(57)【要約】【課題】  電動ブレーキ装置の制動力を変化させる際の応答性を高める。【解決手段】  電動ブレーキ装置は、車輪と共に回転するブレーキディスク１３と、ブレーキディスク１３を制動するブレーキピストン１５と、電動モータＭと、電動モータＭおよびブレーキピストン１５を接続するプラネタリギヤ機構Ｐと、プラネタリギヤ機構Ｐの駆動力伝達を許可および禁止するのバンドブレーキ装置Ｂとを備える。高い応答性が要求されるアンチロックブレーキ制御時に、電動モータＭを正転駆動しながらバンドブレーキＢを緩めてプラネタリギヤ機構Ｐのリングギヤ３３の拘束を解くと、電動モータＭの駆動力がブレーキピストン１５に伝達されなくなるため、電動モータＭを正転駆動しながらバンドブレーキＢの作動・不作動を交互に行うことで、制動力の増加および減少の応答性を向上させて効果的なアンチロックブレーキ制御を可能にすることができる。【選択図】        図１
2005069398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と共に回転する被制動部材（１３）と、
被制動部材（１３）を制動する制動部材（１５）と、
正転および逆転が可能な電動モータ（Ｍ）と、
電動モータ（Ｍ）および制動部材（１５）を接続し、電動モータ（Ｍ）の正転により制動部材（１５）を被制動部材（１３）に接近させるとともに、電動モータ（Ｍ）の逆転により制動部材（１５）を被制動部材（１３）から離反させる駆動力伝達機構（Ｐ）と、
駆動力伝達機構（Ｐ）の駆動力伝達を許可および禁止する駆動力伝達制御手段（Ｂ）と、
を備え、電動モータ（Ｍ）の正転中に駆動力伝達制御手段（Ｂ）で駆動力伝達機構（Ｐ）の駆動力伝達を禁止することで、被制動部材（１３）からの反力で制動部材（１５）を該被制動部材（１３）から離反させることを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項２】
前記駆動力伝達機構（Ｐ）は、サンギヤ（３１）、プラネタリキャリヤ（３２）およびリングギヤ（３３）の３つの要素を有するプラネタリギヤ機構（Ｐ）であり、前記３つの要素のうちの第１の要素（３１）を電動モータ（Ｍ）に接続し、第２の要素（３２）を制動部材（１５）に接続し、第３の要素（３３）を駆動力伝達制御手段（Ｂ）に接続して回転を許可あるいは禁止することを特徴とする、請求項１に記載の電動ブレーキ装置。
【請求項３】
第２の要素（３２）をボールねじ機構（Ｓ）を介して制動部材（１５）に接続したことを特徴とする、請求項２に記載の電動ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪と共に回転する被制動部材を制動する制動部材を電動モータで駆動する電動ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に従来のブレーキ装置は、ブレーキキャリパに設けたブレーキピストンをマスタシリンダや油圧ポンプで発生した油圧で駆動し、このブレーキピストンでブレーキパッドをブレーキディスクに押し付けて制動力を発生させるようになっている。
【０００３】
ブレーキピストンを油圧で駆動する代わりに、電動モータが発生する回転力を減速機およびねじ機構で推力に変換してブレーキピストンを駆動するものが、下記特許文献１により公知である。このブレーキ装置によれば、電動モータの回転方向を変化させてブレーキピストンを前進、停止および後退させることで、制動力を増加、保持および減少させることができる。
【特許文献１】特開平１１−３２１５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献に記載されたものは、電動モータの回転力を減速機で減速してねじ機構に伝達し、ねじ機構でブレーキピストンを駆動して制動力を発生させるようになっているが、制動力を増加させるべく減速機の減速比を増加させると電動モータを駆動してから制動力が立ち上がるまでの応答性が低下してしまう問題がある。また制動力を短い時間間隔で増減させるアンチロックブレーキ制御を行う場合には、電動モータを慣性に抗して正転→停止→逆転→停止→正転…させる必要があり、そのために応答性が更に低下する問題がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、電動ブレーキ装置の制動力を変化させる際の応答性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車輪と共に回転する被制動部材と、被制動部材を制動する制動部材と、正転および逆転が可能な電動モータと、電動モータおよび制動部材を接続し、電動モータの正転により制動部材を被制動部材に接近させるとともに、電動モータの逆転により制動部材を被制動部材から離反させる駆動力伝達機構と、駆動力伝達機構の駆動力伝達を許可および禁止する駆動力伝達制御手段とを備え、電動モータの正転中に駆動力伝達制御手段で駆動力伝達機構の駆動力伝達を禁止することで、被制動部材からの反力で制動部材を該被制動部材から離反させることを特徴とする電動ブレーキ装置が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記駆動力伝達機構は、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの要素を有するプラネタリギヤ機構であり、前記３つの要素のうちの第１の要素を電動モータに接続し、第２の要素を制動部材に接続し、第３の要素を駆動力伝達制御手段に接続して回転を許可あるいは禁止することを特徴とする電動ブレーキ装置が提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、第２の要素をボールねじ機構を介して制動部材に接続したことを特徴とする電動ブレーキ装置が提案される。
【０００９】
尚、実施例のブレーキディスク１３は本発明の被制動部材に対応し、実施例のブレーキピストン１５は本発明の制動部材に対応し、実施例のサンギヤ３１は本発明の第１の要素に対応し、実施例のプラネタリキャリヤ３２は本発明の第２の要素に対応し、実施例のリングギヤ３３は本発明の第３の要素に対応し、実施例のバンドブレーキ装置Ｂは本発明の駆動力伝達制御手段に対応し、実施例のプラネタリギヤ機構Ｐは本発明の駆動力伝達機構に対応する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の構成によれば、高い応答性が要求されない通常の制動時には、電動モータを正転駆動して駆動力伝達機構で制動部材を被制動部材に接近させることで制動力を発生させ、電動モータを逆転駆動して駆動力伝達機構で制動部材を被制動部材から離反させることで制動力を解除することができる。また高い応答性が要求されるアンチロックブレーキ制御時には、電動モータを正転駆動しながら駆動力伝達制御手段で駆動力伝達機構の駆動力伝達を禁止すると、被制動部材からの反力で制動部材が該被制動部材から離反するので、駆動力伝達制御手段の作動・不作動を所定の時間間隔で交互に実行するだけで、制動力の増加および減少の応答性を向上させて効果的なアンチロックブレーキ制御を可能にすることができる。
【００１１】
請求項２の構成によれば、駆動力伝達機構をサンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの要素を有するプラネタリギヤ機構で構成し、プラネタリギヤ機構の３つの要素のうちの第１の要素を電動モータに接続し、第２の要素を制動部材に接続し、第３の要素を駆動力伝達制御手段に接続して回転を許可あるいは禁止するので、電動モータ、制動部材および駆動力伝達制御手段のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００１２】
請求項３の構成によれば、第２の要素をボールねじ機構を介して制動部材に接続したので、第２の要素の回転を制動部材の前後動に効率的に変換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図３は本発明の一実施例を示すもので、図１は電動ブレーキ装置の横断面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２に対応する作用説明図である。
【００１５】
図１および図２に示すように、自動車の車輪を制動する電動ブレーキ装置は、ナックル等に図１の左右方向に移動自在に支持されたブレーキキャリパ１１を備えており、ブレーキキャリパ１１に図示せぬガイド手段で相互に接近・離反可能に支持された一対のバックプレート１２ａ，１２ｂの対向面に、車輪に固定されたブレーキディスク１３の両側面に当接可能なブレーキパッド１４ａ，１４ａが設けられる。ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａにはブレーキピストン１５が進退自在に支持されており、ブレーキピストン１５で一方のバックプレート１２ａの背面を押圧することで、その反力でブレーキキャリパ１１が図１の右方向に移動し、ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａに架橋部１１ｂを介して接続された腕部１１ｃが他方のバックプレート１２ｂの背面を押圧することで、両ブレーキパッド１４ａ，１４ａがブレーキディスク１３の両側面に当接して制動力を発生する。ブレーキピストン１５とブレーキキャリパ１１との間に防塵ブーツ１６が装着される。
【００１６】
ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａに収納される電動モータＭは、本体部１１ａの内面に固定された複数のステータコイル１７…と、ステータコイル１７…の内部に軸線Ｌまわりに回転可能にボールベアリング１８で支持された円筒状のモータ出力軸１９と、モータ出力軸１９の外周面にステータコイル１７…の内周面に対向するように固定された複数の永久磁石２０…とを備える。モータ出力軸１９の内部に円筒状の雌ねじ部材２１が一対のボールベアリング２２，２３で相対回転自在に支持されており、ブレーキピストン１５の背面から軸線Ｌ上に一体に延びる雄ねじ部材２４との間に複数のボール２５…が配置される。これらの雌ねじ部材２１、雄ねじ部材２４およびボール２５…はボールねじ機構Ｓを構成する。
【００１７】
ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａの内部に、電動モータＭおよびボールねじ機構Ｓを接続するようにプラネタリギヤ機構Ｐが配置される。軸線Ｌ上に配置されたプラネタリギヤ機構Ｐは、モータ出力軸１９に固定されたサンギヤ３１と、ボールねじ機構Ｓの雌ねじ部材２１に固定されたプラネタリキャリヤ３２と、バンドブレーキ装置Ｂを介してブレーキキャリパ１１の本体部１１ａに拘束された状態と拘束を解除された状態とを切り替え可能なリングギヤ３３と、プラネタリキャリヤ３２にピニオンシャフト３４…を介して支持され、サンギヤ３１およびリングギヤ３３に同時に噛合する複数のピニオン３５…とを備える。プラネタリキャリヤ３２と本体部１１ａの内面との間には、ブレーキピストン１５がブレーキディスク１３から受ける制動反力を支持するためのスラストベアリング３６が配置される。
【００１８】
バンドブレーキ装置Ｂは、リングギヤ３３の外周を囲むように本体部１１ａの内周に配置されたブレーキバンド３７を備え、本体部１１ａに固定されたブレーキバンド３７の一端部と移動可能なブレーキバンド３７の他端部との間にリターンスプリング３８が配置される。そしてブレーキキャリパ１１の外部に設けたソレノイド等のアクチュエータ３９でブレーキバンド３７の他端部を押圧することで、リングギヤ３３を締め付けて回転不能に拘束することができる（図３参照）。
【００１９】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。
【００２０】
高い応答性が要求されない通常の制動時には、バンドブレーキ装置Ｂが図３に示す作動位置にあってリングギヤ３３を拘束しており、電動モータＭを正転駆動するとモータ出力軸１９の回転がプラネタリギヤ機構Ｐのサンギヤ３１に入力され、リングギヤ３３がバンドブレーキ装置Ｂにより回転不能に拘束されていることから、サンギヤ３１の回転がピニオン３５…およびプラネタリキャリヤ３２を介してボールねじ機構Ｓの雌ねじ部材２１に伝達される。雌ねじ部材２１が回転すると、それにボール２５…を介して係合する雄ねじが前進がブレーキピストン１５と共に前進し、ブレーキピストン１５がブレーキパッド１４ａ，１４ｂをブレーキディスク１３に当接させて制動力を発生する。また電動モータＭを逆転駆動するとブレーキピストン１５が後退し、ブレーキパッド１４ａ，１４ｂがブレーキディスク１３から離間して制動力が解除される。
【００２１】
ところで、上述したように電動モータＭを正転あるいは逆転させて制動力を制御すると、電動モータＭが一方向に回転しようとする慣性のために充分な応答性を得ることができず、ロック傾向にある車輪の制動力を短い周期で増減させて制動距離を短縮するアンチロックブレーキの機能を発揮することが困難である。
【００２２】
そこで本実施例では、アンチロックブレーキ制御時にモータＭを連続的に正転駆動し、車輪がロックしそうになるとバンドブレーキ装置Ｂのアクチュエータ３９でブレーキバンド３７を緩めてリングギヤ３３の拘束を解除する。その結果、リングギヤ３３が空転することで電動モータＭの駆動力がブレーキピストン１５に伝達されなくなり、ブレーキディスク１３からブレーキパッド１４ａ，１４ｂが受ける反力でブレーキピストン１５が後退することで、制動力が弱められて車輪のロックが回避される。
【００２３】
このようにして車輪速度が再び増加すると、バンドブレーキ装置Ｂのアクチュエータ３９でブレーキバンド３７を締め付けてリングギヤ３３を拘束する。すると電動モータＭの駆動力でブレーキピストン１５が再び前進して制動力が増加し、これを交互に繰り返すことで車輪のロックを回避しながら最大限の制動力を得ることができる。
【００２４】
以上のように、電動モータＭを一方向に回転させながら制動力を増加・減少させることが可能になるため、慣性に逆らって電動モータＭを交互に反転させる必要がなくなり、アンチロックブレーキ制御時の制動力の応答性を高めることができる。またプラネタリギヤ機構Ｐの出力をボールねじ機構Ｓを介してブレーキピストン１５に伝達することで、プラネタリキャリヤ３２の回転をブレーキピストン１５の往復動に効率良く変換することができる。
【００２５】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２６】
例えば、実施例ではプラネタリギヤ機構Ｐの３つの要素のうち、サンギヤ３１を電動モータＭに接続し、プラネタリキャリヤ３２をブレーキピストン１５に接続し、リングギヤ３３をバンドブレーキ装置Ｂに接続しているが、サンギヤ３１、プラネタリキャリヤ３２およびリングギヤ３３を、電動モータＭ、ブレーキピストン１５およびバンドブレーキ装置Ｂの何れに接続するかは任意であり、これによりレイアウトの自由度を高めることができる。
【００２７】
また駆動力伝達制御手段は実施例のバンドブレーキ装置Ｂに限定されず、他種のブレーキ機構、クラッチ機構あるいはラチェット機構等を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】電動ブレーキ装置の横断面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図２に対応する作用説明図
【符号の説明】
【００２９】
１３        ブレーキディスク（被制動部材）
１５        ブレーキピストン（制動部材）
３１        サンギヤ（第１の要素）
３２        プラネタリキャリヤ（第２の要素）
３３        リングギヤ（第３の要素）
Ｂ          バンドブレーキ装置（駆動力伝達制御手段）
Ｍ          電動モータ
Ｐ          プラネタリギヤ機構（駆動力伝達機構）
Ｓ          ボールねじ機構
【図１】
2005069398.tif 000003
【図２】
2005069398.tif 000004
【図３】
2005069398.tif 000005