(57)【要約】【課題】実用性の高い電動ブレーキ装置を提供する。【解決手段】モータ８０によって回転させられることにより生じる慣性によって、キャリパ２０にマウンティング１８に対してスライド方向から傾倒する向きの力を付与するフライホイール１２０を設け、モータ８０によってフライホイール１２０を回転させてキャリパ２０をマウンティング１８に対して傾倒させることで、そのキャリパ２０のディスクロータ１２の摩擦面に対する向きを調整するように構成する。そのような構成により、ディスクロータ１２とブレーキパッド１４，１６との偏当たりを抑制することができる。【選択図】図５
2018135051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に固定されたマウンティングと、
車輪とともに回転するディスクロータと、
そのディスクロータを挟んで設けられた１対のブレーキパッドと、
動力源としてのモータと、
そのモータによって駆動させられるピストンを有し、前記ディスクロータの摩擦面に交差する方向にスライド可能に前記マウンティングに保持されたキャリパと、
前記キャリパに保持され、前記モータによって回転させられることにより生じる慣性によって、前記キャリパに前記マウンティングに対してスライド方向から傾倒する向きの力を付与するフライホイールと、
前記モータが発生させる力の前記ピストンへの伝達を許容し、かつ、前記フライホイールへの伝達を禁止する状態である第１状態と、前記モータが発生させる力の前記フライホールへの伝達を許容し、かつ、前記ピストンへの伝達を禁止する状態である第２状態とを実現可能な伝達機構と
を備え、
前記伝達機構によって前記第１状態を実現し、前記モータによって前記ピストンを駆動させて前記キャリパによって前記１対のブレーキパッドを前記ディスクロータの摩擦面に押し付けることで、制動力を発生させるように構成されるとともに、
前記伝達機構によって前記第２状態を実現し、前記モータによって前記フライホイールを回転させて前記キャリパを前記マウンティングに対して傾倒させることで、そのキャリパの前記ディスクロータの摩擦面に対する向きを調整させるように構成された電動ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを動力源とする電動ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、(a)車体に固定されたマウンティングと、(b)車輪とともに回転するディスクロータと、(c)そのディスクロータを挟んで設けられた１対のブレーキパッドと、(d)動力源としてのモータと、(e)そのモータによって駆動させられるピストンを有してディスクロータの摩擦面に交差する方向にスライド可能にマウンティングに保持されたキャリパとを備え、モータによってピストンを駆動させ、キャリパによって１対のブレーキパッドをディスクロータの摩擦面に押し付けることで、制動力を発生させる電動ブレーキ装置が記載されている。つまり、その電動ブレーキ装置は、いわゆる浮動キャリパ型のブレーキ装置とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８３８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の電動ブレーキ装置においては、キャリパはマウンティングに対してスライド可能とされているものの、それらの間に介在させられた部材の弾性変形等により傾きが生じる場合がある。つまり、そのような場合には、ディスクロータとキャリパとの間、詳しく言えば、ディスクロータの摩擦面とキャリパのブレーキパッドに当接する面との間に傾きが生じる場合がある。そして、そのような傾きが生じると、例えば、ブレーキパッドのディスクロータへの偏当たりが発生し、異音が発生するという問題がある。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、そのような問題に対処することにより、電動ブレーキ装置の実用性を向上させ得ると考えられる。したがって、本発明は、実用性の高い電動ブレーキ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の電動ブレーキ装置は、
車体に固定されたマウンティングと、
車輪とともに回転するディスクロータと、
そのディスクロータを挟んで設けられた１対のブレーキパッドと、
動力源としてのモータと、
そのモータによって駆動させられるピストンを有し、前記ディスクロータの摩擦面に交差する方向にスライド可能に前記マウンティングに保持されたキャリパと、
前記キャリパに保持され、前記モータによって回転させられることにより生じる慣性によって、前記キャリパに前記マウンティングに対してスライド方向から傾倒する向きの力を付与するフライホイールと、
前記モータが発生させる力の前記ピストンへの伝達を許容し、かつ、前記フライホイールへの伝達を禁止する状態である第１状態と、前記モータが発生させる力の前記フライホールへの伝達を許容し、かつ、前記ピストンへの伝達を禁止する状態である第２状態とを実現可能な伝達機構と
を備え、
前記伝達機構によって前記第１状態を実現し、前記モータによって前記ピストンを駆動させて前記キャリパによって前記１対のブレーキパッドを前記ディスクロータの摩擦面に押し付けることで、制動力を発生させるように構成されるとともに、
前記伝達機構によって前記第２状態を実現し、前記モータによって前記フライホイールを回転させて前記キャリパを前記マウンティングに対して傾倒させることで、そのキャリパの前記ディスクロータの摩擦面に対する向きを調整させるように構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の電動ブレーキ装置によれば、フライホイールを利用して、ディスクロータに対するキャリパの向きを合わせることができるため、ブレーキパッドのディスクロータへの偏当たりを抑制して、異音の発生を抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例である電動ブレーキ装置の正面図である。
【図２】図１に示す電動ブレーキ装置の側面図（一部断面図：図１におけるＡ−Ａ断面）である。
【図３】図１に示す電動ブレーキ装置の平面図である。
【図４】フライホイールの作用を示す図である。
【図５】フライホイールの作動を説明するための図である。
【実施例】
【０００８】
以下、本発明を実施するための形態として、本発明の一実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【０００９】
本発明の実施例である電動ブレーキ装置１０は、図１〜図３に示すように、ディスクブレーキ装置であり、車輪と一体的に回転するディスクロータ１２と、車輪とともに回転しない車両の一部（図示を省略するステアリングナックル）に配設された１対のブレーキパッド１４，１６との摩擦により制動力を発生させるものである。そして、ディスクブレーキ装置１０は、それらディスクロータ１２および１対のブレーキパッド１４，１６と、ステアリングナックルに設けられて１対のブレーキパッド１４，１６をディスクロータ１２に対して接触・離間可能に保持するマウンティングブラケット１８（以下、単に「マウンティング１８」と呼ぶ場合がある。）と、そのマウンティング１８に支持されたキャリパ２０と、そのキャリパ２０に固定されたモータ・ギヤユニット２２とを含んで構成される。
【００１０】
マウンティング１８は、ディスクロータ１２の周縁部を跨いだ状態で、２本のボルト３０によりステアリングナックルに固定されている。そのマウンティング１８に保持される１対のブレーキパッド１４，１６は、裏金３２に摩擦材３４が固着されたものであり、その裏金３２には、ディスクロータ１２の周方向における両側の端部の各々に凸部３６が形成されている。一方、マウンティング１８には、それのディスクロータ１２の内側（車幅方向における車体中央側）に位置する部分と外側（車輪側）に位置する部分とに、それぞれ、１対の凹部３８が形成されている。そして、そのマウンティング１８は、１対の凹部３８の各々に裏金３２の１対の凸部３６の各々が嵌め入れられた状態で、ブレーキパッド１４，１６を保持している。そのような構成により、１対のブレーキパッド１４，１６は、その各々の摩擦材３４がディスクロータ１２に対向するように、かつ、ディスクロータ１２に対して接触・離間可能に、マウンティング１８に保持されている。
【００１１】
上記マウンティング１８には、キャリパ２０が、図２に示すように、ディスクロータ１２および１対のブレーキパッド１４，１６を跨ぐ状態で支持されている。キャリパ２０は、キャリパ本体５０と、ピストン５２とを含んで構成される。キャリパ本体５０は、ピストン５２を収容するハウジング部５６と、そのハウジング部５６から延び出すアーム部５８とを有している。キャリパ本体５０には、１対のスライドピン６０がディスクロータ１２の回転軸線方向（以下、単に「回転軸線方向」という場合がある）に延びる状態で固定されている。キャリパ２０は、その１対のスライドピン６０がマウンティング１８に形成された１対の摺動穴６２に挿入されることで、キャリパ本体５０が回転軸線方向に移動可能な状態で支持されている。キャリパ２０は、マウンティング１８に支持された状態において、ピストン５２が、ディスクロータ１２の内側に保持されたブレーキパッド１４に接触させられるとともに、アーム部５８の先端が、ディスクロータ１２の外側に保持されたブレーキパッド１６に接触させられた状態となっている。
【００１２】
なお、ピストン５２は、モータ・ギヤユニット２２によって、前進・後退させられる。そのピストン５２には、モータ・ギヤユニット２２の出力軸７０の回転を直線運動に変換する運動変換機構７２が設けられている。ピストン５２は、有底円筒状のものとされており、内周面に雌ねじが形成されている。一方、出力軸７０には、外周面に雄ねじが形成されたねじロッド７４が同軸的に固定されており、それら出力軸７０とねじロッド７４とは、一体的に回転させられる。そして、それらピストン５２の雌ねじと雄ねじロッド７４の雄ねじとが、複数個のボールを介して螺合された複数個のボールを介して螺合された構造となっている。つまり、それらピストン５２とねじロッド７４とによって、運動変換機構７２としてのボールねじ機構が構成されているのであり、ねじロッド７４が回転させられると、ピストン５２が軸線方向に移動させられる。具体的には、後に説明するモータ８０が正方向に回転させられた場合に、ピストン５２がブレーキパッド１４に向かって（図２における左側に向かって）前進させられ、モータ８０が逆方向に回転させられた場合に、ピストン５２が後退させられてブレーキパッド１４から離間させられる。
【００１３】
ピストン５２を前進・後退させるモータ・ギヤユニット２２は、図３に概略的に示すように、モータ８０と、そのモータ８０が発生させる回転力を伝達する伝達機構８２とを含んで構成される。伝達機構８２は、遊星歯車機構８４を主体として構成されたものであり、サンギヤ８６，リングギヤ８８，複数のプラネタリギヤ９０（図示は省略するが、本実施例においては４つ），それら複数のプラネタリギヤ９０を保持するキャリア９２とからなる。
【００１４】
サンギヤ８６は、主軸９４に固定されており、その主軸９４には、もう１つ第１ギヤ９６が固定されている。その第１ギヤ９６が、第２ギヤ９８および第３ギヤ１００を介して、モータ８０によって回転させられる。また、キャリア９２は、出力軸７０と固定されており、キャリア９２の回転、換言すれば、プラネタリギヤ９０の公転が、ピストン５２に出力されるようになっている。
【００１５】
モータ・ギヤユニット２２は、２つの電磁式のクラッチ１１０，１１２を有している。そのうちの１つの第１クラッチ１１０は、リングギヤ８８に対して設けられたものであり、リングギヤ８８の回転を許容する状態と、禁止する状態とを切り換えるものである。つまり、第１クラッチ１１０は、リングギヤ８８の回転を禁止することで、サンギヤ８６からの入力を、キャリア９２から出力させる。つまり、第１クラッチ１１０は、リングギヤ８８の回転を禁止することで、モータ８０が発生させる力を、ピストン５２に伝達させるのである。一方、第１クラッチ１１０がリングギヤ８８の回転を許容した場合には、サンギヤ８６が回転させられても、プラネタリギヤ９０が回転（自転）させられて、リングギヤ８８が回転させられ、キャリア９２は回転しない。つまり、つまり、第１クラッチ１１０は、リングギヤ８８の回転を許容することで、モータ８０が発生させる力のピストン５２への伝達を禁止するのである。また、もう１つのクラッチである第２クラッチ１１２については、後で説明することとする。
【００１６】
本電動ブレーキ装置１０は、フライホイール１２０を備えている。そのフライホイール１２０は、モータ・ギヤユニット２２の上部において回転可能に保持されている。詳しく言えば、フライホイール１２０は、１対のスライドピン６０の中央で、それら１対のスライドピン６０に直交する方向に延びる回転軸線まわりに回転可能とされている。そして、そのフライホイール１２０は、モータ・ギヤユニット２２によって回転させられるようになっている。
【００１７】
フライホイール１２０は、それの回転軸１２２が、モータ・ギヤユニット２２のハウジング内から上方に延び出しており、その上端に固定されている。回転軸１２２の下端には、傘歯車１２４が固定されており、主軸９４の先端に固定された傘歯車１２６と噛合している。つまり、モータ８０による第１ギヤ９６の回転が、主軸９４と直交する向きに延びるフライホイール１２０の回転軸１２２の回転として伝達され、フライホイール１２０が回転させられるようになっている。
【００１８】
ただし、回転軸１２２には、先に述べた第２クラッチ１１２が設けられている。具体的には、回転軸１２２が、フライホイール１２０側の上方部１２２ａと、傘歯車１２４側の下方部１２２ｂとから構成されており、第２クラッチ１１２は、それら上方部１２２ａと下方部１２２ｂとを連結して下方部１２２ｂの回転が上方部１２２ａに伝達される状態と、それらの連結を解除して下方部１２２ｂの回転が上方部１２２ａに伝達されない状態とを切り換えるものである。つまり、第２クラッチ１１２は、モータ８０の回転力をフライホイール１２０に伝達する状態と伝達しない状態とを切り換えるものである。
【００１９】
ここで、フライホイール１２０の作用について説明する。フライホイール１２０を作動させる場合、モータ・ギヤユニット２２は、モータ８０の回転力をフライホイール１２０に伝達すべく、第２クラッチ１１２によって回転軸１２２の上方部１２２ａと下方部１２２ｂとを連結するとともに、モータ８０の回転力のピストン５２への伝達を禁止すべく、第１クラッチ１１０によってリングギヤ８８の回転を許容する。
【００２０】
図４に示すように、フライホイール１２０が回転させられると、キャリパ２０には、慣性によって、フライホイール１２０の回転方向と逆方向の回転力が加わることになる。なお、図３に示すように、１対のスライドピン６０とマウンティング１８の摺動穴６２との間には、隙間が存在し、キャリパ２０は、マウンティング１８に対してある程度の傾きが許容される。つまり、フライホイール１２０が回転させられると、キャリパ２０には、慣性によって、マウンティング１８に対してスライド方向から傾倒させられる向きの力が加わるのである。
【００２１】
以上のように構成された電動ブレーキ装置１０の作動について説明する。通常、モータ・ギヤユニット２２は、モータ８０の回転力をピストン５２に伝達すべく、第１クラッチ１１０によってリングギヤ８８の回転を禁止するとともに、モータ８０の回転力のフライホイール１２０への伝達を禁止すべく、第２クラッチ１１２によって回転軸１２２の上方部１２２ａと下方部１２２ｂとの連結を解除している。そして、運転者によりブレーキ操作が行なわれると、ブレーキ力を発生させるべく、制御装置の指令に基づいてモータ８０への供給電流が制御される。
【００２２】
図５(ａ)に示すように、マウンティング１８とディスクロータ１２との間には、傾きが生じる場合があり、そのような場合を考える。なお、図５は、マウンティング１８に対するディスクロータ１２の傾き、および、マウンティング１８に対するキャリパ２０の傾きを、大げさに示している。マウンティング１８とディスクロータ１２との間に傾きが生じた場合には、キャリパ２０がマウンティング１８に対して傾いて、ディスクロータ１２に合わせた向きとなり、ブレーキパッド１４，１６がディスクロータ１２に対して適切に押し付けられる。
【００２３】
そして、例えば、車両が前進させられている状態から後退させられる状態に切り替わった場合等に、図５(ｂ)に示すように、ディスクロータ１２のマウンティング１８に対する傾きが変わる場合がある。その図５(ｂ)に示した状態のまま、ブレーキ操作がなされると、キャリパ２０がディスクロータ１２に対して傾いた状態で１対のブレーキパッド１４，１６を押し付けるため、ディスクロータ１２と１対のブレーキパッド１４，１６との間で偏当たりが生じることになり、異音の発生やブレーキパッド１４，１６の偏摩耗などの不具合が生じる虞がある。
【００２４】
それに対し、本電動ブレーキ装置１０においては、上述したような状況下において、フライホイール１２０を作動させ、キャリパ２０のマウンティング１８に対する傾きを変更することで、図５(ｃ)に示すように、キャリパ２０のディスクロータ１２に対する傾きを小さくすることが可能である。したがって、本電動ブレーキ装置１０によれば、ディスクロータ１２と１対のブレーキパッド１４，１６との間の偏当たりを抑制することができるのである。
【００２５】
また、本電動ブレーキ装置１０においては、第１クラッチ１１０によってリングギヤ８８の回転を許容するとともに、第２クラッチ１１２によって回転軸１２２の上方部１２２ａと下方部１２２ｂとの連結を解除することで、モータ８０の回転力を、ピストン５２とフライホイール１２０とのいずれにも伝達しない状態とすることができる。つまり、モータ８０を空転させることができる。そのことを利用して、本電動ブレーキ装置１０においては、イグニッションがＯＮ状態とされた場合に、モータ８０が正常に作動するか否かの確認がおこなわれるようになっているのである。
【符号の説明】
【００２６】
１０：電動ブレーキ装置    １２：ディスクロータ    １４，１６：ブレーキパッド    １８：マウンティングブラケット    ２０：キャリパ    ２２：モータ・ギヤユニット    ５０：キャリパ本体    ５２：ピストン    ５６：ハウジング部    ５８：アーム部    ６０：スライドピン    ６２：摺動穴    ７０：出力軸    ７２：運動変換機構（ボールねじ機構）    ８０：モータ    ８２：伝達機構    ８４：遊星歯車機構    ８６：サンギヤ    ８８：リングギヤ    ９０：プラネタリギヤ    ９２：キャリア    ９４：主軸    ９６：第１ギヤ    １１０：第１クラッチ    １１２：第２クラッチ    １２０：フライホイール    １２２：回転軸    １２２ａ：上方部    １２２ｂ：下方部
【図１】
2018135051.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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