(57)【要約】  車両のための摩擦ブレーキ装置は、ブレーキ液圧の作用により移動可能であり、前進により摩擦部材を押圧するよう構成されているピストン部材を備える液圧ブレーキ部と、モータによりピストン移動方向に前記ピストン部材に相対的に移動可能であり、前進によりピストン部材を押圧するよう構成されているナット部材を備える電動ブレーキ部と、ピストン部材のナット部材に対する相対前進量に応じて弾性的に後退方向の付勢力をピストン部材に作用させるよう配設されている付勢部材を備えるピストン戻し機構と、モータを制御するための制御部と、を備え、制御部は、摩擦部材の摩耗量に関連する調整許可条件が成立したか否かを判定し、該条件が成立したときにモータによるナット部材のピストン部材に対する相対位置調整を許容する。
2012127514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のための摩擦ブレーキ装置であって、
ブレーキ液圧の作用により移動可能であり、前進により摩擦部材を押圧するよう構成されているピストン部材を備える液圧ブレーキ部と、
モータによりピストン移動方向に前記ピストン部材に相対的に移動可能であり、前進により前記ピストン部材を押圧するよう構成されているナット部材を備える電動ブレーキ部と、
前記ピストン部材の前記ナット部材に対する相対前進量に応じて弾性的に後退方向の付勢力を前記ピストン部材に作用させるよう配設されている付勢部材を備えるピストン戻し機構と、
前記モータを制御するための制御部と、を備え、
前記制御部は、前記摩擦部材の摩耗量に関連する調整許可条件が成立したか否かを判定し、該条件が成立したときに前記モータによる前記ナット部材の前記ピストン部材に対する相対位置調整を許容することを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記摩擦部材の摩耗量を反映する摩耗相当量がしきい値を超えたときに前記許可条件が成立したと判定することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記電動ブレーキ部の直近の作動時における前記摩擦部材の摩耗量またはそれを反映する摩耗相当量を基準として該摩耗量または摩耗相当量がしきい値を超えたときに前記許可条件が成立したと判定することを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記制御部は、車両状態に基づく調整実行条件が成立したか否かを判定し、該条件が成立したときに前記相対位置調整を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記電動ブレーキ部は、前記ナット部材を前記モータに連結しかつ該モータの停止中は前記ナット部材の位置を保持するよう構成されている動力伝達機構を含み、
前記相対位置調整は、前記電動ブレーキ部を作動させて前記ピストン部材に前記ナット部材を近づける動作であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項６】
前記相対位置調整は、前記電動ブレーキ部を作動させ、前記ナット部材を前進させ前記ピストン部材に当接させて引き戻すことにより前記ナット部材を前記ピストン部材に近づける動作であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項７】
前記付勢部材は一端が前記ピストン部材及び前記ナット部材のうち一方に他端が支持部に取り付けられており、該支持部は前記ピストン部材と前記ナット部材との相対移動によって前記ピストン部材及び前記ナット部材のうち他方に当接可能に配設されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項８】
前記ナット部材と前記ピストン部材とは、前記ナット部材が前記ピストン部材から非接触に後退するためのクリアランスを前記ピストン移動方向に有して配設されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項９】
摩擦部材に当接して押圧するための、第１駆動源によって駆動される第１可動部材と、
第１可動部材に当接して押圧することにより第１可動部材を摩擦部材に押圧するための、第１駆動源とは異なる第２駆動源によって駆動される第２可動部材と、
ブレーキ解除のために、第１可動部材と第２可動部材との係合によって摩擦部材への押圧方向とは反対方向に第１可動部材が引き戻されるよう第１可動部材と第２可動部材との間に形成されている第１可動部材引戻機構と、
第１可動部材に対する第２可動部材の第２駆動源による相対位置調整の要否を、摩擦部材の摩耗量に基づいて判定する制御部と、を備えることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項１０】
前記第１可動部材引戻機構は、第２可動部材に対する第１可動部材の前記押圧方向の相対移動量に応じて前記反対方向の付勢力を弾性的に第１可動部材に作用させるための付勢部材を備えることを特徴とする請求項９に記載のブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のためのブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、電動モータによるロータの回転運動を伝動機構を介してピストンの直線運動に変換し、該ピストンの移動によって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ようにした電動ディスクブレーキ装置が記載されている。このブレーキ装置は、前記伝動機構と前記ピストンとの間に調整ねじを設け、該調整ねじと前記ロータとの間に、前記ロータの所定範囲を越える回転変位のみを伝達するリミッタと、一方向クラッチとを設け、前記ロータの制動時の回転変位が所定範囲を越えたとき、該ロータの制動解除時の回転変位を前記一方向クラッチを介して前記調整ねじに伝達して前記ピストンを前記ディスクロータ側へ前進させるようにしたパッド摩耗補償機構を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８３１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
制動性能やブレーキフィーリングなど種々の性能上の要求を考慮して、ブレーキピストンはブレーキパッドに対しある狭い間隙を有して設けられている。この間隙は、ブレーキパッドが摩耗していない初期状態においてもブレーキの引き摺りを避けられるように定められる。ブレーキパッドの摩耗が進むにつれて間隙は拡大し、パッドを押し出すためのピストンのストロークは初期状態に比べて大きくなる。こうしたピストンストロークが過度に大きくなることは、抑制されることが好ましい。【０００５】
そこで、本発明は、いわゆるビルトイン式のブレーキ装置として好適な、ブレーキ装置内の可動構成部品の適切な位置調整を可能とするブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、車両のための摩擦ブレーキ装置であって、ブレーキ液圧の作用により移動可能であり、前進により摩擦部材を押圧するよう構成されているピストン部材を備える液圧ブレーキ部と、モータによりピストン移動方向に前記ピストン部材に相対的に移動可能であり、前進により前記ピストン部材を押圧するよう構成されているナット部材を備える電動ブレーキ部と、前記ピストン部材の前記ナット部材に対する相対前進量に応じて弾性的に後退方向の付勢力を前記ピストン部材に作用させるよう配設されている付勢部材を備えるピストン戻し機構と、前記モータを制御するための制御部と、を備え、前記制御部は、前記摩擦部材の摩耗量に関連する調整許可条件が成立したか否かを判定し、該条件が成立したときに前記モータによる前記ナット部材の前記ピストン部材に対する相対位置調整を許容する。【０００７】
本発明の他の態様のブレーキ装置は、摩擦部材に当接して押圧するための、第１駆動源によって駆動される第１可動部材と、第１可動部材に当接して押圧することにより第１可動部材を摩擦部材に押圧するための、第１駆動源とは異なる第２駆動源によって駆動される第２可動部材と、ブレーキ解除のために、第１可動部材と第２可動部材との係合によって摩擦部材への押圧方向とは反対方向に第１可動部材が引き戻されるよう第１可動部材と第２可動部材との間に形成されている第１可動部材引戻機構と、第１可動部材に対する第２可動部材の第２駆動源による相対位置調整の要否を、摩擦部材の摩耗量に基づいて判定する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ブレーキ装置内の可動構成部品を適切な位置に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るブレーキ装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るブレーキ装置の非制動時の状態を模式的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るブレーキ装置においてサービスブレーキの作動状態を模式的に示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るブレーキ装置においてパーキングブレーキの作動状態を模式的に示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るブレーキ装置においてパーキングブレーキの解除動作を模式的に示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るブレーキ装置においてパーキングブレーキの解除動作を模式的に示す図である。
【図７】一実施形態に係る相対位置調整処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】一実施形態に係る予備判定処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】一実施形態に係る調整許可判定処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】一実施形態に係る調整実行処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の他の実施形態に係るブレーキ装置の構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る摩擦ブレーキ装置は、それぞれ異なる駆動源によって独立に駆動され得る２つの可動部材を備える。ブレーキ装置は、第１駆動源によって第１可動部材が摩擦部材を押圧し、第２駆動源によって第２可動部材が第１可動部材を介して摩擦部材を押圧するよう構成されている。制動の際には第２可動部材は例えばその前部で第１可動部材に係合して第１可動部材及び摩擦部材を押圧する一方、制動解除の際には第２可動部材は例えばその後部で第１可動部材に係合し、第２可動部材の位置によって定まる戻し位置まで第１可動部材を引き戻す。ブレーキ装置は、第１可動部材に対する第２可動部材の相対位置調整の要否を摩擦部材の摩耗量に基づいて判定する。要と判定された場合には、ブレーキ装置は以降の適切なタイミングで第２可動部材を駆動して相対位置調整を実行する。
【００１１】
この構成によれば、制動解除の際に第２可動部材と第１可動部材との係合によって第１可動部材を引き戻すようにしているので、ブレーキの引き摺りを良好に軽減または防止することができる。仮に第２可動部材が一定の位置に留まり続けたとしたら、摩擦部材の摩耗により厚さが薄くなることで、第２可動部材に対する第１可動部材の制動時のストロークは拡大していく。摩擦部材の摩耗量に基づき第１及び第２可動部材の相対位置調整の要否を判定し適時に調整を実行することにより、第１可動部材のストロークの過度の拡大を抑えて所望の許容範囲に保つことができる。
【００１２】
一実施形態においては、ブレーキ装置は、第２可動部材の駆動を制御するための制御部を備えてもよい。この制御部は、制御部は、摩擦部材の摩耗量に関連する調整許可条件が成立したか否かを判定し、該条件が成立したときに第１可動部材に対する第２可動部材の相対位置調整を許容する。制御部は、摩擦部材の摩耗量を反映する摩耗相当量がしきい値を超えたときに調整許可条件が成立したと判定してもよい。実際の摩耗量に代えて摩耗量を反映する摩耗相当量を用いて判定することにより、摩耗量の実測を要することなく容易に判定することができる。摩耗相当量は例えば、摩耗量の推定値、ブレーキ負荷の積算値、ＩＧオンオフの累計回数、積算走行距離のいずれかであってもよい。なお以下では、説明の簡単のため、摩耗量との表記は文脈の許す限り「摩耗量または摩耗相当量」を意味し得る。
【００１３】
制御部は、第２可動部材の直近の作動時における摩擦部材の摩耗量またはそれを反映する摩耗相当量を基準として該摩耗量または摩耗相当量がしきい値を超えたときに調整許可条件が成立したと判定してもよい。そのために、制御部は、第２可動部材の作動時に摩耗量または摩耗相当量をリセットし、その時点から摩耗量または摩耗相当量を積算するようにしてもよい。制御部は、ＩＧオフの際に摩耗量または摩耗相当量をメモリに格納し、以降も引き続いて積算することが好ましい。
【００１４】
制御部は、調整許可条件が成立していることを前提として、車両状態に基づく調整実行条件が成立したか否かを判定し、該条件が成立したときに相対位置調整を実行してもよい。例えば制御部は駐車中である場合に調整実行条件が成立したと判定してもよい。調整実行条件を調整許可条件とは別に判定することで、調整を要するに至ったことの検知とそれを受けての調整の実行とをタイミングをずらして行うことができる。車両の走行等その他に支障を与えないタイミングを選択して調整を実行することができる。
【００１５】
相対位置調整は、第２駆動源を作動させて第１可動部材に第２可動部材を近づける動作であってもよい。この場合、位置調整のための専用の動作であってもよい。あるいは、相対位置調整は、第２駆動源を作動させ、第２可動部材を前進させ第１可動部材に当接させて引き戻すことにより第２可動部材を第１可動部材に近づける動作であってもよい。この場合、第２可動部材による通常の制動及び解除の動作を利用して相対位置調整が可能であるという点で好ましい。
【００１６】
好ましい一実施例においては、ブレーキ装置は、第２可動部材に対する第１可動部材の押圧方向の相対移動量に応じてそれとは反対方向の付勢力を弾性的に第１可動部材に作用させるための付勢部材を含む第１可動部材引戻機構を備える。この引戻機構は第１可動部材と第２可動部材との間に形成されている。このようにすれば、弾性的な付勢力によって、第１可動部材の相対移動量が大きくなるほどそれに応じた大きい引き戻し力を第１可動部材に作用させることができる。十分な復元力で第１可動部材を引き戻すことができるので、制動解除時のブレーキ引き摺りを効果的に抑制することができる。
【００１７】
第１可動部材引戻機構は、付勢部材を支持するための支持部を備えてもよい。付勢部材は一端が第１及び第２可動部材のうち一方に他端が支持部に取り付けられており、該支持部は第１及び第２可動部材の相対移動によって第１及び第２可動部材のうち他方に当接可能に配設されていてもよい。このようにすれば、第２可動部材に対し第１可動部材が前進したときに付勢力を増加させ、後退したときに付勢力を減少させる構成を比較的容易に実現することができる。
【００１８】
第１及び第２可動部材は、第２可動部材が第１可動部材から非接触に後退するためのクリアランスを第１及び第２可動部材の移動方向に有して配設されていてもよい。クリアランスにおいては２つの可動部材は互いに係合しないので、第２可動部材を実質的に無負荷で駆動することができる。この無負荷状態と係合による負荷状態とを識別することにより、２つの可動部材の係合を検出することができる。この検出は、第２可動部材を駆動するためのモータ電流の測定値に基づいてなされてもよいし、あるいは例えば、第１可動部材または第２可動部材の歪みの測定値に基づいてなされてもよい。
【００１９】
好ましい一実施例においては、第１可動部材は、ブレーキ液圧の作用により移動可能であり、前進により摩擦部材を押圧するよう構成されているピストン部材であってもよい。この場合、ブレーキ装置は、ピストン部材を駆動するための液圧を与えるための液圧ブレーキ部を備えてもよい。第２可動部材は、モータによりピストン移動方向にピストン部材に相対的に移動可能であり、前進によりピストン部材を押圧するよう構成されているナット部材であってもよい。この場合、ブレーキ装置は、ナット部材を駆動するためのモータを備える電動ブレーキ部を備えてもよい。なお、第１可動部材は液圧以外の駆動方式によって駆動されるよう構成されてもよいし、第２可動部材は電動以外の駆動方式によって駆動されるよう構成されていてもよい。
【００２０】
また、一実施形態に係る電動ブレーキ装置は、通常制動時はキャリパピストン背面に油圧を供給することで制動し、駐車時はピストン内部に設けたナットでピストンを押すことにより制動力を保持するよう構成されている。このブレーキ装置は、ピストンとナットとをバネを介して係合してピストンとナットとを一体として後退可能に構成されている。更に、この装置は、ブレーキパッドの摩耗状態に応じてピストンとナットとの相対位置の調整がなされるよう構成されている。摩耗状態は、パッド摩耗量の積算値、ブレーキ操作状況、ＩＧオン／オフ回数、走行距離等に基づいて検出される。この構成により、通常制動によりブレーキパッド摩耗状態が変化した場合であっても、ピストンとナットとの相対位置が適正に調整される。よって、ブレーキパッドの引き摺りを低減することができ、かつ良好なブレーキフィーリングを得ることができる。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係るブレーキ装置１０の構成を模式的に示す断面図である。ブレーキ装置１０は例えば、いわゆるビルトイン式のディスクブレーキであり、サービスブレーキとしてもパーキングブレーキとしても作動させることができる。
【００２２】
ブレーキ装置１０は、車輪とともに回転するディスクロータ１２と、図示しない非回転部材に、車輪の回転軸線と平行な方向に相対移動可能に支持されたキャリパ（本実施例においては、浮動キャリパ）１４と、を備える。非回転部材には、摩擦部材としての一対のパッド１６が、ディスクロータ１２の摩擦面２０に対してそれぞれ接近・離間可能に保持される。キャリパ１４は、ディスクロータ１２及び一対のパッド１６を跨いだ姿勢で支持されており、シリンダ本体２６、リアクション部２７、これらを連結する連結部２８から成る。
【００２３】
シリンダ本体２６にはシリンダボアが形成され、ピストン３０が、液密、かつ、軸方向に摺動可能に嵌合される。また、シリンダボアとピストン３０との間にはリング状のピストンシール３２が設けられる。これらシリンダ本体２６、ピストン３０等によりブレーキシリンダ３４が構成され、シリンダボアのピストン３０の後退側に液圧室３６が形成される。なお以下では適宜、ピストン３０及びこれに付随して一体に軸方向に移動可能な構成部品を総称して「ピストン部材３０」と称することがある。即ち、ピストン部材３０は、ブレーキ液圧の作用により移動可能であり、前進により摩擦部材を押圧するよう構成されている。
【００２４】
以下では適宜、ピストン３０がパッド１６に接近する移動方向を「前進方向」と称し、ピストン３０がパッド１６から離れる移動方向を「後退方向」と称することがある。ピストン３０以外の可動部材（例えば後述のナット部材６０）についても同様の意味で前進及び後退との用語を使用する。位置を表す用語についても同様に、パッド１６に近い部位を例えば前部、前方と呼び、パッド１６から遠い部位を後部、後方等と呼ぶことがある。
【００２５】
液圧室３６には、液圧源３８が液圧アクチュエータ４０を介して接続される。液圧源３８は、運転者のブレーキ操作によって液圧を発生させるマスタシリンダと、動力の供給により液圧を発生させる動力式液圧源（例えばアキュムレータ及びポンプ）とを含む。または液圧源３８は、マスタシリンダと動力式液圧源との少なくとも一方を含んで構成されていてもよい。液圧アクチュエータ４０は、液圧源３８の供給液圧を目標液圧に制御して液圧室３６に与えるための１つまたは複数の液圧制御バルブを含む。液圧源３８、液圧アクチュエータ４０、及びブレーキシリンダ３４を含んで液圧ブレーキ部または液圧ブレーキユニットが構成される。液圧ブレーキ部または液圧ブレーキユニットとしては例えば公知の車両用油圧ブレーキ装置の構成を採用可能であるので、簡潔のため詳細の説明は適宜省略する。
【００２６】
一対のパッド１６はそれぞれ、裏板４４と、裏板４４に固定された摩擦材４６とを備える。一対のパッド１６のうちピストン部材３０に近接するほうの裏板４４がピストン部材３０により当接され押圧されることにより、摩擦材４６がディスクロータ１２に押し付けられる。摩擦材４６とディスクロータ１２とが摩擦係合させられることにより、ブレーキ装置１０はブレーキ力を発生させる。ブレーキ力によって車輪の回転が抑制される。摩擦材４６のディスクロータ１２への押付力に応じてブレーキ力が生じ、押付力が大きくなると車輪に作用可能なブレーキ力も大きくなる。
【００２７】
ピストン３０は、有底円筒状を成したものであり、軸方向に延び、かつ、底部が前進側、筒部が後退側に位置する姿勢で配設される。ピストン３０の内周側には、ナット部材６０が、ピストン３０に対して軸方向相対移動可能かつ相対回転不能な状態で保持される。
【００２８】
ナット部材６０は電動モータ６８に連結されており、電動モータ６８の駆動によりピストン３０に対し軸方向に相対移動させられる。ナット部材６０は、モータ６８によりピストン移動方向にピストン部材３０に相対的に移動可能であり、前進によりピストン部材３０を背面１２２から押圧するよう構成されている。
【００２９】
ナット部材６０と電動モータ６８とは、動力伝達機構６４を介して連結されている。動力伝達機構６４は例えば電動モータ６８の出力する回転を減速するための減速機６６を備える。動力伝達機構６４はその他の回転伝達機構を備えてもよい。減速機６６は電動モータ６８の出力軸と回転軸（スピンドル）７０との間に介装されている。
【００３０】
動力伝達機構６４は、回転を直線運動に変換するための運動変換機構例えばねじ機構を備える。ナット部材６０の内周面に形成された雄ねじ部６９Ａと回転軸（スピンドル）７０の外周面に形成された雌ねじ部６９Ｂとが螺合され、スピンドル７０の回転に伴ってナット部材６０が直線的に移動させられる。スピンドル７０は、シリンダ本体２６にラジアルベアリング、スラストベアリングを介して相対回転可能に保持される。
【００３１】
また、ねじ部６９Ａ、Ｂは、電動モータ６８に電流が供給されない状態で、ピストン３０を介してナット部材６０に軸方向の力が加えられても、その分力によって、電動モータ６８が回転させられないように形成される。そのために、ねじ部６９Ａ、Ｂのリード角が小さくされている。こうして、電動ブレーキ部は、ナット部材６０をモータ６８に連結しかつ該モータ６８の停止中はナット部材６０の位置を保持するよう構成されている動力伝達機構６４を含んで構成される。動力伝達機構６４はナット部材６０のロック機構としての機能を備える。すなわち、電動モータ６８の停止状態においてはナット部材６０は静止しておりシリンダ本体２６に対し位置が固定される。
【００３２】
電動モータ６８、動力伝達機構６４、ナット部材６０を含んで電動ブレーキ部または電動ブレーキユニットが構成される。電動ブレーキ部または電動ブレーキユニットとしては例えば公知のビルトイン式の電動ブレーキ機構の構成を採用可能であるので、簡潔のため詳細の説明は省略する。ブレーキ装置１０は、上述の液圧ブレーキ部によりサービスブレーキとしての動作が可能であり、電動ブレーキ部によりパーキングブレーキとしての動作が可能である。
【００３３】
ナット部材６０は、大径部９０と小径部９２とを備えた段付き形状を成したものであり、軸方向に延び、かつ、大径部９０が前進側（ピストン３０の底部側）、小径部９２が後退側に位置する姿勢で配設される。この大径部９０とピストン３０との間に回り止め機構が設けられる。これにより、ナット部材６０はピストン３０に対し相対回転不能とされる。
【００３４】
ナット部材６０にはピストン部材３０に係合するための係合部１００が設けられる。係合部１００を含んでピストン戻し機構が構成されている。ピストン戻し機構は、ピストン部材３０とナット部材６０との係合によって後退方向にピストン部材３０が引き戻されるようピストン部材３０とナット部材６０との間に形成されている。ピストン戻し機構は、ブレーキ液圧によるピストン部材３０のナット部材６０に対する相対前進量に応じて弾性的に後退方向の付勢力をピストン部材３０に作用させるよう配設されている付勢部材（例えば、後述するスプリング１０６）を備える。
【００３５】
ピストン戻し機構により、ナット部材６０の位置によって定められる初期位置までピストン部材３０が引き戻される。この初期位置は毎回の制動時におけるピストン部材３０の移動開始位置であり、後述の相対位置調整によって、あるいは電動ブレーキ部の作動によって更新される。
【００３６】
係合部１００は、スプリング固定部１０２、スプリング支持部１０４、スプリング１０６、セット荷重規定部１０８を含む。ナット部材６０の大径部９０と小径部９２との間の両者を接続する円環状の段面がスプリング固定部１０２である。また、小径部９２においてスプリング固定部１０２から軸方向後退側に離間した部分に半径方向外方に突出した突部が固定的に設けられ、この突部がセット荷重規定部１０８とされる。セット荷重規定部１０８は例えば、ナット部材６０の軸方向後端に固定されたリテーナである。スプリング固定部１０２とセット荷重規定部１０８との間に、概して円環板状を成したスプリング支持部１０４がナット部材６０に対し軸方向に相対移動可能に配設されている。スプリング支持部１０４は例えばワッシャである。
【００３７】
スプリング固定部１０２に一端が固定されスプリング支持部１０４に他端が固定されて、スプリング固定部１０２とスプリング支持部１０４との間にスプリング１０６が取り付けられている。スプリング１０６は例えばコイルスプリングであり、このコイルスプリングはスピンドル７０と同軸にナット部材６０の小径部９２を内包して配設されている。
【００３８】
スプリング１０６は、スプリング支持部１０４がセット荷重規定部１０８に当接した状態において、セット荷重が付与された状態で保持される。図示の例においてはセット荷重はスプリング１０６を圧縮する荷重である。セット荷重は設計上、ナット部材６０の後退に伴ってピストン部材３０が後退させられるときに弾性変形しない（つまりスプリング１０６の圧縮変形量が増大しない）大きさに設定することが好ましい。その場合、セット荷重は、ピストン部材３０とシリンダ本体２６（主としてピストンシール３２）との間の摺動抵抗に応じた荷重（押し戻し荷重）以上の大きさに設定される。このようにすれば、ピストン部材３０と一体にナット部材６０を引き戻す際に、スプリング１０６に更なる圧縮変形を与えずに速やかに引き戻すことができる。
【００３９】
セット荷重規定部１０８は、スプリング支持部１０４及びスプリング１０６の抜け止め機構としても機能する。こうした機能を実現する限り、セット荷重規定部１０８は、小径部９２の外周面の全周に環状に連続して設けられた部材であっても、部分的に設けられた部材であってもよい。また、ナット部材６０に圧入により設けられた部材としても、ねじ機構を利用して締め込んで設けられた部材（例えば、複数のピンやビス等）としても、Ｃリング等により相対移動不能に保持された部材としてもよい。
【００４０】
一方、ピストン部材３０の筒部には半径方向内方に突出する張出部１１２が設けられている。張出部１１２は係合部１００との被係合部として設けられており、張出部１１２はピストン戻し機構の一部を構成する。張出部１１２は、ナット部材６０の抜け止め機構としても機能する。図１に示す例において張出部１１２は、ピストン部材３０の筒部の中間部においてナット部材６０の係合部１００の後退側に位置する部位に設けられているが、張出部１１２はピストン部材３０の筒部の後退側末端に設けられていてもよい。つまりピストン３０のスカート部に内側への張出部分を設けてもよい。
【００４１】
なお、張出部１１２は、ピストン部材３０の筒部の内周面に環状に連続して設けられたものであっても、部分的に設けられたものであってもよい。例えば、ピストン部材３０の内周面に溝を形成し、その溝に取り付けられたＣリングとしたり、圧入により嵌め込まれた環状部材としたりすることができる。また、ピストン部材３０の内周面に半径方向内方に突出して埋め込まれた複数本のピンやビスとしたり、ねじ機構を利用して設けられたねじ部（頭がないもの）としたりすることもできる。
【００４２】
張出部１１２の内径（突部１１２の最も内周側に突出した部分で決まる内径）は、セット荷重規定部１０８の外径（突部１０８の最も外周側に突出した部分で決まる外径）より大きい。こうして、ピストン部材３０とナット部材６０との相対移動の際に、セット荷重規定部１０８と張出部１１２とが干渉しないように構成されている。
【００４３】
また、張出部１１２の内径は、スプリング支持部１０４の外径より小さい。これにより、ピストン部材３０とナット部材６０との相対移動の際に（特に、ピストン部材３０がナット部材６０に対し相対的に前進する際に）、張出部１１２がスプリング支持部１０４に当接可能とされている。張出部１１２がスプリング支持部１０４に当接してスプリング１０６が弾性変形可能とされることにより、ピストン部材３０とナット部材６０との相対移動が許容される。
【００４４】
このようにして、スプリング１０６は一端がナット部材６０に他端がスプリング支持部１０４に取り付けられ、スプリング支持部１０４はピストン部材３０とナット部材６０との相対移動によってピストン部材３０（の張出部１１２）に当接可能に配設されている。後述するように他の実施例においては、スプリング１０６は一端がピストン部材３０に他端がスプリング支持部に取り付けられ、該支持部はピストン部材３０とナット部材６０との相対移動によってナット部材６０に当接可能に配設されるよう構成することも可能である。
【００４５】
図１に示されるように、ナット部材６０においてスプリング支持部１０４がセット荷重規定部１０８に当接した状態において、ナット部材６０の前端面１２０とピストン部材３０の背面１２２との間には、軸方向の隙間（クリアランス）Ｇが形成される。ナット部材６０は、隙間Ｇを有した状態でピストン部材３０に配設される。ナット部材６０の前端面１２０がピストン部材３０の背面１２２に当接した状態においては、スプリング支持部１０４と張出部１１２との間に隙間Ｇが形成される。このようにして、ナット部材６０とピストン部材３０とは、ナット部材６０がピストン部材３０から非接触に後退するためのクリアランスＧをピストン移動方向に有して配設されている。後述するように、このクリアランスを設けることによって、ブレーキ解除の際にモータ６８の無負荷運転またはごく軽い負荷でナット部材６０を後退させることができる。
【００４６】
さらに、シリンダボアの後退側の端部にはストッパ１３０が設けられる。ストッパ１３０は、ピストン部材３０の後退端位置を規定するものであり、本実施例においては剛体であるが、弾性部材とすることもできる。
【００４７】
上述のブレーキ装置１０の構造の要点の１つは、ピストン部材３０とナット部材６０とをスプリング１０６を介して係合可能に構成したことで、ブレーキ液圧が作用したときにスプリング１０６をたわませてピストン部材３０が前進させられることにある。このときスプリング１０６に作用する荷重がピストン部材３０を後退させるための反力として作用する。この反力は、ブレーキを解除し液圧が除去されたときにピストン部材３０を引き戻すいわば復元力である。こうして、ピストン部材３０が前進を開始した初期位置までピストン部材３０を引き戻すことが実質的に保証される。よって、通常制動時におけるブレーキ解除の際に生じ得るブレーキの引き摺りを軽減または防止することができる。
【００４８】
また、パーキングブレーキの解除の際にも、ナット部材６０をモータ６８の駆動により引き戻すとともにピストン部材３０と一体に引き戻すことができるので、同様の引き摺り軽減効果を期待できる。特に、パーキングブレーキを比較的強めに掛けた場合であってもピストン部材３０を良好に引き戻すことができる。
【００４９】
電動モータ６８は、ＥＣＵ１５０の指令に基づいて制御される。電動モータ６８は図示しないモータ駆動回路を介してＥＣＵ１５０に接続される。例えばモータ駆動回路に付随して、電動モータ６８に流れる電流を検出する電流センサ１５２が設けられている。電流センサ１５２の検出値は、所定時間おきにＥＣＵ１５０に順次与えられ、ＥＣＵ１５０の所定の記憶領域に格納保持される。
【００５０】
ＥＣＵ１５０は、運転者の操作指示に応じて、または同一車両の他のＥＣＵまたは車両制御プログラムからの動作指令に応じて、電動モータ６８を含む電動ブレーキユニットを制御する。すなわちＥＣＵ１５０は、電動モータ６８を駆動することによりナット部材６０の前進または後退を制御する。
【００５１】
ＥＣＵ１５０としては例えば公知の車載用の電子制御ユニットを採用することができる。ＥＣＵ１５０は例えば、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート等を備える。また、ＥＣＵ１５０に通信可能に接続されており、ＥＣＵ１５０からデータを書き出し可能かつＥＣＵ１５０にデータを読み出し可能である不揮発性のメモリがＥＣＵ１５０と一体にまたは別体に設けられている。
【００５２】
液圧源３８及び液圧アクチュエータ４０は同一のＥＣＵ１５０の指令に基づいて制御されてもよいし、異なる別のＥＣＵの指令に基づいて制御されてもよい。別のＥＣＵで制御される場合には、ＥＣＵ１５０と別のＥＣＵとはＣＡＮ（Car Area Network）を介して通信可能に接続される。
【００５３】
以上のように構成されたブレーキ装置１０の動作について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るブレーキ装置１０の非制動時の状態を模式的に示す図である。非制動時においては設計上、引き摺りが生じないようパッド１６はディスクロータ１２から微小距離だけ離れている。ピストン部材３０もパッド１６から微小距離隔てられている。ナット部材６０とピストン部材３０とは、上述のクリアランスＧだけ隔てられている。ナット部材６０のスプリング支持部１０４はセット荷重規定部１０８及びピストン部材３０の張出部１１２の両方に当接しており、スプリング１０６にはセット荷重が作用している。
【００５４】
図３は、本発明の一実施形態に係るブレーキ装置１０においてサービスブレーキの作動状態を模式的に示す図である。例えば運転者の操作により液圧アクチュエータ４０が作動させられる。ブレーキシリンダ３４の液圧室３６に液圧が供給され、ピストン部材３０は背面１２２に液圧を受けて前進させられる。ピストン部材３０と一体に張出部１１２及びスプリング支持部１０４も前進する。このとき電動モータ６８は停止状態にあるため、ナット部材６０は前進させられることはなくその位置に保持される。スプリング１０６の弾性変形により、ピストン部材３０のナット部材６０に対する相対的な前進が許容されている。スプリング１０６は圧縮されることでピストン部材３０の相対前進量をピストン部材３０の後退方向の付勢力に変換している。ピストン部材３０の前進により、パッド１６がディスクロータ１２に押し付けられる。
【００５５】
サービスブレーキが解除される際には、液圧アクチュエータ４０により液圧室３６が減圧される。パッド１６やピストンシール３２から作用する復元力に加えてスプリング１０６の弾性力によって、ピストン部材３０を図２に示す初期位置まで引き戻すことができる。典型的なビルトイン式の電動ブレーキ装置においてはキャリパ１４やパッド１６、ピストンシール３２の制動時の変形に応じた復元力に依存してピストン部材３０を後退させているが、本実施例においてはスプリング１０６の弾性力も利用することで一層良好にブレーキの引き摺りを防止することが可能となる。
【００５６】
図４は、本発明の一実施形態に係るブレーキ装置１０においてパーキングブレーキの作動状態を模式的に示す図である。例えば運転者の操作に応じてＥＣＵ１５０は電動モータ６８を駆動してナット部材６０を前進させる。ナット部材６０の前端面１２０がピストン部材３０の背面１２２を押し出すことにより、ナット部材６０と一体にピストン部材３０も押し出される。こうしてピストン部材３０の前進によりパッド１６がディスクロータ１２に押し付けられる。電動モータ６８は停止されナット部材６０はその位置に保持される。こうしてパーキングブレーキのロック動作が完了する。なお、このときナット部材６０においてはスプリング支持部１０４とセット荷重規定部１０８とが初期状態と同様に当接しており、スプリング１０６はセット荷重が作用した状態のままでナット部材６０と一体に前進する。
【００５７】
図５及び図６は、本発明の一実施形態に係るブレーキ装置１０においてパーキングブレーキの解除動作を模式的に示す図である。ＥＣＵ１５０は、上述のパーキングブレーキのロック動作とは逆回転で電動モータ６８を駆動してナット部材６０を後退させる。この後退の当初はキャリパ１４やパッド１６等による復元力によってピストン部材３０もナット部材６０に追従して後退する。ところが、この復元力は必ずしも十分に大きくない。そのため、図５に示すようにピストン部材３０は一旦停止される一方、ナット部材６０は電動モータ６８の駆動によりピストン部材３０から離間して単独で後退する。
【００５８】
ナット部材６０がピストン部材３０から離間してクリアランスＧを移動するときには電動モータ６８に加えられる負荷は非常に小さくなり、実質的に無負荷であるとみなすことができる。そのため、電動モータ６８に流れる電流は非常に小さくなる。この状態は、ナット部材６０が上述のクリアランスＧだけ後退するまで継続し、ナット部材６０がピストン部材３０に当接すればモータの負荷は増加する。よって、無負荷状態にあたる電流値を適宜実験的にまたは経験的に取得し、その無負荷電流値を若干上回るしきい値を設定する。ＥＣＵ１５０はこのしきい値を電流センサ１５２の測定値と比較し、測定値がしきい値を超えたときにナット部材６０がピストン部材３０に当接したと判定することができる。
【００５９】
図６に示すように、上述のクリアランスＧだけナット部材６０が後退すると、ナット部材６のスプリング支持部１０４がピストン部材３０の張出部１１２に当接する。そうすると、スプリング支持部１０４と張出部１１２との係合により、ナット部材６０とピストン部材３０とが電動モータ６８の駆動により一体に後退する。こうして、ピストン部材３０を所望の位置まで引き戻すことができる。例えば図２に示す初期位置までナット部材６０とピストン部材３０とを後退させることができる。
【００６０】
あるいは、パーキングブレーキの解除の際に、ナット部材６０の戻し位置を調整することもできる。そのために例えば、ＥＣＵ１５０は、電流センサ１５２の測定値が上記のしきい値を超えたとき、または超えてから所定時間経過したときにパーキングブレーキの解除動作を完了し、ナット部材６０及びピストン部材３０を停止させてもよい。このようにすれば、その時点でのパッド１６の摩耗量に応じた適切な位置にナット部材６０を停止させることができる。その結果としてナット部材６０に対するピストン部材３０の相対位置も適切に自動的に調整される。
【００６１】
ところで、パーキングブレーキが比較的長期間使用されず、その間に液圧ブレーキが頻繁に使用される状況も想定される。電動ブレーキ部を動作させなければ、ナット部材６０はスピンドル７０上で同じ位置に留まり続ける。ナット部材６０はシリンダ本体２６に対し固定された位置を保つ。その一方で液圧ブレーキを高頻度に動作させれば、それに応じてパッド１６の摩耗が進む。そうすると、パッド１６は摩耗で厚さが薄くなり、パッド１６のピストン部材３０との当接面とナット部材６０との距離が大きくなる。ピストン部材３０は前回の液圧ブレーキ解除時に、スプリング１０６の作用によってナット部材６０の位置まで引き戻されている。そのため、次回の制動の際に要するピストン部材３０の前進量はパッド摩耗につれて大きくなる。
【００６２】
すなわち、電動ブレーキの作動を控えることによって、パッド１６の摩耗の進行につれてピストン部材３０の制動ストロークが大きくなる。これは制動解除時の引き摺りを十分に抑制する観点では好ましいが、制動ストロークの過度の拡大は、ブレーキの効きやブレーキフィーリングに影響を与えるおそれがある。パッド１６が極度に摩耗した場合には、ピストン部材３０の制動に要する必要前進量が、ナット部材６０に対するピストン部材３０の相対移動可能量の構造上定まる上限を超えるおそれもある。
【００６３】
そこで、本発明の一実施形態においては、ナット部材６０を適時にいくらか前進させることにより、ピストン部材３０のストロークの過度の拡大が抑制される。ナット部材６０を前進させパッド１６との距離を詰めることで、ピストン部材３０の引き戻し位置即ち前進開始位置を前方に移動させピストン部材３０のストロークを縮小することができる。操作指示によるパーキングブレーキの動作とは別にパッド１６の摩耗量に応じてナット部材６０の位置調整をすることにより、パーキングブレーキが比較的長期間使用されない状況におけるピストン部材３０のストロークの拡大を抑えることができる。
【００６４】
一実施例においては、ＥＣＵ１５０は、パッド１６の摩耗量に関連する調整許可条件が成立したか否かを判定する。ここで摩耗量は、実測値であってもよいし、摩耗量を反映する摩耗相当量であってもよい。ＥＣＵ１５０は、調整許可条件が成立したときに電動モータ６８によるナット部材６０のピストン部材３０に対する相対位置調整要求を発生させる。ＥＣＵ１５０は、相対位置調整要求がある場合には調整実行条件が成立したか否かを判定する。ＥＣＵ１５０は、調整実行条件が成立したときにナット部材６０を駆動して相対位置調整を実行する。
【００６５】
この相対位置調整処理は、少なくとも以下の５つの処理を含んでもよい。
１．パーキングブレーキ最終動作時からのパッド摩耗量を積算する。パーキングブレーキが動作されるか、または相対位置調整要求が生じるまでパッド摩耗量を積算する。特にＩＧオフがされてもその時点での積算量を消去することなくメモリに格納し、積算を継続する。
２．パーキングブレーキ動作時にはパッド摩耗量の積算値をリセットする。言い換えれば、パーキングブレーキが動作されるか、または相対位置調整が実行されるまではパッド摩耗量の積算値はリセットされない。
３．パッド摩耗量の積算値が設定値を超えたことを条件として相対位置調整を許可する。
４．所定の条件が成立したときは、パーキングブレーキの操作がなされなくても自動的にパーキングブレーキを作動させて相対位置調整を実行する。この調整はパーキングブレーキの通常のロック動作及びリリース動作を実行することで行われる。
５．相対位置調整の完了後にパッド摩耗量の積算値をクリアする。
【００６６】
相対位置調整処理を実行するために、ブレーキ装置１０は、パッド摩耗量積算記憶装置と、パッド摩耗限界推定装置と、ナットクリアランス調整装置と、を備えてもよい。ＥＣＵ１５０が、パッド摩耗量積算記憶部と、パッド摩耗限界推定部と、ナットクリアランス調整部と、を備えて構成されていてもよい。パッド摩耗量積算記憶装置は、パッド摩耗量に相当するデータを積算し記憶し、必要に応じてリセットするための構成であり、上記の第１処理、第２処理、及び第５処理を実行してもよい。パッド摩耗限界推定装置は、パーキングブレーキを使用しない期間中のパッド摩耗量相当の積算量が設定値以上であることを検出し、検出後に調整要求を出すための構成であり、上記第３処理を実行してもよい。ナットクリアランス調整装置は、調整要求が出ているときに車両状態を判断して調整動作を行うための構成であり、上記第４処理を実行してもよい。
【００６７】
図７は、一実施形態に係る相対位置調整処理を説明するためのフローチャートである。ＥＣＵ１５０はこの処理を（例えばＥＣＵ１５０の演算周期ごとに）反復して実行する。図７に示されるように、ＥＣＵ１５０は、予備判定処理をまず実行する（Ｓ１０）。予備判定処理はナット部材６０とピストン部材３０との位置調整に先立つ予備的な判定処理であり、判定結果に応じて摩耗量をリセットすること、または摩耗量を不揮発性メモリに書き出して保存することを含む。なお、この例では予備判定処理は相対位置調整処理に組み込まれているがこれに限られず、後述の調整許可判定処理及び調整実行処理と並列にまたは独立に予備判定処理が実行されてもよい。この予備判定処理については図８を参照してその一例を更に詳しく説明する。
【００６８】
予備判定処理が終了すると、ＥＣＵ１５０は、前回またはそれ以前の処理においてナット部材６０とピストン部材３０との位置調整要求が生じているか否かを判定する（Ｓ１２）。ＥＣＵ１５０は例えば、位置調整要求を表すフラグがオンである場合に位置調整要求があると判定し、そのフラグがオフである場合に位置調整要求がないと判定する。
【００６９】
調整要求がないと判定された場合には（Ｓ１２のＮ）、ＥＣＵ１５０は、調整許可判定処理を実行する（Ｓ１４）。調整許可判定処理は、パッド摩耗量を更新することと、その最新の摩耗量が判定しきい値を超えたか否かを判定することと、を含む処理である。摩耗量が判定しきい値を超えた場合には、ＥＣＵ１５０は、ナット部材６０とピストン部材３０との位置調整要求を発生させる。調整許可判定処理が完了したら図７に示す処理は終了する。この調整許可判定処理については図９を参照してその一例を更に詳しく説明する。
【００７０】
調整要求があると判定された場合には（Ｓ１２のＹ）、ＥＣＵ１５０は、調整実行処理を実行する（Ｓ１６）。調整実行処理は、電動モータ６８を駆動することによりナット部材６０とピストン部材３０との位置を調整することを含む処理である。一実施例においては、調整実行処理は、調整実行に適切なタイミングにあるか否かを車両状態に基づいて判定する処理を更に含んでもよい。調整実行処理が完了したら図７に示す処理は終了する。この調整実行処理については図１０を参照してその一例を更に詳しく説明する。
【００７１】
なお図７に示す相対位置調整処理は、調整許可判定処理及び調整実行処理の両方が組み込まれているが、これに限られない。例えばＥＣＵ１５０は、調整許可判定処理を含む第１処理と、調整実行処理を含む第２処理とを並列に実行してもよい。この場合、第１処理は、位置調整要求の有無を判定し、要求なしの場合に調整許可判定処理を行うことを含んでもよい。第２処理は、位置調整要求の有無を判定し、要求ありの場合に調整実行処理を行うことを含んでもよい。
【００７２】
図８は、一実施形態に係る予備判定処理（Ｓ１０）を説明するためのフローチャートである。ＥＣＵ１５０はまず、不揮発性メモリに記憶されているパッド摩耗量の積算値を、付随する揮発性メモリに読み出す（Ｓ２０）。なおこの読み出し処理はＥＣＵ１５０の起動後の初回の予備判定処理または相対位置調整処理に際して実行すれば十分であり、次回以降の処理においては省略可能である。
【００７３】
ＥＣＵ１５０は、パーキングブレーキの動作があったか否かを判定する（Ｓ２２）。具体的には、ＥＣＵ１５０は、前回の処理から今回の処理までにパーキングブレーキの動作があったか否かを判定する。パーキングブレーキ動作の有無に関する情報は例えばＥＣＵ１５０またはこれに付随するメモリに記憶されており、ＥＣＵ１５０はこの情報を参照して判定する。パーキングブレーキの動作があった場合には（Ｓ２２のＹ）、ＥＣＵ１５０は、パッド摩耗量の積算値をリセットする（Ｓ２４）。つまり、ＥＣＵ１５０は、それまでのパッド摩耗量の積算値をゼロに更新する。ブレーキ装置１０においてパーキングブレーキの動作があった場合には、上述のブレーキ解除動作によりナット部材６０とピストン部材３０との位置が自動的に調整されるからである。
【００７４】
パーキングブレーキの動作がない場合には（Ｓ２２のＮ）、ＥＣＵ１５０は、ＩＧオフとされたか否かを判定する（Ｓ２６）。ここでＩＧオフとは典型的には、車両のイグニションスイッチがオフにされたことを意味するが、それに限られず、ＥＣＵ１５０の動作が終了されＥＣＵ１５０に付随する揮発性メモリのデータが消失するに至る任意の操作または状態を指し示してもよい。ＩＧオフとされた場合には（Ｓ２６のＹ）、ＥＣＵ１５０は、パッド摩耗量の積算値を不揮発性メモリに書き出し（Ｓ２８）、図８に示す予備判定処理を終了する。ＩＧオフとされていない場合には（Ｓ２６のＮ）、ＥＣＵ１５０は、引き続いて位置調整要求の有無を判定する（図７のＳ１２）。
【００７５】
図９は、一実施形態に係る調整許可判定処理（Ｓ１４）を説明するためのフローチャートである。調整要求がないと判定された場合には（図７のＳ１２のＮ）、ＥＣＵ１５０は、パッド摩耗量の積算処理を実行する（Ｓ３０）。ブレーキ装置１０がパッド１６の摩耗量を測定するためのセンサを備える場合には、ＥＣＵ１５０はその測定値に基づいてパッド摩耗量を更新する。摩耗量の実測に代えて、ＥＣＵ１５０は、パッド摩耗量を反映する摩耗相当量を更新する演算処理を実行する。摩耗相当量はその量の増加に連動してパッド１６の摩耗量が増えると評価できる量であり、例えば、パッド摩耗量の推定値、ブレーキ負荷の積算値、ＩＧオンオフの累計回数、積算走行距離のいずれかであってもよい。ＥＣＵ１５０は、例えば予め記憶されているマップを用いて例えばブレーキ負荷の積算値からパッド摩耗量の推定値を取得してもよい。ブレーキ負荷は例えば車重及びブレーキ液圧を用いて算出することができる。
【００７６】
ＥＣＵ１５０は、調整許可条件が成立したか否かを判定する（Ｓ３２）。調整許可条件は、積算処理により更新されたパッド摩耗量または摩耗相当量がしきい値を超えたことを含み、更にその他の条件を含んでもよい。摩耗相当量が例えばパッド摩耗量推定値である場合にはＥＣＵ１５０は、当該推定値が所定の摩耗量しきい値を超えたか否かを判定する。摩耗相当量がブレーキ負荷の積算値である場合には、当該積算値が所定のブレーキ負荷しきい値を超えたか否かが判定される。摩耗相当量がＩＧオンオフの累計回数である場合には、当該回数が所定の回数しきい値を超えたか否かが判定される。摩耗相当量が積算走行距離である場合には、当該走行距離が所定の距離しきい値を超えたか否かが判定される。これらの判定しきい値はいずれも、パッド摩耗量と摩耗相当量との対応関係を考慮しピストン部材３０のストロークがその判定しきい値において許容範囲に収まるように、適宜実験的または経験的に設定することができる。
【００７７】
調整許可条件が成立した場合には（Ｓ３２のＹ）、ＥＣＵ１５０は、ナット部材６０とピストン部材３０との位置調整要求を発生させる（Ｓ３４）。ＥＣＵ１５０は例えば、位置調整要求を表すフラグをオフからオンに切り替える。調整許可条件が成立していない場合には（Ｓ３２のＮ）、ＥＣＵ１５０は、調整許可判定処理を終了する。この場合、位置調整要求を表すフラグはオフのままに保たれる。
【００７８】
このようにして、ＥＣＵ１５０は、パーキングブレーキの直近の作動時におけるパッド摩耗量またはそれを反映する摩耗相当量を基準として該摩耗量または摩耗相当量を積算する。積算された摩耗量または摩耗相当量がしきい値を超えたときに調整許可条件が成立したと判定する。ＥＣＵ１５０は、特にＩＧオフがされてもその時点での積算量を消去することなく不揮発性メモリに格納し、摩耗量の積算を継続する。よって、１回または複数回のＩＧオンオフを含む比較的長い期間にわたりパーキングブレーキが不使用状態にあるときのパッド摩耗の進展を正確に把握して、ナット部材６０とピストン部材３０との位置調整要求を適切に発生させることができる。
【００７９】
図１０は、一実施形態に係る調整実行処理（Ｓ１６）を説明するためのフローチャートである。調整要求があると判定された場合には（図７のＳ１２のＹ）、ＥＣＵ１５０は、調整実行条件が成立したか否かを判定する（Ｓ４０）。調整実行条件は、車両が直ちに発進可能ではない状態にあることを含み、更にその他の条件を含んでもよい。よって、調整実行条件は例えば、シフトレバーがＰレンジとされて駐車中であることであってもよいし、シフトレバーがＰレンジとされかつＩＧオフとされていることであってもよい。調整実行条件は少なくとも、車両が停車中であることを含むことが好ましい。
【００８０】
調整実行条件が成立していない場合には（Ｓ４０のＮ）、ＥＣＵ１５０は、調整実行処理をそのまま終了する。調整実行条件が成立した場合には（Ｓ４０のＹ）、ＥＣＵ１５０は、ナット部材６０とピストン部材３０との位置調整動作を実行する（Ｓ４２）。位置調整動作は好ましくは、電動モータ６８によりナット部材６０を前進させピストン部材３０に当接させて引き戻し、その結果として調整前に比べてナット部材６０をピストン部材３０に近づける動作である。この動作として上述の通常のパーキングブレーキ動作を用いてもよい。あるいは、位置調整動作は電動モータ６８によりナット部材６０をピストン部材３０に近づける調整専用の動作であってもよい。この場合、ブレーキ装置１０は、ピストン部材３０のストロークを検出するためのセンサを備えて構成され、ＥＣＵ１５０はそのストロークセンサの検出結果を用いてナット部材６０の位置調整量を決定するようにしてもよい。
【００８１】
調整が完了すると、ＥＣＵ１５０は、パッド摩耗量の積算値をリセットし（Ｓ４４）、ナット部材６０とピストン部材３０との位置調整要求を解除する（Ｓ４６）。ＥＣＵ１５０は例えば、位置調整要求を表すフラグをオンからオフに切り替える。こうしてＥＣＵ１５０は、ナット部材６０とピストン部材３０との位置調整要求の発生以降の適切なタイミングで調整動作を実行することができる。
【００８２】
本発明の一実施形態に係るブレーキ装置１０は以上に述べた構成を備える。続いてブレーキ装置１０の作用について説明する。サービスブレーキの使用につれて、パッド１６は摩耗で厚さが薄くなる。ピストン部材３０は前回のサービスブレーキ解除時に、スプリング１０６の作用によってナット部材６０の位置まで引き戻されている。そのため、次回の制動の際に要するピストン部材３０の前進量はパッド摩耗につれて大きくなる。
【００８３】
パーキングブレーキを作動させ解除したときにはピストン部材３０とナット部材６０との係合状態を電流センサ１５２に基づき検知してナット部材６０を停止させることができる。こうして、パッド１６を後退開始位置としてピストン部材３０及びナット部材６０は後退させ、パッド１６に対しピストン部材３０及びナット部材６０を適当な位置で停止させることができる。こうしたいわば自動調整によって、パーキングブレーキが適度な頻度で使用される状況においてはピストン部材３０の制動ストロークは過度に拡大せずに許容範囲に収まることが期待できる。
【００８４】
パーキングブレーキが長期間使用されない場合にはパーキングブレーキ動作に伴う自動調整は機能しない。ナット部材６０はスピンドル７０及びシリンダ本体２６に対し同じ位置に留まり続け、ピストン部材３０の制動ストロークはパッド摩耗に連動して徐々に大きくなる。こうした状況においてＥＣＵ１５０がパーキングブレーキの操作指示がなくとも電動モータ６８及びナット部材６０をいくらか前進させる相対位置調整動作を実行することにより、ピストン部材３０のストロークの過度の拡大が抑制される。
【００８５】
ピストン部材３０とナット部材６０との間にピストン部材３０を十分に引き戻すピストン戻し機構を設けたブレーキ装置１０において、ピストン部材３０のストロークを経時的に適度な範囲に保つことができる。こうして、ブレーキ引き摺りを軽減または防止するとともに、ブレーキの効きやフィーリングを適切に維持することができる。
【００８６】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
【００８７】
図１に示すブレーキ装置１０においては、係合部１００がナット部材６０に保持されているが、図１１に示すようにピストン部材２００に係合部２１２が保持されるよう構成することも可能である。図１１に示すブレーキ装置にも、上述の相対位置調整処理を適用することが可能である。なお図１１に示す例に関し説明を簡潔にするために図１に示す実施例と重複する構成についての説明は適宜省略する。
【００８８】
図１１に示されるように、ピストン部材２００の筒部の開口側に半径方向内方に突出したスプリング固定部２０２が設けられ、そのスプリング固定部２０２を挟む姿勢で、ピストン部材２００に対して軸方向に相対移動可能にスプリング支持部２０４が保持される。スプリング支持部２０４は中空円筒状に形成された部材であり、軸方向の両端部にそれぞれ半径方向外方に突出する突部２０６、２０８が設けられている。スプリング２１０は、一端がスプリング支持部２０４の前端側の突部２０６に、他端がスプリング固定部２０２に取り付けられている。スプリング２１０には、スプリング支持部２０４の後端側の突部２０８とスプリング固定部２０２との当接状態において、上述の実施例と同様にセット荷重が付与される。スプリング固定部２０２、スプリング支持部２０４、スプリング２１０を含んで係合部２１２が構成されている。スプリング支持部２０４の前端側の突部２０６は、ナット部材２２０の大径部２２２と小径部２２４とを接続する環状の段面２２６に当接により係合可能である。
【００８９】
図１１に示すブレーキ装置は、サービスブレーキの作動時には液圧室３６に液圧が供給されてピストン部材２００がナット部材２２０に対して相対的に前進する。スプリング支持部２０４の前端２０６がナット部材２２０の段面２２６に当接した状態でスプリング固定部２０２がピストン部材２００と一体に前進することにより、スプリング支持部２０４の前端２０６とスプリング固定部２０２との距離が縮小されスプリング２１０が圧縮される。ピストン部材２００の前進によりパッド１６がディスクロータ１２に押圧され制動力が生じる一方、ピストン部材２００にはスプリング２１０から引き戻し力が作用する。この引き戻し力によって、サービスブレーキの解除時にはピストン部材２００は元の位置へと戻される。
【００９０】
パーキングブレーキの作動時には電動モータ６８が駆動されてナット部材２２０が前進する。ナット部材２２０の前端がピストン部材２００の背面を押し出すことでピストン部材２００も押し出されて、ピストン部材２００がパッド１６及びディスクロータ１２に押圧される。一方、パーキングブレーキの解除時には電動モータ６８が逆方向に駆動されてナット部材２２０が後退する。ナット部材２２０の段面２２６がスプリング支持部２０４の前端２０６に当接すると、ナット部材２２０と一体にピストン部材２００が引き戻される。
【００９１】
また、図１に示すブレーキ装置１０においてはナット部材６０が液圧室３６にてピストン部材３０に収容されているが、ナット部材６０をピストン部材３０の外側に設けることも可能である。例えば、ピストン部材３０の外周に沿う環状の可動部材を、ピストン部材３０の外周に形成された環状の溝部に設けてもよい。この可動部材は適宜の駆動手段により軸方向に移動可能に構成される。可動部材の前端とそれに対向する溝部側面との係合によりピストン部材３０は前方に押し出され、可動部材の後端とそれに対向する溝部側面との係合によりピストン部材３０は後方に引き戻される。例えば可動部材の後端とピストン部材３０との間に同様にしてスプリングを含むピストン戻し機構を形成することができる。更なる他の変形例として、液圧で駆動されるピストン部材３０に代えて、モータ及び動力伝達機構によって駆動される可動部材を用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明によれば、ブレーキ装置内の可動構成部品を適切な位置に調整することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１０  ブレーキ装置、  １２  ディスクロータ、  １４  キャリパ、  １６  パッド、  ２６  シリンダ本体、  ３０  ピストン、  ３２  ピストンシール、  ３４  ブレーキシリンダ、  ３８  液圧源、  ４０  液圧アクチュエータ、  ６０  ナット部材、  ６４  動力伝達機構、  ６８  電動モータ、  １００  係合部、  １０６  スプリング、  １５０  ＥＣＵ、  １５２  電流センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年12月2日(2011.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のための摩擦ブレーキ装置であって、
ブレーキ液圧の作用により移動可能であり、前進により摩擦部材を押圧するよう構成されているピストン部材を備える液圧ブレーキ部と、
モータによりピストン移動方向に前記ピストン部材に相対的に移動可能であり、前進により前記ピストン部材を押圧するよう構成され、前記モータの停止中は該モータに対し位置が保持されるよう構成されているナット部材を備える電動ブレーキ部と、
前記ナット部材の保持された位置によって前記ピストン部材の移動開始位置が定められており、前記ピストン部材の前記ナット部材に対する前記移動開始位置からの前進量に応じて弾性的に後退方向の付勢力を前記ピストン部材に作用させるよう配設されている付勢部材を備え、前記前進量は前記液圧ブレーキ部の作動により与えられるピストン戻し機構と、
前記モータを制御するための制御部と、を備え、
前記制御部は、前記摩擦部材の摩耗量に関連する調整許可条件が成立したか否かを判定し、該条件が成立したときに前記モータによる前記ナット部材の前記ピストン部材に対する相対位置調整を許容し、
前記相対位置調整は、前記ナット部材の前記保持された位置を更新することを含むことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記摩擦部材の摩耗量を反映する摩耗相当量がしきい値を超えたときに前記許可条件が成立したと判定することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記電動ブレーキ部の直近の作動時における前記摩擦部材の摩耗量またはそれを反映する摩耗相当量を基準として該摩耗量または摩耗相当量がしきい値を超えたときに前記許可条件が成立したと判定することを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記制御部は、車両状態に基づく調整実行条件が成立したか否かを判定し、該条件が成立したときに前記相対位置調整を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記電動ブレーキ部は、前記ナット部材を前記モータに連結しかつ該モータの停止中は前記ナット部材の位置を保持するよう構成されている動力伝達機構を含み、
前記相対位置調整は、前記電動ブレーキ部を作動させて前記ピストン部材に前記ナット部材を近づける動作であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項６】
前記相対位置調整は、前記電動ブレーキ部を作動させ、前記ナット部材を前進させ前記ピストン部材に当接させて引き戻すことにより前記ナット部材を前記ピストン部材に近づける動作であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項７】
前記付勢部材は一端が前記ピストン部材及び前記ナット部材のうち一方に他端が支持部に取り付けられており、該支持部は前記ピストン部材と前記ナット部材との相対移動によって前記ピストン部材及び前記ナット部材のうち他方に当接可能に配設されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項８】
前記ナット部材と前記ピストン部材とは、前記ナット部材が前記ピストン部材から非接触に後退するためのクリアランスを前記ピストン移動方向に有して配設されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項９】
摩擦部材に当接して押圧するための、第１駆動源によって駆動される第１可動部材と、
第１可動部材に当接して押圧することにより第１可動部材を摩擦部材に押圧するための、第１駆動源とは異なる第２駆動源によって駆動される第２可動部材と、
ブレーキ解除のために、第１可動部材と第２可動部材との係合によって摩擦部材への押圧方向とは反対方向に第１可動部材が引き戻されるよう第１可動部材と第２可動部材との間に形成されている第１可動部材引戻機構と、
第１可動部材に対する第２可動部材の第２駆動源による相対位置調整の要否を、摩擦部材の摩耗量に基づいて判定する制御部と、を備え、
前記第２可動部材は、前記第１駆動源により前記第１可動部材が前記押圧方向に駆動されるとき、前記押圧方向に位置が保持されるよう構成されており、
前記相対位置調整は、前記第２可動部材の保持された位置を更新することを含むことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項１０】
前記第１可動部材引戻機構は、第２可動部材に対する第１可動部材の前記押圧方向の相対移動量に応じて前記反対方向の付勢力を弾性的に第１可動部材に作用させるための付勢部材を備えることを特徴とする請求項９に記載のブレーキ装置。
【国際調査報告】
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