電動ブレーキ装置
【課題】強度上の信頼性が高く、安価に構成することが可能な電動ブレーキ装置を提供すること。
【解決手段】電動ブレーキ装置ＥＭＢは、ピストン１４からの軸線方向反力をその軸線に垂直な平面上の３箇所以上の複数の接触個所にて受ける反力受承部を備えている。ピストン１４と前記反力受承部間には、ピストン１４の軸線方向を中心線とする円錐面２３ｄと、この円錐面２３ｄに摺動可能に接触する球状面４１ａとを有して、ピストン１４のブレーキキャリパ１２に対する首振り動作を許容する首振り動作許容機構ＳＭが設けられている。円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触によって形成される円の径が前記反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さく設定されている。
【解決手段】電動ブレーキ装置ＥＭＢは、ピストン１４からの軸線方向反力をその軸線に垂直な平面上の３箇所以上の複数の接触個所にて受ける反力受承部を備えている。ピストン１４と前記反力受承部間には、ピストン１４の軸線方向を中心線とする円錐面２３ｄと、この円錐面２３ｄに摺動可能に接触する球状面４１ａとを有して、ピストン１４のブレーキキャリパ１２に対する首振り動作を許容する首振り動作許容機構ＳＭが設けられている。円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触によって形成される円の径が前記反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さく設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動ブレーキ装置に係り、特に、支持体に組付けられるブレーキキャリパと、このブレーキキャリパに組付けられる電動モータおよびピストンと、前記電動モータと前記ピストン間に介装されて前記電動モータの回転を前記ピストンの軸線方向移動に変換する回転−直動変換機構と、前記ピストンの軸線方向移動によって押動されて被制動部材を制動する制動部材とを備えるとともに、前記ピストンからの軸線方向反力をその軸線に垂直な平面上の３箇所以上の複数の接触個所にて受ける反力受承部を備えている電動ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動ブレーキ装置は、例えば、下記特許文献１に記載されていて、前記ピストンと前記反力受承部（ボールランプ機構のランププレート）間に摺動可能な球面接触部が円環帯状に設けられていて、前記ピストンがこれを軸線方向に移動させるネジ軸に対して傾斜可能な構成（すなわち、前記ピストンが前記ブレーキキャリパに対して首振り動作可能な構成）とされている。このため、制動時において、ブレーキキャリパの撓みや制動部材（ブレーキパッド）の偏摩耗に追従して、前記ピストンを円環帯状の球面接触部にて摺動させて傾動させることができ、制動部材（ブレーキパッドのライニング）を被制動部材（ディスクロータ）に均一に押しつけることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７６７７３号公報
【発明の概要】
【０００４】
上記した特許文献１に記載されている電動ブレーキ装置においては、前記球面接触部の最外径が前記反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも大きく設定されている。このため、万一、前記球面接触部での摺動が摩耗などにより阻害されている状態にて、前記ピストンが傾動すると、前記ピストンが前記球面接触部にて部分的に浮き上がって、前記ピストンは前記球面接触部における最外径の１点で前記球面接触部と係合することとなる。これに起因して、前記反力受承部の複数の接触個所の一部でも浮きが生じて、前記ピストンからの軸線方向反力は前記反力受承部の複数の接触個所に的確に分散されなくなり、前記反力受承部にて強度上の問題が生じる可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、支持体に組付けられるブレーキキャリパと、このブレーキキャリパに組付けられる電動モータおよびピストンと、前記電動モータと前記ピストン間に介装されて前記電動モータの回転を前記ピストンの軸線方向移動に変換する回転−直動変換機構と、前記ピストンの軸線方向移動によって押動されて被制動部材を制動する制動部材とを備えるとともに、前記ピストンからの軸線方向反力をその軸線に略垂直な平面上の３箇所以上の複数の接触個所にて受ける反力受承部を備えている電動ブレーキ装置であって、前記ピストンと前記反力受承部間に、前記ピストンの軸線方向を中心線とする円錐面と、この円錐面に摺動可能に接触する球状面とを有して、前記ピストンの前記ブレーキキャリパに対する首振り動作を許容する首振り動作許容機構を備えており、前記円錐面と前記球状面の接触によって形成される円の径が前記反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さく設定されていることに特徴がある。
【０００６】
この場合において、前記多角形は、前記反力受承部の複数の接触個所における最外部を結ぶことで形成される多角形であってもよく、前記反力受承部の複数の接触個所における最内部を結ぶことで形成される多角形であることが望ましい。
【０００７】
本発明による電動ブレーキ装置においては、前記電動モータの回転が前記回転−直動変換機構によって前記ピストンの軸線方向移動に変換される。このため、前記電動モータを回転駆動させることで、前記ピストンを軸線方向に移動させて、前記ピストンによって前記制動部材を前記ピストンの軸線方向に押動することができ、この制動部材によって前記被制動部材を制動することが可能である。
【０００８】
また、前記ピストンと前記反力受承部間に、前記ピストンの軸線方向を中心線とする円錐面と、この円錐面に摺動可能に接触する球状面とを有して、前記ピストンの前記ブレーキキャリパに対する首振り動作を許容する首振り動作許容機構を備えている。このため、前記円錐面と前記球状面の接触部（円環線状の接触部）が摺動可能であるときには、制動時において、前記ブレーキキャリパの撓みや前記制動部材の偏摩耗に追従して、前記ピストンを円環線状の接触部にて摺動させて傾動させることができ、前記制動部材を前記被制動部材に均一に押しつけることが可能である。
【０００９】
ところで、本発明による電動ブレーキ装置においては、前記円錐面と前記球状面の接触によって形成される円の径が前記反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さく設定されている。このため、万一、前記円錐面と前記球状面の接触部（円環線状の接触部）での摺動が摩耗などにより阻害されている状態にて、前記ピストンが傾動し、前記ピストンが円環線状の接触部にて部分的に浮き上がって、前記ピストンが前記接触部の１点で前記接触部と係合することとなっても、前記ピストンが前記接触部と係合する箇所は、前記反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形の内側であって、前記ピストンからの軸線方向反力によって前記反力受承部の複数の接触個所が浮くことはない。したがって、かかる状態でも、前記ピストンからの軸線方向反力は前記反力受承部の複数の接触個所に的確に分散されて強度上の信頼性が高まる。
【００１０】
また、本発明による電動ブレーキ装置においては、ピストンからの軸線方向反力を受ける反力受承部が、ピストンの軸線に略垂直な平面上の３箇所以上の複数の接触個所に設定されている。また、ピストンと反力受承部間に設けた首振り動作許容機構が、ピストンの軸線方向を中心線とする円錐面と、この円錐面に摺動可能に接触する球状面とを有していて、円錐面と球状面が円環線状の接触部で摺動可能に接触している。このため、ピストンからの軸線方向反力を的確に分散することが可能であり、ピストンからの軸線方向反力を受ける部分が一点での接触である場合に比して、その部分の部材強度を低いものとすることが可能で、安価なものとすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による電動ブレーキ装置の一実施形態を示す要部断面図である。
【図２】図１に示した電動ブレーキ装置における回転クサビ（回転−直動変換機構）の分解斜視図である。
【図３】図１および図２に示した回転クサビ（回転−直動変換機構）における反力受承部の３個の接触箇所（コロ）における最外部を結ぶことで形成される多角形（三角形）と、これに内接する円と、図１の円錐面と球状面の接触によって形成される円との関係を示した図である。
【図４】図１に示したスラストニードルベアリングにおける反力受承部の４０個の接触箇所（ニードル）と、図１の円錐面と球状面の接触によって形成される円との関係を示した図である。
【図５】図１に示した荷重センサにおける検出部（反力受承部の３個の接触箇所）を結ぶことで形成される多角形（三角形）と、これに内接する円と、図１の円錐面と球状面の接触によって形成される円との関係を示した図である。
【図６】図１に示した電動ブレーキ装置における摩耗補償機構の構成をアウター側から示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図６に示した本発明による電動ブレーキ装置は車両用のディスクブレーキ装置であり、この電動ブレーキ装置ＥＭＢは、車軸ハブ（図示省略の回転体）に組付けられて車輪（図示省略）と一体的に回転するディスクロータ１１と、このディスクロータ１１の外周部の一部分を跨ぐようにして配置されるブレーキキャリパ１２と、このブレーキキャリパ１２に組付けた電動モータ１３およびピストン１４等を備えている。
【００１３】
また、電動ブレーキ装置ＥＭＢは、電動モータ１３とピストン１４間に介装した回転−直動変換機構としての回転クサビ２０と、この回転クサビ２０と電動モータ１３間に介装したサイクロイド減速機３０と、回転クサビ２０とピストン１４間に介装した首振り動作許容機構ＳＭおよび摩耗補償機構４０を備えていて、これらはブレーキキャリパ１２内に組付けられている。
【００１４】
また、電動ブレーキ装置ＥＭＢは、ディスクロータ１１とピストン１４間に介装したインナー側ブレーキパッド１５と、ディスクロータ１１とブレーキキャリパ１２のアーム部１２ａ間に介装したアウター側ブレーキパッド１６を備えている。ディスクロータ１１は、インナー側ブレーキパッド１５のライニング１５ａとアウター側ブレーキパッド１６のライニング１６ａによって挟持可能であり、制動時にインナー側ブレーキパッド１５のライニング１５ａおよびアウター側ブレーキパッド１６のライニング１６ａによって挟持されることにより、回転を制動される（ブレーキ力が発生する）ようになっている。
【００１５】
ブレーキキャリパ１２は、図１に示したように、ディスクロータ１１の一部の外周を跨ぐ形状に形成されていて、上記したアーム部１２ａを有するとともにシリンダ部１２ｂを有しており、周知のように、マウンティング１７を介して図示省略の車体（支持体）に組付けられるようになっていて、マウンティング１７に対してはロータ軸方向（ピストン１４の軸線方向に平行）に移動可能に組付けられている。
【００１６】
電動モータ１３は、ケース１３ａにてブレーキキャリパ１２のシリンダ部１２ｂに一体的に組付けられていて、周知のように、ブレーキペダル（図示省略）の操作量（踏み込み量または踏力）に応じて回転駆動を電気制御装置（図示省略）によって制御されるように構成されている。また、電動モータ１３は、出力軸１３ｂにてサイクロイド減速機３０の入力部材３１に動力伝達可能に連結されている。
【００１７】
ピストン１４は、カップ状に形成されていて、ブレーキキャリパ１２のシリンダ部１２ｂ内にリターンスプリング１８（ピストン１４を電動モータ１３側に向けて軸線方向に付勢する圧縮コイルスプリング）とともに組付けられており、ディスクロータ１１の軸線に平行な軸線方向に移動可能かつ首振り動作可能（ロータ軸方向に沿って移動可能かつブレーキキャリパ１２に対して首振り動作可能）とされている。
【００１８】
このピストン１４は、その外周に軸線方向に延びるガイド溝１４ａを有していて、ガイドピン１９によって軸線方向への移動を許容され回転を規制されている。ガイドピン１９は、ブレーキキャリパ１２に脱着可能に組付けられていて、先端部にてガイド溝１４ａに摺動可能に係合している。また、ピストン１４は、ブレーキキャリパ１２のシリンダ部１２ｂ外に突出する端部に切欠１４ｂを有している。
【００１９】
このため、ガイドピン１９がブレーキキャリパ１２から取り外されている状態にて、切欠１４ｂに係合する工具（図示省略）を用いることにより、ブレーキキャリパ１２に対してピストン１４を回転することが可能であり、このピストン１４の回転により同ピストン１４をブレーキキャリパ１２のシリンダ部１２ｂ内に移動させること（パッド交換後にピストン１４を図１に示した初期位置に戻すこと）が可能である。なお、ピストン１４の回転は、後述する摩耗補償機構４０の出力部材４２（環状の調整ネジ）に対してなされる。
【００２０】
回転クサビ２０は、電動モータ１３の回転をピストン１４の軸線方向移動（直線運動すなわち直動）に変換するものであり、ブレーキキャリパ１２のシリンダ部１２ｂ内にサイクロイド減速機３０およびホルダ５１とともに組付けられている。また、回転クサビ２０は、図１および図２に示したように、回転部材２１と、３組の転動体２２と、直動部材２３を備えるとともに、各転動体２２を回転可能に支持する環状の支持プレート２４を備えている。
【００２１】
回転部材２１は、各転動体２２に係合する回転カム２１ａを有するとともに、支持プレート２４と直動部材２３を貫通する筒部２１ｂを有していて、電動モータ１３の出力軸１３ｂにラジアルニードルベアリング６１を介して回転可能に組付けられている。また、回転部材２１は、キー７１を介してサイクロイド減速機３０の出力部材３２に動力伝達可能に連結されていて、サイクロイド減速機３０の出力部材３２と一体的に回転する。
【００２２】
各転動体２２は、図１〜図３に示したように、同軸的に配置された一対のローラによって構成されていて、周方向にて等間隔（１２０度の間隔）に配置されており、支持プレート２４に対して径方向の軸線回り（径方向に配置した支持軸回りに）に回転可能に組付けられている。直動部材２３は、各転動体２２に係合する回転カム２３ａを有するとともに、回転部材２１の直動部材２３に対する回転方向の初期位置と回転量を規定する円弧状のストッパ突起２３ｂを有していて、外周に形成したキー溝２３ｃ（図２参照）にてキー７２を介してホルダ５１に回転不能かつ軸線方向に移動可能に組付けられている（図１参照）。なお、円弧状のストッパ突起２３ｂは、回転部材２１の筒部２１ｂに形成した扇状のストッパ突起２１ｂｏ（図２参照）と係合・離脱可能に設けられている。
【００２３】
サイクロイド減速機３０は、それ自体周知のものであり、電動モータ１３における出力軸１３ｂの回転を減速して回転クサビ２０の回転部材２１に伝達するものであり、入力部材３１と出力部材３２を備えている。入力部材３１は、ホルダ５１に設けた係合部５１ａに係合する突起３１ａを有していて、電動モータ１３における出力軸１３ｂの偏心軸部１３ｂ１にラジアルニードルベアリング６２を介して組付けられている。出力部材３２は、入力部材３１の外周に配置されていて、ホルダ５１に対してラジアルボールベアリング６３とスラストニードルベアリング６４（図１および図４参照）を介して回転可能に組付けられている。
【００２４】
ホルダ５１は、ブレーキキャリパ１２のシリンダ部１２ｂに対してキー７３を介して回転不能かつピストン１４の軸線方向に移動可能に組付けられ、電動モータ１３の出力軸１３ｂに対してラジアルニードルベアリング６５を介して組付けられている。また、ホルダ５１には、図１および図５に示したように、３個の荷重センサ５２が組付けられている。各荷重センサ５２は、制動時におけるピストン１４からの軸線方向反力（ブレーキ力に相当するもの）を検出して電動モータ１３の回転駆動を制御する電気制御装置（図示省略）に出力するものであり、ピストン１４の中心軸線を中心として周方向にて等間隔（１２０度の間隔）に配置されていて、先端部（検出部）にて電動モータ１３のケース１３ａに当接している。
【００２５】
一方、首振り動作許容機構ＳＭは、ピストン１４のブレーキキャリパ１２に対する首振り動作を許容するものであり、ピストン１４の中心軸線を中心線とする円錐面２３ｄと、この円錐面２３ｄに摺動可能に接触する球状面４１ａとを有している。円錐面２３ｄは、回転クサビ２０における直動部材２３の内周部分に形成されている。球状面４１ａは、摩耗補償機構４０における入力部材４１の内周部分に形成されている。なお、円錐面２３ｄの中心線は、ピストン１４の軸線方向に一致しておればよく、ピストン１４の中心軸線に一致している必要はない（ピストン１４の中心軸線に平行であればよい）。
【００２６】
摩耗補償機構４０は、インナー側ブレーキパッド１５のライニング１５ａとアウター側ブレーキパッド１６のライニング１６ａが摩耗するときに、ライニングの摩耗量に応じてピストン１４をディスクロータ１１に向けて所定量ずつ間欠的に突出させるものであり、図１および図６に示したように、入力部材４１と出力部材４２とレバー４３と捩りバネ４４を備えている。
【００２７】
入力部材４１は、図１に示したように、上記した球状面４１ａを有するとともに、中間部左側に環状の摩擦係合面４１ｂを有していて、回転クサビ２０の回転部材２１における筒部２１ｂの外周に対して相対回転可能に配置されている。また、入力部材４１は、連結ピン４９と戻し捩りバネ４８を介して回転クサビ２０における回転部材２１の筒部２１ｂに連結されるとともに、その外周部にてキー７４を介して回転クサビ２０の直動部材２３と一体的に軸線方向に移動可能に連結されていて、ブレーキキャリパ１２に対して回転不能とされている。なお、直動部材２３には、図２に示したように、キー７４のためのキー溝２３ｅが形成されている。
【００２８】
戻し捩りバネ４８は、一端を入力部材４１に固着した連結ピン４９に係止され、他端を回転部材２１の筒部２１ｂに形成した切欠２１ｂ４（図２参照）に係止されていて、回転部材２１を初期位置（非制動位置）に向けて回転付勢している。このため、回転クサビ２０の回転部材２１が電動モータ１３によって初期位置から回転されて制動状態とされるときには、戻し捩りバネ４８が捩じられてバネ力を高められる。したがって、制動状態にある回転クサビ２０の回転部材２１は、電動モータ１３への通電を遮断して出力軸１３ｂを自由に回転可能とすることでも、戻し捩りバネ４８によって初期位置（非制動位置）に戻すことが可能である。
【００２９】
出力部材４２は、図１および図６に示したように、環状の調整ネジであり、内周全周に多数のラチェット歯４２ａを有し、外周に雄ネジ４２ｂを有していて、図１の右側面にて入力部材４１の摩擦係合面４１ｂに摩擦係合可能である。各ラチェット歯４２ａは、レバー４３によって出力部材４２を図６の時計回転方向に回転させるためのものであり、レバー４３の爪４３ａが係合・離脱可能となっている。雄ネジ４２ｂは、ピストン１４の内周に形成した雌ネジ１４ｃに対して軸線方向にて進退可能に螺着されていて、出力部材４２が図６の時計回転方向に回転することで図１に示したピストン１４がブレーキキャリパ１２のシリンダ部１２ｂ外に向けた軸線方向に移動する（ディスクロータ１１に向けて移動する）ように構成されている。
【００３０】
レバー４３は、図６に示したように、上記した爪４３ａを有するとともに、係止突起４３ｂ、長孔４３ｃおよび係合突起４３ｄを有している。長孔４３ｃは、図６に示したように、上下方向（出力部材４２の径方向）に長い形状に形成されていて、レバー４３が、入力部材４１に固着したレバー支持ピン４５に対して、長孔４３ｃの長手方向に移動可能かつピン回りに回転可能に組付けられている。係合突起４３ｄは、内周に向けて突出していて、回転クサビ２０の回転部材２１における筒部２１ｂに設けた第１押動突起２１ｂ１および第２押動突起２１ｂ２と選択的に係合・離脱可能とされている。
【００３１】
捩りバネ４４は、図６に示したように、中間部にて入力部材４１に固着したバネ支持ピン４６に組付けられていて、基端にて入力部材４１に係止され、先端部にてレバー４３の係止突起４３ｂに係合している。この捩りバネ４４は、レバー４３の係止突起４３ｂを常に図６の上方（出力部材４２の径外方向）に向けて付勢していて、上記した第１押動突起２１ｂ１および第２押動突起２１ｂ２とによってレバー４３の動きをコントロールしている。
【００３２】
上記のように構成したこの実施形態においては、電動モータ１３が制動方向（回転クサビ２０の回転部材２１（筒部２１ｂ）が図６の時計回転方向に回転駆動される方向）に回転駆動されると、電動モータ１３の出力軸１３ｂからサイクロイド減速機３０を介して回転クサビ２０の回転部材２１に回転駆動力が伝達されて、回転クサビ２０の直動部材２３がディスクロータ１１に向けてピストン１４の軸線方向に移動する。
【００３３】
このため、回転クサビ２０の直動部材２３から摩耗補償機構４０の入力部材４１と出力部材４２を介してピストン１４がディスクロータ１１に向けて押動されるとともに、その反力によってブレーキキャリパ１２がピストン１４とは逆方向に移動する。これにより、ディスクロータ１１がインナー側ブレーキパッド１５のライニング１５ａとアウター側ブレーキパッド１６のライニング１６ａによって挟持されて制動される。なお、この制動時には、摩耗補償機構４０の入力部材４１と出力部材４２がその間の摩擦係合力で一体的に移動し、出力部材４２が回転することはない。また、制動によって各ライニング１５ａ、１６ａが摩耗して、摩耗補償機構４０によって各ライニング１５ａ、１６ａの摩耗量に応じてピストン１４がディスクロータ１１に向けて所定量ずつ間欠的に突出される際の作動は、本発明と直接的に関係ないため、その説明は省略する。
【００３４】
また、この制動時には、ピストン１４からの軸線方向反力が摩耗補償機構４０の出力部材４２から入力部材４１に伝わり、この入力部材４１の球状面４１ａから回転クサビ２０における直動部材２３の円錐面２３ｄに伝わる。また、ピストン１４からの軸線方向反力は、回転クサビ２０の直動部材２３から各転動体（ローラ）２２と回転部材２１を介してサイクロイド減速機３０の出力部材３２に伝わり、更に、サイクロイド減速機３０の出力部材３２からスラストニードルベアリング６４とホルダ５１を介して各荷重センサ５２に伝わり、電動モータ１３のケース１３ａにて受承される。
【００３５】
また、この実施形態においては、回転クサビ２０とピストン１４間に、ピストン１４の軸線方向を中心線とする円錐面２３ｄと、この円錐面２３ｄに摺動可能に接触する球状面４１ａとを有して、ピストン１４のブレーキキャリパ１２に対する首振り動作を許容する首振り動作許容機構ＳＭが介装されている。このため、円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触部（円環線状の接触部）が摺動可能であるときには、制動時において、ブレーキキャリパ１２の撓みや各ライニング１５ａ、１６ａ（制動部材）の偏摩耗に追従して、ピストン１４を円環線状の接触部にて摺動させて傾動させることができ、各ライニング１５ａ、１６ａ（制動部材）をディスクロータ１１（被制動部材）に均一に押しつけることが可能である。
【００３６】
ところで、この実施形態においては、図３に示したように、上記した円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触によって形成される円Ｃｃの径が、回転クサビ２０における反力受承部の複数の接触個所（各転動体２２と回転部材２１の線状接触個所および各転動体２２と直動部材２３の線状接触個所）における最外部を結ぶことで形成される多角形（図３の三角形参照）に内接する円Ｃ１の径よりも小さく設定されている。
【００３７】
また、図４に示したように、上記した円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触によって形成される円Ｃｃの径が、スラストニードルベアリング６４における反力受承部の複数の接触個所（４０本のニードルと出力部材３２の線状接触個所および４０本のニードルとホルダ５１の線状接触個所）における最内部を結ぶことで形成される多角形（４０角形）に内接する円Ｃ２の径よりも小さく設定されている。
【００３８】
また、図５に示したように、上記した円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触によって形成される円Ｃｃの径が、各荷重センサ５２の先端部と電動モータ１３のケース１３ａとの点状接触個所（反力受承部の複数の接触個所）を結ぶことで形成される多角形（図５の三角形参照）に内接する円Ｃ３の径よりも小さく設定されている。
【００３９】
このため、万一、円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触部（円環線状の接触部）での摺動が摩耗などにより阻害されている状態にて、ピストン１４が傾動し、ピストン１４が円環線状の接触部にて部分的に浮き上がって、ピストン１４が前記接触部の１点で前記接触部と係合することとなっても、ピストン１４が前記接触部と係合する箇所は、上述した各反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形の内側であって、ピストン１４からの軸線方向反力によって前記反力受承部の複数の接触個所が浮くことはない。したがって、かかる状態でも、ピストン１４からの軸線方向反力は前記反力受承部の複数の接触個所に的確に分散されて強度上の信頼性が高まる。
【００４０】
また、この実施形態においては、ピストン１４からの軸線方向反力を受ける反力受承部が、ピストン１４の軸線に垂直な平面上の３箇所以上の複数の接触個所に設定されている。また、ピストン１４と反力受承部間に設けた首振り動作許容機構ＳＭが、ピストン１４の軸線方向を中心線とする円錐面２３ｄと、この円錐面２３ｄに摺動可能に接触する球状面４１ａとを有していて、円錐面２３ｄと球状面４１ａが円環線状の接触部で摺動可能に接触している。このため、ピストン１４からの軸線方向反力を的確に分散することが可能であり、ピストン１４からの軸線方向反力を受ける部分が一点での接触である場合に比して、その部分の部材強度を低いものとすることが可能で、安価なものとすることが可能である。
【００４１】
上記した実施形態においては、上記した円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触によって形成される円Ｃｃの径が、回転クサビ２０における反力受承部の複数の接触個所における最外部を結ぶことで形成される多角形に内接する円Ｃ１の径や、スラストニードルベアリング６４における反力受承部の複数の接触個所における最内部を結ぶことで形成される多角形に内接する円Ｃ２の径や、各荷重センサ５２の先端部と電動モータ１３のケース１３ａとの点状接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円Ｃ３の径よりも小さくなるように設定して実施したが、上記した円錐面と球状面の接触によって形成される円の径は、各反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さければよく、例えば、各反力受承部の複数の接触個所における最内部を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さくなるように設定して実施することも可能である。この場合には、ピストンからの軸線方向反力を更に的確に分散させることができ、強度上の信頼性がより高まる。
【００４２】
また、上記した実施形態においては、図３〜図５に示したように、回転クサビ２０における反力受承部、スラストニードルベアリング６４における反力受承部および各荷重センサ５２と電動モータ１３との反力受承部の全てにおいて、上記した円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触によって形成される円Ｃｃの径が、各反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さくなるように設定して実施したが、上記した反力受承部の少なくとも一つにおいて、上記した円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触によって形成される円Ｃｃの径が、反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さくなるように設定して実施することも可能である。
【００４３】
また、上記した実施形態においては、制動時におけるピストン１４からの軸線方向反力を検出して電動モータ１３の回転駆動を制御する電気制御装置（図示省略）に出力する荷重センサ５２を備える電動ブレーキ装置ＥＭＢに本発明を実施したが、本発明はかかる荷重センサ５２を備えない電動ブレーキ装置（この場合には、電動モータへの通電電流量等によって、ブレーキ力が推定されて求められる）にも同様に、または、適宜変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
ＥＭＢ…電動ブレーキ装置、１１…ディスクロータ（被制動部材）、１２…ブレーキキャリパ、１３…電動モータ、１４…ピストン、１５…インナー側ブレーキパッド、１５ａ…インナー側ブレーキパッドのライニング（制動部材）、１６…アウター側ブレーキパッド、１６ａ…アウター側ブレーキパッドのライニング（制動部材）、１７…マウンティング、２０…回転クサビ（回転−直動変換機構）、２２…転動体（コロ）、３０…サイクロイド減速機、ＳＭ…首振り動作許容機構、２３ｄ…円錐面、４１ａ…球状面、５２…荷重センサ、６４…スラストニードルベアリング、Ｃｃ…円錐面と球状面の接触によって形成される円、Ｃ１…回転クサビにおける反力受承部の複数の接触個所における最外部を結ぶことで形成される多角形に内接する円、Ｃ２…スラストニードルベアリングにおける反力受承部の複数の接触個所における最内部を結ぶことで形成される多角形に内接する円、Ｃ３…各荷重センサの先端部と電動モータのケースとの点状接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動ブレーキ装置に係り、特に、支持体に組付けられるブレーキキャリパと、このブレーキキャリパに組付けられる電動モータおよびピストンと、前記電動モータと前記ピストン間に介装されて前記電動モータの回転を前記ピストンの軸線方向移動に変換する回転−直動変換機構と、前記ピストンの軸線方向移動によって押動されて被制動部材を制動する制動部材とを備えるとともに、前記ピストンからの軸線方向反力をその軸線に垂直な平面上の３箇所以上の複数の接触個所にて受ける反力受承部を備えている電動ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動ブレーキ装置は、例えば、下記特許文献１に記載されていて、前記ピストンと前記反力受承部（ボールランプ機構のランププレート）間に摺動可能な球面接触部が円環帯状に設けられていて、前記ピストンがこれを軸線方向に移動させるネジ軸に対して傾斜可能な構成（すなわち、前記ピストンが前記ブレーキキャリパに対して首振り動作可能な構成）とされている。このため、制動時において、ブレーキキャリパの撓みや制動部材（ブレーキパッド）の偏摩耗に追従して、前記ピストンを円環帯状の球面接触部にて摺動させて傾動させることができ、制動部材（ブレーキパッドのライニング）を被制動部材（ディスクロータ）に均一に押しつけることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７６７７３号公報
【発明の概要】
【０００４】
上記した特許文献１に記載されている電動ブレーキ装置においては、前記球面接触部の最外径が前記反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも大きく設定されている。このため、万一、前記球面接触部での摺動が摩耗などにより阻害されている状態にて、前記ピストンが傾動すると、前記ピストンが前記球面接触部にて部分的に浮き上がって、前記ピストンは前記球面接触部における最外径の１点で前記球面接触部と係合することとなる。これに起因して、前記反力受承部の複数の接触個所の一部でも浮きが生じて、前記ピストンからの軸線方向反力は前記反力受承部の複数の接触個所に的確に分散されなくなり、前記反力受承部にて強度上の問題が生じる可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、支持体に組付けられるブレーキキャリパと、このブレーキキャリパに組付けられる電動モータおよびピストンと、前記電動モータと前記ピストン間に介装されて前記電動モータの回転を前記ピストンの軸線方向移動に変換する回転−直動変換機構と、前記ピストンの軸線方向移動によって押動されて被制動部材を制動する制動部材とを備えるとともに、前記ピストンからの軸線方向反力をその軸線に略垂直な平面上の３箇所以上の複数の接触個所にて受ける反力受承部を備えている電動ブレーキ装置であって、前記ピストンと前記反力受承部間に、前記ピストンの軸線方向を中心線とする円錐面と、この円錐面に摺動可能に接触する球状面とを有して、前記ピストンの前記ブレーキキャリパに対する首振り動作を許容する首振り動作許容機構を備えており、前記円錐面と前記球状面の接触によって形成される円の径が前記反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さく設定されていることに特徴がある。
【０００６】
この場合において、前記多角形は、前記反力受承部の複数の接触個所における最外部を結ぶことで形成される多角形であってもよく、前記反力受承部の複数の接触個所における最内部を結ぶことで形成される多角形であることが望ましい。
【０００７】
本発明による電動ブレーキ装置においては、前記電動モータの回転が前記回転−直動変換機構によって前記ピストンの軸線方向移動に変換される。このため、前記電動モータを回転駆動させることで、前記ピストンを軸線方向に移動させて、前記ピストンによって前記制動部材を前記ピストンの軸線方向に押動することができ、この制動部材によって前記被制動部材を制動することが可能である。
【０００８】
また、前記ピストンと前記反力受承部間に、前記ピストンの軸線方向を中心線とする円錐面と、この円錐面に摺動可能に接触する球状面とを有して、前記ピストンの前記ブレーキキャリパに対する首振り動作を許容する首振り動作許容機構を備えている。このため、前記円錐面と前記球状面の接触部（円環線状の接触部）が摺動可能であるときには、制動時において、前記ブレーキキャリパの撓みや前記制動部材の偏摩耗に追従して、前記ピストンを円環線状の接触部にて摺動させて傾動させることができ、前記制動部材を前記被制動部材に均一に押しつけることが可能である。
【０００９】
ところで、本発明による電動ブレーキ装置においては、前記円錐面と前記球状面の接触によって形成される円の径が前記反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さく設定されている。このため、万一、前記円錐面と前記球状面の接触部（円環線状の接触部）での摺動が摩耗などにより阻害されている状態にて、前記ピストンが傾動し、前記ピストンが円環線状の接触部にて部分的に浮き上がって、前記ピストンが前記接触部の１点で前記接触部と係合することとなっても、前記ピストンが前記接触部と係合する箇所は、前記反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形の内側であって、前記ピストンからの軸線方向反力によって前記反力受承部の複数の接触個所が浮くことはない。したがって、かかる状態でも、前記ピストンからの軸線方向反力は前記反力受承部の複数の接触個所に的確に分散されて強度上の信頼性が高まる。
【００１０】
また、本発明による電動ブレーキ装置においては、ピストンからの軸線方向反力を受ける反力受承部が、ピストンの軸線に略垂直な平面上の３箇所以上の複数の接触個所に設定されている。また、ピストンと反力受承部間に設けた首振り動作許容機構が、ピストンの軸線方向を中心線とする円錐面と、この円錐面に摺動可能に接触する球状面とを有していて、円錐面と球状面が円環線状の接触部で摺動可能に接触している。このため、ピストンからの軸線方向反力を的確に分散することが可能であり、ピストンからの軸線方向反力を受ける部分が一点での接触である場合に比して、その部分の部材強度を低いものとすることが可能で、安価なものとすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による電動ブレーキ装置の一実施形態を示す要部断面図である。
【図２】図１に示した電動ブレーキ装置における回転クサビ（回転−直動変換機構）の分解斜視図である。
【図３】図１および図２に示した回転クサビ（回転−直動変換機構）における反力受承部の３個の接触箇所（コロ）における最外部を結ぶことで形成される多角形（三角形）と、これに内接する円と、図１の円錐面と球状面の接触によって形成される円との関係を示した図である。
【図４】図１に示したスラストニードルベアリングにおける反力受承部の４０個の接触箇所（ニードル）と、図１の円錐面と球状面の接触によって形成される円との関係を示した図である。
【図５】図１に示した荷重センサにおける検出部（反力受承部の３個の接触箇所）を結ぶことで形成される多角形（三角形）と、これに内接する円と、図１の円錐面と球状面の接触によって形成される円との関係を示した図である。
【図６】図１に示した電動ブレーキ装置における摩耗補償機構の構成をアウター側から示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図６に示した本発明による電動ブレーキ装置は車両用のディスクブレーキ装置であり、この電動ブレーキ装置ＥＭＢは、車軸ハブ（図示省略の回転体）に組付けられて車輪（図示省略）と一体的に回転するディスクロータ１１と、このディスクロータ１１の外周部の一部分を跨ぐようにして配置されるブレーキキャリパ１２と、このブレーキキャリパ１２に組付けた電動モータ１３およびピストン１４等を備えている。
【００１３】
また、電動ブレーキ装置ＥＭＢは、電動モータ１３とピストン１４間に介装した回転−直動変換機構としての回転クサビ２０と、この回転クサビ２０と電動モータ１３間に介装したサイクロイド減速機３０と、回転クサビ２０とピストン１４間に介装した首振り動作許容機構ＳＭおよび摩耗補償機構４０を備えていて、これらはブレーキキャリパ１２内に組付けられている。
【００１４】
また、電動ブレーキ装置ＥＭＢは、ディスクロータ１１とピストン１４間に介装したインナー側ブレーキパッド１５と、ディスクロータ１１とブレーキキャリパ１２のアーム部１２ａ間に介装したアウター側ブレーキパッド１６を備えている。ディスクロータ１１は、インナー側ブレーキパッド１５のライニング１５ａとアウター側ブレーキパッド１６のライニング１６ａによって挟持可能であり、制動時にインナー側ブレーキパッド１５のライニング１５ａおよびアウター側ブレーキパッド１６のライニング１６ａによって挟持されることにより、回転を制動される（ブレーキ力が発生する）ようになっている。
【００１５】
ブレーキキャリパ１２は、図１に示したように、ディスクロータ１１の一部の外周を跨ぐ形状に形成されていて、上記したアーム部１２ａを有するとともにシリンダ部１２ｂを有しており、周知のように、マウンティング１７を介して図示省略の車体（支持体）に組付けられるようになっていて、マウンティング１７に対してはロータ軸方向（ピストン１４の軸線方向に平行）に移動可能に組付けられている。
【００１６】
電動モータ１３は、ケース１３ａにてブレーキキャリパ１２のシリンダ部１２ｂに一体的に組付けられていて、周知のように、ブレーキペダル（図示省略）の操作量（踏み込み量または踏力）に応じて回転駆動を電気制御装置（図示省略）によって制御されるように構成されている。また、電動モータ１３は、出力軸１３ｂにてサイクロイド減速機３０の入力部材３１に動力伝達可能に連結されている。
【００１７】
ピストン１４は、カップ状に形成されていて、ブレーキキャリパ１２のシリンダ部１２ｂ内にリターンスプリング１８（ピストン１４を電動モータ１３側に向けて軸線方向に付勢する圧縮コイルスプリング）とともに組付けられており、ディスクロータ１１の軸線に平行な軸線方向に移動可能かつ首振り動作可能（ロータ軸方向に沿って移動可能かつブレーキキャリパ１２に対して首振り動作可能）とされている。
【００１８】
このピストン１４は、その外周に軸線方向に延びるガイド溝１４ａを有していて、ガイドピン１９によって軸線方向への移動を許容され回転を規制されている。ガイドピン１９は、ブレーキキャリパ１２に脱着可能に組付けられていて、先端部にてガイド溝１４ａに摺動可能に係合している。また、ピストン１４は、ブレーキキャリパ１２のシリンダ部１２ｂ外に突出する端部に切欠１４ｂを有している。
【００１９】
このため、ガイドピン１９がブレーキキャリパ１２から取り外されている状態にて、切欠１４ｂに係合する工具（図示省略）を用いることにより、ブレーキキャリパ１２に対してピストン１４を回転することが可能であり、このピストン１４の回転により同ピストン１４をブレーキキャリパ１２のシリンダ部１２ｂ内に移動させること（パッド交換後にピストン１４を図１に示した初期位置に戻すこと）が可能である。なお、ピストン１４の回転は、後述する摩耗補償機構４０の出力部材４２（環状の調整ネジ）に対してなされる。
【００２０】
回転クサビ２０は、電動モータ１３の回転をピストン１４の軸線方向移動（直線運動すなわち直動）に変換するものであり、ブレーキキャリパ１２のシリンダ部１２ｂ内にサイクロイド減速機３０およびホルダ５１とともに組付けられている。また、回転クサビ２０は、図１および図２に示したように、回転部材２１と、３組の転動体２２と、直動部材２３を備えるとともに、各転動体２２を回転可能に支持する環状の支持プレート２４を備えている。
【００２１】
回転部材２１は、各転動体２２に係合する回転カム２１ａを有するとともに、支持プレート２４と直動部材２３を貫通する筒部２１ｂを有していて、電動モータ１３の出力軸１３ｂにラジアルニードルベアリング６１を介して回転可能に組付けられている。また、回転部材２１は、キー７１を介してサイクロイド減速機３０の出力部材３２に動力伝達可能に連結されていて、サイクロイド減速機３０の出力部材３２と一体的に回転する。
【００２２】
各転動体２２は、図１〜図３に示したように、同軸的に配置された一対のローラによって構成されていて、周方向にて等間隔（１２０度の間隔）に配置されており、支持プレート２４に対して径方向の軸線回り（径方向に配置した支持軸回りに）に回転可能に組付けられている。直動部材２３は、各転動体２２に係合する回転カム２３ａを有するとともに、回転部材２１の直動部材２３に対する回転方向の初期位置と回転量を規定する円弧状のストッパ突起２３ｂを有していて、外周に形成したキー溝２３ｃ（図２参照）にてキー７２を介してホルダ５１に回転不能かつ軸線方向に移動可能に組付けられている（図１参照）。なお、円弧状のストッパ突起２３ｂは、回転部材２１の筒部２１ｂに形成した扇状のストッパ突起２１ｂｏ（図２参照）と係合・離脱可能に設けられている。
【００２３】
サイクロイド減速機３０は、それ自体周知のものであり、電動モータ１３における出力軸１３ｂの回転を減速して回転クサビ２０の回転部材２１に伝達するものであり、入力部材３１と出力部材３２を備えている。入力部材３１は、ホルダ５１に設けた係合部５１ａに係合する突起３１ａを有していて、電動モータ１３における出力軸１３ｂの偏心軸部１３ｂ１にラジアルニードルベアリング６２を介して組付けられている。出力部材３２は、入力部材３１の外周に配置されていて、ホルダ５１に対してラジアルボールベアリング６３とスラストニードルベアリング６４（図１および図４参照）を介して回転可能に組付けられている。
【００２４】
ホルダ５１は、ブレーキキャリパ１２のシリンダ部１２ｂに対してキー７３を介して回転不能かつピストン１４の軸線方向に移動可能に組付けられ、電動モータ１３の出力軸１３ｂに対してラジアルニードルベアリング６５を介して組付けられている。また、ホルダ５１には、図１および図５に示したように、３個の荷重センサ５２が組付けられている。各荷重センサ５２は、制動時におけるピストン１４からの軸線方向反力（ブレーキ力に相当するもの）を検出して電動モータ１３の回転駆動を制御する電気制御装置（図示省略）に出力するものであり、ピストン１４の中心軸線を中心として周方向にて等間隔（１２０度の間隔）に配置されていて、先端部（検出部）にて電動モータ１３のケース１３ａに当接している。
【００２５】
一方、首振り動作許容機構ＳＭは、ピストン１４のブレーキキャリパ１２に対する首振り動作を許容するものであり、ピストン１４の中心軸線を中心線とする円錐面２３ｄと、この円錐面２３ｄに摺動可能に接触する球状面４１ａとを有している。円錐面２３ｄは、回転クサビ２０における直動部材２３の内周部分に形成されている。球状面４１ａは、摩耗補償機構４０における入力部材４１の内周部分に形成されている。なお、円錐面２３ｄの中心線は、ピストン１４の軸線方向に一致しておればよく、ピストン１４の中心軸線に一致している必要はない（ピストン１４の中心軸線に平行であればよい）。
【００２６】
摩耗補償機構４０は、インナー側ブレーキパッド１５のライニング１５ａとアウター側ブレーキパッド１６のライニング１６ａが摩耗するときに、ライニングの摩耗量に応じてピストン１４をディスクロータ１１に向けて所定量ずつ間欠的に突出させるものであり、図１および図６に示したように、入力部材４１と出力部材４２とレバー４３と捩りバネ４４を備えている。
【００２７】
入力部材４１は、図１に示したように、上記した球状面４１ａを有するとともに、中間部左側に環状の摩擦係合面４１ｂを有していて、回転クサビ２０の回転部材２１における筒部２１ｂの外周に対して相対回転可能に配置されている。また、入力部材４１は、連結ピン４９と戻し捩りバネ４８を介して回転クサビ２０における回転部材２１の筒部２１ｂに連結されるとともに、その外周部にてキー７４を介して回転クサビ２０の直動部材２３と一体的に軸線方向に移動可能に連結されていて、ブレーキキャリパ１２に対して回転不能とされている。なお、直動部材２３には、図２に示したように、キー７４のためのキー溝２３ｅが形成されている。
【００２８】
戻し捩りバネ４８は、一端を入力部材４１に固着した連結ピン４９に係止され、他端を回転部材２１の筒部２１ｂに形成した切欠２１ｂ４（図２参照）に係止されていて、回転部材２１を初期位置（非制動位置）に向けて回転付勢している。このため、回転クサビ２０の回転部材２１が電動モータ１３によって初期位置から回転されて制動状態とされるときには、戻し捩りバネ４８が捩じられてバネ力を高められる。したがって、制動状態にある回転クサビ２０の回転部材２１は、電動モータ１３への通電を遮断して出力軸１３ｂを自由に回転可能とすることでも、戻し捩りバネ４８によって初期位置（非制動位置）に戻すことが可能である。
【００２９】
出力部材４２は、図１および図６に示したように、環状の調整ネジであり、内周全周に多数のラチェット歯４２ａを有し、外周に雄ネジ４２ｂを有していて、図１の右側面にて入力部材４１の摩擦係合面４１ｂに摩擦係合可能である。各ラチェット歯４２ａは、レバー４３によって出力部材４２を図６の時計回転方向に回転させるためのものであり、レバー４３の爪４３ａが係合・離脱可能となっている。雄ネジ４２ｂは、ピストン１４の内周に形成した雌ネジ１４ｃに対して軸線方向にて進退可能に螺着されていて、出力部材４２が図６の時計回転方向に回転することで図１に示したピストン１４がブレーキキャリパ１２のシリンダ部１２ｂ外に向けた軸線方向に移動する（ディスクロータ１１に向けて移動する）ように構成されている。
【００３０】
レバー４３は、図６に示したように、上記した爪４３ａを有するとともに、係止突起４３ｂ、長孔４３ｃおよび係合突起４３ｄを有している。長孔４３ｃは、図６に示したように、上下方向（出力部材４２の径方向）に長い形状に形成されていて、レバー４３が、入力部材４１に固着したレバー支持ピン４５に対して、長孔４３ｃの長手方向に移動可能かつピン回りに回転可能に組付けられている。係合突起４３ｄは、内周に向けて突出していて、回転クサビ２０の回転部材２１における筒部２１ｂに設けた第１押動突起２１ｂ１および第２押動突起２１ｂ２と選択的に係合・離脱可能とされている。
【００３１】
捩りバネ４４は、図６に示したように、中間部にて入力部材４１に固着したバネ支持ピン４６に組付けられていて、基端にて入力部材４１に係止され、先端部にてレバー４３の係止突起４３ｂに係合している。この捩りバネ４４は、レバー４３の係止突起４３ｂを常に図６の上方（出力部材４２の径外方向）に向けて付勢していて、上記した第１押動突起２１ｂ１および第２押動突起２１ｂ２とによってレバー４３の動きをコントロールしている。
【００３２】
上記のように構成したこの実施形態においては、電動モータ１３が制動方向（回転クサビ２０の回転部材２１（筒部２１ｂ）が図６の時計回転方向に回転駆動される方向）に回転駆動されると、電動モータ１３の出力軸１３ｂからサイクロイド減速機３０を介して回転クサビ２０の回転部材２１に回転駆動力が伝達されて、回転クサビ２０の直動部材２３がディスクロータ１１に向けてピストン１４の軸線方向に移動する。
【００３３】
このため、回転クサビ２０の直動部材２３から摩耗補償機構４０の入力部材４１と出力部材４２を介してピストン１４がディスクロータ１１に向けて押動されるとともに、その反力によってブレーキキャリパ１２がピストン１４とは逆方向に移動する。これにより、ディスクロータ１１がインナー側ブレーキパッド１５のライニング１５ａとアウター側ブレーキパッド１６のライニング１６ａによって挟持されて制動される。なお、この制動時には、摩耗補償機構４０の入力部材４１と出力部材４２がその間の摩擦係合力で一体的に移動し、出力部材４２が回転することはない。また、制動によって各ライニング１５ａ、１６ａが摩耗して、摩耗補償機構４０によって各ライニング１５ａ、１６ａの摩耗量に応じてピストン１４がディスクロータ１１に向けて所定量ずつ間欠的に突出される際の作動は、本発明と直接的に関係ないため、その説明は省略する。
【００３４】
また、この制動時には、ピストン１４からの軸線方向反力が摩耗補償機構４０の出力部材４２から入力部材４１に伝わり、この入力部材４１の球状面４１ａから回転クサビ２０における直動部材２３の円錐面２３ｄに伝わる。また、ピストン１４からの軸線方向反力は、回転クサビ２０の直動部材２３から各転動体（ローラ）２２と回転部材２１を介してサイクロイド減速機３０の出力部材３２に伝わり、更に、サイクロイド減速機３０の出力部材３２からスラストニードルベアリング６４とホルダ５１を介して各荷重センサ５２に伝わり、電動モータ１３のケース１３ａにて受承される。
【００３５】
また、この実施形態においては、回転クサビ２０とピストン１４間に、ピストン１４の軸線方向を中心線とする円錐面２３ｄと、この円錐面２３ｄに摺動可能に接触する球状面４１ａとを有して、ピストン１４のブレーキキャリパ１２に対する首振り動作を許容する首振り動作許容機構ＳＭが介装されている。このため、円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触部（円環線状の接触部）が摺動可能であるときには、制動時において、ブレーキキャリパ１２の撓みや各ライニング１５ａ、１６ａ（制動部材）の偏摩耗に追従して、ピストン１４を円環線状の接触部にて摺動させて傾動させることができ、各ライニング１５ａ、１６ａ（制動部材）をディスクロータ１１（被制動部材）に均一に押しつけることが可能である。
【００３６】
ところで、この実施形態においては、図３に示したように、上記した円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触によって形成される円Ｃｃの径が、回転クサビ２０における反力受承部の複数の接触個所（各転動体２２と回転部材２１の線状接触個所および各転動体２２と直動部材２３の線状接触個所）における最外部を結ぶことで形成される多角形（図３の三角形参照）に内接する円Ｃ１の径よりも小さく設定されている。
【００３７】
また、図４に示したように、上記した円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触によって形成される円Ｃｃの径が、スラストニードルベアリング６４における反力受承部の複数の接触個所（４０本のニードルと出力部材３２の線状接触個所および４０本のニードルとホルダ５１の線状接触個所）における最内部を結ぶことで形成される多角形（４０角形）に内接する円Ｃ２の径よりも小さく設定されている。
【００３８】
また、図５に示したように、上記した円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触によって形成される円Ｃｃの径が、各荷重センサ５２の先端部と電動モータ１３のケース１３ａとの点状接触個所（反力受承部の複数の接触個所）を結ぶことで形成される多角形（図５の三角形参照）に内接する円Ｃ３の径よりも小さく設定されている。
【００３９】
このため、万一、円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触部（円環線状の接触部）での摺動が摩耗などにより阻害されている状態にて、ピストン１４が傾動し、ピストン１４が円環線状の接触部にて部分的に浮き上がって、ピストン１４が前記接触部の１点で前記接触部と係合することとなっても、ピストン１４が前記接触部と係合する箇所は、上述した各反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形の内側であって、ピストン１４からの軸線方向反力によって前記反力受承部の複数の接触個所が浮くことはない。したがって、かかる状態でも、ピストン１４からの軸線方向反力は前記反力受承部の複数の接触個所に的確に分散されて強度上の信頼性が高まる。
【００４０】
また、この実施形態においては、ピストン１４からの軸線方向反力を受ける反力受承部が、ピストン１４の軸線に垂直な平面上の３箇所以上の複数の接触個所に設定されている。また、ピストン１４と反力受承部間に設けた首振り動作許容機構ＳＭが、ピストン１４の軸線方向を中心線とする円錐面２３ｄと、この円錐面２３ｄに摺動可能に接触する球状面４１ａとを有していて、円錐面２３ｄと球状面４１ａが円環線状の接触部で摺動可能に接触している。このため、ピストン１４からの軸線方向反力を的確に分散することが可能であり、ピストン１４からの軸線方向反力を受ける部分が一点での接触である場合に比して、その部分の部材強度を低いものとすることが可能で、安価なものとすることが可能である。
【００４１】
上記した実施形態においては、上記した円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触によって形成される円Ｃｃの径が、回転クサビ２０における反力受承部の複数の接触個所における最外部を結ぶことで形成される多角形に内接する円Ｃ１の径や、スラストニードルベアリング６４における反力受承部の複数の接触個所における最内部を結ぶことで形成される多角形に内接する円Ｃ２の径や、各荷重センサ５２の先端部と電動モータ１３のケース１３ａとの点状接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円Ｃ３の径よりも小さくなるように設定して実施したが、上記した円錐面と球状面の接触によって形成される円の径は、各反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さければよく、例えば、各反力受承部の複数の接触個所における最内部を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さくなるように設定して実施することも可能である。この場合には、ピストンからの軸線方向反力を更に的確に分散させることができ、強度上の信頼性がより高まる。
【００４２】
また、上記した実施形態においては、図３〜図５に示したように、回転クサビ２０における反力受承部、スラストニードルベアリング６４における反力受承部および各荷重センサ５２と電動モータ１３との反力受承部の全てにおいて、上記した円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触によって形成される円Ｃｃの径が、各反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さくなるように設定して実施したが、上記した反力受承部の少なくとも一つにおいて、上記した円錐面２３ｄと球状面４１ａの接触によって形成される円Ｃｃの径が、反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さくなるように設定して実施することも可能である。
【００４３】
また、上記した実施形態においては、制動時におけるピストン１４からの軸線方向反力を検出して電動モータ１３の回転駆動を制御する電気制御装置（図示省略）に出力する荷重センサ５２を備える電動ブレーキ装置ＥＭＢに本発明を実施したが、本発明はかかる荷重センサ５２を備えない電動ブレーキ装置（この場合には、電動モータへの通電電流量等によって、ブレーキ力が推定されて求められる）にも同様に、または、適宜変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
ＥＭＢ…電動ブレーキ装置、１１…ディスクロータ（被制動部材）、１２…ブレーキキャリパ、１３…電動モータ、１４…ピストン、１５…インナー側ブレーキパッド、１５ａ…インナー側ブレーキパッドのライニング（制動部材）、１６…アウター側ブレーキパッド、１６ａ…アウター側ブレーキパッドのライニング（制動部材）、１７…マウンティング、２０…回転クサビ（回転−直動変換機構）、２２…転動体（コロ）、３０…サイクロイド減速機、ＳＭ…首振り動作許容機構、２３ｄ…円錐面、４１ａ…球状面、５２…荷重センサ、６４…スラストニードルベアリング、Ｃｃ…円錐面と球状面の接触によって形成される円、Ｃ１…回転クサビにおける反力受承部の複数の接触個所における最外部を結ぶことで形成される多角形に内接する円、Ｃ２…スラストニードルベアリングにおける反力受承部の複数の接触個所における最内部を結ぶことで形成される多角形に内接する円、Ｃ３…各荷重センサの先端部と電動モータのケースとの点状接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体に組付けられるブレーキキャリパと、このブレーキキャリパに組付けられる電動モータおよびピストンと、前記電動モータと前記ピストン間に介装されて前記電動モータの回転を前記ピストンの軸線方向移動に変換する回転−直動変換機構と、前記ピストンの軸線方向移動によって押動されて被制動部材を制動する制動部材とを備えるとともに、前記ピストンからの軸線方向反力をその軸線に略垂直な平面上の３箇所以上の複数の接触個所にて受ける反力受承部を備えている電動ブレーキ装置であって、
前記ピストンと前記反力受承部間に、前記ピストンの軸線方向を中心線とする円錐面と、この円錐面に摺動可能に接触する球状面とを有して、前記ピストンの前記ブレーキキャリパに対する首振り動作を許容する首振り動作許容機構を備えており、
前記円錐面と前記球状面の接触によって形成される円の径が前記反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さく設定されていることを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置において、前記多角形が、前記反力受承部の複数の接触個所における最外部を結ぶことで形成される多角形であることを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置において、前記多角形が、前記反力受承部の複数の接触個所における最内部を結ぶことで形成される多角形であることを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項１】
支持体に組付けられるブレーキキャリパと、このブレーキキャリパに組付けられる電動モータおよびピストンと、前記電動モータと前記ピストン間に介装されて前記電動モータの回転を前記ピストンの軸線方向移動に変換する回転−直動変換機構と、前記ピストンの軸線方向移動によって押動されて被制動部材を制動する制動部材とを備えるとともに、前記ピストンからの軸線方向反力をその軸線に略垂直な平面上の３箇所以上の複数の接触個所にて受ける反力受承部を備えている電動ブレーキ装置であって、
前記ピストンと前記反力受承部間に、前記ピストンの軸線方向を中心線とする円錐面と、この円錐面に摺動可能に接触する球状面とを有して、前記ピストンの前記ブレーキキャリパに対する首振り動作を許容する首振り動作許容機構を備えており、
前記円錐面と前記球状面の接触によって形成される円の径が前記反力受承部の複数の接触個所を結ぶことで形成される多角形に内接する円の径よりも小さく設定されていることを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置において、前記多角形が、前記反力受承部の複数の接触個所における最外部を結ぶことで形成される多角形であることを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電動ブレーキ装置において、前記多角形が、前記反力受承部の複数の接触個所における最内部を結ぶことで形成される多角形であることを特徴とする電動ブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−４３２２２（Ｐ２０１１−４３２２２Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９２７９６（Ｐ２００９−１９２７９６）
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
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