホイールの回転で直接カム面の角度を変更できるので自己倍力可変精度がより高くなる。

以下本発明に係る自己倍力可変式ブレーキ装置を実施するための好適な形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の自己倍力可変式ブレーキ装置の第１実施例を示す初期状態の平断面図、図２は同、制動時の平断面図、図３は同、α可変の制御ブロック図、図４は同、α可変の制御フロー図、図５は従来のものと本発明の自己倍力可変式ブレーキ装置によるものとのブレーキ制御力と摩擦との関係比較図、図６は本発明の自己倍力可変式ブレーキ装置の第２実施例を示す要部平断面図である。本発明の自己倍力可変式ブレーキ装置の基本的な構成は、図１に示すように、インナパッド押圧機構を内蔵したキャリパボディ１を介してインナパッド３とアウタパッド４によりディスクロータ２を挟圧してブレーキ動作を行うブレーキ装置であって、アクチュエータ６、７によるインナパッド３のディスクロータ２回転接線方向への駆動に伴い前記インナパッド３がディスクロータ２に押圧され、それにより発生したインナパッド３とディスクロータ２との摩擦力により連れ回るインナパッド３によってディスクロータ２への押圧力が増加する自己倍力機構を備えた自己倍力式ブレーキ装置において、前記自己倍力機構に自己倍力比を任意で調整可能な自己倍力可変機構２１を付設したことを特徴とする。

図１は本発明の自己倍力可変式ブレーキ装置の第１実施例を示すもので、初期状態の平断面図である。車体の静止部等に固定されるサポート２２に対してキャリパボディ１が摺動ピン５によって内外（図１の図面上では上下）にスライド自在に構成されている。つまり、サポート２２に対してキャリパボディ１がフローティング形態にて設置されている。ディスクロータ２の内外に位置して、それぞれインナパッド３とアウタパッド４が配置される。インナパッド３の背面側（図１の図面上では下側）である内側のキャリパボディ１内には、インナパッド押圧機構を兼ねて自己倍力機構を構成するトグル部材１１およびアクチュエータを構成する第１および第２電動モータ６および７等が配設される。

電動モータ６、７は好適には、前記ディスクロータ２の円周上にてトグル部材１１の両側に振り分けて配設する。これにより、トグル部材１１の両側にてバランス良く円滑にインナパッド３をディスクロータ２の回転接線方向に駆動することができ、しかも１つずつのアクチュエータとしての電動モータ６、７の容量をより小さくできる。トグル部材１１の両側に振り分けて配設された各電動モータ６、７は、ディスクロータ２の回転軸と平行な回転軸を有している。各電動モータ６、７の出力ギヤ６Ａ、７Ａはそれぞれ第１および第２偏心カムギヤ８、９の外周の歯部と噛合する。これら偏心カムギヤ８、９の回転軸も各電動モータ６、７の回転軸と平行に配置される。

前記各偏心カムギヤ８、９の外周部には、インナパッド３側に突出させて第１および第２偏心カムピン８Ａ、９Ａが設置され、前記インナパッド３の基板であるプレッシャプレート１０に対応して刻設されたピンガイド溝１０Ａ、１０Ａ（図１の下部の図）内に挿入される。これらの電動モータの出力ギヤ６Ａ、７Ａ、偏心カムギヤ８、９、偏心カムピン８Ａ、９Ａ、プレッシャプレート１０におけるピンガイド溝１０Ａ、１０Ａの噛合および挿入掛止関連構成が図２の下部に明瞭に描かれている。電動モータ６側にて説明（電動モータ７側も同様）すると、電動モータ６の出力ギヤ６Ａが偏心カムギヤ８を回転駆動させると、偏心カムギヤ８の外周部に設置された偏心カムピン８Ａを半径の腕の長さにて回転させ、偏心カムピン８Ａがピンガイド溝１０Ａに挿入掛止されたプレッシャプレート１０を梃子作用による大きな力でディスクロータ２の回転接線方向に移動させることを可能にする。

前記インナパッド３の基板であるプレッシャプレート１０の中央内側に形成された支持部１０Ｂに、略正三角形状のトグル部材１１の頂部が支軸１１Ａにて軸支されるとともに、その両底辺部が前記ディスクロータ２に対する位置調整可能に配設されたアンカプレート１２上にフリーの状態で、転動または摺動自在に載置される。したがって、トグル部材１１はその両底辺部における両側の第１および第２支軸１１Ｂ、１１Ｃ近傍のそれぞれのいずれかを揺動支点として選択して揺動可能に構成されている。つまり、後述するように、前進時あるいは後進時に、ディスクロータ２の正転時あるいは逆転時の回転接線方向に駆動されるプレッシャプレート１０の移動に応じて、トグル部材１１の両底辺部における支軸１１Ｃあるいは支軸１１Ｂ近傍を揺動支点として揺動することで、ディスクロータ２の正転時あるいは逆転時のいずれの場合も、プレッシャプレート１０を介してインナパッド３をディスクロータ２の側面に押し付けることができる。前記アンカプレート１２は、キャリパボディ１の底部１Ａ上に載置されたアンカ部１４の軸に螺合された筒状のアジャスタ部１３を介してキャリパボディ１に設置される。

前記筒状のアジャスタ部１３の外周部にはアジャスタギヤ１３Ａが形成され、該アジャスタギヤ１３Ａには本発明の自己倍力可変機構として機能するアジャスタモータ１５の出力ギヤ１５Ａが噛合される。アジャスタモータ１５の正転または逆転によりアジャスタギヤ１３Ａがいずれかの方向に回転してアンカ部１４の軸に螺合するアジャスタ部１３を進退させる。それにより、前記アンカプレート１２をディスクロータ２に対して進退させるので、後述する制動開始時のトグル部材１１の揺動角αを変更することで、自己倍力比を任意で調整できることになる。

このように構成された本発明の自己倍力可変式ブレーキ装置のブレーキ動作を図２を用いて説明する。図２にはアジャスタギヤ１３Ａに噛合するアジャスタモータ１５は図示省略されている。図２の矢印にて示す方向を正転の車両前進方向とする。一対の電動モータ６、７の正転により、その出力ギヤ６Ａ、７Ａが正転してそれらに噛合する各偏心カムギヤ８、９が矢印の時計方向（図２の下部の図面上）に回転する。これに伴い、各偏心カムギヤ８、９の外周部に設置された偏心カムピン８Ａ、９Ａも時計方向に回転移動し、これらの偏心カムピン８Ａ、９Ａをピンガイド溝１０Ａに挿入掛止したプレッシャプレート１０が梃子作用による大きな力でディスクロータ２の回転接線方向（矢印）に移動する。これに伴い、トグル部材１１は、アンカプレート１２上にて両底辺部における一方の支軸１１Ｃ近傍を揺動支点として時計方向（図面上）に揺動角度αだけ揺動するので、トグル部材１１における頂部の支軸１１Ａを円弧運動にてディスクロータ２側に移動させる。これにより、インナパッド３をディスクロータ２の側面に押し付けてブレーキ動作を開始する。前記トグル部材１１における頂部の支軸１１Ａが円弧運動を描くことにより、ブレーキ動作におけるパッドクリアランスを埋める初期の挙動において迅速な応答性が得られる。

インナパッド３およびアウタパッド４がディスクロータ２の側面に押し付けられると、それらの間の摩擦係数μに応じてインナパッド３およびアウタパッド４に回転接線方向のブレーキトルクが発生する。それに伴い、前記トグル部材１１に揺動運動を生じて、さらにインナパッド３およびアウタパッド４にディスクロータ２の側面への押圧力が発生する。これが自己倍力機能である。自己倍力は、トグル部材１１の揺動角αと摩擦係数μとの関係で、プレッシャプレート１０に作用する電動モータ６、７の回転接線方向の作用力（制御力）Ｆｍと、制動力Ｆｂとは、Ｆｍ＝Ｆｂ・（ｔａｎα−μ）／μの関係になる。ｔａｎα＝μでは、結果として作用力Ｆｍは非常に小さな力で、大きな制動力Ｆｂが得られることになる。一方、車両の後進時には、ディスクロータ２は図１の矢印方向と反対方向に回転する。電動モータ６、７も変速機の後進位置に連動させる等して逆回転させることで、インナパッド３のプレッシャプレート１０を図面左方向に移動させ、トグル部材１１を、アンカプレート１２上にて両底辺部における他方の支軸１１Ｂ近傍を揺動支点として反時計方向（図面上）に揺動運動させる。以下の動作は前記前進時と同様なので、説明を省略する。

しかしながら、従来のものの制御力Ｆｍと摩擦係数μとの関係図である図５（Ａ）に示すように、摩擦係数μは、制動動作を短時間で繰り返すフェード等の条件下で低下する状況が生じて摩擦係数μがｔａｎαから大きくずれてしまい、そのような場合、制御力Ｆｍは大きな力が必要になるので電動モータが大型化し、装置の小型化を阻害する。ここで、本実施例は、インナパッド３およびアウタパッド４とディスクロータ２との間のギャップを調整するものとしてアジャスタモータ１５（図１）を有しており、制動時の揺動角αを摩擦係数μの変化に対応させて、前記アンカプレート１２の位置を調整して制御力Ｆｍが小さくて済むように調整して、操作エネルギーが最も効率的に制御されるように揺動角αを可変とした。なお、前記アジャスタモータ１５は、適宜の制御回路等を用いて、パッド摩耗時に発生した過揺動ストークに応じてその摩耗に追従してアンカプレート１２の位置ひいてはインナパッド３の位置を適正位置に調整するアジャスタも兼用することができる。

図３は本発明の自己倍力可変式ブレーキ装置における、α可変の制御ブロック図である。前述の作動を実施するものとして、該制御ブロック図に示すように、フェード等の条件下で低下する状況が生じて摩擦係数μがｔａｎαから大きくずれた場合でも、制御力検出手段と制動力検出手段（または制動力推定手段）の計算値から、摩擦係数μを推定するμ推定手段を設置し、操作エネルギーが最も効率的になるように、揺動角αを選定して変更する可変手段（アジャスタモータ）を設置したものである。

図４は本発明の自己倍力可変式ブレーキ装置における、α可変の制御フロー図であり、前記図３の制御ブロック図の構成のものの制御フローを示す。ステップＳ１にて制動が開始されると、プレッシャプレート１０が電動モータ６、７により移動し、それに伴いトグル部材１１が揺動傾斜する。このとき、インナパッド３およびアウタパッド４とディスクロータ２との摩擦係数μが低下してｔａｎαと大きく乖離すると、トグル部材１１の揺動角α0 の時点で( ステップＳ２）、制動力Ｆｂが要求された制動力に達せず、電動モータ６、７の与える制御力Ｆｍが予め設定された所定の値（ｘ）を超えると（ステップＳ３）、ステップＳ４のμ判定手段にて摩擦係数μが低下していると判断して、アジャスタモータ１５（図１）を作動させ、アンカプレート１２を下方（図１の）へ移動させる。これにより、ステップＳ５にて、ブレーキ操作を最も効率的に行えるトグル部材の揺動角α1 まで調整される。

その結果、摩擦係数μが低下しても、制御力Ｆｍは小さい力の範囲で要求された制動力Ｆｂが得られる操作を行うことができるため、制御力Ｆｍと摩擦係数μとの関係図である図５（Ｂ）に示すように、電動モータ６、７の出力を小さくすることができる。実施例では、ステップでαを可変としているが、連続的に変化させてもよい。また、揺動角αの制御は、直接的にαを検出する手段や、アンカプレート１２とプレッシャプレート１０との間の距離を検出してαを推定する手段を付加して、αの値をより最適値に操作することも含まれる。

図６は本発明の自己倍力可変式ブレーキ装置の第２実施例を示す要部平断面図である。図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、本実施例の自己倍力機構は、ローラ２４Ａを介設して対向面を扇形に切り欠いたカム面２２Ｃ、２３Ｃを有する対向する少なくとも一対のカムホイール２２Ａ、２３Ａのそれぞれを前記インナパッド３側とキャリパボディ１側とに対向して配設して構成したものである。電動モータ６による偏心カムギヤ８を介したプレッシャプレート１０の駆動形態等は前記第１実施例のものと同様なので詳述は省略する。本実施例では可変モータ２５、２６を配設するために、電動モータ６は対向する一対のカムホイール２２Ａ、２３Ａの片側にのみ配設される。

図示の例では、ローラ２４Ａを介設して対向面を扇形に切り欠いた対向する少なくとも一対のカムホイール２２Ａ、２３Ａには、減速ギヤ２７、２８を介して併設された同様のローラ２４Ｂを介設して対向面を扇形に切り欠いたカム面２２Ｃ、２３Ｃを有する対向する一対のカムホイール２２Ｂ、２３Ｂが配設される。図６（Ａ）（Ｂ）では、カムホイール２２、２３のカム面の傾斜角がディスクロータ２の側面に対して所定の角度αに調整されている。この状態にてブレーキ動作を開始すると、電動モータ６、偏心カムギヤ等の回転により、図６（Ｂ）に示すように、インナパッド３がキャリパボディ１側に対してディスクロータ２の回転接線方向に移動する。それに伴い、カムホイール２２、２３のカム面２２Ｃ、２３Ｃとローラ２４との間のカム作用により、プレッシャプレート１０をキャリパボディ１側から遠避ける。すなわちインナパッド３およびアウタパッド４がディスクロータ２の側面に押圧される。

このブレーキ力によって、インナパッド３およびアウタパッド４とディスクロータ２との間の摩擦力によってインナパッド３がディスクロータ２と連れ回り、カムホイール２２、２３のカム面２２Ｃ、２３Ｃとローラ２４との間のカム作用により、インナパッド３およびアウタパッド４がさらにディスクロータ２側に押し付けられて自己倍力作用がなされる。ディスクロータ２の円周方向に併設された一対のカムホイール２２、２３により、バランスよく確実かつ強固にブレーキ動作と自己倍力機能が発揮される。そして、対向面が扇形に切り欠かれたカムホイール２２、２３とローラ２４との間の簡素なカム機構のカム作用により、前進時はもとより後進時にも確実にブレーキ動作と自己倍力機能を発揮させることができる。前記扇形に切り欠かれたカムホイール２２のカム面２２Ｃ、２３Ｃについては、前進側と後進側とで傾斜角度を異ならせて標準の自己倍力比の特性を前進側と後進側とで異ならせることもできる。

図６（Ｃ）は自己倍力可変機構の動作を説明する図である。プレッシャプレート１０側に併設して設けたカムホイール２２Ａ、２２Ｂ間に噛合する減速ギヤ２７を出力軸２５Ａで駆動する第１可変モータ２５をプレッシャプレート１０に設置し、キャリパボディ１側に併設して設けたカムホイール２３Ａ、２３Ｂ間に噛合する減速ギヤ２８を出力軸２６Ａで駆動する第２可変モータ２６をキャリパボディ１に設置する。このように構成したので、前述したように、制御力検出手段と制動力検出手段の計算値から、推定された摩擦係数μを用いて操作エネルギーが最も効率的になるように選定されたカムホイール２２、２３の揺動角α（α0 からα1 に変更）にすべく、前記第１可変モータ２５および第２可変モータ２６を駆動回転させて減速ギヤ２７、２８を介してカムホイール２２Ａ、２２Ｂ、２３Ａ、２３Ｂを回転させる。好適には、第１および第２可変モータ２５および２６を同期させて同じ揺動角α1 を得るように構成されるが、場合によっては異なった揺動角を得るように第１可変モータ２５と第２可変モータ２６との回転数を僅かに異ならせることもできる。かくして、インナパッドおよびアウタパッドとディスクロータとの間の摩擦係数が変化するようないかなる状況下でも、インナパッドおよびアウタパッドをディスクロータの回転接線方向に駆動するだけの小型小容量なアクチュエータを用いて、低コストにて適正で安定した制御力が得られる自己倍力可変機能を発揮させることができる。しかも、可変モータ２５、２６によるカムホイール２２、２３の回転で直接カム面の角度を変更できるので自己倍力可変精度がより高くなる。

以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、キャリパボディの形状（インナパッド側からアウタパッドの外側に延設される形状等）、形式およびそのサポートへの取付け摺動形態（摺動ピンの他、適宜の摺動部材が採用できる）、アクチュエータの形状、形式（好適には電動モータが採用されるが、流体モータを排除するものではない）および数（トグルタイプの場合、好適には小型小容量の２つの電動モータを、ディスクロータの円周上にてトグル部材の両側に振り分けて配設される）、偏心カムピンの設置形態を含む偏心カムギヤの形状、形式、インナパッドのディスクロータの回転接線方向への駆動形態（プレッシャプレートにおけるピンガイド溝の形状、前進時と後進時とで偏心カムピンとの間に発生する操作力を異ならせるようにピンガイド溝を傾斜させてもよい。該溝への偏心カムピンの挿入掛止形態等）、トグル部材の形状（実施例のような中実の略正三角形状の他、頂部支軸を頂点とする山形形状、中空の略正三角形状等）、形式およびそのインナパッド（プレッシャプレート）への支持形態ならびにキャリパボディ（アンカプレート）への載置形態（フリーの状態で、転動または摺動自在）、キャリパボディにおけるアンカプレートのディスクロータに対するアジャストモータによる位置調整形態（アジャスタ部とアンカ部との螺合部の進退によるものを好適とするが、アジャスタモータが直接にアンカプレートの位置を調整することもできる）、扇形の角度を含むカムホイールの形状、形式およびそれらの配設形態（併設された一対のカムホイール間に噛合する減速ギヤをアジャスタモータが駆動するのを好適とするが、１個のカムホイールのみが配設されるタイプの場合には、該カムホイールの外周にウォーム噛合するアスタモータの出力軸により回転させるようにしてもよい）ならびにプレッシャプレートおよびキャリパボディへの支持形態等については適宜選定できる。実施例に記載の諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。

本発明の自己倍力可変式ブレーキ装置の第１実施例を示す初期状態の平断面図である。 同、制動時の平断面図である。 同、α可変の制御ブロック図である。 同、α可変の制御フロー図である。 従来のものと本発明の自己倍力可変式ブレーキ装置によるものとのブレーキ制御力と摩擦との関係比較図である。 本発明の自己倍力可変式ブレーキ装置の第２実施例を示す初期状態および自己倍力可変状態を示す要部平断面図である。 自己倍力装置を備えた従来の電気機械式ブレーキの説明図である。

符号の説明

１ キャリパボディ
１Ａ 底部
２ ディスクロータ
３ インナパッド
４ アウタパッド
６ 第１アクチュエータ（電動モータ）
６Ａ 第１出力ギヤ
７ 第２アクチュエータ（電動モータ）
７Ａ 第２出力ギヤ
８ 第１偏心カムギヤ
８Ａ 第１偏心カムピン
９ 第２偏心カムギヤ
９Ａ 第２偏心カムピン
１０ プレッシャプレート
１０Ａ ピンガイド溝
１１ トグル部材
１１Ａ 頂部支軸
１１Ｂ 第１支軸
１１Ｃ 第２支軸
１２ アンカプレート
１３ アジャスタ部
１３Ａ アジャスタギヤ
１５ アジャスタモータ
１５Ａ 出力ギヤ

Claims (6)

1. インナパッド押圧機構を内蔵したキャリパボディを介してインナパッドとアウタパッドによりディスクロータを挟圧してブレーキ動作を行うブレーキ装置であって、アクチュエータによるインナパッドのディスクロータ回転接線方向への駆動に伴い前記インナパッドがディスクロータに押圧され、それにより発生したインナパッドとディスクロータとの摩擦力により連れ回るインナパッドによってディスクロータへの押圧力が増加する自己倍力機構を備えた自己倍力式ブレーキ装置において、前記自己倍力機構に自己倍力比を任意で調整可能な自己倍力可変機構を付設したことを特徴とする自己倍力可変式ブレーキ装置。
2. 前記自己倍力可変機構における自己倍力比可変制御が、アクチュエータの操作制御力と発生する制動力とを比較して推定されたパッドとディスクロータとの間の摩擦係数に基づいてなされるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の自己倍力可変式ブレーキ装置。
3. 前記自己倍力機構が、キャリパボディにおけるアンカプレート上に載置されインナパッドの移動に伴い該インナパッドをディスクロータに押圧すべく揺動する、頂部がインナパッドの支持部に軸支されるとともに、その両底辺部のそれぞれを支点としてアンカプレート上にて揺動可能に構成されたトグル部材から構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の自己倍力可変式ブレーキ装置。
4. 前記自己倍力可変機構が、アンカプレートとキャリパボディとの間に介設されたアジャスタ部を螺合調整することにより、前記トグル部材を載置したアンカプレートのディスクロータに対する位置を調整するアジャスタモータを備えることを特徴とする請求項３に記載の自己倍力可変式ブレーキ装置。
5. 前記自己倍力機構が、ローラを介設して対向面を扇形に切り欠いた対向する少なくとも一対のカムホイールのそれぞれを前記インナパッド側とキャリパボディ側とに対向して配設して構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の自己倍力可変式ブレーキ装置。
6. 前記自己倍力可変機構が、前記カムホイールを回転させて扇形に切り欠いた前記ローラに対するカム面の角度を変更する可変モータを備えることを特徴とする請求項５に記載の自己倍力可変式ブレーキ装置。

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