JP2014223897A - Electric brake device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a friction pad from moving back excessively without consuming electric power if a brake system stops during the operation of an electric brake.SOLUTION: When a friction pad pressed against a brake rotor is reversed through the operation of an electric motor 12 to make a stop, switch means T4-T6 of a lower stage of a motor driving circuit 16 are closed after electric power supply to the motor 12 is ceased so as to short-circuit coils U, V, and W of field winding of the motor 12. Consequently, magnetic flux of a rotating rotor is cross-linked to the coils U, V, and W of the field winding in a closed-circuit state so as to generate an induction current, which interacts with the magnetic flux of the rotor so as to generate torque in a direction in which the rotation of the rotor is impeded. The torque operates for braking, so no electric power is consumed and the friction pad is prevented from moving back excessively.

Description

この発明は、ディスクブレーキを電動化した電動ブレーキ装置に関するものである。   The present invention relates to an electric brake device in which a disc brake is electrified.

電動モータで摩擦パッドをブレーキディスクへ押し付けて制動する電動ブレーキ装置として、例えば、特許文献１に記載されたものがある。
この電動ブレーキ装置は、図９に示すように、キャリバボティ１と摩擦パッド２及び直動機構３で構成されている。
キャリパボディ１は、図９に示すように、車輪と一体に回転するブレーキローター（ブレーキディスク）４を間に挟んで対向するインナー側部材１ａとアウター側部材１ｂをブリッジ１ｃで連結し、インナー部材１ａに直道機構３を収容する構成になっている。
直動機構３は、図９のものでは、ボールランプ機構が用いられている。ボールランプ機構は、モータ５の回転を直線運動に変換してピストン６を進退させるというもので、進退するピストン６によって摩擦パッド２をブレーキローター４へ押し付けたり、押し付けた摩擦パッド２を反転して離反したりする、
なお、ここでは、直動機構３としてボールランプ機構について述べたが、これ以外の直動機構３として、例えば、遊星ローラねじ機構、ボールねじ機構、すべりネジ機構などがある。 As an electric brake device that presses a friction pad against a brake disc and brakes with an electric motor, for example, there is one described in Patent Document 1.
As shown in FIG. 9, the electric brake device includes a caliber body 1, a friction pad 2, and a linear motion mechanism 3.
As shown in FIG. 9, the caliper body 1 connects an inner side member 1a and an outer side member 1b that are opposed to each other with a brake rotor (brake disc) 4 that rotates integrally with a wheel therebetween, by a bridge 1c. The straight path mechanism 3 is accommodated in 1a.
In the linear motion mechanism 3 shown in FIG. 9, a ball ramp mechanism is used. The ball ramp mechanism converts the rotation of the motor 5 into a linear motion and moves the piston 6 forward and backward. The piston 6 moves forward and backward to press the friction pad 2 against the brake rotor 4 and to reverse the pressed friction pad 2. To leave,
Here, the ball ramp mechanism has been described as the linear motion mechanism 3, but other linear motion mechanisms 3 include, for example, a planetary roller screw mechanism, a ball screw mechanism, and a sliding screw mechanism.

ところで、このような電動ブレーキ装置では、直動機構３に減速機構７を備えているため、モータ５が停止しても残存トルクが発生する問題がある。
そのため、ブレーキの作動中にブレーキシステムを停止して、モータ５への通電が停止すると、作動中のブレーキの反力（戻し力）によりモータ５が無負荷回転し、その慣性によって摩擦パッド２がブレーキローター４から大きく引き離される。そのため、システムを再起動した際に、ブレーキは、大きく引き離された点から起動しなければならず、応答が悪くなるという問題がある。
特に、図９のものは、安全性を確保するため、スプリング８を用いたフェールオープン機構を採用しており、モータ５への通電が途絶えると、スプリング８の伸長力でピストン６を後退させてブレーキローター４から摩擦パッド２を反転する。そのため、残存トルクとスプリング８の伸長力とが相俟って、引き離される距離が長くなり応答をより悪くする問題が考えられる。
この問題を解決するため、特許文献１では、ブレーキ作動中でモータ５へ通電が行われているときに、システム終了要求があった場合、図１０に示すように、区間Ａと区間Ｂの処理を繰り返し、モータ５への通電を断続的に低下させる。そして、モータ５の回転を抑えて、後退する距離を減少させる。これにより、残存トルクやスプリング８の伸長力による慣性が、断続的な回転によって消費され、加速度的な後退を回避するというものである。 By the way, in such an electric brake device, since the linear motion mechanism 3 includes the speed reduction mechanism 7, there is a problem that residual torque is generated even when the motor 5 is stopped.
Therefore, when the brake system is stopped during operation of the brake and the energization of the motor 5 is stopped, the motor 5 rotates without load by the reaction force (returning force) of the brake in operation, and the friction pad 2 is caused by its inertia. It is greatly separated from the brake rotor 4. Therefore, when the system is restarted, the brake must be started from a point where it is largely separated, and there is a problem that the response becomes poor.
In particular, the thing of FIG. 9 employs a fail-open mechanism using a spring 8 in order to ensure safety. When power to the motor 5 is interrupted, the piston 6 is retracted by the extension force of the spring 8. The friction pad 2 is reversed from the brake rotor 4. For this reason, there is a problem that the remaining torque and the extension force of the spring 8 are combined to increase the distance to be separated and make the response worse.
In order to solve this problem, in Patent Document 1, when a system termination request is made while the motor 5 is energized while the brake is operating, the processing in the sections A and B is performed as shown in FIG. Is repeated, and the energization to the motor 5 is intermittently reduced. Then, the rotation distance of the motor 5 is suppressed, and the distance to move backward is reduced. As a result, the residual torque and the inertia due to the extension force of the spring 8 are consumed by intermittent rotation, and acceleration retreat is avoided.

特開２００８−８４７６号公報JP 2008-8476 A

しかしながら、上記の方法では、システムの停止後も一定時間モータへ駆動電流を流し続けなければならない。そのため、その間の損失により電費が悪化する問題がある。
また、その間の電費の悪化により、次回のエンジン始動や車載機器の起動に支障を来たす恐れも考えられる。
このとき、電動ブレーキ装置専用のバッテリーを搭載することも考えられるが、コストや占有スペースの点で不利な問題がある。 However, in the above method, it is necessary to continue to drive the motor to the motor for a certain period of time after the system is stopped. For this reason, there is a problem that the electricity cost is deteriorated due to the loss in the meantime.
In addition, there is a possibility that the power consumption during that time may be hindered, which may hinder the next engine start-up and start-up of in-vehicle equipment.
At this time, it may be possible to install a battery dedicated to the electric brake device, but there is a disadvantage in terms of cost and occupied space.

そこで、この発明の課題は、ブレーキを作動させた状態でシステムを停止させた際に、摩擦パッドの過剰な後退が電力を消費することなく防止できるようにすることである。   Accordingly, an object of the present invention is to prevent excessive retraction of the friction pad without consuming electric power when the system is stopped with the brake operated.

上記の課題を解決するため、この発明では、電動モータの回転運動を直線運動に変換して摩擦パッドをブレーキローターへ押し付ける直動機構を備えた電動ブレーキ装置において、前記ブレーキ装置を停止する際、モータへの通電を停止したのち、モータの界磁巻線を短絡する構成を採用したのである。   In order to solve the above problems, in the present invention, in the electric brake device having a linear motion mechanism that converts the rotational motion of the electric motor into linear motion and presses the friction pad against the brake rotor, when stopping the brake device, After stopping energization of the motor, a configuration was adopted in which the field winding of the motor is short-circuited.

このような構成を採用することにより、例えば、モータがブレーキローターへ摩擦パッドを押し付けたブレーキ作動中の状態で、あるいは、モータが摩擦パッドを待機位置に保持したブレーキ作動中の状態で、システム終了などのコマンド要求によりブレーキシステムが停止され、モータへの通電が停止されると、直動機構に連結されたモータの回転子は残存トルクにより回転を続けようとする。このとき、前記モータの界磁巻線を短絡（ショート）して閉回路とすることにより、閉回路となった界磁巻線に回転する回転子からの磁束（回転子の磁石あるいは回転子が誘導コイルの場合は残留磁気による磁束）が鎖交する。すると、界磁巻線には、鎖交する磁束の変化により誘導電流が発生し、その発生した電流による磁界と回転子の磁束との相互作用により、回転子に回転を妨げる向きのトルク（発電によるトルク）が発生する。その結果、前記トルクが、ブレーキとして作用して、摩擦パッドを電力の消費を伴わずに停止することができる。
このとき、短絡する界磁巻線は、ユニバーサルモータのような単相のものでは１つであるが、例えば、実施形態で述べる３相のものでは２つ以上短絡することで閉回路が形成される。つまり、モータ構造に関わらず、閉回路が形成されるように界磁巻線を短絡することで、電力を消費することなく、摩擦パッドを停止することができるのである。 By adopting such a configuration, for example, when the motor is in a braking state in which the friction pad is pressed against the brake rotor, or in the braking state in which the motor holds the friction pad in the standby position, the system is terminated. When the brake system is stopped by a command request such as the above and the energization to the motor is stopped, the rotor of the motor connected to the linear motion mechanism tries to continue to rotate due to the residual torque. At this time, the magnetic field winding of the motor is short-circuited (short-circuited) to form a closed circuit, so that the magnetic flux (rotor magnet or rotor of the rotor) that rotates into the closed-circuit field winding is reduced. In the case of an induction coil, magnetic flux) due to residual magnetism is linked. Then, an induced current is generated in the field winding due to a change in interlinkage magnetic flux, and a torque (power generation) that prevents the rotor from rotating due to the interaction between the magnetic field generated by the generated current and the magnetic flux of the rotor. Torque). As a result, the torque acts as a brake, and the friction pad can be stopped without consuming electric power.
At this time, the number of field windings to be short-circuited is one for a single-phase one such as a universal motor, but for example, a closed circuit is formed by short-circuiting two or more for a three-phase one described in the embodiment. The In other words, regardless of the motor structure, the friction pad can be stopped without consuming electric power by short-circuiting the field winding so as to form a closed circuit.

また、このとき、上記界磁巻線の短絡時の電流を制限する電流調整手段を備えた構成を採用することができる。   Further, at this time, it is possible to employ a configuration provided with a current adjusting means for limiting the current when the field winding is short-circuited.

このような構成を採用することにより、界磁巻線に流れる誘導電流を制限することで、回転子の回転を妨げる抵抗力（トルク）を調節する。このようにすれば、摩擦パッドが停止する距離を変えられるので、摩擦パッドの停止位置を調整できる。   By adopting such a configuration, the resistance force (torque) that prevents the rotation of the rotor is adjusted by limiting the induced current flowing in the field winding. In this way, the distance at which the friction pad stops can be changed, so that the stop position of the friction pad can be adjusted.

その際、上記界磁巻線が複数の界磁コイルが接続されたものとし、その界磁コイルの短絡数を切り換える切り換え手段を備えた構成を採用することができる。   At that time, it is possible to adopt a configuration provided with switching means for switching the number of short-circuits of the field coils, assuming that the field winding is connected to a plurality of field coils.

このような構成を採用することにより、短絡する界磁巻線の界磁コイルの数を切り換えることで、回転子の回転を妨げるトルクを調節する。このようにすれば、摩擦パッドが停止する距離を変えられるので、摩擦パッドの停止位置を調整できる。   By adopting such a configuration, the torque that hinders the rotation of the rotor is adjusted by switching the number of field coils of the field winding to be short-circuited. In this way, the distance at which the friction pad stops can be changed, so that the stop position of the friction pad can be adjusted.

また、このとき、上記短絡時の電流のオンとオフのデューティ比を調整するＰＷＭ制御手段を備えた構成を採用することができる。   Further, at this time, it is possible to employ a configuration provided with PWM control means for adjusting the duty ratio of current on and off at the time of the short circuit.

このような構成を採用することにより、オンとオフのデューティ比を変えることで、 短絡電流を制御して、回転子の回転を妨げるトルクを調節する。このようにすれば、摩擦パッドが停止する距離を変えられるので、摩擦パッドの停止位置を調整できる。   By adopting such a configuration, the short-circuit current is controlled by changing the duty ratio between on and off, and the torque that hinders the rotation of the rotor is adjusted. In this way, the distance at which the friction pad stops can be changed, so that the stop position of the friction pad can be adjusted.

このとき、上記直動機構または摩擦パッドの位置あるいは変位を検出する移動量検出手段を備え、上記電動ブレーキ装置を停止させる際に、前記移動量検出手段が一定値以上の値を検出すると、または、前記移動量検出手段が検出した値の微分値が一定値以下の値を検出すると、前記ブレーキ装置が停止したとする構成を採用することができる。   At this time, it is provided with a movement amount detecting means for detecting the position or displacement of the linear motion mechanism or the friction pad, and when stopping the electric brake device, the movement amount detecting means detects a value greater than or equal to a certain value, or A configuration may be adopted in which the brake device is stopped when a differential value of a value detected by the movement amount detection means is detected to be a value equal to or less than a predetermined value.

このような構成を採用することにより、移動量検出手段の検出した値が、先の回転子の回転を妨げるトルクによる制動に見合う一定値以上の移動量であれば、摩擦パッドは停止したと見なすことができる。そのため、前記検出値が一定値以上に達した場合は、例えば、ブレーキシステムなどのシャットダウンなどが支障なくできる。また、前記検出値を微分したものを用いる場合は、微分の変化率が一定値以下になれば、摩擦パッドは停止したものと見なすことができるので、前記値が一定値以下になれば、同様に、ブレーキシステムのシャットダウンなどが支障なくできる。   By adopting such a configuration, the friction pad is considered to have stopped if the value detected by the movement amount detection means is a movement amount greater than or equal to a certain value commensurate with braking by torque that hinders the rotation of the previous rotor. be able to. Therefore, when the detected value reaches a certain value or more, for example, the brake system can be shut down without any trouble. In addition, when using a derivative of the detected value, the friction pad can be regarded as stopped if the rate of change of the derivative is a certain value or less, so if the value is a certain value or less, the same In addition, the brake system can be shut down without problems.

また、このとき、上記移動量検出手段に替えて、摩擦パッドに加わる荷重を検出する荷重検出手段を備え、前記荷重検出手段の検出値あるいは検出値の微分値を検出するという構成を採用することができる。   Further, at this time, instead of the movement amount detection means, a load detection means for detecting a load applied to the friction pad is provided, and a detection value of the load detection means or a differential value of the detection value is adopted. Can do.

このような構成を採用することにより、例えば、摩擦パッドがブレーキローターへ押し付けられているときの荷重検出手段の検出値を基準として、その基準値と荷重検出手段の検出値を比較する。すると、その差が先の回転子の回転を妨げるトルクによる制動に見合う一定値以上であれば、摩擦パッドへの押圧の低下から、摩擦パッドが移動して停止したと見なすことができる。そのため、前記検出値が一定値以上になれば、ブレーキシステムなどのシャットダウンなどが支障なくできる。また、荷重検出手段の検出値の微分値を検出する場合は、微分の変化率が一定の値以下になると、摩擦パッドが停止したと見なせる。このように見なせるので、前記値が一定値以下となった場合は、前記同様、ブレーキシステムのシャットダウンなどが支障なくできる。   By adopting such a configuration, for example, the reference value and the detection value of the load detection means are compared with reference to the detection value of the load detection means when the friction pad is pressed against the brake rotor. Then, if the difference is equal to or greater than a certain value commensurate with braking by torque that hinders the rotation of the previous rotor, it can be considered that the friction pad has moved and stopped due to a decrease in pressure on the friction pad. Therefore, if the detected value is equal to or greater than a certain value, the brake system can be shut down without any trouble. Further, when detecting the differential value of the detection value of the load detecting means, it can be considered that the friction pad has stopped when the rate of change of the differential becomes a certain value or less. Since it can be considered in this way, when the value becomes a certain value or less, the brake system can be shut down without any trouble as described above.

このとき、上記検出手段の検出値に応じて、予め定めた動作シーケンスに基づいて、モータの界磁巻線の短絡又は短絡電流あるいはその両方を制御する構成を採用することができる。   At this time, it is possible to employ a configuration in which a short circuit and / or a short circuit current of the field winding of the motor is controlled based on a predetermined operation sequence in accordance with the detection value of the detection means.

このような構成を採用することにより、検出手段の検出出力に応じて予め界磁巻線の短絡又は短絡電流あるいは、その両方を制御する動作を設定する。こうすることで、ノイズなどの外乱に対して誤動作を起こし難くして安全性を向上し、かつ、停止位置へ達する誤差を小さくできる。   By adopting such a configuration, an operation for controlling the short circuit of the field winding and / or the short circuit current is set in advance according to the detection output of the detection means. By doing so, it is difficult to cause malfunctions due to disturbances such as noise, so that safety is improved and an error reaching the stop position can be reduced.

この発明は、上記のように構成したことにより、モータの界磁コイル短絡時の発電力を逆回転を抑止するトルクとして利用することで、電力を消費することなく、摩擦パッドの過剰な後退を防止できる。   With this configuration, the friction pad is excessively retracted without consuming electric power by using the generated power when the motor's field coil is short-circuited as a torque that inhibits reverse rotation. Can be prevented.

実施形態の電動ブレーキ装置の断面図Sectional drawing of electric brake equipment of an embodiment 実施形態のモータ回路の模式図Schematic diagram of motor circuit of embodiment 図１の要部断面図Cross-sectional view of the main part of FIG. 図１の要部断面図Cross-sectional view of the main part of FIG. （ａ）〜（ｆ）実施形態の作用説明図(A)-(f) Action | operation explanatory drawing of embodiment （ａ）〜（ｄ）実施形態の作用説明図(A)-(d) Action explanatory drawing of embodiment 実施例２の作用説明図Action explanatory drawing of Example 2 実施例５の作用説明図Action explanatory drawing of Example 5 従来技術の電動ブレーキ装置の断面図Sectional view of a conventional electric brake device 図９の作用説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation.

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
この形態の電動ブレーキ装置は、図１に示すように、自動車用の電動式ディスクブレーキ装置で、電動ブレーキ本体１０と制御手段１１で構成されている。
電動ブレーキ本体１０は、モータ１２と直動機構１３が減速機構１４を介して接続され、前記直動機構１３に装着した摩擦パッド１５ｂをブレーキローター４に押し付ける構造となっている。
モータ１２は、図２に示すように、ここでは、３相ＤＣブラシレスモータを採用しており、界磁巻線は、Ｕ、Ｖ、Ｗの３個の界磁コイルからなつている。この各相のコイルＵ、Ｖ、Ｗは、駆動回路１６を介して制御手段１１に接続する構成になっている。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the electric brake device of this embodiment is an electric disc brake device for an automobile, and includes an electric brake main body 10 and a control means 11.
The electric brake main body 10 has a structure in which a motor 12 and a linear motion mechanism 13 are connected via a speed reduction mechanism 14, and a friction pad 15 b mounted on the linear motion mechanism 13 is pressed against the brake rotor 4.
As shown in FIG. 2, the motor 12 employs a three-phase DC brushless motor, and the field winding is composed of three field coils of U, V, and W. The coils U, V, W of each phase are configured to be connected to the control means 11 via the drive circuit 16.

駆動回路は、モータ１２あるいは制御手段１１のいずれに備えてもよく、図２の模式図に示すように、モータ１２は、各相のコイルＵ、Ｖ、Ｗごとに上段と下段のスイッチ手段Ｔ１〜Ｔ６を設けてＨブリッジ回路を形成する構成となっている。このスイッチ手段Ｔ１〜Ｔ６は、例えば、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、バイポーラトランジスタ、サイリスタなどのパワードライバー（デバイス）を用いることができる。
この各スイッチ手段Ｔ１〜Ｔ６は、ここでは、図示していないが、例えば、プリドライバーとモータ制御回路が接続されて、制御手段１１と接続する構成となっている。
制御手段１１は、ブレーキ用ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）で、例えば、Ａ／Ｄ変換器、入出力回路、タイマ回路などの周辺回路を有するマイクロコンピュータで構成されている。 The drive circuit may be provided in either the motor 12 or the control means 11, and as shown in the schematic diagram of FIG. 2, the motor 12 includes the upper and lower switch means T1 for each phase coil U, V, W. ˜T6 is provided to form an H-bridge circuit. As the switch means T1 to T6, for example, a power driver (device) such as an FET, IGBT, bipolar transistor, or thyristor can be used.
Each of the switch means T1 to T6 is not shown here, but is configured to be connected to the control means 11, for example, by connecting a pre-driver and a motor control circuit.
The control means 11 is a brake ECU (Engine Control Unit), and is composed of, for example, a microcomputer having peripheral circuits such as an A / D converter, an input / output circuit, and a timer circuit.

一方、直動機構１３は、図３に示すように、外輪部材２０と軸受部材２１及びキャリア２２で構成されており、円筒状のハウジング２３に収容されている。また、円筒状のハウジング２３の一端には、図１に示すように、径方向外方に向けてベースプレート２４が設けられ、そのベースプレート２４の外側面及びハウジング２３の一端の開口がカバー２５によって被われる構造となっている。さらに、ベースプレート２４にはモータ１２が取り付けられており、モータ１２の回転は、前記カバー２５内に組み込まれた減速機構１４によって回転軸２６に伝達されるようになっている。
このハウジング２３の他端部には、図１に示すように、キャリバボディ３０が一体に取り付けられている。このキャリバボディ３０は、外周部の一部が配置されたブレーキローター４の両側に、固定摩擦パッド１５ａと可動摩擦パッド１５ｂを設け、その可動摩擦パッド１５ｂを外輪部材３０の他端部に連結して一体化した構造となっている。 On the other hand, as shown in FIG. 3, the linear motion mechanism 13 includes an outer ring member 20, a bearing member 21, and a carrier 22, and is accommodated in a cylindrical housing 23. Further, as shown in FIG. 1, a base plate 24 is provided at one end of the cylindrical housing 23 so as to be directed radially outward, and an opening of one end of the base plate 24 and one end of the housing 23 is covered by a cover 25. It has a structure that is called. Further, the motor 12 is attached to the base plate 24, and the rotation of the motor 12 is transmitted to the rotary shaft 26 by the speed reduction mechanism 14 incorporated in the cover 25.
As shown in FIG. 1, a caliber body 30 is integrally attached to the other end of the housing 23. The caliber body 30 is provided with a fixed friction pad 15a and a movable friction pad 15b on both sides of the brake rotor 4 in which a part of the outer peripheral portion is disposed, and the movable friction pad 15b is connected to the other end of the outer ring member 30. And integrated structure.

外輪部材２０は、スライド部材として組み込まれたもので、回り止めされてハウジング２３の内径面に沿って軸方向へ移動自在となっている。また、その内径面には、図３に示すように、断面がＶ字形で螺旋状の突条３１が設けられている。   The outer ring member 20 is incorporated as a slide member, is prevented from rotating, and is movable in the axial direction along the inner diameter surface of the housing 23. Further, as shown in FIG. 3, a spiral protrusion 31 having a V-shaped cross section is provided on the inner diameter surface.

軸受部材２１は、中央部にボス部を設けた円環板状の部材で、先の外輪部材２０の軸方向の一端側に組み込まれている。また、この軸受部材２１の中央部のボス部内には、一対の転がり軸受３２が間隔を置いて組み込まれており、その転がり軸受３２によって外輪部材２０の軸心上に配置された回転軸２６を回動自在に支持する。この組み込まれた軸受部材２１は、ハウジング２３の内周面に取り付けたストッパリング３３により、ハウジング２３の開口端を覆うカバー２５側への移動が防止されている。   The bearing member 21 is an annular plate-like member having a boss portion at the center, and is incorporated on one end side of the outer ring member 20 in the axial direction. In addition, a pair of rolling bearings 32 is incorporated in the boss portion at the center of the bearing member 21 with a space therebetween, and the rotating shaft 26 disposed on the shaft center of the outer ring member 20 by the rolling bearing 32 is provided. It is supported rotatably. The built-in bearing member 21 is prevented from moving toward the cover 25 covering the open end of the housing 23 by a stopper ring 33 attached to the inner peripheral surface of the housing 23.

キャリア２２は、図３、図４に示すように、軸方向で対向する一対のディスク２２ａ、２２ｂと複数の間隔調整部材２２ｃ及び複数のローラ軸２２ｄで構成されている。複数のローラ軸２２ｄには、遊星ローラ２２ｅが回動自在に支持されており、外輪部材２０の内側に回転軸を中心にして回転可能に組み込まれている。
すなわち、キャリア２２は、一方のディスク２２ａの片面外周部に他方のディスク２２ｂに向けて複数の間隔調整部材２２ｃが周方向に間隔を置いて設けられたもので、その間隔調整部材２２ｃの端面にねじ込まれるネジの締め付けによって、対向する一対のディスク２２ａ、２２ｂを連結したものである。
この一対のディスク２２ａ、２２ｂのうち、軸受部材２１側に位置するインナー側ディスク２２ｂは、回転軸２６との間に組み込まれたすべり軸受３６によって回動自在に、かつ、軸方向へ移動自在に支持されている。
一方、アウター側ディスク２２ａは、中心部に段付き孔からなる軸挿入孔３５が形成され、その軸挿入孔３５内にすべり軸受３６を嵌入し、嵌入したスベリ軸受け３６によって、回転軸２６を回動自在に支持している。この回転軸２６には、すべり軸受３６のアウター側端面に隣接してスラスト荷重を受ける金属ワッシャ３７が嵌合されており、そのワッシャ３７は回転軸２６の軸端部に取り付けられた止め輪３８によって抜け止めされている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the carrier 22 includes a pair of discs 22a and 22b facing each other in the axial direction, a plurality of interval adjusting members 22c, and a plurality of roller shafts 22d. A planetary roller 22e is rotatably supported on the plurality of roller shafts 22d, and is incorporated inside the outer ring member 20 so as to be rotatable around the rotation shaft.
That is, the carrier 22 is provided with a plurality of spacing adjusting members 22c spaced from each other in the circumferential direction toward the other disc 22b on the outer peripheral portion of one disc 22a, and on the end surface of the spacing adjusting member 22c. A pair of opposing disks 22a and 22b are connected by tightening a screw to be screwed.
Of the pair of disks 22a and 22b, the inner disk 22b positioned on the bearing member 21 side is rotatable by a slide bearing 36 built in between the rotating shaft 26 and is movable in the axial direction. It is supported.
On the other hand, the outer side disk 22a has a shaft insertion hole 35 formed of a stepped hole at the center. A slide bearing 36 is fitted into the shaft insertion hole 35, and the rotating shaft 26 is rotated by the inserted sliding bearing 36. Supports freely. The rotating shaft 26 is fitted with a metal washer 37 that receives a thrust load adjacent to the outer end surface of the slide bearing 36, and the washer 37 is a retaining ring 38 attached to the shaft end of the rotating shaft 26. It has been retained by.

また、複数のローラ軸２２ｄは、それぞれ、一対のディスク２２ａ、２２ｂに形成された長孔からなる軸挿入孔３５内に軸端部が挿入されて径方向に移動自在に支持されたもので、そのローラ軸２２ｄを巻き込むようにして架け渡された弾性リング３９により径方向に向けて付勢されている。この複数のローラ軸２２ｄのそれぞれには、遊星ローラ２２ｅが回動自在に支持されている。   Each of the plurality of roller shafts 22d is a shaft end portion inserted into a shaft insertion hole 35 formed of a long hole formed in each of the pair of disks 22a and 22b, and is supported so as to be movable in the radial direction. The roller shaft 22d is energized in the radial direction by an elastic ring 39 that is wound around the roller shaft 22d. A planetary roller 22e is rotatably supported on each of the plurality of roller shafts 22d.

遊星ローラ２２ｅは、図４に示すように、それぞれ、回転軸２６の外径面と外輪部材２０の内径面間に配置され組み込まれる構成となっており、先述したとおり、外輪部材２０の内径面間に組み込まれたローラ軸２２ｄは、軸端部に掛け渡された弾性リング３９によって回転軸２１の外径面に押し付けられて弾性接触するようになっている。そのため、上記回転軸２６が回転すると、その回転軸２６の外径面に対する接触摩擦によって回転するようになっている。
また、遊星ローラ２２ｄの外径面には、図３に示すように、断面Ｖ字状で複数の螺旋溝４０が軸方向に等間隔で形成されている。この螺旋溝４０のピッチは、先述した外輪部材２０に設けられた螺旋突条３１のピッチと同一となっており、その螺旋突条３１に螺合している。なお、螺旋溝４０に替えて、複数の円周溝を螺旋突条３１と同一ピッチで軸方向に等間隔で形成してもよい。 As shown in FIG. 4, each of the planetary rollers 22e is arranged and incorporated between the outer diameter surface of the rotating shaft 26 and the inner diameter surface of the outer ring member 20. As described above, the inner diameter surface of the outer ring member 20 is provided. The roller shaft 22d incorporated therebetween is pressed against the outer diameter surface of the rotary shaft 21 by an elastic ring 39 spanned around the shaft end portion so as to be in elastic contact. Therefore, when the rotating shaft 26 rotates, the rotating shaft 26 rotates by contact friction with the outer diameter surface of the rotating shaft 26.
Further, as shown in FIG. 3, a plurality of spiral grooves 40 having a V-shaped cross section are formed at equal intervals in the axial direction on the outer diameter surface of the planetary roller 22d. The pitch of the spiral groove 40 is the same as the pitch of the spiral protrusion 31 provided on the outer ring member 20 described above, and is screwed into the spiral protrusion 31. Instead of the spiral groove 40, a plurality of circumferential grooves may be formed at the same pitch as the spiral protrusion 31 at equal intervals in the axial direction.

これらの遊星ローラ２２ｄとキャリア２２のインナー側ディスク２２ｂの軸方向の対向部間には、図３のように、ワッシャ４１およびスラスト軸受４２が組み込まれている。さらに、キャリア２２と軸受部材２１の軸方向の対向部間には、環状のスラスト板４３が組み込まれ、そのスラスト板４３と軸受部材２１間にスラスト軸受４２が組み込まれる構造となっている。   As shown in FIG. 3, a washer 41 and a thrust bearing 42 are incorporated between the planetary rollers 22d and the axially opposed portions of the inner side disk 22b of the carrier 22. Further, an annular thrust plate 43 is incorporated between the carrier 22 and the bearing member 21 in the axial direction, and a thrust bearing 42 is incorporated between the thrust plate 43 and the bearing member 21.

また、外輪部材２０のハウジング２３の外部に位置する他端の開口は、シールカバー４４の取り付けにより閉塞され、内部に異物が侵入するのを防止するようになっている。   Moreover, the opening of the other end located outside the housing 23 of the outer ring member 20 is closed by attaching the seal cover 44 to prevent foreign matter from entering the inside.

減速機構１４は、図１に示すように、モータ１２のロータ軸に取り付けられた入力ギヤの回転を一次減速ギヤ列Ｇ１→二次減速ギヤ列Ｇ２→三次減速ギヤ列Ｇ３により、順次減速して回転軸２６の輪端部に取り付けられた出力ギヤ４５へ伝達し、回転軸２６を回転させる。   As shown in FIG. 1, the speed reduction mechanism 14 sequentially reduces the rotation of the input gear attached to the rotor shaft of the motor 12 by the primary reduction gear train G1, the secondary reduction gear train G2, and the tertiary reduction gear train G3. The rotation is transmitted to the output gear 45 attached to the wheel end of the rotation shaft 26 to rotate the rotation shaft 26.

この形態は、上記のように構成されており、この電動ブレーキ装置では、ブレーキを作動した場合は（例えば、ブレーキペダルを踏み込むと）、ＥＣＵ１１は、図５（ａ）・・・→（ｆ）のように、駆動回路１６のスイッチ手段Ｔ１〜Ｔ６を順次オン・オフしてモータ１２を回転させる。そして、摩擦パッド１５ｂをブレーキローター４へ押し付ける方向へ移動させる。
次に、作動したブレーキを解除した場合は、ＥＣＵ１１は、図５の（ｆ）・・・→（ａ）のように、作動時と逆に駆動回路１６の上段と下段のスイッチ手段Ｔ１〜Ｔ６を順次オン・オフして、モータ１７を逆転させる。そして、摩擦パッド１５ｂを反転させて待機位置まで後退させたのち、モータ１７への通電を停止する。 This embodiment is configured as described above, and in this electric brake device, when the brake is operated (for example, when the brake pedal is depressed), the ECU 11 performs FIG. As described above, the motor 12 is rotated by sequentially turning on and off the switch means T1 to T6 of the drive circuit 16. Then, the friction pad 15 b is moved in a direction to press against the brake rotor 4.
Next, when the brake that has been actuated is released, the ECU 11 switches the upper and lower switch means T1 to T6 of the drive circuit 16 contrary to the time of actuation, as shown in FIG. Are sequentially turned on and off to reverse the motor 17. Then, after the friction pad 15b is reversed and retracted to the standby position, energization of the motor 17 is stopped.

一方、ブレーキローターへ摩擦パッド１５ｂを押し付けたブレーキ作動中の状態で、システム終了などのコマンド要求でブレーキシステムが停止され、電動モータへの通電が遮断されると、直動機構１３の慣性や残存トルクによって摩擦パッド１５ｂが想定よりも後退し、所定の待機位置（例えば、パッドクリアランスを維持する点）から下がる（引き離される）ことになる。
そのため、ＥＣＵ１１は、図６（ａ）のように、駆動回路１６の上段のスイッチ手段Ｔ１〜Ｔ３を開き（オフ）、かつ、下段のスイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６を閉じて（オン）モータ１２の界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗを短絡する。すると、短絡された界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗは閉回路を形成し、前記閉回路を形成した界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗにモータ１２の回転する回転子の磁束が鎖交する。その結果、界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗには、鎖交する磁束の変化により誘導電流が発生し、その発生した誘導電流による磁界と回転子の磁束との相互作用により、モータ１２の回転子に回転を妨げる向きのトルクが発生する。このため、回転子に制動がかかり摩擦パッド１５ｂを停止させる。その結果、摩擦パッド１５ｂの過剰な後退が、電力を消費することなく防止できる。 On the other hand, if the brake system is stopped by a command request such as system termination while the friction pad 15b is pressed against the brake rotor and the power supply to the electric motor is interrupted, The torque causes the friction pad 15b to retreat more than expected and lowers (separates) from a predetermined standby position (for example, a point for maintaining the pad clearance).
Therefore, as shown in FIG. 6A, the ECU 11 opens (turns off) the upper switch means T1 to T3 of the drive circuit 16 and closes (turns on) the lower switch means T4 to T6 (on). Short-circuit the coils U, V, and W of the magnetic winding. Then, the short-circuited field winding coils U, V, W form a closed circuit, and the magnetic field winding coils U, V, W forming the closed circuit form the magnetic flux of the rotor rotating the motor 12. Are interlinked. As a result, an induction current is generated in the coils U, V, and W of the field winding due to a change in interlinkage magnetic flux, and the motor 12 is generated by the interaction between the magnetic field generated by the generated induction current and the magnetic flux of the rotor. A torque is generated in the rotor in a direction that prevents rotation. For this reason, the rotor is braked and the friction pad 15b is stopped. As a result, excessive retraction of the friction pad 15b can be prevented without consuming electric power.

このとき、制動をかけたけれども、制動が利き過ぎて所定の位待機位置に上手く停止できない場合は、例えば、待機位置の手前で通電を停止して、図６（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のいずれかのように、スイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６を切り換え手段として、界磁コイルＵ、Ｖ、Ｗの短絡数を切り換え、短絡する界磁コイルＵ、Ｖ、Ｗの数を減らす。そして、制動のタイミングと制動力を加減すれば、所定の待機位置に止めることができる。   If braking is applied at this time, but braking is too strong to stop at the predetermined standby position, for example, energization is stopped before the standby position, and FIGS. 6 (b), 6 (c), (c) As in any of (d), the switching means T4 to T6 are used as the switching means to switch the number of short-circuits of the field coils U, V, W and reduce the number of field coils U, V, W to be short-circuited. If the braking timing and the braking force are adjusted, it can be stopped at a predetermined standby position.

また、モータに保持電流を入力して摩擦パッドを待機位置（パッドクリアランス：ブレーキローターとの所定の隙間）に保持するようなシステム作動中の場合でも、システム終了などのコマンド要求でブレーキシステムが停止され、電動モータへの通電が遮断されると、直動機構１３の慣性や残存トルクによって摩擦パッド１５ｂが想定よりも後退し、所定の待機位置（例えば、パッドクリアランスを維持する点）から下がる（引き離される）ことになる。
そのため、ＥＣＵ１１は、先の場合と同様に、駆動回路１６の上段のスイッチ手段Ｔ１〜Ｔ３を開き、かつ、下段のスイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６を閉じてモータ１２の界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗを短絡する。すると、短絡された界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗは閉回路を形成し、閉回路を形成した界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗにモータ１２の回転する回転子の磁束が鎖交する。その結果、界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗには、鎖交する磁束の変化により誘導電流が発生し、その発生した誘導電流による磁界と回転子の磁束との相互作用により、モータ１２の回転子に回転を妨げる向きのトルクが発生する。このため、回転子に制動がかかり摩擦パッド１５ｂを停止させる。その結果、摩擦パッド１５ｂの過剰な後退が、電力を消費することなく防止できる。 In addition, even when the system is operating such that the holding current is input to the motor and the friction pad is held at the standby position (pad clearance: a predetermined gap with the brake rotor), the brake system stops when a command is issued such as when the system is terminated. When the energization of the electric motor is interrupted, the friction pad 15b is retracted more than expected due to the inertia of the linear motion mechanism 13 and the residual torque, and is lowered from a predetermined standby position (for example, a point for maintaining the pad clearance) ( To be separated).
Therefore, the ECU 11 opens the upper switch means T1 to T3 of the drive circuit 16 and closes the lower switch means T4 to T6 to close the coils U and V of the field winding of the motor 12 as in the previous case. , W are short-circuited. Then, the shorted field winding coils U, V and W form a closed circuit, and the magnetic flux of the rotor rotating the motor 12 is applied to the field winding coils U, V and W forming the closed circuit. Interlink. As a result, an induction current is generated in the coils U, V, and W of the field winding due to a change in interlinkage magnetic flux, and the motor 12 is generated by the interaction between the magnetic field generated by the generated induction current and the magnetic flux of the rotor. A torque is generated in the rotor in a direction that prevents rotation. For this reason, the rotor is braked and the friction pad 15b is stopped. As a result, excessive retraction of the friction pad 15b can be prevented without consuming electric power.

この実施例１は、例えば、図９の従来技術で述べたようなスプリング８を用いたフェールオープン機構を採用した電動ブレーキ装置に本願を適用できることについて述べる。
すなわち、ブレーキ作動中にシステム終了要求などのコマンドでブレーキシステムが停止された場合は、図９のものでは、スプリング８の伸長によってピストン６が後退し、モータ５の回転子が回転する。そのため、モータ５の界磁巻線を短絡して閉回路を形成すると、閉回路となった界磁巻線にモータ５の回転する回転子の磁束が鎖交する。その結果、界磁巻線には、鎖交する磁束の変化により誘導電流が発生し、その発生した誘導電流による磁界と回転子の磁束との相互作用により、モータ５の回転子に回転を妨げる向きのトルクが発生する。このため、回転子に制動がかかり摩擦パッド２を停止させることができる。
したがって、フェールオープン機構を使用したものについても、電力を消費することなく、摩擦パッド２の過剰な後退を防止することができる。 The first embodiment describes that the present application can be applied to, for example, an electric brake device that employs a fail-open mechanism using a spring 8 as described in the prior art of FIG.
That is, when the brake system is stopped by a command such as a system termination request during the operation of the brake, in FIG. 9, the piston 6 is retracted by the extension of the spring 8 and the rotor of the motor 5 is rotated. Therefore, when the field winding of the motor 5 is short-circuited to form a closed circuit, the magnetic flux of the rotor rotating the motor 5 is linked to the field winding that has become a closed circuit. As a result, an induced current is generated in the field winding due to a change in interlinkage magnetic flux, and the rotor of the motor 5 is prevented from rotating by the interaction between the magnetic field generated by the generated induced current and the magnetic flux of the rotor. Directional torque is generated. For this reason, the rotor is braked and the friction pad 2 can be stopped.
Accordingly, the friction pad 2 can be prevented from excessively retreating without using power even in the case of using the fail-open mechanism.

この実施例２は、モータ１２への通電を停止する際、スイッチング手段Ｔ４〜Ｔ６で界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗを開閉（スイッチング）する。こうすることで、スイッチング手段Ｔ４〜Ｔ６を電流調整手段として用いる。そして、短絡時の誘導電流を制御してモータ１２の回転を妨げる抵抗力（トルク）調節し、摩擦パッド５ｂが停止する距離を調整する。
すなわち、モータ１２への通電を停止すると同時に、図７に示すように、上段のスイッチ手段Ｔ１〜Ｔ３を開き（オフ）、かつ、下段のスイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６はオン・オフを繰り返す。このとき、スイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６のオンとオフのデューティ比は、誘導電流の大きさに応じて変える。
こうすることで、制動力を制御（ＰＷＭ制御）する。その際、ＰＷＭ制御に使用するスイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６は全部でも良いが、必要とする制動の強さに応じて一部であっても良い。つまり、「切り換え手段」を兼ねてオン・オフする界磁コイルＵ、Ｖ、Ｗの数を減らして使用するようにしても良い。 In the second embodiment, when the energization to the motor 12 is stopped, the coils U, V, and W of the field winding are opened and closed (switched) by the switching means T4 to T6. By doing so, the switching means T4 to T6 are used as current adjusting means. Then, the resistance force (torque) that prevents the rotation of the motor 12 is adjusted by controlling the induced current at the time of the short circuit, and the distance at which the friction pad 5b stops is adjusted.
That is, at the same time as the energization of the motor 12 is stopped, as shown in FIG. 7, the upper switch means T1 to T3 are opened (off), and the lower switch means T4 to T6 are repeatedly turned on and off. At this time, the ON / OFF duty ratio of the switch means T4 to T6 is changed according to the magnitude of the induced current.
By doing so, the braking force is controlled (PWM control). At that time, all of the switch means T4 to T6 used for the PWM control may be used, but may be a part of the switch means T4 to T6 depending on the required braking strength. In other words, the number of field coils U, V, and W that are turned on and off to serve as the “switching means” may be reduced.

ここでＰＷＭ制御により流れる誘導電流は、先にも述べたように、磁界との相互作用によりモータ１２の回転子の回転を妨げる向きのトルクを発生して摩擦パッド１５ｂを待機位置に停止させようとする。
そのため、例えば、回転センサや位置センサを配置して、回転子の回転速度（又は加速度）や摩擦パッド１５ｂの移動速度（又は加速度）を検出すれば、その検出値から前記トルクの減少量や減少率を算出することができる筈である。したがって、前記トルクの減少が検出できれば、前記センサの値を用いてＰＷＭ制御を行うことで、より正確な制御ができる。 Here, as described above, the induced current flowing by the PWM control generates torque in a direction that prevents the rotation of the rotor of the motor 12 by interaction with the magnetic field, and stops the friction pad 15b at the standby position. And
Therefore, for example, if a rotation sensor or a position sensor is arranged to detect the rotation speed (or acceleration) of the rotor or the movement speed (or acceleration) of the friction pad 15b, the amount of decrease or decrease in the torque is detected from the detected value. The rate should be able to be calculated. Therefore, if a decrease in the torque can be detected, more accurate control can be performed by performing PWM control using the value of the sensor.

この実施例３では、摩擦パッド１５ｂの位置または変位を検出する位置移動量検出手段４８について述べる。
この移動量検出手段（センサ）４８は、例えば、光学式変位センサ、磁気スケール（磁気スケール＋磁気エンコーダ）装置、差動トランスなどの変位（位置）センサを、図１の破線で示すように配置し、摩擦パッド１５ｂの位置または変位を検出する。
なお、ここでは、変位センサ４８で摩擦パッド１５ｂの位置を直接検出するように配置したが、このような配置に限定されるものではない。摩擦パッド１５ｂを作動する直動機構１３の変位（相対変位）を検出するようにしても良い。
このように摩擦パッド１５ｂの位置または変位を検出することにより、検出した値が先のトルクによる制動に見合う一定値以上の移動量であれば、摩擦パッドは所定の位置に停止したと見なせる。
そのため、前記検出値が、一定値以上になったことが検出されると、例えば、ＥＣＵ（制御手段）１１は、ブレーキシステムのシャツとダウンなどを支障なく行える。
また、前記検出値を微分したものを用いれば、微分値の変化率が一定の値以下になると、摩擦パッド１５ｂは停止したと見なせるため、前記の場合と同様に、例えば、ブレーキシステムのシャットダウンなどが支障なく行える。 In the third embodiment, the position movement amount detection means 48 for detecting the position or displacement of the friction pad 15b will be described.
The movement amount detecting means (sensor) 48 is, for example, an optical displacement sensor, a magnetic scale (magnetic scale + magnetic encoder) device, and a displacement (position) sensor such as a differential transformer arranged as shown by a broken line in FIG. Then, the position or displacement of the friction pad 15b is detected.
Here, the displacement sensor 48 is arranged so as to directly detect the position of the friction pad 15b. However, the arrangement is not limited to such an arrangement. You may make it detect the displacement (relative displacement) of the linear motion mechanism 13 which operates the friction pad 15b.
By detecting the position or displacement of the friction pad 15b in this manner, if the detected value is a movement amount equal to or greater than a certain value commensurate with braking by the previous torque, it can be considered that the friction pad has stopped at a predetermined position.
Therefore, when it is detected that the detected value is equal to or greater than a certain value, for example, the ECU (control means) 11 can perform the shirt and down of the brake system without any trouble.
Further, if a derivative of the detected value is used, the friction pad 15b can be regarded as stopped when the rate of change of the differential value becomes a certain value or less. Can be done without any problem.

この実施例４は、直動機構１３に設けた荷重検出手段５０を用いて、界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗを短絡する制御を行うようにしたものについて述べる。
すなわち、図３の実施形態の直動機構１３は、荷重検出手段５０として、磁気式荷重センサを備えている。
磁気式荷重センサ５０は、図３に示すように、軸受部材２１に設けられた磁界を発生する磁気ターゲット５２と前記軸受部材２１に対向して設けられた支持部材５１及びその支持部材２１に取り付けられた磁気センサ５３で構成されている。
軸受部材２１は、先述したように、円環板状のフランジとなっており、この軸方向の後方に位置するように支持部材５１が回転軸２６に取り付けられている。そのため、図３に示すように、この回転軸２６の直交方向で支持部材５１に取り付けられた磁気センサ５３と軸受部材に２１に取り付けられた磁気ターゲット５２が対向するように配置された構造となっており、直動機構１３の内部に組み込まれている。
その結果、直動機構１３が摩擦バッド１５ｂをブレーキローター４へ押し付けると、直道機構１３に作用する反力によって、軸受部材２１に支持部材５１へ向かう軸方向の荷重が作用する。すると、軸受部材２１が外周部を支点として軸方向に撓み、その撓みによって磁気ターゲット５２と磁気センサ５３の相対位置が軸方向に変化する。したがって、磁気センサ５３の出力信号に基づいて摩擦パッド１５ｂに掛かる荷重を検出できるというものである。 In the fourth embodiment, the load detecting means 50 provided in the linear motion mechanism 13 is used to control the coils U, V, and W of the field winding to be short-circuited.
That is, the linear motion mechanism 13 of the embodiment of FIG. 3 includes a magnetic load sensor as the load detection means 50.
As shown in FIG. 3, the magnetic load sensor 50 is attached to a magnetic target 52 for generating a magnetic field provided on the bearing member 21, a support member 51 provided to face the bearing member 21, and the support member 21. The magnetic sensor 53 is configured.
As described above, the bearing member 21 is an annular plate-like flange, and the support member 51 is attached to the rotating shaft 26 so as to be positioned rearward in the axial direction. Therefore, as shown in FIG. 3, the magnetic sensor 53 attached to the support member 51 and the magnetic target 52 attached to the bearing member 21 are arranged so as to face each other in the direction orthogonal to the rotation shaft 26. And incorporated in the linear motion mechanism 13.
As a result, when the linear motion mechanism 13 presses the friction pad 15 b against the brake rotor 4, an axial load toward the support member 51 acts on the bearing member 21 due to the reaction force acting on the linear mechanism 13. Then, the bearing member 21 is bent in the axial direction with the outer peripheral portion as a fulcrum, and the relative position of the magnetic target 52 and the magnetic sensor 53 is changed in the axial direction by the bending. Therefore, the load applied to the friction pad 15b can be detected based on the output signal of the magnetic sensor 53.

このため、例えば、摩擦パッド１５ｂがブレーキローター４へ押し付けられているときの磁気式荷重センサ５０の検出値を基準として、その基準値と磁気式荷重センサ５０の検出値を比較して、その差が先のトルクによる制動に見合う一定の値以上になったことを検出すると停止したと見なせる。
すなわち、摩擦パッド１５ｂに対する押圧の低下から、押し付けられた摩擦パッド１５ｂが解放されて移動したのち停止することが分かる。
そのため、前記検出値が、一定値以上になったとき、ＥＣＵ（制御手段）１１は、ブレーキシステムのシャットダウンなどを支障なく行うことができる。
また、磁気式荷重センサ５０の検出値の微分値を検出する場合は、微分値の変化率が一定の値以下になると、摩擦パッド１５ｂは停止したと見なせる。そのため、前記変化率が一定値以下となれば、前記の場合と同様に、例えば、ＥＣＵ１１は、ブレーキシステムのシャットダウンなどを支障なく行える。 For this reason, for example, with reference to the detection value of the magnetic load sensor 50 when the friction pad 15b is pressed against the brake rotor 4, the reference value and the detection value of the magnetic load sensor 50 are compared, and the difference Is detected as having stopped above a certain value suitable for braking by the previous torque, it can be regarded as stopped.
That is, it can be seen from the decrease in the pressure on the friction pad 15b that the pressed friction pad 15b is released and moved and then stopped.
Therefore, when the detected value becomes equal to or greater than a certain value, the ECU (control means) 11 can perform a shutdown of the brake system without any trouble.
Further, when the differential value of the detection value of the magnetic load sensor 50 is detected, it can be considered that the friction pad 15b is stopped when the rate of change of the differential value becomes a certain value or less. Therefore, if the rate of change is equal to or less than a certain value, for example, the ECU 11 can perform a brake system shutdown without any trouble as in the case described above.

なお、移動量検出手段４８または荷重検出手段５０のいずれかを設けることで、前記の制御は可能であると考えられるが、より精度を向上させるためには、例えば、両手段４８、５０を備えて、両手段４８、５０の出力に基づいて判定するようにすれば、確実な判定ができるので安全性を向上できるため好ましいと考えられる。   In addition, although it is thought that said control is possible by providing either the movement amount detection means 48 or the load detection means 50, in order to improve a precision more, for example, both means 48 and 50 are provided. Thus, it is considered preferable to make a determination based on the outputs of both means 48 and 50 because a reliable determination can be made and safety can be improved.

この実施例５は、移動量検出手段４８または荷重検出手段５０の検出出力に応じて界磁巻線のコイルＵ、Ｖ、Ｗの短絡数あるいは短絡電流の値をシーケンス制御するというものである。
例えば、図８の入出力特性に示すように、移動量検出手段４８の検出値に基づいて、スイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６の短絡数を変える。このとき、検出値に対するスイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６の短絡数とそのタイミングは、図８のように検出出力に応じて予め最適化を計って設定しておく。こうすることで、ノイズなどの外乱に対して誤動作を起こし難くして安全性を向上し、かつ、待機位置に達する誤差を小さくできるというものである。
同様に、短絡電流も検出値に基づいて調整することで、待機位置に達する誤差を小さくできる。
さらに、スイッチ手段Ｔ４〜Ｔ６の短絡数と短絡電流を検出値に基づいて調整することで、より誤差を小さくできる。
また、図８では、移動量検出手段４８の出力を用いた場合について述べたが、荷重検出手段５０を用いた場合も同様にできる。移動量検出手段１８と荷重検出手段５０の両方の検出値を用いて制御すれば、精度を向上できることは当然である。 In the fifth embodiment, the number of short circuits or the value of the short circuit current of the coils U, V, W of the field winding is controlled in sequence according to the detection output of the moving amount detecting means 48 or the load detecting means 50.
For example, as shown in the input / output characteristics of FIG. 8, the number of short circuits of the switch means T4 to T6 is changed based on the detection value of the movement amount detection means 48. At this time, the number of short circuits of the switch means T4 to T6 and the timing thereof with respect to the detection value are set in advance by optimization according to the detection output as shown in FIG. By doing so, it is difficult to cause malfunctions due to disturbances such as noise, thereby improving safety and reducing the error reaching the standby position.
Similarly, the error reaching the standby position can be reduced by adjusting the short-circuit current based on the detected value.
Furthermore, an error can be made smaller by adjusting the short circuit number and short circuit current of switch means T4-T6 based on a detection value.
Further, in FIG. 8, the case where the output of the movement amount detection unit 48 is used has been described, but the same applies to the case where the load detection unit 50 is used. Naturally, the accuracy can be improved by controlling using the detection values of both the movement amount detection means 18 and the load detection means 50.

なお、実施形態と実施例１〜５では、モータ１２にＤＣブラシレスモータを採用したが、これに限定されるものではない。界磁巻線を短絡できるモータであれば、交直、ブラシ、ブラシレスの有無を問わず、どのようなモータ１２であっても使用できる。
また、直動機構は、遊星ローラねじ機構、ボールねじ機構、ボールランプ機構、すべりネジ機構などモータの回転を直線運動に変換できるものであればどのようなものでも本願発明が適用できる。
また、この形態と実施例１〜５で述べたことは、ブレーキを駐車ブレーキとして用いる場合にも適用できることは当然である。 In addition, in embodiment and Examples 1-5, although the DC brushless motor was employ | adopted for the motor 12, it is not limited to this. As long as the motor can short-circuit the field winding, any motor 12 can be used regardless of the presence or absence of AC / DC, brush, or brushless.
The linear motion mechanism can be applied to any planetary roller screw mechanism, ball screw mechanism, ball ramp mechanism, sliding screw mechanism and the like that can convert the rotation of the motor into linear motion.
Moreover, it is natural that what has been described in this embodiment and Examples 1 to 5 can be applied to the case where the brake is used as a parking brake.

４ ブレーキローター
１０ 電動ブレーキ本体
１１ 制御手段
１２ モータ
１３ 直動機構
１４ 減速機構
１５ａ、ｂ 摩擦パッド
１６ 駆動回路
２２ キャリア
４８ 位置移動量検出手段
５０ 荷重検出手段
Ｕ、Ｖ、Ｗ 界磁コイル 4 Brake rotor 10 Electric brake main body 11 Control means 12 Motor 13 Linear motion mechanism 14 Deceleration mechanism 15a, b Friction pad 16 Drive circuit 22 Carrier 48 Position movement amount detection means 50 Load detection means U, V, W Field coil

Claims (7)

電動モータの回転運動を直線運動に変換して摩擦パッドをブレーキローターへ押し付ける直動機構を備えた電動ブレーキ装置において、
前記ブレーキ装置を停止する際、前記モータへの通電を停止したのち、モータの界磁巻線を短絡するようにしたことを特徴とする電動ブレーキ装置。 In the electric brake device having a linear motion mechanism that converts the rotational motion of the electric motor into linear motion and presses the friction pad against the brake rotor,
An electric brake device characterized in that when the brake device is stopped, the field winding of the motor is short-circuited after the energization of the motor is stopped. 上記界磁巻線の短絡時の電流を制限する電流調整手段を備えた請求項１に記載の電動ブレーキ装置。   The electric brake device according to claim 1, further comprising a current adjusting unit that limits a current when the field winding is short-circuited. 上記界磁巻線が複数の界磁コイルが接続されたものとし、その界磁コイルの短絡数を切り換える切り換え手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の電動ブレーキ装置。   The electric brake device according to claim 1 or 2, wherein the field winding includes a plurality of field coils, and includes switching means for switching the number of short-circuits of the field coils. 上記短絡時の電流のオンとオフのデューティ比を調整するＰＷＭ制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電動ブレーキ装置。   4. The electric brake device according to claim 1, further comprising PWM control means for adjusting a duty ratio between on and off of the current at the time of the short circuit. 上記直動機構または摩擦パッドの位置あるいは変位を検出する移動量検出手段を備え、上記電動ブレーキ装置を停止させる際に、前記移動量検出手段が一定値以上の値を検出すると、または、前記移動量検出手段が検出した値の微分値が一定値以下の値を検出すると、前記ブレーキ装置が停止したとすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電動ブレーキ装置。   A movement amount detecting means for detecting a position or displacement of the linear motion mechanism or the friction pad; and when the movement amount detecting means detects a value greater than a certain value when stopping the electric brake device, or the movement The electric brake device according to any one of claims 1 to 4, wherein the brake device is stopped when a differential value of a value detected by the amount detection means is detected to be a value equal to or smaller than a predetermined value. 上記移動量検出手段に替えて、摩擦パッドに加わる荷重を検出する荷重検出手段を備え、前記荷重検出手段の検出値あるいは検出値の微分値を検出することを特徴とする請求項５に記載の電動ブレーキ装置。   The load detection means for detecting a load applied to the friction pad is provided in place of the movement amount detection means, and a detection value of the load detection means or a differential value of the detection value is detected. Electric brake device. 上記検出手段の検出値に応じて、予め定めた動作シーケンスに基づいて、モータの界磁巻線の短絡又は、短絡電流あるいは、その両方を制御することを特徴とする請求項５または６に記載の電動ブレーキ装置。   The short circuit of the field winding of a motor, or a short circuit current, or both are controlled based on the predetermined operation sequence according to the detection value of the said detection means. Electric brake device.

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