JP4847427B2 - 電動ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動モータの回転運動を、ランプ機構を用いて軸方向運動に変換し、ブレーキ部材をブレーキロータに押付けるようにした電動ブレーキ装置に関するものである。

電動モータとボールランプ機構を用い、電動モータに通電することでロータを回転させ、ロータの回転をボールランプ機構によってブレーキ部材の軸方向運動に変換し、ブレーキ部材をブレーキロータに押圧するようにした電動ブレーキ装置は、例えば、特許文献１に記載されているように公知である。

特許文献１に記載された電動ブレーキ装置は、ボールランプ機構（１８）を、傾斜角度の異なる複数の傾斜部（１９ａ、１９Ｂ）を形成して構成したものであり、このような構成の電動ブレーキ装置によれば、ロータの回転量に対するブレーキ部材の軸方向の変位量を任意に設定できるので、目的に合わせて応答性や消費電力を調整することができる利点がある。

ところで、ロータの回転運動をブレーキ部材の軸方向運動に変換するボールランプ機構は、一般に、力を伝達するための転動ボールが、転動ボールを挟んで対向する一組の対称な傾斜面を持つランプ部の間を、滑らずに転がりながら転動することによって正常に機能し、上記した利点を享受できるようになる。
特開２００１−４１２６９号公報

しかしながら、電動ブレーキ装置が使用される自動車のばね下環境は、車両走行に伴い、上下、左右および前後のあらゆる方向に大きな振動が発生し、特にブレーキ力が小さいとき、すなわち、ボール部材とランプ部との間の摩擦抵抗が比較的小さい場合には、振動によってボール部材に加わる慣性力が、ボール部材とランプ部との間の摩擦抵抗に勝り、ボール部材がランプ部上を滑って抜け出てしまう恐れがある。

特に、上記した特許文献１に記載されているように、ランプ部が片側にのみ配設されていたり、ランプ部が対向的に配設されている場合でも、ランプ部の傾斜面の角度が一定でなく、途中で変化する構成の場合には、ボール部材が滑ってランプ部上の位置が少しでもずれると、ボール部材が接触する２つのランプ部の傾斜角度が異なるため、ボール部材と２つのランプ部の間の摩擦抵抗のバランスが崩れ、ボール部材の滑りをさらに助長するようになる。これによって、ブレーキの効き低下等の大きな影響を及ぼす結果を招く。

本発明は上記した従来の問題点を解決するためになされたもので、転動体とランプ部との間の滑りを抑制し、所期のブレーキ性能を長期に亘って安定して維持できる電動ブレーキ装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、電動モータの回転運動を、ランプ機構を用いて軸方向運動に変換し、ブレーキ部材をブレーキロータに押付ける電動ブレーキ装置において、前記ランプ機構は、円周上等間隔に配置された複数の転動体と、これら転動体の円周方向の相対位置を規制して回転可能に保持する保持器と、前記電動モータの回転力を受けて回転され、軸方向の動きは規制された状態で前記転動体と当接する入力側ランプ部材と、前記転動体に対し前記入力側ランプ部材と反対側に配置され、軸方向の動きは許容されるが回転方向の動きは規制された状態で前記転動体と当接し、前記転動体からの力を受けて軸方向の力を前記ブレーキ部材に伝える出力側ランプ部材とを備え、前記入力側ランプ部材および前記出力側ランプ部材の少なくとも一方には、前記転動体との当接面に円周方向に徐々に高さが変化するランプ面を形成したランプ部が設けられ、前記電動モータの回転時に、前記保持器の回転量が前記入力側ランプ部材の回転量の半分になるように、前記入力側ランプ部材に対する前記保持器の角度位置を制限する回転量制限機構を備えたことである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記回転量制限機構が、前記入力側ランプ部材と前記出力側ランプ部材との間に配設された差動歯車機構によって構成されていることである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または請求項２において、前記ランプ部のランプ面が、円周方向に沿って連続的に高さが変化する曲面もしくは円周方向に沿って傾斜角が異なる複数の傾斜面からなっていることである。

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、電動モータの回転時に、保持器の回転量が入力側ランプ部材の回転量の半分になるように、入力側ランプ部材に対する保持器の位置を制限する回転量制限機構を備えているので、転動体を保持している保持器が、ランプ部を滑らずに転がり接触するのに必要な位置に転動体を保持することができるようになり、ランプ部に対して転動体が滑ることによって生ずる位置ずれを確実に防止できるようになる。これによって、振動等に係わらず、ランプ機構，延いてはブレーキ機能を常に正常に維持することができる。

上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、回転量制限機構が、入力側ランプ部材と出力側ランプ部材との間に配設された差動歯車機構によって構成されているので、差動歯車機構によって、保持器を確実かつ容易に入力側ランプ部材に対して１／２回転させることができる。

上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、ランプ部のランプ面が、円周方向に沿って連続的に高さが変化する曲面もしくは円周方向に沿って傾斜角が異なる複数の傾斜面からなっているので、ブレーキの応答性や消費電力を自在に調整するために、ロータの回転量に対するブレーキ部材の軸方向の変位量を任意に設定できるようにした電動ブレーキ装置を、的確に機能させることができる。

以下、本発明に係る電動ブレーキ装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図２において、１０は電動ブレーキ装置のブレーキロータを示し、ブレーキロータ１０は図略の車輪に一体的に取付けられている。ブレーキロータ１０の外周部には、断面形状が略コの字状のキャリパ１１が、ブレーキロータ１０を跨ぐように配置されている。キャリパ１１は、車体側に固定されたマウント１２にスライドピン１３を介して、ブレーキロータ１０の軸線方向に少量だけ移動可能に支持されている。

ブレーキロータ１０の軸線方向の両側に対向して、ブレーキ部材としての一対のブレーキパッド１５、１６が配置されている。ブレーキロータ１０の内側に配置された第１のブレーキパッド１５は、ブレーキロータ１０の軸線方向に移動可能な後述する押圧部４２に取付けられ、ブレーキロータ１０の外側に配置された第２のブレーキパッド１８は、キャリパ１１の爪部１１ａに取付けられている。押圧部４２は、回り止め部１１ｂによってキャリパ１１に対して回り止めされ、第１のブレーキパッド１５は、ブレーキロータ１０の軸線方向にのみ移動可能となっている。第１および第２のブレーキパッド１５、１６は、ブレーキロータ１０に摺接可能に摩擦係合する摩擦材１５ａ、１６ａと、摩擦材１５ａ、１６ａを保持する裏板１５ｂ、１６ｂとによって構成されている。なお、第１のブレーキパッド１５は、マウント１２に対して回り止めしてもよい。

第１および第２のブレーキパッド１５、１６は、車輪と一体に回転するブレーキロータ１０の両面に押付けられて、ブレーキロータ１０の制動作用を行うものである。

キャリパ１１の一端には、モータハウジング２１が固定され、モータハウジング２１内にビルトイン型の電動モータ２２が設けられている。電動モータ２２は、中空状のロータ２３とステータコイル２４とから構成され、ロータ２３はモータハウジング２１に回転可能に軸承され、ステータコイル２４はモータハウジング１６の内周に固定され、ステータコイル２４への通電によってロータ２３が回転されるようになっている。ロータ２３内には入力軸２５が同心的に挿通され、入力軸２５はロータ２３に対し軸線方向にのみ移動可能にスプライン係合されている。

また、キャリパ１１には、ねじ穴２６が入力軸２５と同心的に形成され、このねじ穴２６にねじ部材２７が螺合されている。ねじ部材２７には円筒穴２７ａが入力軸２５と同心的に形成され、円筒穴２７ａ内には、軸方向の動きは規制された状態で後述する転動ローラと当接する円板状の入力側ランプ部材２８が回転可能に収容され、入力側ランプ部材２８とねじ部材２７の一端に形成したフランジ部２７ｂとの間には、スラストベアリング２９が介挿されている。

入力軸２５とねじ部材２７および入力側ランプ部材２８との間には、減速機構３１が配設されている。減速機構３１は、例えば、ハーモニックドライブ（（株）ハーモニック・ドライブ・システムズの登録商標）として知られる波動歯車機構によって構成されている。波動歯車機構（減速機構）３１は、ウェブジェネレータ３３と、フレクスプライン３５と、サーキュラスプライン３６とからなり、フレクスプライン３５の一端は入力側ランプ部材２８に結合され、サーキュラスプライン３６はねじ部材２７のフランジ部２７ｂに結合されている。フレクスプライン３５の他端外周には外歯が形成され、サーキュラスプライン３６の内周にはフレクスプライン３５の外歯に部分的に噛合う内歯が形成され、内歯の歯数は外歯の歯数より例えば２歯多くなっている。フレクスプライン３５の一端内周には、入力軸２５が軸受３７を介して回転のみ可能に支承されている。

ウェブジェネレータ３３は、図略の楕円カムを回転可能に備え、楕円カムに入力軸２５が一体的に連結されている。楕円カムの外周には図略のボールベアリングの内輪が固定され、この内輪に弾性変形可能な外輪がボールを介して支持され、外輪にはフレクスプライン３５が取付けられている。

ねじ部材２７の円筒穴２７ａ内には、上記した入力側ランプ部材２８に対向して、軸方向の動きは許容されるが回転方向の動きは規制された状態で後述する転動ローラと当接する円板状の出力側ランプ部材４１が収容され、出力側ランプ部材４１は押圧部４２に一体的に結合されている。かかる出力側ランプ部材４１の軸動により、押圧部４２を介して第１ブレーキパッド１５の摩擦材１５ａがブレーキロータ１０に対して接近離間されるようになる。

入力側ランプ部材２８と出力側ランプ部材４１との間には、入力側ランプ部材２８の回転運動を出力側ランプ部材４１の軸方向運動に変換するランプ機構４３が設けられている。ランプ機構４３は、入力側ランプ部材２８と出力側ランプ部材４１との互いに対向する対向面２８ａ、４１ａにそれぞれ設けられた第１および第２ランプ部４５、４６と、これらランプ部４５、４６の間に配設された転動体としての転動ローラ５１とによって構成されている。

ランプ機構４３の構成を、図２、図４および図５に基づいてさらに具体的に説明すると、入力側ランプ部材２８と出力側ランプ部材４１は、転動ローラ５１を挟んで互いに反対側に配置されている。入力側ランプ部材２８の出力側ランプ部材４１に対向する対向面２８ａには、複数（実施の形態においては４つ）の第１ランプ部４５が、入力側ランプ部材２８の回転中心を中心とする円周方向に沿って等角度間隔に配設されている。複数の第１ランプ部４５は同一の形状をなすもので、入力側ランプ部材２８の逆転方向（図５の時計回り）の一端には、入力側ランプ部材２８の正転方向（図５の反時計回り）に沿って、出力側ランプ部材４１の対向面４１ａに徐々に接近する緩やかな曲線状の勾配を形成した第１ランプ面４５ａが設けられている。また、第１ランプ部４５の他端（正転方向の一端）には、第１段差面４５ｂが形成され、第１段差面４５ｂは、入力側ランプ部材２８の対向面２８ａより僅かな寸法だけ高くなっている。第１ランプ面４５ａと第１段差面４５ｂとの境界部には、対向面２８ａに対して直角な第１ストッパ面４５ｃが形成されている。

一方、出力側ランプ部材４１の入力側ランプ部材２８に対向する対向面４１ａには、第１ランプ部４５と同数の第２ランプ部４６が、入力側ランプ部材２８の回転中心を中心とする円周方向に沿って等角度間隔に配設されている。複数の第２ランプ部４６は第１ランプ部４５と同一の形状をなすもので、第１ランプ部４５とは逆向き（対称）に配置されている。すなわち、入力側ランプ部材２８の正転方向の一端には、入力側ランプ部材２８の逆転方向（時計回り）に沿って、入力側ランプ部材２８の対向面２８ａに徐々に接近する緩やかな曲線状の勾配を形成した第２ランプ面４６ａが設けられている。また、第２ランプ部４６の他端には、第２段差面４６ｂが形成され、第２段差面４６ｂは、出力側ランプ部材４１の対向面４１ａより僅かな寸法だけ高くなっている。第２ランプ面４６ａと第２段差面４６ｂとの境界部には、対向面４１ａに対して直角な第２ストッパ面４６ｃが形成されている。

回転円板２８および出力側ランプ部材４１の各対向面２８ａ、４１ａ間には、保持器５３（図３、図４参照）が半径方向移動を規制されて配設され、この保持器５３に第１および第２ランプ部４５、４６と同数の転動ローラ５１が、円周方向の相対位置を規制されて放射方向に平行な軸線の回りに円周方向に回転可能に保持されている。転動ローラ５１は、第１および第２ランプ部４５、４６の間で転動し、回転円板２８の回転運動によって出力側ランプ部材４１を軸動するように作用する。

転動ローラ５１は、通常、円周方向に隣合う第１ランプ部４５および第２ランプ部４６の各間に位置されて、入力側ランプ部材２８と出力側ランプ部材４１の対向面２８ａ、４１ａに接触するように挟持されており、この状態がランプ機構４３の初期位置（基準位置）となっている。この状態より、入力側ランプ部材２８が正転方向（図５の反時計回り）に回転されると、転動ローラ５１が第１および第２ランプ部４５、４６の各ランプ面４５ａ、４６ａに乗り上げ、出力側ランプ部材４１をランプ面４５ａ、４６ａの勾配に従って軸方向移動させる。反対に、ランプ機構４３が基準位置にある状態より、入力側ランプ部材２８が逆転方向（図５の時計回り）に所定角度だけ回転されると、転動ローラ５１が第１および第２ランプ部４５、４６の各段差面４５ｂ、４６ｂに乗り上げ、出力側ランプ部材４１を段差面４５ｂ、４６ｂの段差分だけ直動させる。

入力側ランプ部材２８と出力側ランプ部材４１との間には、転動ローラ５１がランプ部４５、４６を滑らずに転がり接触するように維持する差動歯車機構からなる回転量制限機構６０が配設されている。回転量制限機構６０は、図３に示すように、２組の傘歯車６１、６２と６３、６４を備え、これら傘歯車６１〜６４は、十字状の中心軸部材６５に回転可能に取付けられている。第１組の傘歯車６１、６２は、同一の歯数および形状の歯車からなり、入力側ランプ部材２８の回転軸線上に各歯を対向して配置されている。第１組の傘歯車の一方（第１傘歯車６１）の軸部６１ａは、入力側ランプ部材２８に相対回転不能に嵌合され、他方（第２傘歯車６２）の軸部６２ａは、出力側ランプ部材４１に相対回転不能に嵌合されている。

第２組の傘歯車６３、６４は、同一の歯数および形状の歯車からなり、入力側ランプ部材２８の直径線上に各歯を対向して配置され、それぞれ第１および第２傘歯車６１、６２に同時に噛合されている。第２組の傘歯車（第３および第４傘歯車）６３、６４には、十字状中心軸部材６５の半径方向軸部６５ａ、６５ｂが相対回転可能に貫通され、半径方向軸部６５ａ、６５ｂは、保持器５３の内周に固定状態で嵌め込まれている。

上記した構成の回転量制限機構６０によれば、回転が拘束された出力側ランプ部材４１に対し、入力側ランプ部材２８がある回転量Ｋだけ回転すると、第３および第４傘歯車６３、６４が自転しながら第２傘歯車６２の周りを公転運動され、第３および第４傘歯車６３、６４に十字状中心軸部材６５を介して連結された保持器５３は、入力側ランプ部材２８の回転量の半分の量（Ｋ／２）だけ回転される。

これにより、転動ローラ５１を保持している保持器５３が、ランプ部４５、４６を滑らずに転がり接触するように維持するに必要な角度位置に転動ローラ５１を保持することができ、振動や、寸法誤差による荷重バランスの崩れ等に係わらず、転動ローラ５１の滑りやそれによる位置ずれを防止できる。この結果、転動ローラ５１に接触する２つの対向するランプ部４５、４６は常に平行状態に維持され、ランプ機構４３，延いてはブレーキ機能を正常に保つことができる。

この場合、回転量制限機構６０は、第１ないし第４傘歯車６１〜６４の噛合いにバックラッシュが避けられないため、通常は、回転量制限機構６０を構成する第１ないし第４傘歯車６１〜６４のバックラッシュの範囲内で、転動ローラ５１がランプ部４５、４６に対して滑らずに転がり接触することにより、入力側ランプ部材２８の回転運動が出力側ランプ部材４１の軸方向運動に変換されることが理想的である。

すなわち、入力側ランプ部材２８が回転されると、第１の傘歯車６１が回転され、第３および第４の傘歯車６３、６４が固定状態の第２の傘歯車６２の周りを自転しながら公転運動される。その結果、保持器５３が入力側ランプ部材２８の回転量の１／２だけ回転させることができるが、理想的な動作としては、入力側ランプ部材２８が回転されると、入力側ランプ部材２８と出力側ランプ部材４１の両ランプ部４５、４６の間の転動ローラ５１が滑ることなく転がり接触され、その結果、保持器５３が入力側ランプ部材２８の回転量の１／２だけ回転されることである。

そして、転動ローラ５１に滑りが生じ、入力側ランプ部材２８と出力側ランプ部材４１の両ランプ部４５、４６が僅かにずれた場合に、それ以上の滑りを防止するように回転量制限機構６０が機能すればよい。

しかしながら、第１ないし第４傘歯車６１〜６４のバックラッシュ量が小さい場合、あるいは転動ローラ５１がランプ部４５、４６に対して滑りやすい場合には、保持器５３は、回転量制限機構６０の作用によって、入力側ランプ部材２８に対して１／２回転されることになるので、回転量制限機構６０のバックラッシュの範囲内で、転動ローラ５１をランプ部４５、４６に対して滑らずに転がり接触させることに拘泥するものではない。

出力側ランプ部材４１とキャリパ１１との間にはスプリング５２が介挿され、このスプリング５２の付勢力によって出力側ランプ部材４１を入力側ランプ部材２８に向けてスラスト方向に押圧している。これによって、出力側ランプ部材４１と入力側ランプ部材２８を転動ローラ５１を介して接合状態に保持するとともに、入力側ランプ部材２８をスラストベアリング２９を介してねじ部材２７のフランジ部２７ａに押圧し、入力側ランプ部材２８の軸方向の移動を規制するようになっている。

上記した構成により、入力側ランプ部材２８が初期位置より正転方向に回転されると、転動ローラ５１が転動しながら入力側ランプ部材２８の第１ランプ面４５ａに乗り上げるとともに、出力側ランプ部材４１の第２ランプ面４６ａに乗り上げる。これにより、出力側ランプ部材４１はスプリング５２の付勢力に抗してブレーキロータ１０に向かう方向に移動され、第１のブレーキパッド１５がブレーキロータ１０に押付けられる。入力側ランプ部材２８が、逆転方向に回転されると、出力側ランプ部材４１はスプリング５２の付勢力によってブレーキロータ１０より離れる方向に移動される。

なお、電動モータ２２は、図略のＥＣＵの信号に基づいて回転制御される。ＥＣＵには、図略のブレーキペダルの踏み込み量を検出するペダル操作センサの検出信号が入力され、ＥＣＵは、ペダル操作センサの検出信号に基づいて、所定の制動力を発生するためのブレーキパッド１５、１６の押圧力、すなわち、電動モータ２２の回転量を算出するようになっている。

次に、上記した実施の形態における電動ブレーキ装置の動作について説明する。非制動時（初期位置）においては、スプリング５２の付勢力によって出力側ランプ部材４１が入力側ランプ部材２８側に押圧され、転動ローラ５１は入力側ランプ部材２８の円周方向に隣合う第１ランプ部４５の間および出力側ランプ部材４１の円周方向に隣合う第２ランプ部４６の間にそれぞれ位置されて、入力側ランプ部材２８と出力側ランプ部材４１の両対向面２８ａ、４１ａの間に挟圧され、出力側ランプ部材４１と入力側ランプ部材２８は最も接近した状態に保持されている。

この状態において、電動モータ２２が図略のブレーキペダルの踏み込み信号に基づいて正転駆動されると、ロータ２３とともに入力軸２５が正転方向に回転され、ウェブジェネレータ３３が回転される。

この際、サーキュラスプライン３６に結合されたねじ部材２７は径が大きいため慣性が大きく、しかも、ねじ面に作用する摩擦によって抵抗が大きいため、入力軸２５の回転によってフレクスプライン３５とともに入力側ランプ部材２８が入力軸２５の回転方向と同方向に回転される。

入力側ランプ部材２８の回転により、第１ランプ部４５のランプ面４５ａに転動ローラ５１が転動しながら乗り上げ、かつ転動する転動ローラ５１は出力側ランプ部材４１側の第２ランプ部４６のランプ面４６ａに乗り上げる。これにより、出力側ランプ部材４１は、スプリング５２の付勢力に抗して入力側ランプ部材２８に対して離間する方向に移動され、押圧部４２を介して第１のブレーキパッド１５がブレーキロータ１０に接近する方向に移動され、ブレーキロータ１０の端面に押付けられる。第１のブレーキパッド１５がブレーキロータ１０の端面に押付けられると、その反力によってキャリパ１１がスライドピン１３（図１参照）に沿って移動され、キャリパ１１に取付けられた第２のブレーキパッド１６もブレーキロータ１０の端面に押付けられ、制動力が発生される。

この際、転動ローラ５１がランプ部４５、４６に対して滑り、入力側ランプ部材２８と出力側ランプ部材４１の両ランプ部４５、４６が僅かにずれようとすると、それ以上のずれを防止するように回転量制限機構６０が機能する。かかる回転量制限機構６０によって、転動ローラ５１を保持している保持器５３は、入力側ランプ部材２８の回転量の半分の量だけ回転されるので、転動ローラ５１を保持している保持器５３が、常に転動ローラ５１を、ランプ部４５、４６を滑らずに転がり接触するように維持する角度位置に保持することができ、両ランプ部４５、４６の角度ずれを規制する。

従って、入力側ランプ部材２８および出力側ランプ部材４１の各ランプ部４５、４６のランプ面４５ａ、４６ａが、曲線（曲面）状の勾配を有するものであっても、転動ローラ５１が接触する対向する２つのランプ面４５ａ、４６ａを常に平行状態に保持することができる。この結果、車両走行に伴う振動等に係わらず、ランプ機構４３、延いてはブレーキ機能を常に正常に保つことができるようになり、ランプ面４５ａ、４６ａの形状に合ったブレーキ性能を長期に亘って安定的に維持することができる。

ブレーキの解除時は、ブレーキペダルの解除信号に基づいて、電動モータ２２が逆転駆動される。これにより、ロータ２３とともに入力軸２５が逆転方向に回転され、ウェブジェネレータ３３が回転される。ウェブジェネレータ３３の回転により、入力側ランプ部材２８が入力軸２５の回転方向と同方向に回転され、上記したと逆の動作によって、出力側ランプ部材４１とともに第１のブレーキパッド１５が後退される。

この際、入力側ランプ部材２８と出力側ランプ部材４１の両ランプ部４５、４６が僅かにずれていたような場合には、上記した入力側ランプ部材２８の逆転により、転動ローラ５１が入力側ランプ部材２８および出力側ランプ部材４１の対向面２８ａ、４１ａの何れか一方に接触する位置まで戻されると、スプリング５２の付勢力によって入力側ランプ部材２８と出力側ランプ部材４１がずれ分だけ相対回転され、僅かな角度ずれが解消される。

なお、本実施の形態においては、ブレーキ装置の非作動時に、随時電動モータ２２を逆転駆動させることにより、第１および第２のブレーキパッド１５、１６の摩擦材１５ａ、１６ａの摩耗に係わらず、第１および第２のブレーキパッド１５、１６とブレーキロータ１０とのギャップ量を常に一定に維持することが可能となる。以下その動作を説明する。

電動モータ２２を逆転駆動すると、ロータ２３とともに入力軸２５が逆転される。入力軸２５の逆転により、入力側ランプ部材２８が入力軸２５と同方向に回転されるため、第１ランプ部４５の段差面４５ｂに転動ローラ５１が転動しながら乗り上げ、かつ転動する転動ローラ５１は出力側ランプ部材４１側の段差面４６ｂにも乗り上げる。これにより、出力側ランプ部材４１は、第１および第２段差面４５ｂ、４６ｂの各段差分の２倍の量だけ、スプリング５２の付勢力に抗してブレーキロータ１０に向かって移動される。

電動モータ２２によって入力側ランプ部材２８がさらに逆転されると、転動ローラ５１が第１および第２ストッパ面４５ｃ、４６ｃに係合し、入力側ランプ部材２８のそれ以上の回転が阻止される。従って、電動モータ２２による入力軸２５の逆転によって、ねじ部材２７に結合されたサーキュラスプライン３６が、ねじ部材２７とキャリパ１１のねじ穴２６との摩擦抵抗に打ち勝って、入力軸２５の回転方向と反対の方向、すなわち、正転方向に回転される。これにより、ねじ部材２７がねじ穴２６内を正転され、ねじ部材２７はねじのリードに従ってブレーキロータ１０に向かう方向に軸方向移動される。

ねじ部材２７の回転かつ軸方向移動により、ねじ部材２７内に収容された入力側ランプ部材２８および出力側ランプ部材４１等は、非回転状態を維持しながら、ねじ部材２７と一体的にスラスト方向に移動され、第１および第２のブレーキパッド１５、１６の摩擦材１５ａ、１６ｂがブレーキロータ１０に当接される。

その後、電動モータ２２によって入力軸２５を所定角度だけ正転させると、入力側ランプ部材２８が正転方向に所定角度回転され、転動ローラ５１が第１および第２ランプ部４５，４６の各段差面４５ｂ、４６ｂより離脱して、入力側ランプ部材２８と出力側ランプ部材４１の対向面２８ａ、４１ａに再び当接される。これにより、出力側ランプ部材４１がブレーキロータ１０から離れる方向に一定量後退され、第１および第２のブレーキパッド１５、１６とブレーキロータ１０との間には、段差面４５ｂ、４６ｂの段差分の２倍の隙間が形成され、これが新たな初期位置となり、摩擦材１５ａ、１６ｂの摩耗が補償される。

上記した実施の形態においては、傘歯車を用いた回転量制限機構６０について説明したが、回転量制限機構６０は実施の形態で述べた差動歯車機構に限定されるものではなく、減速比が１／２に設定された遊星歯車機構のような差動歯車機構によっても代用できるものである。

上記した実施の形態においては、転動体を転動ローラ５１によって構成した例について述べたが、転動ローラ５１は、径方向の周速差を吸収できるように、クラウニング形状あるいは円錐形状にしてもよく、あるいはまた、転動体をボールによって構成してもよい。

上記した実施の形態においては、ランプ機構４３のランプ部４５、４６に曲面状の勾配のランプ面４５ａ。４６ａを形成した例について説明したが、ランプ部４５、４６のランプ面形状は、例えば、特許文献１に記載されているような、傾斜角の異なる２つないしは３つの傾斜面から構成してもよい。

また、ランプ機構４３は、必ずしも実施の形態で述べたように、２組のランプ部４５、４６を対向して設ける必要はなく、少なくとも回転方向の一端側にランプ部を設ければよい。この場合、転動ローラ５１の転動作用による保持器５３の回転量は、入力側ランプ部材２８の回転量の１／２にならないため、回転量制限機構６０の作用下においても、転動ローラ５１はランプ部に対して僅かに滑りを生ずることになるが、実用上特に支障はない。

また、上記した実施の形態においては、減速機構３１として、波動歯車機構を用いた例について述べたが、本発明は、波動歯車機構に限定されるものではなく、各種の減速機構を用いることができ、同様に、電動モータ２２もビルトインモータに限定されるものではない。

さらに、上記した実施の形態においては、ブレーキパッド１５、１６の摩擦材１５ａ、１６ａの摩耗を補償するために、ランプ部４５、４６に、段差面４５ｂ、４６ｂおよびストッパ面４５ｃ、４６ｃを設けるとともに、入力側ランプ部材２８および出力側ランプ部材４１を収容したねじ部材２７を位置調整可能に設けた例で説明したが、摩擦材１５ａ、１６ａの摩耗を補償する必要がない場合には、これらの構成は省略できるものである。

斯様に、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の形態を採り得ることは勿論である。

本発明の実施の形態を示す電動ブレーキ装置の外観図である。 図１の２−２線に沿って切断した断面図である。 図２の３−３線に沿って切断した断面図である。 図２に示すランプ機構の分解図である。 図４の５−５に沿って矢視した矢視図である。

符号の説明

１０…ブレーキロータ、１１…キャリパ、１５、１６…ブレーキ部材（ブレーキパッド）、２２…電動モータ、２３…ロータ、２５…入力軸、２８…入力側ランプ部材、３１…減速機構、４１…出力側ランプ部材、４３…ランプ機構、４５、４６…ランプ部、４５ａ、４６ａ…ランプ面、５１…転動体（転動ローラ）、５３…保持器、６０…回転量制限機構。

Claims (3)

1. 電動モータ（２２）の回転運動を、ランプ機構（４３）を用いて軸方向運動に変換し、ブレーキ部材（１５、１６）をブレーキロータ（１０）に押付ける電動ブレーキ装置において、
   前記ランプ機構は、円周上等間隔に配置された複数の転動体（５１）と、これら転動体の円周方向の相対位置を規制して回転可能に保持する保持器（５３）と、前記電動モータの回転力を受けて回転され、軸方向の動きは規制された状態で前記転動体と当接する入力側ランプ部材（２８）と、前記転動体に対し前記入力側ランプ部材と反対側に配置され、軸方向の動きは許容されるが回転方向の動きは規制された状態で前記転動体と当接し、前記転動体からの力を受けて軸方向の力を前記ブレーキ部材に伝える出力側ランプ部材（４１）とを備え、
   前記入力側ランプ部材および前記出力側ランプ部材の少なくとも一方には、前記転動体との当接面に円周方向に徐々に高さが変化するランプ面（４５ａ、４６ａ）を形成したランプ部（４５、４６）が設けられ、
   前記電動モータの回転時に、前記保持器の回転量が前記入力側ランプ部材の回転量の半分になるように、前記入力側ランプ部材に対する前記保持器の角度位置を制限する回転量制限機構（６０）を備えたことを特徴とする電動ブレーキ装置。
2. 請求項１において、前記回転量制限機構が、前記入力側ランプ部材と前記出力側ランプ部材との間に配設された差動歯車機構によって構成されていることを特徴とする電動ブレーキ装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記ランプ部のランプ面が、円周方向に沿って連続的に高さが変化する曲面もしくは円周方向に沿って傾斜角が異なる複数の傾斜面からなっていることを特徴とする電動ブレーキ装置。
   

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