JP2018114766A - 電動ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電動モータの力によってブレーキ力を発生させる電動ブレーキ装置の実用性を向上させる。【解決手段】 ピストンを前進させるための動作変換機構の入力軸に電動モータの回転を伝達するベルト式回転伝達機構４４を備えた電動ブレーキ装置において、そのベルト式回転伝達機構を、電動モータ３８に連結される駆動プーリ５０と、上記入力軸に連結される従動プーリ５４と、それら２つのプーリに巻きかけられるベルト５６とによって構成し、さらに、ベルトのテンションに依存して２つのプーリの回転速度比を変更する変速機構８０を設ける。局面に応じて、より大きなブレーキ力を発生させたり、また、よりブレーキ装置の作動速度を高くしたりすることが可能となる。【選択図】 図２

Description

本発明は、車両に搭載される電動ブレーキ装置に関する。

車両に搭載されるブレーキ装置として、例えば下記特許文献１に記載されているような電動ブレーキ装置、すなわち、電動モータの回転によってピストン（当該文献では、「ロッド」と呼ばれている）を前進させ、摩擦部材を車輪とともに回転する回転体に押し付ける構造のブレーキ装置が検討されている。その電動ブレーキ装置では、電動モータの回転をピストンの直進動作に変換するための動作変換機構が設けられ、また、電動モータの回転を、その動作変換機構の入力軸の回転として伝達するための回転伝達機構が設けられている。一方で、電動ブレーキ装置の回転伝達機構として、例えば下記特許文献２に記載されているような回転伝達機構、すなわち、２つのプーリとそれらプーリに巻きかけられたベルトとを含んで構成されるベルト式回転伝達機構も検討されている。

特開２０１６−１７９７９７号公報 特開２００３−１８４９２０号公報

上述のような電動ブレーキ装置は、開発途上であり、何らかの改良を施すことによって、より実用的な電動ブレーキ装置を実現可能である。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用的な電動ブレーキ装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の電動ブレーキ装置は、上述のベルト式回転伝達機構に、ベルトのテンションに依存して２つのプーリの回転速度比を変更する変速機構を設けたことを特徴とする。

ベルトのテンションは、一般的に、ピストンを移動させるための力の大きさが大きい程大きくなる。そのテンションに依存して回転伝達機構による上記回転速度比を変更することで、局面に応じて、より大きなブレーキ力を発生させたり、また、よりブレーキ装置の作動速度を高くしたりすることが可能である。そのような利点を利用することで、本発明の電動ブレーキ装置は、実用性の高いものとなる。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、請求可能発明の種々の態様が、請求項に記載の発明となり得る。

（１）車輪を制動する若しくは車輪の停止状態を維持するためのブレーキ装置であって、
(a) 車輪とともに回転する回転体に押し付けられる摩擦部材と、
(b) 前進することによって前記摩擦部材を前記回転体に押し付けるピストンと、
(c) 入力軸を有して、その入力軸の回転を前記ピストンの進退動作に変換する動作変換機構と、
(d) 駆動源となる電動モータと、
(e) 前記電動モータの回転を前記入力軸の回転として伝達する回転伝達機構と
を備え、
前記回転伝達機構が、
e-1）前記電動モータに連結される駆動プーリと、
e-2）前記入力軸に連結される従動プーリと、
e-3）それら駆動プーリと従動プーリとに巻き掛けられるベルトと、
e-4）前記駆動プーリの回転速度に対する前記従動プーリの回転速度の比である回転速度比を、それら駆動プーリと従動プーリとの間における前記ベルトのテンションに依存して変更する変速機構と
を備えたことを特徴とする電動ブレーキ装置。

本態様の電動ブレーキ装置は、上記変速機構、つまり、いわゆるベルト式の回転伝達機構における変速機構を有しており、その変速機構が、上記回転速度比を変更するためのいわゆるベルト式変速機構とされている。上記変速機構は、ベルトのテンションに依存して回転速度比を変更する。ベルトのテンションは、一般的に、ピストンを前進させるための力、言い換えれば、当該電動ブレーキ装置が発生させるブレーキ力の大きさが大きい程大きくなる。つまり、局面に応じて、ベルトのテンションは変化するのである。したがって、本電動ブレーキ装置によれば、上記変速機構の機能によって、局面に応じて、例えば、より大きなブレーキを発生させたり、より速くピストンを移動させたりすることが可能となる。

本態様において、「変速機構」は、ベルトのテンションを検出し、その検出されたテンションに応じて何らかのアクチュエータを制御しつつ作動させて回転速度比を変更するように構成することもできるが、構成が簡素であるという利点に鑑みれば、テンションの変化に応じて自動的に回転速度比が変化するような機構であることが望ましい。言い換えれば、テンションの検出，アクチュエータの制御といったプロセスに拠らず、電気的なプロセスを含まない純粋な機械的な作用に基づいて、ベルトのテンションの変化に応じて勝手に回転速度比が変化するような機構であることが望ましいのである。変速機構は、連続的に回転速度比を変更するように構成されていてもよく、また、段階的に回転速度比を変更するように構成されていてもよい。

本態様において、変速機構を構成する駆動プーリ，従動プーリは、それぞれ、電動モータ，動作変換機構の入力軸に連結されるが、それらの連結は、直接的であってもよく、間接的であってもよい。つまり、駆動プーリ，従動プーリが、それぞれ、電動モータの出力軸，動作変換機構の入力軸に直に取り付けられていてもよく、減速機構等の何らかの機構を介して連結されていてもよい。

本態様の電動ブレーキ装置は、車輪を制動する若しくは車輪の停止状態を維持するためのものである。すなわち、ブレーキ操作部材の操作に応じたブレーキ力を発生させるいわゆるサービスブレーキとして機能するものであっても、駐車時に車両が動かないようにするいわゆるパーキングブレーキとして機能するものであっても、また、それらの両方として機能するものであってもよい。

（２）前記変速機構が、
前記ベルトのテンションが大きい場合に、小さい場合と比較して、前記回転速度比が小さくなるように構成された (1)項に記載の電動ブレーキ装置。

一般的なブレーキ装置では、上記回転体と上記摩擦部材との間，上記摩擦部材と上記ピストンとの間に、何某かの有間，有隙が存在し、ピストンが後退位置に位置する状態からそのピストンを前進させて、摩擦部材が回転体に押し付くまでには、ある程度の時間を要する。この時間を空動時間と、その時間の当該ブレーキ装置の動作状態を空動状態とすれば、当該ブレーキ装置の応答性を考慮すれば、その空動時間はできるだけ短いことが望ましい。一方で、空動状態では、ピストンにはそれを前進させるだけの力しか付与されず、摩擦部材が回転体に押し付いてブレーキ力を発生させたときに、つまり、ブレーキ力発生状態となったときに、ピストンに大きな力が付与される。先に説明したように、変速機構のベルトに加わるテンションはブレーキ力に応じたものとなることから、空動状態ではそのテンションは小さく、ブレーキ力発生状態において大きくなる。そして、ブレーキ力発生状態では、できるだけ小さな電動モータの力によって、当該ブレーキ装置が、できるだけ大きなブレーキ力を発生させ得ることが望まれる。

本態様における変速機構によれば、上記空動状態において上記回転速度比を大きく、上記ブレーキ力発生状態において上記回転速度比を小さくすることが可能である。つまり、空動状態においてピストンを速い速度で前進させ、ブレーキ力発生状態において比較的小さな電動モータの力によって比較的大きなブレーキ力を発生させることが可能となる。

本態様における変速機構は、例えば、設定された閾テンションに対するテンションの大小によって回転速度比を変更するように構成されていてもよく、また、テンションの変化に応じて回転速度比を段階的に若しくは連続的に変更するように構成されていてもよい。後者の場合、必ずしも、想定されるテンションの領域の全てにおいて回転速度比を変更することを要さず、ある一部の領域において変更するように構成されていてもよい。

（３）前記駆動プーリと前記従動プーリとの少なくとも一方が、
(A) 互いに前記ベルトを軸線方向において挟むように配置され、それぞれが有する傾斜面において前記ベルトと係合する１対のプーリ板と、(B) それら１対のプーリ板を、それらが互いに接近する方向に付勢するための付勢部材とを有し、前記ベルトのテンションが設定テンションより大きくなる場合に、前記付勢部材の付勢力に抗して前記１対のプーリ板の間隔が広がることで、当該プーリにおける前記ベルトの係合する径であるプーリ径が小さくなる変速プーリとされており、
前記変速機構が、前記駆動プーリと従動プーリとの少なくとも一方が前記変速プーリとされたことによって構成されている (1)項または (2)項に記載の電動ブレーキ装置。

本態様は、変速機構が採用する変速方式に関する限定を加えた態様である。本態様によれば、上記変速プーリの構造に依拠して、ベルトのテンションに応じた回転速度比の変更が可能となる。具体的な構造の説明については、後に詳しく説明する。本態様は、先の態様、つまり、ベルトのテンションが大きい場合に回転速度比が小さくなる態様に従う場合には、少なくとも駆動プーリが変速プーリとされることが望ましい。

（４）前記変速プーリが、前記１対のプーリ板の間隔が設定間隔より大きくならないためのストッパを有する (3)項に記載の電動ブレーキ装置。

（５）前記変速プーリが、前記１対のプーリ板の間隔が設定間隔より小さくならないためのストッパを有する (3)項または (4)項に記載の電動ブレーキ装置。

上記２つの態様によれば、変更される回転速度比の範囲、つまり、回転速度比の上限若しくは下限を、ストッパの機能に拠って規定することが可能となる。

（６）前記駆動プーリと前記従動プーリとの少なくとも一方が、
外周において互いに向かい合うとともに当該プーリの中心に向かう程間隔が狭くなる１対の傾斜面を有する係合部を有し、それら傾斜面において前記ベルトと係合する変速プーリとされ、かつ、
前記ベルトが、自身の弾性変形に依存して、自身のテンションが大きくなる程、前記変速プーリの中心に近い位置において前記係合部と係合するような構造とされ、
前記変速機構が、前記駆動プーリと前記従動プーリとの少なくとも一方が前記変速プーリとされたこと、および、前記ベルトが前記構造とされたことによって構成されている (1)項または (2)項に記載の電動ブレーキ装置。

本態様は、変速機構が採用する先の方式とは別の方式に関する限定を加えた態様である。本態様によれば、主にベルトの構造に依拠して、ベルトのテンションに応じた回転速度比の変更が可能となる。具体的な構造の説明については、後に詳しく説明する。本態様は、ベルトのテンションが大きい場合に回転速度比が小さくなる態様に従う場合には、少なくとも駆動プーリが変速プーリとされることが望ましい。

第１実施例の電動ブレーキ装置の全体構成を示す断面図ある。 第１実施例の電動ブレーキ装置が備える駆動ユニットを示す断面図である。 図２の駆動ユニットを構成するベルト式伝達機構を軸線方向の視点において示す図である。 図２の駆動ユニットにおいて変速機構を構成する駆動プーリを示す断面図である。 第１実施例の電動ブレーキ装置の変速機構におけるベルトのテンションと回転速度比との関係を示すグラフである。 第２実施例の電動ブレーキ装置の変速機構を構成する駆動プーリおよびベルトを示す断面図である。 第２実施例の電動ブレーキ装置の変速機構を構成するベルトとして採用可能な他のベルトを示す断面図である。

以下、請求可能発明を実施するための形態として、請求可能発明の実施例である電動ブレーキ装置を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。

第１実施例

［Ａ］電動ブレーキ装置の基本構成
第１実施例の電動ブレーキ装置は、ディスクブレーキ装置であり、図１に示すように、車輪とともに回転する回転体であるディスクロータ１０と、車輪を回転可能に保持するキャリア（図示を省略）に車輪の回転軸線の延びる方向に移動可能に保持されたブレーキキャリパ１２とを含んで構成されている。なお、以下の説明において、図１における左側を前側，右側を後側とし、車輪の回転軸線の延びる方向、すなわち、図１における左右を軸線方向とすることとする。

ブレーキキャリパ１２は、キャリパ本体１４と、それぞれがバックアッププレート１６を介してキャリパ本体１４に支持された摩擦部材である１対のブレーキパッド１８と、キャリパ本体１４に保持されて軸線方向に移動可能かつ軸線回りに回転不能とされたピストン２０と、入力軸２２を有してその入力軸２２の回転をピストン２０の進退動作に変換する動作変換機構２４と、駆動ユニット２６とを含んで構成されている。

ピストン２０は、前端が塞がれた円筒状の部材であり、動作変換機構２４は上記入力軸２２と、出力筒２８とを含んで構成されている。入力軸２２には雄ねじが、出力筒２８には雌ねじが、それぞれ形成され、入力軸２２，出力筒２８は、互いに螺合している。入力軸２２は、フランジを有しており、そのフランジにおいて、スラストころ軸受け３０を介して、キャリパ本体１４の後端壁に回転可能に支持されている。出力筒２８は、ピストン２０の内部空間に配設されており、図示を省略する回転禁止機構によって軸線回りの回転が禁止されている。出力筒２８は、入力軸２２の回転によって前進させられた場合に、前端がピストン２０に当接してピストン２０を前進させる。入力軸２２の逆回りの回転によって出力筒２８を後退させれば、ピストン２０の後退が許容される。入力軸２２の後端の軸部には、セレーションが形成された穴が設けられている。

水平断面を示す図２をも参照しつつさらに説明すれば、駆動ユニット２６は、キャリパ本体１４の後端部が嵌め入れられてキャリパ本体１４に固定される基体３４と、基体３４に後方から被せられるようにして固定されて基体３４とともに当該駆動ユニット２６のハウジングを区画する蓋体３６と、基体３４に固定的に保持された駆動源である電動モータ３８と、ハウジング内部に配設されて電動モータ３８の回転（厳密には、「電動モータ３８の出力軸であるモータ軸４０の回転」である）を、上記動作変換機構２４の入力軸２２の回転として伝達する回転伝達機構４２とを含んで構成されている。詳しく言えば、回転伝達機構４２は、ベルト式伝達機構４４と、第１減速機構４６と、第２減速機構４８とを含んで構成されている。

ベルト式伝達機構４４は、モータ軸４０に取り付けられた駆動プーリ５０と、基体３４に固定された固定軸５２に回転可能に軸支された従動プーリ５４と、それら駆動プーリ５０と従動プーリ５４とに巻き掛けられたベルト５６とを含んで構成されており、駆動プーリ５０の回転、つまり、電動モータ３８の回転を、従動プーリ５４に伝達する。

第１減速機構４６は、歯が形成された従動プーリ５４の軸部５８と、その歯と噛合する歯が形成された比較的径の大きな平歯車である大径ギヤ６０とによって構成され、大径ギヤ６０と一体化されてラジアル玉軸受け６２を介して基体３４に回転可能に保持された中間軸６４に、従動プーリ５４の回転を減速して伝達する。

中間軸６４の前端部には歯が形成されており、第２減速機構４８は、サンギヤとして機能するその中間軸６４と、その中間軸６４と同軸的に基体３４に固定されたリングギヤ６６と、それら中間軸６４の前端部とリングギヤ６６との両方と噛合して中間軸６４の周りを周回する複数のプラネタリギヤ６８（図では、１つのみ図示されている）と、それら複数のプラネタリギヤ６８を回転可能に保持して中間軸６４と同じ軸線回りに回転するキャリア７０とを含んで構成された遊星ギヤ式減速機構である。第２減速機構４８は、中間軸６４の回転をキャリア７０の回転に減速して伝達する。キャリア７０の前端の軸部にはセレーションが形成されており、キャリア７０と、動作変換機構２４の入力軸２２とは、セレーション嵌合されている。

なお、ベルト式伝達機構４４を軸線方向からの視点で示す図３（ａ）から解るように、ベルト式伝達機構４４には、ベルト５６の弛みを防止するためのテンションローラ７２が設けられている。

以上のようなベルト式伝達機構４４，第１減速機構４６，第２減速機構４８を介して、電動モータ３８は、動作変換機構２４の入力軸２２を回転させ、その入力軸２２の回転によって、出力筒２８が軸線方向に進退動作する。電動モータ３８を正回転させることによって、出力筒２８が前進し、それに伴ってピストン２０が前進し、ブレーキバッド１８をディスクロータ１０に押し付ける。その押付けによって、当該電動ブレーキ装置は、車輪を制動するため、若しくは、車輪の停止状態を維持するためのブレーキ力を発生させるのである。ちなみに、動作変換機構２４は、逆効率が極めて低く、ピストン２０を進退動作させても電動モータ３８のモータ軸４０は回転しない。そのため、ピストン２０を後退させる場合には、電動モータ３８が逆回転させられる。

ブレーキ力は、ブレーキパッド１８のディスクロータ１０への押付力に応じたものとなる。つまり、電動モータ３８が発生させるトルク、言い換えれば、電動モータ３８に供給される電流に応じたものとなる。ブレーキ力の検出のために、当該電動ブレーキ装置は、入力軸２２に作用する軸線方向の力である軸力（スラスト力と呼ぶこともできる）を検出ための軸力センサ７４を、スラストころ軸受け３０とキャリパ本体１４の後端壁との間に有しており、当該電動ブレーキ装置がサービスブレーキ装置として機能する場合には、運転者によるブレーキ操作部材（例えば、ブレーキペダルである）の操作に応じたブレーキ力を得るべく、軸力センサ７４によって検出された軸力値に基づいて、電動モータ３８に供給される電流が制御される。

一方、当該電動ブレーキ装置がパーキングブレーキとして機能する場合には、停車中における運転者の所定のスイッチの操作により、設定されたブレーキ力を得るべく、軸力センサ７４によって検出される軸力に基づく電流が電動モータ３８に供給され、その後に、その電流の供給を停止させる。なお、先に説明したように、動作変換機構２４の逆効率が極めて低いことから、電動モータ３８への電流の供給を停止させても、発生させられているブレーキ力は維持される。

［Ｂ］変速機構
当該電動ブレーキ装置の上記構造から理解できるように、当該電動ブレーキ装置では、一般的なブレーキ装置と同様に、ピストン２０が後退端に位置している場合には、ディスクロータ１０のブレーキパッド１８との間、ブレーキパッド１８を支持するバックアッププレート１６とピストン２０との間に、有間，有隙が存在する。したがって、後退端から出力筒２８を前進させてブレーキパッド１８がディスクロータ１０に押し付くまでには、ある程度の時間を要する。この時間は、空動時間と呼ぶことのできる時間であり、その時間においては、ブレーキパッド１８に対して何らの力をも与えることなくピストン２０が前進している状態となる。つまり、当該電動ブレーキ装置が空動状態となる。当該電動ブレーキ装置の応答性に鑑みた場合、この空動時間は短いことが望ましい。

一方で、先に説明したように、ブレーキ力は電動モータ３８が発生させるトルクに依存するため、ブレーキパッド１８がディスクロータ１０に押し付いた後には、つまり、ブレーキ力が発生させられるブレーキ力発生状態となった場合には、できるだけ小さなトルクで大きなブレーキ力が得られることが望ましい。つまり、より小さな電動モータ３８を採用することが、当該電動ブレーキ装置の小型化，軽量化といった観点において望ましいのである。

上述の要望に応じるべく、図２に示すように、本電動ブレーキ装置の回転伝達機構４２は、変速機構８０を有している。詳しく言えば、変速機構８０は、ベルト式伝達機構４４において設けられており、さらに具体的には、駆動プーリ５０が当該変速機構８０の主要部とされている。

図４（ａ）をも参照しつつ説明すれば、電動モータ３８のモータ軸４０には、１対のフランジ８２がそれぞれ両端に付設されたスリーブ８４が固定されており、そのスリーブ８４に、軸線方向に移動可能にかつ回転不能に、１対のプーリ板８６が嵌め入れられている。それら１対のプーリ板８６によって、駆動プーリ５０が構成されている。

１対のプーリ板８６は、各フランジ８２との間に配設された付勢部材である１対の皿ばね８８によって、互いに接近する方向に付勢されている。１対のプーリ板８６の互いに向かい合う面は、互いの係止面９０とされており、それら係止面９０はストッパとして機能し、１対のプーリ板８６は、互いに接した状態となっている。つまり、１対のプーリ板８６の間隔は、設定間隔より小さくならないようにされているのである。また、１対のプーリ板８６は、それぞれの外周に、互いに向かい合う傾斜面９２を有しており、それら傾斜面９２において、ベルト５６と係合している。換言すれば、１対のプーリ板８６は、傾斜面９２においてベルト５６を挟むように配置されているのである。

図３（ａ）から解るように、ベルト５６には、テンションＴが作用している。電動モータ３８を正回転させて、駆動プーリ５０を、図に白抜き矢印で示す方向に正回転させた場合を考える。図３（ａ）は、先に説明した空動状態におけるベルト式伝達機構４４を示しており、空動状態においては、テンションＴは比較的小さい。先に説明したブレーキ力発生状態となった場合には、図３（ｂ）に示すように、ベルト５６の駆動プーリ５０と従動プーリ５４との間の一方の部分のテンションＴが、ブレーキ力に応じて増加する（図では、増加したテンションがテンションＴ’として示されている）。このテンションＴの増加に伴って、当該ベルト式伝達機構４４の状態が、図３（ｂ），図４（ｂ）に示すように変化する。ベルト５６が係合する部分の駆動プーリ５０の径を、プーリ径Ｄとすれば、テンションＴの増加に伴って、プーリ径Ｄが小さくなるのである（図では、小さくなったプーリ径がプーリ径Ｄ’として示されている）。なお、ベルト５６は、断面形状が弾性変形し難い硬質のものとされている。

具体的に言えば、テンションＴが増加すると、駆動プーリ５０を従動プーリ５４に引き寄せようとする力が働く。図４（ａ）に示す状態において、１対のプーリ板８６には、皿ばね８８の付勢力によるセット荷重が作用しており、テンションＴが設定テンションを超えた場合に、図４（ｂ）に示すように、ベルト５６は、駆動プーリ５０を構成する１対のプーリ板８６の間隔を皿ばね８８の付勢力に抗して押し広げつつ、それらプーリ板８６の各々の傾斜面９２を滑るようにして、モータ軸４０の中心に向かって移動する。つまり、ベルト５６の駆動プーリ５０と係合する部分が縮径するのである。このような作用によって、駆動プーリ５０のプーリ径Ｄが小さくなるのである。

従動プーリ５４は、一般的なものであり、駆動プーリ５０と違って、テンションＴが増加してもプーリ径ｄは変化しない。したがって、当該ベルト式伝達機構４４の回転伝達比、すなわち、駆動プーリ５０の回転速度に対する従動プーリ５４の回転速度の比である回転速度比Ｒは、駆動プーリ５０のプーリ径ＤがＤ’に変化した場合、下記に示すように、回転速度比Ｒ’に変化する。
Ｒ＝Ｄ／ｄ → Ｒ’＝Ｄ’／ｄ
プーリ径は、Ｄ＞Ｄ’であるから、テンションがＴからＴ’に増加することによって、小さくなる。つまり、駆動プーリ５０は、テンションＴの増大に伴ってプーリ径Ｄが小さくなるような変速プーリとされており、それによって変速機構８０が構成されているのである。

なお、図４（ｂ）から解るように、スリーブ８４には、１対のフランジ８２の両内側において係止環９４が付設されており、テンションＴがある程度増加した場合には、係止環９４がストッパとして機能し、１対のプーリ板８６の間隔はある程度を超えて大きくならないようにされている。つまり、１対のプーリ板８６の間隔が設定間隔より大きくならないようにされているのである。したがって、回転速度比Ｒ’は、ある程度より小さくならないようにされている。先に説明した１対のプーリ板８６の各々の係止面９０のストッパとしての機能と相まって、本変速機構８０では、変更される回転速度比Ｒの範囲、つまり、回転速度比の上限および下限が規定されているのである。

本変速機構８０におけるテンションＴの変化による回転速度比Ｒの変化は、図５のグラフに示すようになる。テンションＴの増加に伴って、テンションＴ₁を超えると、回転速度比Ｒは、Ｒ₁から減少し始め、テンションＴ₂を超えると、回転速度比Ｒは、Ｒ₂で一定となる。

上記のような回転速度比Ｒの変化によって、上述した空動状態においては、比較的速くピストン２０が前進させられ、ブレーキ力発生状態に至った後には、比較的小さな電動モータ３８のトルクによって、比較的大きなブレーキ力を発生させることが可能となるのである。本変速機構８０のそのような作用により、本電動ブレーキ装置は、駆動源として比較的小さな電動モータを用いつつ、応答性に優れ、かつ、充分なブレーキ力を発生させることができるのである。

第２実施例

第２実施例の電動ブレーキ装置は、第１実施例の電動ブレーキ装置に対して、上述の変速機構が変更されたものである。具体的には、概ね、駆動プーリ，ベルトが変更されているに過ぎない。そのため、変更されている箇所だけを説明し、同じ構成要素については同じ符号を用いつつその他の箇所の説明は省略する。

図６（ａ）に、第２実施例の電動ブレーキ装置の変速機構の要部である駆動プーリ１００，ベルト１０２を示す。第２実施例の電動ブレーキ装置の駆動プーリ１００は、１対のプーリ板８６で構成されている第１実施例の電動ブレーキ装置の駆動プーリ５０と異なり、単一部材であり、電動モータ３８のモータ軸４０に直接固定されている。

図６（ａ）は、上述の空動状態における様子を示しており、駆動プーリ１００のベルト１０２との係合部１０４は、当該駆動プーリ１００の外周において互いに向かい合うとともに中心に向かう程間隔が狭くなる１対の傾斜面１０６を有する溝として形成されており、その傾斜面１０６においてベルト１０２と係合する。言い換えれば、駆動プーリ１００は、通常のプーリと異なり、溝の底となる周底面１０８とベルト１０２との間に空間が存在している。

一方、ベルト１０２は、図６（ｂ）に断面を拡大して示すように、芯材となる金属性の帯材１１０と、それを取り巻く比較的軟質のゴム材１１２とから形成されている。上述のブレーキ力発生状態では、図６（ｃ）に示すように、ベルト１０２のテンションＴが増加し、ベルト１０２は、ゴム材１１２の弾性変形によって断面形状が変化し、駆動プーリ１００の中心に向かってシフトしていく。つまり、自身の弾性変形に依存して、自身のテンションが大きくなる程、駆動プーリ１００の中心に近い位置において、係合部１０４と係合するのである。その結果、第１実施例の電動ブレーキ装置と同様に、駆動プーリ１００の上記プーリ径Ｄが小さくなって、上述の回転速度比Ｒが小さくなるのである。なお、ある程度テンションＴが増加した場合、ベルト１０２は、周底面１０８に着くことによって、駆動プーリ１００の中心へ向かう移動を制限され、それ以降の回転速度比Ｒは、殆ど一定となる。なお、帯材１１０は、金属性のもの以外に、例えば、ケプラー（登録商標）等からなるものを使用してもよい。

第２実施例の電動ブレーキ装置では、上述のような構成によって、つまり、駆動プーリ１００が上記のような変速プーリとされたことと、ベルト１０２が弾性変形によって上記のように断面形状が変化する構造のものとされたことによって、変速機構１２０が構成されているのである。当該変速機構１２０による本電動ブレーキ装置の作用，利点等については、第１実施例の電動ブレーキ装置と同様であるため、ここでの説明は省略する。

なお、第２実施例の電動ブレーキ装置において、ベルト１０２を、図７に示すような構造のものに変更することが可能である。図７（ａ）に断面を示すベルト１３０は、薄い金属板を曲げ加工することによって形成されており、また、図７（ｂ）に断面を示すベルト１４０は、薄い金属板を断面が概してＵ字状となる形状に曲げ加工して形成された帯状の主材１４２と、主材１４２の互いに対向する２つの部分の間に配置されてスプリングとして機能する比較的軟質の帯状のばね材１４４（例えば、ゴム製である）とからなるものである。それらベルト１３０，１４０も、ベルト１０２と同様に、自身の弾性変形に依存して、自身のテンションが大きくなる程、駆動プーリ１００の中心に近い位置において、係合部１０４と係合する。

１０：ディスクロータ〔回転体〕 １２：ブレーキキャリパ １８：ブレーキパッド〔摩擦部材〕 ２０：ピストン ２２：入力軸 ２４：動作変換機構 ２６：駆動ユニット ３８：電動モータ ４０：モータ軸 ４２：回転伝達機構 ４４：ベルト式伝達機構 ５０：駆動プーリ ５４：従動プーリ ５６：ベルト ８０：変速機構 ８６：プーリ板 ８８：皿ばね〔付勢部材〕 ９０：係止面〔ストッパ〕 ９２：傾斜面 ９４：係止環〔ストッパ〕 １００：駆動プーリ １０２：ベルト １０４：係合部 １０６：傾斜面 １１０：帯材 １１２：ゴム材 １２０：変速機構 １３０：ベルト １４０：ベルト １４２：主材 １４４：ばね材 Ｔ：テンション Ｄ：プーリ径 Ｒ：回転速度比

Claims (6)

1. 車輪を制動する若しくは車輪の停止状態を維持するためのブレーキ装置であって、
   (a) 車輪とともに回転する回転体に押し付けられる摩擦部材と、
   (b) 前進することによって前記摩擦部材を前記回転体に押し付けるピストンと、
   (c) 入力軸を有して、その入力軸の回転を前記ピストンの進退動作に変換する動作変換機構と、
   (d) 駆動源となる電動モータと、
   (e) 前記電動モータの回転を前記入力軸の回転として伝達する回転伝達機構と
   を備え、
   前記回転伝達機構が、
   e-1）前記電動モータに連結される駆動プーリと、
   e-2）前記入力軸に連結される従動プーリと、
   e-3）それら駆動プーリと従動プーリとに巻き掛けられるベルトと、
   e-4）前記駆動プーリの回転速度に対する前記従動プーリの回転速度の比である回転速度比を、それら駆動プーリと従動プーリとの間における前記ベルトのテンションに依存して変更する変速機構と
   を備えたことを特徴とする電動ブレーキ装置。
2. 前記変速機構が、
   前記ベルトのテンションが大きい場合に、小さい場合と比較して、前記回転速度比が小さくなるように構成された請求項１に記載の電動ブレーキ装置。
3. 前記駆動プーリと前記従動プーリとの少なくとも一方が、
   (A) 互いに前記ベルトを軸線方向において挟むように配置され、それぞれが有する傾斜面において前記ベルトと係合する１対のプーリ板と、(B) それら１対のプーリ板を、それらが互いに接近する方向に付勢するための付勢部材とを有し、前記ベルトのテンションが設定テンションより大きくなる場合に、前記付勢部材の付勢力に抗して前記１対のプーリ板の間隔が広がることで、当該プーリにおける前記ベルトの係合する径であるプーリ径が小さくなる変速プーリとされており、
   前記変速機構が、前記駆動プーリと従動プーリとの少なくとも一方が前記変速プーリとされたことによって構成されている請求項１または請求項２に記載の電動ブレーキ装置。
4. 前記変速プーリが、前記１対のプーリ板の間隔が設定間隔より大きくならないためのストッパを有する請求項３に記載の電動ブレーキ装置。
5. 前記変速プーリが、前記１対のプーリ板の間隔が設定間隔より小さくならないためのストッパを有する請求項３または請求項４に記載の電動ブレーキ装置。
6. 前記駆動プーリと前記従動プーリとの少なくとも一方が、
   外周において互いに向かい合うとともに当該プーリの中心に向かう程間隔が狭くなる１対の傾斜面を有する係合部を有し、それら傾斜面において前記ベルトと係合する変速プーリとされ、かつ、
   前記ベルトが、自身の弾性変形に依存して、自身のテンションが大きくなる程、前記変速プーリの中心に近い位置において前記係合部と係合するような構造とされ、
   前記変速機構が、前記駆動プーリと前記従動プーリとの少なくとも一方が前記変速プーリとされたこと、および、前記ベルトが前記構造とされたことによって構成されている請求項１または請求項２に記載の電動ブレーキ装置。

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