(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と共に回転する回転体と、摩擦部材と、ブレーキモータを動力源として前記摩擦部材を前記回転体に押圧する変位部材と、を備える電動式ブレーキ装置において、
前記摩擦部材は、前記変位部材に向かって凸状に形成された、該変位部材により押圧される凸状曲面部を備え、
該凸状曲面部は、前記摩擦部材の中心位置に形成されて前記変位部材からの押圧時に該変位部材に当接する第１の曲面部と、該第１の曲面部の周囲に形成されて前記第１の曲面部の曲率に比して小さな曲率を有する第２の曲面部と、を有することを特徴とする電動式ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動式ブレーキ装置に係り、特に、ブレーキモータを動力源としてブレーキパッドをディスクロータに押圧することで制動力を発生させる装置として好適な電動式ブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば国際公開明細書９７−１２７９４号に開示される如く、電動式ブレーキ装置が知られている。上記従来の装置は、ディスクブレーキを備えている。このディスクブレーキは、ブレーキモータを内蔵するキャリパと、車輪と共に回転するディスクロータとにより構成されている。上記のキャリパは、ブレーキモータの回転に伴って直進運動するスピンドルを備えている。また、キャリパは、マウンティングブラケットに固定される裏金に一体に形成されたブレーキパッドを備えている。ブレーキパッドは、裏金がスピンドルに押圧されることによりディスクロータに向けて変位する。
【０００３】
上記従来の装置において、ブレーキモータは、外部から電力が供給されることによりブレーキパッドをディスクロータに押圧して、ディスクロータを挟持する力を発生する。従って、上記従来の装置によれば、ブレーキモータを適当に駆動することで、車両を制動させる制動力を発生することができる。
ところで、車両の制動が解除される場合には、ブレーキパッドとディスクロータとの間に所定のクリアランスが確保されるように、ブレーキパッドをディスクロータから離間させる必要がある。上記のクリアランスを確保するためには、ブレーキパッドがディスクロータに当接する際のスピンドルの位置を正確に検出することが重要である。以下、この位置を「パッド押圧開始位置」と称す。
【０００４】
ブレーキモータにモータ電流が供給された場合、ブレーキモータは、ブレーキパッドがディスクロータに当接していない状況下では所定のトルクに従って加速する。そして、ブレーキパッドがディスクロータに当接すると、その間の摩擦力に起因して減速する。上記従来の装置においては、ブレーキモータの回転速度が検出されている。このため、上記従来の装置によれば、ブレーキモータの回転速度の変化を判断することで、パッド押圧開始位置を検出することができる。従って、上記従来の装置によれば、ブレーキパッドとディスクロータとの間を所定のクリアランスに確保することが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の装置において、スピンドルに押圧され、ブレーキパッドを固定する裏金は、凹状曲面で形成されている。この場合、裏金は、スピンドルから大きな応力を受けることで、変形し易くなる。すなわち、裏金に固定されるブレーキパッドは、スピンドルに押圧される方向に反り返り易くなる。ブレーキパッドが反り返ると、ブレーキパッドの一部分のみがディスクロータに当接し易くなることで、ブレーキパッドが偏磨耗を引き起こすことになる。このため、上記従来の装置では、パッド押圧開始位置を正確に検出することができず、ブレーキパッドとディスクロータとの間を所定のクリアランスに確保することができなくなってしまう。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ブレーキパッドの押圧方向への反り返りを抑制することで、ブレーキパッドの偏磨耗を防止する電動式ブレーキ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、車輪と共に回転する回転体と、摩擦部材と、ブレーキモータを動力源として前記摩擦部材を前記回転体に押圧する変位部材と、を備える電動式ブレーキ装置において、
前記摩擦部材は、前記変位部材に向かって凸状に形成された、該変位部材により押圧される凸状曲面部を備え、
該凸状曲面部は、前記摩擦部材の中心位置に形成されて前記変位部材からの押圧時に該変位部材に当接する第１の曲面部と、該第１の曲面部の周囲に形成されて前記第１の曲面部の曲率に比して小さな曲率を有する第２の曲面部と、を有することを特徴とする電動式ブレーキ装置により達成される。
【０００８】
本発明において、ブレーキモータを動力源として回転体に押圧される摩擦部材は、変位部材に向かって凸状に形成されたその変位部材により押圧される凸状曲面部を備えている。変位部材は、摩擦部材を押圧する際、凸状曲面部に当接する。この場合、摩擦部材の凸状曲面部は、アーチ構造になり、内側に曲がりにくくなる。このため、摩擦部材の反り返りが有効に抑制され、これにより、摩擦部材が回転体に当接する際に生じる摩擦部材の偏磨耗が防止される。
【００１０】
本発明において、摩擦部材の凸状曲面部は、摩擦部材の中心位置に形成されて変位部材からの押圧時にその変位部材に当接する第１の曲面部と、その第１の曲面部の周囲に形成されて第１の曲面部の曲率に比して小さな曲率を有する第２の曲面部とから構成されている。変位部材は、摩擦部材を押圧する際、第１の曲面部に当接する。凸状曲面部は、変位部材に当接する部位が大きな曲率を有するほど内側に曲がりにくい。また、変位部材に当接する部位が大きな曲率を有するほど、凸状曲面部の当接部位は限定される。従って、上記の構成によれば、摩擦部材の反り返りが有効に抑制されると共に、変位部材による凸状部材の当接部位の安定化が図られる。摩擦部材の反り返りが抑制されれば、摩擦部材が回転体に当接する際に生じる摩擦部材の偏磨耗が防止される。また、変位部材による摩擦部材の当接部位の安定化が図られれば、変位部材が摩擦部材に当接する際に生じる変位部材と摩擦部材との間のこじれが防止される。この場合にも、摩擦部材の偏磨耗が防止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例である電動式ブレーキ装置のシステム構成図を示す。本実施例の電動式ブレーキ装置は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ１０と称す）１０を備えている。本実施例の電動式ブレーキ装置は、ＥＣＵ１０に制御されることにより、ブレーキ操作量に応じた制動力を発生する。
【００１２】
本実施例の電動式ブレーキ装置は、ブレーキペダル１２を備えている。ブレーキペダル１２は、作動軸１４を介してストロークシミュレータ１６に連結されている。ブレーキペダル１２が踏み込まれると、作動軸１４がストロークシミュレータ１６に進入する。ストロークシミュレータ１６は、作動軸１４の進入量に応じた反力を発生する。このため、ブレーキペダル１２には、ペダルストロークに応じた反力が伝達される。
【００１３】
ブレーキペダル１２の近傍には、ペダルスイッチ１８が配設されている。ペダルスイッチ１８は、ブレーキペダル１２の踏み込みが解除されている場合にオフ状態を維持し、ブレーキペダル１２の踏み込みが行われている場合にオン信号を出力する。ペダルスイッチ１８の出力信号は、ＥＣＵ１０に供給されている。ＥＣＵ１０は、ペダルスイッチ１８の出力信号に基づいてブレーキ操作が行われているか否かを判断する。
【００１４】
作動軸１４には、ストロークセンサ２０が配設されている。ストロークセンサ２０は、ペダルストロークに応じた電気信号を出力する。ストロークセンサ２０の出力信号は、ＥＣＵ１０に供給されている。ＥＣＵ１０は、ストロークセンサ２０の出力信号に基づいてペダルストロークを検出する。
ＥＣＵ１０には、後述するモータ軸５６の外周に配設される回転センサ２１が接続されている。回転センサ２１は、後述の如く、磁束の強度に応じた電気信号を出力する。回転センサ２１の出力信号は、ＥＣＵ１０に供給されている。ＥＣＵ１０は、回転センサ２１の出力信号に基づいて、モータ軸５６の基準位置からの回転量θおよび回転速度Ｖを検出する。
【００１５】
ＥＣＵ１０には、モータドライバ２２，２４が接続されている。モータドライバ２２，２４には、それぞれ第１バッテリ２６の正極端子または第２バッテリ２８の正極端子が接続されている。また、モータドライバ２２には、右前輪ＦＲに配設されるブレーキモータ３０、および、左後輪ＲＬに配設されるブレーキモータ３２が接続されている。一方、モータドライバ２４には、左前輪ＦＬに配設されるブレーキモータ３４、および、右後輪ＲＲに配設されるブレーキモータ３６が接続されている。
【００１６】
モータドライバ２２，２４は、第１バッテリ２６または第２バッテリ２８を電力供給源としてブレーキモータ３０〜３６を駆動する回路である。モータドライバ２２，２４は、ＥＣＵ１０から供給される指令信号に応じてブレーキモータ３０〜３６をそれぞれ独立に制御する。左右前輪ＦＬ，ＦＲおよび左右後輪ＲＬ，ＲＲには、ブレーキモータ３０〜３６を動力源とするディスクブレーキ４０が配設されている。このディスクブレーキ４０は、ブレーキモータ３０〜３６の作動状態に応じた制動力を発生する。
【００１７】
図２は、本実施例である電動式ブレーキ装置が備えるディスクブレーキ４０の構成図を示す。尚、図２は、右前輪ＦＲに配設されるディスクブレーキ４０の構造である。本実施例の電動式ブレーキ装置が備えるディスクブレーキ４０は、構成および動作において異なるところがない。このため、以下では、右前輪ＦＲに配設されるディスクブレーキ４０についてのみ、その構成および動作について説明する。
【００１８】
本実施例のディスクブレーキ４０は、車輪と共に回転するディスクロータ４２、および、ディスクロータ４２の外周部に配設されたキャリパ４４を備えている。ディスクロータ４２は、鋳鉄性の耐熱性材料により構成された環状の部材である。キャリパ４４は、車体に固定されたマウンティングブラケットに、ディスクロータ４２の軸方向に移動可能に支持されている。キャリパ４４には、固定部４４ａが形成されている。キャリパ４４の固定部４４ａには、上記のブレーキモータ３０が固定されている。
【００１９】
ブレーキモータ３０は、永久磁石で構成された回転子４８、および、コイル５０とコア５２とを有する固定子５４を備えるＤＣブラシレスモータで構成されている。ブレーキモータ３０の回転子４８は、固定子５４にモータ電流が供給されていない場合には、回転子４８に作用する摩擦力により実質的に回転が禁止されている状態となる。また、固定子５４にモータ電流が供給されている場合には、回転子４８にモータ電流に応じた回転トルクが発生する状態となる。
【００２０】
ブレーキモータ３０の回転子４８は、モータ軸５６に固定されている。モータ軸５６は、ベアリングを介してキャリパ４４の固定部４４ａに回転可能に支持されている。ブレーキモータ３０は、固定子５４に適当なモータ電流が供給されることによって生ずる磁界により、モータ軸５６を固定部４４ａに対して回転させる。
【００２１】
モータ軸５６には、外周に複数の歯を有するロータ（図示せず）が嵌挿されている。ロータの歯は、外周に所定間隔毎に設けられている。また、モータ軸５６の外周側には、ホール素子からなる上記の回転センサ２１（図示せず）が配設されている。更に、回転センサ２１の上部には、マグネットが配設されている。回転センサ２１およびマグネットは、キャリパ４４の固定部４４ａに固定されている。マグネットが発する磁束は、所定の経路を辿って還流する。回転センサ２１は、還流する磁束の強度に応じた電気信号を出力する。
【００２２】
上記の経路を還流する磁束の強度は、回転センサ２１がロータの歯のいずれかに対向している場合に大きく、対向していない場合に小さくなる。従って、回転センサ２１は、ロータ、すなわち、モータ軸５６が回転することにより、その近傍をロータの歯のいずれかが通過する毎にパルス信号を発生する。回転センサ２１のパルス信号は、ＥＣＵ１０に供給されている。ＥＣＵ１０は、上述の如く、回転センサ２１のパルス信号に基づいて、モータ軸５６の基準位置からの回転量θおよび回転速度Ｖを検出する。
【００２３】
キャリパ４４は、遊星歯車機構６０を備えている。遊星歯車機構６０は、サンギヤとして機能する上記のモータ軸５６、モータ軸５６に係合するプラネタリギヤ６２、および、モータ軸５６と同軸でプラネタリギヤ６２に係合するリングギヤ６４を備えている。リングギヤ６４は、キャリパ４４の固定部４４ａに固定されている。上記の構成において、プラネタリギヤ６２は、モータ軸５６の回転に伴って所定の比率でモータ軸５６の外周を公転する。
【００２４】
プラネタリギヤ６２は、モータ軸５６の外周に複数個設けられており、それらのプラネタリギヤ６２は、互いに所定の間隔が保持されるようにキャリア６６に固定されている。キャリア６６は、ベアリング６８，６９を介してキャリパ４４の固定部４４ａに回転可能に支持されている。キャリア６６は、プラネタリギヤ６２の公転に伴ってモータ軸５６の軸を中心に回転する。
【００２５】
キャリア６６には、中空ロッド部６６ａが形成されている。中空ロッド部６６ａの内径には、ボールねじ７０を介してスピンドル７２が螺合されている。キャリア６６は、軸方向への変位を許容されていない。一方、スピンドル７２は、軸方向への変位を許容されている一方、軸回りの回転を許容されていない。上記の構成によれば、キャリア６６の回転運動をスピンドル７２の直線運動に変換することができる。尚、ＥＣＵ１０は、上記のモータ軸５６に回転量θに基づいて、スピンドル７２の変位位置Ｓを検出することができる。
【００２６】
キャリパ４４は、ブレーキパッド７４，７６を備えている。ブレーキパッド７４，７６は、耐磨耗性および耐熱性に優れた材料で構成された部材であり、マウンティングブラケットに固定された裏金７８，７９とそれぞれ一体となるように形成されている。ブレーキパッド７４はディスクロータ４２に対して車体内側に、ブレーキパッド７６はディスクロータ４２に対して車体外側に、それぞれディスクロータ４２の表面に対向するように配設されている。
【００２７】
スピンドル７２は、その端面が平面状となるように形成されている。ブレーキパッド７４は、裏金７８がスピンドル７２に押圧されることによってディスクロータ４２に向けて変位する。スピンドル７２は、ブレーキペダル１２が踏み込まれていない状態で、ブレーキパッド７４とディスクロータ４２との間に所定のクリアランスが形成されるように配置されている。また、ブレーキパッド７６は、後述するキャリパ４４のリアクション部４４ｂの変位によってディスクロータ４２に向けて変位する。リアクション部４４ｂは、ブレーキペダル１２が踏み込まれていない状態で、ブレーキパッド７６とディスクロータ４２との間に所定のクリアランスが形成されるように配置されている。
【００２８】
図３は、本実施例である電動式ブレーキ装置のディスクブレーキ４０が備える裏金７８を図２に示すIII 矢視で表した平面図を示す。図４は、本実施例である電動式ブレーキ装置のディスクブレーキ４０が備えるブレーキパッド７４および裏金７８を図３に示すIV-IV 直線に沿って切断した際の断面図を示す。また、図５は、本実施例である電動式ブレーキ装置のディスクブレーキ４０が備えるブレーキパッド７４および裏金７８を図３に示すV-V 直線に沿って切断した際の断面図を示す。
【００２９】
裏金７８は、スピンドル７２に押圧される面が凸状に形成された凸状曲面部７８ａを備えている。また、裏金７８の凸状曲面部７８ａは、スピンドル７２に当接する部位に球面状の大曲率部７８ｂと、大曲率部７８ｂの周囲に大曲率部７８ｂの曲率に比して小さな曲率を有する小曲率部７８ｃとを備えている。大曲率部７８ｂは裏金７８の中心位置に形成されており、裏金７８は大曲率部７８ｂの中心がスピンドル７２の軸上になるように配設されている。ブレーキパッド７４は、耐熱性および耐磨耗性に優れた材料が裏金７８に接着剤等により固定され、加熱成型されることによって形成される。このため、ブレーキパッド７４は、裏金７８の凸状曲面部７８ａの大曲率部７８ｂおよび小曲率部７８ｃの内面に沿うように、大曲率部７４ｂと小曲率部７４ｃとを有する凸状曲面部７４ａを有している。
【００３０】
図２に示す如く、キャリパ４４には、また、ディスクロータ４２を跨ぐようにリアクション部４４ｂが形成されている。リアクション部４４ｂは、ブレーキパッド７４がスピンドル７２の変位によってディスクロータ４２に押圧された場合に、その反力によって図２における右方に変位する。リアクション部４４ｂには、ブレーキパッド７６を押圧するための爪部が形成されている。従って、上記の構成によれば、ブレーキモータ３０を動力源として作動するキャリパ４４によってブレーキパッド７４，７６がディスクロータ４２に押圧されることで、車両を制動させることができる。
【００３１】
本実施例のディスクブレーキ４０において、ブレーキモータ３０が作動していない場合、ディスクロータ４２とブレーキパッド７４，７６との間には、上述の如く、所定のクリアランスが確保されている。かかる状況下、ブレーキペダル１２が踏み込まれると、ＥＣＵ１０は、ペダルストロークに基づいて運転者が要求する制動力が発生するように、かつ、右前輪ＦＲの制動力と左後輪ＲＬの制動力とが所定の比率となるように、ブレーキモータ３０を制御する。具体的には、ＥＣＵ１０は、ブレーキモータ３０に適切にモータ電流が供給されるように、モータドライバ２２に指令信号を出力する。
【００３２】
ブレーキモータ３０にモータ電流が供給されると、ブレーキモータ３０が作動し、モータ軸５６が回転する。モータ軸５６が回転すると、プラネタリギヤ６２がモータ軸５６の外周をその回転に対して所定の比率で公転すると共に、プラネタリギヤ６２を固定するキャリア６６が回転する。キャリア６６が回転すると、スピンドル７２が軸方向に変位する。スピンドル７２が図２における左方に変位している状況下で裏金７８に当接すると、裏金７８に固定されるブレーキパッド７４がディスクロータ４２に向けて変位し始める。
【００３３】
そして、ブレーキパッド７４がディスクロータ４２に押圧されると、その反力によりキャリパ４４のリアクション部４４ｂが図２における右方に変位する。かかる状況下でリアクション部４４ｂが裏金７９に当接すると、裏金７９に固定されるブレーキパッド７６がディスクロータ４２に向けて変位する。更に、ブレーキモータ３０が作動し続けると、ブレーキパッド７６がディスクロータ４２に押圧される。
【００３４】
このため、ブレーキパッド７４，７６とディスクロータ４２との間の摩擦力により、ディスクロータ４２の回転が抑制される。従って、本実施例の電動式ブレーキ装置によれば、車両を制動させることができる。以下、制動力を増加させる場合のブレーキモータ３０の回転方向を「正回転」と、スピンドル７２の変位方向を「正方向」と、それぞれ称す。
【００３５】
本実施例において、ブレーキパッド７４，７６がディスクロータ４２に押圧されている状況下で、ブレーキペダル１２の踏み込みが解除されると、ＥＣＵ１０は、発生している制動力が消滅するようにブレーキモータ３０を制御する。この場合にも、ＥＣＵ１０は、ブレーキモータ３０に適切にモータ電流が供給されるように、モータドライバ２２に指令信号を出力する。
【００３６】
スピンドル７２が図２における右方に変位すると、裏金７８へのスピンドル７２の押圧力が減少する。この場合、ディスクロータ４２へのブレーキパッド７４の押圧力が減少すると共に、それに伴ってリアクション部４４ｂが図２における左方に変位し、ブレーキパッド７６の押圧力も減少する。このため、本実施例の電動式ブレーキ装置によれば、車両の制動を解除することができる。以下、制動力を減少させる場合のブレーキモータ３０の回転方向を「逆回転」と、スピンドル７２の変位方向を「逆方向」と、それぞれ称す。
【００３７】
ところで、車両の制動が解除される場合には、ブレーキパッド７４，７６とディスクロータ４２との間に所定のクリアランスが確保されるように、ブレーキパッド７４，７６をディスクロータ４２から離間させる必要がある。この際、上記のクリアランスを確保するためには、ブレーキパッド７４がディスクロータ４２に当接し始める位置を正確に検出することが重要である。尚、以下では、ブレーキパッド７４がディスクロータ４２に当接し始める位置を「パッド押圧開始位置」と称す。
【００３８】
以下、図６および図７を参照して、パッド押圧開始位置を検出するための処理の内容について説明する。
図６は、本実施例である電動式ブレーキ装置で実行されるパッド押圧開始位置を検出するための一例のフローチャートを示す。図６に示すルーチンは、所定時間毎に繰り返し起動される定時割り込みルーチンである。図６に示すルーチンが起動されると、まず、ステップ１００の処理が実行される。
【００３９】
ステップ１００では、回転センサ２１の出力信号に基づいて、モータ軸５６の回転速度Ｖが検出される。
ステップ１０２では、ステップ１００で検出されたモータ軸５６の回転速度Ｖの変化率ΔＶが所定値ΔＶ0 以下であるか否かが判別される。尚、所定値ΔＶ0 は、モータ軸５６が無負荷の状態で回転する場合に生じ得る回転速度Ｖの最大の変化率である。本ステップ１０４においてΔＶ≦ΔＶ0 であると判別される場合は、モータ軸５６が無負荷の状態から負荷が作用する状態に切り替わって回転していると判断できる。従って、この場合には、次にステップ１０４の処理が実行される。
【００４０】
ステップ１０４では、モータ軸５６の回転速度に関する速度低下フラグがオン状態であるか否かが判別される。速度低下フラグは、モータ軸５６の回転速度が低下している状態を表示するためのフラグである。その結果、速度低下フラグがオン状態でないと判別される場合は、次にステップ１０６の処理が実行される。一方、速度低下フラグがオン状態であると判別される場合は、本ルーチンの処理が終了される。
【００４１】
ステップ１０６では、速度低下フラグをオン状態とする処理が実行される。本ステップ１０６の処理が終了すると、次に、ステップ１０８の処理が実行される。
ステップ１０８では、モータ軸５６の基準位置からの回転量θに基づいて検出されたスピンドル７２の変位位置Ｓを、パッド押圧開始位置Ｓ0 として検出する処理が実行される。
【００４２】
一方、上記ステップ１０２においてΔＶ≦ΔＶ0 でないと判別される場合は、モータ軸５６が無負荷で回転していると判断できる。従って、この場合には、次にステップ１１０の処理が実行される。
ステップ１１０では、速度低下フラグをオフ状態とする処理が実行される。本ステップ１１０の処理が終了すると、今回の処理が終了される。
【００４３】
上記の処理によれば、モータ軸５６の回転速度Ｖが低下し始めた場合に、速度低下フラグをオフ状態からオン状態に切り換えることができる。そして、上記の処理によれば、速度低下フラグがオフ状態からオン状態に切り替わった時点でのスピンドル７２の変位位置Ｓを、パッド押圧開始位置Ｓ0 とすることができる。パッド押圧開始位置Ｓ0 が検出されれば、車両の制動を解除する場合にブレーキモータ３０に供給するモータ電流の制御を適切に実行することができる。すなわち、ブレーキパッド７４，７６とディスクロータ４２との間に所定のクリアランスが確保されるように、モータ電流を制御することができる。
【００４４】
図７は、本実施例である電動式ブレーキ装置で実行される制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図７に示すルーチンは、その処理が終了する毎に繰り返し起動されるルーチンである。図７に示すルーチンが起動されると、まずステップ１２０の処理が実行される。
ステップ１２０では、ペダルスイッチ１８の出力信号に基づいて、ブレーキペダル１２の踏み込みが解除されているか否かが判別される。ブレーキペダル１２の踏み込みが解除されていない、すなわち、ブレーキペダル１２の踏み込みが実行されていると判別される場合は、ブレーキペダル１２のペダルストロークに応じた制動力を発生させる必要がある。このため、上記の条件が成立しないと判別される場合は、次にステップ１２２の処理が実行される。
【００４５】
ステップ１２２では、ストロークセンサ２０の出力信号に基づいて検出されたペダルストロークに応じたモータ電流をブレーキモータ３０に供給する処理が実行される。
一方、上記ステップ１２０において、ブレーキペダル１２の踏み込みが解除されていると判別される場合は、制動力の発生を解除する必要がある。この場合、ディスクロータ４２とブレーキパッド７４との間に所定のクリアランスが確保されるようにブレーキモータ３０を逆回転させる必要がある。このため、上記の条件が成立すると判別される場合は、次にステップ１２４の処理が実行される。
【００４６】
ステップ１２４では、所定のモータ電流をブレーキモータ３０に供給する処理が実行される。本ステップ１２４の処理が終了すると、次にステップ１２６の処理が実行される。
ステップ１２６では、スピンドル７２の変位位置Ｓが、パッド押圧開始位置Ｓ0 から所定値αを減算した値以下であるか否かが判別される。尚、スピンドル７２が裏金７８を押圧する方向が正方向である。また、所定値αは、ブレーキパッド７４，７６とディスクロータ４２との間に所定のクリアランスが確保される際のスピンドル７２の逆方向への変位量である。
【００４７】
本ステップ１２６の処理の結果、Ｓ≦（Ｓ0 −α）であると判別される場合は、スピンドル７２が所定値αだけ逆方向に変位していると判断できる。従って、この場合は、次にステップ１２８の処理が実行される。一方、Ｓ≦（Ｓ0 −α）でないと判別される場合は、スピンドル７２が未だ所定値αだけ逆方向に変位していないと判断できる。従って、この場合は、本ステップ１２６の処理が終了された後、今回のルーチンは終了される。
【００４８】
ステップ１２８では、ブレーキモータ３０に供給するモータ電流の供給を停止する処理が実行される。
上記の処理によれば、ブレーキペダル１２の踏み込みが実行されている場合に、ペダルストロークに応じた制動力を発生させることができる。また、上記の処理によれば、ブレーキペダル１２の踏み込みが解除されている場合に、ブレーキパッド７４とディスクロータ４２との間に所定のクリアランスが確保された時点でブレーキモータ３０の回転を停止させることができる。
【００４９】
ところで、パッド押圧開始位置の検出時において、ブレーキパッド７４が反り返っていると、ブレーキパッド７４が偏磨耗を引き起こす場合がある。この場合、ブレーキパッド７４の一部分のみがディスクロータ４２に当接して、引き摺りが発生することになる。ディスクブレーキ４０において引き摺りが発生している場合、モータ軸５６の回転速度Ｖは、無負荷の状態に比して低く、ブレーキパッド７４の全体がディスクロータ４２に当接することで負荷が作用する状態に比して高くなる。このため、ブレーキパッド７４が反り返った場合には、パッド押圧開始位置を正確に検出することができない事態が生じ、ブレーキパッド７４，７６とディスクロータ４２との間に所定のクリアランスを確保することができなくなってしまう。従って、上記のクリアランスを確保するためには、ブレーキパッド７４の反り返りを抑制し、ブレーキパッド７４の偏磨耗を確実に防止することが必要である。
【００５０】
本実施例の電動式ブレーキ装置は、ブレーキパッド７４の反り返りを抑制し、ブレーキパッド７４の偏磨耗を防止し得る点に特徴を有している。以下、本実施例の特徴部について説明する。
本実施例において、裏金７８は、上述の如く、凸状曲面部７８ａを備えている。この凸状曲面部７８ａは、スピンドル７２により押圧される。この際、スピンドル７２による凸状曲面部７８ａの押圧面がアーチ構造とされていることで、裏金７８に作用する押圧力は、主に、裏金７８の面内方向における圧縮応力として伝達される。このため、裏金７８に作用する曲げ応力が抑制されることで、裏金７８は、押圧方向に曲がり難くなる。その結果、ブレーキパッド７４の反り返りが生じ難くなる。
【００５１】
ブレーキパッド７４が反り返らないと、ディスクロータ４２へのブレーキパッド７４の当接時、ブレーキパッド７４の全体がディスクロータ４２に当接するようになる。このため、上記の構成によれば、ブレーキパッド７４の偏磨耗を防止することができる。ブレーキパッド７４の偏磨耗が防止されれば、モータ軸５６の回転速度Ｖによって、無負荷の状態であるのか、あるいは、負荷が作用した状態であるのかを容易に判断することができる。
【００５２】
このため、本実施例の電動式ブレーキ装置によれば、ブレーキパッド７４がディスクロータ４２に当接する位置を正確に検出することが可能となる。従って、本実施例の電動式ブレーキ装置によれば、ブレーキペダル１２が踏み込まれていない状態で、ブレーキパッド７４とディスクロータ４２との間、および、ブレーキパッド７６とディスクロータ４２との間に所定のクリアランスを確保することが可能となる。
【００５３】
また、本実施例において、上述の如く、裏金７８の凸状曲面部７８ａは、大曲率部７８ｂと小曲率部７８ｃとを備えている。大曲率部７８ｂは、小曲率部７８ｃの曲率に比して大きい曲率を有している。スピンドル７２は、その端部が凸状曲面部７８ａの大曲率部７８ｂに当接しながら裏金７８を押圧する。裏金７８は、スピンドル７２から押圧力を受ける際、当接部位の曲率が大きいほど曲がり難くなる。このため、ブレーキパッド７４は、スピンドル７２が大曲率部７８ｂに当接する場合、大曲率部７８ｂより小さい曲率を有する部位に当接する場合に比して反り返り難くなる。従って、上記の構成によれば、ブレーキパッド７４の偏磨耗を更に防止することができる。
【００５４】
更に、本実施例において、上述の如く、大曲率部７８ｂは裏金７８の中心位置に形成されており、裏金７８は大曲率部７８ｂの中心がスピンドル７２の軸上になるように配設されている。また、凸状曲面部７８ａの当接面の凸形状が大きい曲率であるほど、スピンドル７２は、大曲率部７８ｂの極中心に当接し易くなる。このため、本実施例によれば、裏金７８におけるスピンドル７２の当接部位の安定化を図り、裏金７８とスピンドル７２との間にこじれが生じるのを防止することができる。上記のこじれが生じない場合でも、ブレーキパッド７４の偏磨耗が防止される。
【００５５】
このため、本実施例の電動式ブレーキ装置によれば、ブレーキパッド７４がディスクロータ４２に当接する位置を正確に検出することが可能となり、ブレーキペダル１２が踏み込まれていない状態で、ブレーキパッド７４とディスクロータ４２との間、および、ブレーキパッド７６とディスクロータ４２との間に所定のクリアランスを確保することができる。
【００５６】
本実施例において、スピンドル７２は、大曲率部７８ｂに当接しながら裏金７８を押圧する。大曲率部７８ｂは、凸状曲面部７８ａの一部分に限定されている。このため、ブレーキパッド７４の厚みを厚くする必要はない。従って、本実施例によれば、ブレーキパッド７４の厚みが厚くなることを抑制することができる。
【００５７】
尚、上記の実施例においては、ディスクロータ４２が前記請求項１記載の「回転体」に、裏金７８が前記請求項１記載の「摩擦部材」に、スピンドル７２が前記請求項１記載の「変位部材」に、大曲率部７８ｂが前記請求項２記載の「第１の曲面部」に、小曲率部７８ｃが前記請求項２記載の「第２の曲面部」に、それぞれ相当している。
【００５８】
ところで、上記の実施例においては、凸状曲面部７８ａを、ディスクロータ４２に対して車体内側に配設された裏金７８にのみ形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、車体外側に配設された裏金７９にのみ形成することとしてもよいし、あるいは、裏金７８，７９の両方ともに形成することとしてもよい。
【００５９】
また、上記の実施例においては、回転センサ２１を用いてブレーキモータ３０の回転速度Ｖが低下したか否かを判別することで、パッド押圧開始位置を検出することとしているが、パッド押圧開始位置を検出する手法はこれに限定されるものではなく、ブレーキモータ３０に流通するモータ電流が増加したか否かを判別することでパッド押圧開始位置を検出することとしてもよい。尚、両者の場合とも、ブレーキパッド７４をディスクロータ４２に押圧するスピンドル７２に対するブレーキパッド７４からの反力の変化を検出することで、パッド押圧開始位置を検出している。
【００６０】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１記載の発明によれば、摩擦部材の反り返りを抑制すると共に、変位部材のこじれを防止することで、摩擦部材の偏磨耗を防止することができる。このため、本発明によれば、摩擦部材が回転体に当接する位置を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である電動式ブレーキ装置のシステム構成図である。
【図２】本発明の一実施例である電動式ブレーキ装置が備えるディスクブレーキの構成図である。
【図３】本発明の一実施例である電動式ブレーキ装置のディスクブレーキが備える裏金を図２に示すIII 矢視で表した平面図である。
【図４】本発明の一実施例である電動式ブレーキ装置のディスクブレーキが備えるブレーキパッドおよび裏金を図３に示すIV-IV 直線に沿って切断した際の断面図である。
【図５】本発明の一実施例である電動式ブレーキ装置のディスクブレーキが備えるブレーキパッドおよび裏金を図３に示すV-V 直線に沿って切断した際の断面図である。
【図６】本発明の一実施例である電動式ブレーキ装置で実行されるパッド押圧開始位置を検出するための一例のフローチャートである。
【図７】本発明の一実施例である電動式ブレーキ装置で実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【符号の説明】
３０  ブレーキモータ
４０  ディスクブレーキ
４２  ディスクロータ
７２  スピンドル
７４，７６  ブレーキパッド
７８，７９  裏金
７８ａ  凸状曲面部
７８ｂ  大曲率部
７８ｃ  小曲率部
【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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