JP2001343038A - 電動ディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動ディスクブレーキにおいて、パッド磨耗
調整機構の一回の動作の調整量を大きくし、かつ、モー
タの回転によってピストンを後退可能にする。 【解決手段】 電動モータ49によって第1ディスク62を
回転させると、パッドクリアランス分は、第1ディスク6
2とリミッタ101とが相対回転して、第1、第2ディスク6
2、63が相対回転し、ボールランプ機構51によってピス
トン70が前進する。その後、リミッタ101によって2ディ
スク62、63が一体回転し、ねじ部71、73によってブレー
キパッド44、45の磨耗分だけピストン70が前進する。ブ
レーキパッド44、45がディスクロータ41を押圧すると、
ねじ部71、73が固定されて、第1、第2ディスク62、63が
相対回転し、ボールランプ機構51によってピストン70が
進する。ブレーキパッド44、45の交換時には、電動モー
タ49によって、ねじ部71、73を回転させてピストン70を
後退させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動モータのロータの
回転運動をピストンの直線運動に変換して制動力を発生
させる電動ディスクブレーキに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開昭60−206766号公報に
開示されているように、電動モータのロータの回転運動
をボールねじ機構によってピストンの進退動に変換し、
ピストンによってブレーキパッドをディスクロータに押
圧させることにより、制動力を発生させるようにした電
動ディスクブレーキが知られている。この種の電動ディ
スクブレーキは、運転者によるブレーキペダル踏力（ま
たは変位量）をセンサによって検出し、コントローラに
よって、この検出に応じて電動モータの回転を制御し
て、所望の制動力を得る。

【０００３】上記のような電動ディスクブレーキでは、
各種センサを用いて、各車輪の回転速度、車両速度、車
両加速度、操舵角、車両横加速度等の車両状態を検出
し、コントローラによってこれらの検出に基づいて電動
モータの回転を制御することにより、倍力制御、アンチ
ロック制御、トラクション制御および車両安定化制御等
を比較的簡単に組み込むことができる。

【０００４】また、電動ディスクブレーキには、電動モ
ータの回転運動をボールランプ機構を用いてピストンの
直線運動に変換させるものがある。ボールランプ機構を
用いることにより、倍力比を大きくすることができ、電
動モータの小型化および省電力化を促進することが可能
となる。ところが、ボールランプ機構は、ロータの回転
角に制限があり、ピストンの直線運動の変位を大きくと
ることができない。このため、ボールランプ機構の変位
だけでは、ブレーキパッドの摩耗に対して、ピストンを
充分に追従させることができない。そこで、パッド摩耗
追従機構を設けて、制動時または制動解除時にモータの
回転を利用して、ブレーキパッドの摩耗に対して、ピス
トンを機械的に前進させることにより、常に適正なパッ
ドクリアランスが得られるようにしている。

【０００５】従来、電動ディスクブレーキに適用可能な
パッド磨耗追従機構としては、例えば、コイルスプリン
グ、ワンウェイクラッチ及び不可逆ねじを設けて、電動
モータのロータの回転を利用して磨耗追従動作を行なう
ようにしたものが知られている(特開昭55-69337号及び
国際公開第99/02885号等参照)。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この他、電動ディスク
ブレーキに適用可能な様々な磨耗追従機構が提案されて
いるが、いずれのものも、一回の動作の調整量が小さ
く、また、ピストンを後退させる場合には、手動に頼ら
ざるを得ないため、パッド交換の際に手間がかかるとい
う問題があった。

【０００７】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、一回の動作の調整量を大きくとることができ、
かつ、モータの回転によってピストンを後退させること
ができるパッド磨耗調整機構を備えた電動ディスクブレ
ーキを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1の発明は、ディスクロータの両側に配置
される一対のブレーキパッドと、キャリパ本体に設けら
れて前記一対のブレーキパッドの一方に対向するピスト
ンと、前記キャリパ本体に固定されて前記ディスクロー
タをまたいで前記一対のブレーキパッドの他方に対向す
る爪部と、電動モータと、一対のディスク及び該ディス
ク間に介装されるボールからなり、前記電動モータのロ
ータの回転運動を直線運動に変換して前記ピストンを駆
動するボールランプ機構とを備えた電動ディスクブレー
キであって、前記ボールランプ機構の一方のディスクを
前記電動モータのロータに連結し、他方のディスクを前
記キャリパ本体にねじ部を介して螺合し、両ディスクを
相対回転させることにより、前記ピストンを駆動し、前
記他方のディスクを回転させることにより、前記ねじ部
によって該ディスクを進退動させることを特徴とする。
このように構成したことにより、制動及び制動解除時に
は、電動モータのロータを回転させ、両ディスクを相対
回転させることにより、ボールランプ機構によってピス
トンを駆動する。また、制動解除時に、電動モータのロ
ータを更に回転させることにより、ボールランプ機構の
一方のディスクと共に他方のディスクを回転させて、ね
じ部によって該他方のディスクを移動させることができ
る。

【０００９】請求項2の発明の電動ディスクブレーキ
は、上記請求項1の構成において、前記電動モータに流
れる電流を監視し、該電流の変化に基づいて、前記ブレ
ーキパッドが前記ディスクロータを押圧する点を検出
し、この点に基づいて、前記電動モータによって前記キ
ャリパ本体に螺合されたディスクを回転させることによ
り、前記ブレーキパッドの磨耗調整を行なうことを特徴
とする。このように構成したことにより、電動モータの
負荷の増大による電流の増大を検出することによって、
ブレーキパッドがディスクロータを押圧した点を検出す
ることができ、この点を基準にしてパッドクリアランス
を一定に維持することができる。

【００１０】また、請求項3の発明は、ディスクロータ
の両側に配置される一対のブレーキパッドと、キャリパ
本体に設けられて前記一対のブレーキパッドの一方に対
向するピストンと、前記キャリパ本体に固定されて前記
ディスクロータをまたいで前記一対のブレーキパッドの
他方に対向する爪部と、電動モータと、第1、第2ディス
ク及びこられのディスク間に介装されるボールからな
り、前記電動モータのロータの回転運動を直線運動に変
換して前記ピストンを駆動するボールランプ機構とを備
えた電動ディスクブレーキであって、前記ボールランプ
機構の第1ディスクに前記電動モータのロータを連結
し、第2ディスクにねじ部を介して前記ピストンを螺合
し、前記第1、第2ディスク間をばね手段を介して互いに
連結し、前記第1、第2ディスクを前記ばね手段のばね力
を介して一体回転させることにより、前記ねじ部によっ
て前記ピストンを進退動させ、また、前記第1及び第2デ
ィスクを前記ばね手段のばね力に抗して相対回転させる
ことによって前記ピストンを進退動させることを特徴と
する。このように構成したことにより、ブレーキパッド
がディスクロータを押圧していないときは、ねじ部に大
きな荷重が作用せず、ねじ部の抵抗が小さいので、電動
モータのロータを回転させると、第1、第2ディスクがば
ね手段のばね力を介して一体回転して、ねじ部によって
ピストンが移動する。一方、ブレーキパッドがディスク
ロータを押圧しているときは、ねじ部に大きな荷重が作
用して、ねじ部の抵抗が増大するので、電動モータのロ
ータを回転させると、第1、第2ディスクがばね手段のば
ね力に抗して相対回転して、ボールランプ機構によって
ピストンが駆動される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。第1実施形態について、図1な
いし図4を参照して説明する。図1に示すように、本発明
の実施形態に係るの電動ディスクブレーキ1は、車輪
（図示せず）とともに回転するディスクロータ2の一側
（通常は車体に対して内側）にキャリパ本体3が配置さ
れており、キャリパ本体3には、略Ｃ字形に形成されて
ディスクロータ2を跨いで反対側へ延びる爪部4が一体的
に形成されている。

【００１２】ディスクロータ2の両側、すなわち、ディ
スクロータ2とキャリパ本体3との間および爪部4の先端
部との間に、それぞれブレーキパッド5、6が設けられて
いる。ブレーキパッド5、6は、車体側に固定されるキャ
リヤ(図示せず)によってディスクロータ2の軸方向に沿
って移動可能に支持されて、制動トルクをキャリヤで受
けるようになっており、また、キャリパ本体3は、キャ
リヤに取付けられたスライドピン（図示せず）によっ
て、ディスクロータ2の軸方向に沿って摺動可能に案内
されている。

【００１３】キャリパ本体3には、爪部4とは反対側に有
底円筒状のケース7が取付けられている。キャリパ本体3
には、ボールランプ機構8が設けられ、ケース7内には、
電動モータ9および回転検出器10が設けられている。

【００１４】電動モータ9は、ケース11の内周部に固定
されたステータ11と、ステータ11に挿入され、軸受12に
よってケース11に支持された円筒状のロータ13とを備え
ている。回転検出器10は、ケース7側に固定されたレゾ
ルバステータ14及びロータ13に取付けられたレゾルバロ
ータ15からなり、これらの相対回転に基づいてロータ13
の回転位置を検出するものである。そして、電動モータ
9及び回転検出器10には、コントローラ(図示せず)が接
続され、コントローラからの制御信号によって、ロータ
13を所望のトルクで所望の角度だけ回転できるようにな
っている。

【００１５】ボールランプ機構8は、環状の可動ディス
ク16及び支持ディスク17と、これら一対のディスク間に
介装された複数のボール18(鋼球)とから構成されてい
る。支持ディスク17には、外周にねじ部19(雄ねじ)が形
成された円筒部20が一体的に設けられている。円筒部20
は、キャリパ本体3の内周に形成されたねじ部21(雌ね
じ)に螺合され、その先端部がロータ13内に挿入されて
いる。ねじ部19とねじ部21とで不可逆ねじを形成してお
り、円筒部20は、その軸方向に力が作用しても移動する
ことはないが、図の右方から見て反時計回り(以下、単
に反時計回りという)に回転させることにより、ディス
クロータ2側へ移動するようになっている。

【００１６】可動ディスク16には、円筒部20よりも小径
の円筒状のスリーブ22が一体的に形成されている。スリ
ーブ22は、円筒部20に挿通されてロータ13内まで延ばさ
れ、その先端部に拡径部23が形成されている。拡径部23
の外周にはスプライン24が形成されている。ロータ13内
には、小径部25が形成されており、小径部25の内周に形
成されたスプライン26に、スリーブ22のスプライン24が
摺動可能にスプライン結合されている。

【００１７】可動ディスク16及び支持ディスク17の対向
面には、それぞれ円周方向に沿って延びる円弧状の３つ
のボール溝27、28が形成されている。これらのボール溝
27、28は、等しい中心角(例えば90°)の範囲に延ばされ
て、同じ方向に傾斜されている。そして、ボール溝27、
28間にボール18が装入されて、支持ディスク17と可動デ
ィスク16の相対回転によって、ボール溝27、28内をボー
ル18が転動することにより、可動ディスク16と支持ディ
スク17とが軸方向に相対変位するようになっている。こ
のとき、支持ディスク17に対して可動ディスク16を図の
右方から見て時計回り(以下、単に時計回りという)に回
転させたとき、これらが離間する方向に変位する。

【００１８】支持ディスク17の円筒部20の先端部と、可
動ディスク16のスリーブ22の拡径部23の基端部との間に
圧縮ばね29が介装されており、そのばね力によって、可
動ディスク16と支持ディスク17とがボール18を挟みつけ
るように付勢されている。

【００１９】ブレーキパッド5と可動ディスク16との間
には、ピストン30が設けられ、ピストン30と可動ディス
ク16との間に、スラスト軸受31が介装されている。ピス
トン30は、ピン32によって回転しないようにブレーキパ
ッド5に支持されている。ピストン30には、可動ディス
ク16のスリーブ22に摺動可能に挿入されるロッド部33が
設けられている。ロッド部33は、スリーブ22の拡径部23
の内部まで延ばされ、その先端部に形成されたばね受34
とスリーブ22内の肩部35との間に圧縮ばね36が介装され
ており、そのばね力によってピストン30と可動ディスク
16とがスラスト軸受31を挟みつけるように付勢されてい
る。

【００２０】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。非制動状態では、図4に示すよう
に、ボール18がボール溝27、28の最も深い端部にあり、
可動ディスク16が支持ディスク17に最も近い初期位置に
ある。制動時には、コントローラからの制御信号によっ
て電動モータ9のロータ13を時計回りに回転させること
により、スプライン24、26を介して可動ディスク16が時
計回り(図4において矢印Fで示す方向)に回転する。これ
により、ボール18が溝27、28内を転動して可動ディスク
16を前進させ、ピストン30が一方のブレーキパッド5を
ディスクロータ2に押圧する。その反力によってキャリ
パ本体3がキャリヤのスライドピンに沿って移動して、
爪部4が他方のブレーキパッド6をディスクロータ2に押
圧する。このようにして、電動モータ9のトルクに応じ
て制動力が発生し、制御信号によって制動力を制御する
ことができる。

【００２１】制動解除時には、電動モータ9のロータ13
を反時計回りに回転させることによって、スプライン2
4、26を介して可動ディスク16が反時計回り(図5におい
て矢印Rで示す方向)に回転する。可動ディスク16と支持
ディスク17とは、ばね29によってボール18を挟みつける
方向に付勢され、ピストン30と支持ディスク17とがばね
36によってスラスト軸受31を挟みつける方向に付勢され
ているので、可動ディスク16の反時計回りの回転によっ
て、可動ディスク16及びピストン30が後退し、キャリパ
本体3がキャリアのスライドピンに沿って移動して、デ
ィスクロータ2からブレーキパッド5、6が離間する。

【００２２】なお、上記の制動及び制動解除時におい
て、支持ディスク17は、ねじ部19、21間の摩擦力によっ
て回転しない。また、制動時にブレーキパッド5、6がデ
ィスクロータ2を押圧している状態では、ねじ部19、21
に対して軸方向に大きな荷重が作用して摩擦力が増大す
るので、支持ディスク17に大きなトルクが作用しても支
持ディスク17が回転することはない。

【００２３】次に、ブレーキパッド5、6の磨耗調整につ
いて説明する。制動時に可動ディスク16を初期位置から
時計回り回転させると、図3に示すように、ブレーキパ
ッドが5、6がディスクロータに当接するまでは、電動モ
ータ9の推力(負荷)が小さいので、電動モータ9に流れる
電流が小さい。ブレーキパッド5、6がディスクロータ2
に当接した後は、電動モータ9の負荷が増大してモータ
に流れる電流が増大する。これにより、電動モータ9に
流れる電流を監視することによって、可動ディスク16の
初期位置からブレーキパッド5、6がディスクロータ2に
当接するまでの変位(電動モータ9の初期位置からの回転
角)、すなわち、パッドクリアランスθを検出すること
ができる。そして、このパッドクリアランスθの増分Δ
θを計算することによってブレーキパッド5、6の磨耗量
を検出することができる。

【００２４】コントローラによって、制動時にパッドク
リアランスθの増分Δθ、すなわち、ブレーキパッド
5、6の磨耗が検出された場合、制動解除時に電動モータ
9のロータ13を初期位置から更に反時計回りに回転させ
る。このとき、図4に示すように、ボール18は、溝の最
も深い端部に当接しているので、支持ディスク17は、可
動ディスク16と共に反時計回り(図4の矢印F´で示す方
向)に回転して、ねじ部19、21によって、ディスクロー
タ2側へ前進する。このようにして、パッドクリアラン
スθの増分Δθに応じて電動モータ9を反時計回り回転
させて、支持ディスク17を前進させることにより、ピス
トン30をブレーキパッド5、6の磨耗に追従させることが
でき、パッドクリアランスθを常に一定に維持すること
ができる(図2参照)。

【００２５】また、ブレーキパッド5、6の交換時等にお
いて、ピストン30を後退させる場合には、図5に示すよ
うに、電動モータ9によって可動ディスク16を時計回り
(図5の矢印R´で示す方向)に回転させて、ボール18を溝
の最も浅い端部に当接させた後、更に、時計回りに回転
させることにより、支持ディスク17が可動ディスク16と
共に時計回りに回転し、ねじ部19、21によってディスク
ロータ2側から後退する。このようにして、ピストン30
を電動モータ9によって容易に後退させることができ
る。

【００２６】次に本発明の第2実施形態について図6ない
し図10を参照して説明する。図6および図7に示すよう
に、本実施形態に係る電動ディスクブレーキ40は、車輪
（図示せず）とともに回転するディスクロータ41の一側
（通常は車体に対して内側）にキャリパ本体42が配置さ
れており、キャリパ本体41には、略Ｃ字形に形成されて
ディスクロータ41を跨いで反対側へ延びる爪部43が一体
的に結合されている。ディスクロータ41の両側、すなわ
ち、ディスクロータ41とキャリパ本体41との間および爪
部43の先端部との間に、それぞれブレーキパッド44、45
が設けられている。ブレーキパッド44、45は、車体側に
固定されるキャリヤ46によってディスクロータ41の軸方
向に沿って移動可能に支持されて、制動トルクをキャリ
ヤ46で受けるようになっており、また、キャリパ本体42
は、キャリヤ46に取付けられたスライドピン（図示せ
ず）によってディスクロータ41の軸方向に沿って摺動可
能に案内されている。

【００２７】キャリパ本体42には、ボルト47によって略
円筒状のケース48が結合され、このケース48内には、電
動モータ49および回転検出器50が設けられている。キャ
リパ本体42内には、ボールランプ機構51及び減速機構52
が挿入されている。ケース48の後端部には、カバー53が
ボルト54によって取付けられている。

【００２８】電動モータ49は、ケース48の内周部に固定
されたステータ55と、ステータ55に挿入されて軸受56、
57によってケース48に回転可能に支持されたロータ58と
を備えている。回転検出器50は、ケース48側に固定され
たレゾルバステータ59及びロータ58に取付けられたレゾ
ルバロータ60からなり、これらの相対回転に基づいてロ
ータ58の回転位置を検出するものである。そして、電動
モータ49及び回転検出器50には、コネクタ61を介してコ
ントローラ(図示せず)が接続され、コントローラからの
制御信号によって、ロータ58を所望のトルクで所望の角
度だけ回転できるようになっている。

【００２９】ボールランプ機構51は、環状の第1及び第2
ディスク62、63と、これらの間に介装された複数のボー
ル64(鋼球)とから構成されている。第1ディスク62は、
軸受65によってキャリパ本体42に回転可能に支持され、
ロータ58内に挿入される円筒部66が一体的に形成されて
いる。第2ディスク63には、円筒部66よりも小径の円筒
状のスリーブ67が一体的に形成され、このスリーブ67が
円筒部66内に挿通されている。

【００３０】ボールランプ機構51は、上記第1実施形態
のものと同様、第1及び第2ディスク62、63に形成された
ボール溝68、69間にボール64が装入され、第1、第2ディ
スク62、63の相対回転によって、ボール溝68、69内をボ
ール64が転動することにより、第1ディスク62と第2ディ
スク63とが軸方向に相対変位するようになっている。こ
のとき、第1ディスク62が第2ディスク63に対して反時計
回りに回転したとき、これらが離間する方向に変位す
る。

【００３１】第2ディスク63とブレーキパッド44との間
には、ピストン70が設けられている。ピストン70には、
外周にねじ部71を形成した円筒部72が設けられている。
円筒部は、第2ディスク63のスリーブ67内に挿入され、
その内周に形成されたねじ部73に螺合されている。円筒
部72内には、ケース48にブラケット74を介して取付けら
れた軸75の二面取部76が嵌合されて、ピストン70が回転
しないように支持している。ねじ部71とねじ部73とで不
可逆ねじを形成しており、ピストン70は、その軸方向に
力が作用しても移動することはないが、第2ディスク63
を反時計回りに回転させることにより、ディスクロータ
41側へ移動するようになっている。

【００３２】軸75の外周部及び第2ディスク63のスリー
ブ67の内周部にそれぞれ形成されたばね受77、78間に複
数の皿ばね79(圧縮ばね)が介装され、そのばね力によっ
て第2ディスク63がボール64を第1ディスクとの間で挟み
つけるように付勢されている。軸75は、調整ねじ80およ
びロックナット81によってブラケット74に取付けられて
いる。また、第2ディスク63は、波形ワッシャ82の押圧
によって、その回転に対して適度な抵抗力が付与されて
いる。

【００３３】次に、減速機構52について説明する。電動
モータ49のロータ58の一端部に偏心軸83が形成され、偏
心軸83の外周部には、軸受84を介して偏心板85が回転可
能に取付けられている。キャリパ本体42には、偏心板85
に対向させて固定板86が固定されている。偏心板85及び
固定板86の対向面には、それぞれ周方向に沿って複数の
穴87、88(凹所)が形成されており、これらの穴87、88間
にボール89(鋼球)が介装してオルダム機構を構成して、
公転運動する偏心板85を支持している。偏心板85の一端
面は、第1ディスク62に対向されており、これらの対向
面には、それぞれサイクロイド溝90、91が形成され、サ
イクロイド溝90、91間にボール92(鋼球)が挿入されてい
る。

【００３４】第2ディスク63のスリーブ67の先端外周部
には、円筒状のスプリングホルダ93がピン94によって回
転しないように取付けられている。スプリングホルダ93
の一端部が、第1ディスク62の円筒部66の先端部に係合
して、これらの相対回転を一定範囲に制限している。ス
プリングホルダ93の周りには、コイルスプリング95(ば
ね手段)が巻装され、コイルスプリング95は、所定のセ
ット荷重をもって捻られて、その一端部がスプリングホ
ルダ93に結合され、他端部が第1ディスク62の円筒部66
に結合されている。

【００３５】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。非制動状態では、ボールランプ機
構51のボール64がボール溝68、69の最も深い端部にあ
り、第1ディスク62と第2ディスク63とが最も近い位置に
ある。制動時に、電動モータ49のロータ58を時計回りに
回転させると、偏心板85が公転し、サイクロイド溝90、
91及びボール92の作用によって第1ディスク62がロータ5
8に対して、次式で示される一定の回転比Nで反時計回り
に回転する。 N＝(d−D)／D ここで、 d：サイクロイド溝90の基準円直径 D：サイクロイド溝91の基準円直径 すなわち、第1ディスク62は、ロータ58に対して一定の
減速比α(＝1／N)で減速されて反時計回りに回転し、そ
の分、トルクが増幅される。

【００３６】第1ディスク62の回転力は、コイルスプリ
ング95を介して第2ディスク63に伝達される。ピストン7
0がブレーキパッド44、45を押圧する前は、ピストン70
に軸方向の荷重が殆ど作用せず、ピストン70と第2ディ
スク63との間のねじ部71、73に生じる抵抗が小さいの
で、コイルスプリング95のセット荷重によって第2ディ
スク63が第1ディスク62と一体に回転し、第2ディスク63
とピストン70との間に相対回転が生じて、ねじ部71、73
の作用によってピストン70がディスクロータ41側へ前進
する。そして、ピストン70が一方のブレーキパッド44を
ディスクロータ41へ押圧し、その反力によってキャリパ
本体42がキャリヤ46のスライドピンに沿って移動して、
爪部43が他方のブレーキパッド45をディスクロータ41に
押圧する。

【００３７】ブレーキパッド44、45がディスクロータ41
に押圧された後は、その反力によってピストン70に軸方
向の大きな荷重が作用するため、ねじ部71、73の抵抗が
増大してコイルスプリング95のセット荷重を超えて、コ
イルスプリング95が撓んで第1、第2ディスクロータ62、
63間に相対回転が生じる。これにより、ボール64がボー
ル溝68、69内を転動して第2ディスク63を前進させ、ピ
ストン70によってブレーキパッド44、45をディスクロー
タ41に押付ける。

【００３８】制動解除時には、電動モータ49のロータ58
を反時計回りに回転させることによって、減速機構52を
介して第1ディスク62が時計回りに回転し、ブレーキパ
ッド44、45がディスクロータ41に押圧されている間は、
第1、第2ディスク62、63が相対回転して第2ディスク63
が後退し、ブレーキパッド44、45がディスクロータ41か
ら離間した後は、第1、第2ディスク62、63が一体回転し
て、ねじ部71、73の作用によってピストン70がさらに後
退する。

【００３９】上記第1実施形態と同様に、電動モータ49
に流れる電流を監視することにより、ブレーキパッド4
4、45がディスクロータ41を押圧する点を検知すること
ができ、その位置からピストン70を所定のパッドクリア
ランスに相当する一定距離だけ後退させることにより、
常にパッドクリアランスを一定に維持することができ
る。

【００４０】次に、ブレーキパッド44、45の磨耗がない
場合(後述する磨耗調整が行なわれた場合を含む)の作動
について図8を参照して説明する。制動時に、電動モー
タ49のロータ58が回転すると、ブレーキパッド44、45が
ディスクロータ41を押圧する前は、第1、第2ディスク6
2、63が一体回転して、ねじ部71、73によってピストン7
0が前進する(A)。ピストン70がパッドクリアランス分δ
だけ前進して、ブレーキパッド44、45がディスクロータ
41を押圧した後は(B)、ねじ部71、73の抵抗が増大する
ため、第1、第2ディスク62、63が相対回転し、ボールラ
ンプ機構51によって、第2ディスク63が前進して、ブレ
ーキパッド44、45をディスクロータ41にさらに押圧する
(C)。

【００４１】制動解除時には、ロータ58を逆回転させる
と、ブレーキパッド44、45がディスクロータ41から離間
するまで、第1、第2ディスク62、63が相対回転して、ボ
ールランプ機構51によって第2ディスク63が後退する
(D)。その後、ロータ58をパッドクリアランス分δに相
当する一定角度だけ回転させることにより、第1、第2デ
ィスク62、63が一体回転して、ねじ部71、73によって、
ピストン70がパッドクリアランス分δだけ後退する
(E)。このようにして、常に一定のパッドクリアランス
を維持することができる。

【００４２】次に、ブレーキパッド44、45の磨耗を調整
する場合について、図9を参照して説明する。制動を開
始し、電動モータ49のロータ58が回転すると、ブレーキ
パッド44、45がディスクロータ41を押圧する前は、第
1、第2ディスク62、63が一体回転して、ねじ部71、73に
よってピストン70が前進する(A)。このとき、ピストン7
0がパッドクリアランス分δだけ前進しても、ブレーキ
パッド44、45は、磨耗しているため、ディスクロータ41
を押圧しない(B)。第1、第2ディスク62、63の更なる一
体回転によって、ピストンが70がパッドの磨耗分だけ前
進すると、ブレーキパッド44、45がディスクロータ41を
押圧する(C)。ブレーキパッド44、45がディスクロータ4
1を押圧した後は、ねじ部71、73の抵抗が増大するた
め、第1、第2ディスク62、63が相対回転し、ボールラン
プ機構51によって、第2ディスク63が前進して、ブレー
キパッド44、45をディスクロータ41にさらに押圧する
(D)。

【００４３】制動解除時には、ロータ58を逆回転させる
と、ブレーキパッド44、45がディスクロータ41から離間
するまで、第1、第2ディスク62、63が相対回転して、ボ
ールランプ機構51によって第2ディスク63が後退する
(E)。その後、ロータ58をパッドクリアランス分δに相
当する一定角度だけ更に回転させることにより、第1、
第2ディスク62、63が一体回転して、ねじ部71、73によ
って、ピストン70がパッドクリアランス分δだけ後退す
る(F)。

【００４４】このようにして、ブレーキパッド44、45の
磨耗量にかかわらず、上記(A)から(C)に示す1回の調整
動作によって、ピストン70をブレーキパッド44、45の磨
耗に追従させることができ、常に一定のパッドクリアラ
ンスを維持することができる。

【００４５】次に、ブレーキパッド44、45の交換時等に
おいて、ピストン70を後退させる場合について、図10を
参照して説明する。図10(A)に示すように、非制動状態
において、電動モータ49によって第1ディスク62を時計
回りに回転させると、ボールランプ機構51のボール64
は、ボール溝68、69の最も深い端部にあり、また、ねじ
部71、73には、荷重が作用していないので、第1、第2デ
ィスク62、63が一体回転して、図10(B)に示すように、
ねじ部71、73の作用によってピストン70が後退する。こ
のようにして、電動モータ49のロータ58の回転によって
ピストン70を容易に後退させることができる。

【００４６】その後、ブレーキパッド44、45を交換し、
制動動作を実行することにより、上述した磨耗調整と同
様にして、1回の調整動作によって、迅速に所定のパッ
ドクリアランスを得ることができる。

【００４７】次に、本発明の第3実施形態について、図1
1ないし図13を参照して説明する。なお、第3実施形態
は、上記第2実施形態に対して、パッド磨耗調整機構が
異なる以外は、概して同様の構造であるから、以下、上
記第2実施形態のものと同様の部分には同一の符号を付
して異なる部分についてのみ詳細に説明する。

【００４８】図11に示すように、本実施形態の電動ディ
スクブレーキ100では、スプリングホルダ93及びコイル
スプリング95と第1ディスクの円筒部66との間に、円筒
状のリミッタ101が介装されている。スプリングホルダ9
3及びリミッタ101には、、コイルスプリング95が巻装さ
れ、コイルスプリング95は、所定のセット荷重をもって
捻られて、その一端部がスプリングホルダ93に結合さ
れ、他端部がリミッタ101に結合されている。リミッタ1
01は、第1ディスク62の円筒部66の先端部に対して、パ
ッドクリアランスに相当する所定の角度だけ相対回転で
きるように係合されている。

【００４９】このように構成した本実施形態の作用につ
いて、図12、図13及び図10を参照して説明する。ブレー
キパッド44、45の磨耗がない場合(後述する磨耗調整が
行なわれた場合を含む)の作動について図12を参照して
説明する。制動時に、電動モータ49のロータ58の回転に
よって第1ディスク62が回転すると、ブレーキパッド4
4、45がディスクロータ41を押圧する前(パッドクリアラ
ンス分)は、第1ディスク62とリミッタ101との相対回転
によって第1ディスク62の回転力が第2ディスク63に伝達
されないので、第1、第2ディスク62、63が相対回転して
ピストン70をディスクロータ41側へ前進させる(A)。ピ
ストン70がパッドクリアランス分δだけ前進してブレー
キパッド44、45がディスクロータ41を押圧した後は、リ
ミッタ101が第1ディスク62の回転力をコイルスプリング
95を介して第1ディスク63に伝達するが、ねじ部71、73
の抵抗が増大しているため、コイルスプリング95が撓ん
で第1、第2ディスク62、63が相対回転し、ボールランプ
機構51によって、第2ディスク63が前進して、ブレーキ
パッド44、45をディスクロータ41にさらに押圧する
(C)。

【００５０】制動解除時には、ロータ58を逆回転させる
と、皿ばね79のばね力によって第1、第2ディスク62、63
が相対回転して、ブレーキパッド44、45がディスクロー
タ41から離間するまでピストン70が後退する(D)。その
後、ロータ58をパッドクリアランス分δに相当する一定
角度だけ更に回転させることにより、第1ディスク62が
リミッタ101に対して相対回転して、ピストン70がパッ
ドクリアランス分δだけ後退する(E)。このようにし
て、常に一定のパッドクリアランスを維持することがで
きる。

【００５１】次に、ブレーキパッド44、45の磨耗を調整
する場合について、図13を参照して説明する。制動を開
始し、電動モータ49のロータ58の回転によって第1ディ
スク62が回転すると、ブレーキパッド44、45がディスク
ロータ41を押圧する前は、第1ディスク62とリミッタ101
との相対回転によって、第1ディスク62の回転力が第2デ
ィスク63に伝達されないので、第1、第2ディスク62、63
が相対回転してピストン70をディスクロータ41側へ前進
させる(A)。このとき、ピストン70がパッドクリアラン
ス分δだけ前進しても、ブレーキパッド44、45は、磨耗
しているため、ディスクロータ41を押圧しない(B)。

【００５２】第1ディスク62が更に回転すると、リミッ
タ101がその回転力をコイルスプリング95を介して第2デ
ィスクに伝達するが、ブレーキパッド44、45がディスク
ロータ41を押圧しておらず、ねじ部71、73に大きな荷重
が作用していないので、第1、第2ディスク62、63がコイ
ルスプリング95を介して一体回転する。これにより、ね
じ部71、73の作用によってピストン70が前進し、ピスト
ンが70がパッドの磨耗分だけ前進すると、ブレーキパッ
ド44、45がディスクロータ41を押圧する(C)。ブレーキ
パッド44、45がディスクロータ41を押圧した後は、ねじ
部71、73の抵抗が増大するため、コイルスプリング95が
撓んで第1、第2ディスク62、63が相対回転し、ボールラ
ンプ機構51によって、第2ディスク63が前進して、ブレ
ーキパッド44、45をディスクロータ41にさらに押圧する
(D)。

【００５３】制動解除時には、ロータ58を逆回転させる
と、皿ばね79のばね力によって第1、第2ディスク62、63
が相対回転して、ブレーキパッド44、45がディスクロー
タ41から離間するまでピストン70が後退する(E)。その
後、ロータ58をパッドクリアランス分δに相当する一定
角度だけ更に回転させることにより、第1ディスク62が
リミッタ101に対して相対回転して、ピストン70がパッ
ドクリアランス分δだけ後退する(F)。

【００５４】このようにして、ブレーキパッド44、45の
磨耗量にかかわらず、上記(A)から(C)に示す1回の調整
動作によって、ピストン70をブレーキパッド44、45の磨
耗に追従させることができ、常に一定のパッドクリアラ
ンスを維持することができる。

【００５５】次に、ブレーキパッド44、45の交換時等に
おいて、ピストン70を後退させる場合について説明す
る。上記第2実施形態と同様、図10(A)に示すように、非
制動状態において、電動モータ49によって第1ディスク6
2を時計回りに回転させると、ボールランプ機構51のボ
ール64は、ボール溝68、69の最も深い端部にあり、ま
た、ねじ部71、73には、荷重が作用していないので、第
1、第2ディスク62、63が一体回転して、図10(B)に示す
ように、ねじ部71、73の作用によってピストン70が後退
する。このようにして、電動モータ49のロータ58の回転
によってピストン70を容易に後退させることができる。

【００５６】その後、ブレーキパッド44、45を交換し、
制動動作を実行することにより、上述した磨耗調整と同
様にして、1回の調整動作によって、迅速に所定のパッ
ドクリアランスを得ることができる。

【００５７】なお、上記第2及び第3実施形態では、減速
機構によって電動モータの回転を減速してボールランプ
機構に伝達するトルクを増幅しているが、電動モータの
ロータによってボールランプ機構を直接駆動するように
構成することもできる。

【００５８】

【発明の効果】以上所述したように、請求項1に係る電
動ディスクブレーキによれば、制動及び制動解除時に
は、電動モータのロータを回転させ、両ディスクを相対
回転させることにより、ボールランプ機構によってピス
トンを駆動して、ブレーキパッドをディスクロータに押
圧、離間することができる。また、制動解除時に、電動
モータのロータを更に回転させることにより、ボールラ
ンプ機構の一方のディスクと共に他方のディスクを回転
させて、該他方のディスクをねじ部によってを移動させ
て、ブレーキパッドの磨耗に追従させることができる。
さらに、ブレーキパッドの交換時等においては、電動モ
ータのロータを回転させることにより、ボールランプ機
構の一方のディスクと共に他方のディスクを回転させ、
該他方のディスクをねじ部によって後退させて、ピスト
ンを容易に迅速に後退させることができる。

【００５９】請求項2の発明の電動ディスクブレーキに
よれば、電動モータの負荷の増大による電流の増大を検
出することによって、ブレーキパッドがディスクロータ
を押圧した点を検出することができ、この点を基準にし
てパッドクリアランスを一定に維持することができる。

【００６０】また、請求項3の発明の電動ディスクブレ
ーキによれば、ブレーキパッドがディスクロータを押圧
していないときは、ねじ部に大きな荷重が作用せず、ね
じ部の抵抗が小さいので、電動モータのロータを回転さ
せると、第1、第2ディスクがばね手段のばね力を介して
一体回転して、ねじ部によってピストンが移動する。一
方、ブレーキパッドがディスクロータを押圧していると
きは、ねじ部に大きな荷重が作用して、ねじ部の抵抗が
増大するので、電動モータのロータを回転させると、第
1、第2ディスクがばね手段のばね力に抗して相対回転し
て、ボールランプ機構によってピストンが駆動される。
その結果、ボールランプ機構によって制動力を発生さ
せ、ねじ部によってブレーキパッドの磨耗にピストンを
追従させることができる。また、ブレーキパッドの交換
時等においては、電動モータのロータを回転させること
により、ねじ部によってピストンを容易かつ迅速に後退
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第1実施形態の縦断面図である。

【図２】図1の装置のブレーキパッドが磨耗した状態を
示す縦断面図である。

【図３】図1の装置のピストンの変位と電動モータの電
流との関係を示すグラフ図である。

【図４】図1の装置のボールランプ機構の初期位置にあ
る状態を示す説明図である。

【図５】図1の装置のボールランプ機構の最大変位した
状態を示す説明図である。

【図６】本発明の第2実施形態の縦断面図である。

【図７】図6の装置のA-A線による円筒部、スリーブおよ
びスプリングホルダの縦断面図である。

【図８】図6の装置のブレーキパッドの磨耗がない場合
の作動を示す説明図である。

【図９】図6の装置のブレーキパッドの磨耗がある場合
の作動を示す説明図である。

【図１０】図6及び図11の装置のブレーキパッド交換時
等においてピストンを後退させる場合の作動を示す説明
図である。

【図１１】本発明の3実施形態の縦断面図である。

【図１２】図11の装置のブレーキパッドの磨耗がない場
合の作動を示す説明図である。

【図１３】図11の装置のブレーキパッドの磨耗がある場
合の作動を示す説明図である。

【符号の説明】

1 電動ディスクブレーキ 2 ディスクロータ 3 キャリパ本体 4 爪部 5,6 ブレーキパッド 8 ボールランプ機構 9 電動モータ 13 ロータ 16 可動ディスク 17 支持ディスク 18 ボール 19,21 ねじ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J058 AA43 AA48 AA53 AA63 AA69 AA73 AA78 AA87 BA57 CC15 CC56 CC62 CC77 DA04 DA18 DA24 FA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクロータの両側に配置される一対
   のブレーキパッドと、キャリパ本体に設けられて前記一
   対のブレーキパッドの一方に対向するピストンと、前記
   キャリパ本体に固定されて前記ディスクロータをまたい
   で前記一対のブレーキパッドの他方に対向する爪部と、
   電動モータと、一対のディスク及び該ディスク間に介装
   されるボールからなり、前記電動モータのロータの回転
   運動を直線運動に変換して前記ピストンを駆動するボー
   ルランプ機構とを備えた電動ディスクブレーキであっ
   て、 前記ボールランプ機構の一方のディスクを前記電動モー
   タのロータに連結し、他方のディスクを前記キャリパ本
   体にねじ部を介して螺合し、両ディスクを相対回転させ
   ることにより、前記ピストンを駆動し、前記他方のディ
   スクを回転させることにより、前記ねじ部によって該デ
   ィスクを進退動させることを特徴とする電動ディスクブ
   レーキ。
2. 【請求項２】 前記電動モータに流れる電流を監視し、
   該電流の変化に基づいて、前記ブレーキパッドが前記デ
   ィスクロータを押圧する点を検出し、この点に基づい
   て、前記電動モータによって前記キャリパ本体に螺合さ
   れたディスクを回転させることにより、前記ブレーキパ
   ッドの磨耗調整を行なう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。
3. 【請求項３】 ディスクロータの両側に配置される一対
   のブレーキパッドと、キャリパ本体に設けられて前記一
   対のブレーキパッドの一方に対向するピストンと、前記
   キャリパ本体に固定されて前記ディスクロータをまたい
   で前記一対のブレーキパッドの他方に対向する爪部と、
   電動モータと、第1、第2ディスク及びこられのディスク
   間に介装されるボールからなり、前記電動モータのロー
   タの回転運動を直線運動に変換して前記ピストンを駆動
   するボールランプ機構とを備えた電動ディスクブレーキ
   であって、 前記ボールランプ機構の第1ディスクに前記電動モータ
   のロータを連結し、第2ディスクにねじ部を介して前記
   ピストンを螺合し、前記第1、第2ディスク間をばね手段
   を介して互いに連結し、前記第1、第2ディスクを前記ば
   ね手段のばね力を介して一体回転させることにより、前
   記ねじ部によって前記ピストンを進退動させ、また、前
   記第1及び第2ディスクを前記ばね手段のばね力に抗して
   相対回転させることによって前記ピストンを進退動させ
   ることを特徴とする電動ディスクブレーキ。