JP7172062B2 - 電動ブレーキシステム - Google Patents

Description

本発明は、電動ブレーキシステムに関する。

電気自動車やハイブリッド自動車では、ブレーキ・バイ・ワイヤ方式の電動ブレーキ装置が採用されている。特許文献１には、電動ブレーキ装置を複数設けた電動ブレーキシステムが記載されている。特許文献１の電動ブレーキ装置は、ブレーキの踏み込み操作に基づいて電動モータを動作させる。そして、電動モータの回転運動は、直動機構により直線運動に変換される。直動機構の直動部に摩擦部材が設けられ、直動機構の動作により摩擦部材がブレーキディスクに接触する。

特開２０１６－２１０２６７号公報

特許文献１の電動ブレーキ装置は、直動機構の直動部の直線運動が摩擦部材に直接伝達される。このため、摩擦部材やブレーキディスクが摩耗した場合、摩擦部材とブレーキディスクとの間隔が大きくなり、制動力が低下する可能性がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、複数の電動ブレーキ装置のそれぞれにおいて、良好に制動力を発生させることが可能な電動ブレーキシステムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る電動ブレーキシステムは、複数の車輪に対して一対一の関係で設けられた複数の電動ブレーキ装置と、ブレーキの操作に応じた駆動信号を前記電動ブレーキ装置のそれぞれに出力する制御装置と、を有し、複数の前記電動ブレーキ装置は、それぞれ、モータと、内部に作動液を有し、前記車輪を制動する液圧を発生する第１マスタシリンダと、前記モータの回転駆動を直線運動に変換して前記第１マスタシリンダに伝達するボールねじ装置と、を有する。

これにより、モータの回転駆動は、ボールねじ装置により直線運動に変換される。そして、ボールねじ装置により第１マスタシリンダが押圧される。第１マスタシリンダの作動液が押圧されることで、車輪に対する制動力が発生する。このように、ボールねじ装置の直線運動は、第１マスタシリンダを介して車輪に伝達される。このため、電動ブレーキシステムは、摩擦部材やブレーキディスクが摩耗した場合であっても、制動力の変動を抑制できる。また、複数の車輪のそれぞれにモータ、ボールねじ装置及び第１マスタシリンダが設けられているため、電動ブレーキシステムは、車輪ごとに独立して良好に制動力を発生させることができる。

電動ブレーキシステムの望ましい態様として、複数の前記電動ブレーキ装置は、それぞれ、前記作動液を前記第１マスタシリンダに供給するリザーバを有する。これによれば、車輪ごとに第１マスタシリンダ及びリザーバが設けられているため、作動液を供給するための配管を短くすることができる。このため、電動ブレーキシステムは、配管を車両の内部に引き回す必要がなくなり、車両の内部空間を有効に利用できる。

電動ブレーキシステムの望ましい態様として、前記ボールねじ装置は、ねじ軸と、前記ねじ軸が挿通される貫通孔が設けられたナットと、を有し、前記ねじ軸又は前記ナットのいずれか一方が前記ねじ軸の軸方向に移動して、前記第１マスタシリンダのピストンを移動させる。これによれば、ねじ軸又はナットの移動によりピストンが押圧されて、第１マスタシリンダの作動液に液圧が発生する。このため、摩擦部材やブレーキディスクが摩耗した場合であっても、車輪に作用する制動力の変動を抑制できる。

電動ブレーキシステムの望ましい態様として、前記ブレーキの操作に応じた液圧を発生する第２マスタシリンダと、前記第２マスタシリンダと複数の前記車輪との間に設けられた切替弁と、を有し、前記制御装置は、前記電動ブレーキ装置に異常が発生した場合に、前記切替弁の動作により前記第２マスタシリンダの液圧を複数の前記車輪のキャリパに伝達させる。これによれば、制御装置は、通常動作時には、電動ブレーキ装置を動作させ、異常発生時には、第２マスタシリンダによる油圧式の制動を行うことができる。

電動ブレーキシステムの望ましい態様として、前記モータ及び前記ボールねじ装置が内部に組み込まれるハウジングを有し、前記第１マスタシリンダは、前記ハウジングと一体に設けられて、前記車輪のブレーキディスクを挟むキャリパと対向して配置される。これによれば、複数の電動ブレーキ装置は、それぞれ車輪の近傍に配置できる。このため、電動ブレーキシステムは、車両の内部空間を有効に利用できる。

電動ブレーキシステムの望ましい態様として、前記モータ及び前記ボールねじ装置が内部に組み込まれるハウジングを有し、前記車輪のブレーキディスクを挟むキャリパ及び前記第１マスタシリンダは、前記ハウジングと一体に設けられる。これによれば、複数の電動ブレーキ装置は、それぞれ車輪の近傍に配置できる。このため、電動ブレーキシステムは、車両の内部空間を有効に利用できる。

本発明によれば、複数の電動ブレーキ装置のそれぞれにおいて、良好に制動力を発生させることが可能である。

図１は、実施形態に係る電動ブレーキシステムの構成例を示すブロック図である。 図２は、実施形態に係る電動ブレーキシステムが有する電動ブレーキ装置の概略断面構成を示す断面図である。 図３は、実施形態に係る電動ブレーキシステムの動作の一例を示すブロック図である。 図４は、実施形態に係る電動ブレーキシステムの動作の一例を示すフローチャートである。 図５は、第１変形例に係る電動ブレーキ装置の概略断面構成を示す断面図である。 図６は、第２変形例に係る電動ブレーキ装置の概略断面構成を示す断面図である。 図７は、第３変形例に係る電動ブレーキ装置の概略断面構成を示す断面図である。 図８は、第４変形例に係るボールねじ装置を説明するための説明図である。 図９は、第５変形例に係るボールねじ装置を説明するための説明図である。 図１０は、第６変形例に係るボールねじ装置を説明するための説明図である。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

図１は、実施形態に係る電動ブレーキシステムの構成例を示すブロック図である。図２は、実施形態に係る電動ブレーキシステムが有する電動ブレーキ装置の概略断面構成を示す断面図である。

図１に示すように、電動ブレーキシステム１は、複数の電動ブレーキ装置２ＦＬ、２ＦＲ、２ＲＬ、２ＲＲと、制御装置（ＥＣＵ：Engine Control Unit）９６と、第１センサ８１と、第２センサ８２とを有する。電動ブレーキシステム１は、さらに、第２マスタシリンダ９２と、第２リザーバ９３と、切替弁９４と、ストロークシミュレータ９５とを有する。

複数の電動ブレーキ装置２ＦＬ、２ＦＲ、２ＲＬ、２ＲＲは、それぞれ、車両の車輪１００ＦＬ、１００ＦＲ、１００ＲＬ、１００ＲＲに対して一対一の関係で設けられている。車輪１００ＦＬと車輪１００ＦＲは前輪であり、車輪１００ＲＬと車輪１００ＲＲは後輪である。

なお、以下の説明において、電動ブレーキ装置２ＦＬ、２ＦＲ、２ＲＬ、２ＲＲを区別して説明する必要がない場合には、単に電動ブレーキ装置２と表す。車輪１００ＦＬ、１００ＦＲ、１００ＲＬ、１００ＲＲも、区別して説明する必要がない場合には、車輪１００と表す。

第２センサ８２は、ブレーキペダル９１に設けられており、ブレーキペダル９１の操作量を検出する。例えば、第２センサ８２は、ブレーキペダル９１の踏み込み量を検出するストロークセンサまたは角度センサである。第２センサ８２は、ブレーキペダル９１の操作量に応じた検出信号Ｓｂを制御装置９６に出力する。

制御装置９６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含む制御回路である。制御装置９６は、第２センサ８２からの検出信号Ｓｂに基づいて、制動指令が発生したと判断する。制御装置９６は、検出信号Ｓｂに基づいて、モータ３を駆動させる駆動信号Ｓｄを算出する。制御装置９６は、配線Ｌ１を介して、各電動ブレーキ装置２に駆動信号Ｓｄを出力する。これにより、制御装置９６は、電気信号である検出信号Ｓｂに基づいて電動ブレーキ装置２の制動制御を行う。つまり、電動ブレーキシステム１は、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤにより構成される。

図１及び図２に示すように、電動ブレーキ装置２は、それぞれ、モータ３、減速機４、ボールねじ装置５、第１マスタシリンダ６及び第１リザーバ７を有する。なお、図２では、１つの電動ブレーキ装置２を示している。複数の電動ブレーキ装置２は、同じ構成としてもよい。あるいは、複数の電動ブレーキ装置２は、車輪１００ＦＬ、１００ＦＲ、１００ＲＬ、１００ＲＲの近傍のスペースに応じて、異なる構成としてもよい。

図２に示すように、モータ３、減速機４及びボールねじ装置５は、ハウジング１２０の内部空間１２０ａに組み込まれる。ハウジング１２０は、例えば、第１部分１２０ｂと、第２部分１２０ｃとが、ねじなどの固定部材（図示しない）によって固定される。

モータ３は、第１部分１２０ｂの下部に固定される。モータ３は、例えばサーボモータである。モータ３は、制御装置９６からの駆動信号Ｓｄ（図１参照）に基づいて、出力軸３１を回転駆動する。モータ３の回転駆動は減速機４に伝達される。

減速機４は、第１部分１２０ｂの内部空間１２０ａに配置される。減速機４は、駆動歯車４１と従動歯車４２とを有する。駆動歯車４１は、出力軸３１と連結されている。これにより、駆動歯車４１は、モータ３の回転駆動により、回転軸Ａｘ２を中心に回転する。従動歯車４２は、駆動歯車４１と噛み合っており、回転軸Ａｘ１を中心に回転する。従動歯車４２は、駆動歯車４１よりも大きい径を有しており、ボールねじ装置５のナット５２と連結される。これにより、従動歯車４２は、駆動歯車４１の回転を減速してナット５２に伝達できる。

なお、減速機４は、図２に示す構成に限定されない。例えば、減速機４は、アイドラ歯車などを含み３つ以上の歯車を有していてもよく、遊星歯車機構を有していてもよい。

ボールねじ装置５は、減速機４を介して伝達されたモータ３の回転駆動を、直線運動に変換して第１マスタシリンダ６に伝達する。具体的には、ボールねじ装置５は、ねじ軸５１と、ナット５２とを有する。ナット５２は、ねじ軸５１が挿通される貫通孔５３が設けられている。ねじ軸５１の外周面と、貫通孔５３の内周面には、それぞれねじ溝が設けられている。ねじ軸５１のねじ溝と、貫通孔５３のねじ溝との間にボール（図示しない）が配置される。

ナット５２は、軸受５５及び軸受５６により、ハウジング１２０の内壁１２１に回転可能に支持される。軸受５５及び軸受５６は、それぞれ、内輪、外輪及び転動体を有する、転がり軸受である。軸受５５及び軸受５６の内輪は、ナット５２の外周面に固定される。軸受５５及び軸受５６の外輪は、ハウジング１２０の内壁１２１に固定される。軸受５５及び軸受５６の転動体は、内輪と外輪との間に配置される。軸受５５は、第１部分１２０ｂの内部に配置される。また、軸受５６は、第２部分１２０ｃの内部に配置される。軸方向（回転軸Ａｘ１に沿った方向）において、軸受５５と軸受５６との間に従動歯車４２が配置される。

ナット５２は、従動歯車４２と連結されており、回転軸Ａｘ１を中心に、従動歯車４２とともに回転する。ねじ軸５１の一方の端部は、第１マスタシリンダ６のピストン６２と連結されている。これにより、ねじ軸５１の回転が規制され、ねじ軸５１は、ナット５２の回転により、軸方向に移動する。

第１マスタシリンダ６は、シリンダ部６１と、ピストン６２とを有する。シリンダ部６１は、筒部６１ａと底部６１ｂとを有する。シリンダ部６１は、ハウジング１２０の第１部分１２０ｂと一体に設けられる。シリンダ部６１は、第１部分１２０ｂとは異なる部材で形成され、第１部分１２０ｂと連結されてもよいし、同一の素材から第１部分１２０ｂとシリンダ部６１を一体に成形してもよい。シリンダ部６１は、軸方向から見たときに、ねじ軸５１と重なる位置に設けられる。

シリンダ部６１とピストン６２とで囲まれた空間に作動液６３が設けられる。第１リザーバ７は、配管ＰＣを介して第１マスタシリンダ６と接続される。第１リザーバ７は、作動液６３を貯留している。筒部６１ａには、作動液供給通路７１が設けられており、配管ＰＣは作動液供給通路７１と連通する。これにより、第１リザーバ７は、配管ＰＣ及び作動液供給通路７１を介して、作動液６３を第１マスタシリンダ６に供給できる。

シリンダ部６１の底部６１ｂは、キャリパ１０１の第１本体部１０１ａと対向する。底部６１ｂには、孔部６１ｄが設けられている。孔部６１ｄは、シリンダ部６１の内部と外部とを貫通して設けられる。シリンダ部６１は、配管ＰＢを介してキャリパ１０１と接続されている。配管ＰＢは、底部６１ｂの孔部６１ｄと連通し、第１本体部１０１ａの孔部１０１ｅと連通する。

ボールねじ装置５の動作によりピストン６２が押圧されると、第１マスタシリンダ６の内部の容積が変化する。これにより、第１マスタシリンダ６の作動液６３の液圧が発生する。作動液６３の液圧は、ブレーキ制動力Ｈｄ（図１参照）として、孔部６１ｄ、配管ＰＢ及び孔部１０１ｅを介してキャリパ１０１に伝達される。

キャリパ１０１は、第１本体部１０１ａと、第２本体部１０１ｂと、連結部１０１ｃとを有する。第１本体部１０１ａと第２本体部１０１ｂとは、ブレーキディスク１１０の一部を間に挟んで対向する。連結部１０１ｃは、ブレーキディスク１１０の径方向の外側に配置され、第１本体部１０１ａと第２本体部１０１ｂとを連結する。

第１本体部１０１ａのブレーキディスク１１０と対向する面には、凹部１０１ｄが形成されている。凹部１０１ｄの内部にはピストン１０２が設けられる。凹部１０１ｄの内部は、孔部１０１ｅ、配管ＰＢ及び孔部６１ｄを介して、第１マスタシリンダ６と連通しており、作動液６３が充填される。

ピストン１０２には、ディスクパッド１１１が設けられる。また、第１本体部１０１ａのブレーキディスク１１０と対向する面には、ディスクパッド１１２が設けられる。ブレーキディスク１１０は、車輪１００（図１参照）とともに回転する円板状の部材である。ディスクパッド１１１及びディスクパッド１１２は、摩擦部材である。作動液６３の液圧により、ピストン１０２がブレーキディスク１１０に向かって移動すると、ブレーキディスク１１０は、ディスクパッド１１１とディスクパッド１１２とで挟まれる。これにより、ディスクパッド１１１及びディスクパッド１１２と、ブレーキディスク１１０との間に摩擦力が発生し、車輪１００の回転が制動される。

このような構成により、モータ３の回転駆動は、ボールねじ装置５により直線運動に変換される。そして、ボールねじ装置５により第１マスタシリンダ６のピストン６２が押圧される。第１マスタシリンダ６の作動液６３が押圧されることで、第１マスタシリンダ６の作動液６３の液圧が発生する。作動液６３の液圧は、ブレーキ制動力Ｈｄとして車輪１００に伝達される。このため、電動ブレーキシステム１は、ディスクパッド１１１及びディスクパッド１１２やブレーキディスク１１０が摩耗した場合であっても、ブレーキ制動力Ｈｄの変動を抑制できる。

また、図１に示すように、複数の車輪１００のそれぞれにモータ３、ボールねじ装置５及び第１マスタシリンダ６が設けられる。複数の第１マスタシリンダ６は、それぞれ配管ＰＢを介して各車輪１００のキャリパ１０１と連結される。制御装置９６は、第２センサ８２からの検出信号Ｓｂに基づいて、電動ブレーキ装置２ごとに個別に駆動信号Ｓｄを算出できる。つまり、制御装置９６は、電動ブレーキ装置２ごとに異なる駆動信号Ｓｄを出力することが可能である。これにより、電動ブレーキシステム１は、車輪１００ごとに独立して良好にブレーキ制動力Ｈｄを発生させることができる。

また、各電動ブレーキ装置２には、第１センサ８１が設けられている。第１センサ８１は、例えばモータ３の回転や第１マスタシリンダ６の液圧を検出する。制御装置９６は、配線Ｌ２を介して、第１センサ８１からの検出信号Ｓａを取得する。制御装置９６は、検出信号Ｓａに基づいて、それぞれの電動ブレーキ装置２の状態に応じて、電動ブレーキ装置２ごとに個別に駆動信号Ｓｄを算出できる。また、制御装置９６は、車輪１００の回転速度や、ハンドル（図示しない）の操舵に関する情報を取得してもよい。制御装置９６は、これらの各種情報に基づいて、電動ブレーキ装置２ごとに個別に駆動信号Ｓｄを算出できる。

また、複数の電動ブレーキ装置２は、複数の車輪１００に対して一対一の関係で設けられる。すなわち、車輪１００ごとに第１マスタシリンダ６及び第１リザーバ７が設けられている。このため、１つの第１マスタシリンダ６が２つ以上の車輪１００に接続されている構成に比べて、作動液６３を供給するための配管ＰＢ、ＰＣを短くすることができる。このため、電動ブレーキシステム１は、配管ＰＢ、ＰＣを車両の内部に引き回す必要がなくなり、車両の内部空間を有効に利用できる。

図１に示すように、第２マスタシリンダ９２は、ブレーキペダル９１と接続されている。ブレーキペダル９１の踏み込み量に応じた機械的な変動量Ｈａが第２マスタシリンダ９２に伝達される。これにより、第２マスタシリンダ９２の作動液に液圧が発生する。第２リザーバ９３は、第２マスタシリンダ９２の作動液を貯留する。第２マスタシリンダ９２及び第２リザーバ９３は、電動ブレーキ装置２の通常動作時において、ブレーキペダル９１の踏み込み量に応じた反力を発生させるために設けられている。また、第２マスタシリンダ９２及び第２リザーバ９３は、電動ブレーキ装置２の異常発生時において、車輪１００ＦＬ、１００ＦＲへのブレーキ制動力を発生させるために設けられている。

切替弁９４は、第１切替弁９４ａと第２切替弁９４ｂとを有する。第１切替弁９４ａは、第２マスタシリンダ９２とストロークシミュレータ９５との間に設けられる。第２切替弁９４ｂは、第２マスタシリンダ９２と、車輪１００ＦＬ、１００ＦＲとの間に設けられる。第１切替弁９４ａ及び第２切替弁９４ｂは、制御装置９６からの制御信号Ｓｃに基づいて、開閉動作を行う。

電動ブレーキ装置２の通常動作時には、第１切替弁９４ａが開き、第２切替弁９４ｂが閉じる。これにより、第２マスタシリンダ９２は、ストロークシミュレータ９５と接続される。また、第２マスタシリンダ９２は、車輪１００ＦＬ、１００ＦＲのキャリパ１０１と遮断され、ブレーキ制動力を発生しない。

ストロークシミュレータ９５は、ブレーキペダル９１の変動量Ｈａに応じた反力を発生させる装置である。ストロークシミュレータ９５は、例えば、ピストン、シリンダ及びばね部材を有する。第２マスタシリンダ９２からの液圧Ｈｂがストロークシミュレータ９５に加えられると、ピストン及びばね部材により、液圧Ｈｂに応じた反力がブレーキペダル９１に伝達される。これにより、電動ブレーキシステム１は、電動ブレーキ装置２の通常動作時において、従来の第２マスタシリンダ９２による油圧ブレーキと同様の操作反力をブレーキペダル９１に与えることができる。

電動ブレーキ装置２の異常発生時には、第１切替弁９４ａが閉じて、第２切替弁９４ｂが開く。これにより、第２マスタシリンダ９２は、ストロークシミュレータ９５と遮断される。また、第２マスタシリンダ９２は、配管ＰＡを介して、車輪１００ＦＬ、１００ＦＲのキャリパ１０１と接続される。第２マスタシリンダ９２からの液圧Ｈｃがキャリパ１０１に伝達されて、ブレーキ制動力が発生する。これにより、電動ブレーキシステム１は、電動ブレーキ装置２の異常発生時にも、車輪１００ＦＬ、１００ＦＲの制動を行うことができる。

次に、図１から図４を参照して、電動ブレーキシステム１の動作例について説明する。図３は、実施形態に係る電動ブレーキシステムの動作の一例を示すブロック図である。図４は、実施形態に係る電動ブレーキシステムの動作の一例を示すフローチャートである。なお、図１は電動ブレーキ装置２の通常動作時を示し、図３は電動ブレーキ装置２の異常発生時を示している。図１及び図３では、駆動信号等の電気信号が送信されない各種配線を点線で示し、また、液圧が伝達されない配管を点線で示している。

図４に示すように、電動ブレーキ装置２の通常動作時には、制御装置９６は第２切替弁９４ｂを閉じる（ステップＳＴ１１）。これにより、第２マスタシリンダ９２の液圧Ｈｃはキャリパ１０１に伝達されない。つまり、第２マスタシリンダ９２によるブレーキ制動力が発生しない。これにより、電動ブレーキシステム１は、電動ブレーキ装置２によるブレーキ制動力Ｈｄと、第２マスタシリンダ９２によるブレーキ制動力が、同時に車輪１００ＦＬ、１００ＦＲに作用することを抑制できる。このため、電動ブレーキシステム１は、良好に車輪１００の制動を行うことができる。

次に、第２センサ８２は、ブレーキペダル９１の踏み込み量を検出する（ステップＳＴ１２）。第２センサ８２は、ブレーキペダル９１の踏み込み量に応じた検出信号Ｓｂを制御装置９６に出力する。制御装置９６は、検出信号Ｓｂに基づいて、モータ３の回転量を算出する（ステップＳＴ１３）。制御装置９６は、モータ３の回転量に応じた駆動信号Ｓｄを生成し、駆動信号Ｓｄを各電動ブレーキ装置２に出力する（ステップＳＴ１４）。駆動信号Ｓｄに基づいて、各電動ブレーキ装置２のモータ３が回転駆動する。上述したように、モータ３、減速機４、ボールねじ装置５及び第１マスタシリンダ６の動作により、第１マスタシリンダ６の液圧がブレーキ制動力Ｈｄとして、各キャリパ１０１に伝達される。

制御装置９６は、第１センサ８１からの検出信号Ｓａに基づいて、各電動ブレーキ装置２の動作に異常が発生しているかどうかを検出する（ステップＳＴ１５）。電動ブレーキ装置２の動作に異常が発生していない場合（ステップＳＴ１５、ＮＯ）、制御装置９６は、電動ブレーキ装置２による制動を継続して実行する（ステップＳＴ１９）。

電動ブレーキ装置２の動作に異常が発生した場合（ステップＳＴ１５、ＹＥＳ）、制御装置９６は、電動ブレーキ装置２による制動を停止する（ステップＳＴ１６）。図３に示すように、制御装置９６は、全ての電動ブレーキ装置２による制動を停止する。これにより、第１マスタシリンダ６からのブレーキ制動力Ｈｄが各キャリパ１０１に伝達されない。制御装置９６は、第１センサ８１からの検出信号Ｓａに基づいて電動ブレーキ装置２が停止したことを検出する。

制御装置９６は第２切替弁９４ｂを開く（ステップＳＴ１７）。これにより、電動ブレーキシステム１は、油圧ブレーキによる制動を実行する（ステップＳＴ１８）。具体的には、第２マスタシリンダ９２からの液圧Ｈｃが車輪１００ＦＬ、１００ＦＲのキャリパ１０１に伝達される。これにより、車輪１００ＦＬ、１００ＦＲにブレーキ制動力が発生する。図３に示すように、車輪１００ＦＬ、１００ＦＲは、共通の第２マスタシリンダ９２から、配管ＰＡを介して液圧Ｈｃが伝達される。以上のような動作により、電動ブレーキシステム１は、電動ブレーキ装置２の異常発生時にも、車輪１００ＦＬ、１００ＦＲの制動を行うことができる。

（第１変形例）
図５は、第１変形例に係る電動ブレーキ装置の概略断面構成を示す断面図である。なお、以下の説明においては、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図５に示すように、電動ブレーキ装置２Ａは、軸方向において、第１マスタシリンダ６の一部がキャリパ１０１と重なる位置に配置される。具体的には、第１マスタシリンダ６の筒部６１ａは、キャリパ１０１の連結部１０１ｃと対向して配置される。筒部６１ａと連結部１０１ｃとは、配管ＰＢを介して接続される。筒部６１ａには、孔部６１ｄが設けられている。連結部１０１ｃには、孔部１０１ｆが設けられている。配管ＰＢは、筒部６１ａの孔部６１ｄと連通し、連結部１０１ｃの孔部１０１ｆと連通する。これにより、凹部１０１ｄの内部は、孔部１０１ｆ、配管ＰＢ及び孔部６１ｄを介して、第１マスタシリンダ６と連通する。

本変形例では、図２に示す構成に比べて、キャリパ１０１と電動ブレーキ装置２Ａとを含めた全体の軸方向の長さを小さくできる。電動ブレーキシステム１を搭載した車両は、車輪１００の間のスペースを有効に活用できる。

（第２変形例）
図６は、第２変形例に係る電動ブレーキ装置の概略断面構成を示す断面図である。図６に示すように、本変形例の電動ブレーキ装置２Ｂは、キャリパ１０１が、第１マスタシリンダ６及びハウジング１２０と一体に設けられている。言い換えると、ハウジング１２０の一部が、第１マスタシリンダ６及びキャリパ１０１として形成される。

図６に示すように、第１マスタシリンダ６の筒部６１ａは、ハウジング１２０の第１部分１２０ｂと連結される。キャリパ１０１の連結部１０１ｃは、筒部６１ａの上部と連結され、軸方向に延出する。底部６１ｂは、連結部１０１ｃと筒部６１ａとの間に設けられ、第１マスタシリンダ６とキャリパ１０１とを区分けしている。底部６１ｂは、キャリパ１０１の第２本体部１０１ｂと軸方向に対向して配置される。底部６１ｂと第２本体部１０１ｂとの間にブレーキディスク１１０の一部が配置される。すなわち、底部６１ｂは、キャリパ１０１の第１本体部１０１ａ（図２参照）の機能も兼用する。

底部６１ｂには、突出部１０１ｇが設けられる。突出部１０１ｇは、筒状の部材であり、底部６１ｂの外縁から第２本体部１０１ｂに向かって突出する。突出部１０１ｇと底部６１ｂとで形成される凹部１０１ｄには、ピストン１０２が設けられる。筒部６１ａの内部空間と、凹部１０１ｄの内部空間とは、底部６１ｂに設けられた孔部６１ｄにより連通される。

第１マスタシリンダ６の作動液６３に発生した液圧は、孔部６１ｄを介してピストン１０２に伝達される。これにより、ブレーキディスク１１０がディスクパッド１１１、１１２に挟まれることで、車輪１００が制動される。

本変形例の電動ブレーキ装置２Ｂは、キャリパ１０１と接続するための配管ＰＢ（図２参照）が不要である。このため、電動ブレーキ装置２Ｂは、キャリパ１０１を含めた車輪１００回りの構成を小型化できる。

（第３変形例）
図７は、第３変形例に係る電動ブレーキ装置の概略断面構成を示す断面図である。図７に示すように、本変形例の電動ブレーキ装置２Ｃにおいて、キャリパ１０１は、第１マスタシリンダ６及びハウジング１２０Ａと一体に設けられている。キャリパ１０１は、第１部分１２０Ａｂの下部と一体に設けられ、かつ、筒部６１ａの下部と一体に設けられる。

キャリパ１０１の第２本体部１０１ｂは、筒部６１ａの下部に設けられ、筒部６１ａに対して径方向の外側に延出する。第２本体部１０１ｂは、軸方向において、第１部分１２０Ａｂの下部と対向する。なお、ハウジング１２０Ａの第２部分１２０Ａｃ及び内部空間１２０Ａａの構成は、図２と同様であり、詳細な説明は省略する。

第１部分１２０Ａｂの下部には、第２本体部１０１ｂに向かって突出する突出部１２０Ａｄが設けられている。突出部１２０Ａｄと、第１部分１２０Ａｂの側面と、筒部６１ａとで、凹部１０１ｄが形成される。凹部１０１ｄにはピストン１０２が設けられている。凹部１０１ｄとピストン１０２とで囲まれた空間は、筒部６１ａに設けられた孔部６１ｄを介して、シリンダ部６１の内部空間と連通する。本変形例では、第１部分１２０Ａｂの下部は、キャリパ１０１の第１本体部１０１ａ（図２参照）の機能も兼用する。また、筒部６１ａは、キャリパ１０１の連結部１０１ｃ（図２参照）の機能も兼用する。

このような構成であっても、第１マスタシリンダ６の作動液６３に発生した液圧は、孔部６１ｄを介してピストン１０２に伝達される。これにより、ブレーキディスク１１０がディスクパッド１１１、１１２に挟まれることで、車輪１００が制動される。

本変形例の電動ブレーキ装置２Ｃは、キャリパ１０１と接続するための配管が不要である。また、キャリパ１０１は、ハウジング１２０Ａと一体に設けられ、キャリパ１０１の軸方向の位置は、第１マスタシリンダ６の軸方向の位置と重なる。キャリパ１０１の径方向の位置は、ハウジング１２０Ａの下部の径方向の位置と重なる。このため、電動ブレーキ装置２Ｃは、キャリパ１０１を含めた車輪１００回りの構成を小型化できる。

なお、図１及び図５から図７に示す電動ブレーキ装置２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃの構成、配置はあくまで一例であり、車輪１００の近傍の空間に応じて、電動ブレーキ装置２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃの配置は適宜変更できる。例えば図１に示す車輪１００ＦＬ、ＦＲに設けられた電動ブレーキ装置２ＦＬ、２ＦＲと、車輪１００ＲＬ、ＲＲに設けられた電動ブレーキ装置２ＲＬ、２ＲＲとは、キャリパ１０１に対する配置が異なっていてもよい。

（第４変形例）
図８は、第４変形例に係るボールねじ装置を説明するための説明図である。本変形例のボールねじ装置５Ａは、ねじ軸５１Ａと、ナット５２Ａとを有する。ボールねじ装置５Ａは、ねじ軸５１Ａが回転し、ナット５２Ａが軸方向に移動する。具体的には、ねじ軸５１Ａは、軸受５５Ａ及び軸受５６Ａにより、ハウジング１２０の内壁１２１（図２参照）等の固定部に回転可能に支持される。ねじ軸５１Ａは、従動歯車４２と連結されており、回転軸Ａｘ１を中心に、例えば矢印Ａ２に示す方向に回転できる。

ナット５２Ａは、図示しない連結部材を介して、ピストン６２（図２参照）と連結される。これにより、ナット５２Ａの回転が規制され、ナット５２Ａは、ねじ軸５１Ａの回転により、軸方向（矢印Ａ１に示す方向）に移動する。このような構成であっても、ボールねじ装置５Ａは、モータ３の回転駆動を直線運動に変換してピストン６２に伝達できる。

（第５変形例）
図９は、第５変形例に係るボールねじ装置を説明するための説明図である。本変形例のボールねじ装置５Ｂは、ねじ軸５１Ｂが回転するとともに、軸方向に移動する。具体的には、ねじ軸５１Ｂは、従動歯車４２Ａと連結されており、回転軸Ａｘ１を中心に、例えば矢印Ａ２に示す方向に回転できる。ナット５２Ｂは、ハウジング１２０の内壁１２１（図２参照）等の固定部に固定される。ナット５２Ｂは、軸方向の位置が固定され、かつ回転しないように固定される。これにより、ねじ軸５１Ｂは、ねじ軸５１Ｂの回転に伴って、軸方向に移動する。ねじ軸５１Ｂの直線運動は、図示しない連結部材を介して、ピストン６２（図２参照）に伝達される。

本変形例において、減速機４Ａの駆動歯車４１Ａの外周には、軸方向に沿ったスプライン溝４１Ａａが設けられている。従動歯車４２Ａは、スプライン溝４１Ａａと噛み合っており、スプライン溝４１Ａａに沿って軸方向に移動可能になっている。このため、従動歯車４２Ａは、モータ３の回転駆動をねじ軸５１Ｂに伝達するとともに、ねじ軸５１Ｂの軸方向の移動に伴って移動できる。

（第６変形例）
図１０は、第６変形例に係るボールねじ装置を説明するための説明図である。本変形例のボールねじ装置５Ｃは、ナット５２Ｃが回転するとともに、軸方向に移動する。具体的には、ねじ軸５１Ｃは、ハウジング１２０の内壁１２１（図２参照）等の固定部に固定される。ねじ軸５１Ｃは、軸方向の位置が固定され、かつ回転しないように固定される。ナット５２Ｃは、従動歯車４２Ｂと連結されており、回転軸Ａｘ１を中心に、例えば矢印Ａ２に示す方向に回転できる。これにより、ナット５２Ｃは、ナット５２Ｃの回転に伴って、軸方向に移動する。ナット５２Ｃの直線運動は、図示しない連結部材を介して、ピストン６２（図２参照）と連結される。

減速機４Ｂの駆動歯車４１Ｂの外周には、軸方向に沿ったスプライン溝４１Ｂａが設けられている。従動歯車４２Ｂは、スプライン溝４１Ｂａと噛み合っており、スプライン溝４１Ｂａに沿って軸方向に移動可能である。このため、従動歯車４２Ｂは、モータ３の回転駆動をナット５２Ｃに伝達するとともに、ナット５２Ｃの軸方向の移動に伴って移動できる。

以上説明したように、本実施形態の電動ブレーキシステム１は、複数の電動ブレーキ装置２と、制御装置９６と、を有する。複数の電動ブレーキ装置２は、複数の車輪１００に対して一対一の関係で設けられる。制御装置９６はブレーキ（ブレーキペダル９１）の操作に応じた駆動信号Ｓｄを電動ブレーキ装置２のそれぞれに出力する。複数の電動ブレーキ装置２は、それぞれ、モータ３と、第１マスタシリンダ６と、ボールねじ装置５とを有する。第１マスタシリンダ６は、内部に作動液６３を有し、車輪１００を制動する液圧を発生する。ボールねじ装置５は、モータ３の回転駆動を直線運動に変換して第１マスタシリンダ６に伝達する。

これによれば、モータ３の回転駆動は、ボールねじ装置５により直線運動に変換される。そして、ボールねじ装置５により第１マスタシリンダ６のピストン６２が押圧される。第１マスタシリンダ６の作動液６３が押圧されることで、車輪１００に対するブレーキ制動力Ｈｄが発生する。このように、ボールねじ装置５の直線運動は、第１マスタシリンダ６を介して車輪１００に伝達される。このため、電動ブレーキシステム１は、摩擦部材やブレーキディスク１１０が摩耗した場合であっても、ブレーキ制動力Ｈｄの変動を抑制できる。また、複数の車輪１００のそれぞれにモータ３、ボールねじ装置５及び第１マスタシリンダ６が設けられているため、電動ブレーキシステム１は、車輪１００ごとに独立して良好にブレーキ制動力Ｈｄを発生させることができる。

本実施形態の電動ブレーキシステム１において、複数の電動ブレーキ装置２は、それぞれ、作動液６３を第１マスタシリンダ６に供給するリザーバ（第１リザーバ７）を有する。これによれば、車輪１００ごとに第１マスタシリンダ６及び第１リザーバ７が設けられているため、作動液６３を供給するための配管ＰＢや配管ＰＣを短くすることができる。このため、電動ブレーキシステム１は、配管ＰＢや配管ＰＣを車両の内部に引き回す必要がなくなり、車両の内部空間を有効に利用できる。

本実施形態の電動ブレーキシステム１において、ボールねじ装置５は、ねじ軸５１と、ねじ軸５１が挿通される貫通孔５３が設けられたナット５２と、を有する。ねじ軸５１又はナット５２のいずれか一方がねじ軸５１の軸方向に移動して、第１マスタシリンダ６のピストン６２を移動させる。これによれば、ねじ軸５１又はナット５２の移動によりピストン６２が押圧されて、第１マスタシリンダ６の作動液６３に液圧が発生する。このように、ボールねじ装置５の直線運動は、作動液６３に液圧に変換されてキャリパ１０１に伝達される。このため、摩擦部材（ディスクパッド１１１、１１２）やブレーキディスク１１０が摩耗した場合であっても、車輪１００に作用するブレーキ制動力Ｈｄの変動を抑制できる。

本実施形態の電動ブレーキシステム１は、第２マスタシリンダ９２と、切替弁９４と、を有する。第２マスタシリンダ９２は、ブレーキ（ブレーキペダル９１）の操作に応じた液圧を発生する。切替弁９４は、第２マスタシリンダ９２と複数の車輪１００との間に設けられる。制御装置９６は、電動ブレーキ装置２に異常が発生した場合に、切替弁９４の動作により第２マスタシリンダ９２の液圧を複数の車輪１００のキャリパ１０１に伝達させる。これによれば、制御装置９６は、通常動作時には、電動ブレーキ装置２を動作させ、異常発生時には、第２マスタシリンダ９２による油圧式の制動を行うことができる。

本実施形態の電動ブレーキシステム１において、モータ３及びボールねじ装置５が内部に組み込まれるハウジング１２０を有し、第１マスタシリンダ６は、ハウジング１２０と一体に設けられて、車輪１００のブレーキディスク１１０を挟むキャリパ１０１と対向して配置される。これによれば、複数の電動ブレーキ装置２は、それぞれ車輪１００の近傍に配置できる。このため、電動ブレーキシステム１は、車両の内部空間を有効に利用できる。

本実施形態の電動ブレーキシステム１において、モータ３及びボールねじ装置５が内部に組み込まれるハウジング１２０を有し、車輪１００のブレーキディスク１１０を挟むキャリパ１０１及び第１マスタシリンダ６は、ハウジング１２０と一体に設けられる。これによれば、複数の電動ブレーキ装置２は、それぞれ車輪１００の近傍に配置できる。このため、電動ブレーキシステム１は、車両の内部空間を有効に利用できる。

１ 電動ブレーキシステム
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２ＦＬ、２ＦＲ、２ＲＬ、２ＲＲ 電動ブレーキ装置
３ モータ
４、４Ａ、４Ｂ 減速機
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ ボールねじ装置
６ 第１マスタシリンダ
７ 第１リザーバ
３１ 出力軸
４１、４１Ａ、４１Ｂ 駆動歯車
４２、４２Ａ、４２Ｂ 従動歯車
５１、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ ねじ軸
５２、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ ナット
５３ 貫通孔
６１ シリンダ部
６２ ピストン
６３ 作動液
８１ 第１センサ
８２ 第２センサ
９１ ブレーキペダル
９２ 第２マスタシリンダ
９３ 第２リザーバ
９４ 切替弁
９５ ストロークシミュレータ
９６ 制御装置
１００、１００ＦＬ、１００ＦＲ、１００ＲＬ、１００ＲＲ 車輪
１０１ キャリパ
１０２ ピストン
１１０ ブレーキディスク
１１１、１１２ ディスクパッド
１２０ ハウジング
１２１ 内壁

Claims (5)

1. 複数の車輪に対して一対一の関係で設けられた複数の電動ブレーキ装置と、
   ブレーキの操作に応じた駆動信号を前記電動ブレーキ装置のそれぞれに出力する制御装置と、を有し、
   複数の前記電動ブレーキ装置は、それぞれ、
   モータと、
   内部に作動液を有し、前記車輪を制動する液圧を発生する第１マスタシリンダと、
   前記モータの回転駆動を直線運動に変換して前記第１マスタシリンダに伝達するボールねじ装置と、を有し、
   前記ボールねじ装置は、ねじ軸と、前記ねじ軸が挿通される貫通孔が設けられたナットと、を有し、
   前記ねじ軸又は前記ナットのいずれか一方が前記ねじ軸の軸方向に移動して、前記第１マスタシリンダのピストンを移動させ、
   前記モータ及び前記ボールねじ装置が内部に組み込まれるハウジングを有し、
   前記車輪のブレーキディスクを挟むキャリパ及び前記第１マスタシリンダは、前記ハウジングと一体に設けられ、
   前記キャリパは、
   前記ハウジングと一体に形成された第１本体部と、
   前記ハウジングと一体に形成され、前記車輪のブレーキディスクを挟んで前記第１本体部と対向する第２本体部と、
   前記第１本体部の前記車輪のブレーキディスクと対向する面に形成された凹部に配置されたキャリパのピストンと、を有し、
   前記第１本体部の前記凹部と前記第１マスタシリンダとは、前記ハウジングに形成された孔部を介して連通する
   電動ブレーキシステム。
2. 複数の前記電動ブレーキ装置は、それぞれ、前記作動液を前記第１マスタシリンダに供給するリザーバを有する、
   請求項１に記載の電動ブレーキシステム。
3. 前記ブレーキの操作に応じた液圧を発生する第２マスタシリンダと、
   前記第２マスタシリンダと複数の前記車輪との間に設けられた切替弁と、を有し、
   前記制御装置は、前記電動ブレーキ装置に異常が発生した場合に、前記切替弁の動作により前記第２マスタシリンダの液圧を複数の前記車輪のキャリパに伝達させる、
   請求項１又は請求項２に記載の電動ブレーキシステム。
4. 前記キャリパの前記第１本体部は、前記第１マスタシリンダの底部と兼用され、
   前記第１マスタシリンダのピストンと前記キャリパのピストンとは、前記第１マスタシリンダの底部を挟んで前記第１マスタシリンダの軸方向に配置され、
   前記第１本体部の前記凹部と前記第１マスタシリンダとは、前記第１マスタシリンダの底部に形成された前記孔部を介して連通する
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動ブレーキシステム。
5. 前記キャリパの前記第１本体部及び前記第２本体部は、前記第１マスタシリンダの筒部の径方向である筒部径方向において、前記第１マスタシリンダの筒部から前記筒部径方向の外側に延出し、かつ、前記第１マスタシリンダの筒部に対して前記筒部径方向において前記車輪のブレーキディスクと同じ側に設けられ、
   前記第１マスタシリンダのピストンと前記キャリパのピストンとは、前記第１マスタシリンダの筒部を挟んで配置され、
   前記第１本体部の前記凹部と前記第１マスタシリンダとは、前記第１マスタシリンダの筒部に形成された前記孔部を介して連通する
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動ブレーキシステム。

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