JPH11101282A - 電動式ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定格トルク以上のトルクを電動モータに発生
させ、摩擦パッドによる押圧力を十分に増大させた状態
でこの押圧力を保持することにより、電動モータへの通
電時間を短縮し、モータの小型化を図るようにする。 【解決手段】 電動モータ１２の回転をピストン１４の
軸方向変位に変換するねじ棒１５と電動モータ１２のモ
ータ軸１２Ａとの間に、減速機１８と回転制御装置１９
とを設ける。そして、ピストン１４を押圧力の増加方向
に駆動するときには、電動モータ１２の出力トルクを瞬
間的に定格トルクを越えるトルク値まで上昇させ、電動
モータ１２の回転を回転制御装置１９及び減速機１８を
介してねじ棒１５に高トルクで伝える。また、ピストン
１４の押圧力を十分に増大させた状態では、電動モータ
１２の回転を停止して回転制御装置１９によりピストン
１４の押圧力を保持し、各摩擦パッド２５をディスク２
に強く押圧し続ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両等に制
動力を付与するのに好適に用いられる電動式ブレーキ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ブレーキハウジング内に電動モ
ータを設け、該電動モータの回転出力（トルク）を軸方
向の押圧力に変換することにより摩擦パッド等の摩擦部
材を介して車両等のディスク（回転部材）に制動力を付
与する構成とした電動式ブレーキ装置は、例えば特開平
４−１０８０５８号公報等によって知られている。

【０００３】この種の従来技術による電動式ブレーキ装
置は、ブレーキハウジングと、該ブレーキハウジング内
に電動モータと共に設けられ、該電動モータの回転を減
速する減速機と、該減速機の出力軸とピストンとの間に
設けられ、前記出力軸の回転をピストンの軸方向変位に
変換する送りねじ機構と、前記ピストンによりディスク
に向けて押圧され、該ディスクに制動力を付与する摩擦
パッドとから構成されている。

【０００４】そして、従来技術の電動式ブレーキ装置に
あっては、車両の運転者がブレーキペダルを踏込み操作
すると、このときの操作量に対応した回転角または回転
数をもって前記電動モータが回転駆動され、前記送りね
じ機構で電動モータの回転をピストンの軸方向変位に変
換すると共に、このピストンで摩擦パッドをディスクの
表面に向けて押圧することにより、ディスクを介して車
両に制動力を与えるようになっている。

【０００５】また、前記減速機はウォームギヤ式の減速
歯車機構等からなり、電動モータの高速回転を減速して
前記送りねじ機構側に低速、高トルクの回転力（駆動
力）を伝達すると共に、回転力の伝達方向を電動モータ
側から送りねじ機構側に向けた一方向とし、送りねじ機
構側から電動モータに向けて回転力が伝わるのを規制す
る不可逆機構として構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、電動モータと送りねじ機構との間に設けた
減速機を、ウォームギヤ等からなる不可逆機構により構
成しているから、ブレーキ操作時に電動モータのトルク
により送りねじ機構のピストンを押圧力の増加方向に駆
動し、車両のディスクに対する摩擦パッドの押圧力（ブ
レーキ反力）を十分に大きくした状態で、前記電動モー
タの回転を停止させても、ウォームギヤによる保持力に
よって前記ディスクに対する押圧力を確保でき、省電力
化を図ることができるという利点がある。

【０００７】しかし、ウォームギヤは一般的に機械効率
が悪く、前記押圧力を十分に大きくするためには、電動
モータを大型化し、印加電圧等の通電量をアップさせる
必要があるから、必ずしも有効に電力を削減できないば
かりか、装置全体を小型化し軽量化することができない
という問題がある。

【０００８】また、一般に電動モータは定格トルク以下
でしか連続使用することができず、定格トルク以下の範
囲内で電動モータを作動させる限りにおいては、電動モ
ータを大型化して押圧力を増大させざるを得ないという
問題がある。

【０００９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、例えば定格トルク以上のトルクを電動モ
ータに発生させ、摩擦パッド等の摩擦部材による押圧力
を十分に増大させた状態でこの押圧力を保持でき、電動
モータへの通電時間を確実に短縮できると共に、モータ
の小型化を図ることができるようにした電動式ブレーキ
装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、ブレーキハウジングと、該ブレーキハ
ウジングに設けられた電動モータと、該電動モータの回
転により軸方向の押圧力を発生させる押圧力発生手段
と、該押圧力発生手段により回転部材に向けて押圧され
該回転部材に制動力を付与する摩擦部材とからなる電動
式ブレーキ装置に適用される。

【００１１】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記押圧力発生手段を、前記電動モータの回転
をピストンの軸方向変位に変換し、該ピストンにより前
記摩擦部材を回転部材に向けて押圧する送りねじ機構
と、前記電動モータのトルクにより該送りねじ機構のピ
ストンを押圧力の増加方向に駆動する途中で、前記電動
モータのトルクが失効したときに前記押圧力を保持する
押圧力保持機構と、前記電動モータが逆回転するときに
該押圧力保持機構による押圧力を解除し、前記電動モー
タのトルクにより前記送りねじ機構のピストンが押圧力
の減少方向に駆動されるのを許す押圧力解除機構とから
構成したことにある。

【００１２】即ち、一般に電動モータは連続使用しない
限り、定格トルクの３倍程度のトルクが出力可能であ
る。そこで、送りねじ機構のピストンを押圧力の増加方
向に駆動するときに、例えば電動モータのトルクを瞬間
的に定格トルク以上のトルク値まで上昇させ、前記ピス
トンの押圧力を十分に増大させた状態で電動モータの回
転を停止（失効）させる。そして、この状態では押圧力
保持機構を作動させることにより押圧力を保持でき、前
記ピストンにより摩擦部材を回転部材に強く押圧し続け
ることができる。

【００１３】一方、ブレーキ操作の停止時に制動力を解
除するため、電動モータを逆回転させるときには、押圧
力解除機構が作動して前記押圧力保持機構による押圧力
を解除でき、前記電動モータの逆回転によるトルクで送
りねじ機構のピストンが押圧力の減少方向に駆動される
のを許すことができ、これによって、前記摩擦部材を回
転部材から速やかに離間させるように後退させることが
できる。

【００１４】また、請求項２の発明にあっては、押圧力
保持機構を、電動モータと一体に回転する第１の回転体
と、該第１の回転体とブレーキハウジングとの間に相対
回転可能に設けられ、送りねじ機構の回転部に連結され
た第２の回転体と、前記ブレーキハウジング内に位置し
て該第１，第２の回転体間に設けられ、常時は前記電動
モータからのトルクにより前記第１の回転体を介して第
２の回転体を回転させ、前記電動モータのトルクが失効
したときには、前記第２の回転体をブレーキハウジング
側に拘束させ逆方向の回転を規制する回転伝達・規制部
とからなる構成としている。

【００１５】これにより、電動モータを一方向に回転し
て送りねじ機構のピストンを押圧力の増加方向に駆動す
るときには、第１の回転体の回転を回転伝達・規制部を
介して第２の回転体に伝達でき、例えば定格トルク以上
のトルク値まで電動モータのトルクを瞬間的に上昇させ
ることにより、前記ピストンの押圧力を十分に増大させ
ることができる。そして、この状態で電動モータの回転
を停止（失効）させたときには、回転伝達・規制部によ
り第２の回転体をブレーキハウジング側に拘束でき、第
２の回転体が逆方向（押圧力の減少方向）に回転するの
を規制できる。これによって、押圧力保持機構を作動状
態として押圧力を保持でき、前記ピストンにより摩擦部
材を回転部材に強く押圧し続けることができる。

【００１６】さらに、請求項３の発明では、回転伝達・
規制部は、前記電動モータのトルクが定格トルクに達す
るまでは前記第２の回転体を第１の回転体と共に一方向
に回転させ、定格トルクを越えたときには前記第１の回
転体が第２の回転体に対して予め決められた角度分だけ
相対回転するのを許し、この状態で前記電動モータのト
ルクが失効すると、前記第２の回転体をブレーキハウジ
ング側に拘束させて逆方向の回転を規制する構成として
いる。

【００１７】これにより、電動モータのトルクを瞬間的
に定格トルク以上のトルク値まで上昇させたときに、回
転伝達・規制部は第１の回転体が第２の回転体に対して
予め決められた角度分だけ相対回転するのを許し、この
状態で電動モータの回転を停止（失効）させたときに
は、第２の回転体をブレーキハウジング側に拘束させ、
第２の回転体が逆方向（押圧力の減少方向）に回転する
のを規制できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
電動式ブレーキ装置を添付図面に従って詳細に説明す
る。

【００１９】ここで、図１ないし図６は本発明の第１の
実施の形態による電動式ブレーキ装置を、フローティン
グキャリパ型のディスクブレーキに適用した場合を示し
ている。

【００２０】図において、１は車両の非回転部分に設け
られるキャリアで、該キャリア１は例えば車両のインナ
側にボルト等を介して固着され、アウタ側に向けて延び
る一対の腕部１Ａ，１Ａを有している。そして、キャリ
ア１の各腕部１Ａは、車両の車輪（図示せず）と一体に
回転する回転部材としてのディスク２の外周側を跨ぎ、
該ディスク２の軸方向両側で後述の各摩擦パッド２５を
摺動可能に支持する構成となっている。

【００２１】また、各腕部１Ａ内にはディスク２の軸方
向に延びる有底のガイド穴（図示せず）が形成され、後
述のキャリパ４をキャリア１に対して変位可能に支持す
るための一対の摺動ピン（図示せず）が各ガイド穴内に
摺動可能に挿嵌されている。さらに、各腕部１Ａの先端
側には連結部１Ｂが一体形成され、該連結部１Ｂはディ
スク２のアウタ側で各腕部１Ａ間を連結することによ
り、キャリア１全体の剛性を高めるものである。

【００２２】３，３は前記各摺動ピンの外周側に挿通さ
れた保護ブーツ、４はキャリア１の各腕部１Ａに各摺動
ピンを介して取付られたブレーキハウジングを構成する
キャリパで、該キャリパ４は図２に示す如く、ディスク
２の一側（インナ側）に位置し、ピストン摺動穴５Ａ等
が形成されたインナ脚部５と、ディスク２の他側（アウ
タ側）に位置する爪部６と、ディスク２の外周側を跨い
でインナ脚部５をアウタ側の爪部６に連結させるブリッ
ジ部７と、図１に示すようにインナ脚部５の両側からデ
ィスク２の周方向に突設され、前記各摺動ピンがボルト
８，８により固着された一対の取付部９，９とから大略
構成されている。

【００２３】ここで、インナ脚部５にはピストン摺動穴
５Ａの奥所側に位置して該ピストン摺動穴５Ａよりも大
径の収容穴５Ｂが形成され、該収容穴５Ｂ内にはブレー
キハウジングの一部を構成する段付の筒形ケース（モー
タハウジング）１０が廻止め状態で位置決めされてい
る。そして、該筒形ケース１０内には後述の電動モータ
１２及び減速機１８等が収容され、筒形ケース１０の内
周面は図３に示す如く後述する回転板２１の摺動面１０
Ａとなっている。

【００２４】１１はインナ脚部５のピストン摺動穴５Ａ
とは反対側の位置で収容穴５Ｂを着脱可能に閉塞した蓋
体で、該蓋体１１はキャリパ４及び筒形ケース１０と共
にブレーキハウジングを構成し、筒形ケース１０をイン
ナ脚部５内で軸方向に位置決めすると共に、筒形ケース
１０内に電動モータ１２等を位置決めする構成となって
いる。

【００２５】１２はインナ脚部５の筒形ケース１０内に
収容された電動モータを示し、該電動モータ１２は外部
のコントロールユニット（図示せず）等から給電される
ことによりモータ軸１２Ａが回転駆動され、後述のピス
トン１４を軸方向に摺動変位させるものである。即ち、
車両の運転者がブレーキペダル（図示せず）を踏込み操
作すると、このときの操作量に対応した信号が前記コン
トロールユニットに出力され、コントロールユニット側
では前記操作量に対応した回転角または回転数をもって
電動モータ１２を回転させるように制御信号を出力し給
電を行うものである。

【００２６】１３は電動モータ１２と共にインナ脚部５
内に設けられた押圧力発生手段としての押圧力発生装置
で、該押圧力発生装置１３はピストン１４、後述のねじ
棒１５、減速機１８及び回転制御装置１９等によって構
成され、モータ軸１２Ａの回転時にピストン１４を軸方
向に進出または後退させるものである。

【００２７】１４はインナ脚部５のピストン摺動穴５Ａ
内に摺動可能に設けられたピストンで、該ピストン１４
はねじ棒１５と共に送りねじ機構を構成し、その内周側
にはねじ棒１５に螺合するねじ穴１４Ａが形成されてい
る。そして、ピストン１４は電動モータ１２によりねじ
棒１５を介して駆動され、摩擦パッド２５をディスク２
に押圧すべくピストン摺動穴５Ａ内を軸方向に摺動変位
する。また、例えばピストン１４の先端側には、後述す
るインナ側の摩擦パッド２５との間にねじ棒１５の周囲
でピストン１４が回転するのを規制する廻止め等が設け
られている。

【００２８】１５は送りねじ機構の回転部を構成するね
じ棒を示し、該ねじ棒１５は外周側におねじが形成さ
れ、ピストン１４のねじ穴１４Ａ内に螺合状態で取付け
られている。そして、ねじ棒１５は電動モータ１２の回
転が減速機１８等を介して伝えられることにより、電動
モータ１２の回転をピストン１４の軸方向変位に変換す
る構成となっている。

【００２９】また、ねじ棒１５の基端側には減速機１８
の出力軸を構成する回転板１６が一体に設けられ、該回
転板１６の外周側は筒形ケース１０の先端側端面にスラ
ストベアリング１７を介して回転可能に支持されてい
る。そして、スラストベアリング１７は後述のブレーキ
反力等を筒形ケース１０を介して受承し、減速機１８等
にスラスト荷重が作用するの防止している。

【００３０】１８は回転板１６と電動モータ１２との間
に位置して筒形ケース１０内に配設された減速機を示
し、該減速機１８は入力軸１８Ａが後述の回転板２１に
一体化され、入力軸１８Ａの回転を減速して出力側の回
転板１６に伝達する構成となっている。そして、減速機
１８は電動モータ１２の回転が後述の回転制御装置１９
を介して入力軸１８Ａに伝達されるときに、この回転を
一定の減速比をもって回転板１６側に出力することによ
り、ねじ棒１５に大きなトルクを発生させると共に、電
動モータ１２の回転負荷を軽減させる機能を発揮するも
のである。

【００３１】１９は筒形ケース１０内に位置して電動モ
ータ１２のモータ軸１２Ａと減速機１８の入力軸１８Ａ
との間に配設された回転制御装置で、該回転制御装置１
９は後述の回転板２０，２１、レバー２２及びボール２
４等からなり、押圧力保持機構と押圧力解除機構とを兼
用して構成するものである。

【００３２】２０はモータ軸１２Ａの先端側に設けられ
た第１の回転体を構成する回転板を示し、該回転板２０
は一定の板厚をもった円板として形成され、電動モータ
１２のモータ軸１２Ａと一体回転するものである。そし
て、回転板２０はブレーキ操作時に電動モータ１２によ
り図３中の矢示Ａ方向に回転駆動され、ブレーキ操作の
解除時には矢示Ｂ方向に回転駆動される。また、回転板
２０の外周側には図３ないし図５に示す如く、後述の凹
溝２１Ｂ内に向けて径方向外側へと突出したストッパ突
起２０Ａと、該ストッパ突起２０Ａから周方向に一定角
度分だけ離間した位置で回転板２０の外周面に平坦面と
して形成されたカム面２０Ｂとが設けられている。

【００３３】２１は筒形ケース１０の摺動面１０Ａと回
転板２０との間に相対回転可能に設けられた第２の回転
体を構成する他の回転板で、該回転板２１は図２に示す
如く回転板２０よりも大径で、かつ厚肉の円板として形
成され、減速機１８の入力軸１８Ａに一体に設けられて
いる。そして、回転板２１には図３等に示す如く、回転
板２０の外径に対応する穴径をもった円形の凹所２１Ａ
が形成され、該凹所２１Ａ内には回転板２０が収容され
ている。

【００３４】また、回転板２１には凹所２１Ａの外周側
に位置して回転板２０のストッパ突起２０Ａが装入され
た凹溝２１Ｂが形成され、該凹溝２１Ｂは回転板２１の
周方向に一定の角度θをもって延びている。そして、凹
溝２１Ｂは回転板２０，２１が角度θ分だけ相対回転す
るのを許し、これ以上の相対回転をストッパ突起２０Ａ
を介して規制する構成となっている。さらに、回転板２
１には凹溝２１Ｂから周方向に離間し、回転板２０のカ
ム面２０Ｂにほぼ対応した位置にレバー収容穴２１Ｃが
形成され、該レバー収容穴２１Ｃは両端側が凹所２１Ａ
と回転板２１の外周面とに開口している。

【００３５】２２はレバー収容穴２１Ｃ内に揺動可能に
配設されたレバーで、該レバー２２は基端側がレバー収
容穴２１Ｃの一側で回転板２１にピン２３を介してピン
結合され、先端側はレバー収容穴２１Ｃの他側ヘと延び
る自由端となっている。そして、レバー２２はボール２
４と共に回転伝達・規制部を構成し、回転板２０のカム
面２０Ｂにより図３に示す待機位置と、図４及び図５に
示すリフト位置との間で上，下に揺動変位されるもので
ある。

【００３６】２４は回転板２１のレバー収容穴２１Ｃ内
にレバー２２と共に収容されたボールで、該ボール２４
は高い剛性をもった鋼球等からなり、レバー２２が図３
に示す待機位置にある間はレバー収容穴２１Ｃ内でフリ
ーな状態に配置される。そして、レバー２２が図４に示
すリフト位置にあるときに回転板２０，２１が矢示Ｂ方
向に角度α分だけ強制回転されると、ボール２４は図５
に示すように筒形ケース１０の摺動面１０Ａとレバー２
２との間で挟持され、回転板２１を筒形ケース１０の摺
動面１０Ａに対して拘束させる。これにより、回転板２
１は矢示Ｂ方向へのこれ以上の回転が規制され、ブレー
キ操作時における押圧力の保持動作をレバー２２及びボ
ール２４と共にを行うものである。

【００３７】また、この状態でブレーキ操作を解除する
ため電動モータ１２を逆向きに回転させ、回転板２０を
矢示Ｂ方向に回転駆動したときには、回転板２０が回転
板２１に対して角度θ分だけ相対回転した後に、図３に
示す如くストッパ突起２０Ａが凹溝２１Ｂに係合すると
共に、レバー２２が図５のリフト位置から図３の待機位
置へと変位する。これにより、筒形ケース１０に対する
回転板２１の拘束状態は自動的に解除され、押圧力の解
除動作が行われると共に、回転板２０，２１は一体とな
って筒形ケース１０内を自由に回転できるようになる。

【００３８】２５，２５はディスク２の両面側に配設さ
れた一対の摩擦部材となる摩擦パッドで、該各摩擦パッ
ド２５のうちインナ側の摩擦パッド２５は、ピストン１
４によりディスク２の一側面に向けて押圧される。ま
た、アウタ側の摩擦パッド２５は、このときの押圧反力
でキャリパ４全体が図１に示すキャリア１に対して軸方
向に摺動変位することにより、キャリパ４の爪部６と共
にディスク２の他側面に向けて押圧される。そして、各
摩擦パッド２５はディスク２を両面側から強く挟持する
ことにより、回転しているディスク２に対して制動力を
与えるものである。

【００３９】さらに、電動モータ１２は図６中に実線で
示す特性線２６の如きトルク特性を一般に有し、その出
力トルクＴは回転数Ｎが速くなるのに応じて低下して行
く。そして、電動モータ１２を連続使用するときには、
その出力トルクＴが図６中に点線２７で示す定格トルク
Ｔn 以下の領域に限られ、定格トルクＴn 以上の領域で
電動モータ１２を作動させる場合には、短時間の瞬間的
な使用に限定されることになるものである。

【００４０】本実施の形態によるディスクブレーキは上
述の如き構成を有するもので、次にその作動について説
明する。

【００４１】まず、ブレーキ操作を行う前の状態では、
電動モータ１２と減速機１８との間に設けた回転制御装
置１９の回転板２０，２１が図３に示す状態にあり、レ
バー２２は回転板２０のカム面２０Ｂによりリフトされ
ることなく、図３に示す待機位置におかれている。そし
て、ボール２４はレバー収容穴２１Ｃ内でフリーな状態
に配置されている。

【００４２】次に、車両の運転者がブレーキペダルを踏
込み操作したときには、このブレーキペダルの近傍に設
けたペダルセンサ（図示せず）により、ブレーキペダル
の踏込み操作量に対応した信号がコントロールユニット
側に出力される。そして、コントロールユニット側では
この操作量に対応した制御信号を電動モータ１２に出力
し、該電動モータ１２のモータ軸１２Ａを前記操作量に
対応した回転角または回転数をもって回転駆動させる。

【００４３】これにより、回転制御装置１９は回転板２
０がモータ軸１２Ａと一体に矢示Ａ方向に回転駆動さ
れ、回転板２０が回転板２１に対して角度θ分だけ相対
回転した後に、図４に示す如くストッパ突起２０Ａが凹
溝２１Ｂに係合すると共に、レバー２２は図３の待機位
置から図４のリフト位置へと変位する。そして、図４の
状態で回転板２０の回転（矢示Ａ方向）が回転板２１に
伝えられることにより、減速機１８の入力軸１８Ａが回
転板２１と一体回転され、ねじ棒１５には減速機１８に
より減速された回転が伝達される。

【００４４】ここで、ブレーキ操作時にインナ側の摩擦
パッド２５がディスク２に当接するまでの間は電動モー
タ１２に作用する回転負荷が小さく、電動モータ１２は
図６に示す定格トルクＴn よりも十分に小さい出力トル
クＴをもって回転駆動されるから、例えば電動モータ１
２の回転数Ｎを定格回転数Ｎn よりも速い速度（図６に
示す点線２７よりも下側の連続使用領域）で高速回転さ
せることができる。そして、電動モータ１２の高速回転
を減速機１８で減速してねじ棒１５に伝え、ピストン１
４によりインナ側の摩擦パッド２５をディスク２に当接
する制動位置まで図２に示すパッドクリアランスＣ分だ
け速やかに進出させる。

【００４５】そして、インナ側の摩擦パッド２５がディ
スク２に当接すると、このときのブレーキ反力により電
動モータ１２の回転負荷が大きくなり、電動モータ１２
のモータ軸１２Ａには、例えば定格トルクＴn 以上のト
ルクが作用するようになる。しかし、電動モータ１２は
連続使用しない限り、図６に示す特性線２６の如く定格
トルクＴn 以上のトルクが出力可能となっている。

【００４６】そこで、本実施の形態にあっては、ディス
ク２側に向けてピストン１４を押圧力の増加方向に駆動
するときに、電動モータ１２の出力トルクＴを瞬間的に
定格トルクＴn 以上のトルク値まで上昇させ、電動モー
タ１２の回転を回転制御装置１９及び減速機１８を介し
てねじ棒１５に高トルクで伝えることにより、ピストン
１４の押圧力を増大させると共に、各摩擦パッド２５を
ディスク２に強く押圧させるようにしている。

【００４７】そして、ピストン１４の押圧力を十分に増
大させた状態では、電動モータ１２の回転を停止（失
効）させ、電動モータ１２への通電時間を積極的に短縮
させるようにしている。そして、電動モータ１２の回転
力が失効すると、ディスク２側からピストン１４に向け
て働いているブレーキ反力により、ねじ棒１５にはこれ
までとは逆向きの回転力が作用し、この回転力は減速機
１８を介して回転制御装置１９の回転板２１に伝わる。

【００４８】この結果、回転板２１にはブレーキ反力に
より図４中に示す矢示Ｂ方向の回転力が働き、回転板２
１は回転板２０と共に矢示Ｂ方向に角度α分だけ強制回
転される。そして、この間はレバー２２が図４、図５に
示す如くリフト位置に保持されているから、ボール２４
を図５に示すように筒形ケース１０の摺動面１０Ａとレ
バー２２との間で挟持でき、回転板２１を筒形ケース１
０の摺動面１０Ａに対して拘束させることができる。

【００４９】これにより、回転板２０，２１が角度α分
を越えて矢示Ｂ方向に回転されるのを規制できるから、
ブレーキ操作時におけるピストン１４の押圧力を確保で
きると共に、ピストン１４によって各摩擦パッド２５を
ディスク２に強く押圧し続けることができ、例えば走行
途中の車両にディスク２を介して制動力を確実に付与で
きる。

【００５０】次に、この状態でブレーキペダルの踏込み
操作を解除したときには、前記ペダルセンサからの信号
により電動モータ１２を逆回転させる。そして、電動モ
ータ１２の逆回転により回転板２０を図５の矢示Ｂ方向
に回転駆動したときには、回転板２０が回転板２１に対
して図３に示す如く角度θ分だけ相対回転した後に、ス
トッパ突起２０Ａが凹溝２１Ｂに係合すると共に、レバ
ー２２が図５のリフト位置から図３の待機位置へと変位
する。

【００５１】これにより、筒形ケース１０に対する回転
板２１の拘束状態は自動的に解除され、押圧力の解除動
作が行われると共に、回転板２０，２１は一体となって
筒形ケース１０内を自由に回転できるようになる。この
ため、電動モータ１２の逆回転は回転板２０，２１及び
減速機１８を介してねじ棒１５に伝えられ、ピストン１
４を摩擦パッド２５と共にディスク２から後退する方向
（押圧力の減少方向）に駆動でき、摩擦パッド２５によ
るディスク２への押圧力を確実に低下させることができ
ると共に、摩擦パッド２５をディスク２から速やかに後
退させ、パッドクリアランスＣ分だけディスク２から離
間させることができる。

【００５２】かくして、本実施の形態によれば、電動モ
ータ１２の回転をピストン１４の軸方向変位に変換する
ねじ棒１５と電動モータ１２のモータ軸１２Ａとの間
に、減速機１８と回転制御装置１９とを設け、ディスク
２側に向けてピストン１４を押圧力の増加方向に駆動す
るときには、電動モータ１２の出力トルクＴを瞬間的に
例えば定格トルクＴn を越えるトルク値まで上昇させ、
電動モータ１２の回転を回転制御装置１９及び減速機１
８を介してねじ棒１５に高トルクで伝えることにより、
ピストン１４の押圧力を増大させると共に、各摩擦パッ
ド２５をディスク２に強く押圧させるようにしている。

【００５３】そして、ピストン１４の押圧力を十分に増
大させた状態では、電動モータ１２の回転を停止して回
転制御装置１９を作動させることにより、ブレーキ操作
時におけるピストン１４の押圧力を保持できると共に、
ピストン１４によって各摩擦パッド２５をディスク２に
強く押圧し続けることができ、例えば走行途中の車両に
ディスク２を介して制動力を確実に付与できる。

【００５４】従って、本実施の形態によれば、車両のブ
レーキ操作時に定格トルクＴn 以上の出力トルクＴで電
動モータ１２を回転駆動でき、摩擦パッド２５による押
圧力を十分に増大させた状態で電動モータ１２を停止さ
せた場合でも、回転制御装置１９によって高い押圧力を
保持することができ、電動モータ１２への通電時間を確
実に短縮できる。

【００５５】また、ウォームギヤ等の不可逆機構を用い
た従来技術に比較して、トルク伝達時等の機械効率を大
幅に向上でき、電動モータ１２を小型化して装置全体を
軽量化できると共に、消電力化も図ることができる。

【００５６】さらに、ブレーキ操作時と制動解除時とに
摩擦パッド２５をパッドクリアランスＣ分だけ移動させ
るときには、電動モータ１２を定格トルクＴn 以下の出
力トルクＴで回転させることができるから、例えば図６
に示す定格回転数Ｎn よりも速い速度で電動モータ１２
を高速回転でき、パッドクリアランスＣ分だけ摩擦パッ
ド２５（ピストン１４）を速やかに移動できる。これに
より、ブレーキ操作の応答性を向上できると共に、ブレ
ーキ操作の解除時にも摩擦パッド２５を早期に戻すこと
ができ、応答性を高めて操作性や安全性を大幅に向上で
きる。

【００５７】次に、図７ないし図１０は本発明の第２の
実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、電動モータ
の出力トルクが定格トルクに達するまでは第１，第２の
回転体間の相対回転を規制し、低トルク時でブレーキの
制御性能を向上させると共に、ピストンによる押圧力の
保持機能を安定させる構成としたことにある。なお、本
実施の形態では前記第１の実施の形態と同一の構成要素
に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００５８】図中、３１は本実施の形態で採用した回転
制御装置で、該回転制御装置３１は前記第１の実施の形
態で述べた回転制御装置１９と同様に、図２に示す筒形
ケース１０内に位置して電動モータ１２のモータ軸１２
Ａと減速機１８の入力軸１８Ａとの間に配設され、押圧
力保持機構と押圧力解除機構とを兼用して構成するもの
である。しかし、該回転制御装置３１は後述する回転板
３２，３３、レバー３４、スプリング３６及びボール３
７，３８等から構成されている。

【００５９】３２は第１の回転体を構成する回転板で、
該回転板３２は前記第１の実施の形態で述べた回転板２
０とほぼ同様に構成され、電動モータ１２のモータ軸１
２Ａと一体回転するものである。そして、回転板３２は
ブレーキ操作時に電動モータ１２により矢示Ａ方向に回
転駆動され、ブレーキ操作の解除時には矢示Ｂ方向に回
転駆動される。しかし、回転板３２の外周側には略半円
形状の凹溝３２Ａが形成され、該凹溝３２Ａ内には後述
のボール３７が転動可能に収容されている。

【００６０】３３は筒形ケース１０の摺動面１０Ａと回
転板３２との間に相対回転可能に設けられた第２の回転
体を構成する他の回転板で、該回転板３３は前記第１の
実施の形態で述べた回転板２１とほぼ同様に構成され、
減速機１８の入力軸１８Ａに一体に設けられている。そ
して、回転板３３には回転板３２の外径に対応する穴径
をもった円形の凹所３３Ａが形成され、該凹所３３Ａ内
には回転板３２が収容されている。

【００６１】また、回転板３３には凹所３３Ａの外周側
にレバー収容穴３３Ｂが形成され、該レバー収容穴３３
Ｂは両端側が凹所３３Ａと回転板３３の外周面とに開口
している。さらに、回転板３３にはレバー収容穴３３Ｂ
の周壁側に切欠溝３３Ｃが形成され、該切欠溝３３Ｃ内
には後述するレバー３４の先端突起３４Ａがスプリング
３６と共に挿入されている。

【００６２】３４はレバー収容穴３３Ｂ内に揺動可能に
配設されたレバーで、該レバー３４は基端側がレバー収
容穴３３Ｂの一側で回転板３３にピン３５を介してピン
結合され、レバー収容穴３３Ｂの他側ヘと延びる先端側
には先端突起３４Ａが一体形成されている。

【００６３】また、レバー３４はボール３７，３８に接
触する上，下面がそれぞれ一定の傾斜角をもったテーパ
面３４Ｂ，３４Ｃとして形成され、レバー３４はテーパ
面３４Ｂ，３４Ｃにより基端側から先端側に向けて漸次
幅広となるように形成されている。そして、レバー３４
はスプリング３６、ボール３７，３８と共に回転伝達・
規制部を構成し、図８に示す待機位置と図９、図１０に
示すリフト位置との間で上，下に揺動変位されるもので
ある。

【００６４】３６はレバー３４の先端突起３４Ａを介し
て回転板３３の切欠溝３３Ｃ内に縮装状態で配設された
付勢手段としてのスプリングで、該スプリング３６は図
７に示すようにレバー３４の先端突起３４Ａを常時下向
きに付勢し、レバー３４を待機位置に保持する構成とな
っている。そして、スプリング３６は電動モータ１２の
出力トルクＴが図６に例示した定格トルクＴn を越える
基準トルク値に達したときに、図９に示す如く弾性的に
圧縮変形され、レバー３４がリフト位置に向けて揺動変
位するのを許すものである。

【００６５】３７，３８は回転板３３のレバー収容穴３
３Ｂにレバー３４と共に収容されたボールで、該ボール
３７，３８は高い剛性をもった鋼球等からなり、下側の
ボール３７は回転板３２の凹溝３２Ａ内に転動可能に収
容されている。一方、上側のボール３８は筒形ケース１
０の摺動面１０Ａとレバー３４と間に位置し、レバー３
４が図８に示す待機位置にある間はレバー収容穴２１Ｃ
内でフリーな状態に配置される。

【００６６】ここで、電動モータ１２により回転板３２
を矢示Ａ方向に回転駆動するとき、ボール３７はレバー
３４とスプリング３６を介して回転板３３に回転力を伝
え、回転板３３を回転板３２と共に矢示Ａ方向に回転さ
せる。そして、この途中で回転板３２，３３間に前記基
準トルク値を越えるトルクが働くと、ボール３７はレバ
ー３４をスプリング３６に抗して図９に示す如くリフト
させ、回転板３２が回転板３３に対して角度β分だけ相
対回転するのを許し、図９に示すレバー３４のリフト位
置で回転板３２，３３間の相対回転を規制する。

【００６７】また、レバー３４が図９に示すリフト位置
にあるときに回転板３３が図１０に示す角度γ分だけ矢
示Ｂ方向に強制回転されると、ボール３８は筒形ケース
１０の摺動面１０Ａとレバー３４との間で挟持され、回
転板３３を筒形ケース１０の摺動面１０Ａに対して拘束
させる。これにより、回転板３３は矢示Ｂ方向へのこれ
以上の回転が規制され、ブレーキ操作時における押圧力
の保持動作をレバー３４及びボール３７，３８と共にを
行うものである。

【００６８】一方、この状態でブレーキ操作を解除する
ため電動モータ１２を逆向きに回転させ、回転板３２を
矢示Ｂ方向に回転駆動したときには、回転板３２が回転
板３３に対して図１０に示す角度β分だけ相対回転した
後に、図８に示す如くボール３７がレバー収容穴３３Ｂ
の周壁に接触すると共に、レバー３４が図１０のリフト
位置から図８の待機位置へとスプリング３６により押戻
される。これにより、筒形ケース１０に対する回転板３
３の拘束状態は自動的に解除され、押圧力の解除動作が
行われると共に、回転板３２，３３は一体となって筒形
ケース１０内を矢示Ｂ方向に回転できるようになる。

【００６９】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、押圧力
保持機構と押圧力解除機構とを兼用した回転制御装置３
１を回転板３２，３３、レバー３４、スプリング３６及
びボール３７，３８等により構成し、電動モータ１２の
出力トルクＴが図６に例示した定格トルクＴn を越える
基準トルク値に達するまでは、スプリング３６によりレ
バー３４を待機位置に保持し、回転板３２，３３を実質
的に一体回転させる構成としている。

【００７０】この結果、ブレーキ操作時に電動モータ１
２の出力トルクＴが前記基準トルク値まで上昇すること
のない、例えば柔らかい軽度のブレーキ操作時等に押圧
力の保持動作が不必要に行われるのを防止でき、低トル
ク時でブレーキの制御性能を向上させることができる。

【００７１】また、電動モータ１２の出力トルクＴが前
記基準トルク値を越えた場合でも、ボール３７によりレ
バー３４をスプリング３６に抗して図９に示す如くリフ
トさせ、回転板３２が回転板３３に対して角度β分だけ
相対回転した状態で電動モータ１２を停止させることに
より、回転板３３を図１０に示す角度γ分だけ矢示Ｂ方
向に回転させ、ボール３８を筒形ケース１０の摺動面１
０Ａとレバー３４との間に挟持でき、回転板３３を筒形
ケース１０の摺動面１０Ａに対して拘束できると共に、
回転板３３の矢示Ｂ方向への回転を規制でき、ブレーキ
操作時における押圧力の保持動作を安定させることがで
きる。

【００７２】なお、前記各実施の形態では、ブレーキ装
置をフローティングキャリパ型のディスクブレーキに適
用する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限
らず、例えば対向ピストン型のディスクブレーキに適用
してもよく、これ以外のブレーキ装置に適用してもよい
ものである。

【００７３】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１に記載の発
明によれば、ブレーキハウジング内に設ける押圧力発生
手段を、電動モータの回転をピストンの軸方向変位に変
換する送りねじ機構と、押圧力保持機構及び押圧力解除
機構とから構成し、電動モータのトルクにより送りねじ
機構のピストンを押圧力の増加方向に駆動する途中で、
前記電動モータのトルクが失効したときにも押圧力保持
機構で押圧力を保持する構成としたから、前記送りねじ
機構のピストンを押圧力の増加方向に駆動するときに、
例えば電動モータのトルクを瞬間的に定格トルク以上の
トルク値まで上昇させ、前記ピストンの押圧力を十分に
増大させた状態で押圧力を保持でき、前記ピストンによ
り摩擦部材を回転部材に強く押圧し続けることができ
る。

【００７４】従って、ブレーキ操作時に定格トルク以上
のトルクで電動モータを回転駆動でき、摩擦部材による
押圧力を十分に増大させた状態で電動モータを停止させ
た場合でも、押圧力保持機構によって高い押圧力を保持
することができ、電動モータへの通電時間を確実に短縮
できる。また、ウォームギヤ等の不可逆機構を用いた従
来技術に比較して、トルク伝達時等の機械効率を大幅に
向上でき、電動モータを小型化して装置全体を軽量化で
きると共に、消電力化も図ることができる。

【００７５】また、請求項２の発明では、押圧力保持機
構を第１，第２回転体及び回転伝達・規制部により構成
し、該回転伝達・規制部によって常時は電動モータから
のトルクにより第１の回転体を介して第２の回転体を回
転させ、電動モータのトルクが失効したときには、第２
の回転体をブレーキハウジング側に拘束させ、逆方向の
回転を規制する構成としたから、電動モータを一方向に
回転して送りねじ機構のピストンを押圧力の増加方向に
駆動するときには、第１の回転体の回転を回転伝達・規
制部を介して第２の回転体に伝達でき、例えば定格トル
ク以上のトルク値まで電動モータのトルクを瞬間的に上
昇させることにより、前記ピストンの押圧力を十分に増
大させることができる。そして、この状態で電動モータ
の回転を停止（失効）させたときには、回転伝達・規制
部により第２の回転体をブレーキハウジング側に拘束で
き、第２の回転体が逆方向（押圧力の減少方向）に回転
するのを規制できると共に、押圧力保持機構を作動状態
として押圧力を保持でき、ピストンにより摩擦部材を回
転部材に強く押圧し続けることができる。

【００７６】さらに、請求項３の発明では、回転伝達・
規制部により電動モータのトルクが定格トルクに達する
までは第２の回転体を第１の回転体と共に一方向に回転
させ、定格トルクを越えたときには第１の回転体が第２
の回転体に対して予め決められた角度分だけ相対回転す
るのを許し、この状態で前記電動モータのトルクが失効
しても、第２の回転体をブレーキハウジング側に拘束さ
せて逆方向の回転を規制する構成としているから、ブレ
ーキ操作時に電動モータのトルクが定格トルク以上まで
上昇することのない、例えば柔らかい軽度のブレーキ操
作時等に押圧力の保持動作が不必要に行われるのを防止
でき、低トルク時でブレーキの制御性能を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるディスクブレ
ーキを示す平面図である。

【図２】図１中の矢示II−II方向からみたディスクブレ
ーキの縦断面図である。

【図３】回転制御装置の要部を拡大して示す図２中の矢
示 III−III 方向からみた断面図である。

【図４】ブレーキ操作時の回転制御装置を示す図３と同
様の断面図である。

【図５】押圧力の保持状態を示す図３と同様の断面図で
ある。

【図６】電動モータのトルク特性を示す特性線図であ
る。

【図７】本発明の第２の実施の形態によるディスクブレ
ーキの回転制御装置を示す要部拡大断面図である。

【図８】ブレーキ操作の解除時を示す図７とほぼ同様の
断面図である。

【図９】ブレーキ操作時に基準トルクを越えてスプリン
グが圧縮された状態を示す図８と同様の断面図である。

【図１０】押圧力の保持状態を示す図８と同様の断面図
である。

【符号の説明】

１ キャリア ２ ディスク（回転部材） ４ キャリパ（ブレーキハウジング） ５ インナ脚部 ５Ａ ピストン摺動穴 １０ 筒形ケース １２ 電動モータ １３ 押圧力発生装置（押圧力発生手段） １４ ピストン １５ ねじ棒（送りねじ機構） １８ 減速機 １９，３１ 回転制御装置（押圧力保持機構、押圧力解
除機構） ２０，３２ 回転板（第１の回転体） ２１，３３ 回転板（第２の回転体） ２２，３４ レバー（回転伝達・規制部） ２４，３７，３８ ボール ２５ 摩擦パッド（摩擦部材） ３６ スプリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキハウジングと、該ブレーキハウ
   ジングに設けられた電動モータと、該電動モータの回転
   により軸方向の押圧力を発生させる押圧力発生手段と、
   該押圧力発生手段により回転部材に向けて押圧され該回
   転部材に制動力を付与する摩擦部材とからなる電動式ブ
   レーキ装置において、 前記押圧力発生手段は、 前記電動モータの回転をピストンの軸方向変位に変換
   し、該ピストンにより前記摩擦部材を回転部材に向けて
   押圧する送りねじ機構と、 前記電動モータのトルクにより該送りねじ機構のピスト
   ンを押圧力の増加方向に駆動する途中で、前記電動モー
   タのトルクが失効したときに前記押圧力を保持する押圧
   力保持機構と、 前記電動モータが逆回転するときに該押圧力保持機構に
   よる押圧力を解除し、前記電動モータのトルクにより前
   記送りねじ機構のピストンが押圧力の減少方向に駆動さ
   れるのを許す押圧力解除機構とから構成したことを特徴
   とする電動式ブレーキ装置。
2. 【請求項２】 前記押圧力保持機構は、前記電動モータ
   と一体に回転する第１の回転体と、該第１の回転体とブ
   レーキハウジングとの間に相対回転可能に設けられ、前
   記送りねじ機構の回転部に連結された第２の回転体と、
   前記ブレーキハウジング内に位置して該第１，第２の回
   転体間に設けられ、常時は前記電動モータからのトルク
   により前記第１の回転体を介して第２の回転体を回転さ
   せ、前記電動モータのトルクが失効したときには、前記
   第２の回転体をブレーキハウジング側に拘束させ逆方向
   の回転を規制する回転伝達・規制部とから構成してなる
   請求項１に記載の電動式ブレーキ装置。
3. 【請求項３】 前記回転伝達・規制部は、前記電動モー
   タのトルクが定格トルクに達するまでは前記第２の回転
   体を第１の回転体と共に一方向に回転させ、定格トルク
   を越えたときには前記第１の回転体が第２の回転体に対
   して予め決められた角度分だけ相対回転するのを許し、
   この状態で前記電動モータのトルクが失効すると、前記
   第２の回転体をブレーキハウジング側に拘束させて逆方
   向の回転を規制する構成としてなる請求項２に記載の電
   動式ブレーキ装置。