WO2011155074A1 - 車両の電動式ブレーキ装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electric brake device for a vehicle including a brake rotating body that rotates integrally with a wheel and an electric caliper that presses a brake friction material against the brake rotating body with an electric force.
- an electric brake control device and an electric brake control method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-57642 are known.
- this conventional electric brake control device and control method when the brake frictional body satisfies a preset condition, a first energization amount that predetermines an energization amount to the electric motor and a second that is smaller than the first energization amount.
- a gradual decrease control is performed between the energization amount and the standby position of the brake friction body is set based on the rotation speed of the electric motor at the gradual decrease control. As a result, the occurrence of drag between the brake rotating body and the brake friction body is reduced.
- an electric brake device disclosed in JP-A-2002-213507 is also known.
- the conventional electric brake device includes a contact detection unit that detects contact between the brake friction material and the brake rotator during non-braking, and a brake rotator when the contact detection unit detects contact between the brake friction material and the brake rotator.
- an electric brake device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-213080 is also known.
- This conventional electric brake device includes an actuator that generates a braking force by an electric motor, a thrust sensor mounted on the actuator, a rotation angle sensor, a motor temperature sensor, and outputs of these sensors as a part of inputs.
- a drive control device that controls the drive.
- the thrust sensor in this conventional electric brake device is arrange
- the brake at the time of non-braking is performed.
- the electric motor and the electric means are driven and controlled to separate the brake rotating body from the brake friction body.
- the clearance between the brake rotating body and the brake friction body must be properly maintained.
- the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electric motor that appropriately returns a brake friction material by a simple structure and suppresses the occurrence of a drag phenomenon between the brake rotating body and the brake friction material. It is in providing a type brake device.
- the present invention is characterized in that a brake rotating body that rotates integrally with a wheel and a brake friction material facing the friction sliding surface of the brake rotating body are directed toward the friction sliding surface.
- An electric brake device for a vehicle comprising: a piston to be pressed; a cylinder that accommodates the piston so as to be able to advance and retreat; and an electric caliper having electric drive means that applies a pressing force to the piston to press the brake friction material.
- the electric driving means constitutes the electric driving means for generating the pressing force for advancing the piston, the free rotation allowing means for allowing the electric motor to freely rotate, and the pressing force applied to the piston by the electric driving means. Having an inversion means for reversing the reversing force acting in the retreat direction of the piston, and the electric motor generating the pressing force is free to rotate.
- the free rotation permitting means includes, for example, the electric motor when the brake operation for pressing the brake friction material toward the friction sliding surface of the brake rotating body is released.
- the retraction means moves forward to press the brake friction material when the electric motor is allowed to rotate freely by the free rotation permission means in accordance with the release of the brake operation.
- the piston may be retracted using the reversal force reversed by the reversing means.
- the piston includes a force transmission portion to which the pressing force by the electric driving means is transmitted and a pressing portion that presses the brake friction material, and the reversing means is the force.
- the retracting means is arranged between the transmission part and the pressing part, and the retracting means is reversed by the reversing means when the electric motor generating the pressing force is allowed to rotate freely by the free rotation allowing means. It is preferable that the force transmitting portion and the pressing portion that have advanced in order to press the brake friction material by causing the reverse force to act on the force transmitting portion are integrally retracted. In these cases, the reversing means may be viscoelastically deformed by the advance of the piston to reverse the pressing force to the reversing force.
- the retracting means transmits the reversing force by the reversing means in the retreating direction of the piston, and the reversing force transmitting means causes the piston to move forward by the pressing force. It is preferable to provide a restoring force applying means that is deformed and applies a restoring force against the deformation to the piston. In this case, the restoring force applying means is transmitted with the reversing force as the piston advances by the pressing force. It is good to form from the elastic material which is compressed and elastically deformed by the means. Further, the retracting means further includes a deformation maintaining means for maintaining the deformation of the restoring force applying means when the electric motor generating the pressing force is allowed to rotate freely by the free rotation allowing means.
- the deformation maintaining means may be provided in the reversing force transmitting means and generate a frictional force for maintaining the transmission state of the reversing force by the reversing force transmitting means.
- the retraction means is a reversal in which the reversing means reverses the pressing force generated by the electric motor. It is possible to appropriately return the piston (the force transmission unit and the pressing unit) advanced using force by a predetermined amount (retract amount).
- the free rotation allowing means cuts off the electric power supplied to the electric motor and allows the electric motor to freely rotate (no-load rotation). be able to.
- the restoring force applying means compressed by the reversing force transmitting means to which the reversing force is transmitted from the reversing means applies a restoring force to the piston (force transmitting portion), whereby the piston (force transmission) Part and the pressing part) can be moved backward by a predetermined amount (retract amount).
- the brake friction material can be separated from the friction sliding surface of the brake rotating body by an appropriate clearance, and the occurrence of unnecessary contact (drag phenomenon) between the brake rotating body and the brake friction material is reliably suppressed. be able to.
- the advanced piston force transmission unit and pressing unit
- the reversing force and the restoring force generated mechanically by the retracting means can retract the advanced piston (force transmission part and pressing part), so there is no need to supply power to the electric motor and energy saving is achieved. can do.
- the reversing means is deformed as the piston (force transmission portion and pressing portion) moves forward, whereby a reversing force (retreat stroke) can be applied to the reversing force transmission means.
- the reversing force transmitting means can reliably compress the restoring force applying means together with the piston (force transmitting portion). Therefore, the restoring force applying means can be efficiently elastically deformed using the reversal force, and as a result, the restoring force can be reliably generated and the advanced piston (force transmitting portion and pressing portion) is moved backward. Can do.
- Another feature of the present invention is to operate the electric brake device of the vehicle as an electric parking brake device that operates when the vehicle is parked and stopped to brake the rotation of the wheels.
- brake fluid pressure supply means for supplying brake fluid to the cylinder of the electric caliper to increase or decrease the brake fluid pressure in the cylinder and to apply hydraulic pressure to the piston.
- the piston is configured such that when the brake rotating body rotates integrally with a wheel, the brake fluid pressure supply means increases the brake fluid pressure in the cylinder and applies the brake friction material by the hydraulic pressure force applied. Is pressed against the friction sliding surface of the brake rotating body, and the brake friction material is applied by the pressing force applied by the electric drive means when the brake rotating body stops rotating integrally with a wheel.
- the reversing means constituting the retracting means is applied by the brake hydraulic pressure supplying means.
- the hydraulic pressing force or the pressing force applied by the electric drive means is reversed to a reversing force that acts in the backward direction of the piston, and the retract means is brake fluid in the cylinder by the brake hydraulic pressure supply means.
- the reversing force reversed by the reversing means is used to press the brake friction material.
- the piston may be retracted.
- the brake fluid pressure supplying means increases the brake fluid pressure in the cylinder and then reduces the brake fluid pressure. Good.
- the brake friction material can be separated from the friction sliding surface of the brake rotating body by an appropriate clearance, and the occurrence of the drag phenomenon can be reliably suppressed.
- the reversing force and the restoring force generated mechanically by the retracting means can retract the advanced piston (force transmission part and pressing part), so there is no need to supply power to the electric motor and energy saving is achieved. can do.
- load detecting means for detecting a load corresponding to a strain generated due to the pressing force applied to the piston from the electric drive means.
- the electric driving means has a pressing force transmitting means for transmitting the pressing force generated by the electric motor to the piston, and the load detecting means is provided in the pressing force transmitting means.
- the load detecting means may detect a load corresponding to a strain generated in the pressing force transmitting means when the pressing force transmitting means transmits the pressing force to the piston.
- the load detecting means is a pressure-sensitive rubber that is deformed by the pressing force transmitted from the electric drive means to the piston, and whose resistance value changes corresponding to the strain generated by the deformation, A load corresponding to a resistance value that changes due to the deformation may be detected.
- the load detecting means can be provided in the pressing force transmitting means constituting the electric drive means, and the load detecting means corresponds to the strain generated in the pressing force transmitting means accompanying the transmission of the pressing force. The load can be detected.
- the load detecting means can be formed of a pressure-sensitive rubber whose resistance value changes according to the strain generated by the deformation, and detects the load corresponding to the resistance value changing with the deformation caused by the transmitted pressure. can do.
- the load that is, the pressing force can be accurately detected by the extremely simplified structure and arrangement, for example, when the electric motor constituting the electric driving means is driven to apply the pressing force to the piston, the operation is performed. An appropriate pressing force according to the brake operation by the driver can be applied, and the driver can perceive a good brake feeling.
- FIG. 1 is a schematic diagram of an electric brake device for a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the electric caliper of FIG.
- FIG. 3 is an enlarged schematic view for explaining the electric drive mechanism, the pressing mechanism, and the retract mechanism of FIG.
- FIG. 4 is a diagram for explaining that the retract mechanism returns the piston when the forward movement amount of the piston is small.
- FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the electric control device of FIG.
- FIG. 6 is a graph showing the relationship between the pedal effort and the target pressing force.
- FIG. 7 is a view for explaining that the retract mechanism returns the piston when the forward movement amount of the piston with respect to the cylinder is large.
- FIG. 1 is a schematic diagram of an electric brake device for a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the electric caliper of FIG.
- FIG. 3 is
- FIG. 8 is a schematic view of an electric brake device for a vehicle according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the electric caliper of FIG.
- FIG. 10 is an enlarged schematic view for explaining the electric drive mechanism, the pressing mechanism, and the retract mechanism of FIG.
- FIG. 11 is a view for explaining that the retract mechanism returns the piston when the hydraulic pressure is applied to the piston and the retract mechanism by the brake fluid pressure supply device.
- FIG. 12 is a diagram for explaining parking brake control in which a pressing force is applied to the piston by the electric drive mechanism when the vehicle is parked or stopped.
- FIG. 13 is a flowchart of a parking brake control release program executed by the brake electronic control unit of FIG. FIG.
- FIG. 14 is a time chart showing temporal changes in the parking brake control flag, the parking brake control release flag, the control pressing force, and the brake fluid pressure in the cylinder.
- FIG. 15 is a diagram for explaining that when the parking brake control is released, the hydraulic pressing force is applied and the retract mechanism returns the piston.
- FIG. 16 is a schematic view showing a first modification of the present invention.
- FIG. 17 is a schematic view showing a second modification of the present invention.
- FIG. 18 is a schematic view showing a third modification of the present invention.
- FIG. 19 is a schematic view showing a third modification of the present invention.
- FIG. 1 schematically shows an electric brake device according to a first embodiment of the present invention.
- This electric brake device includes a disc rotor 11 as a brake rotating body that rotates integrally with a wheel around a rotation axis of an axle, and a mounting bracket (not shown) fixed to the vehicle body side in the direction of the axis of rotation of the disc rotor 11. And an electric caliper 12 supported so as to be movable along the axis.
- FIG. 1 only one wheel of the vehicle is schematically shown.
- an electric brake device can be provided on the left and right front wheels of the vehicle, the left and right rear wheels of the vehicle, and all the wheels.
- the electric caliper 12 is electrically controlled in response to a brake operation by the driver, and frictionally engages the friction pad 13 as a brake friction material with the friction sliding surface of the disc rotor 11.
- the electric caliper 12 includes an electric drive mechanism 20 as an electric drive means that generates a pressing force under electrical control, and the friction pad 13 by the pressing force generated by the electric drive mechanism 20.
- a retract mechanism 40 as a retracting means provided in the pressing mechanism 30 is provided.
- the electric drive mechanism 20 includes a brake motor 21 as an electric motor, which is a three-phase DC brushless motor, for example, as shown in detail in an enlarged manner in FIG.
- the brake motor 21 is fixed in the electric caliper 12 and is rotationally driven and controlled by an electric control device 50 described later to generate a predetermined driving force, that is, a pressing force.
- the rotation of the brake motor 21 is transmitted to, for example, a transmission gear 22 that meshes with a pinion gear fixed to the drive shaft.
- the transmission gear 22 decelerates the rotation transmitted from the brake motor 21 and rotates the ball screw 23 in which the base end is integrally assembled.
- the ball screw 23 passes through a cylinder 31 of a pressing mechanism 30 to be described later via a bearing 23a, and a ball nut 24 is screwed to the tip side (that is, in the cylinder 31).
- the ball nut 24 as a pressing force transmitting means has a large diameter portion 24a, and the outer peripheral surface of the large diameter portion 24a is the inner periphery of a piston 32 (more specifically, force transmitting portion 32a) of the pressing mechanism 30 described later.
- the surface is fitted by a spline.
- the electric drive mechanism 20 configured as described above, when the brake motor 21 is rotationally driven, the rotation of the brake motor 21 is decelerated by the reduction gear 22 and transmitted to the ball screw 23. Then, the rotation of the ball screw 23 is converted into an axial motion by a ball nut 24 assembled by spline fitting with respect to the piston 32 (more specifically, the force transmission portion 32a).
- the ball nut 24 can advance and retreat in the axial direction of the ball screw 23, and in particular, the pressing force generated by the brake motor 21 by moving forward toward the friction pad 13 is applied to the piston 32 of the pressing mechanism 30.
- the pressing mechanism 30 includes a bottomed cylindrical cylinder 31 that is non-rotatably assembled to the electric caliper 12.
- An insertion hole 31 a for inserting the ball screw 23 constituting the electric drive mechanism 20 is formed on the bottom surface of the cylinder 31.
- the cylinder 31 supports the piston 32 so as to be able to advance and retract.
- the piston 32 includes a force transmitting portion 32a that contacts the ball nut 24 housed in the cylinder 31 so as to be able to advance and retreat, and transmits a pressing force, and a pressing portion 32b that presses the friction pad 13.
- the force transmitting portion 32a transmits the pressing force generated by the brake motor 21 to the pressing portion 32b via the ball nut 24.
- the first step portion 32a1 having a small diameter and the first step portion 32a1 having a large diameter are transmitted. It is formed in a cylindrical shape having a connecting portion 32a3 that connects the second step portion 32a2, the first step portion 32a1, and the second step portion a2.
- the force transmission part 32a is fitted with the inner peripheral surface of the cylinder 31 with the spline.
- the pressing portion 32b is formed in a cylinder having a substantially U-shaped cross section, and a through hole 32b1 that accommodates the columnar tip portion of the force transmitting portion 32a so as to be frictionally slidable is provided at a substantially central portion of the pressing surface. Is formed.
- the retract mechanism 40 is provided in the piston 32 formed in this way from the force transmission part 32a and the press part 32b. As shown in detail in FIG.
- the retract mechanism 40 is disposed between the first step portion 32 a 1 formed in the force transmission portion 32 a of the piston 32 and the inner peripheral surface of the pressing portion 32 b, so that the connection portion 32 a 3
- a disc-shaped reversing member 41 is provided as reversing means that is larger than the outer diameter and smaller than the inner diameter of the pressing portion 32b.
- the reversing member 41 is formed from a viscoelastic material (for example, a rubber material having a low hardness) and is formed to a predetermined thickness.
- the retract mechanism 40 includes a mover 42 as a reversing force transmitting means assembled so as to be able to advance and retreat on the outer peripheral surface of the connecting portion 32a3 forming the force transmitting portion 32a of the piston 32.
- the mover 42 includes a thin portion 42a accommodated between the outer peripheral surface of the connecting portion 32a3 and the inner peripheral surface of the pressing portion 32b, and the second step portion 32a2 of the force transmitting portion 32a and the end surface 32b2 of the pressing portion 32b. It is formed in a cylindrical shape (sleeve shape) having a thick portion 42b that is displaceable therebetween.
- the thin-walled portion 42 a is configured such that the front end surface comes into contact with the reversing member 41.
- board thickness of the thin part 42a is set to plate
- the area that contacts the reversing member 41 is set to be smaller in the contact area at the distal end surface of the thin portion 42a than the contact area of the first step portion 32a1.
- the thick portion 42b is formed with an annular accommodating step 42b1 on the inner peripheral surface side, and a first elastic member 43 as a restoring force applying means is accommodated in the accommodating step 42b1.
- the thick portion 42b has an annular housing groove 42b2 formed on the outer peripheral surface thereof, and a second elastic member 44 as a deformation maintaining means is housed in the housing groove 42b2.
- the first elastic member 43 is formed in a ring shape from a highly elastic material (for example, a rubber material), and includes an inner peripheral surface of the accommodation step portion 42b1 of the mover 42 and a second step portion 32a2 of the force transmission portion 32a. When elastically deformed by this, an elastic force (restoring force) corresponding to the elastic deformation is generated.
- a highly elastic material for example, a rubber material
- the second elastic member 44 is formed in a ring shape from a high-friction elastic material (for example, a rubber material), and the inner peripheral surface of the cylinder 31 between the inner peripheral surface of the accommodation groove portion 42b2 of the mover 42. Are accommodated so as to generate a predetermined pressing force, that is, a predetermined tightening force.
- the second elastic member 44 generates a predetermined frictional force with respect to the displacement of the mover 42.
- a D-ring having a substantially D-shaped cross section or an O-ring having a substantially O-shaped cross-section not shown in the figure can be adopted.
- the reversing member 41 includes the outer peripheral surface of the distal end portion of the force transmitting portion 32 a, the inner peripheral surface of the pressing portion 32 b, the outer surface of the first step portion 32 a 1, and the thin wall of the movable element 42. It is accommodated in a space formed by the tip surface of the portion 42a (hereinafter, the space formed in this way is referred to as an accommodation space).
- the reversing member 41 when the reversing member 41 is compressed by the outer surface of the first step portion 32a1 in the accommodating space, as shown in FIG. Thus, a reversing force is applied which causes the force transmitting portion 32a (that is, the piston 32) to be displaced relatively in the backward direction opposite to the forward direction. More specifically, the reversing member 41 is surrounded by the outer peripheral surface of the distal end portion of the force transmitting portion 32a and the inner peripheral surface of the pressing portion 32b that are configured so as not to be deformable, and is capable of being displaced in the forward / backward direction of the piston 32.
- the reversing member 41 formed of a viscoelastic material is movable as shown in FIG. 4 in order to release the volume of the first step portion 32a1 of the force transmission portion 32a entering the accommodation space from the accommodation space. It deform
- the reversing member 41 exhibits a reversing force generating function for reversing forward force (in other words, pressing force by the electric drive mechanism 20) for moving the force transmitting portion 32a and generating reversing force to be applied to the mover 42.
- the contact area of the distal end surface of the thin portion 42a that contacts the reversing member 41 is set to be smaller than the contact area that contacts the reversing member 41 of the first step portion 32a1 of the force transmitting portion 32a.
- the reversing member 41 forces the movable element 42 with a pushback amount (reverse stroke amount) larger than the entry amount (forward stroke amount) of the first step portion 32a1.
- the transmission portion 32a (piston 32) is displaced (stroked) in the direction opposite to the forward direction, that is, in the backward direction of the force transmission portion 32a (piston 32).
- the first elastic member 43 is disposed between the accommodation step 42b1 formed in the thick portion 42b of the mover 42 and the second step 32a2 of the force transmission portion 32a. . For this reason, as shown in FIG.
- the first elastic member 43 and the movable element 42 compresses between the 2nd step part 32a2, and elastically deforms. That is, the mover 42 exhibits a reversing force transmission function of transmitting a reversing force from the reversing member 41 to the first elastic member 43.
- the first elastic member 43 generates a relative displacement amount between the mover 42 and the force transmission portion 32a, in other words, an elastic force (restoring force) according to the compression amount. It can be given to the part 32a2.
- the 1st elastic member 43 exhibits a restoring force provision function.
- the relative displacement amount of the mover 42 with respect to the force transmission portion 32a is regulated by the maximum elastic deformation amount of the first elastic member 43 (or the contact between the tip of the accommodation step portion 42b1 and the second step portion 32a2). Is done. That is, the relative displacement amount of the mover 42 with respect to the force transmission portion 32a regulated by the maximum elastic deformation amount of the first elastic member 43 corresponds to the return amount (retract amount) for returning the force transmission portion 32a (piston 32). To do.
- the second elastic member 44 is accommodated in the accommodating groove 42 b 2 formed in the thick part 42 b of the movable element 42, and generates a predetermined frictional force with the inner peripheral surface of the cylinder 31. To do. For this reason, when the pressing force by the brake motor 21 is reduced and the reversing force from the reversing member 41 is decreased on the mover 42, the mover 42 is moved into the cylinder 31 by the frictional force generated by the second elastic member 44. The relative displacement with respect to the peripheral surface is restricted, and the elastic deformation of the first elastic member 43 is maintained. That is, the second elastic member 44 exhibits a frictional force generating function (deformation maintaining function).
- the displacement of the mover 42 is suppressed by a large frictional force generated by the second elastic member 44, and thus the first elastic member 43
- the restoring force is transmitted to the force transmitting portion 32a via the second step portion 32a2, and acts as a returning force that causes the piston 32 to retreat in a direction away from the friction pad 13.
- the force transmission part 32a is based on the restoring force which the 1st elastic member 43 provides.
- the electric control device 50 includes a brake pedal force sensor 51 and a load sensor 52.
- the brake pedal force sensor 51 detects a pedal force (operation force) input to the brake pedal BP in accordance with an operation by the driver, and outputs a signal representing the detected pedal force B.
- the load sensor 52 as the load detection means is assembled to the ball nut 24 and transmits the pressing force generated by the brake motor 21 to the second step portion 32 a 2 of the piston 32.
- the brake pedal force sensor 51 and the load sensor 52 are connected to a brake electronic control unit 53 (hereinafter simply referred to as a brake ECU 53).
- the brake ECU 53 controls the drive of the brake motor 21 constituting the electric drive mechanism 20 by executing various programs with a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like as main components. Therefore, as shown in detail in FIG. 5, a motor drive circuit 54 that drives and controls the brake motor 21 is connected to the output side of the brake ECU 53.
- the motor drive circuit 54 constitutes a three-phase inverter circuit.
- the switching element SW11 corresponding to each of the electromagnetic coils CL1, CL2, CL3 of the brake motor 21 that is star-connected (Y-connected).
- SW12, SW21, SW22, SW31, SW32 The switching elements SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, and SW32 correspond to the switching elements SW11, SW21, and SW31 on the high side (high potential side) and the switching elements SW12, SW22, and SW32 on the low side (low potential side), respectively.
- each of the three phases of the brake motor 21 corresponds to the U phase, the V phase, and the W phase, and is configured by, for example, a MOSFET.
- the motor drive circuit 54 is provided with a current sensor that detects a current value flowing in each phase of the brake motor 21.
- a power line connecting the motor drive circuit 54 and each phase of the brake motor 21 has a switching element as a free rotation permitting means for cutting off a current (power) supplied to each phase of the brake motor 21.
- SWu, SWv, SWw for example, MOSFET
- the switching elements SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, SW32 and the switching elements SWu, SWv, SWw are on / off controlled by signals from the brake ECU 53, as shown in FIG.
- the motor drive circuit 54 controls the pulse width of the switching elements SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, SW32 (PWM control) based on the drive control by the brake ECU 53, so that the brake motor 21 is driven from the battery Batt.
- the amount of current supplied to can be controlled.
- the brake ECU 53 controls the switching elements SWu, SWv, SWw to be off, that is, opens, so that the current (electric power) from the battery Batt to the brake motor 21 is cut off, and the brake motor 21 is in a free rotation state (no load state). It can be.
- the pedaling force sensor 51 detects the pedaling force B corresponding to the braking operation and outputs it to the brake ECU 53.
- the brake ECU 53 refers to, for example, a target pressing force determination map shown in FIG. 6, and the target pressing force Fb (actual pressure) by which the pressing mechanism 30 presses the friction pad 13 against the disc rotor 11 against the pedaling force B input from the pedaling force sensor 51. (Corresponding to braking force).
- the target pressing force Fb determined with reference to the target pressing force determination map has a change characteristic that increases as the detected pedal force B increases.
- the brake ECU 53 may set a function of the detected pedaling force B in advance instead of referring to the map, and determine the target pressing force Fb using this function.
- the brake ECU 53 drives and controls the brake motor 21 so as to generate the determined target pressing force Fb.
- the brake ECU 53 inputs the detected load F from the load sensor 52 and, based on the difference amount between the target pressing force Fb and the detected load F, the brake motor 21 is connected to the brake motor 21 via, for example, a well-known one. Drive control is performed according to the vector control method.
- the current, voltage, and the like in the three phases of the brake motor 21 are orthogonal to the d-axis direction component that is parallel to the direction of the magnetic field generated by the permanent magnet provided on the rotor of the motor 21 and the direction of the magnetic field. Since the vector control method handled by converting to a value in two phases with the component in the q-axis direction that is the direction is not directly related to the present invention, the description thereof is omitted. Then, the brake ECU 53 determines a target duty ratio based on the target voltage of each phase of the brake motor 21 determined according to a well-known vector control method, and the motor drive circuit 54 of the motor drive circuit 54 based on the determined duty ratio.
- the switching elements SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, and SW32 are switched on and off by a known PWM method.
- the three-phase target voltage is converted into a three-phase AC voltage
- the brake motor 21 generates the target pressing force Fb.
- the brake ECU 53 controls the switching elements SWu, SWv, and SWw to be on, that is, closes, and allows current (electric power) from the battery Batt to be supplied to the brake motor 21.
- the brake motor 21 when the brake motor 21 generates the target pressing force Fb, the rotation from the brake motor 21 is shifted (for example, decelerated) by the transmission gear 22 and transmitted to the ball screw 23.
- the screwed ball nut 24 advances toward the friction pad 13 in the axial direction of the ball screw 23.
- the ball nut 24 advances the force transmitting portion 32a constituting the piston 32 toward the pressing portion 32b.
- the target pressing force Fb generated by the brake motor 21 is transmitted to the force transmitting portion 32a via the ball nut 24, and the force transmitting portion 32a presses the target pressing force Fb via the reversing member 41 of the retract mechanism 40.
- the pressing portion 32b presses the friction pad 13 with the target pressing force Fb to press the friction pad 13 against the friction sliding surface of the disk rotor, and rotates the braking force corresponding to the pedaling force B input to the brake pedal BP by the driver.
- the pair of friction pads 13 is configured so that one friction pad 13 is a friction sliding surface of the disk rotor 11 as the piston 32 advances. , The other friction pad 13 moves in the direction opposite to the piston 32 and presses against the friction sliding surface of the disk rotor 11.
- the brake ECU 53 controls the switching elements SWu, SWv, SWw to be turned off.
- the opening control is performed, the current (electric power) supplied from the battery Batt to the brake motor 21 is cut off, and the brake motor 21 is allowed to rotate freely (no-load rotation).
- the retract mechanism 40 retracts the force transmitting portion 32a and the pressing portion 32b (that is, the piston 32) in the direction away from the disk rotor 11 and moves the friction pad 13 from the friction sliding surface of the disk rotor 11 by an appropriate clearance. Separate. Specifically, the return operation of the piston 32 by the retract mechanism 40 will be described.
- the brake ECU 53 drives and controls the brake motor 21 in a situation where the brake pedal BP is braked by the driver.
- the piston 32 presses the friction pad 13 against the friction sliding surface of the disk rotor 11 with the target pressing force Fb.
- the reversing member 41 since the first step portion 32a1 enters the housing space as the force transmission portion 32a advances, the reversing member 41 generates a reversing force with compression. The generated reversal force is applied to the mover 42. For this reason, in the mover 42, the reversing force applied from the reversing member 41 and the frictional force generated by the second elastic member 44 retreat relative to the advancing force transmitting portion 32a (piston 32) (more specifically).
- the first elastic member 43 is compressed by the second step portion 32a2 of the force transmission portion 32a without being displaced with respect to the inner peripheral surface of the cylinder 31.
- the brake ECU 53 controls the switching elements SWu, SWv, and SWw to be off, that is, opens, and supplies a current (electric power) supplied from the battery Batt to the brake motor 21. Shut off and allow free rotation (no-load rotation) of the brake motor 21. Thereby, the pressing force transmitted to the force transmission part 32a via the ball nut 24 decreases rapidly.
- the displacement of the movable element 42 with respect to the inner peripheral surface of the cylinder 31 is suppressed by the frictional force of the second elastic member 44.
- the restoring force by the first elastic member 43 is applied to the force transmission part 32 a via the second step part 32 a 2, and the force transmission part 32 a moves backward together with the ball nut 24 in the direction away from the friction pad 13.
- the brake motor 21 is allowed to freely rotate (no-load rotation)
- the ball nut 24 can be moved backward by rotating the ball screw 23 very easily. Therefore, the force transmitting portion 32a that is in contact with the ball screw 23 can also be retracted very easily.
- the pressing part 32b is connected to the tip part of the force transmission part 32a via the through hole 32b1 so as to be slidable by friction, the pressing part 32b is retracted integrally with the force transmission part 32a by the frictional force.
- the force transmission part 32 a and the pressing part 32 b that is, the piston 32 retreats by a retract amount corresponding to the elastic deformation amount of the first elastic member 43.
- the pair of friction pads 13 is configured so that one friction pad 13 is a friction sliding surface of the disk rotor 11 as the piston 32 is retracted.
- the retract mechanism 40 moves forward following the piston 32 when the braking force of the brake motor 21 is excessive or when the friction pad 13 is heavily worn in the brake operation of the brake pedal BP by the driver, and the brake operation is performed. With the release, the piston 32 can be reliably retracted. Specifically, when the pressing force by the brake motor 21 is excessive, the advance amounts of the force transmission unit 32a and the pressing unit 32b may increase to a predetermined value or more due to, for example, bending of the friction pad 13.
- the state in which the first elastic member 43 is elastically deformed to the maximum elastic deformation amount, or the tip of the accommodation step portion 42b1 of the mover 42 and the second step portion 32a2 of the force transmission portion 32a are in contact.
- the mover 42 cannot move backward relative to the force transmission portion 32a. Therefore, in this case, as shown in FIG. 7, the retract mechanism 40 moves forward following the advance of the force transmitting portion 32a and the pressing portion 32b.
- the brake ECU 53 allows free rotation (no-load rotation) of the brake motor 21 and the force transmission unit by the restoring force of the first elastic member 43.
- the force transmission portion 32a and the pressing portion 32b follow the advancement until the pressing portion 32b of the piston 32 presses the friction pad 13 and presses against the friction sliding surface of the disk rotor 11. And move forward.
- the pressing part 32 b causes the friction pad 13 to frictionally slide on the disk rotor 11. Do not stop until crimped to the surface. For this reason, in the force transmission part 32a, the press part 32b is advanced toward the friction pad 13 without compressing the inversion member 41 between the 1st step part 32a1 and the internal peripheral surface of the press part 32b.
- the mover 42 since the reversing member 41 does not apply a reversing force to the mover 42, the mover 42, for example, when the force transmission portion 32 a moves forward by a forward force larger than the frictional force by the second elastic member 44, The first elastic member 43 moves forward following the force transmitting portion 32a and the pressing portion 32b, that is, the piston 32, with elastic deformation. In this state, when the pressing portion 32b presses the friction pad 13 and starts to press against the friction sliding surface of the disk rotor 11, as described above, the first step portion 32a1 moves along with the advance of the force transmitting portion 32a.
- the reversing member 41 In order to enter the housing space, the reversing member 41 generates a reversing force with compression and applies the generated reversing force to the movable element 42. Thereby, in the mover 42, the position advanced by follow-up is set as a new reference position, and the force transmission unit 32a (piston 32) that moves forward by the reversing force applied from the reversing member 41 and the frictional force by the second elastic member 44 is used. ) (Relatively, without being displaced with respect to the inner peripheral surface of the cylinder 31), the first elastic member 43 is compressed by the second step portion 32a2 of the force transmitting portion 32a. To do.
- the brake ECU 53 controls the switching elements SWu, SWv, SWw to be off, that is, opens, and supplies current (electric power) from the battery Batt to the brake motor 21. ) And the brake motor 21 is allowed to rotate freely (no-load rotation). The displacement of the mover 42 from the new reference position with respect to the inner peripheral surface of the cylinder 31 is suppressed by the frictional force of the second elastic member 44. As a result, since the free rotation (no-load rotation) of the brake motor 21 is allowed, the ball nut 24 can rotate the ball screw 23 very easily, and the force transmitting portion 32a can be retracted very easily. it can.
- the pressing portion 32b since the pressing portion 32b is connected to the tip end portion of the force transmission portion 32a through the through hole 32b1 so as to be capable of friction sliding, the pressing portion 32b can be retracted integrally with the force transmission portion 32a by the frictional force. Thereby, the force transmission part 32 a and the pressing part 32 b, that is, the piston 32 can be retracted by the retract amount corresponding to the elastic deformation amount of the first elastic member 43. Therefore, as shown in FIG. 2, the friction pad 13 can be separated from the friction sliding surface of the disk rotor 11. As can be understood from the above description, according to the first embodiment, when the retract mechanism 40 is allowed to freely rotate (no load rotation) of the brake motor 21 constituting the electric drive mechanism 20 by the brake ECU 53.
- the reversing member 41 can appropriately return the piston 32 of the pressing mechanism 30 advanced by using a reversing force obtained by reversing the pressing force generated by the brake motor 21 by a predetermined amount (retract amount). Specifically, when the brake operation by the driver is released, the brake ECU 53 allows free rotation (no-load rotation) of the brake motor 21. In the retract mechanism 40, the first elastic member 43 compressed by the mover 42 to which the reversal force is transmitted from the reversal member 41 gives a restoring force to the force transmission portion 32 a of the piston 32. The transmission portion 32a can be moved backward by a predetermined amount (retract amount) together with the pressing portion 32b.
- the friction pad 13 can be separated from the friction sliding surface of the disk rotor 11 by an appropriate clearance, and the occurrence of unnecessary contact (the drag phenomenon) between the disk rotor 11 and the friction pad 13 is reliably suppressed. be able to.
- the brake ECU 53 does not need to separately control the brake motor 21 to reversely move the piston 32 that has moved forward, and the drive control of the brake motor 21 can be simplified.
- the piston 32 that has advanced can be retracted by the reversing force and the restoring force that are mechanically generated by the retract mechanism 40, it is not necessary to supply power to the brake motor 21, and energy saving can be achieved.
- a reversing force (retreating stroke) can be applied to the mover 42.
- the movable element 42 can reliably compress the first elastic member 43 together with the piston 32 (more specifically, the force transmission portion 32a). Therefore, the first elastic member 43 can be elastically deformed efficiently, and as a result, the restoring force can be reliably generated and the piston 32 moved forward can be moved backward.
- a load sensor 52 can be provided on the ball nut 24 constituting the electric drive mechanism 20, and the load sensor 52 can detect a load F corresponding to the strain generated in the ball nut 24 due to the transmission of the pressing force. it can.
- the load F that is, the pressing force
- the brake ECU 53 can drive and control the brake motor 21 using the detected load F. Therefore, the brake ECU 53 can appropriately apply a braking force to the rotating wheel, and the driver can perceive a good brake feeling.
- the brake ECU 53 allows the brake motor 21 to freely rotate (no load rotation), and the retract mechanism 40 moves the piston 32 forward.
- the piston 32 to which the retract mechanism 40 has advanced can be retracted.
- the brake ECU 53 permits free rotation (no-load rotation) of the brake motor 21 in the same manner as in the first embodiment as the braking force is released after the traveling behavior is corrected.
- the piston 32 to which the retract mechanism 40 has advanced can be retracted. Therefore, also in this case, the same effect as the first embodiment can be obtained.
- produces the braking force for stopping the vehicle which the electric brake device is drive
- the electric brake device exhibits a function of applying braking force to the wheels to stop the traveling vehicle, and the brake operation on the brake pedal BP by the driver is released after the vehicle is parked.
- the reversing member 41 is generated by the pressing force generated by the brake motor 21 constituting the electric drive mechanism 20. Can generate a reversal force, and the movable element 42 to which the reversal force is applied can compress the first elastic member 43. Then, when the first elastic member 43 generates a restoring force, the piston 32 that has advanced can be reliably retracted by setting the brake motor 21 in a free rotation (no-load rotation) state.
- the brake ECU 53 drives and controls the brake motor 21 in accordance with the brake operation of the brake pedal BP by the driver, and the braking force is applied to the rotating wheels.
- the piston is advanced by using the hydraulic pressure (hydraulic pressure) of the brake fluid in the same manner as in a known brake device, and the friction pad is made to friction with the disc rotor.
- the electric brake device is operated as a so-called electric parking brake device that presses against the sliding surface and brakes the rotation of the wheel when the vehicle is parked or stopped.
- symbol is attached
- the brake fluid whose hydraulic pressure is adjusted is supplied to the electric caliper 12.
- a brake fluid pressure supply device 60 is provided as a brake fluid pressure supply means.
- the brake fluid pressure supply device 60 includes an electric pump 61 that is driven and controlled by a brake ECU 53 via a drive circuit 55, and various control valves (not shown) (for example, a pressure increase control valve, a pressure reduction control valve, a linear control valve) are omitted.
- the hydraulic pressure of the brake fluid is adjusted and supplied to the cylinder 31 via a control valve or the like.
- the pressing mechanism 30 in the second embodiment includes a cylinder 33 to which brake fluid is supplied and a piston 34 that is supported in the cylinder 33 so as to advance and retract in a liquid-tight manner. .
- the cylinder 33 is also formed in a bottomed cylindrical shape like the cylinder 31 of the first embodiment, and is assembled to the electric caliper 12 so as not to rotate.
- An insertion hole 33 a through which the ball screw 23 constituting the electric drive mechanism 20 is inserted is formed on the bottom surface of the cylinder 33.
- the ball screw 23 penetrates the cylinder 33 via a predetermined seal member (for example, an O-ring) in addition to the bearing 23a.
- a large-diameter portion 33a for accommodating a retract mechanism 70 in a second embodiment to be described later is formed on the inner peripheral surface of the cylinder 33. As shown in FIGS.
- the piston 34 is a cylinder having a substantially U-shaped cross section in which the force transmitting portion 32 a and the pressing portion 32 b constituting the piston 32 of the first embodiment are integrally formed. It is formed in a shape. For this reason, the inner surface side of the bottom surface of the piston 34 is in contact with the ball nut 24 constituting the electric drive mechanism 20 to transmit the pressing force generated by the brake motor 21 and to press the hydraulic pressure by the brake fluid whose hydraulic pressure is adjusted. It becomes the force transmission part 34a to which a pressure is transmitted. Further, the outer surface side of the bottom surface of the piston 34 is a pressing portion 34 b that presses the friction pad 13.
- a retract mechanism 70 is employed as shown in FIG.
- the retract mechanism 70 returns the piston 34 advanced toward the friction pad 13 by the pressing force applied by the electric drive mechanism 20 and the hydraulic pressing force applied by supplying the brake fluid pressure to the cylinder 33. It is. Therefore, the retract mechanism 70 includes a sleeve-like movable element 71 disposed between the inner peripheral surface of the cylinder 33 (more specifically, the large diameter portion 33a) and the outer peripheral surface of the piston 34. As shown in detail in an enlarged manner in FIG. 10, the mover 71 is accommodated between the inner peripheral surface of the cylinder 33 and the outer peripheral surface of the piston 34 and receives the brake hydraulic pressure supplied to the cylinder 33.
- a seal member (for example, an O-ring or the like) for preventing leakage of supplied brake fluid is provided between the outer peripheral surface of the first thin portion 71a and the inner peripheral surface of the cylinder 33.
- the retract mechanism 70 includes a connecting surface 33b that connects the inner peripheral surface of the cylinder 33 and the inner peripheral surface of the large-diameter portion 33a, the outer peripheral surface of the first thin portion 71a, and the thick portion 71b.
- the positioning member 72 accommodated in the space formed by the 1st wall surface 71b1 which forms and the inner peripheral surface of the large diameter part 33a is provided.
- the positioning member 72 is formed in a ring shape from a highly elastic material (for example, rubber material), and when the mover 71 moves backward to return the piston 34 as will be described later, the connecting surface 33b and the first wall surface 71b1. Is elastically deformed, an elastic force corresponding to the elastic deformation is generated to return the mover 71 to a predetermined position (initial position). Further, as shown in FIG.
- the retract mechanism 70 includes an annular member 73 fixed to the opening end of the cylinder 33, a second wall surface 71 b 2 that forms a thick portion 71 b of the mover 71, (2) An inversion restoring member 74 accommodated in a space formed by the outer peripheral surface of the thin portion 71c, the opposing surface 73a of the annular member 73 and the inner peripheral surface of the large diameter portion 33a is provided.
- the reverse restoring member 74 is formed in a ring shape from a highly elastic material (for example, a rubber material).
- the retract mechanism 70 includes a friction seal member 75 accommodated in an accommodation groove 34 c formed on the outer peripheral surface of the piston 34.
- the friction seal member 75 is formed in a ring shape from a high friction elastic material (for example, a rubber material), and is predetermined with respect to the inner peripheral surface of the mover 71 between the inner peripheral surface of the accommodation groove portion 34c. Is stored so that a predetermined pressing force, that is, a predetermined tightening force is generated.
- the friction seal member 75 prevents the brake fluid supplied to the cylinder 33 from leaking and generates a frictional force having a predetermined magnitude with respect to the displacement of the mover 71.
- the basic operation of the retract mechanism 70 configured as described above will be described.
- the brake fluid pressure is supplied to the cylinder 33, as shown in FIG. 11, the first thin portion 71 a of the mover 71 receives the brake fluid pressure, and the mover 71 is relative to the cylinder 33 together with the piston 34.
- the reverse restoring member 74 is compressed by the second wall surface 71 b 2 that moves forward and the opposing surface 73 a of the annular member 73 that is integrally fixed to the cylinder 33.
- the reverse restoring member 74 when the reverse restoring member 74 is compressed with the supply of the brake fluid pressure (that is, the increase of the brake fluid pressure), the reverse force acting in the reverse direction opposite to the forward direction of the mover 71, in other words, Generates resilience.
- the brake hydraulic pressure supplied to the cylinder 33 when the brake hydraulic pressure supplied to the cylinder 33 is reduced, the reverse restoring member 74 moves the mover 71 backward by the generated restoring force as shown in FIG.
- the movable element 71 since a predetermined frictional force is generated between the movable element 71 and the piston 34 by the friction seal member 75, the movable element 71 moves the piston 34 together by the restoring force generated by the reverse restoring member 74.
- the mover 71 when the mover 71 retracted in this way compresses the positioning member 72 by the first wall surface 71b1 and the connecting surface 33b, the mover 71 returns to a predetermined position (initial position) by the elastic force generated by the compressed positioning member 72. . That is, the reverse restoring member 74 in the retract mechanism 70 exhibits a reverse force generation function for generating a reverse force to be applied to the mover 71 by the advancement of the mover 71 as the brake fluid pressure is supplied. At the same time, it exerts a restoring force applying function for applying an elastic force (restoring force) according to the compression amount to the mover 71 and the piston 34.
- the friction seal member 75 exhibits a frictional force generating function for generating a predetermined frictional force between the retractable movable element 71 and the piston 34. Therefore, the retract mechanism 70 generates a reverse force, that is, a restoring force following the forward movement of the piston 34 when the brake fluid pressure in the cylinder 33 is increased as shown in FIG.
- the retract mechanism 70 can retract the piston 34 as shown in FIG. 10 by using the restoring force as a return force when the brake fluid pressure in the cylinder 33 is reduced.
- the load sensor 52 is abbreviate
- the brake ECU 53 in the second embodiment controls the operation of the electric drive mechanism 20 based on the pedal force B detected by the brake pedal force sensor 51, as will be described later.
- the operation of the electric brake device according to the second embodiment configured as described above will be described.
- the brake pedal BP when the brake pedal BP is braked by the driver, the brake fluid pressure in the cylinder 33 assembled to the electric caliper 12 increases with the brake operation of the brake pedal BP.
- the force transmission part 34a of the piston 34 receives the increased brake fluid pressure, that is, the hydraulic pressure is applied, and the piston 34 moves forward toward the disk rotor 11. Therefore, the pressing portion 34 b presses the friction pad 13 and presses it against the friction sliding surface of the disk rotor 11.
- the mover 71 in the retract mechanism 70, can advance following the advance of the piston 34 as the brake fluid pressure in the cylinder 33 increases. Thereby, the needle
- the brake fluid pressure in the cylinder 33 is reduced (removed).
- the brake fluid pressure in the cylinder 33 is reduced (removed)
- the retract mechanism 70 in the retract mechanism 70, the movable element 71 that has advanced moves backward due to the reverse force (restoring force) generated by the reverse restoring member 74.
- the brake ECU 53 in the second embodiment drives the brake motor 21 that constitutes the electric drive mechanism 20 via the drive circuit 54 to cause the friction pad 13 to move to the disc rotor 11.
- the pressure sliding state is maintained on the friction sliding surface.
- the brake ECU 53 is configured such that the vehicle speed of the vehicle is “0”, the gear position of the transmission is selected by the driver as a neutral position or a parking position, or the parking brake operation is performed by the driver.
- the electric drive mechanism 20 is operated to start the parking brake control.
- the brake ECU 53 transmits a predetermined pressing force generated by the brake motor 21 to the piston 34 via the ball nut 24, and the piston 34 causes the friction pad 13 to slide on the disc rotor 11 by the control pressing force.
- the brake ECU 53 can maintain a state in which braking force is applied to the wheels when the vehicle is parked or stopped.
- the brake ECU 53 generates a preset pressing force on the brake motor 21 regardless of the magnitude of the load F detected by the load sensor 52, that is, the control pressing force on the piston 34. Is to be transmitted.
- the mover 71 of the retract mechanism 70 does not receive the brake fluid pressure, but is caused by the frictional force generated by the friction seal member 75.
- the reverse restoring member 74 is compressed to an elastic deformation amount that is less than the maximum elastic deformation amount.
- the retract mechanism 70 has a reversing force (restoration) corresponding to an elastic deformation amount less than the maximum elastic deformation amount of the reversing restoring member 74 with respect to the advanced piston 34. Power).
- the brake ECU 53 executes the parking brake control release program shown in FIG. 13, and the electric drive mechanism 20 moves the piston 34 backward to move the friction pad 13 to the friction of the disk rotor 11. Separate from the sliding surface.
- this parking brake control cancellation program will be specifically described.
- the brake ECU 53 starts the parking brake control cancellation program in step S10, and determines in step S11 whether the parking brake control is currently being executed.
- the brake ECU 53 determines “Yes” if the predetermined condition described above is currently established and the parking brake control is being executed, and proceeds to step S12. On the other hand, as described later, if the execution of the parking brake control has already been completed, the brake ECU 53 determines “No”, proceeds to step S17, and ends the execution of the parking brake control release program. Then, after a predetermined short time has elapsed, execution of the program is started again in step S10.
- the brake ECU 53 is executing the value of the parking brake control flag FRG_P indicating whether or not the control is being executed, as shown in the time chart of FIG.
- step S12 the brake ECU 53, for example, accelerates an accelerator pedal (not shown) by the driver, selects the transmission gear position to a position other than the neutral position or the parking position, or sets the parking brake by the driver. It is determined whether or not the value of the parking brake control release flag FRG_R indicating that a predetermined release condition such as when a release operation is performed is set to “1” indicating that the release condition is satisfied. That is, if the value of the parking brake control release flag FRG_R is “1”, the brake ECU 53 determines “Yes” and proceeds to step S13.
- the brake ECU 53 switches the switching element SWu of the drive circuit 54 as in the first embodiment. , SWv, SWw are turned off, that is, opened, and the current (electric power) supplied from the battery Batt to the brake motor 21 is cut off to allow free rotation (no-load rotation) of the brake motor 21.
- the control pressing force by which the piston 34 presses the friction pad 13 against the friction sliding surface of the disk rotor 11 decreases as time passes.
- step S17 Proceed to finish the execution of the parking brake control release program. Then, after a predetermined short time has elapsed, execution of the program is started again in step S10.
- step S ⁇ b> 13 the brake ECU 53 drives the electric pump 61 of the brake hydraulic pressure supply device 60 in order to retract the piston 34 that has advanced to press the friction pad 13, and thereby increases the brake hydraulic pressure in the cylinder 33. Increase pressure. That is, the brake ECU 53 controls the drive circuit 55 to supply a predetermined drive current to the electric pump 61.
- step S14 the brake ECU 53 determines whether or not the brake motor 21 that has allowed free rotation (no load rotation) in step S12 is in a free rotation (no load rotation) state, in other words, as shown in FIG.
- the brake ECU 53 executes each current value detected by an ammeter provided for each phase in the drive circuit 54. That is, if the brake motor 21 is in a free rotation (no-load rotation) state and the control pressing force is substantially “0”, the brake ECU 53 determines “Yes” and proceeds to step S15. On the other hand, if the brake motor 21 is not yet in the free rotation (no-load rotation) state and the control pressing force is not substantially “0”, it is determined as “No” and the process proceeds to step S17, where parking brake control is performed. Terminates execution of the cancellation program.
- step S15 the brake ECU 53 controls the drive circuit 55 to cut off the drive current to the electric pump 61 of the brake fluid pressure supply device 60 and stop the drive of the electric pump 61.
- the brake fluid pressure in the cylinder 33 is uniformly reduced as shown in FIG.
- the reversing force generated by the reversing restoring member 74 that has elastically deformed the movable element 71 to the maximum elastic deformation amount as described above.
- the friction seal member 75 since the friction seal member 75 generates a predetermined frictional force between the movable element 71 and the piston 34, the piston 34 that has advanced corresponds to the elastic deformation amount of the reverse restoring member 74 together with the movable element 71 that moves backward. You can move backward by the amount of retract you want. Therefore, as shown in FIG. 9, the friction pad 13 can be separated from the friction sliding surface of the disk rotor 11 by an appropriate clearance.
- the brake ECU 53 proceeds to step S16 and ends the execution of the parking brake control. At this time, the brake ECU 53 sets the value of the parking brake control flag FRG_P to “0” indicating that it has ended.
- the brake ECU 53 ends the execution of the parking brake control release program in step S17, and starts executing the program again in step S10 after a predetermined short time has elapsed.
- the reverse restoring member 74 can appropriately return the piston 34 that has advanced by a predetermined amount (retract amount) using a restoring force (reversing force) obtained by inverting the hydraulic pressure generated by the brake hydraulic pressure supplied to the cylinder 33. .
- the brake ECU 53 allows the brake motor 21 to freely rotate (no-load rotation) and the electric pump 61 of the brake hydraulic pressure supply device 60. Are driven with a predetermined driving current set in advance to increase the brake fluid pressure in the cylinder 33, and then reduced (removed). Thereby, the reverse restoring member 74 of the retract mechanism 70 can be reliably elastically deformed.
- the piston 34 can be retracted by a predetermined amount (retract amount) as the mover 71 to which the restoring force (reversing force) is transmitted from the reversing restoring member 74 is retracted.
- the friction pad 13 can be separated from the friction sliding surface of the disk rotor 11 by an appropriate clearance, and the occurrence of the drag phenomenon can be reliably suppressed.
- the brake ECU 53 does not need to separately control the brake motor 21 to reversely move the piston 32 that has moved forward, and the drive control of the brake motor 21 can be simplified.
- the retracting force (reversing force) mechanically generated by the retract mechanism 70 can retract the advanced piston 34, so that it is not necessary to supply power to the brake motor 21 and energy saving can be achieved. . c.
- the load sensor 52 that constitutes the electric control device 50 is assembled to the large diameter portion 24a of the ball nut 24 that constitutes the electric drive mechanism 20, and the load sensor 52 transmits the pressing force by the brake motor 21.
- the load F is output by detecting the strain of the large diameter portion 24a generated when the load F is detected.
- the piston 32 is configured, and the load sensor 52 is connected to the first step portion 32a1 of the force transmission portion 32a. It is also possible to implement by assembling. Specifically, as shown in FIG.
- a conical member 32c having a substantially trapezoidal cross section is provided between the force transmitting portion 32a of the piston 32 and the reversing member 41 of the retract mechanism 40, as shown in FIG.
- the distal end portion of the force transmitting portion 32a and the distal end portion of the conical member 32c are brought into contact with each other.
- the load sensor 52 is assembled
- the input reaction force makes it easy for the first step portion 32a1 of the force transmitting portion 32a to bend (distorted), and as a result, the load sensor 52 can easily detect the generated strain. Accordingly, the load sensor 52 can output a signal representing the more accurate load F to the brake ECU 53 corresponding to the easily detected strain.
- the load sensor 52 constituting the electric control device 50 detects the strain generated in the ball nut 24 and outputs the load F corresponding to the detected strain to the brake ECU 53.
- the reversing member 41 is formed of, for example, a pressure-sensitive rubber that is deformed by applied pressure and has a resistance value that changes in response to strain generated by the deformation. It is also possible to detect a resistance value that varies with the deformation of the pressure-sensitive rubber (reversing member 41) and output a load F corresponding to the resistance value to the brake ECU 53.
- the reversing member 41 and the load sensor 52 can be formed integrally, so that it is not necessary to provide a separate load sensor 52 and the shape of the ball nut 24 can be simplified.
- the configuration of the electric brake device can be simplified.
- the brake fluid can be supplied to the cylinder 33 of the electric caliper 12, and a hydraulic pressure is applied to the piston 34 by increasing and decreasing the brake fluid pressure in the cylinder 33, so that the rotation is performed.
- a predetermined braking force was applied to the wheels to be operated.
- a predetermined braking force is applied using the brake hydraulic pressure (hydraulic pressure), for example, as shown in FIGS. 18 and 19, a load sensor 52 is provided as necessary. It is also possible to do.
- FIG. 18 shows a case where a load sensor 52 that includes a retract mechanism 40 and detects a strain generated in the force transmission unit 34a and outputs a load F is provided in the same manner as the first modification shown in FIG. Shown schematically.
- the reversing member 41 constituting the retract mechanism 40 is formed from pressure-sensitive rubber, and the resistance value that changes with the deformation is detected.
- the case where the load sensor 52 which outputs the load F is provided is shown schematically.
- the brake fluid pressure (hydraulic pressure) supplied into the cylinder 33 can be detected with a simple configuration, so that the wheel can be rotated more appropriately using the brake fluid pressure (hydraulic pressure).
- a predetermined braking force can be applied.
- the brake mechanism hydraulic pressure
- the detected load F that is, The electric pump 61
- the piston 34 that has advanced more reliably can be retracted, and the occurrence of the drag phenomenon between the disc rotor 11 and the friction pad 13 can be suppressed.
- the retract mechanism 40 or the retract mechanism 70 is applied to the electric caliper 12 that presses only one friction pad 13 by the piston 32 or the piston 34.
- the retract mechanism 40 or the retract mechanism 70 configured in the same manner as in the above embodiments and modifications to the piston 32 or the piston 34 that presses the friction pads 13, respectively. The same effects as those in the above embodiments and modifications can be obtained.
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Abstract
Description
また、従来から、例えば、特開2002−213507号公報に示された電動ブレーキ装置も知られている。この従来の電動ブレーキ装置は、非制動時にブレーキ摩擦材とブレーキ回転体との接触を検出する接触検出手段と、接触検出手段がブレーキ摩擦材とブレーキ回転体との接触を検出するときブレーキ回転体からブレーキ摩擦材を所定量離隔させる向きに電動手段を駆動させる接触防止手段とを備えている。これにより、ブレーキ引きずり現象の発生を阻止するようになっている。
さらに、従来から、例えば、特開2006−213080号公報に示された電動ブレーキ装置も知られている。この従来の電動ブレーキ装置は、電気モータにより制動力を発生するアクチュエータと、このアクチュエータに装着された推力センサ、回転角センサ、モータ温度センサと、これら各センサの出力を入力の一部としてアクチュエータを駆動制御する駆動制御装置とを備えている。そして、この従来の電動ブレーキ装置における推力センサは、ピストンの推力に応じて歪が生じる部位に配置されるようになっている。
ところが、上記従来の電動ブレーキ制御装置および制御方法や電動ブレーキ装置においては、ブレーキ回転体とブレーキ摩擦体との間に適切なクリアランスを確保するためには、制動時に電動モータや電動手段を駆動させるときと同様に、例えば、インバータ回路などを制御して電動モータや電動手段をきめ細かく駆動させる必要があり、駆動制御が複雑になるとともに煩雑となる。また、クリアランスを確保するために、電動モータや電動手段に対して電力を供給する必要があり、省エネルギーの観点から改善の余地がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡素な構造によってブレーキ摩擦材を適正に戻し、ブレーキ回転体とブレーキ摩擦材との引きずり現象の発生を抑制する電動式ブレーキ装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車輪と一体的に回転するブレーキ回転体と、このブレーキ回転体の摩擦摺動面に対向するブレーキ摩擦材を前記摩擦摺動面に向けて押圧するピストン、同ピストンを進退可能に収容するシリンダおよび前記ブレーキ摩擦材を押圧するための押圧力を前記ピストンに付与する電動駆動手段を有する電動キャリパとを備えた車両の電動式ブレーキ装置であって、前記電動駆動手段を構成して前記ピストンを前進させるための押圧力を発生する電動モータの自由回転を許容する自由回転許容手段と、前記電動駆動手段によって前記ピストンに付与される前記押圧力を前記ピストンの後退方向に作用する反転力に反転する反転手段を有して、前記押圧力を発生している前記電動モータが前記自由回転許容手段によって前記自由回転を許容されたとき、前記ブレーキ摩擦材を押圧するために前進した前記ピストンを前記反転手段によって反転された前記反転力を用いて後退させるリトラクト手段とを備えたことにある。この場合、より具体的に、前記自由回転許容手段は、例えば、前記ブレーキ回転体の前記摩擦摺動面に向けて前記ブレーキ摩擦材を押圧するためのブレーキ操作の解除に伴って、前記電動モータの前記自由回転を許容し、前記リトラクト手段は、前記ブレーキ操作の解除に伴い前記電動モータが前記自由回転許容手段によって前記自由回転を許容されたとき、前記ブレーキ摩擦材を押圧するために前進した前記ピストンを前記反転手段によって反転された前記反転力を用いて後退させるとよい。
また、この場合、前記ピストンは、前記電動駆動手段による前記押圧力が伝達される力伝達部と、前記ブレーキ摩擦材を押圧する押圧部とで構成されるものであり、前記反転手段を前記力伝達部と前記押圧部との間に配置し、前記リトラクト手段は、前記押圧力を発生している前記電動モータが前記自由回転許容手段によって前記自由回転を許容されたとき、前記反転手段によって反転された前記反転力を前記力伝達部に作用させて前記ブレーキ摩擦材を押圧するために前進した前記力伝達部および押圧部を一体的に後退させるとよい。
これらの場合、前記反転手段は、前記ピストンの前進によって粘弾性変形されて前記押圧力を前記反転力に反転するものであるとよい。
そして、これらの場合、前記リトラクト手段が、前記反転手段による前記反転力を前記ピストンの後退方向に伝達する反転力伝達手段と、前記押圧力による前記ピストンの前進に伴い、前記反転力伝達手段によって変形されて、この変形に対する復元力を前記ピストンに付与する復元力付与手段とを備えるとよく、この場合、前記復元力付与手段を、前記押圧力による前記ピストンの前進に伴い、前記反転力伝達手段によって圧縮されて弾性変形する弾性材料から形成するとよい。
また、前記リトラクト手段は、さらに、前記押圧力を発生している前記電動モータが前記自由回転許容手段によって前記自由回転を許容されたとき、前記復元力付与手段の前記変形を維持する変形維持手段を備えているとよく、この場合、前記変形維持手段は、前記反転力伝達手段に設けられて、前記反転力伝達手段による前記反転力の伝達状態を維持するための摩擦力を発生するとよい。
これらによれば、リトラクト手段は、自由回転許容手段によって電動駆動手段を構成する電動モータの自由回転(無負荷回転)が許容されたとき、反転手段が電動モータの発生した押圧力を反転した反転力を用いて前進したピストン(力伝達部および押圧部)を適切に所定量(リトラクト量)だけ戻すことができる。
より具体的に、運転者によるブレーキ操作が解除されると、自由回転許容手段は、例えば、電動モータに対して供給される電力を遮断して電動モータの自由回転(無負荷回転)を許容することができる。そして、リトラクト手段においては、反転手段から反転力の伝達された反転力伝達手段によって圧縮された復元力付与手段がピストン(力伝達部)に対して復元力を付与することにより、ピストン(力伝達部および押圧部)を所定量(リトラクト量)だけ後退させることができる。
これにより、ブレーキ摩擦材をブレーキ回転体の摩擦摺動面から適切なクリアランス分だけ離間させることができ、ブレーキ回転体とブレーキ摩擦材との無用な接触(引きずり現象)の発生を確実に抑制することができる。また、前進したピストン(力伝達部および押圧部)を後退させるために、別途電動モータを逆転方向に制御する必要がなく、電動モータの駆動制御を簡略化することができる。また、リトラクト手段が機械的に発生する反転力および復元力により、前進したピストン(力伝達部および押圧部)を後退させることができるため、電動モータに電力を供給する必要がなく、省エネルギーを達成することができる。
また、反転手段がピストン(力伝達部および押圧部)の前進に伴って変形されることによって反転力伝達手段に反転力(後退ストローク)を付与することができる。そして、反転力伝達手段はピストン(力伝達部)とともに復元力付与手段を確実に圧縮することができる。したがって、反転力を用いて復元力付与手段を効率よく弾性変形させることができ、その結果、確実に復元力を発生させることができて前進したピストン(力伝達部および押圧部)を後退させることができる。
また、本発明の他の特徴は、上記車両の電動式ブレーキ装置を車両の駐停車時に作動して車輪の回転を制動する電動式パーキングブレーキ装置として作動させることにもある。
この場合、前記電動キャリパの前記シリンダに対してブレーキ液を供給して前記シリンダ内のブレーキ液圧を増圧または減圧し、前記ピストンに対して油圧押圧力を付与するブレーキ液圧供給手段を備え、前記ピストンは、前記ブレーキ回転体が車輪と一体的に回転しているとき、前記ブレーキ液圧供給手段が前記シリンダ内のブレーキ液圧を増圧して付与する前記油圧押圧力によって前記ブレーキ摩擦材を前記ブレーキ回転体の前記摩擦摺動面に向けて押圧し、前記ブレーキ回転体が車輪と一体的に回転を停止しているとき、前記電動駆動手段が付与する前記押圧力によって前記ブレーキ摩擦材を前記ブレーキ回転体の前記摩擦摺動面に向けて押圧し、前記リトラクト手段を構成する反転手段は、前記ブレーキ液圧供給手段によって付与された前記油圧押圧力または前記電動駆動手段によって付与された前記押圧力を前記ピストンの後退方向に作用する反転力に反転し、前記リトラクト手段は、前記ブレーキ液圧供給手段によって前記シリンダ内のブレーキ液圧が減圧されたときまたは前記自由回転許容手段によって前記電動モータの前記自由回転が許容されたとき、前記反転手段によって反転された前記反転力を用いて前記ブレーキ摩擦材を押圧するために前進した前記ピストンを後退させるとよい。そして、この場合には、前記ブレーキ液圧供給手段は、前記自由回転許容手段によって前記電動モータの前記自由回転が許容されたとき、前記シリンダ内のブレーキ液圧を増圧させた後に減圧させるとよい。
これらによれば、例えば、パーキングブレーキ制御を解除するとき、自由回転許容手段によって電動モータの自由回転(無負荷回転)が許容されるとともに、ブレーキ液圧供給手段によってシリンダ内のブレーキ液圧を増圧させた後に減圧させることができる。これにより、リトラクト手段は、反転手段がブレーキ液圧の増圧に伴って油圧押圧力を反転力に反転できるとともに復元力付与手段が確実に弾性変形することができ、ブレーキ液圧の減圧に伴って復元力付与手段が発生した復元力によってピストン(力伝達部および押圧部)を所定量(リトラクト量)だけ後退させることができる。
したがって、電動式パーキングブレーキ装置においても、ブレーキ摩擦材をブレーキ回転体の摩擦摺動面から適切なクリアランス分だけ離間させることができ、引きずり現象の発生を確実に抑制することができる。また、パーキングブレーキ制御の解除に伴って、前進したピストン(力伝達部および押圧部)を後退させるために、別途電動モータを逆転方向に制御する必要がなく、電動モータの駆動制御を簡略化することができる。また、リトラクト手段が機械的に発生する反転力および復元力により、前進したピストン(力伝達部および押圧部)を後退させることができるため、電動モータに電力を供給する必要がなく、省エネルギーを達成することができる。
さらに、本発明の他の特徴は、前記電動駆動手段から前記ピストンに付与される前記押圧力に起因して発生する歪に対応する荷重を検出する荷重検出手段を設けたことにもある。この場合、前記電動駆動手段が、前記電動モータが発生した前記押圧力を前記ピストンに伝達する押圧力伝達手段を有しており、前記荷重検出手段を前記押圧力伝達手段に設けるとよい。そして、この場合、前記荷重検出手段は、前記押圧力伝達手段が前記ピストンに前記押圧力を伝達するときに、前記押圧力伝達手段に発生する歪に対応する荷重を検出するとよい。
また、この場合、前記荷重検出手段は、前記電動駆動手段から前記ピストンに伝達される前記押圧力によって変形し、この変形によって発生する歪に対応して抵抗値が変化する感圧ゴムであり、前記変形によって変化する抵抗値に対応する荷重を検出するとよい。
これらによれば、電動駆動手段からピストンに付与される押圧力に起因して発生する歪に対応した荷重を検出する荷重検出手段を設けることができる。この場合、具体的には、電動駆動手段を構成する押圧力伝達手段に荷重検出手段を設けることができ、荷重検出手段は押圧力の伝達に伴って押圧力伝達手段に発生する歪に対応する荷重を検出することができる。また、荷重検出手段を変形によって発生する歪に対応して抵抗値が変化する感圧ゴムによって形成することができ、伝達される押圧力による変形に伴って変化する抵抗値に対応する荷重を検出することができる。これらにより、極めて簡略化した構造および配置により、正確に荷重すなわち押圧力を検出することができるため、例えば、電動駆動手段を構成する電動モータを駆動させてピストンに押圧力を付与するときには、運転者によるブレーキ操作に応じた適切な押圧力を付与することができ、運転者は良好なブレーキフィーリングを知覚することができる。
図2は、図1の電動キャリパの構成を概略的に示す断面図である。
図3は、図2の電動駆動機構、押圧機構およびリトラクト機構を説明するために拡大して示す概略図である。
図4は、ピストンの前進量が小さいときに、リトラクト機構がピストンを戻すことを説明するための図である。
図5は、図1の電気制御装置の構成を示す概略図である。
図6は、踏力と目標押圧力との関係を示すグラフである。
図7は、シリンダに対するピストンの前進量が大きいときに、リトラクト機構がピストンを戻すことを説明するための図である。
図8は、本発明の第2実施形態に係る車両の電動式ブレーキ装置の概略図である。
図9は、図8の電動キャリパの構成を概略的に示す断面図である。
図10は、図9の電動駆動機構、押圧機構およびリトラクト機構を説明するために拡大して示す概略図である。
図11は、ブレーキ液圧供給装置によってピストンおよびリトラクト機構に油圧押圧力が付与されたときに、リトラクト機構がピストンを戻すことを説明するための図である。
図12は、車両の駐停車時に、電動駆動機構によってピストンに押圧力が付与されたパーキングブレーキ制御を説明するための図である。
図13は、図8のブレーキ電子制御ユニットによって実行されるパーキングブレーキ制御解除プログラムのフローチャートである。
図14は、パーキングブレーキ制御フラグ、パーキングブレーキ制御解除フラグ、制御押圧力およびシリンダ内のブレーキ液圧の時間変化を示すタイムチャートである。
図15は、パーキングブレーキ制御が解除されるときに、油圧押圧力が付与されて、リトラクト機構がピストンを戻すことを説明するための図である。
図16は、本発明の第1変形例を示す概略図である。
図17は、本発明の第2変形例を示す概略図である。
図18は、本発明の第3変形例を示す概略図である。
図19は、本発明の第3変形例を示す概略図である。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る電動式ブレーキ装置を概略的に示している。
この電動式ブレーキ装置は、車輪と一体的に車軸の回転軸心回りに回転するブレーキ回転体としてのディスクロータ11と、車体側に固定された図示しないマウンティングブラケットによってディスクロータ11の回転軸線方向に沿って移動自在に支持された電動キャリパ12とを備えている。なお、図1においては、車両の1輪のみを概略的に示すものであるが、例えば、車両の左右前輪側、車両の左右後輪側や全輪に電動式ブレーキ装置を設けて実施可能であることはいうまでもない。
電動キャリパ12は、運転者によるブレーキ操作に応答して電気的に制御されて、ブレーキ摩擦材としての摩擦パッド13をディスクロータ11の摩擦摺動面に摩擦係合させるものである。このため、電動キャリパ12は、図2に示すように、電気的に制御されて押圧力を発生する電動駆動手段としての電動駆動機構20と、電動駆動機構20が発生した押圧力によって摩擦パッド13をディスクロータ11の摩擦摺動面に押圧する押圧機構30と、押圧機構30に設けられるリトラクト手段としてのリトラクト機構40とを備えている。
電動駆動機構20は、図3に拡大して詳細に示すように、例えば、三相DCブラシレスモータである電動モータとしてのブレーキモータ21を備えている。ブレーキモータ21は、電動キャリパ12内に固定されており、後述する電気制御装置50によって回転駆動制御されて所定の駆動力すなわち押圧力を発生する。そして、ブレーキモータ21の回転は、例えば、駆動シャフトに固着されたピニオンギアと歯合する変速ギア22に伝達される。変速ギア22は、ブレーキモータ21から伝達された回転を減速するものであり、基端部が一体的に組み付けられたボールねじ23を回転させる。ボールねじ23は、軸受23aを介して後述する押圧機構30のシリンダ31を貫通するようになっており、先端側に(すなわちシリンダ31内で)ボールナット24が螺着されている。押圧力伝達手段としてのボールナット24は大径部24aを有しており、この大径部24aの外周面は後述する押圧機構30のピストン32(より詳しくは、力伝達部32a)の内周面に対してスプラインによって嵌合されている。
このように構成される電動駆動機構20においては、ブレーキモータ21が回転駆動制御されると、ブレーキモータ21の回転は、減速ギア22によって減速されてボールねじ23に伝達される。そして、ボールねじ23の回転は、ピストン32(より詳しくは、力伝達部32a)に対してスプライン嵌合によって組み付けられたボールナット24によって軸方向運動に変換される。これにより、ボールナット24は、ボールねじ23の軸方向にて進退可能であり、特に摩擦パッド13に向けて前進することによってブレーキモータ21が発生した押圧力を押圧機構30のピストン32に対して伝達することができる。
押圧機構30は、図3に詳細に示すように、電動キャリパ12に対して回転不能に組み付けられた有底円筒状のシリンダ31を備えている。シリンダ31の底面には、電動駆動機構20を構成するボールねじ23を挿通する挿通孔31aが形成されている。そして、シリンダ31は、ピストン32を進退可能に支持している。
ピストン32は、シリンダ31内で進退可能に収容されたボールナット24と当接して押圧力を伝達する力伝達部32aと摩擦パッド13を押圧する押圧部32bとから構成されている。力伝達部32aは、ボールナット24を介してブレーキモータ21が発生した押圧力を押圧部32bに伝達するものであり、図3に示すように、小径の第1段部32a1と大径の第2段部32a2と第1段部32a1と第2段部a2とを連結する連結部32a3とを有する円筒状に形成されている。なお、詳細な図示を省略するが、力伝達部32aは、シリンダ31の内周面に対してスプラインによって嵌合されている。
押圧部32bは、断面略コの字状の円筒に形成されており、押圧面の略中央部分には、力伝達部32aの円柱状の先端部分を摩擦摺動可能に収容する貫通孔32b1が形成されている。そして、このように力伝達部32aと押圧部32bとから形成されるピストン32には、リトラクト機構40が設けられている。
リトラクト機構40は、図3に詳細に示すように、ピストン32の力伝達部32aに形成された第1段部32a1と押圧部32bの内周面との間に配置されて、連結部32a3の外径よりも大きくかつ押圧部32bの内径よりも小さな反転手段としての円盤状の反転部材41を備えている。反転部材41は、粘弾性材料(例えば、硬度の小さいゴム材料など)から形成されており、所定の厚みに成形されている。また、リトラクト機構40は、ピストン32の力伝達部32aを形成する連結部32a3の外周面上にて進退可能に組み付けられた反転力伝達手段としての可動子42を備えている。可動子42は、連結部32a3の外周面と押圧部32bの内周面との間に収容される薄肉部42aと、力伝達部32aの第2段部32a2と押圧部32bの端面32b2との間にて変位可能とされた肉厚部42bとを有する円筒状(スリーブ状)に形成されている。
薄肉部42aは、先端面が反転部材41に当接するようになっている。そして、薄肉部42aの板厚は、ピストン32の力伝達部32aを形成する第1段部32a1の半径方向長さよりも小さな板厚に設定されている。すなわち、反転部材41に接触する面積は、第1段部32a1の接触面積よりも薄肉部42aの先端面における接触面積の方が小さく設定されている。
肉厚部42bは、その内周面側に環状の収容段部42b1が形成されており、この収容段部42b1内には復元力付与手段としての第1弾性部材43が収容されている。また、肉厚部42bは、その外周面側に環状の収容溝部42b2が形成されており、この収容溝部42b2内には変形維持手段としての第2弾性部材44が収容されている。
第1弾性部材43は、高弾性材料(例えば、ゴム材料など)からリング状に成形されており、可動子42の収容段部42b1の内周面と力伝達部32aの第2段部32a2とによって弾性変形されると、この弾性変形に応じた弾性力(復元力)を発生する。なお、第1弾性部材43としては、断面が略O形状であるOリングや図示を省略する断面が略D形状のDリングを採用することができる。
第2弾性部材44は、高摩擦弾性材料(例えば、ゴム材料など)からリング状に成形されており、可動子42の収容溝部42b2の内周面との間にて、シリンダ31の内周面に対して所定の押圧力、すなわち、所定の緊迫力が発生するように収容されている。そして、第2弾性部材44は、可動子42の変位に対して所定の大きさの摩擦力を発生するようになっている。なお、第2弾性部材44としては、断面が略D形状のDリングや図示を省略する断面が略O形状であるOリングを採用することができる。
次に、このように構成されるリトラクト機構40の基本的な作動について説明する。後述するように、電気制御装置50がブレーキモータ21を駆動制御することによってボールナット24が力伝達部32aに押圧力を付与すると、図4に示すように、ピストン32の力伝達部32aが押圧部32bに向けて前進する。
ここで、反転部材41は、図2および図3に示したように、力伝達部32aの先端部外周面、押圧部32bの内周面、第1段部32a1の外面および可動子42の薄肉部42aの先端面とによって形成される空間(以下、このように形成される空間を収容空間という)内に収容されている。このため、反転部材41は、収容空間内で第1段部32a1の外面によって圧縮されると、図4に示すように、その粘弾性特性により、可動子42の薄肉部42aの先端面に対して、力伝達部32a(すなわち、ピストン32)の前進方向とは逆の後退方向に相対的に変位させる反転力を作用させる。
より詳しく説明すると、反転部材41は、変形不能に構成された力伝達部32aの先端部外周面と押圧部32bの内周面とによって囲まれるとともに、ピストン32の進退方向に変位可能な力伝達部32aの第1段部32a1の外面および可動子42の薄肉部42aの先端面によって囲まれる収容空間内に収容される。このため、粘性弾性材料から形成される反転部材41は、力伝達部32aの第1段部32a1が収容空間内に進入した体積分を収容空間から逃がすために、図4に示すように、可動子42の薄肉部42aの先端面を押し戻すように変形する。すなわち、反転部材41は、力伝達部32aを前進させる前進力(言い換えれば、電動駆動機構20による押圧力)を反転させて、可動子42に付与する反転力を発生する反転力発生機能を発揮する。
このとき、反転部材41に接触する薄肉部42aの先端面の接触面積は、力伝達部32aの第1段部32a1の反転部材41に接触する接触面積よりも小さく設定されている。このため、反転部材41は、第1段部32a1が収容空間内に進入すると、第1段部32a1の進入量(前進ストローク量)よりも大きな押し戻し量(後退ストローク量)によって可動子42を力伝達部32a(ピストン32)の前進方向とは逆方向に、すなわち、力伝達部32a(ピストン32)の後退方向に相対的に変位(ストローク)させる。
また、リトラクト機構40においては、可動子42の肉厚部42bに形成された収容段部42b1と力伝達部32aの第2段部32a2との間に、第1弾性部材43が配置されている。このため、反転部材41から反転力が付与された可動子42が、図4に示すように、力伝達部32aの前進に対して相対的に後退すると、第1弾性部材43が可動子42と第2段部32a2との間で圧縮されて弾性変形する。すなわち、可動子42は、反転部材41からの反転力を第1弾性部材43に伝達する反転力伝達機能を発揮する。
これにより、第1弾性部材43は、可動子42と力伝達部32aとの間の相対的な変位量、言い換えれば、圧縮量に応じた弾性力(復元力)を可動子42および第2段部32a2に付与することができる。したがって、第1弾性部材43は、復元力付与機能を発揮する。ここで、可動子42の力伝達部32aに対する相対的な変位量は、第1弾性部材43の最大弾性変形量(または収容段部42b1の先端と第2段部32a2との当接)によって規制される。すなわち、第1弾性部材43の最大弾性変形量によって規制される可動子42の力伝達部32aに対する相対的な変位量は、力伝達部32a(ピストン32)を戻す戻し量(リトラクト量)に相当する。
さらに、リトラクト機構40においては、第2弾性部材44が可動子42の肉厚部42bに形成された収容溝部42b2に収容されて、シリンダ31の内周面との間で所定の摩擦力を発生する。このため、ブレーキモータ21による押圧力が減少して可動子42に反転部材41からの反転力が減少すると、可動子42は、第2弾性部材44によって発生される摩擦力によって、シリンダ31の内周面に対する相対的な変位が規制されて第1弾性部材43の弾性変形が維持される。すなわち、第2弾性部材44は、摩擦力発生機能(変形維持機能)を発揮する。このため、第1弾性部材43が圧縮されて復元力を付与し得る状況においては、可動子42が第2弾性部材44による大きな摩擦力によって変位が抑制されているため、第1弾性部材43による復元力は、第2段部32a2を介して力伝達部32aに伝達され、摩擦パッド13から離間する方向にピストン32を後退させる戻し力として作用する。なお、第2弾性部材44がシリンダ31の内周面との間で発生する所定の摩擦力の大きさとしては、第1弾性部材43が付与する復元力によって力伝達部32a(ピストン32)がシリンダ31に対して相対的に後退することができ、かつ、ブレーキ操作時にシリンダ31と可動子42とが相対的に移動できるように設定されているとよい。
電気制御装置50は、図1および図5に示すように、ブレーキ踏力センサ51と荷重センサ52とを備えている。ブレーキ踏力センサ51は、運転者による操作に伴ってブレーキペダルBPに入力される踏力(操作力)を検出し、この検出した踏力Bを表す信号を出力する。荷重検出手段としての荷重センサ52は、図2ないし図4に示すように、ボールナット24に組み付けられていて、ブレーキモータ21が発生した押圧力をピストン32の第2段部32a2に伝達することに伴ってボールナット24の大径部24aに発生する歪を検出し、この検出した歪に対応して決定される荷重F(すなわち押圧力)を表す信号を出力する。
これらのブレーキ踏力センサ51および荷重センサ52は、ブレーキ電子制御ユニット53(以下、単にブレーキECU53という)に接続されている。ブレーキECU53は、CPU、ROM、RAMなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とし、各種プログラムを実行することにより、電動駆動機構20を構成するブレーキモータ21の駆動を制御する。このため、ブレーキECU53の出力側には、図5に詳細に示すように、ブレーキモータ21を駆動制御するモータ駆動回路54が接続されている。
モータ駆動回路54は、三相インバータ回路を構成するものであり、図5に示すように、スター結線(Y結線)されたブレーキモータ21の電磁コイルCL1,CL2,CL3にそれぞれ対応したスイッチング素子SW11,SW12,SW21,SW22,SW31,SW32を有している。スイッチング素子SW11,SW12,SW21,SW22,SW31,SW32は、それぞれ、スイッチング素子SW11,SW21,SW31がHigh側(高電位側)、スイッチング素子SW12,SW22,SW32がLow側(低電位側)に対応するとともにブレーキモータ21の3つの相であるU相、V相、W相にそれぞれ対応し、例えば、MOSFETにより構成される。なお、モータ駆動回路54には、ブレーキモータ21の各相に流れる電流値を検出する電流センサが設けられている。また、モータ駆動回路54とブレーキモータ21の各相とを接続する電力線には、それぞれ、ブレーキモータ21の各相に供給される電流(電力)を遮断するための自由回転許容手段としてのスイッチング素子SWu,SWv,SWw(例えば、MOSFET)が設けられている。
そして、スイッチング素子SW11,SW12,SW21,SW22,SW31,SW32およびスイッチング素子SWu,SWv,SWwは、図5に示すように、ブレーキECU53からの信号により、オン・オフ制御される。したがって、モータ駆動回路54においては、ブレーキECU53による駆動制御に基づいて、スイッチング素子SW11,SW12,SW21,SW22,SW31,SW32のパルス幅を制御(PWM制御)することにより、バッテリBattからブレーキモータ21に供給する電流量を制御することができる。また、ブレーキECU53がスイッチング素子SWu,SWv,SWwをオフ制御すなわち開制御することによって、バッテリBattからブレーキモータ21への電流(電力)が遮断され、ブレーキモータ21を自由回転状態(無負荷状態)とすることができる。
次に、上記のように構成した第1実施形態に係る電動ブレーキ装置の作動について説明する。電動キャリパ12を備えるディスクブレーキ装置においては、運転者によってブレーキペダルBPがブレーキ操作されると、踏力センサ51がブレーキ操作に応じた踏力Bを検出してブレーキECU53に出力する。ブレーキECU53は、例えば、図6に示す目標押圧力決定マップを参照し、踏力センサ51から入力した踏力Bに対して押圧機構30が摩擦パッド13をディスクロータ11に押圧する目標押圧力Fb(実制動力に相当)を決定する。なお、目標押圧力決定マップを参照して決定される目標押圧力Fbは検出踏力Bが大きくなるに伴って大きくなる変化特性を有するものである。このため、ブレーキECU53が、例えば、マップを参照することに代えて検出踏力Bの関数を予め設定しておき、この関数を用いて目標押圧力Fbを決定してもよい。
このように、ブレーキECU53は、目標押圧力Fbを決定すると、決定した目標押圧力Fbを発生させるように、ブレーキモータ21を駆動制御する。具体的に、ブレーキECU53は、荷重センサ52から検出荷重Fを入力し、目標押圧力Fbと検出荷重Fとの差分量に基づき、ブレーキ駆動回路54を介してブレーキモータ21を、例えば、周知のベクトル制御法に従って駆動制御する。なお、ブレーキモータ21の三相における電流、電圧等を、同モータ21のロータに設けた永久磁石によって生じる磁界の方向と平行な方向であるd軸方向の成分と、その磁界の方向に直交する方向であるq軸方向の成分との二相における値に変換して扱うベクトル制御法については、本発明に直接関係しないため、その説明を省略する。
そして、ブレーキECU53は、周知のベクトル制御法に従って決定されたブレーキモータ21のそれぞれの相の目標電圧に基づいて目標となるデューティー比を決定し、この決定したデューティー比に基づいてモータ駆動回路54のスイッチング素子SW11,SW12,SW21,SW22,SW31,SW32のオン・オフを周知のPWM方式によって切替制御する。これにより、三相の目標電圧が三相の交流電圧に変換され、ブレーキモータ21は目標押圧力Fbを発生する。なお、この場合、ブレーキECU53は、スイッチング素子SWu,SWv,SWwをオン制御すなわち閉制御し、バッテリBattからブレーキモータ21への電流(電力)が供給されることを許容する。
このように、ブレーキモータ21が目標押圧力Fbを発生する場合には、ブレーキモータ21からの回転は変速ギア22によって変速(例えば、減速)されてボールねじ23に伝達される。そして、ボールねじ23が回転すると、螺着されたボールナット24がボールねじ23の軸方向にて摩擦パッド13に向けて前進する。このとき、ボールナット24は、ピストン32を構成する力伝達部32aを押圧部32bに向けて前進させる。
これにより、ブレーキモータ21が発生した目標押圧力Fbはボールナット24を介して力伝達部32aに伝達され、力伝達部32aはリトラクト機構40の反転部材41を介して目標押圧力Fbを押圧部32bに伝達する。したがって、押圧部32bは、目標押圧力Fbにより、摩擦パッド13を押圧してディスクロータの摩擦摺動面に圧着させ、運転者がブレーキペダルBPに入力した踏力Bに対応した制動力を回転する車輪に付与することができる。なお、電動キャリパ12が一般的な浮動式を採用している場合には、2枚一対の摩擦パッド13は、ピストン32の前進に伴って一方の摩擦パッド13がディスクロータ11の摩擦摺動面に押圧される反動により、他方の摩擦パッド13がピストン32とは逆方向に移動してディスクロータ11の摩擦摺動面に圧着する。
一方、運転者によってブレーキペダルBPのブレーキ操作が解除されると、すなわち、踏力センサ51によって検出される踏力Bが略「0」になると、ブレーキECU53は、スイッチング素子SWu,SWv,SWwをオフ制御すなわち開制御し、バッテリBattからブレーキモータ21に供給する電流(電力)を遮断し、ブレーキモータ21の自由回転(無負荷回転)を許容する。そして、リトラクト機構40は、力伝達部32aおよび押圧部32b(すなわちピストン32)がディスクロータ11から離間する方向に後退させ、摩擦パッド13をディスクロータ11の摩擦摺動面から適切なクリアランス分だけ離間させる。
具体的に、リトラクト機構40によるピストン32の戻し動作を説明すると、上述したように、運転者によってブレーキペダルBPがブレーキ操作されている状況においては、ブレーキECU53がブレーキモータ21を駆動制御して、ピストン32が摩擦パッド13を目標押圧力Fbでディスクロータ11の摩擦摺動面に押圧する。そして、この状況においては、図4に示したように、力伝達部32aの前進に伴い第1段部32a1が前記収容空間内に進入するため、反転部材41は圧縮に伴って反転力を発生し、発生した反転力を可動子42に付与している。このため、可動子42においては、反転部材41から付与された反転力および第2弾性部材44による摩擦力によって、前進する力伝達部32a(ピストン32)に対して相対的に後退し(より具体的には、シリンダ31の内周面に対して変位することなく)、力伝達部32aの第2段部32a2によって第1弾性部材43を圧縮している。
この状態において、運転者がブレーキペダルBPのブレーキ操作を解除すると、ブレーキECU53は、スイッチング素子SWu,SWv,SWwをオフ制御すなわち開制御し、バッテリBattからブレーキモータ21に供給する電流(電力)を遮断し、ブレーキモータ21の自由回転(無負荷回転)を許容する。これにより、ボールナット24を介して力伝達部32aに伝達される押圧力は速やかに減少する。ところで、可動子42は、第2弾性部材44による摩擦力によって、シリンダ31の内周面に対する変位が抑制されている。このため、第1弾性部材43による復元力が第2段部32a2を介して力伝達部32aに付与され、力伝達部32aはボールナット24とともに摩擦パッド13から離間する方向に後退する。
このとき、ブレーキモータ21は自由回転(無負荷回転)が許容されているため、ボールナット24は極めて容易にボールねじ23を回転させて後退することができる。したがって、ボールねじ23に当接している力伝達部32aも極めて容易に後退することができる。
また、押圧部32bは、貫通孔32b1を介して力伝達部32aの先端部と摩擦摺動可能に連結されているため、摩擦力によって力伝達部32aと一体的に後退する。これにより、力伝達部32aおよび押圧部32bすなわちピストン32は、第1弾性部材43の弾性変形量に相当するリトラクト量だけ後退する。
なお、電動キャリパ12が一般的な浮動式を採用している場合には、2枚一対の摩擦パッド13は、ピストン32の後退に伴って一方の摩擦パッド13がディスクロータ11の摩擦摺動面から離間するとともに、他方の摩擦パッド13がピストン32の後退に伴う反動によりピストン32とは逆方向に移動してディスクロータ11の摩擦摺動面から離間する。
ここで、リトラクト機構40は、運転者によるブレーキペダルBPのブレーキ操作においてブレーキモータ21による押圧力が過大な場合や摩擦パッド13の摩耗が大きい場合にはピストン32に追従して前進し、ブレーキ操作の解除に伴ってピストン32を確実に後退させることができる。具体的に、ブレーキモータ21による押圧力が過大であるときには、例えば、摩擦パッド13の撓みなどによって、力伝達部32aおよび押圧部32bの前進量が所定以上に増大する場合がある。この場合、第1弾性部材43が最大弾性変形量まで弾性変形している状況、または、可動子42の収容段部42b1の先端と力伝達部32aの第2段部32a2とが当接している状況では、可動子42が力伝達部32aに対して相対的に後退することができなくなる。
したがって、この場合には、図7に示すように、リトラクト機構40が力伝達部32aおよび押圧部32bの前進に追従して前進する。この状態において、運転者によってブレーキペダルBPのブレーキ操作が解除されると、ブレーキECU53がブレーキモータ21の自由回転(無負荷回転)を許容するとともに第1弾性部材43による復元力によって、力伝達部32aおよび押圧部32bすなわちピストン32は、第1弾性部材43の最大弾性変形量に相当するリトラクト量だけ戻される。
また、摩擦パッド13の摩耗が大きいときには、摩擦パッド13とディスクロータ11との間の距離(クリアランス)が大きくなり、摩擦パッド13をディスクロータ11の摩擦摺動面に圧着させるために、力伝達部32aおよび押圧部32bの前進量は増大する。この場合、リトラクト機構40においては、ピストン32の押圧部32bが摩擦パッド13を押圧してディスクロータ11の摩擦摺動面に圧着させるまでは、力伝達部32aおよび押圧部32bの前進に追従して前進する。
すなわち、この場合には、力伝達部32aがブレーキモータ21による押圧力に応じて押圧部32bを摩擦パッド13に向けて前進させる際、押圧部32bは摩擦パッド13をディスクロータ11の摩擦摺動面に圧着させるまで停止しない。このため、力伝達部32aにおいては、第1段部32a1と押圧部32bの内周面との間で反転部材41を圧縮することなく押圧部32bを摩擦パッド13に向けて前進させる。したがって、反転部材41は可動子42に対して反転力を付与しないため、可動子42は、例えば、第2弾性部材44による摩擦力よりも大きな前進力によって力伝達部32aが前進するときには、第1弾性部材43の弾性変形を伴って力伝達部32aおよび押圧部32bすなわちピストン32に追従して前進する。
この状態において、押圧部32bが摩擦パッド13を押圧しディスクロータ11の摩擦摺動面に対して圧着を開始すると、上述したように、力伝達部32aの前進に伴い第1段部32a1が前記収容空間内に進入するため、反転部材41は圧縮に伴って反転力を発生し、発生した反転力を可動子42に付与する。これにより、可動子42においては、追従によって前進した位置を新たな基準位置とし、反転部材41から付与された反転力および第2弾性部材44による摩擦力によって、前進する力伝達部32a(ピストン32)に対して相対的に後退し(より具体的には、シリンダ31の内周面に対して変位することなく)、力伝達部32aの第2段部32a2とによって第1弾性部材43を圧縮する。
そして、この状態において、運転者がブレーキペダルBPのブレーキ操作を解除すると、ブレーキECU53は、スイッチング素子SWu,SWv,SWwをオフ制御すなわち開制御し、バッテリBattからブレーキモータ21に供給する電流(電力)を遮断し、ブレーキモータ21の自由回転(無負荷回転)を許容する。そして、可動子42は、第2弾性部材44による摩擦力によって、シリンダ31の内周面に対する新たな基準位置からの変位が抑制される。その結果、ブレーキモータ21の自由回転(無負荷回転)が許容されているため、ボールナット24が極めて容易にボールねじ23を回転させることができ、力伝達部32aは極めて容易に後退することができる。また、押圧部32bは、貫通孔32b1を介して力伝達部32aの先端部と摩擦摺動可能に連結されているため、摩擦力によって力伝達部32aと一体的に後退することができる。
これにより、力伝達部32aおよび押圧部32bすなわちピストン32は、第1弾性部材43の弾性変形量に相当するリトラクト量だけ後退することができる。したがって、図2に示したように、摩擦パッド13はディスクロータ11の摩擦摺動面から離間することができる。
以上の説明からも理解できるように、上記第1実施形態によれば、リトラクト機構40は、ブレーキECU53によって電動駆動機構20を構成するブレーキモータ21の自由回転(無負荷回転)が許容されたとき、反転部材41がブレーキモータ21の発生した押圧力を反転した反転力を用いて前進した押圧機構30のピストン32を適切に所定量(リトラクト量)だけ戻すことができる。
具体的には、運転者によるブレーキ操作が解除されると、ブレーキECU53によってブレーキモータ21の自由回転(無負荷回転)が許容される。そして、リトラクト機構40においては、反転部材41から反転力の伝達された可動子42によって圧縮された第1弾性部材43がピストン32の力伝達部32aに対して復元力を付与することにより、力伝達部32aを押圧部32bとともに一体的に所定量(リトラクト量)だけ後退させることができる。
これにより、摩擦パッド13をディスクロータ11の摩擦摺動面から適切なクリアランス分だけ離間させることができ、ディスクロータ11と摩擦パッド13との無用な接触(引きずり現象)の発生を確実に抑制することができる。また、前進したピストン32を後退させるために、ブレーキECU53が別途ブレーキモータ21を逆転制御する必要がなく、ブレーキモータ21の駆動制御を簡略化することができる。また、リトラクト機構40が機械的に発生する反転力および復元力により、前進したピストン32を後退させることができるため、ブレーキモータ21に電力を供給する必要がなく、省エネルギーを達成することができる。
また、反転部材41がピストン32の前進に伴って変形されることによって可動子42に反転力(後退ストローク)を付与することができる。そして、可動子42はピストン32(より詳しくは力伝達部32a)とともに第1弾性部材43を確実に圧縮することができる。したがって、第1弾性部材43を効率よく弾性変形させることができ、その結果、確実に復元力を発生させることができて前進したピストン32を後退させることができる。
さらに、電動駆動機構20を構成するボールナット24に荷重センサ52を設けることができ、荷重センサ52は押圧力の伝達に伴ってボールナット24に発生する歪に対応する荷重Fを検出することができる。これにより、極めて簡略化した構造および配置により、正確に荷重Fすなわち押圧力を検出することができ、ブレーキECU53はこの検出された荷重Fを用いてブレーキモータ21を駆動制御することができる。したがって、ブレーキECU53は回転する車輪に対して適切に制動力を付与することができ、運転者は良好なブレーキフィーリングを知覚することができる。
なお、上記第1実施形態においては、運転者によるブレーキ操作が解除されると、ブレーキECU53によってブレーキモータ21の自由回転(無負荷回転)が許容されて、リトラクト機構40が前進したピストン32を後退させるように実施した。この場合、例えば、車両の走行挙動を適切に修正するために、運転者によるブレーキ操作によらずに回転する車輪に制動力を付与した場合においても、上記第1実施形態の場合と同様に、リトラクト機構40が前進したピストン32を後退させることができる。すなわち、この場合には、走行挙動の修正後に制動力の付与を解除することに伴い、ブレーキECU53が、上記第1実施形態と同様に、ブレーキモータ21の自由回転(無負荷回転)を許容することにより、リトラクト機構40が前進したピストン32を後退させることができる。したがって、この場合においても、上記第1実施形態と同様の効果が得られる。
上記第1実施形態においては、電動式ブレーキ装置が走行している車両を停止させるための制動力を発生するブレーキ装置として実施した。この場合、電動式ブレーキ装置が、走行している車両を停止させるための制動力を車輪に付与する機能を発揮するとともに、車両が駐停車した後に運転者によるブレーキペダルBPに対するブレーキ操作が解除された場合であっても車輪の回転を制動する電動式パーキングブレーキ装置として作動するように実施することも可能である。
このように、上記第1実施形態に係る電動式ブレーキ装置を電動式パーキングブレーキ装置として作動させた場合であっても、電動駆動機構20を構成するブレーキモータ21が発生する押圧力によって反転部材41が反転力を発生することができ、反転力の付与された可動子42が第1弾性部材43を圧縮することができる。そして、第1弾性部材43が復元力を発生しているときにブレーキモータ21を自由回転(無負荷回転)状態とすることによって、前進したピストン32を確実に後退させることができる。したがって、電動式パーキングブレーキ装置として、例えば、電動駆動機構20からピストン32に対して大きな押圧力が付与された場合であっても、前進したピストン32を確実に後退させることができるため、引きずり現象の発生を確実に抑制することができる。
b.第2実施形態
上記第1実施形態においては、運転者によるブレーキペダルBPのブレーキ操作に伴ってブレーキECU53がブレーキモータ21を駆動制御し、回転する車輪に対して制動力を付与するように実施した。この場合、回転する車輪に対して制動力を付与する場合には、周知のブレーキ装置と同様に、ブレーキ液の油圧(液圧)を利用してピストンを前進させて摩擦パッドをディスクロータの摩擦摺動面に圧着させ、電動式ブレーキ装置を車両駐停車時に車輪の回転を制動する、所謂、電動式パーキングブレーキ装置として作動させるように実施することも可能である。以下、この第2実施形態を詳細に説明するが、上記第1実施形態と同一部分に同一の符号を付し、その説明を省略する。
この第2実施形態においては、電動キャリパ12に対して液圧の調整されたブレーキ液が供給されるようになっている。このため、この第2実施形態においては、図8に示すように、ブレーキ液圧供給手段としてのブレーキ液圧供給装置60が設けられている。ブレーキ液圧供給装置60は、ブレーキECU53によって駆動回路55を介して駆動制御される電動ポンプ61を備えており、図示を省略する各種制御弁(例えば、増圧制御弁や、減圧制御弁、リニア制御弁など)を介してブレーキ液の液圧を調整してシリンダ31に供給するものである。なお、ブレーキ液圧供給装置60の詳細な構造および作動については、本発明に直接関係しないため、その説明を省略する。
そして、この第2実施形態における押圧機構30は、図9に示すように、ブレーキ液が供給されるシリンダ33と、シリンダ33内で液密的に進退可能に支持されるピストン34を備えている。シリンダ33も、図10に拡大して示すように、上記第1実施形態のシリンダ31と同様に、有底円筒状に形成されていて、電動キャリパ12に対して回転不能に組み付けられている。そして、シリンダ33の底面には、電動駆動機構20を構成するボールねじ23を挿通する挿通孔33aが形成されている。なお、この第2実施形態においては、ボールねじ23は、軸受23aに加えて所定のシール部材(例えば、Oリングなど)を介してシリンダ33を貫通するようになっている。また、シリンダ33の内周面には、後述する第2実施形態におけるリトラクト機構70を収容するための大径部33aが形成されている。
ピストン34は、図9および図10に示すように、上記第1実施形態のピストン32を構成する力伝達部32aと押圧部32bとが一体的に形成された断面略コの字状となる円筒状に形成されている。このため、ピストン34の底面の内面側は、電動駆動機構20を構成するボールナット24と当接してブレーキモータ21の発生した押圧力が伝達されるとともに液圧の調整されたブレーキ液による油圧押圧力が伝達される力伝達部34aとなる。また、ピストン34の底面の外面側は、摩擦パッド13を押圧する押圧部34bとなる。
また、この第2実施形態においては、上記第1実施形態におけるリトラクト機構40に代えて、図9に示すように、リトラクト機構70が採用される。このリトラクト機構70は、電動駆動機構20によって付与される押圧力およびシリンダ33にブレーキ液圧が供給されることによって付与される油圧押圧力により、摩擦パッド13に向けて前進したピストン34を戻すものである。このため、リトラクト機構70は、シリンダ33(より詳しくは、大径部33a)の内周面とピストン34の外周面との間に配置されたスリーブ状の可動子71を備えている。
可動子71は、図10にて拡大して詳細に示すように、シリンダ33の内周面とピストン34の外周面との間に収容されてシリンダ33に供給されるブレーキ液圧を受圧する第1薄肉部71aと、シリンダ33の大径部33aの内周面とピストン34の外周面との間に収容される肉厚部71bと、シリンダ33の開口端側に形成された第2薄肉部71cとが形成されている。なお、第1薄肉部71aの外周面とシリンダ33の内周面との間には、供給されたブレーキ液の漏出を防止するためのシール部材(例えば、Oリングなど)が設けられている。
また、リトラクト機構70は、図10に示すように、シリンダ33の内周面と大径部33aの内周面とを連結する連結面33b、第1薄肉部71aの外周面、肉厚部71bを形成する第1壁面71b1および大径部33aの内周面によって形成される空間内に収容された位置決め部材72を備えている。位置決め部材72は、高弾性材料(例えば、ゴム材料など)からリング状に成形されており、後述するように可動子71がピストン34を戻すために後退したときに連結面33bと第1壁面71b1とによって弾性変形されると、この弾性変形に応じた弾性力を発生して可動子71を所定位置(初期位置)に復帰させる。
また、リトラクト機構70は、図10に示すように、シリンダ33の開口端部に固着された円環部材73を備えており、可動子71の肉厚部71bを形成する第2壁面71b2、第2薄肉部71cの外周面、円環部材73の対向面73aおよび大径部33aの内周面によって形成される空間内に収容された反転復元部材74を備えている。反転復元部材74は、高弾性材料(例えば、ゴム材料など)からリング状に成形されており、可動子71が前進して第2壁面71b2と対向面73aとによって弾性変形されると、この弾性変形に応じた弾性力(復元力)をピストン34の後退方向に発生する。
さらに、リトラクト機構70は、図10に示すように、ピストン34の外周面上に形成された収容溝部34c内に収容された摩擦シール部材75を備えている。摩擦シール部材75は、高摩擦弾性材料(例えば、ゴム材料など)からリング状に成形されており、収容溝部34cの内周面との間にて、可動子71の内周面に対して所定の押圧力、すなわち、所定の緊迫力が発生するように収容されている。そして、摩擦シール部材75は、シリンダ33に供給されたブレーキ液の漏出を防止するとともに、可動子71の変位に対して所定の大きさの摩擦力を発生するようになっている。
次に、このように構成されるリトラクト機構70の基本的な作動について説明する。シリンダ33にブレーキ液圧が供給されると、図11に示すように、可動子71の第1薄肉部71aがブレーキ液圧を受圧し、可動子71はピストン34ともにシリンダ33に対して相対的に摩擦パッド13の方向に前進する。これにより、反転復元部材74は、前進する第2壁面71b2とシリンダ33に一体的に固着された円環部材73の対向面73aとによって圧縮される。したがって、反転復元部材74は、ブレーキ液圧の供給(すなわちブレーキ液圧の増圧)に伴って圧縮されると、可動子71の前進方向とは逆の後退方向に作用する反転力、言い換えれば、復元力を発生する。
一方、シリンダ33に供給されたブレーキ液圧が減圧されると、反転復元部材74は、図10に示したように、発生した復元力によって可動子71を後退させる。このとき、可動子71は、摩擦シール部材75によりピストン34との間に所定の摩擦力が生じているため、反転復元部材74が発生した復元力によってピストン34を一体的に後退させる。そして、このように後退した可動子71は、第1壁面71b1と連結面33bとによって位置決め部材72を圧縮すると、圧縮された位置決め部材72が発生した弾性力によって所定位置(初期位置)に復帰する。
すなわち、リトラクト機構70における反転復元部材74は、ブレーキ液圧が供給されることに伴って可動子71が前進することにより、可動子71に付与する反転力を発生する反転力発生機能を発揮するとともに、圧縮量に応じた弾性力(復元力)を可動子71およびピストン34に付与する復元力付与機能を発揮する。また、摩擦シール部材75は、後退する可動子71とピストン34との間にて所定の摩擦力を発生する摩擦力発生機能を発揮する。
したがって、リトラクト機構70は、図11に示したようにシリンダ33内のブレーキ液圧が増圧されるときにピストン34の前進に追従して反転力すなわち復元力を発生する。そして、リトラクト機構70は、シリンダ33内のブレーキ液圧が減圧されるときに復元力を戻し力として作用させて図10に示したようにピストン34を後退させることができる。
また、この第2実施形態の電気制御装置50においては、図8に示すように、荷重センサ52を省略されている。このため、この第2実施形態におけるブレーキECU53は、後述するように、ブレーキ踏力センサ51によって検出された踏力Bに基づいて、電動駆動機構20の作動を制御する。
次に、上記のように構成された第2実施形態に係る電動ブレーキ装置の作動について説明する。この第2実施形態においては、運転者によってブレーキペダルBPがブレーキ操作されると、このブレーキペダルBPのブレーキ操作に伴って電動キャリパ12に組み付けられたシリンダ33内のブレーキ液圧が増圧する。これにより、ピストン34の力伝達部34aが増圧したブレーキ液圧を受圧し、すなわち、油圧押圧力が付与されてピストン34はディスクロータ11方向に前進する。したがって、押圧部34bが摩擦パッド13を押圧してディスクロータ11の摩擦摺動面に対して圧着させる。
この場合、リトラクト機構70においては、シリンダ33内のブレーキ液圧の増圧に伴い、可動子71がピストン34の前進に追従して前進することができる。これにより、可動子71はブレーキ液圧の大きさに応じて反転復元部材74を圧縮し、反転復元部材74は圧縮量に応じた復元力(反転力)を発生する。この状態において、運転者がブレーキペダルBPのブレーキ操作を解除すると、シリンダ33内のブレーキ液圧は減圧(除圧)される。
このように、シリンダ33内のブレーキ液圧が減圧(除圧)されると、リトラクト機構70においては、前進した可動子71は反転復元部材74が発生した反転力(復元力)によって後退する。このとき、摩擦シール部材75が可動子71とピストン34との間に所定の摩擦力を発生しているため、前進したピストン34は後退する可動子71とともに一体的に後退する。これにより、摩擦パッド13はディスクロータ11の摩擦摺動面から離間する。
一方、車両が駐停車している状況においては、第2実施形態におけるブレーキECU53は、駆動回路54を介して電動駆動機構20を構成するブレーキモータ21を駆動させて、摩擦パッド13をディスクロータ11の摩擦摺動面に対して圧着した状態に維持する。すなわち、ブレーキECU53は、例えば、車両の車速が「0」であったり、運転者によってトランスミッションのギアポジションがニュートラル位置やパーキング位置に選択されたり、あるいは、運転者によってパーキングブレーキ操作がなされるなどの所定の条件が成立すると、電動駆動機構20を作動させてパーキングブレーキ制御を開始する。
これにより、車両の駐停車時において、図12に示すように、運転者がブレーキペダルBPに対するブレーキ操作を解除した場合であっても、言い換えれば、ブレーキ踏力センサ51によって検出された踏力Bが「0」であっても、ブレーキECU53はブレーキモータ21が発生した所定の押圧力をボールナット24を介してピストン34に伝達し、ピストン34が制御押圧力によって摩擦パッド13をディスクロータ11の摩擦摺動面に押圧させる。したがって、ブレーキECU53は、車両の駐停車時において、車輪に対して制動力が付与された状態を維持することができる。なお、この第2実施形態においては、ブレーキECU53は、荷重センサ52によって検出された荷重Fの大きさに関わらず、ブレーキモータ21に予め設定された押圧力を発生させるすなわちピストン34に制御押圧力を伝達させるようになっている。
また、このようにブレーキモータ21が発生した押圧力をピストン34に伝達しているときには、リトラクト機構70の可動子71はブレーキ液圧を受圧していないものの摩擦シール部材75が発生する摩擦力によってピストン34に追従し、図12に示すように、反転復元部材74を最大弾性変形量未満となる弾性変形量に圧縮する。このため、リトラクト機構70は、電動駆動機構20のみが作動している状況においては、前進したピストン34に対して反転復元部材74の最大弾性変形量未満の弾性変形量に対応する反転力(復元力)を付与することができる。
そして、運転者が車両を発進させるときには、ブレーキECU53は、図13に示すパーキングブレーキ制御解除プログラムを実行し、電動駆動機構20によって前進したピストン34を後退させて摩擦パッド13をディスクロータ11の摩擦摺動面から離間させる。以下、このパーキングブレーキ制御解除プログラムを具体的に説明する。
ブレーキECU53は、パーキングブレーキ制御解除プログラムをステップS10にて開始し、続くステップS11にて、現在、パーキングブレーキ制御を実行中であるか否かを判定する。すなわち、ブレーキECU53は、現在、上述した所定の条件が成立しており、パーキングブレーキ制御を実行中であれば、「Yes」と判定し、ステップS12に進む。一方、後述するように、既にパーキングブレーキ制御の実行を終了していれば、ブレーキECU53は「No」と判定してステップS17に進み、パーキングブレーキ制御解除プログラムの実行を終了する。そして、所定の短い時間の経過後、ふたたび、ステップS10にて同プログラムの実行を開始する。なお、ブレーキECU53は、パーキングブレーキ制御を実行しているときには、図14にタイムチャートを示すように、同制御を実行中であるか否かを表すパーキングブレーキ制御フラグFRG_Pの値を実行中であることを表す「1」に設定し、パーキングブレーキ制御の実行を終了しているときには、パーキングブレーキ制御フラグFRG_Pの値を終了していることを表す「0」に設定する。
ステップS12においては、ブレーキECU53は、例えば、運転者によって図示しないアクセルペダルが加速操作されたり、トランスミッションのギアポジションがニュートラル位置やパーキング位置以外の位置に選択されたり、あるいは、運転者によってパーキングブレーキの解除操作がなされたときなどの所定の解除条件が成立したことを表すパーキングブレーキ制御解除フラグFRG_Rの値が、解除条件の成立を表す「1」に設定されているか否かを判定する。すなわち、ブレーキECU53は、パーキングブレーキ制御解除フラグFRG_Rの値が「1」であれば、「Yes」と判定してステップS13に進む。
ここで、ブレーキECU53は、図14にタイムチャートを示すように、パーキングブレーキ制御解除フラグFRG_Rの値が「1」に設定されると、上記第1実施形態と同様に駆動回路54のスイッチング素子SWu,SWv,SWwをオフ制御すなわち開制御し、バッテリBattからブレーキモータ21に供給する電流(電力)を遮断してブレーキモータ21の自由回転(無負荷回転)を許容する。これにより、図14に示すように、ピストン34が摩擦パッド13をディスクロータ11の摩擦摺動面に押圧する制御押圧力は時間の経過に従って減少する。
一方、パーキングブレーキ制御解除フラグFRG_Rの値が、解除条件の不成立を表す「0」に設定されていれば、継続してパーキングブレーキ制御を実行するために、「No」と判定してステップS17に進み、パーキングブレーキ制御解除プログラムの実行を終了する。そして、所定の短い時間の経過後、ふたたび、ステップS10にて同プログラムの実行を開始する。
ステップS13においては、ブレーキECU53は、摩擦パッド13を押圧するために前進したピストン34を後退させるために、ブレーキ液圧供給装置60の電動ポンプ61を駆動させて、シリンダ33内のブレーキ液圧を増圧する。すなわち、ブレーキECU53は、駆動回路55を駆動制御して、電動ポンプ61に対して所定の駆動電流を供給する。これにより、シリンダ33内のブレーキ液圧は、図14にタイムチャートを示すように、電動ポンプ61の駆動によって所定の液圧まで増圧される。
その結果、図15に示すように、リトラクト機構70の可動子71は、シリンダ33内にて増圧したブレーキ液圧を受圧して前進し、上述したように反転復元部材74を圧縮して最大弾性変形量となるまで弾性変形させる。そして、ブレーキECU53は、ブレーキ液圧供給装置60の電動ポンプ61を駆動させると、ステップS14に進む。
ステップS14においては、ブレーキECU53は、前記ステップS12にて自由回転(無負荷回転)を許容したブレーキモータ21が自由回転(無負荷回転)状態となっているか否か、言い換えれば、図14に示すように制御押圧力が略「0」となってパーキングブレーキの解除が完了しているか否かを判定する。なお、この判定処理においては、ブレーキECU53は、駆動回路54に各相のそれぞれに設けられた電流計によって検出されたぞれぞれの電流値を用いて実行する。
すなわち、ブレーキECU53は、ブレーキモータ21が自由回転(無負荷回転)状態となっており、制御押圧力が略「0」となっていれば、「Yes」と判定してステップS15に進む。一方、ブレーキモータ21が未だ自由回転(無負荷回転)状態となっておらず、制御押圧力が略「0」となっていなければ、「No」と判定してステップS17に進み、パーキングブレーキ制御解除プログラムの実行を終了する。そして、所定の短い時間の経過後、ふたたび、ステップS10にて同プログラムの実行を開始する。
ステップS15においては、ブレーキECU53は、駆動回路55を駆動制御して、ブレーキ液圧供給装置60の電動ポンプ61に対する駆動電流を遮断し、電動ポンプ61の駆動を停止させる。これにより、シリンダ33内のブレーキ液圧は、図14に示すように、一様に減圧される。
ところで、このように、シリンダ33内のブレーキ液圧が増圧された後に減圧されると、上述したように、可動子71は最大弾性変形量まで弾性変形した反転復元部材74が発生した反転力(復元力)によって後退する。これにより、摩擦シール部材75が可動子71とピストン34との間に所定の摩擦力を発生しているため、前進したピストン34は後退する可動子71とともに反転復元部材74の弾性変形量に相当するリトラクト量だけ後退することができる。したがって、図9に示したように、摩擦パッド13はディスクロータ11の摩擦摺動面から適切なクリアランス分だけ離間することができる。
このように、ブレーキ液圧供給装置60の電動ポンプ61の駆動を停止させると、ブレーキECU53はステップS16に進み、パーキングブレーキ制御の実行を終了する。このとき、ブレーキECU53は、パーキングブレーキ制御フラグFRG_Pの値を終了していることを表す「0」に設定する。そして、ブレーキECU53は、ステップS17にて、パーキングブレーキ制御解除プログラムの実行を終了し、所定の短い時間の経過後、ふたたび、ステップS10にて同プログラムの実行を開始する。
以上の説明からも理解できるように、この第2実施形態においては、リトラクト機構70は、ブレーキECU53によって電動駆動機構20を構成するブレーキモータ21の自由回転(無負荷回転)が許容されたとき、反転復元部材74がシリンダ33に供給されるブレーキ液圧によって発生する油圧押圧力を反転した復元力(反転力)を用いて前進したピストン34を適切に所定量(リトラクト量)だけ戻すことができる。
具体的に、この第2実施形態においては、パーキングブレーキ制御を解除するとき、ブレーキECU53は、ブレーキモータ21の自由回転(無負荷回転)を許容するとともに、ブレーキ液圧供給装置60の電動ポンプ61を予め設定された所定の駆動電流で駆動させてシリンダ33内のブレーキ液圧を増圧させた後に減圧(除圧)させる。これにより、リトラクト機構70の反転復元部材74を確実に弾性変形させることができる。そして、リトラクト機構70においては、反転復元部材74から復元力(反転力)の伝達された可動子71が後退することに伴って、ピストン34を所定量(リトラクト量)だけ後退させることができる。
したがって、この第2実施形態においても、摩擦パッド13をディスクロータ11の摩擦摺動面から適切なクリアランス分だけ離間させることができ、引きずり現象の発生を確実に抑制することができる。また、前進したピストン32を後退させるために、ブレーキECU53が別途ブレーキモータ21を逆転制御する必要がなく、ブレーキモータ21の駆動制御を簡略化することができる。また、リトラクト機構70が機械的に発生する復元力(反転力)により、前進したピストン34を後退させることができるため、ブレーキモータ21に電力を供給する必要がなく、省エネルギーを達成することができる。
c.変形例
上記第1実施形態においては、電気制御装置50を構成する荷重センサ52を電動駆動機構20を構成するボールナット24の大径部24aに組み付け、荷重センサ52がブレーキモータ21による押圧力が伝達されたときに発生する大径部24aの歪を検出して荷重Fを出力するように実施した。この場合、歪の検出精度、言い換えれば、荷重Fの検出精度をより向上させるために、図16に示すように、ピストン32を構成し、荷重センサ52を力伝達部32aの第1段部32a1に組み付けて実施することも可能である。
具体的にこの第1変形例を説明すると、図16に示すように、ピストン32の力伝達部32aとリトラクト機構40の反転部材41との間に、断面略台形状の円錐部材32cを設け、力伝達部32aの先端部と円錐部材32cの先端部とを当接させるようにする。そして、荷重センサ52を力伝達部32aの第1段部32a1に組み付ける。これにより、ボールナット24を介して伝達された押圧力によって力伝達部32aが前進すると、力伝達部32aは円錐部材32cを介して反転部材41および押圧部32bを押圧する。このとき、力伝達部32aの先端部と円錐部材32cの先端部とが互いに当接しているため、力伝達部32aが反転部材41および押圧部32bに押圧力を伝達するときに発生する反力は効率よく力伝達部32aに入力される。これにより、この入力された反力によって力伝達部32aの第1段部32a1に撓み(歪)が発生しやすくなり、その結果、荷重センサ52は発生した歪を検出しやすくなる。したがって、荷重センサ52は、容易に検出した歪に対応してより正確な荷重Fを表す信号をブレーキECU53に出力することができる。
また、上記第1実施形態においては、電気制御装置50を構成する荷重センサ52がボールナット24に発生した歪を検出し、この検出した歪に対応する荷重FをブレーキECU53に出力するように実施した。この場合、図17に示すように、反転部材41を、例えば、付与される圧力によって変形してこの変形によって発生する歪に対応して抵抗値が変化する感圧ゴムによって形成しておき、この感圧ゴム(反転部材41)の変形に伴って変化する抵抗値を検出し同抵抗値に対応する荷重FをブレーキECU53に出力するように実施することも可能である。この第2変形例では、反転部材41と荷重センサ52とを一体的に形成することができるため、別途荷重センサ52を設ける必要がなく、また、ボールナット24の形状を簡略化することができて、電動式ブレーキ装置の構成を簡略化することができる。
また、上記第2実施形態においては、電動キャリパ12のシリンダ33にブレーキ液を供給可能とし、シリンダ33内のブレーキ液圧を増圧および減圧することによってピストン34に油圧押圧力を付与し、回転する車輪に対して所定の制動力を与えるように実施した。このように、ブレーキ液圧(油圧押圧力)を利用して所定の制動力を付与する場合には、例えば、図18および図19に示すように、必要に応じて荷重センサ52を設けて実施することも可能である。なお、図18は、図16に示した第1変形例と同様に、リトラクト機構40を備えて力伝達部34aに発生する歪を検出して荷重Fを出力する荷重センサ52を設けた場合を概略的に示している。また、図19は、図17に示した第2変形例と同様に、リトラクト機構40を構成する反転部材41を感圧ゴムから形成しておき、変形に伴って変化する抵抗値を検出して荷重Fを出力する荷重センサ52を設けた場合を概略的に示している。
この第3変形例では、シリンダ33内に供給されたブレーキ液圧(油圧押圧力)を簡単な構成によって検出できることにより、ブレーキ液圧(油圧押圧力)を利用してより適切に回転する車輪に対して所定の制動力を付与することが可能となる。また、例えば、上記第2実施形態で説明したように、ブレーキ液圧(油圧押圧力)を供給してリトラクト機構70を作動させ、前進したピストン34を後退させる場合には、検出した荷重Fすなわちブレーキ液圧(油圧押圧力)に基づいて電動ポンプ61を適切に作動させることが可能となる。したがって、パーキングブレーキ制御を解除する際には、より確実に前進したピストン34を後退させることができ、ディスクロータ11と摩擦パッド13との引きずり現象の発生を抑制することができる。
本発明の実施にあたっては、上記各実施形態および各変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
例えば、上記各実施形態および各変形例においては、一方の摩擦パッド13のみをピストン32またはピストン34によって押圧する電動キャリパ12にリトラクト機構40またはリトラクト機構70を適用した。この場合、両方の摩擦パッド13をそれぞれ個別に押圧するピストン32またはピストン34を備えた電動キャリパ12を採用して実施することも可能である。この場合には、それぞれの摩擦パッド13を押圧するピストン32またはピストン34のそれぞれに対して、上記各実施形態および各変形例と同様に構成されたリトラクト機構40またはリトラクト機構70を設けることにより、上記各実施形態および各変形例と同様の効果が得られる。
Claims (15)
- 車輪と一体的に回転するブレーキ回転体と、このブレーキ回転体の摩擦摺動面に対向するブレーキ摩擦材を前記摩擦摺動面に向けて押圧するピストン、同ピストンを進退可能に収容するシリンダおよび前記ブレーキ摩擦材を押圧するための押圧力を前記ピストンに付与する電動駆動手段を有する電動キャリパとを備えた車両の電動式ブレーキ装置であって、
前記電動駆動手段を構成して前記ピストンを前進させるための押圧力を発生する電動モータの自由回転を許容する自由回転許容手段と、
前記電動駆動手段によって前記ピストンに付与される前記押圧力を前記ピストンの後退方向に作用する反転力に反転する反転手段を有して、前記押圧力を発生している前記電動モータが前記自由回転許容手段によって前記自由回転を許容されたとき、前記ブレーキ摩擦材を押圧するために前進した前記ピストンを前記反転手段によって反転された前記反転力を用いて後退させるリトラクト手段とを備えたことを特徴とする車両の電動式ブレーキ装置。 - 請求項1に記載した車両の電動式ブレーキ装置において、
前記ピストンは、
前記電動駆動手段による前記押圧力が伝達される力伝達部と、前記ブレーキ摩擦材を押圧する押圧部とで構成されるものであり、
前記反転手段を前記力伝達部と前記押圧部との間に配置し、
前記リトラクト手段は、前記押圧力を発生している前記電動モータが前記自由回転許容手段によって前記自由回転を許容されたとき、前記反転手段によって反転された前記反転力を前記力伝達部に作用させて前記ブレーキ摩擦材を押圧するために前進した前記力伝達部および押圧部を一体的に後退させることを特徴とする車両の電動式ブレーキ装置。 - 請求項1または請求項2に記載した車両の電動式ブレーキ装置において、
前記反転手段は、
前記ピストンの前進によって粘弾性変形されて前記押圧力を前記反転力に反転するものであることを特徴とする車両の電動式ブレーキ装置。 - 請求項1ないし請求項3のうちのいずれか一つに記載した車両の電動式ブレーキ装置において、
前記リトラクト手段が、
前記反転手段による前記反転力を前記ピストンの後退方向に伝達する反転力伝達手段と、
前記押圧力による前記ピストンの前進に伴い、前記反転力伝達手段によって変形されて、この変形に対する復元力を前記ピストンに付与する復元力付与手段とを備えたことを特徴とする車両の電動式ブレーキ装置。 - 請求項4に記載した車両の電動式ブレーキ装置において、
前記復元力付与手段を、
前記押圧力による前記ピストンの前進に伴い、前記反転力伝達手段によって圧縮されて弾性変形する弾性材料から形成したことを特徴とする車両の電動式ブレーキ装置。 - 請求項1ないし請求項5のうちのいずれか一つに記載された車両の電動式ブレーキ装置は、
車両の駐停車時に作動して車輪の回転を制動する電動式パーキングブレーキ装置であることを特徴とする車両の電動式ブレーキ装置。 - 請求項6に記載した車両の電動式ブレーキ装置において、
前記電動キャリパの前記シリンダに対してブレーキ液を供給して前記シリンダ内のブレーキ液圧を増圧または減圧し、前記ピストンに対して油圧押圧力を付与するブレーキ液圧供給手段を備え、
前記ピストンは、
前記ブレーキ回転体が車輪と一体的に回転しているとき、前記ブレーキ液圧供給手段が前記シリンダ内のブレーキ液圧を増圧して付与する前記油圧押圧力によって前記ブレーキ摩擦材を前記ブレーキ回転体の前記摩擦摺動面に向けて押圧し、前記ブレーキ回転体が車輪と一体的に回転を停止しているとき、前記電動駆動手段が付与する前記押圧力によって前記ブレーキ摩擦材を前記ブレーキ回転体の前記摩擦摺動面に向けて押圧し、
前記リトラクト手段を構成する反転手段は、前記ブレーキ液圧供給手段によって付与された前記油圧押圧力または前記電動駆動手段によって付与された前記押圧力を前記ピストンの後退方向に作用する反転力に反転し、
前記リトラクト手段は、前記ブレーキ液圧供給手段によって前記シリンダ内のブレーキ液圧が減圧されたときまたは前記自由回転許容手段によって前記電動モータの前記自由回転が許容されたとき、前記反転手段によって反転された前記反転力を用いて前記ブレーキ摩擦材を押圧するために前進した前記ピストンを後退させることを特徴とする車両の電動式ブレーキ装置。 - 請求項7に記載した車両の電動式ブレーキ装置において、
前記ブレーキ液圧供給手段は、
前記自由回転許容手段によって前記電動モータの前記自由回転が許容されたとき、前記シリンダ内のブレーキ液圧を増圧させた後に減圧させることを特徴とする車両の電動式ブレーキ装置。 - 請求項1ないし請求項5のうちのいずれか一つに記載した車両の電動式ブレーキ装置において、
前記電動駆動手段から前記ピストンに付与される前記押圧力に起因して発生する歪に対応する荷重を検出する荷重検出手段を設けたことを特徴とする車両の電動式ブレーキ装置。 - 請求項9に記載した車両の電動式ブレーキ装置において、
前記電動駆動手段は、
前記電動モータが発生した前記押圧力を前記ピストンに伝達する押圧力伝達手段を有しており、
前記荷重検出手段を前記押圧力伝達手段に設けたことを特徴とする車両の電動式ブレーキ装置。 - 請求項10に記載した車両の電動式ブレーキ装置において、
前記荷重検出手段は、
前記押圧力伝達手段が前記ピストンに前記押圧力を伝達するときに、前記押圧力伝達手段に発生する歪に対応する荷重を検出することを特徴とする車両の電動式ブレーキ装置。 - 請求項9に記載した車両の電動式ブレーキ装置において、
前記荷重検出手段は、
前記電動駆動手段から前記ピストンに伝達される前記押圧力によって変形し、この変形によって発生する歪に対応して抵抗値が変化する感圧ゴムであり、前記変形によって変化する抵抗値に対応する荷重を検出することを特徴とする車両の電動式ブレーキ装置。 - 請求項4または請求項5に記載した車両の電動式ブレーキ装置において、
前記リトラクト手段は、さらに、
前記押圧力を発生している前記電動モータが前記自由回転許容手段によって前記自由回転を許容されたとき、前記復元力付与手段の前記変形を維持する変形維持手段を備えたことを特徴とする車両の電動式ブレーキ装置。 - 請求項13に記載した車両の電動式ブレーキ装置において、
前記変形維持手段は、
前記反転力伝達手段に設けられて、前記反転力伝達手段による前記反転力の伝達状態を維持するための摩擦力を発生することを特徴とする車両の電動式ブレーキ装置。 - 請求項1に記載した車両の電動式ブレーキ装置において、
前記自由回転許容手段は、
前記ブレーキ回転体の前記摩擦摺動面に向けて前記ブレーキ摩擦材を押圧するためのブレーキ操作の解除に伴って、前記電動モータの前記自由回転を許容し、
前記リトラクト手段は、
前記ブレーキ操作の解除に伴い前記電動モータが前記自由回転許容手段によって前記自由回転を許容されたとき、前記ブレーキ摩擦材を押圧するために前進した前記ピストンを前記反転手段によって反転された前記反転力を用いて後退させることを特徴とする車両の電動式ブレーキ装置。
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