JP6807666B2 - 電動ブレーキ装置 - Google Patents

Description

この発明は、電動モータの回転駆動力によって制動力を生じさせる電動ブレーキ装置に関する。

電動ブレーキ装置は、電動モータの回転駆動力をギアを介して回転軸に伝達し、この回転軸の回転を運動変換機構によって直動部材の軸方向の移動に変換し、この直動部材とともに軸方向に移動する摩擦パッドをブレーキディスクに押さえ付けることによって制動力を発揮する。この電動ブレーキ装置に用いられる電動モータは、車両に搭載されたバッテリから電力の供給を受けて駆動するため、バッテリの充電量の異常低下、センサ故障、電気配線の断線等のトラブルが生じると、ブレーキ機能を発揮できないという問題がある。

そこで、例えば、特許文献１に示すように、上記のトラブルが生じたときのフェールセーフ機構を備えた電動ブレーキ装置が採用されることがある（本文献の図４等参照）。この電動ブレーキ装置においては、前記直動部材として、回転軸を囲むように配置された外輪部材が採用されている。また、前記運動変換機構として、回転軸に外接するとともに外輪部材に内接する複数の遊星ローラと、これらの遊星ローラを自転可能かつ公転可能に支持するキャリアと、外輪部材の内周に設けられた螺旋凸条と、この螺旋凸条と係合するように遊星ローラの外周に設けられた円周溝とを有する遊星ローラ機構を採用することができる。この回転軸の外周には、キャリアを軸方向の後方から支持する鍔部が形成されている。

バッテリから供給された電力によって、電動モータが正常に駆動しているときは、この電動モータの回転駆動力が減速機構を介して回転軸に伝達され、この回転軸が軸周りに回転する。回転軸が軸周りに回転すると、この回転軸に外接する遊星ローラが、回転軸との転がり接触によってローラ軸を中心に自転しつつ、回転軸を中心に公転する。外輪部材に設けられた螺旋凸条と遊星ローラに設けられた円周溝は係合しているため、遊星ローラの回転に伴って、外輪部材と遊星ローラは軸方向に相対移動する。ここで、遊星ローラを支持するキャリアは軸方向への移動が規制されており、これにより、遊星ローラの回転に伴って、外輪部材は軸方向の前方側に移動し、この外輪部材と一体に軸方向に移動可能に設けられた摩擦パッドによって、ブレーキディスクが押さえ付けられる。

その一方で、バッテリの充電量の異常低下等のトラブルによって、電動モータが正常に駆動しないときは、運転者の操作力（ブレーキペダルの踏み込み力）によって、ワイヤケーブルが引っ張られ、これによってカム部材が回動する。このカム部材が回動すると、その回動角度に対応して、カム面がリンク部材を介してスライド部材を軸方向前方に移動する。そして、このスライド部材が、球体を介して回転軸を軸方向前方に押圧する。

回転軸がスライド部材に押圧されて軸方向前方に移動すると、この回転軸の外周に設けられた鍔部がキャリアに当接し、このキャリアによって支持された遊星ローラとともに軸方向前方に移動する。遊星ローラが軸方向前方に移動すると、この螺旋凸条及び円周溝を介して係合する外輪部材も軸方向前方に移動する。そして、この外輪部材の移動に伴って、摩擦パッドも軸方向前方に移動してブレーキディスクが押さえ付けられる。

このように、フェールセーフ機構を設けることにより、電動モータが正常に駆動しない等のトラブルが生じた場合でも、運転者の操作力によって制動力を発揮させることができ、常に安全性が確保される。

特開２０１５−１３７６６７号公報

特許文献１に係る電動ブレーキ装置は、回転軸に設けた鍔部とキャリアを接触させることによって、回転軸の回転を抑制しつつ、このキャリアを軸方向前方に押圧しているが、外輪部材に設けられた螺旋凸条のリード角と、遊星ローラに設けられた円周溝との間の角度が大きい場合、両者の係合部で滑りが発生する虞がある。滑りが発生すると、キャリアが回転軸とともに軸周りに回転して、外輪部材を軸方向前方に押圧する押圧力が抜けて、制動力が不足する可能性がある。

そこで、この発明は、電動ブレーキ装置のフェールセーフ機構を確実に機能させることを課題とする。

この課題を解決するために、この発明においては、電動モータと、前記電動モータの回転駆動力によって軸周りに回転する回転軸と、前記回転軸の軸方向に移動可能に設けられた直動部材と、前記回転軸の回転を前記直動部材の軸方向の移動に変換する運動変換機構と、前記直動部材の軸方向の一方側に設けられ、前記直動部材の軸方向への移動とともに軸方向に移動する摩擦パッドと、運転者の操作力によって、前記回転軸の軸周りの回転を阻止しつつ、前記回転軸を軸方向の前記一方側に押圧して、前記回転軸と前記直動部材を一体に軸方向の前記一方側に移動させる押圧機構と、を有する電動ブレーキ装置を構成した。

このように、回転軸の回転を阻止すると、押圧機構によって直動部材を押圧する際に回転軸が不用意に回転して押圧力が抜けるのを確実に防止することができる。このため、電動ブレーキ装置のフェールセーフ機構を確実に機能させることができる。

前記構成においては、前記押圧機構が、前記回転軸と面接触してこの回転軸の軸周りの回転を摩擦力によって阻止しつつ、軸方向に移動して前記回転軸を軸方向の前記一方側に押圧する、軸周りに回り止めされた押圧部材を有する構成とすることができる。

このようにすると、簡便な構成で回り止め作用を確実に発揮させることができる。

前記押圧部材を有する構成においては、前記押圧機構が、運転者の操作力によって回動するカム部材と、前記カム部材の回動に応じて軸方向に移動して、前記押圧部材を軸方向に移動させるリンク部材と、をさらに有する構成とすることができる。

あるいは、前記押圧機構が、軸方向の一方の面に、周方向に沿って深さが変化する傾斜溝が形成された前記押圧部材として機能する直動ディスクと、前記直動ディスクに形成された前記傾斜溝に対向するように、前記直動ディスクとの間に軸方向に間隔をもって配置され、前記直動ディスクと対向する面に、周方向に沿って深さが変化する傾斜溝が形成された、運転者の操作力によって回動する回動ディスクと、前記直動ディスクに形成された前記傾斜溝と、前記回動ディスクに形成された前記傾斜溝と、によって転動可能に保持された転動体と、をさらに有し、前記直動ディスクと前記回動ディスクとの間の相対回転により、前記転動体が前記両傾斜溝内を転動し、前記間隔が広がることで、前記直動ディスクを軸方向に移動させる構成とすることもできる。

このように、押圧機構を構成することにより、運転者の操作力に基づく回動を、押圧部材の軸方向の移動にスムーズに変換することができ、速やかに制動力を発揮させることができる。

また、前記押圧部材を有する各構成においては、前記押圧機構が、前記押圧部材を軸方向の前記一方側とは逆向きの他方側へ付勢する付勢部材をさらに有する構成とすることができる。

このように、付勢部材で押圧部材を他方側に付勢することによって、運転者の操作力が作用していないときには、回転軸と押圧部材を確実に離間させて、回転軸の回転損失が生じないようにすることができる。

前記押圧部材を有する各構成においては、前記回転軸にその径方向外向きに延設され、この回転軸と一体に軸周りに回転可能な延設部材を有し、前記押圧部材が、前記延設部材に当接可能とした構成とすることができる。

このようにすると、回転軸の外径よりも大径の延設部材に押圧部材を当接させることにより、この押圧部材による回り止め作用を一層向上することができる。

この発明に係る電動ブレーキ装置は、回転軸と直動部材を一体に軸方向の一方側に移動させる押圧機構に、この回転軸が軸周りに回転するのを阻止する機能を持たせたので、この押圧機構によって直動部材を押圧する際に回転軸が回転して押圧力が抜けるのを確実に防止することができる。このため、電動ブレーキ装置のフェールセーフ機構を確実に機能させることができる。

この発明に係る電動ブレーキ装置の第一実施形態を示す縦断面図 図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図 図１に示した電動ブレーキ装置の要部を示す縦断面図 図２中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図 図４中のＶ−Ｖ線に沿う部分断面図 図３中のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図 図２に示す押圧機構の作用を示し、（ａ）は運転者の操作力が作用していないとき、（ｂ）は運転者の操作力が作用しているとき 図２に示す押圧機構の他例の作用を示し、（ａ）は運転者の操作力が作用していないとき、（ｂ）は運転者の操作力が作用しているとき この発明に係る電動ブレーキ装置の第二実施形態の要部を示す縦断面図 図９中のＸ−Ｘ線に沿う断面図 図１０中のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図であって、（ａ）は運転者の操作力が作用していないとき、（ｂ）は運転者の操作力が作用しているとき 図９に示す押圧機構の他例を示す縦断面図 この発明に係る電動ブレーキ装置の第三実施形態の要部を示す縦断面図

この発明に係る電動ブレーキ装置の第一実施形態を図１から図８に示す。この電動ブレーキ装置は、電動モータ１０と、電動モータ１０の回転駆動力によって軸周りに回転する回転軸２３、回転軸２３の軸方向に移動可能に設けられた直動部材２４、回転軸２３の回転を直動部材２４の軸方向の移動に変換する運動変換機構２５、直動部材２４の軸方向の一方側に設けられ、直動部材２４の軸方向への移動とともに軸方向に移動する摩擦パッド１３、及び、運転者の操作力によって、回転軸２３の軸周りの回転を阻止しつつ、回転軸２３を軸方向前方に押圧して、回転軸２３と直動部材２４を一体に軸方向の一方側に移動させる押圧機構１５を主要な構成要素としている。以下においては、軸方向の一方側のことを前方と、この一方向とは逆向きの他方側のことを後方と称する。

この電動ブレーキ装置は、通常時は、運転者のブレーキ操作に伴って電動モータ１０を駆動することにより制動力を発揮する。その一方で、電動モータ１０が正常に駆動しない等のトラブルが生じたときには、運転者の操作力によって制動力を得るフェールセーフ機構を備えている。以下において、この電動ブレーキ装置について詳しく説明する。

この電動ブレーキ装置は、図１〜図３に示すように、車輪（図示せず）と一体に回転するブレーキディスク１１と、ブレーキディスク１１を間にして軸方向に対向する一対の摩擦パッド１２、１３と、摩擦パッド１２、１３を移動させるための電動モータ１０とを有し、この電動モータ１０から伝達する動力で摩擦パッド１２、１３をブレーキディスク１１に押さえ付けることにより、制動力を発生させる。また、この電動ブレーキ装置は、何らかのトラブルによって電動モータ１０による制動力が発揮できない状態においても制動力の発生を可能とするため、運転者の操作力で引っ張られるように設けられたワイヤケーブル１４と、そのワイヤケーブル１４の一端に接続された押圧機構１５とを有する。

この電動ブレーキ装置は、ブレーキディスク１１を間にして軸方向に対向する一対の対向部１６、１７をブレーキディスク１１の外径側に位置するブリッジ１８で連結した形状のキャリパボディ１９を有する。キャリパボディ１９の一方の対向部１６とブレーキディスク１１の間に摩擦パッド１２が配置され、他方の対向部１７とブレーキディスク１１の間に摩擦パッド１３が配置されている。各摩擦パッド１２、１３は、キャリパボディ１９に取り付けられたパッドピン（図示せず）やキャリパブラケット２１に設けたスライド部（図示せず）に案内され、ブレーキディスク１１の軸方向に移動可能に支持されている。

図４に示すように、キャリパボディ１９は、車輪を支持するナックル（図示せず）にボルト２０（図２参照）で固定されたキャリパブラケット２１に取り付けた一対のスライドピン２２で、ブレーキディスク１１の軸方向に移動可能に支持されている。これにより、図２等に示す摩擦パッド１３が軸方向前方に移動してブレーキディスク１１に押さえ付けられたときに、ブレーキディスク１１から受ける反力によってキャリパボディ１９が軸方向後方に移動し、このキャリパボディ１９の移動によって、反対側の摩擦パッド１２もブレーキディスク１１に押さえ付けられるようになっている。

図２に示すように、キャリパボディ１９の一方の対向部１７は、軸方向の前後両端が開口した円筒状のキャリパハウジング１７Ａと、キャリパハウジング１７Ａの軸方向後方の端部から軸方向と直角な方向（ブレーキディスク１１と平行な方向）に延びるキャリパフランジ１７Ｂとからなる。

キャリパハウジング１７Ａには、回転軸２３と、回転軸２３を囲むように配置された直動部材２４として機能する外輪部材（以下において直動部材２４と同じ符号を付する。）と、回転軸２３の回転を外輪部材２４の軸方向移動に変換する運動変換機構２５として機能する遊星ローラ機構（以下において、運動変換機構２５と同じ符号を付する。）とが組み込まれている。外輪部材２４の軸方向前方に、摩擦パッド１３が配置されている。

キャリパフランジ１７Ｂには、電動モータ１０が取り付けられている。電動モータ１０と回転軸２３の間には、電動モータ１０の回転を回転軸２３に減速して伝達する減速機構２６が設けられている。減速機構２６は、キャリパハウジング１７Ａの軸方向後方の端部開口とキャリパフランジ１７Ｂの側面とを覆うように設けられたカバー２７内に収容されている（図４参照）。

図４、図５に示すように、減速機構２６は、電動モータ１０のロータ軸１０Ａと一体に軸周りに回転する第一ギア２６Ａと、第一ギア２６Ａと噛み合う第二ギア２６Ｂと、第二ギア２６Ｂと一体に軸周りに回転する、この第二ギア２６Ｂよりも歯数が少ない第三ギア２６Ｃと、第三ギア２６Ｃと噛み合い回転軸２３と一体に軸周りに回転する第四ギア２６Ｄとを有する。電動モータ１０の回転は、これらの複数のギア２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄを介して順次減速して伝達され、回転軸２３に入力される。

図３に示すように、遊星ローラ機構２５は、回転軸２３に外接すると同時に外輪部材２４に内接する複数の遊星ローラ２５Ａと、これらの遊星ローラ２５Ａを自転可能かつ公転可能に支持するキャリア２５Ｂと、外輪部材２４の内周に設けられた螺旋凸条２５Ｃと、螺旋凸条２５Ｃと係合するように遊星ローラ２５Ａの外周に設けられた円周溝２５Ｄとを有する。

図６に示すように、複数の遊星ローラ２５Ａは、周方向に等間隔となるように配置されている。各遊星ローラ２５Ａは、回転軸２３の外周および外輪部材２４の内周にそれぞれ転がり接触している。回転軸２３の遊星ローラ２５Ａに対する接触部分は円筒面である。そして、回転軸２３が回転したとき、遊星ローラ２５Ａは、ローラ軸２５Ｂ_４を中心に自転しながら、回転軸２３を中心に公転する。すなわち、遊星ローラ２５Ａは、回転軸２３の外周から受ける回転力によって自転し、これに伴い、遊星ローラ２５Ａは外輪部材２４の内周を転がって公転する。

外輪部材２４の内周の螺旋凸条２５Ｃは、円周方向に対して斜めに延びる螺旋状の凸条である。一方、遊星ローラ２５Ａの外周の円周溝２５Ｄは、円周方向に対して平行に延びる溝である。この実施形態では遊星ローラ２５Ａの外周にリード角が０度の円周溝２５Ｄを設けているが、円周溝２５Ｄのかわりに、螺旋凸条２５Ｃと異なるリード角をもつ螺旋溝を設けてもよい。

図３に示すように、外輪部材２４は、キャリパハウジング１７Ａの内面で軸方向に移動可能に支持されている。キャリパハウジング１７Ａの内面の外輪部材２４に対する接触部分は円筒面である。外輪部材２４は、摩擦パッド１３の背面に形成された凸部２８と係合する凹部２９を有し、この凸部２８と凹部２９の係合によって、キャリパハウジング１７Ａに対して回り止めされている。

キャリア２５Ｂは、遊星ローラ２５Ａを間にして軸方向に対向する一対のキャリアプレート２５Ｂ_１、２５Ｂ_２と、周方向に隣り合う遊星ローラ２５Ａの間を軸方向に延びてキャリアプレート２５Ｂ_１、２５Ｂ_２同士を連結する連結部２５Ｂ_３と、各遊星ローラ２５Ａを自転可能に支持するローラ軸２５Ｂ_４とを有する。各キャリアプレート２５Ｂ_１、２５Ｂ_２は回転軸２３を貫通させる環状に形成され、その内周には回転軸２３の外周に摺接する滑り軸受３０がそれぞれ装着されている。

各ローラ軸２５Ｂ_４の両端部は、一対のキャリアプレート２５Ｂ_１、２５Ｂ_２にそれぞれ形成された長孔３１で外輪部材２４の半径方向に移動可能に支持されている。さらに、各ローラ軸２５Ｂ_４の両端部には、周方向に間隔をおいて配置されたすべての遊星ローラ２５Ａのローラ軸２５Ｂ_４に外接するように弾性リング３２が掛け渡されている。この弾性リング３２は、各遊星ローラ２５Ａを回転軸２３の外周に押さえ付けることにより、遊星ローラ２５Ａと回転軸２３の間の滑りを防止している。

外輪部材２４の軸方向後方には、磁気式荷重センサ３３が設けられている。この磁気式荷重センサ３３は、軸方向前方から荷重が入力されてたわみを生じるフランジ部材３３Ａと、フランジ部材３３Ａを軸方向後方から支持する支持部材３３Ｂと、磁束を発生する磁気ターゲット３３Ｃと、磁気ターゲット３３Ｃが発生する磁束を検出する磁気センサ３３Ｄとからなる。

フランジ部材３３Ａは、鉄などの金属で形成された円環板状の部材である。支持部材３３Ｂは、鉄などの金属で形成され、フランジ部材３３Ａの外周縁に嵌め込まれている。この支持部材３３Ｂの外周縁は、キャリパハウジング１７Ａの内面で移動不能に支持されている。この支持部材３３Ｂの内周側には、フランジ部材３３Ａの内径側に対向するように円筒部３３Ｅが連設されている。円筒部３３Ｅの内周には、複数の軸受３４が軸方向に間隔をおいて装着されており、回転軸２３と磁気式荷重センサ３３は、軸周りに相対回転可能となっている。磁気ターゲット３３Ｃは、フランジ部材３３Ａの内周に固定されている。磁気センサ３３Ｄは、磁気ターゲット３３Ｃと径方向に対向するように支持部材３３Ｂの円筒部３３Ｅの外周に固定されている。

各遊星ローラ２５Ａとその軸方向後方のキャリアプレート２５Ｂ_２との間には、遊星ローラ２５Ａを自転可能に支持するスラスト軸受３５が組み込まれている。また、遊星ローラ２５Ａの軸方向後方のキャリアプレート２５Ｂ_２と磁気式荷重センサ３３（フランジ部材３３Ａ）との間には、キャリアプレート２５Ｂ_２と一体に公転するスラスト板３６と、スラスト板３６を公転可能に支持するスラスト軸受３７とが組み込まれている。

外輪部材２４が軸方向前方に移動して、ブレーキディスク１１が摩擦パッド１２、１３によって押し付けられると、軸方向後方への反力として、キャリアプレート２５Ｂ_２、スラスト軸受３７を介して、磁気式荷重センサ３３のフランジ部材３３Ａに軸方向後方に向かう軸方向荷重が入力される。そして、この軸方向荷重によって、フランジ部材３３Ａが軸方向後方にたわみ、このたわみに伴って、磁気ターゲット３３Ｃと磁気センサ３３Ｄが軸方向に相対変位する。すると、この相対変位に対応して磁気センサ３３Ｄの出力信号が変化する。この出力信号の大きさと、フランジ部材３３Ａに入力される軸方向荷重の大きさとの関係を予め把握しておくことにより、磁気センサ３３Ｄの出力信号に基づいて、フランジ部材３３Ａにかかる軸方向荷重の大きさを検出することができる。

磁気式荷重センサ３３は、スラスト板３６、スラスト軸受３７を介して、キャリアプレート２５Ｂ_２を軸方向に支持することで、キャリア２５Ｂの軸方向後方への移動を規制している。また、軸方向前方のキャリアプレート２５Ｂ_１は、回転軸２３の軸方向前端に装着した止め輪３８で軸方向前方への移動が規制されている。したがって、キャリア２５Ｂは、軸方向前方と軸方向後方の移動がいずれも規制され、キャリア２５Ｂに保持された遊星ローラ２５Ａも軸方向移動が規制された状態となっている。

回転軸２３の外周には、キャリア２５Ｂを軸方向後方から支持する鍔部３９が形成されている。鍔部３９は、軸方向後方のキャリアプレート２５Ｂ_２の軸方向後方に対向するように配置され、回転軸２３が軸方向前方に移動したときに、鍔部３９がキャリアプレート２５Ｂ_２を軸方向前方に押し動かすようになっている。鍔部３９は、回転軸２３と継ぎ目のない一体構造となるように形成してもよく、回転軸２３の外周に別部材を固定して形成してもよい。また、鍔部３９とキャリアプレート２５Ｂ_２の間にスラスト軸受を組み込んでもよい。また、鍔部３９は、スラスト板３６を介してキャリア２５Ｂを軸方向後方から支持するようにしてもよく、磁気式荷重センサ３３やスラスト軸受３７等を介してキャリア２５Ｂを軸方向後方から支持するように構成することも可能である。

外輪部材２４の軸方向前方の端部には、外輪部材２４の軸方向前端の開口を閉塞するシールカバー４０が取り付けられている。このシールカバー４０は、外輪部材２４の内部に異物が侵入するのを防止している。また、軸方向に伸縮可能に形成された筒状のベローズ４１の一端が、外輪部材２４の軸方向前方の端部に固定され、ベローズ４１の他端が、キャリパハウジング１７Ａの軸方向前方の開口縁部に固定されている。ベローズ４１は、外輪部材２４とキャリパハウジング１７Ａの摺動面間に異物が侵入するのを防止している。

この遊星ローラ機構２５は、電動モータ１０を回転させると、電動モータ１０の回転が減速機構２６を介して回転軸２３に入力され、遊星ローラ２５Ａが自転しながら公転する（図３参照）。このとき、螺旋凸条２５Ｃと円周溝２５Ｄのリード角の差によって外輪部材２４と遊星ローラ２５Ａが軸方向に相対移動するが、遊星ローラ２５Ａはキャリア２５Ｂとともに軸方向の移動が規制されているので、遊星ローラ２５Ａは軸方向に移動せず、外輪部材２４が軸方向に移動する。ここで、外輪部材２４が軸方向前方に移動する方向の回転が電動モータ１０から回転軸２３に入力されたときは、外輪部材２４が摩擦パッド１３を押圧することにより、図１に示す摩擦パッド１２、１３がブレーキディスク１１に押さえ付けられて、ブレーキディスク１１と一体に回転する車輪に制動力が負荷される。また、外輪部材２４が軸方向後方に移動する方向の回転が電動モータ１０から回転軸２３に入力されたときは、図１に示す摩擦パッド１２、１３がブレーキディスク１１から離反して、車輪に対する制動力が解除される。

図７に示すように、押圧機構１５は、回転軸２３の軸方向後端に対向して軸方向に移動可能に設けられた押圧部材１５Ｂと、回転軸２３の軸方向に直交する軸線まわりに回動可能に支持されたカム部材１５Ａと、押圧部材１５Ｂとカム部材１５Ａの間に組み込まれたリンク部材１５Ｃと、ワイヤケーブル１４の一端に設けられたワイヤエンド金具が接続されるワイヤレバー１５Ｄとを有する（本図（ａ）参照）。ワイヤレバー１５Ｄの一端はカム部材１５Ａに連結されており、ワイヤレバー１５Ｄの他端に接続されたワイヤケーブル１４が引っ張られたときに、ワイヤレバー１５Ｄとカム部材１５Ａとが一体に回動するようになっている（本図（ｂ）参照）。

押圧部材１５Ｂは、カバー２７に設けられた軸方向に延びるガイド孔４２の内面で摺動可能に支持されている。押圧部材には軸方向に延びる突条が、ガイド孔４２の内面には突条を軸方向にガイドするガイド溝がそれぞれ形成されており、これにより、押圧部材１５Ｂは、カバー２７に対し回り止めされる。押圧部材１５Ｂの軸方向後方の端面には、リンク部材１５Ｃの一端を受け支える凹部１５Ｂ_１が形成されている。カム部材１５Ａの外周には、カム面１５Ａ_１が形成されている。カム面１５Ａ_１は、ワイヤケーブル１４の引っ張り操作によりカム部材１５Ａが回動したときに、その回動角度に応じて、リンク部材１５Ｃを介して押圧部材１５Ｂを軸方向前方に押圧する形状をもつように形成されている。押圧部材１５Ｂの軸方向前方の端面、及び、回転軸２３の軸方向後方の端面は、いずれも平坦面状に加工されている。また、ワイヤレバー１５Ｄには、ワイヤケーブル１４の引っ張り操作によるワイヤレバー１５Ｄの回動方向とは反対の方向にワイヤレバー１５Ｄを付勢するリターンスプリング１５Ｅが取り付けられている（図３参照）。

この押圧機構１５は、運転者の操作力によって図７に示すワイヤケーブル１４が引っ張られると、その引張力によってカム部材１５Ａが回動し、このカム部材１５Ａの回動角度に応じて、カム面１５Ａ_１がリンク部材１５Ｃを介して押圧部材１５Ｂを軸方向前方に押し動かす。その結果、押圧部材１５Ｂの軸方向前方の端面が、回転軸２３を軸方向前方に押圧する。このとき、平坦面状とした回転軸２３の軸方向後方の端面と、押圧部材１５Ｂの軸方向前方の端面が面接触する。

このように、両端面を面接触させると、カバー２７に対し回り止めされた押圧部材１５Ｂとの間の摩擦力によって、回転軸２３の軸周りの回転が阻止される。このように、回転軸２３の回転を阻止することにより、電動モータ１０の失陥等のトラブルによって、フェールセーフ機構が作用した場合において、外輪部材２４に設けられた螺旋凸条２５Ｃのリード角と、遊星ローラ２５Ａに設けられた円周溝２５Ｄとの間の角度が大きい場合であっても、両者の係合部で滑りが発生するのを防止することができ、フェールセーフ機構を確実に機能させることができる。

また、図８に示すように、押圧部材１５Ｂを軸方向後方（回転軸２３から離れる方向）に付勢する付勢部材１５Ｆとして機能する解除スプリング（以下において、付勢部材１５Ｆと同じ符号を付する。）をカバー２７内に設けた構成とすることもできる。このように、解除スプリング１５Ｆを設けることにより、運転者の操作力が作用していないときには、回転軸２３と押圧部材１５Ｂを確実に離間させて（本図（ａ）参照）、回転軸２３の回転損失が生じないようにする一方で、運転者の操作力が作用しているときには、押圧部材１５Ｂを解除スプリング１５Ｆの付勢力に抗して軸方向前方に付勢して、回転軸２３と押圧部材１５Ｂの端面同士を接触させた状態とし（本図（ｂ）参照）、両端面間に摩擦力を作用させることができる。

図１に示すように、運転者の足で操作されるブレーキペダル４３には、ワイヤケーブル１４の端部に設けられたワイヤエンド金具が接続されるワイヤコネクタ部４４と、クラッチ機構４５とが取り付けられている。ブレーキペダル４３は、支点軸４６を中心に揺動可能に支持されている。ブレーキペダル４３には、ブレーキペダル４３の踏み込み量を検出するストロークセンサ（図示せず）が取り付けられている。ワイヤコネクタ部４４は、ブレーキペダル４３の支点軸４６と同じ位置に揺動中心をもつように揺動可能に支持されている。ここで、ワイヤコネクタ部４４は、ブレーキペダル４３がワイヤコネクタ部４４とは切り離して揺動可能となるように、ブレーキペダル４３とは独立して揺動可能とされている。

このクラッチ機構４５として、通電時に切り離し状態となり、通電停止時に連結状態となるように構成された逆作動型の電磁クラッチを採用することができる。このように、逆作動型の電磁クラッチを採用することにより、クラッチ機構４５への通電が停止したときに、クラッチ機構４５が連結状態になるので、電動ブレーキ装置が電源を喪失したときにも、制動力を確保することができる。このクラッチ機構４５は、ストロークセンサ、磁気式荷重センサ３３、電動モータ１０に電力を供給するバッテリの充電量を検知するバッテリセンサ（図示せず）等の各センサの検知結果に基づいて、ブレーキ制御部（図示せず）によって制御される。

上述したように、この電動ブレーキ装置は、電動モータ１０が動作しない状態においても、運転者の操作力でワイヤケーブル１４を引っ張ることにより回転軸２３を軸方向前方に押圧し、回転軸２３と外輪部材２４とを一体に軸方向前方に移動させることで、摩擦パッド１３をブレーキディスク１１に押さえ付けることが可能である。そのため、電気的失陥が生じたときにも、制動力を発生させることができる。

しかも、回転軸２３の軸方向後方の端面と、押圧部材１５Ｂの軸方向前方の端面を面接触させたので、カバー２７に対し回り止めされた押圧部材２５Ｂとの摩擦力によって、回転軸２３の軸周りの回転が阻止される。このため、外輪部材２４に設けられた螺旋凸条２５Ｃのリード角と、遊星ローラ２５Ａに設けられた円周溝２５Ｄとの間の角度が大きい場合であっても、両者の係合部で滑りが発生するのを防止することができ、フェールセーフ機構を確実に機能させることができる。

この実施形態においては、回転軸２３の軸方向後方の端面と、押圧部材２５Ｂの軸方向前方の端面をいずれも平坦面状としたが、両端面の間で十分な摩擦力が発揮される限りにおいてこの端面形状は限定されず、例えば、一方の端面を凹曲面とし、他方の端面をこの凹曲面と同じ曲率を有する凸曲面とすることもできる。

この電動ブレーキ装置は、電気的失陥が生じたときに、電気的失陥が生じていないときと同様、運転者がブレーキペダル４３を操作することで制動力を発生することが可能である。そのため、電気的失陥の発生時の操作性に優れる。

この発明に係る電動ブレーキ装置の第二実施形態（要部）を図９から図１２に示す。この電動ブレーキ装置は、第一実施形態に係る電動ブレーキ装置と基本構成は同じであるが、押圧機構１５の構成が異なっている。この押圧機構１５は、図９に示すように、回転軸２３の軸方向後方に配置された、第一実施形態における押圧部材１５Ｂに対応する直動ディスク１５Ｇと、直動ディスク１５Ｇの軸方向後方に対向して配置された回動ディスク１５Ｈと、直動ディスク１５Ｇと回動ディスク１５Ｈの間に設けられた転動体１５Ｉであるボール（以下において、転動体１５Ｉと同じ符号を付する。）と、ワイヤケーブル１４の一端が接続されたワイヤレバー１５Ｄとを有する。直動ディスク１５Ｇは、第一実施形態における押圧部材１５Ｂと同様に軸周りに回り止めされた状態で軸方向に移動可能に支持されている。回動ディスク１５Ｈは、スラスト軸受４７で軸方向後方への移動が規制された状態で回動可能に支持されている。

図１０に示すように、回動ディスク１５Ｈの直動ディスク１５Ｇに対する対向面には、周方向に間隔をおいて複数の傾斜溝１５Ｈ_１が形成されている。同様に、直動ディスク１５Ｇの回動ディスク１５Ｈに対する対向面にも、周方向に間隔をおいて複数の傾斜溝１５Ｇ_１が形成されている（図９参照）。

図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、傾斜溝１５Ｇ_１は、最深部１５Ｇ_２から一方の周方向に向かって次第に浅くなるように形成され、傾斜溝１５Ｈ_１は、最深部１５Ｈ_２から他方の周方向に向かって次第に浅くなるように形成されている。ボール１５Ｉは、この両傾斜溝１５Ｇ_１、１５Ｈ_１の間に組み込まれている。

図９に示すように、ワイヤレバー１５Ｄの一端は回動ディスク１５Ｈに連結されており、ワイヤレバー１５Ｄの他端に接続されたワイヤケーブル１４が引っ張られたときに、ワイヤレバー１５Ｄと回動ディスク１５Ｈが一体に回動するようになっている。ワイヤレバー１５Ｄには、ワイヤケーブル１４の引っ張り操作によるワイヤレバー１５Ｄの回動方向とは反対の方向にワイヤレバー１５Ｄを付勢するリターンスプリング１５Ｅが取り付けられている。

この押圧機構１５は、ワイヤケーブル１４を引っ張ると、図１１（ｂ）に示すように、ワイヤケーブル１４に作用する引張力によって回動ディスク１５Ｈが回動し、これに伴いボール１５Ｉが傾斜溝１５Ｇ_１、１５Ｈ_１内を最深部１５Ｇ_２、１５Ｈ_２から浅くなる方向に転がるので、回動ディスク１５Ｈの回動角度に応じて回動ディスク１５Ｈと直動ディスク１５Ｇの軸方向の間隔が拡大する。ここで、回動ディスク１５Ｈは、軸方向後方への移動が規制されているので、直動ディスク１５Ｇが軸方向前方に移動し、この直動ディスク１５Ｇによって回転軸２３が軸方向前方に押されて移動する。

図９に示す押圧機構１５では、回転軸２３が直動ディスク１５Ｇで直接押圧されるようにしたが、図１２に示すように、回転軸２３にその径方向外向きに延設され、この回転軸２３と一体に軸周りに回転する延設部材４８であるギア（第四ギア２６Ｄ）に、その軸方向から直動ディスク１５Ｇを押圧するようにしてもよい。この延設部材４８は回転軸２３の外径よりも大径なので、この延設部材４８と押圧部材１５Ｂ（直動ディスク１５Ｇ）を当接させることにより、回転軸２３と押圧部材１５Ｂ（直動ディスク１５Ｇ）を当接させた場合と比較して、回転軸２３の回り止め作用を一層向上することができる。この構成は、第一実施形態に係る電動ブレーキ装置に適用することもできる。

この発明に係る電動ブレーキ装置の第三実施形態（要部）を図１３に示す。この電動ブレーキ装置は、第一及び第二実施形態と異なり、電動モータ１０の回転が入力される回転軸２３の回転を摩擦パッド１３を押圧する直動部材２４の軸方向移動に変換する運動変換機構２５として、送りねじ機構（以下において、運動変換機構２５と同じ符号を付する。）を採用している。

この送りねじ機構２５は、回転軸２３と一体に形成されたねじ軸２５Ｅと、ねじ軸２５Ｅを囲むように設けられた直動部材２４として機能するナット２５Ｆと、ねじ軸２５Ｅの外周に形成されたねじ溝２５Ｇとナット２５Ｆの内周に形成されたねじ溝２５Ｈの間に組み込まれた複数のボール２５Ｉと、ナット２５Ｆのねじ溝２５Ｈの終点から始点にボールを戻すリターンチューブ（図示せず）とを有する。

ナット２５Ｆは、キャリパハウジング１７Ａ内に、このキャリパハウジング１７Ａに対して回り止めされた状態で軸方向に移動可能に設けられている。ねじ軸２５Ｅの軸方向後方端部には、径方向外向きにフランジ２５Ｅ_１が形成されている。このフランジ２５Ｅ_１の軸方向後方には、スラスト軸受４９が設けられている。このスラスト軸受４９は、キャリパハウジング１７Ａ内に固定された軸受支持部材５０によって支持されるとともに、軸受３４によって、回転軸２３との間で軸周りに相対回転可能となっている。ねじ軸２５Ｅに形成されたフランジ２５Ｅ_１が、軸受支持部材５０で支持されるスラスト軸受４９に当接することにより、ねじ軸２５Ｅの軸方向後方側への移動が制限される。

電動モータ１０を回転させると、電動モータ１０の回転が減速機構２６を介して回転軸２３に入力され、回転軸２３の回転に伴ってナット２５Ｆが軸方向前方に移動し、このナット２５Ｆの軸方向前方に設けられた摩擦パッド１３がブレーキディスク１１に押し付けられる。その一方で、電動モータ１０の失陥等のトラブルが生じ、運転者の操作力によってワイヤケーブル１４が引っ張られると、その引張力によってカム部材１５Ａが回動し、このカム部材１５Ａの回動角度に応じて、カム面１５Ａ_１がリンク部材１５Ｃを介して押圧部材１５Ｂを軸方向前方に押し動かす。その結果、押圧部材１５Ｂの軸方向前方の端面が、回転軸２３を軸方向前方に押圧する。このとき、平坦面状とした回転軸２３の軸方向後方の端面と、押圧部材１５Ｂの軸方向前方の端面が面接触する。

このように、両端面を面接触させると、回転軸２３とカバー２７に対し回り止めされた押圧部材１５Ｂとの間の摩擦力によって、回転軸２３の軸周りの回転が阻止される。このように、回転軸２３の回転を阻止することにより、電動モータ１０の失陥等のトラブルによって、フェールセーフ機構が作用した場合において、ねじ軸２５Ｅに形成されたねじ溝２５Ｇと、ナット２５Ｆに形成されたねじ溝２５Ｈとの間でボール２５Ｉを介した滑りが発生するのを防止することができ、フェールセーフ機構を確実に機能させることができる。

上記の各実施形態に係る電動ブレーキ装置はあくまでも例示であって、電動ブレーキ装置のフェールセーフ機構を確実に機能させる、というこの発明の課題を解決し得る限りにおいて、運動変換機構２５、押圧機構１５の構成、各構成部材の形状、配置、素材等を適宜変更することもできる。

１０ 電動モータ
１３ 摩擦パッド
１５ 押圧機構
１５Ａ カム部材
１５Ｂ 押圧部材
１５Ｃ リンク部材
１５Ｆ 付勢部材（解除スプリング）
１５Ｇ 直動ディスク
１５Ｇ_１ 傾斜溝
１５Ｈ 回動ディスク
１５Ｈ_１ 傾斜溝
１５Ｉ 転動体（ボール）
２３ 回転軸
２４ 直動部材（外輪部材）
２５ 運動変換機構（遊星ローラ機構、送りねじ機構）
４８ 延設部材

Claims (4)

1. 電動モータ（１０）と、
   前記電動モータ（１０）の回転駆動力によって軸周りに回転する回転軸（２３）と、
   前記回転軸（２３）の軸方向に移動可能に設けられた直動部材（２４）と、
   前記回転軸（２３）の回転を前記直動部材（２４）の軸方向の移動に変換する運動変換機構（２５）と、
   前記直動部材（２４）の軸方向の一方側に設けられ、前記直動部材（２４）の軸方向への移動とともに軸方向に移動する摩擦パッド（１３）と、
   運転者の操作力によって、前記回転軸（２３）の軸周りの回転を阻止しつつ、前記回転軸（２３）を軸方向の前記一方側に押圧して、前記回転軸（２３）と前記直動部材（２４）を一体に軸方向の前記一方側に移動させる押圧機構（１５）と、
   を有し、
   前記押圧機構（１５）が、前記回転軸（２３）と面接触してこの回転軸（２３）の軸周りの回転を摩擦力によって阻止しつつ、軸方向に移動して前記回転軸（２３）を軸方向の前記一方側に押圧する、軸周りに回り止めされた押圧部材（１５Ｂ）を有し、
   前記押圧機構（１５）が、前記押圧部材（１５Ｂ）を軸方向の前記一方側とは逆向きの他方側へ付勢する付勢部材（１５Ｆ）をさらに有する電動ブレーキ装置。
2. 前記押圧機構（１５）が、
   運転者の操作力によって回動するカム部材（１５Ａ）と、
   前記カム部材（１５Ａ）の回動に応じて軸方向に移動して、前記押圧部材（１５Ｂ）を軸方向に移動させるリンク部材（１５Ｃ）と、
   をさらに有する請求項１に記載の電動ブレーキ装置。
3. 前記押圧機構（１５）が、
   軸方向の一方の面に、周方向に沿って深さが変化する傾斜溝（１５Ｇ_１）が形成された前記押圧部材（１５Ｂ）として機能する直動ディスク（１５Ｇ）と、
   前記直動ディスク（１５Ｇ）に形成された前記傾斜溝（１５Ｇ_１）に対向するように、前記直動ディスク（１５Ｇ）との間に軸方向に間隔をもって配置され、前記直動ディスク（１５Ｇ）と対向する面に、周方向に沿って深さが変化する傾斜溝（１５Ｈ_１）が形成された、運転者の操作力によって回動する回動ディスク（１５Ｈ）と、
   前記直動ディスク（１５Ｇ）に形成された前記傾斜溝（１５Ｇ_１）と、前記回動ディスク（１５Ｈ）に形成された前記傾斜溝（１５Ｈ_１）と、によって転動可能に保持された転動体（１５Ｉ）と、
   をさらに有し、前記直動ディスク（１５Ｇ）と前記回動ディスク（１５Ｈ）との間の相対回転により、前記転動体（１５Ｉ）が前記両傾斜溝（１５Ｇ_１、１５Ｈ_１）内を転動し、前記間隔が広がることで、前記直動ディスク（１５Ｇ）を軸方向に移動させる請求項１に記載の電動ブレーキ装置。
4. 前記回転軸（２３）にその径方向外向きに延設され、この回転軸（２３）と一体に軸周りに回転可能な延設部材（４８）を有し、前記押圧部材（１５Ｂ）が、前記延設部材（４８）に当接可能とした請求項１から３のいずれか１項に記載の電動ブレーキ装置。

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