JP4521369B2 - 電動ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータの発生トルクを制御してブレーキの制動力を制御する車両用の電動ブレーキ技術に関する。

ブレーキペダルの操作量に基づきブレーキの制動指令値を制御回路により演算し、演算された制動指令に基づきモータが発生するトルクを制御し、ブレーキの制動力を制御する電動ブレーキ装置が知られている。この種のブレーキが、特許文献１に開示されている。

特開２００３−２８７０６９号公報

車両に搭載する電気回路は振動に十分耐えられる信頼性が確保されることが必要である。車両は乗り心地を良くするために車輪からの振動を和らげるバネを有していて、このバネにより車体の振動を抑制している。車体に搭載する電気装置にはこのバネにより和らげられた振動が加わることとなる。

しかしブレーキ装置ではバネ下、すなわち上記振動の伝達系でバネより振動源である車輪側の位置に取り付けられている。このブレーキ装置に電気回路を一体的に取り付けると、電気装置には上記ばねによる減衰の前の振動が伝わり、この激しい振動に耐えられる、耐振性に関する信頼性が求められる。

本発明の目的は、耐振動性をより向上した電動ブレーキ装置を提供することである。

本発明では電気回路を覆う金属ケースに開口を設け、電気的配線の接続を前記開口の内側に位置するようにしたことである。

本願発明によれば、電気回路を覆う金属ケースに開口を設け、この開口内部に配線の接続部を設けることで、ケースの開口を介して接続作業を行うことができ、振動に耐えられる信頼性の高い接続が可能となる。従って本発明によれば、耐振動性の高い電動ブレーキ装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を説明する。

図１に、本発明の一実施形態をなす電動ブレーキ装置１００を有する制御システムを示す。車輪の振動は図示しないバネを介して図示しない車体に伝えられる。このバネにより車輪の振動は減衰する。この振動伝達系で、電動ブレーキ装置１００は上記バネより振動源である車輪側に取り付けられており、バネによる振動減衰の前の激しい振動が電動ブレーキ装置１００に伝わり、この振動に耐えられるように作られていることが必要となる。

本実施形態では、電動ブレーキ装置１００はブレーキ力発生部１２０であるキャリパに一体に電気回路部１４０が取り付けられている。そして電気回路部１４０は前記バネによる減衰前の振動に耐えられるように作られている。このような耐振性の向上を可能とするため、電気回路部は製造ラインで信頼性の高い製造が為されるが、上記電気回路部１４０をブレーキ力発生部１２０に一体的に取り付けた後の電気的な接続も高い信頼性を持って行われることが必要である。本実施形態では、上記電気回路部１４０の外周に金属ケースを設け、このケースに開口を設け、電気回路部１４０をブレーキ力発生部１２０に一体的に取り付けるときに、上記接続をこの開口の内側の位置で行うように為し、その後上記開口を別部材で塞ぐ。このようにすることにより、バネによる減衰前の激しい振動に耐えられる信頼性の高い接続が可能となる。また開口から上記接続状態を確認することが可能となる。さらに接続に際し、接続するに必要な工具や装置を開口から挿入することが可能となり、作業性が向上する。

図１でブレーキシステムを説明する。運転者の制動操作によるブレーキペダル１２の踏み込み量はストロークセンサ１４で検出され、検出出力は通信線１０を介して上位制御装置１１０に取り込まれる。さらに通信線１０にはエンジン制御装置１８や変速制御装置
１６が接続されている。上位制御装置１１０はこれら制御装置１６，１８と通信線１０を介して接続されており、電動ブレーキ装置１００を制御するのに必要な情報がこれらの制御装置から上位制御装置１１０に取り込まれると共に、上位制御装置１１０から情報が上記制御装置１６，１８に伝えられる。上記通信線１０は、いろいろな方式が利用可能であるが、例えばＣＡＮ（Control Area Network)を用いることができる。
電動ブレーキ装置１００，１０２，１０４，１０６は車両の各車輪の制動力を制御するための装置で、電動ブレーキ装置１００と１０２が左右の前輪の制動力をそれぞれ制御するための装置、電動ブレーキ装置１０４と１０６が左右の後輪の制動力をそれぞれ制御するための装置である。電動ブレーキ装置１００，１０２，１０４，１０６は基本的には同じ構成であるが、前輪用と後輪用で発生する制動力に差が有る場合があり、発生できる最大制動力は異なる場合がある。このように場合によっては制動力に差が有るが、電動ブレーキ装置の基本構成と基本動作が同じなので、代表して電動ブレーキ装置１００で以下説明する。

上位制御装置１１０は車輪からの振動を低減するバネの上の車体に装着されているが、電動ブレーキ装置１００は上記バネの下側、すなわち振動の伝達系でバネより車輪側に設けられており、バネで減衰する前の激しい振動が伝わってくる。

電動ブレーキ装置１００は、ブレーキ力発生部１２０とこのブレーキ力発生部１２０に一体的に取り付けた電気回路部１４０を有している。電気回路部１４０は下位制御装置
１５２とインバータモジュール１５４とこれらの回路に電流を供給する電源回路１５０を有している。電源回路１５０には直流電源であるバッテリから直流電流が供給され、上記直流電流が上記下位制御装置１５２とインバータモジュール１５４とに供給される。電気回路部１４０は外部から侵入するノイズを低減し、さらに電気回路部１４０から外部に送出するノイズを低減するためにコンデンサおよびノイズ除去用コイルが設けられている。

上位制御装置１１０から各車輪の制動力の指令値が通信線１０を介して各電動ブレーキ装置１００，１０２，１０４，１０６に送信されてくる。他の電動ブレーキ装置と同様に電動ブレーキ装置１００の下位制御装置１５２は上位制御装置１１０から制動指令を受け、これに基づきモータ１２２の発生すべきトルクを演算し、インバータモジュール１５４を制御する制御信号、例えばゲート信号を発生する。このゲート信号に基づきインバータモジュール１５４はモータ１２２を駆動するための３相電流である固定子電流を発生し、電流供給線１６５を介してモータ１２２の固定子巻線に３相電流が供給される。

電動ブレーキ装置１００のブレーキ力発生部１２０は、回転トルクを発生するモータ
１２２と、モータ１２２の回転を減速して伝達する減速機１３２と、回転運動を直線運動に変える回転直動変換機構１３４と、直動運動を伝達するピストン１３６と、ピストン
１３６の押圧力に基づきブレーキのディスクロータを押圧するブレーキパッド１３８ａ，１３８ｂとを備えている。この実施態様ではモータ１２２として小型高出力モータを使用することが望ましく、永久磁石型回転同期モータを使用する。

インバータモジュール１５４で発生した３相交流電流をモータ１２２の固定子巻線に供給することで、モータ１２２は供給された駆動電流に基づき回転トルクを発生する。減速機１３２は、上記モータ１２２の回転速度を減速し、回転直動変換機構１３４に回転運動を伝える。減速機を設けることでモータ１２２に要求される最大発生トルクが低減される。モータの回転運動を直線運動に変換する回転直動変換機構１３４で回転運動は直線運動に変えられ、直線運動がピストン１３６に伝えられ、ピストン１３６がブレーキパッド
１３８ａを押し、ブレーキパッド１３８ａがディスクロータ１１３を押圧する。さらに、その反力によって電動ブレーキ装置１００が図示を省略したキャリアに対して後退し、車両外側のブレーキパッド１３８ｂがディスクロータ１１３に押し付けられる。これによりモータ１２２のトルクに応じた制動力が発生する。回転直動変換機構１３４は、ボールランプ機構や、ボールネジ機構等を用いることで実現される。

電気回路部１４０は、モータ１２２に３相交流電流を供給するインバータモジュール
１５４を有し、インバータモジュール１５４には、三相ブリッジ接続されたインバータが設けられ、下位制御装置１５２内に設けられたゲート回路が発生するゲート信号によって上記インバータをスイッチングし、モータ１２２の回転方向及び回転速度を制御する３相交流電流を発生する。

また、電動ブレーキ装置１００は、駐車状態で、電気的エネルギーを消費することなく機械的に制動力を保持する制動力保持手段としてロック機構１１５を備えている。このロック機構１１５は、図示しないソレノイド及びプランジャなどからなり、駐車ブレーキとして機能する機構である。

温度センサ１２６は、モータ１２２の温度を検出することで、モータ１２２の状態を検出するセンサで、例えば熱電対で構成されている。このセンサ１２６の検出値は下位制御装置１５２に専用配線１１９で送られる。

回転角センサ１２４はモータ１２２のロータの位置であるロータの回転角を検出するセンサであり、例えばホール素子、あるいはエンコーダ、あるいはレゾルバ等で作られている。このセンサ１２４の出力は下位制御回路１５２に専用線１１９で送られ、インバータモジュール１５４の制御に使用される。

推力センサ１２８は、ピストン１３６の推力を検出することで、ブレーキ力発生部120が発生している制動力を検出するセンサである。例えば歪みゲージ式ロードセル等で作られている。このセンサの出力は専用線１１９で下位制御装置１５２に送られ、上位制御装置１５２の制動指令に対する実制動力を表し、上記制動指令値となるようにモータ１２２の発生トルクを制御するフィードバック制御に使用される。

上述の如くこれらのセンサから出力させる信号は、センサと下位制御装置１５２とをそれぞれ接続する専用信号線１１９を介して下位制御装置１５２に送信される。専用信号線１１９はブレーキ力発生部１２０の内部を通り、一体に固定された電気回路部１４０の内部に接続されているので、ブレーキ力発生部１２０や電気回路部１４０の外周に設けられた金属製ケースにより保護され、電気ノイズの影響を低減できる。さらに各電動ブレーキ装置１００〜１０６を車体に装着する際の配線作業が少なくなり、作業性が向上する。また激しい振動に対してブレーキ力発生部１２０と電気回路部１４０は略同様に振動するので、上記専用配線にブレーキ力発生部１２０と電気回路部１４０との振動位相に伴って発生する応力がほとんど発生せず、耐振性の信頼性が高い。さらにセンサ出力はアナログ信号であるが、下位制御装置１５２までの距離が短く、専用線での精度の低下が少ない。これらセンサの出力は下位制御装置１５２でデジタル値に変換され、デジタル変換後に必要に応じ、上位制御装置１１０や他の制御装置に通信線１０を介して送信される。通信線
１０での送信距離は長いが、送信はデジタル信号で行われるので、高い精度と高信頼性が維持できる。

図２は、電気回路部１４０の内部断面図を示す。また、図３は、電気回路部１４０の分解図である。なお、図３において、図２に対応する部分は、図２に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。図１に示す電動ブレーキ装置１００のブレーキ力発生部１２０は金属製のケースで覆われており、ブレーキパッド１３８ａおよびピストン111の可動部はシール手段がもうけられ、水がブレーキ力発生部１２０の内部に入らないように作られている。ブレーキ力発生部１２０の外周を構成する金属製ケースは、電気回路部１４０が取り付けられている部分において、開口している。電気回路部１４０は同様に金属ケースで覆われているがブレーキ力発生部１２０の側が開口しており、電気回路部140の金属ケースの開口が上記ブレーキ力発生部１２０の金属製ケースの開口に対向するように一体に取り付けられる。

ブレーキ力発生部１２０の上記開口と電気回路部１４０の上記開口との間に樹脂製板
２００が配置され、上記それぞれの開口が略この樹脂製板２００にて閉じられる。

ブレーキ力発生部１２０はブレーキパッド１３８ａ，１３８ｂをディスクロータに押圧することで制動力を発生するので、ブレーキパッド１３８ａ，１３８ｂの所で多量の熱を発生する、この熱はブレーキ力発生部１２０の内部の機械構造を介して伝達されてくるが、上記樹脂製板２００の配置により、上記摩擦熱が電気回路部１４０に伝達されるのを低減できる。

図２で薄墨を施した部分は、樹脂製板２００の断面を示す。樹脂製板２００のブレーキ力発生部１２０の側は図示を省略したが、樹脂製板２００のブレーキ力発生部１２０側の表面に沿って空間が設けられている。例えば図２の二点鎖線１７０の左側すなわちブレーキ力発生部１２０側が、部品が装着されている空間であり、二点鎖線１７０と樹脂製板
２００との間の空間が熱を遮断する空気の空間である。樹脂製板２００の電気回路部140側にも、その表面に沿って空気の空間が設けられている。樹脂製板２００のブレーキ力発生部１２０側に空気の部屋が作られていることでブレーキ力発生部１２０の側から樹脂製板２００への熱伝導が押さえられ、また樹脂製板２００の電気回路部１４０側に空気の空間が作られることで樹脂製板２００から電気回路部１４０への熱伝導を抑えることができる。樹脂製板２００自身も熱伝導抵抗が大きいので、樹脂製板２００を設けることでブレーキ力発生部１２０の側から電気回路部１４０への熱伝達を大きく低減できる。

図２と図３において、電気回路部１４０の金属製のケース３００は、上述の如くブレーキ力発生部１２０の側が大きく開口し、この開口部は樹脂製の板２００で塞がれ、その反対側の一部に突出部３０４が形成されている。前記突出部３０４は内部に収納部３１２を有し、ブレーキ力発生部１２０と反対側の面に第２開口３１０を有している。図２では第２開口３１０は金属製の別部材であるカバー３０６で塞がれていて、この別部材３１０はケース３００と電気的に接続している。

電気回路部１４０のケース３００は、その内部に、樹脂製の保持体２５０を有しており、この樹脂製の保持体２５０に図１に示す下位制御装置１５２を有する回路基板２６０とインバータモジュール１５４と電源回路１５０が取り付けられている。回路基板２６０は上述のとおり図１の下位制御装置１５２を有しており、下位制御装置１５２が有しているインバータを制御するためのゲート回路も備えている。

回路基板２６０は樹脂製の保持体２５０の樹脂製板２００側すなわちブレーキ力発生部１２０側に固定される。回路基板２６０に保持される下位制御装置１５２を構成する電気部品２６８と樹脂製板２００との間に空気による空間が形成されており、この空間で熱伝導が抑えられる。回路基板２６０はＣＰＵや上記インバータを制御するゲート回路を備えているため、コンデンサなどのやや大型部品を備えている。樹脂製板２００のこれら部品の部分に前述の窪み部２４０を設け、回路基板２６０に取り付けた電子部品が樹脂製板
２００に接触しないように構成しており、熱の伝達を抑えている。

回路基板２６０を保持体２５０に固定する固定板２６２は、回路基板２６０に対して車両中央側に配置され、回路基板２６０の位置決めがなされる。また、回路基板に変形や破壊を引き起こす応力を吸収する効果もある。さらに、固定板２６２の材料にアルミ等の熱伝導性の高い金属を用いることにより、回路基板２６０と後述するインバータモジュール１５４の放熱性を高めることができる。

インバータモジュール１５４は、固定板２６２のブレーキ力発生部１２０と反対側すなわち車両中央側に配置され、さらにインバータモジュール１５４の放熱面がブレーキ力発生部１２０と反対側すなわち車両中央側を向くように固定される。インバータモジュール１５４の放熱面は、製品が組み立てられたときには、金属製ケース３００の内面と対向し、熱伝導性樹脂を介して前記金属製ケース３００の内面に接するように構成される。上記ケース３００のブレーキ力発生部１２０と反対側は上述の如く一部は外に突出して開口している。残りの部分は金属ケース３００で覆われており、上記インバータモジュール154の放熱に使用される。ケース３００の材料にアルミ等の熱伝導性の高い金属を用いることにより、上述のインバータモジュール１５４の放熱性を高めることができる。インバータモジュール１５４の放熱性を高めるために、インバータモジュール１５４とアウターケース３００の接続面に放熱グリース等を挟んでもよい。また、電気回路部１４０が車輪の内側に設けられているが、金属ケース３００で覆われることで、石はねなどによる衝撃に対し、内部部品の損傷を防ぐことができる。

上記突出部３０４の内部に収納部３１２が形成されており、ノイズ除去用コイルや平滑用コンデンサ２０５などの比較的大型部品が収められている。また、樹脂製板２００と同様に樹脂で作られている。この樹脂製の保持体２５０には、電気回路部１４０の内部接続用の多数の配線が保持されている。これにより内部配線導体の端部から他の端部までの導体の大部分を保持体２５０で保持でき、空中に保持されないで存在している部分をたいへん短くできる。このことで振動に対する損傷を低減できる。

シール部材２０９はブレーキ力発生部１２０と樹脂製板２００との間に、シール部材
２１０は樹脂製板２００と樹脂製の保持体２５０との間に、シール部材２１１は樹脂製の保持体２５０と金属製ケース３００との間に、それぞれ設けられている。ブレーキ力発生部１２０と電気回路部１４０とが一体的に固定されたとき、これらシール部材２０９〜
２１１は機器内部に水や泥等が侵入することを防ぐ。なお、固定部材２１２は、ブレーキ力発生部１２０に電気回路部１４０を一体的に固定するためのねじである。

ハーネス２２０は、電気回路部１４０と車室内の上位制御装置１１０とを接続する信号線、及び電気回路部１４０に車室内のバッテリから直流電流を供給する電源線を内蔵している。また、ハーネス２２０は、ケース３００のブレーキ力発生部１２０と反対側の面の下部に設けられたに凹部３３８（図６）に収められ、ハーネスの固定具２２２によって固定される。

図４は図２と図３の樹脂製板２００を電気回路部１４０の側から見た図である。この図４と図２，図３を用いて電気回路部１４０内部の電気的接続状態を説明する。ブレーキ力発生部１２０に設けられた永久磁石型モータの固定子巻線への電流を供給するＵＶＷ相の各電源線１５６は図４の樹脂製板２００の裏面から貫通穴を介して電気回路部１４０の内部に突出し、樹脂製板２００に埋設されることで保持されている板状の導体である電流供給線２３０の一端と接する。この接する部分をそれぞれ溶着にて電気的に接続する。上記各接触部の導体を溶かして溶着方法で接続するのは振動に耐えられるようにするためである。また、これらの接続部を溶着ではなく、キャップ状の導体で挟み込むように覆って、上記キャップの上から圧着する方法にて接続しても良い。

図４で示す如く、３本のＵＶＷ相の各電源線１５６に３本の電流供給線２３０の端部が溶着されていて、３本の電流供給線２３０の中央部はそれぞれ樹脂製板２００に埋設されて保持され、その他端は図４に示す如くブレーキ力発生部１２０と反対方向に突出している。後述する如くこの突出部は樹脂製の保持体２５０に埋設された３本の板状の導体232と収納部３１２で電気的に接続される。板状の電流供給線２３０は、モータ１２２を駆動させるための大電流を流す導体であり、後述する信号線４０２に比べて線の断面積が大きい形状をなしている。

図３および図４の窪み部２４０は前述したとおり、回路基板２６０に配設されたコンデンサ等の大型部品と接することが無いようにするためのものである。また、この窪み部
２４０は、推力センサ１２８等の各種センサの配置との関係で、電動ブレーキ装置の摺動方向に装置全体が大きくならないように設定される。それにより、断熱性と小型化の両立を図ることができる。

樹脂製板２００に埋設により保持され、この樹脂製板２００から突出している板状の導体２１７には、その接続部に略Ｖ字型切込み部とその奥にスリット上の挟み込み部を有する切り欠きが設けられている。この導体２１７に接続される導体はブレーキ力発生部120に設けられた各種センサの専用出力線１１９であり、図４の裏面から貫通孔を通して電気回路部１４０側（図４に記載されている側）に導入され、上記切り欠きに押し込まれて固定される。センサ出力線１１９と接続する導体２１７は樹脂製板２００に埋設された部分４０２を有し、他端は棒状に突出した棒状端子４０４となっており、この棒状端子４０４は樹脂製の保持体２５０に設けられた線の接続部とソケットの構造をなし、前記棒状導体がそれぞれ対応する接続穴に挿入されることで接続電気的に接続される。樹脂製の保持体２５０に保持された信号線に接続されることで、回路基板２６０に保持されている制御装置１５２のＣＰＵにセンサ出力が取り込まれ、デジタル変換されてモータ１２２の制御に使用される。

ケース３００に保持された状態で樹脂製の保持体２５０を樹脂製板２００とブレーキ力発生部１２０に固定する際に、図４に示す樹脂製板２００から延びる棒状の導体４０４は、樹脂製の保持体２５０に設けられた上記接続孔に挿入されるように構成されており、制御装置１５２に接続されている導体板２１４と、あるいはインバータモジュール１５４に接続されている導体板２１５と電気的に接続される。これらの導体２１４や２１５は板状導体で、電気的に接続が必要な部分は面と面とが接するようにしてレーザ溶接などの方法で溶着している。これにより振動に強い構造となっている。接続部を図２で２１６として示す。

図４において、樹脂製板２００に埋設されることで保持された板状の電流供給線２３０は３本の線からなり、それぞれこの樹脂製板２００からブレーキ力発生部１２０と反対方向に延び、上記突出部３０４の内側の収納部３１２に至っている。この収納部３１２で、３本の板状の電流供給線２３０はそれぞれ、樹脂製の保持体２５０に保持された３本の板状の導体２３２と、その面と面とが接するように配置されて溶着により接続されている。その接続された部分を図２に接続部２３４として示す。

上記導体２３２は上記樹脂製の保持体２５０に埋設されることで保持され、その他端がインバータモジュール１５４の端子に接続されている。車両の振動減衰のためのバネより振動源側に電動ブレーキ装置１００が搭載されているので、電動ブレーキ装置１００には激しい振動が伝わり、振動対策に対して非常に高い信頼性が電流供給線２３０と導体232のそれぞれに、およびこれらの接続部２３４に対して要求される。上記の構造をとることで、板状の電流供給線２３０と２３２とを面と面とで接触でき、これにより接触面積を大きくでき、さらにこの接触部を導体自身の溶着により接続することで、振動に強い接続を実現できる。また、電流供給線２３０は樹脂製板２００に埋設されることで保持され、導体２３２は樹脂製の保持体２５０に埋設されることで保持されているので、これらの電流供給線２３０と２３２は振動に強く、これらの接続部も振動に対して強い構造となる。

これらの電流供給線２３０と２３２はその先端が同一の方向を向いているので、溶接接続しやすいと共に、作業性が向上する。電流供給線２３０と２３２の端部が同一方向なので、他のキャップ状の金属をこの両端部を挟むように被せて圧着しても良い。

次に図５と図６により、ケース３００の突出部３０４とその内部に設けられている収納部３１２について説明する。図６（Ａ）に、収納部３１２の内部が見える状態の電動ブレーキ装置１００を示し、図６（Ｂ）にその一部拡大図である、電源線の結線部２１３の部分拡大図を示す。収納部３１２の開口は図５に示す別部材の金属製カバー３０６で機密状態に覆われる。上記収納部３１２には、ハーネス２２０の電源線から持ち込まれるノイズを低減するため、および電気回路部１４０内で発生し外部へ放出されるノイズを低減するためのコイル３３２が設けられると共に平滑用コンデンサ３３４を収納している。上記平滑コンデンサ３３４は２個並列にパワーモジュール１５４の入力電源側に接続され、パワーモジュール１５４に供給されるの直流電圧の変動を抑える。上述した図４のＵ相とＶ相とＷ相の電流供給線２３０の端部はそれぞれ樹脂製板２００から収納部３１２に突出し、樹脂製の保持体２５０に埋設されることで保持されている導体２３２と接続される。上記接続状態は図６（Ｂ）に拡大して示す。保持体２５０に保持された３本の導体２３２の端部がそれぞれ保持体２５０から突出し、さらに保持体２５０に設けられた孔から電流供給線２３０の端部と同方向である突出部３０４の開口方向に突出し、上記電流供給線２３０と２３２との端部が面と面とで接し、溶着されて電気的に接続される。さらに平滑用コンデンサ３３４の端子と接続される導体も保持体２５０に埋設されており、この埋設された導体の端部と接続される。

電流供給線２３０と２３２およびコンデンサの接続用の導体が保持体２５０に保持されるので、振動に強い構造であり、上記接続される端部は短いので振動に強い。上述のように、収納部３１２は開口を有するので、カバー３００と保持体２５０をブレーキ力発生部１２０に固定する際、保持体２５０に設けられた孔から接続に必要な配線の端が収納部に突出する。収納部には開口を設けているので、作業性に優れている。また電源線の結線部２１３を目視等で確認することができ、信頼性が向上する。さらにハーネス２２０内の信号線及び電源線と収納部３１２に収められた部品や配線との接続部も目視等で確認することができ、信頼性が向上する。もちろん開口から作業ができるので作業性も向上する。

図６（Ａ）の収納部３１２に設けられた開口は図５に示す金属製のカバー３０６で塞がれ、このとき樹脂製の保持体２５０の収納部３１２と勘合させ、収納部３１２を密閉させる。図５（ａ）は収納部３１２の内側の面を、図５（ｂ）は外側面を示す。外側面からみた場合の凸部５０１は、ハーネス２２０の接続及び収納のための形状となっている。カバー３０６の材料に強度の高い金属等を用いることにより、石ハネによる内部部品の損傷を防ぐことができる。カバー３０６を収納部３１２の開口部の周囲と勘合する構造で、嵌合面全体を覆うような弾性体を挟む構造で嵌合され、固定される。このカバー３０６は電気的に金属製ケース３００と金属製のねじ２１２で接続される。これにより電気回路部
１４０を密閉構造とし、水などの浸入による内部電気部品の短絡を防ぐ構造とするができる。また外部からの電気的なノイズも除去できる。

収納部３１２は突出部の内部に設けられており、収納部３１２と接続されるハーネス
２２０がケース３００の突出していない部分に固定具２２２で固定される。ケース３００の突出していない部分の外側にはハーネス２２０が入る溝３３８が放熱フィン３４０に切り欠きを設けることで作られている。

図６に示す如く、ケース３００の突出していない部分からケース３００の突出部に設けられた収納部にハーネス２２０がつながる構造なので、制動時の電動ブレーキの動きに対し、この移動方向とハーネス２２０の方向が略垂直方向なので、無理な機械的応力が加わることが無く、損傷を受けにくい構造となっている。

図７は、図２とまったく同じ構造を示す。図７で薄墨色は金属製ケースの断面を示す。なおその他の参照番号の表示は省略する。

本発明にかかる他の一実施形態を図８に示す。なお、煩雑さを避けるため参照符号表示を省略するが、先の実施形態とほぼ同じである。図２から図７に記載の実施形態との相違は、図２から図７に記載の構造はハーネスの配線をそのまま収納部に接続されるのに対し、図８はハーネス２２０をコネクタを介して電気回路部１４０に接続する構造としたことである。収納部３１２の内部の構造は、実施形態１と同様である。収納部３１２の開口はカバー３０６でふさがれる構造で、カバーを取り付ける前の状態では、外部から収納部
３１２が視認できる、開口から接続作業を行うことができる。

図２から図７に記載の実施形態でのハーネス２２０との接続と同様の接続をコネクタで行う。コネクタで接続される線としては、ハーネス２２０の内部に設けられた、バッテリへの電源線、及び上位制御装置１１０と電気回路部１４０とをつなぐ信号線１０である。ハーネス２２０には車両側のコネクタ８０１が設けられ、電気回路部１４０の側にはコネクタ８０３が接続されている。車両側のコネクタ８０１を電気回路部側のコネクタ８０３に勘合させると、車両側コネクタ８０１の先端がコネクタ８０３の外周に密着する。なお、ここで電気回路部１４０側のコネクタ８０３が電気回路部１４０の外に出て、車両側コネクタ８０１と接続できるようにしてもよい。また、どちらのコネクタをオス側としてもよい。コネクタの接続が終了後、ハーネスの固定具２２２でハーネスが固定される。これにより車輪などからの振動によるハーネスの損傷が低減できる。

本発明にかかるさらに他の実施形態を図９に示す。電気回路部１４０とハーネス２２０とをコネクタを介して接続する点は同じであり、違いはコネクタと図８のカバー３０６とが一体となっている点である。収納部３１２は、実施形態１及び２と同様に車両中央側の面の突出部内部に設けられており、カバーを被せる前は開口から内部を視認できるし、開口から接続作業が行える構造となっている。図９の実施形態は、サスペンション部品が存在することでブレーキ装置の設置スペースに制限があるような場合に，ブレーキ装置を小型化できる効果がある。

図１０と図１１は、さらに他の実施形態である、カバーを兼ねたコネクタの概略図を示す。車両側コネクタ９０３はハウジング９０１を有している。図１０に記載した車両側コネクタ９０３は図１１に記載した電気回路部１４０側のコネクタ９０２と接続し、図１０のハウジング９０１は図１１の開口１１２０をふさぐ構造になっている。車両側コネクタ９０３よりハウジング９０１の方が大きいのは、開口を大きくして目視確認あるいは接続作業を行うための開口スペースを確保したためである。ハウジング９０１の突起部1002は、車両側コネクタのハウジング９０１を電気回路部１４０に固定するための部材で、図
１１の固定穴に螺子で固定される。車両側コネクタ９０３の位置は、電気回路側のコネクタ９０２の位置によって決まるものであり、図１０の位置に限定されるものではない。また、車両側コネクタ９０３に描かれた端子数やボルト穴数も、その数を限定するものではない。車両側コネクタのハウジング９０１は、電気回路部１４０内部の接続作業および状態の確認の後、回路側のコネクタ９０２に、上述の螺子などを用いて強固に電気回路部
１４０に取り付けられる。さらに、車両側コネクタのハウジング９０１の縁１００１にシール部材などを挟むことで、水や泥等の浸入を防ぎ、自動車のバネ下の搭載条件下でも、確実な信頼性を確保できる。

上述のとおり図１１は、電気回路部１４０のケース３００の一部に設けられた回路側のコネクタ９０２を示す。開口１１２０の内側には図２から図７で説明のとおり、収納部
３１２があり、収納部内に接続部２３４が位置している。回路側コネクタ９０２の位置は図１１に限定されず、カバーを兼ねたコネクタと勘合する位置にあればよい。固定穴1101は、車両側コネクタのハウジング９０１を固定するための螺子穴である。図１０及び図
１１において、車両側と回路側のどちらのコネクタをオス側としてもよい。

上記実施形態は次の効果を有する。

ブレーキ力発生部１２０と一体に電気回路部１４０を固定した際の電気配線の接続が確実に出来る。

また、ブレーキ動作時にブレーキロータ付近は摩擦により高温となる。例えば約６００℃という高温に達する。このとき、大電流を供給する回路部も発熱する。これら両発熱に対応でき、ブレーキ動作を安定に行うことが可能性となる。

また回路部およびブレーキ装置全体が小型となり、車両搭載に必要なスペースを少なくできる。さらに組立易く、作業性が改善されている。

また前述の実施の形態によれば、開口をふさぐ前は、収納部３１２をケース３００の外から視認できるような構造となっている。生産工程において収納部３１２に前述の板状の電流供給線２３０及び導体２３２の結線部２３４を配置することにより、生産工程の作業性が向上する。収納部３１２に配置する導体板の結線は、モータ１２２を駆動させるための電流が流すモータの電源線であり、特に接続の信頼性が要求されるものである。

ブレーキ制御装置は、振動減衰用ばねより振動源の側に取り付けられ、劣悪な環境条件下使用される。この状態で安定した信頼性の高い動作が確保できる。また車は長い年月使用されるが、上記信頼性が維持できる。

本発明は、周囲に熱源があり、かつ回路自身も制御時に発熱するブレーキ装置に適用出来る。

電動ブレーキシステムを示す図である。 電動ブレーキ装置の回路部の断面図である。 電動ブレーキ装置の回路部の組立図である。 電動ブレーキ装置の樹脂製の板の立体図である。 回路部カバーの開口をふさぐカバーの立体図である。 電動ブレーキ装置のカバー取り付け前の立体図である。 電気回路部の断面図である。 電動ブレーキ装置の回路部の他の実施形態を示す断面図である。 回路部のさらに他の実施形態を示す断面図である。 ハーネス接続部の他の実施形態を示す立体図である。 ハーネス接続部の他の実施形態を示す回路側の立体図である。

符号の説明

１００…電動ブレーキ装置、１２０…ブレーキ力発生部、１４０…電気回路部、１５４…インバータモジュール、２００…樹脂製板、２１３…結線部、２２０…ハーネス、２２２…固定具、２３０…電流供給線、２３２…導体、２５０…保持体、３０４…突出部、３０６…カバー、３１２…収納部、３３２…コイル、３３４…平滑用コンデンサ。

Claims (13)

1. 車輪と共に回転するディスクロータの外側制動面と内側制動面とをそれぞれ押圧する外側ブレーキパッドと内側ブレーキパッドと、回転トルクを発生するモータと、前記回転トルクに基づき前記外側と内側のブレーキパッドの押圧力を発生する変換機構とを備えたブレーキ力発生部と、
   前記モータの回転トルクを制御するための制御基板と、前記制御基板からの制御信号に基づき前記モータに電流を供給するインバータモジュールと、前記制御基板と前記インバータモジュールを収納する金属ケースとを有する電気回路部とを備え、
   前記電気回路部は、前記ブレーキ発生部の外側に取り付けられ、
   前記金属ケースは、前記ブレーキ部と反対側に第１開口を有し、前記モータへの電流を供給する第１電流供給線と前記インバータモジュールの端子に接続される第２電流供給線との接続部を前記第１開口に対向する前記金属ケース内の空間に配置し、前記第１開口は金属部材で密閉されていることを特徴とする電動ブレーキ装置。
2. 請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
   前記電気回路部の前記金属ケースは前記ブレーキ力発生部の側が開口しており、前記金属ケースのブレーキ力発生部側の開口に樹脂製の壁が設けられ、
   前記金属ケースと前記樹脂製の壁との間に前記制御基板と前記インバータモジュールとが設けられ、前記インバータモジュールは前記金属ケース側であってその放熱面が前記金属ケース内面に対向するように配置され、
   前記金属ケースの第１開口部に対向する前記空間にコンデンサが配置されていることを特徴とする電動ブレーキ装置。
3. 請求項２に記載の電動ブレーキ装置であって、
   前記空間において外部から本装置に直流電流を供給する電源線が接続されることを特徴とする電動ブレーキ装置。
4. 請求項１に記載の電動ブレーキ装置であって、
   前記電気回路部の前記金属ケースは、前記ブレーキ力発生部の側に前記第１開口より大きい第２開口と、前記第２開口を閉じる樹脂製の壁とを有し、
   前記金属ケースの前記ブレーキ部と反対側に突出部が形成され、前記突出部に前記第１開口が設けられ、
   前記突出部の内部に前記空間が設けられ、前記空間に前記第１電流供給線と前記第２電流供給線との前記接続部が配置され、さらに前記空間に平滑用のコンデンサが配置されていることを特徴とする電動ブレーキ装置。
5. 請求項４に記載の電動ブレーキ装置であって、
   前記空間において外部から本装置に直流電流を供給する電源線が接続されることを特徴とする電動ブレーキ装置。
6. 車輪と共に回転するディスクロータに押圧されるブレーキパッドと、回転トルクを発生するモータと、前記回転トルクに基づきブレーキパッドの押圧力を発生する変換機構と、前記ブレーキパッドと前記モータと前記変換機構とを収納する金属製の第１ケースとを有するブレーキ力発生部と、
   前記モータの回転トルクを制御するための制御基板と、インバータ素子を有し前記制御基板の出力に基づき前記モータへの駆動電流を制御するためのインバータモジュールと、前記制御基板と前記インバータモジュールを収納する金属製の第２ケースとを有する電気回路部とを備え、
   前記電気回路部は、前記ブレーキ発生部の外側に取り付けられ、
   前記電気回路部はモータへ供給される駆動電流を流すための第１電流供給線と第２電流供給線とを有し、前記インバータモジュールで制御されるモータの駆動電流は前記第２電流供給線を通り、さらに第１電流供給線を通って前記モータに供給されるように構成されており、
   前記第２ケースは、その内側に第１収納部と第２収納部とを有し、前記第２ケースはさらに前記第１収納部に開口する第１開口を有し、
   前記第２収納部には前記インバータモジュールが、その放熱面が前記第２ケースの内面に対向するように設けられており、
   前記第２収納部から第２電流供給線が前記第１収納部に延びており、前記第１収納部において前記第２電流供給線と前記第１電流供給線とが接続され、
   前記第１開口には開口を閉じるための金属部材が設けられていることを特徴とする電動ブレーキ装置。
7. 請求項６に記載の電動ブレーキ装置であって、
   前記電気回路部の前記第２ケースは、前記ブレーキ力発生部の側に前記第１開口より大きく開口する第２開口と、前記第２開口を塞ぐ樹脂製の壁とを有し、
   前記第２ケースと前記樹脂製の壁との間に前記制御基板と前記インバータモジュールとが設けられ、
   前記インバータモジュールは前記金属ケース側であってその放熱面が前記金属ケース内面に対向するように配置され、
   前記制御基板は、前記樹脂製の壁に対して空間が形成されるように、前記樹脂製の壁と前記インバータモジュールとの間配置され、
   前記第１収納部にはコンデンサが配置され、前記第１収納部と前記第２収納部には前記第１収納部から前記第２収納部に直流電流を供給する直流電流供給線が設けられており、
   外部から直流電流が前記第１収納部に供給され、前記直流電流供給線を介して直流電流が前記第２収納部の前記インバータモジュールに供給され、一方前記インバータモジュールからの前記モータを駆動するための駆動電流は、前記第２収納部から前記第２電流供給線により、前記第１収納部に供給され、前記第１収納部にて前記第１電流供給線に導かれ、前記モータに供給されることを特徴とする電動ブレーキ装置。
8. 請求項７に記載の電動ブレーキ装置であって、
   前記第１収納部において外部から本装置に直流電流を供給する電源線が接続されることを特徴とする電動ブレーキ装置。
9. 請求項６に記載の電動ブレーキ装置であって、
   前記電気回路部の前記金属ケースは、前記ブレーキ力発生部の側に前記第１開口より大きい第２開口と、前記第２開口を閉じる樹脂製の壁とを有し、
   前記金属ケースの前記ブレーキ部と反対側に突出部が形成され、前記突出部に前記第１開口が設けられ、
   前記突出部の内部に前記第１収納部が設けられ、前記第１収納部に前記第１電流供給線と前記第２電流供給線との接続部が配置され、さらに前記第１収納部にコンデンサが配置され、前記第１収納部と前記第２収納部との間には直流電流供給線が設けられ、
   外部から直流電流が前記第１収納部に供給され、前記直流電流供給線を介して直流電流が前記第２収納部の前記インバータモジュールに供給され、一方前記インバータモジュールからの前記モータを駆動するための駆動電流は、前記第２収納部から前記第２電流供給線により前記第１収納部に供給され、前記第１収納部にて前記第１電流供給線に導かれ、前記モータに駆動電流が供給されることを特徴とする電動ブレーキ装置。
10. 車輪と共に回転するディスクロータに押圧されるブレーキパッドと、回転トルクを発生するモータと、前記回転トルクに基づきブレーキパッドの押圧力を発生する変換機構と、前記ブレーキパッドと前記モータと前記変換機構とを収納する金属製の第１ケースとを有するブレーキ力発生部と、
    前記モータの回転トルクを制御するための制御回路と、インバータ素子を有し前記制御回路の出力に基づき前記モータへの駆動電流を制御するためのインバータモジュールと、前記制御回路と前記インバータモジュールを収納する金属製の第２ケースとを有する電気回路部とを備え、
    前記電気回路部は、前記ブレーキ発生部の外側に取り付けられ、
    前記第２ケースは前記ブレーキ部と反対側において、一部が外側に突出することで、外側に突出した第１部とその他の部分である第２ケースの第２部とを備えており、突出した前記第２ケースの第１部には第１開口が設けられ、さらに前記第２ケースの第１部の内側には第１収納部が設けられ、
    前記第２ケースはその内側に、モータへ供給される駆動電流を流すための第１電流供給線と第２電流供給線とを有し、前記インバータモジュールで制御されるモータの駆動電流は前記第２電流供給線を通り、さらに第１電流供給線を通り、前記モータに供給されるように構成されており、
    前記第２ケースには前記インバータモジュールが、その放熱面が前記第２ケースの第２部の内面に対向するように設けられており、
    前記インバータモジュールが制御する駆動電流を流すための第２電流供給線が前記第１収納部に延びており、前記第１収納部において前記第２電流供給線と前記第１電流供給線とが接続され、
    前記第１開口には開口を閉じるための金属部材が設けられていることを特徴とする電動ブレーキ装置。
11. 請求項１０に記載の電動ブレーキ装置であって、
    前記電気回路部の前記第２ケースは、前記ブレーキ力発生部の側に前記第１開口より大きい第２開口と、前記第２開口を閉じる樹脂製の壁とを有し、
    前記樹脂製の壁と前記第２ケースとの間に樹脂製の保持体を設け、前記樹脂製の保持体の前記樹脂製の壁側に前記制御回路を保持し、前記制御回路と前記樹脂製の壁との間に空間を形成するようにし、
    前記樹脂製の保持体の前記第２ケースの側に前記インバータモジュールを配置し、前記インバータモジュールの放熱面から前記第２ケースの第２部の内面の熱が伝わる構成としたことを特徴とする電動ブレーキ装置。
12. 請求項１０に記載の電動ブレーキ装置であって、
    前記第２ケースの第１部の内側に設けられた第１収納部に外部から直流電流が供給されるように為し、前記第２ケースの第２部の外側に外部からの直流電流を供給する電源線を固定する手段を設けたことを特徴とする電動ブレーキ装置。
13. ブレーキ力発生部と前記ブレーキ力発生部に保持される電気回路部とを備え、
    前記ブレーキ力発生部は、ブレーキディスクに押圧されるブレーキパッドと回転トルクを発生するモータとモータの回転トルクを押圧力に変える機械機構とを備えており、
    前記電気回路部は、その内部に空間を有し、前記ブレーキ力発生部に保持される金属ケースと、
    前記空間内に保持された樹脂製の壁と、
    前記樹脂製の壁に保持された複数の配線と、
    前記空間内に保持され、モータを駆動する電流を発生するインバータモジュールと、
    前記インバータモジュールの端子に接続され、前記モータを駆動する電流を供給する電流供給線とを備えており、
    前記金属ケースの前記ブレーキ力発生部と反対の側に開口が設けられており、
    前記金属ケース内の前記空間の前記開口部に対向する部分で、前記樹脂製の壁に保持された配線と前記インバータモジュールの端子に接続され前記電流供給線とが溶着により接続されており、
    前記金属ケースの開口部が別部材で塞がれていることを特徴とする電動ブレーキ装置。
    

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