JP2000230592A - ブレーキクリアランス調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電動ブレーキ装置の大小によって適正ブレーキ
クリアランスが異なっている種々のブレーキ装置におい
て常にブレーキクリアランスを一定に保ことができるブ
レーキクリアランス調整装置を提供する。 【解決手段】電動モータの駆動力を受けてブレーキ部材
６を被制動部材７に押圧する力伝達部材１０を備えてい
る電動ブレーキ装置において、ブレーキ開放時にブレー
キ部材の押圧状態が開放されてから力伝達部材１０が所
定量後退したことを検知するブレーキクリアランス検出
器１２を有し、ブレーキクリアランス検出器の前記検出
により電動モータを停止すべく構成したことを特徴とす
るブレーキクリアランス調整装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気信号によって
電動モータを作動しブレーキ部材を被制動部材に押し付
けてブレーキ力を発生する電動ブレーキ装置におけるブ
レーキクリアランス調整装置に関するものでり、さらに
電動ブレーキ装置の大小によって適正ブレーキクリアラ
ンスが異なっている場合でも容易に適正なブレーキクリ
アランスを得ることができるブレーキクリアランス調整
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両用ブレーキ装置として、ブレーキペ
ダル踏力によりブレーキ液圧を発生させブレーキ装置に
伝達してブレーキ作用を行うものが良く知られている。
安全性の検知からブレーキ時に車輪がロックするのを防
止するアクチュエータ装置が普及してきた。そのアクチ
ュエータ装置では、ブレーキ液圧を調整するためにポン
プ、複数の電磁弁等からなる構造が複雑なモジュレータ
を必要とする。そこでアンチロック制御等のブレーキ力
制御が比較的容易に行える電動ブレーキ装置の開発が行
われている。この電動ブレーキ装置の一例として、特表
平１０−５０４８７６号公報が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この電動ブレーキ装置
は、電動モータの回転状態を監視する角度センサを備え
ている。ブレーキ作動開始時点でブレーキクリアランス
が適正値Ｃであったとして、ブレーキを作動する。その
際の電動モータの回転角度をＡとすると、ブレーキ開放
のための電動モータを反対方向に回転角度Ａ分回転させ
て電動モータを停止してもブレーキ部材の摩擦材が磨耗
した分だけ、ブレーキクリアランスは上記適正値よりも
多いものとなる。そこで、本発明はブレーキ開放時にブ
レーキ部材の押圧状態が開放されてから力伝達部材が所
定量後退したことを検知するスイッチ手段を有し、スイ
ッチ手段の前記検出により電動モータを停止すべく構成
したことにより、ブレーキ部材の摩擦材の磨耗に関わら
ず常に適正なブレーキクリアランスが得られるブレーキ
クリアランス調整装置を提供し、上記の問題点を解決す
ることを目的とする。また前記スイッチ手段が前記検出
を行った後に前記力伝達部材がさらに所定量後退した時
に電動モータを停止すべく構成したことにより、ブレー
キクリアランスを比較的容易に可変できるようにいたブ
レーキクリアランス装置を提供する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため、本発明が採用
した技術解決手段は、電動モータの駆動力を受けてブレ
ーキ部材を被制動部材に押圧する力伝達部材を備えてい
る電動ブレーキ装置において、ブレーキ開放時にブレー
キ部材の押圧状態が開放されてから力伝達部材が所定量
後退したことを検知するブレーキクリアランス検出器を
有し、ブレーキクリアランス検出器の前記検出により電
動モータを停止すべく構成したことを特徴とするブレー
キクリアランス調整装置である。

【０００５】

【実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実施の形
態を説明すると、図１は第１実施形態としての電動ディ
スクブレーキの断面図であり、図２は同ディスクブレー
キ内に配置するブレーキクリアランス調整装置の断面図
である。図１において、電動ディスクブレーキは公知の
ようにキャリパ１を備えており、キャリパ１にはブレー
キ作動用の電動モータ２、減速機３、変換機構４、キャ
ップ５等が設けられている。サポート３０は一対のブレ
ーキ部材としての摩擦要素（ブレーキパッド）６を支持
しており、これらブレーキ部材６が相互の方向に移動す
ることによって被制動部材としてのロータ７を挟持し、
ブレーキ力を働かせることができる構成となっている。

【０００６】電動モータ２はキャリパ１に固定されてお
り、電動モータ２の出力軸２ａには歯車８が取り付けら
れ、この歯車８が減速機３に結合されている。減速機３
は前述の歯車８に噛み合う所定の厚みを有する（図中左
右方向に予定の長さを有する）遊星歯車３ａを備えたお
り、さらにこの遊星歯車３ａの厚み方向の電動モータ側
の半分にはキャリパ側に固定されている第１内歯歯車３
ｂが噛み合っている。また遊星歯車の厚み方向の残りの
半分には自転可能な第２内歯歯車３ｃが噛み合ってお
り、第２内歯歯車３ｃの外周に形成した外歯３ｄは後述
する変換機構４のギヤ９と噛み合っている。そして第１
内歯歯車３ｂと第２内歯歯車３ｃは互いの歯数が僅かに
変えてあり、この歯数の違いによって電動モータの出力
軸２ａの回転を減速して第２内歯歯車３ｃに伝達できる
ようになっている。

【０００７】変換機構４は回転方向を直線運動に変換す
る機能を備えており、第２内歯歯車３ｃの外歯３ｄと噛
み合っているギヤ９と、このギヤ９に螺合している力伝
達部材としてのシャフト１０から構成されており、シャ
フト１０はキャリパ１側に設けた軸受１１により回転が
規制された状態で図中左右方向に摺動自在に支持されて
いる。この変換機構４ではギヤ９が回転すると、ギヤ９
に螺合しているシャフト１０が直線運動をし、シャフト
１０が図中左または右方向に移動することができる。

【０００８】シャフト１０の先端にはブレーキクリアラ
ンス検出器１２が設けられている。ブレーキクリアラン
ス検出器１２を図２に示した断面図を参照してさらに詳
細に説明すると、このブレーキクリアランス検出器１２
はシャフト１０、スイッチ手段を構成する２個の電極１
３、１４等から構成されており、シャフト１０先端には
図２に示すように円筒状をしたキャップ５が嵌合してい
る。シャフト１０の先端とキャップ５の内面との間には
スプリング１５が配置され、キャップ５を図中左方に付
勢しており、また、キャップ５側に取り付けた絶縁体２
１に形成したストッパ１７が、絶縁体１９と当接してキ
ャップ５の内面とシャフト１０の先端面との間には所定
の隙間Ｓが形成されるようになっている。

【０００９】シャフト１０の先端付近の円周上には、電
子制御装置ＥＣＵと一対のリード線１８、１８ａによっ
て接続され、かつスイッチ手段を構成する図中左右方向
に離間した２個の電極１３、１４が絶縁体１９で覆われ
た形で設けられ、また、キャップ５の内周面には、前述
の２個の電極１３、１４に向き合う位置に導体２０が絶
縁体２１に接して固定されている。

【００１０】ブレーキクリアランス検出器１２は図２の
ように、一方の電極１３が導体２０に、他方の電極１４
が絶縁体２１に接している状態の時は、両電極１３、１
４間は非導通であり電子制御装置ＥＣＵには信号が出力
されず、また、シャフト１０が図中左方に移動して２個
の電極１３、１４がともに導体２０に接すると、電子制
御装置ＥＣＵに信号が出力される構成となっている。

【００１１】以上の構成からなる電動ディスクブレーキ
の作動を説明する。運転者がブレーキぺダル３１を踏
み、その踏力を踏力センサ３２が検知すると電子制御装
置ＥＣＵからの信号により電動モータ２に踏力に比例し
た電流が流れ、電動モータ２の出力軸２ａが回転し、出
力軸２ａに設けた歯車８が回転する。歯車８の回転によ
り減速機３の遊星歯車３が回転し、遊星歯車３が第１内
歯歯車３ｂの内周を回転しながら第２内歯歯車３ｃを減
速して回転する。第２内歯歯車３ｃの回転により外歯３
ｄと噛み合っている変換機構４のギヤ９が回転し、シャ
フト１０がスプリング１５を撓めながら図２中左方に移
動する。

【００１２】即ちシャフト１０が図中左方に移動すると
キャップ５の内面にシャフト１０の端部が当接し、さら
に、キャップ５およびブレーキパッド６を移動してロー
タ７に押しつけ、その時の反力によってキャリパ１が右
方に移動して他側のブレーキパッド６もロータ７に押圧
され両ブレーキパッド６によりブレーキを働かせる。そ
して、ブレーキ作動状態のときにはシャフト１０に設け
た２個の電極１３、１４はキャップ５の内周面に設けた
導体２０に接し２個の電極１３、１４間は導通状態とな
る。なお、ブレーキペダルの踏力に比例して制御された
電動モータ２への電流により、ブレーキペダル踏力に比
例した所定のブレーキ力を得ることができるようになっ
ている。また、ブレーキペダルを開放すると、電動モー
タが逆転し、ギヤ９を介してシャフト１０を図１中右方
に戻し、ブレーキを開放する。

【００１３】ブレーキペダルが開放状態になった時には
ブレーキクリアランス検出器１２によりブレーキクリア
ランスは以下のように調整される。ブレーキが開放され
シャフト１０が戻り始め、一方の電極１４がキャップ内
周面の導体２０から離れ絶縁体２１側に移動する。この
スイッチ手段がＯＦＦとなった状態を電子制御装置ＥＣ
Ｕが検出して、電動モータ２への電流供給を停止し、電
動モータ２が停止する。この電動モータ２の停止によ
り、ブレーキクリアランスが常に所定値Ｓで保持される
ことになる。即ち、ブレーキパッドが磨耗した状態であ
っても、ブレーキ作動後、ブレーキが開放され、電動モ
ータ２が逆転してシャフト１０が初期位置に戻り一方の
電極１４がキャップ内周面の導体２０から離れる状態に
は変わりがなく、この状態を検知して電動モータを停止
することでブレーキパッド磨耗状態に係わらず常に一定
のブレーキクリアランスを得ることができる。

【００１４】ブレーキクリアランス検出器１２としては
上記実施形態以外にも種々の形態が提案できる。図３は
第２実施形態のブレーキクリアランス検出器であり、こ
の形態は、シャフト１０に２個の電極１３ａ、１４ａが
絶縁体１０ａによって互いに絶縁状態で固定されてい
る。ブレーキ非作動時、図示のごとく電極１３ａ、１４
ａは当接状態にある。キャップ５内面に絶縁体よりなる
離間部材２２が固定される。非ブレーキ状態の時には２
個の電極１３ａ、１４ａは導通状態となっており、ブレ
ーキが作動状態になるとキャップ５側に設けた離間部材
２２と当接することによって両電極１３ａ、１４ａ間が
離され、非導通状態となり、再びブレーキ開放状態にな
ると、離間されていた両電極１３ａ、１４ａが導通状態
となり、この状態を検知して電動モータ２を停止する。
こうしてブレーキクリアランスを常に一定に保持でき
る。

【００１５】図４は第３実施形態のブレーキクリアラン
ス検出器であり、この形態は、第１実施形態と同様に、
ブレーキ作動時のみシャフト１０に絶縁体１０ａによっ
て支持されている２個の電極１３ｂ、１４ｂが接続し、
導通状態となるものである。シャフト１０側に２個の電
極１３ｂ、１４ｂを常時離間状態に設けておき、キャッ
プ５内面に両電極を導通する当接部材２３が配置されて
いる。このものは非ブレーキ状態の時には２個の電極１
３ｂ、１４ｂは非導通状態となっており、ブレーキ作動
時にキャップ５側に設けた当接部材２３により、電極１
４ｂが押されて両電極１３ｂ、１４ｂが接触して導通状
態となり、その後ブレーキ開放状態になると、当接して
いた両電極１３ｂ、１４ｂが非導通状態となり、この状
態を検知して電動モータ２を停止する。こうしてブレー
キクリアランスを常に一定に保持できる。

【００１６】図５は第４実施形態のブレーキクリアラン
ス検出器であり、この形態は、第１実施形態、第３実施
形態と同様に、ブレーキ作動時のみ２個の電極１３ｃ、
１４ｃが導通状態となるものである。シャフト１０の先
端にはピストン２４が摺動自在に配置されており、この
ピストン２４がキャップ５内周面に向けてスプリング２
５により付勢されている。ピストン２４の周囲には一方
の電極１３ｃが設けられており、また、シャフト１０に
形成したピストン２４を収納する内周面には他方の電極
１４ｃが配置されている。このものは非ブレーキ状態の
時には２個の電極１３ｃ、１４ｃが離間状態となってい
て非導通状態となっており、ブレーキ作動時にピストン
２４がキャップ内面によってシャフト１０内に押し込ま
れると両電極間１３ｃ、１４ｃが導通状態となり、その
後ブレーキ開放状態になると、当接していた両電極１３
ｃ、１４ｃが離れて非導通状態となり、この状態を検知
して電動モータ２を停止する。こうしてブレーキクリア
ランスを常に一定に保持できる。なお、３４はシャフト
１０に固定された環状の絶縁体である。

【００１７】ところで、上記のような各ブレーキクリア
ランス検出器は、ブレーキクリアランスの量が２個の電
極１３、１４の配置の仕方により一義的に決まってしま
うため、採用するブレーキの大きさに合わせた最適なブ
レーキクリアランスを得るには２個の電極１３、１４の
取り付け位置をそれぞれ設定する必要がある。そのため
各ブレーキ仕様毎に２個の電極の取り付け位置が異なっ
た複数のブレーキクリアランス検出器を用意する必要が
ある。

【００１８】図６は本発明の第５実施形態を示す制御プ
ログラムであり、共通ブレーキクリアランス検出器を用
いて、ブレーキの大小に関わらず、最適なブレーキクリ
アランスが得られるものである。このブレーキクリアラ
ンス調整を行う制御プログラムを以下に説明する。ブレ
ーキ作動後、ブレーキ開放中に、この制御プログラムが
開始されると、ステップＳ１でブレーキクリアランス検
出器の中の２個の電極がＯＮからＯＦＦに切り替わった
か否か（即ちスイッチ手段がＯＦＦになったか否を）検
出する（なお図３の場合には電極がＯＦＦからＯＮにな
ったか否を判断する）。スイッチ手段がＯＦＦになると
ステップＳ２に進み電動モータ２のエンコーダ３３（角
度センサ）（図１）を読み込む。ステップＳ３で読み込
み開始後積算されたカウント数がＸ以上となったか否を
判断する。カウント数がＸを越えるとステップＳ４にお
いて電動モータを停止する。こうすることによりスイッ
チ手段としての２個の電極がＯＦＦになってから電動モ
ータ２が停止するまでの間において、絶縁体１９がスト
ッパ１７に当接し、シャフト１０の更なる後退によって
キャップ５も後退する。そのためブレーキクリアランス
は隙間Ｓより、カウント数Ｘに相当する分だけ大とな
る。

【００１９】図７に電動モータ停止するまで時間とブレ
ーキクリアランスとの関係図を示す。この図からの明か
なように、スイッチ手段としての２個の電極がＯＦＦ状
態となってからの電動モータの回転量Ｘを調整すること
によって、それに比例したブレーキクリアランスを得る
ことができる。

【００２０】以上のように、本発明では、ブレーキ開放
状態をスイッチ手段で検知し、このスイッチ手段のＯＦ
Ｆ（またはＯＮ）状態によって電動モータを停止するよ
うにしたため、ブレーキパッドの磨耗状態に係わらず常
に一定のブレーキクリアランスを得ることができる。ま
た、ブレーキ開放中にスイッチ手段がＯＦＦ（またはＯ
Ｎ）になってからの電動モータの戻り回転量を制御する
ことで、ブレーキの大きさに合ったブレーキクリアラン
スを自由に設定できる。なお、２個の電極配置の仕方に
ついては、上記実施形態に示したものに限定されること
なく、２個の電極のＯＮ、ＯＦＦを検知できる形態のも
のであれば種々の形態のものを使用することができるこ
とは当然である。また、上記各形態はディスクブレーキ
の例で説明したが、ドラムブレーキにも適用できる。さ
らに電動モータとしてリニヤモータを使用することもで
きる。

【００２１】

【発明の効果】以上詳細に述べた如く本発明によれば、
ブレーキパッドの磨耗状態に係わらず、常にブレーキク
リアランスを一定に保持できるためブレーキパッドの引
きずり現象を解消でき、ブレーキ作動の応答性を良くで
きる。さらに、ブレーキパッドへの押しつけ力が解放さ
れた後のブレーキクリアランスの調整量を制御プログラ
ムの中で極めて簡単に設定することができるため、種々
の大きさのブレーキ装置に適したブレーキクリアランス
を容易に設定できる、などの優れた効果を奏することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる、電動ディスクブ
レーキの断面図である。

【図２】本形態内に使用するブレーキクリアランス検出
器の第１実施形態である。

【図３】本形態内に使用するブレーキクリアランス検出
器の第２実施形態である。

【図４】本形態内に使用するブレーキクリアランス検出
器の第３実施形態である。

【図５】本形態内に使用するブレーキクリアランス検出
器の第４実施形態である。

【図６】第５実施形態に係わる、ブレーキクリアランス
調整の制御フローチャートである。

【図７】電動モータが停止するまで時間とブレーキクリ
アランスとの関係図である。

【符号の説明】

１ キャリパ ２ 電動モータ ３ 減速機 ４ 変換機構 ５ キャップ ６ ブレーキ部材（ブレーキパッド） ７ 被制動部材（ロータ） ８ 歯車 ９ ギヤ １０ シャフト（力伝達部材） １２ ブレーキクリアランス検出器 １３、１４ 電極 １５ スプリング １７ ストッパ ２０ 導体 １９、２１ 絶縁体 ３０ サポート ３１ ブレーキペダル ３２ 踏力センサ ３３ エンコーダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動モータの駆動力を受けてブレーキ部材
   を被制動部材に押圧する力伝達部材を備えている電動ブ
   レーキ装置において、 ブレーキ開放時にブレーキ部材の押圧状態が開放されて
   から力伝達部材が所定量後退したことを検知するブレー
   キクリアランス検出器を有し、ブレーキクリアランス検
   出器の前記検出により電動モータを停止すべく構成した
   ことを特徴とするブレーキクリアランス調整装置。
2. 【請求項２】前記ブレーキクリアランス検出器が前記検
   出を行った後に前記力伝達部材がさらに所定量後退した
   時に電動モータを停止すべく構成したことを特徴とする
   請求項１に記載のブレーキクリアランス調整装置。