(57)【要約】【課題】他のモータに頼ることなくモータ故障時にブレーキを機械的に解除できるようにする。【解決手段】モータ２０の回転を減速機構４０を介して、運動変換機構としてのボールランプ機構３０に伝え、ボールランプ機構３０の作動によりピストン１０を推進して、ブレーキパッド３、４をディスクロータＤに押付けてモータのトルクに応じた制動力を発生する電動ディスクブレーキにおいて、減速機構４０の出力軸とボールランプ機構３０の第１ディスク（回動部）３２との間に、減速機構４０にトルクが発生しているときにそのトルクを第１ディスク３２に伝達するが、減速機構４０にトルクが発生していないときに第１ディスク３２から減速機構４０へのトルクの伝達は遮断する機械式逆入力遮断クラッチ６０を配置し、制動中、モータ故障が発生した場合には、ブレーキパッド３からピストン１０に伝わる制動反力でボールランプ機構３０を作動させることにより、ピストン１０を後退させる。【選択図】　　図１
2004116712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンと、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する運動変換機構とを配設してなるキャリパを備え、前記モータの回転に応じて前記ピストンを推進し、ブレーキパッドをディスクロータに押圧して前記モータのトルクに応じた制動力を発生する電動ディスクブレーキにおいて、前記モータと前記運動変換機構との間に、前記モータがトルクを発生しているときに該モータのトルクを前記運動変換機構へ伝達するが、前記モータのトルクが発生していないときに該運動変換機構から前記モータへのトルクの伝達は遮断する機械式逆入力遮断手段を配置したことを特徴とする電動ディスクブレーキ。
【請求項２】
運動変換機構を構成する直動部に対し、ピストン戻し方向の付勢力を付与する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電動ディスクブレーキ。
【請求項３】
運動変換機構を構成する回動部に対し、ピストン戻し方向の付勢力を付与する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電動ディスクブレーキ。
【請求項４】
運動変換機構がボールランプ機構からなり、逆入力遮断手段が、該ボールランプ機構の回動部に作動連結されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電動ディスクブレーキ。
【請求項５】
運動変換機構がボールねじ機構からなり、逆入力遮断手段が、該ボールねじ機構の回動部に作動連結されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電動ディスクブレーキ。
【請求項６】
モータと運動変換機構との間に減速機構が介装されており、逆入力遮断手段が、前記減速機構の出力軸と運動変換機構との間に配置されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の電動ディスクブレーキ。
【請求項７】
モータと運動変換機構との間に減速機構が介装されており、逆入力遮断手段が、前記減速機構の入力軸と前記モータのロータとの間に配置されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の電動ディスクブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータのトルクによって制動力を発生させる電動ディスクブレーキに係り、特にモータ故障時にブレーキを自動的に解除できる機構を備えた電動ディスクブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動ディスクブレーキとしては、ピストンと、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達するボールランプ機構とを配設してなるキャリパを備え、前記モータの回転に応じて前記ピストンを推進し、ブレーキパッドをディスクロータに押圧して前記モータのトルクに応じた制動力を発生するものがある（例えば、特許文献１参照）。このような電動ディスクブレーキにおいては、ピストンに推力が発生している制動中、コイル断線などのモータ故障が発生すると、モータの内部抵抗によりピストンに推力が残存し、ブレーキ解除は困難となる。
【０００３】
そこで従来、モータ故障時にブレーキを自動的に解除するため、例えば、特許文献２に記載のものでは、モータに付設した減速機構の一部にピストン戻し用の電気モータを組込み、ピストン推進用の主電気モータの故障時には前記ピストン戻し用電気モータを作動させるようにし、また、特許文献３に記載のものでは、運動変換機構のナットを受けるスラスト荷重受け部に電磁クラッチを設け、モータ故障時には前記電磁クラッチに通電してナットを後退させるようにしていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２６３３９５号公報
【特許文献２】
特表２０００−５０７３３３号公報
【特許文献３】
特表２００１−５０６３４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献２および３に記載される対策によれば、ピストンを推進する主モータとは別にブレーキ解除用のモータが必要になるため、製造コストが上昇し、その上、ブレーキ解除用モータ自体の故障も考えられるため、信頼性に欠けるという問題があった。
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、他のモータに頼ることなくモータ故障時にブレーキを機械的に解除できるようし、もってコスト低減と信頼性の向上とに大きく寄与する電動ディスクブレーキを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、ピストンと、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する運動変換機構とを配設してなるキャリパを備え、前記モータの回転に応じて前記ピストンを推進し、ブレーキパッドをディスクロータに押圧して前記モータのトルクに応じた制動力を発生する電動ディスクブレーキにおいて、前記モータと前記運動変換機構との間に、前記モータがトルクを発生しているときに該モータのトルクを前記運動変換機構へ伝達するが、前記モータのトルクが発生していないときに該運動変換機構から前記モータへのトルクの伝達は遮断する機械式逆入力遮断手段を配置したことを特徴とする。
このように構成した電動ディスクブレーキにおいては、逆入力遮断手段の介在で運動変換機構からモータへのトルク伝達が機械的に遮断されているので、モータ故障時には、摩擦パッドからピストンに作用する制動反力により運動変換機構がピストン戻し方向へ作動し、ブレーキは自動的に解除される。
【０００７】
本発明は、上記運動変換機構を構成する直動部または回動部に対し、ピストン戻し方向の付勢力を付与する付勢手段を設ける構成としてもよいもので、この場合は、制動反力に付勢手段の付勢力が加わるので、ピストンの戻しはより確実となる。
本発明において、上記運動変換機構は任意であり、例えば、ボールランプ機構であっても、ボールねじ機構であってもよく、いずれの場合も、それらの回動部に上記逆入力遮断手段が作動連結される。
本発明は、上記モータと運動変換機構との間に減速機構が介装される構造であってもよく、この場合は、上記逆入力遮断手段を、前記減速機構の出力軸と運動変換機構との間、または前記減速機構の入力軸と前記モータのロータとの間に配置する構成とすることができる。減速機構の出力軸と運動変換機構との間に逆入力遮断手段を配置した場合は、減速機構の逆作動性が悪くてもブレーキ解除は確実となり、一方、減速機構の入力軸とモータのロータとの間に逆入力遮断手段を配置した場合は、制動時に減速前の小さなモータトルクを減速機構に伝えればよいので、逆入力遮断手段として小型のものを用いることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１および２は、本発明の第１の実施の形態としての電動ディスクブレーキを示したものである。これらの図において、１は、ディスクロータＤより車両内側に位置する車両の非回転部（ナックル等）に固定されたキャリア、２は、キャリア１にディスクロータＤの軸方向へ浮動可能に支持されたキャリパ、３、４は、ディスクロータＤの両側に配置された一対のブレーキパッドであり、ブレーキパッド３，４はディスクロータＤの軸方向に移動可能にキャリア１に支持されている。キャリパ２は、先端側に爪片５ａを有する爪部材５と、この爪部材５の基端側にボルト結合された第１、第２の環状基体６、７と、第２の基体７にボルト結合されたモータケース８とからなる組立型のキャリパ本体９を備えており、前記爪部材５の爪片５ａが車両外側のブレーキパッド４の背面に近接して配置されている。
【０００９】
キャリパ２はまた、車両内側のブレーキパッド３の背面に当接可能なピストン１０と、モータ２０と、このモータ２０の回転を直線運動に変換して前記ピストン１０に伝えるボールランプ機構（運動変換機構）３０と、モータ２０の回転を減速して前記ボールランプ機構３０に伝える減速機構４０と、ブレーキパッド３の摩耗に応じてピストン１０の位置を変更してパッド摩耗を補償するパッド摩耗補償機構５０と、モータ２０のトルクはボールランプ機構３０へ伝達するが、ボールランプ機構３０からモータ２０へのトルク伝達は遮断する機械式逆入力遮断クラッチ（逆入力遮断手段）６０とを備えている。
【００１０】
上記ピストン１０は、大径のピストン本体１１と小径の軸部材１２とを相対移動可能に連結してなっており、そのピストン本体１１は車両内側のブレーキパッド３に近接して配置され、一方、その軸部材１２はモータケース８側へ大きく延ばされている。ピストン１０の軸部材１２には、軸穴１２ａが設けられており、ピストン１０は、その軸穴１２ａに前記モータケース８に固定した端板１３から延ばした中空の支持ロッド１４の先端部を挿入させることにより、該支持ロッド１４に摺動可能にかつ回転不能に支持されている。本実施の形態において、前記ピストン本体１１と軸部材１２との間には、ブレーキパッド３からピストン１０にかかる制動反力（推力）を検出する推力検出センサ１５が介装されている。推力検出センサ１５は、ここではロードセルからなっており、その検出信号は、前記支持ロッド１４の中空内部を通したケーブル１６を介して外部のコントローラ（図示略）に送出されるようになっている。なお、ピストン本体１１とキャリパ本体９の爪部材５との間には、キャリパ本体９内を外部から閉塞するゴム製のカバー１７が張設されている。
【００１１】
上記モータ２０は、モータケース８に嵌合固定されたステータ２１と、ステータ２１内に配置された中空ロータ２２とを備え、ロータ２２は、モータケース８および前記第２基体７に軸受２３，２４によって回動可能に支持されている。モータ２０は、図示しないコントローラからの指令でロータ２２を回転させるように作動し、そのロータ２２の回転角は、ロータ２２に固定したレゾルバロータ２５とモータケース８の端板１３に固定したレゾルバステータ２６とからなる回転検出器２７によって検出されるようになっている。
【００１２】
上記ボールランプ機構３０は、キャリパ本体９の第１基体６の内周部に軸受３１を介して回動可能に支持された中空の第１ディスク（回動部）３２とピストン１０の軸部材１２にねじ部３３を介して螺合された中空の第２ディスク（直動部）３４と、両ディスク３２と３４との間に保持器３５を用いて配置されたボール３６とを備えている。ボール３６は、第１ディスク３２および第２ディスク３４の対向面に、それぞれ円周方向に沿って円弧状に形成された３つのボール溝３２ａと３４ａとの間に介装されている。また、第２ディスク３４の、ピストン１０の軸部材１２に螺合された部分（ねじ部３３）にはモータケース９の端板１３側へ大きく延びる延長筒部３７が連設されており、この延長筒部３７内には、前記支持ロッド１４に一端部が係止され、該延長筒部３７を介して常時は第２ディスク３４を第１ディスク３２側へ付勢する皿ばね３８が配設されている。一方、第２ディスク３４は、キャリパ本体９に支持されたウェーブワッシャ３９の摩擦力により回転が規制されている。これにより、いま第１ディスク３２が第２ディスク３４に対して回転すると、各ボール３６が各ボール溝３２ａ、３４ａの溝底の傾斜面上で転動し、第２ディスク３４がディスクロータ２に対して前進または後退し、その動きにピストン１０が追従するようになる。
【００１３】
上記減速機構４０は、ロータ２２と一体をなす偏心軸４１に回動可能に嵌装された、第１、第２外歯歯車４２、４３を有する偏心歯車４４と、キャリパ本体９に固定され前記偏心歯車４４の第１外歯歯車４２に噛合する第１内歯歯車４５と、キャリパ本体９の第１基体６に軸受４６により回動可能に支持された環状の出力軸４７と、この出力軸４７の後端部に一体に設けられ前記偏心歯車４４の第２外歯歯車４３に噛合する第２内歯歯車４８とからなっている。偏心歯車４４は、第１内歯歯車４５および第２内歯歯車４８との噛合により偏心軸４１（ロータ２２）の回転に応じて公転運動をしながら自転し、第１内歯歯車４５の歯数と第２内歯歯車４８の歯数が異っていることにより出力軸４７がロータ２２と一定の回転比（減速比）をもって回転し、この回転が、上記逆入力遮断クラッチ６０を介してボールランプ機構３０の第１ディスク３２に伝達される。
【００１４】
ここで、第１外歯歯車４２の歯数をＺ１、第２外歯歯車４３の歯数をＺ２、第１内歯歯車４５の歯数をｎ１　、第２内歯歯車４８の歯数をｎ２　とすると、減速比Ｎは、Ｎ＝１−（ｎ１×Ｚ２　／Ｚ１　／ｎ２）となる。したがって、いま、モータ２０のロータ２２がある回転角度θだけ回転すると、出力軸４７したがって第１ディスク３２の回転角はθ／Ｎとなり、この場合、ボールランプ機構３０のボール溝３２ａ、３４ａの傾斜（リード）をＬとすると、第２ディスク３４は、Ｓ＝（Ｌ／３６０）×（θ／Ｎ）だけ前進するようになる。
【００１５】
上記パッド摩耗補償機構５０は、上記ボールランプ機構３０の第１ディスク３２に対し回転方向に所定の遊びを有して作動連結されたリミッタ５１と、ピン５２により第２ディスク３４に対して位置固定されたスプリングホルダ５３と、このスプリングホルダ５３の周りに配置され、一端が前記リミッタ５１に、他端が前記スプリングホルダ５３にそれぞれ連結されたコイルスプリング５４とから構成されている。コイルスプリング５４は、前記第２ディスク３４の回転を規制するウェーブワッシャ３９の摩擦力よりも大きくなるようにそのばね力が設定されており、ブレーキパッド３に摩耗がある場合は、ロータ２２の回転がこのコイルスプリング５４を介して第２ディスク３４に伝達され、前記ねじ部３３を介してピストン１０が螺進し、パッド摩耗が補償される。
【００１６】
上記逆入力遮断クラッチ６０は、図３および４によく示されるように、ボールランプ機構３０の第１ディスク３２の外周部に一体に形成された内輪６１と、減速機構４０の出力軸４７の内周部に一体に形成された外輪６２と、前記内輪６１と外輪６２との間に保持器６３を用いて配置された複数のころ６４とを備えている。外輪６２は、その内面に円周方向へ波打つカム面６５を有しており、該カム面６５は、その谷部６５ａと内輪６１との間隔がころ６４の直径よりもわずか広くなるように、かつその山部６５ｂと内輪６１との間隔がころ６４の直径よりも十分に狭くなるようにカムプロファイルが設定されている。
【００１７】
しかして、上記外輪６２と保持器６３との間には、該保持器６３に保持されたころ６４を前記カム面６５の谷部６５ａに位置させるセンタリングばね６６が介装されている。逆入力遮断クラッチ６０は、前記ころ６４がカム面６５の谷部６５ａに位置する状態が中立状態となり、この中立状態では、ころ６４と内輪６１との間に所定の間隙δ（図３）が形成され、内輪６１と一体の第１ディスク３２の回転が自由となる。一方、保持器６３は、キャリパ本体９に一端を摩擦接触させたスイッチングばね６７により現在位置を保持するようになっており、これにより、いま、外輪６２すなわち減速機構４０の出力軸４７が、図４に示すように時計方向へ回転すると、ころ６４が外輪６２と内輪６１とに噛み込まれ、減速機構４０の出力軸４７とボールランプ機構３０の第１ディスク３２とが連結状態となる。この連結状態は、外輪６２（出力軸４７）が、図４の反時計方向へ回転するときにも実現し、したがって、出力軸４７が回転すると、これと一体に第１ディスク３２が回転し、モータ２０のトルクがボールランプ機構３０へ伝達される。なお、外輪６２が回転停止してトルクの供給がなくなると、センタリングばね６６の復元力で保持器６３が回転し、本逆入力遮断クラッチ６０は中立状態に戻る。
【００１８】
以下、上記のように構成した電動ディスクブレーキの作用について説明する。非制動時には、ボールランプ機構３０のボール３６が、ボール溝３２ａ、３４ａの最も深い端部（初期位置）にあり、第１ディスク３２と第２ディスク３４とは最も近接した状態となっている。そして、この状態では、ピストン１０がブレーキパッド３からパッドクリアランス分だけ離間して位置決めされている。
【００１９】
制動時には、コントローラ（図示せず）からの指令でモータ２０のロータ２２が回転すると、減速機構４０を構成する偏心歯車４４が公転運動をしながら自転し、その出力軸４７がロータ２２と一定の回転比をもって回転する。すると、逆入力遮断クラッチ６０が連結状態となり、前記出力軸４７と一体にボールランプ機構３０の第１ディスク３２が回転する。この時、ウエーブワッシャ３９により第２ディスク３４の回転が規制されかつパッド摩耗補償機構５０に一定の遊びがあるので、第２ディスク３４は前記第１ディスク３２の回転に応じて前進し、その前進運動がねじ部３３を介してピストン１０に伝達される。この結果、ピストン１０が推進し、車両内側のブレーキパッド３をディスクロータＤの片面に押付け、その反力によってキャリパ９がキャリア１に対して移動し、爪部材５の爪片５ａが車両外側のブレーキパッド４をディスクロータＤの他面に押圧し、これにより制動が開始される。そして、この制動開始によりピストン１０に推力が発生するので、コントローラ（図示せず）は、前記推力検出センサ１５からの信号に基づいて、ブレーキペダル（図示せず）の踏込量に応じた所望の制動力が得られるようにようにモータ２０に供給する電流を制御する。
【００２０】
なお、ブレーキパッド３、４に摩耗がある場合は、第１ディスク３２の回転がパッド摩耗補償機構５０を介して第２ディスク３４に伝えられ、この第２ディスク３４の回転に応じてピストン１０がパッド摩耗分だけ螺進し、その後に制動が開始される。そして、制動の開始後は、ピストン１０の軸部１２と第２ディスク３４とのねじ部３３に大きな摩擦力が発生するので、第２ディスク３４の回転が規制され、第２ディスク３４と一体にピストン１０が前進する。
【００２１】
制動解除時は、モータ２０のロータ２２が上記制動時と逆方向に回転され、減速機構４０の出力軸４７も制動時と逆方向へ回転する。前記出力軸４７の回転は、逆入力遮断クラッチ６０を介してボールランプ機構３０の第１ディスク３２に伝達され、これに応じてボール３６がボール溝３２ａ、３４ａの初期位置に戻り、皿ばね３８の付勢力により第２ディスク３４とピストン１０とが一体的に後退し、ディスクロータＤへの押付け力が解放され、制動が解除される。
【００２２】
しかして、上記制動中、例えばモータコイル断線等によりモータ故障が発生すると、ブレーキパッド３、４がディスクロータＤを押圧している反力（制動反力）が、ピストン１０を介して第２ディスク３４に後退方向の力として伝わる。この後退方向の力は、ボールランプ機構３０のボール３６をボール溝３２ａ、３４ａの初期位置に戻す力として働き、第１ディスク３２にトルクとして伝わる。このとき、モータ故障により減速機構４０の出力軸４７にはトルクが発生しておらず、逆入力遮断クラッチ６０は中立状態にある（図３）。したがって、第１ディスク３２は、減速機構４０の抵抗を受けることなく自由に回転し、第２ディスク３４と一体にピストン１０が後退し、制動（ブレーキ）が解除される。このとき、第２ディスク３４には、前記皿ばね３８の戻し力も作用しているので、前記制動反力がなくなった後も、ピストン１０は後退するため、ブレーキパッド３がディスクロータＤから離れ、ディスクロータＤの引きずりは防止される。
本第１の実施の形態においては特に、減速機構４０の出力軸４７とボールランプ機構３０の第１ディスク３２との間に逆入力遮断クラッチ６０を配置しているので、減速機構４０の逆作動性が悪くとも、容易にブレーキを解除できる。また、モータ故障だけでなく減速機構４０の失陥時にもブレーキを解除でき、信頼性が向上する。また、ボールランプ機構３０内の皿ばね３８が、その第２ディスク（直動部）に対し、ピストン戻し方向の付勢力を付与する付勢手段として共用されるので、別途この付勢力を付与する付勢手段を設ける必要がなく、コスト的に有利となる。
また、ＡＢＳやＶＤＣのような車両制御を行う際には、ピストン戻し方向にモータ２０を回転させなくても、ピストン１０が後退して制動が解除されるので、電動ディスクブレーキの消費電力を低減することが可能になる。
【００２３】
図５は、本発明の第２の実施の形態としての電動ディスクブレーキを示したものである。なお、本第２の実施の形態の基本構造は上記第１の実施の形態と実質同じであるので、ここでは、要部のみを示し、同一構成要素に同一符号を付し、かつ重複する説明は省略することとする。本第２の実施の形態の特徴とするところは、上記第１の実施の形態の構成に加え、ボールランプ機構３０を構成する第１ディスク３２と第２ディスク３４との間に、第１ディスク（回動部）３２に対し、ピストン戻し方向の付勢力（トルク）を付与するコイルスプリング（付勢手段）７０を介装した点にある。
【００２４】
本第２の実施の形態においては、制動時、モータ２０のロータ２２の回転、すなわち減速機構４０の出力軸４７の回転に応じて、ボールランプ機構３０の第１ディスク３２が回転すると、コイルスプリング７０に撓み（ねじり力）が発生し、この撓みは、制動解除に応じて解消される。
しかして、制動中、モータ故障が発生すると、ブレーキパッド３、４がディスクロータＤを押圧している反力（制動反力）が、ピストン１０を介してボールランプ機構３０の第２ディスク３４に後退方向の力として伝わる。このとき、第２ディスク３４には皿ばね３８の戻し力が作用し、かつ第１ディスク３４には、上記コイルスプリング７０のねじり力が作用しているので、ボールランプ機構３０のボール３６がボール溝３２ａ、３４ａの初期位置に速やかに戻り、第２ディスク３４と一体にピストン１０が後退し、制動が解除される。
【００２５】
図６は、本発明の第３の実施の形態としての電動ディスクブレーキを示したものである。なお、本第３の実施の形態の全体的構造は上記第１の実施の形態と実質同じであるので、ここでは、要部のみを示し、同一構成要素に同一符号を付し、かつ重複する説明は省略することとする。本第３の実施の特徴とするところは、上記した逆入力遮断クラッチ６０を減速機構４０とモータ２０のロータ２２との間に移設した点にある。本第３の実施の形態において、前記減速機構４０は、前記出力軸４７（図１、２）を省略して独立の入力軸８０を備えており、該入力軸８０は、キャリパ本体９とボールランプ機構３０の第１ディスク３２とに軸受８１、８２を介して回動可能に支持されている。この場合、第１の実施の形態においてロータ２２に一体に設けられていた前記偏心軸４１がこの入力軸８０に移設されると共に、第１の実施の形態において出力軸４７に一体に設けられていた第２内歯歯車４８が前記第１ディスク３２に移設される構成となる。この減速機構４０の減速比Ｎは、第１の実施の形態における場合と同じであり、第１外歯歯車４２の歯数をＺ１、第２外歯歯車４３の歯数をＺ２、第１内歯歯車４５の歯数をｎ１　、第２内歯歯車４８の歯数をｎ２　とすると、減速比Ｎは、Ｎ＝１−（ｎ１×Ｚ２　／Ｚ１　／ｎ２）となる。
【００２６】
上記逆入力遮断クラッチ６０の構造は、全体に小型になっている以外は、前記図３および４に示したものと実質同じであるが、ここでは、その内輪６１が上記減速機構４０の入力軸８０の外周部に、その外輪６２がモータ２０のロータ２２の内周部にそれぞれ設定されている。したがって、ここでの逆入力遮断クラッチ６０は、モータ２０のトルクは減速機構４０へ伝達するが、減速機構４０からモータ２０へのトルク伝達は遮断する機能を有するものとなっている。
【００２７】
本第３の実施の形態においては、コントローラ（図示せず）からの指令でモータ２０のロータ２２が回転すると、逆入力遮断クラッチ６０が連結状態となり、減速機構４０を構成する偏心歯車４４が入力軸８０の周りで公転運動をしながら自転し、ボールランプ機構３０の第１ディスク３２がロータ２２と一定の回転比をもって回転する。これにより、ボールランプ機構３０の第２ディスク３４が前進し、その前進運動がねじ部３３を介してピストン１０に伝達され、ピストン１０が推進して制動が開始される。一方、制動解除時は、モータ２０のロータ２２が前記制動時と逆方向に回転され、その回転が逆入力遮断クラッチ６０および減速機構４０を介してボールランプ機構３０の第１ディスク３２に伝達され、これに応じて第２ディスク３４とピストン１０とが一体的に後退し、制動が解除される。
【００２８】
しかして、上記制動中、例えばモータコイル断線等によりモータ故障が発生すると、ブレーキパッド３、４がディスクロータＤを押圧している反力（制動反力）が、ピストン１０を介して第２ディスク３４に後退方向の力として伝わる。この後退方向の力は、ボールランプ機構３０のボール３６およびボール溝３２ａ、３４ａの作用で第１ディスク３２にトルクとして伝わり、さらに減速機構４０の入力軸８０に伝わる。このとき、モータ故障によりロータ２２にトルクが発生していないため、逆入力遮断クラッチ６０は中立状態にあり（図３）、これにより入力軸８０は回転し、第２ディスク３４と一体にピストン１０が後退し、制動が解除される。なお、このとき、第２ディスク３４には、前記皿ばね３８の戻し力も作用しているので、前記制動反力がなくなった後も、ピストン１０は後退するため、ブレーキパッド３がディスクロータＤから離れ、ディスクロータＤの引きずりは防止される。
本第３の実施の形態においては特に、減速機構４０の入力軸８０とモータ２０のロータ２２との間に逆入力遮断クラッチ６０を配置しているので、逆入力遮断クラッチ６０は、減速前の比較的小さなトルクを伝達すればよく、したがって、逆入力遮断クラッチ６０としては負荷容量の小さなものを選択でき、その分、小型軽量化を達成できる。なお、この第３の実施の形態において、ボールランプ機構３０の第１ディスク３２と第２ディスク３４との間に、上記第２の実施の形態で採用したコイルスプリング７０を追加してもよく、この場合は、より確実に制動が解除される。
【００２９】
図７は、本発明の第４の実施の形態としての電動ディスクブレーキを示したものである。本第２の実施の形態の特徴とするところは、運動変換機構として、上記第１乃至第３の実施の形態におけるボールランプ機構３０に代えて、ボールねじ機構１００を用いた点にある。なお、本第４の実施の形態の全体的構造は上記第１の実施の形態と実質同じであるので、ここでは、前記図１に示した部分と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
上記ボールねじ機構１００は、キャリパ本体９の第１基体６に軸受１０１により回動可能に支持されたナット（回動部）１０２と、前記ピストン１０の軸部１２の外周に形成されたおねじ部（直動部）１０３と、前記ナット１０２のねじ溝と前記おねじ部１０３のねじ溝との間に介装されたボール１０４とからなっている。本第４の実施の形態において、前記逆入力遮断クラッチ６０は、ナット１０２の外周部と前記減速機構４０の出力軸４７との間に配置されており、ナット１０２の外周部に該逆入力遮断クラッチ６０を構成する内輪６１が設定されている。
【００３０】
本第４の実施の形態においては、制動時、図示しないコントローラからの指令でモータ２０のロータ２２が回転すると、減速機構４０が作動してその出力軸４７が、前記したようにロータ２２と一定の減速比Ｎで回転し、増幅したトルクがボールねじ機構１００のナット１０２に伝達される。すると、ねじ軸として機能するピストン１０の軸部１２が螺進し、ピストン１０が車両内側のブレーキパッド３をディスクロータＤの片面に押付け、第１の実施の形態と同様に制動が開始される。　一方、この制動状態からモータ２０のロータ２２が、制動時と逆方向へ回転すると、減速機構４０の出力軸４７が制動時と逆方向へ回転し、ボールねじ機構１００が作動してピストン１０が後退し、制動力が解放される。
しかして、上記制動中、モータ故障が発生すると、ブレーキパッド３、４がディスクロータＤを押圧している反力（制動反力）がピストン１０に作用し、その軸部１２に設けたおねじ部１０３とボール１０４とを介してナット１０２にトルクが作用する。このとき、モータ故障により減速機構４０の出力軸４７にトルクが発生していないため、逆入力遮断クラッチ６０は中立位置にあり（図３）、これによりナット１０２が回転し、ピストン１０が後退して制動力が解放される。なお、この第４の実施の形態において、ナット１０２またはねじ軸として機能するピストン１０の軸部１２に対し、ピストン戻し方向の付勢力を付与する付勢手段を設けるようにしてもよいことは、もちろんである。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、モータと運動変換機構との間に、モータがトルクを発生しているときに該モータのトルクを前記運動変換機構へ伝達するが、前記モータのトルクが発生していないときに該運動変換機構から前記モータへのトルクの伝達は遮断する機械式逆入力遮断手段を配置、モータ故障時には、摩擦パッドからピストンに作用する制動反力により運動変換機構をピストン戻し方向へ作動させるようにしたので、他のモータに頼ることなくモータ故障時にブレーキを機械的に解除できるようになり、コスト低減と信頼性の向上とに大きく寄与する効果を奏する。
また、運動変換機構を構成する直動部または回動部に対し、ピストン戻し方向の付勢力を付与する付勢手段を設けた場合は、制動反力に付勢手段の付勢力が加わるので、ピストンの戻しすなわちブレーキの解除はより確実となる。
さらに、減速機構の出力軸と運動変換機構との間に逆入力遮断手段を配置した場合は、減速機構の逆作動性が悪くてもブレーキ解除は確実となり、また、減速機構の入力軸とモータのロータとの間に逆入力遮断手段を配置した場合は、減速前の小さなモータトルクを減速機構に伝えればよいので、逆入力遮断手段として小型のものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態としての電動ディスクブレーキの全体構造を示す断面図である。
【図２】図１に示した電動ディスクブレーキの要部構造を示す断面図である。
【図３】本発明で用いる逆入力遮断クラッチの構造構造を示す断面図である。
【図４】本逆入力遮断クラッチの作動状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態としての電動ディスクブレーキの要部構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態としての電動ディスクブレーキの要部構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態としての電動ディスクブレーキの全体構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　キャリア
２　　キャリパ
３、４　ブレーキパッド
１０　ピストン
２０　モータ
３０　ボールランプ機構
３２　第１ディスク（回動部）
３４　第２ディスク（直動部）
３８　皿ばね（付勢手段）
４０　減速機構
４７　減速機構の出力軸
５０　パッド摩耗補償機構
６０　逆入力遮断クラッチ（逆入力遮断手段）
６１　逆入力遮断クラッチの内輪
６２　逆入力遮断クラッチの外輪
６４　逆入力遮断クラッチのころ
７０　コイルスプリング（付勢手段）
８０　減速機構の入力軸
１００　ボールねじ機構
１０２　ナット（回動部）
１０３　おねじ部（直動部）
１０４　ボール
Ｄ　　ディスクロータ
【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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