JP4512868B2 - 電動ブレーキ装置 - Google Patents
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Description
この一例として、駐車ブレーキ機構のアクチュエータのコイルに対する通電を遮断するとアクチュエータのプランジャが圧縮ばねの付勢力により後退し、係合つめを有する揺動アームが初期の起立状態とされ、係合つめがつめ車の歯部との係合位置に位置決めされることを利用して駐車ブレーキを作動させる一方、アクチュエータのコイルへ通電し、これにより、アクチュエータのプランジャが前進して(伸張して)揺動アームの係合つめがつめ車の歯部から係合離脱する状態になることを利用して駐車ブレーキの作動解除を行なうようにした電動ブレーキ装置がある(特許文献1の図6〜8)。
また、他の例として、駐車ブレーキ機構のアクチュエータのコイルに通電してアクチュエータのプランジャを前進し(伸張し)、引っ張りばねの付勢力に抗して係合つめをつめ車の歯部と係合状態とすることで駐車ブレーキを作動させる一方、アクチュエータのコイルに対する通電を遮断した状態で前記電動モータを制動方向に回転させると、係合つめとつめ車の歯部との係合が緩み、係合つめが引っ張りばねにより引っ張られてつめ車の歯部から係合離脱する状態になることで駐車ブレーキの作動解除を行なうようにした電動ブレーキ装置がある(特許文献1の図9〜10)。
本願の請求項2に係る発明は、モータ、該モータから減速機構を介して伝達される回転を直線運動に変換する回転−直動変換機構、及び該回転−直動変換機構からの伝達力により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ピストンを配設してなるキャリパと、前記減速機構よりもモータ側で該モータと連動する連動部に係止可能な係止手段を有し、前記連動部に対する前記係止手段の係止及びその係止解除により駐車ブレーキ機能を発揮する駐車ブレーキ機構と、コイル及び該コイルへの通電により電磁力を受けて変位するプランジャを有し、該プランジャの変位により前記係止手段の前記連動部に対する係止または係止解除を行わせるアクチュエータと、を備えた電動ブレーキ装置において、力を受けることにより前記係止手段の前記連動部に対する係止を解除させる力受け部を、前記プランジャ又は前記係止手段に設け、前記力受け部に力を付与する力付与部材を挿通させる孔を、前記駐車ブレーキ機構を収納するハウジングに形成し、該孔には前記力付与部材が取付けられた防水用部材が設けられ該防水用部材を前記孔から外す方向に移動させることで前記力付与部材が前記力受け部に力を付与し、前記力付与部材による前記係止手段の係止解除後に、前記係止手段を係止解除された状態に維持する保持手段を有することを特徴とする。
本願の請求項3に係る発明は、請求項1に記載の電動ブレーキ装置において、前記孔は、その軸線が前記プランジャの軸方向と直交するように設けられていることを特徴とする。
本願の請求項4に係る発明は、請求項1または2に記載の電動ブレーキ装置において、前記孔は、その軸線が前記プランジャの軸方向と同じ方向に設けられていることを特徴とする。
前記揺動アーム52の長手方向の略中間部分には、ピン53を介して係合つめ54が揺動可能に軸着され、かつ先端部(以下、係合つめ先端部という。)54aが歯部57に係合可能とされている。前記揺動アーム52の略中間部分には、長手方向と直交する方向に延びるフランジ(以下、揺動アームフランジという。)52aが形成されており、当該揺動アームフランジ52aには揺動アーム52の長手方向に沿って延びる長孔(以下、揺動アームフランジ長孔という。)52bが形成されている。
つめ車50の各歯部57は、歯面57a及び歯面57bからなる略山形の歯形状をなしている。歯部57は、歯面57aが、制動解除時におけるロータ44の回転方向R(図2時計方向)の前側に向けられ、歯面57bが、制動時におけるロータ44の回転方向L(図2反時計方向)の前側に向けられるように設定されている。この場合、歯面57aは、ロータ44の径方向に略沿うように、すなわち、当該歯面57aを含む面がロータ44の軸中心(つめ車50の軸中心C)を含むように形成されている。
また、この電動ブレーキ装置1は、初期状態では、コイル67には通電されておらず、永久磁石66によりプランジャ64が吸着され、この状態で、係合つめ54は、つめ車50の歯部57からわずかに離れた状態に位置決めされている。
(1a)通常制動時
電動ブレーキが作動する通常制動時には、運転者のブレーキ操作によりモータ21のロータ44が図2反時計方向Lに回転し、ピストン20が推進(前進)し、モータ21のトルクに応じた制動力を発生する。
この通常制動時には、コイル67には通電されておらず、係合つめ54は、プランジャ64が永久磁石66の吸着力により吸着されていることから、つめ車50の歯部57とわずかに離脱した状態に位置決めされている。このため、ロータ44は、円滑に反時計方向Lに回転し、通常制動の機能を良好に果たすことになる。
この場合、係合つめ54がつめ車50の歯部57から離脱した状態でロータ44が回転するので、騒音の発生が防止される共に、磨耗の進行が抑制され、ひいてはモータ21の効率が向上する。
電動ブレーキの解除時すなわち通常制動解除時には、運転者の解除操作に応じてモータ21のロータ44が図2時計方向Rに回転し、ピストン20が後退し、制動が解除される。このとき、コイル67に対する非通電状態は維持され、プランジャ64が永久磁石66の吸着力により吸着されていることから、係合つめ54は、つめ車50の歯部57と離脱した状態が維持され、つめ車50は係合つめ54と接触することなくロータ44と一体に図2時計方向Rへ円滑に回転し、これにより通常制動の解除が保証される。
駐車ブレーキを作動させる場合は、運転者の駐車ブレーキ操作により、モータ21のロータ44が図2反時計方向Lに回転し、前記通常制動時と同様にピストン20が推進して制動力が発生する。この制動力発生後、制動力が所定値になるのと略同時に、第1所定電流がコイル67に短時間通電され、その後、モータ21への通電を遮断するように制御される。
そして、コイル67への第1所定電流の短時間通電によりコイル67は、永久磁石66の吸着力を打ち消す電磁力を発生する。そして、引っ張りばね61の付勢力で揺動アーム52は、プランジャ64の図2下方向の移動と共に図2時計方向Rに揺動し、これに伴ない、係合つめ54がつめ車50側に変位して、つめ車50の歯部57に当接し、引っ張りばね61の付勢力で保持(ロック)される。本実施の形態では、引っ張りばね61の付勢力により駐車ブレーキ機構25のロック状態が保持される。
本実施の形態では、前記第1所定電流は、永久磁石66の磁力を打ち消すのに相当する電磁力をコイル67が発生し得る電流値とされている。また、本実施の形態では、前記短時間は、通電開始から、コイル67が永久磁石66の吸着力を打ち消す電磁力を発生する時点までの時間(100msec〜1sec)とされている。
上記駐車ブレーキを解除する場合は、運転者の駐車ブレーキ解除操作によりモータ21に通電して、そのロータ44をわずかに反時計方向L(制動方向)へ回転させると同時に、コイル67に第1所定電流とは反対の極性の第2所定電流を駆動回路70から短時間通電する。すると、係合つめ54に前記回転力により作用していた押付け力が解除されると同時に、第2所定電流の通電により励磁されたコイル67の吸引力によりプランジャ64が吸引(図2上方向に移動)され、これにより係合つめ54が歯部57から離脱し、一定時間(前記短時間)経過後に第2所定電流の通電は遮断され、電流遮断後は、係合つめ54の歯部57からの離脱状態(駐車ブレーキ機構25のアンロック状態)は、永久磁石66の吸着力により保持される。本実施の形態では、永久磁石66の吸着力により駐車ブレーキ機構25のアンロック状態が保持される。
したがって、その後、適宜タイミングでモータ21のロータ44を時計方向R(制動力解除方向)に回転させれば、つめ車50は係合つめ54と接触することなく、ロータ44と一体に時計方向Rへ円滑に回転し、これにより駐車ブレーキが解除される。
前記(2b)欄で説明したように、駐車ブレーキ解除は、通常時にはコイル67に第2所定電流を短時間通電することにより行なうようにしている。しかし、駐車ブレーキ機構25がオン状態〔駐車ブレーキが作動している(係合つめ先端部54aが歯部57に係合している)状態〕で、仮に、プランジャ64の噛み込みなどによる作動不良や、コイル67またはケーブル126の断線などによりコイル67への電流供給を行なえなくなった場合には、運転者などは、工具122を用いて駐車ブレーキ解除を、緊急的に手動にて行なえるようにしている。
すなわち、防水用ボルト121をボルト孔120から外し、工具122の取っ手部125を持って、工具122をボルト孔120に挿入し、工具先端部124をピン68の下面部68aに当接させ、更に挿入する。これに伴ない、ピン68は工具先端部124の傾斜面に沿って図2上方に押し上げられる。ピン68の図2上方への移動に伴ない、揺動アーム52は、ピン51を支点として図2反時計方向に揺動し、係合つめ54が図2上方に移動し、係合つめ先端部54aが歯部57から離れて歯部57に対する係合が解除され、その状態〔係合つめ54の歯部57からの離脱状態(駐車ブレーキ機構25のアンロック状態)〕が永久磁石66のプランジャ64に対する吸着力により保持される。
この工具122を用いた手動での駐車ブレーキ解除は、防水用ボルト121が螺合されるボルト孔120から工具122を挿入することにより果すことができるので、複雑な作業を強いられることがなく、迅速かつ容易に対処できる。また、ボルト孔120を形成し、ボルト孔120に螺合する防水用ボルト121及びボルト孔120に挿入される工具122を用意することにより、手動での駐車ブレーキ解除を行なうことができるので、構成の複雑化を招くことがない。
この場合においても、前記工具122を用いた手動での駐車ブレーキ解除は、防水用ボルト121が螺合されるボルト孔120から工具122を挿入することにより果すことができる。
このように、後述する各実施の形態で示されたものにおいても、アクチュエータの付勢方向とばねの付勢方向とを実施の形態で説明したものとは逆にするようにしても良く、この場合においても、同様に工具による手動での駐車ブレーキ解除を行なうことができる。
すなわち、工具122Aをボルト孔120から斜め上方に向けて挿入し、工具先端部124Aを手動解除用受け部132の下面部に当接させ、更に挿入する。これに伴ない、手動解除用受け部132(すなわち係止用プランジャ体130)は図7上方に押し上げられる。係止用プランジャ体130(ひいては係合つめ部133)の図7上方への移動に伴ない、係止用プランジャ体130の係合つめ部133が歯部57から離れて歯部57に対する係合が解除され、その状態〔係合つめ部133の歯部57からの離脱状態(駐車ブレーキ機構25Aのアンロック状態)〕が永久磁石66の係止用プランジャ体130のプランジャ部131に対する吸着力により保持される。
この場合においても、前記工具122Aを用いた手動での駐車ブレーキ解除は、防水用ボルト121が螺合されるボルト孔120から工具122Aを挿入することにより果すことができる。
このように、後述する各実施の形態で示されたものにおいても、アクチュエータの付勢方向とばねの付勢方向とを実施の形態で説明したものとは逆にするようにしても良く、この場合においても、同様に工具による手動での駐車ブレーキ解除を行なうことができる。
この第4実施の形態では、工具122B1をボルト孔120にねじ込みことにより、当該工具122B1を揺動アーム部141の先端部141bに向けて進めてこれに当接させることができる。このため、第3実施の形態に比べて、挿入時に揺動アーム部141の先端部141bに対する位置合わせが不要となる上、安定した状態で挿入できる。
コマ150は、揺動アーム部141の先端部141bを挿入する孔153を有しており、揺動アーム部141の先端部141bを孔153に通した状態となっている。そして、揺動アーム部141が自由に揺動できるように孔153の大きさは、先端部141bの移動量よりも大きくなっている。
以下の説明において、第1〜第5実施の形態と同等の部材、部分には同一の符号を付し、その説明は、適宜省略する。
モータ211は、図示しないコントローラからの指令でロータ225を所望トルクで所望角度だけ回転させるようにする。また、ケーシング部205内の、蓋板208に隣接する箇所には、輪状の支持板234と後述の歯車部材235とが一体的に配設されており、両者の間には、回転体229を支持する軸受236が挟持されている。
また、支持筒227におけるキャリパ側ガイド孔301の図15下側の開口部に臨む部分には支持筒側ガイド孔304が形成されている。
通常の電動ブレーキとして作動する(通常制動作動する)場合は、運転者のブレーキ操作信号の入力によりモータ211のロータ225が図15で反時計方向に回転する。すると、このロータ225と一体の偏心軸246に軸受247を介して取付けられている偏心車250が公転し、これに応じてボールランプ機構22F内の第1ディスク(回動部材)237がロータ225と前記した一定の回転比でもって反時計回りに回転する。すると、ボールランプ機構22F内のボール238がボール溝240の間で転動し、これにより第2ディスク(直動部材)239が前進し、その前進運動がパッド摩耗補償機構24Fを構成するアジャスタ241を介してピストン210に伝達される。そして、パッド摩耗がない場合は、ピストン210が原位置からパッドクリアランスを解消する位置を経て推進して、モータ211のトルクに応じた制動力が発生し、この間、ブレーキ解除機構としてのコイルスプリング215にトルクが蓄えられる。
電動ブレーキの解除時には、運転者の解除操作に応じてモータ211のロータ225が図15で時計方向に回転し、これに応じてボールランプ機構22Fを構成するボール238がボール溝240の初期位置に戻る。この時、第2ディスク239には戻しばね243の付勢力が作用しているので、第2ディスク239とパッド摩耗補償機構24Fを構成するアジャスタ241とは一体的に戻り、これに応じてピストン210が後退し、制動が解除される。この時、駐車ブレーキ機構25Fのソレノイド268に対する通電が遮断されており、揺動アーム262の先端の係合つめ261は、モータ211のロータ225上のつめ車260からわずか係合離脱する状態を維持する。この結果、ロータ225は円滑に制動解除方向Rへ回転し、電動ブレーキの解除が保証される。
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211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(符号省略)により確認することができ、したがって、この間のロータ225の回転角(第1ディスク237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211のロータ225すなわち第1ディスク237を回転させる。すると、この第1ディスク237の動きに第2ディスク239が追従(逆回転)する。
上記制動中、モータ211が故障すると、制動途中でブレーキ解除機構としてのコイルスプリング215に蓄えられたトルクによってボールランプ機構22Fの第1ディスク237が制動時と逆方向へ回転する。すると、電動ブレーキ解除時と同様に、ボール238がボール溝240の初期位置に戻り、第2ディスク239とパッド摩耗補償機構24Fを構成するアジャスタ241とは一体的に戻り、これに応じてピストン210も後退する。この時、前記コイルスプリング215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237は初期の角度位置まで戻り、これによりピストン210はブレーキパッド5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。
駐車ブレーキを作動させる場合は、運転者の駐車ブレーキ操作信号によりコントローラが起動し、モータ211のロータ225が制動方向Lに回転し、上記した駐車ブレーキ作動時と同様にピストン210が推進して制動力が発生する。そして、制動力が所定値に達するとコントローラ(図示省略)から駆動回路(図示省略)を通じて駐車ブレーキ機構25F内のソレノイド268のコイル265に短時間通電がなされ、続いてモータ211への通電が遮断される。そして、ソレノイド268のコイル265への短時間通電によりプランジャ267が、ねじりばね272の付勢力に抗してハウジング266内に引込まれ、揺動アーム262は、揺動支点(ピン271)を中心に図15で反時計方向へ揺動する。これにより、揺動アーム262の先端の係合つめ261がモータ211のロータ225上のつめ車260の歯部264に嵌合(係合)し、この結果、ロータ225は制動解除方向Rへの回転が規制され、駐車ブレーキが確立する。なお、モータ211への通電を遮断した際、キャリパ剛性の影響等によってモータ211のロータ225に時計方向Rへのトルクが発生するので、係合つめ261はつめ車260の歯面264aに強く押付けられ、これにより駐車ブレーキはより安定して確立するようになる。
上記駐車ブレーキを解除する場合は、運転者の駐車ブレーキ解除操作によりモータ211への通電がなされ、電動ブレーキ作動時と同様にロータ225が制動方向Lへわずか回転し、駐車ブレーキ機構25Fのつめ車260もロータ225と一体に制動方向Lへわずか回転する。すると、係合つめ261に作用していた押付力が解放される。この時、ソレノイド268のコイル265への通電が遮断されているので、前記押付力の解放に応じてねじりばね272の付勢力で揺動アーム262が図15で時計方向へ揺動し、係合つめ261が、つめ車260の歯部264から係合離脱する。その後、適宜タイミングでモータ211のロータ225を制動解除方向Rへ回転させれば、ロータ225は、そのつめ車260が係合つめ261と接触することなく制動解除方向Rへ回転し、これにより駐車ブレーキが解除される。
前記(F4b)欄で説明したように、運転者の駐車ブレーキ解除操作に伴なうモータ211への短時間通電により、つめ車260が制動方向Lへわずか回転し、係合つめ261に作用していた押付力が解放され、ねじりばね272の付勢力で揺動アーム262が図15で時計方向へ揺動し、係合つめ261が歯部264から係合離脱し、これによりロータ225は係合つめ261による拘束を受けずに制動解除方向Rへ自在に回転可能となる、すなわち駐車ブレーキが解除される。
Claims (4)
- モータ、該モータから減速機構を介して伝達される回転を直線運動に変換する回転−直動変換機構、及び該回転−直動変換機構からの伝達力により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ピストンを配設してなるキャリパと、
前記減速機構よりもモータ側で該モータと連動する連動部に係止可能な係止手段を有し、前記連動部に対する前記係止手段の係止及びその係止解除により駐車ブレーキ機能を発揮する駐車ブレーキ機構と、
コイル及び該コイルへの通電により電磁力を受けて変位するプランジャを有し、該プランジャの変位により前記係止手段の前記連動部に対する係止または係止解除を行わせるアクチュエータと、を備えた電動ブレーキ装置において、
力を受けることにより前記係止手段の前記連動部に対する係止を解除させる力受け部を、前記プランジャ又は前記係止手段に設け、
前記力受け部に力を付与する力付与部材を挿通させる孔を、前記駐車ブレーキ機構を収納するハウジングに形成し、該孔には防水用部材が設けられ該防水用部材を前記孔から外すことで前記力付与部材を前記孔に挿入して前記力受け部に前記プランジャの軸方向への力を付与可能とし、
前記力付与部材による前記係止手段の係止解除後に、前記係止手段を係止解除された状態に維持する保持手段を有することを特徴とする電動ブレーキ装置。 - モータ、該モータから減速機構を介して伝達される回転を直線運動に変換する回転−直動変換機構、及び該回転−直動変換機構からの伝達力により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ピストンを配設してなるキャリパと、
前記減速機構よりもモータ側で該モータと連動する連動部に係止可能な係止手段を有し、前記連動部に対する前記係止手段の係止及びその係止解除により駐車ブレーキ機能を発揮する駐車ブレーキ機構と、
コイル及び該コイルへの通電により電磁力を受けて変位するプランジャを有し、該プランジャの変位により前記係止手段の前記連動部に対する係止または係止解除を行わせるアクチュエータと、を備えた電動ブレーキ装置において、
力を受けることにより前記係止手段の前記連動部に対する係止を解除させる力受け部を、前記プランジャ又は前記係止手段に設け、
前記力受け部に力を付与する力付与部材を挿通させる孔を、前記駐車ブレーキ機構を収納するハウジングに形成し、該孔には前記力付与部材が取付けられた防水用部材が設けられ該防水用部材を前記孔から外す方向に移動させることで前記力付与部材が前記力受け部に力を付与し、
前記力付与部材による前記係止手段の係止解除後に、前記係止手段を係止解除された状態に維持する保持手段を有することを特徴とする電動ブレーキ装置。 - 前記孔は、その軸線が前記プランジャの軸方向と直交するように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電動ブレーキ装置。
- 前記孔は、その軸線が前記プランジャの軸方向と同じ方向に設けられてい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。
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