JP6638638B2 - 車両の電動制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の電動制動装置に関する。

出願人は、特許文献１に記載されるような、「電動モータの逆回転駆動が不可能となった場合であっても、ピストンを初期位置に復帰させることを目的として、電動モータの出力軸と一体的に回転可能にエネルギ蓄積機構（戻し機構）のケースに支承された回転軸を備え、回転軸の正回転によりエネルギ蓄積機構内部の渦巻きばねを弾性変形させて弾性エネルギを蓄積し、回転軸の逆回転時には、渦巻きばねに蓄積された弾性エネルギを解放して回転軸に対して逆回転の回転トルクを付与するもの」を開発している。

上記の電動制動装置の戻し機構には、渦巻きばね（弾性体）の一端部とハウジングとの間に設けられ、回転軸が第１所定値未満のトルクで正回転されるとき、弾性体のハウジングに対する相対回転を規制し、第１所定値以上のトルクで正回転されるとき、弾性体のハウジングに対する相対回転を許容するトルクリミッタが設けられている。

特許文献１には、例えば、トルクリミッタとして、以下のようなものが例示されている。
（１）渦巻きばねの外周側の一端部に、円弧状に折り返された折返し部が形成され、ケースの内周面の凹部に嵌合するもの。
（２）（１）の構成に加え、内ケース、及び、板ばねが追加されたもの。
（３）回転軸が、正逆両方向の回転に使用可能なトルクリミッタであるもの。

上記（１）の構成では、渦巻きばねの固定が、折返し部と凹部との嵌合によって達成されるため、戻しトルク（トルクリミッタの設定値）が大きい値に設定され難い。また、上記の（２）、（３）の構成では、戻し機構として、新たに、内ケース等の付加的な部材が必要になる。従って、特許文献１に例示されたものよりも、簡単な構成で、且つ、戻しトルクが大きい値として設定され得るものが望まれている。

特開２０１３−０２４３８９号公報

本発明の目的は、車両の電動制動装置に適用され、渦巻きばねを採用した戻し機構において、簡単な構成で、且つ、戻しトルクが大きい値に設定され得るものを提供することである。

本発明に係る車両の電動制動装置は、車両の車輪（ＷＨ）と一体となって回転する回転部材（ＫＴ）に摩擦部材（ＭＳ）を押し付ける電気モータ（ＭＴＲ）と、前記電気モータ（ＭＴＲ）が通電されない場合に、前記摩擦部材（ＭＳ）を前記回転部材（ＫＴ）から離れる方向に移動させる戻し機構（ＭＤＫ）と、を備える。そして、前記戻し機構（ＭＤＫ）は、一方端（Ｓｅ１）の部分（Ｐｋｃ）が、前記電気モータ（ＭＴＲ）によって駆動される回転軸（ＳＦＩ、ＳＦＯ）に係止される渦巻きばね（ＳＰＲ）と、前記渦巻きばね（ＳＰＲ）を収納し、該渦巻きばね（ＳＰＲ）の半径外側方向（Ｄｒｓ）に延ばされた制止面（Ｍｋｓ）が形成されるハウジング（ＨＳＧ）と、にて構成されている。

本発明に係る車両の電動制動装置では、前記渦巻きばね（ＳＰＲ）の前記一方端（Ｓｅ１）とは反対側に位置する他方端（Ｓｅ２）の部分に鋭角に折り曲げられた屈曲部（Ｐｙ１）を有する拘束部（Ｐｋｓ）が形成され、前記電気モータ（ＭＴＲ）が、前記摩擦部材（ＭＳ）を前記回転部材（ＫＴ）に近づける方向である正転方向（Ｆｗｄ）に回転される場合に、前記拘束部（Ｐｋｓ）は、前記屈曲部（Ｐｙ１）で前記制止面（Ｍｋｓ）を押圧し、前記渦巻きばね（ＳＰＲ）は、前記正転方向（Ｆｗｄ）とは反対の逆転方向（Ｒｖｓ）の戻しトルク（Ｔｑｒ）を前記電気モータ（ＭＴＲ）に付与するよう構成される。更に、前記戻し機構（ＭＤＫ）は、前記戻しトルク（Ｔｑｒ）が、所定トルク（ｔｑ２）を超過する場合に、前記拘束部（Ｐｋｓ）は、前記制止面（Ｍｋｓ）から外れ、前記戻しトルク（Ｔｑｒ）が減少されるよう構成される。

上記構成によれば、拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとは、略垂直に接触されるため、戻しトルクＴｑｒが、簡単な構成で、十分に大きい値として設定され得る。更に、渦巻きばねＳＰＲは、所定状態（所定トルクｔｑ２に対応する状態）以上に巻き締められると、その半径が小さくなる。この巻き締めによる、渦巻きばねＳＰＲの小径化現象が利用されて、トルクリミッタの機能（最大蓄積エネルギの均一化）が達成される。このため、簡略化された構成で、戻し機構ＭＤＫのトルクリミット機能が構成され得る。

本発明に係る車両の電動制動装置では、前記制止面（Ｍｋｓ）は、前記半径内側方向（Ｄｒｕ）に向けて、前記屈曲部（Ｐｙ１）と前記制止面（Ｍｓｋ）との接触部（点Ｐ、Ｐｙ１）、及び、前記回転軸（ＳＦＩ、ＳＦＯ）の軸線（Ｊｉｎ、Ｊｏｔ）を含む法線面（Ｍｈｓ）に対して、前記正転方向（Ｆｗｄ）に傾いて形成される。

制止面Ｍｋｓの滑り角βによって、渦巻きばねＳＰＲの半径内側方向Ｄｒｕの移動では、渦巻きばねＳＰＲの弾性エネルギが減少され、ばねとして安定状態となる。拘束部Ｐｋｓの屈曲部Ｐｙ１は、制止面Ｍｋｓとの静止摩擦力によって、半径内側方向Ｄｒｕにおいて、制止面Ｍｋｓに係止される。該摩擦力（即ち、摩擦係数）は変動的であるが、上記構成によれば、屈曲部Ｐｙ１と制止面Ｍｋｓとの接触部の移動が、ばねの安定状態に対応するため、該移動が円滑に行われ得る。

本発明に係る車両の電動制動装置ＤＤＳの全体構成図である。 コントローラＥＣＷでの処理を説明するための機能ブロック図である。 戻し機構ＭＤＫを説明するための断面図である。 戻し機構ＭＤＫの制止部Ｂｓａを説明するための断面図である。 戻し機構ＭＤＫでの回転角と戻しトルクとの関係を説明するための特性図である。 拘束部Ｐｋｓの詳細を説明するための概略図である。 掛止部Ｐｋｃの他の例を説明するための概略図である。

＜本発明に係る車両の電動制動装置の全体構成＞
図１の全体構成図を参照して、本発明の実施形態に係る電動制動装置ＤＤＳについて説明する。以下の説明において、同一の記号が付された構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一の機能を発揮するものである。従って、重複説明は、省略されることがある。

電動制動装置ＤＤＳを備える車両には、制動操作部材ＢＰ、操作量センサＢＰＡ、駐車ブレーキ用のスイッチＳＰＫ、車体側コントローラＥＣＵ、制動アクチュエータＢＲＫ、及び、通信線ＳＧＬが備えられる。更に、車両の各車輪ＷＨには、ブレーキキャリパＣＰ、回転部材ＫＴ、及び、摩擦部材ＭＳが備えられている。

制動操作部材（例えば、ブレーキペダル）ＢＰは、運転者が車両を減速するために操作する部材である。制動操作部材ＢＰが操作されることによって、車輪ＷＨに対する制動トルクが調整され、車輪ＷＨに制動力が発生される。具体的には、車両の車輪ＷＨには、回転部材ＫＴが固定される。回転部材（例えば、ブレーキディスク）ＫＴを挟み込むようにブレーキキャリパＣＰが配置される。そして、ブレーキキャリパ（単に、「キャリパ」ともいう）ＣＰでは、２つの摩擦部材（例えば、ブレーキパッド）ＭＳが、電気モータＭＴＲの動力によって回転部材ＫＴに押し付けられる。回転部材ＫＴと車輪ＷＨとは、一体となって回転するよう固定されているため、このときに生じる摩擦力によって、車輪ＷＨに制動トルクが付与され、結果、制動力が発生される。

制動操作部材（ブレーキペダル）ＢＰには、制動操作量センサＢＰＡが設けられる。制動操作量センサＢＰＡによって、運転者による制動操作部材ＢＰの操作量（制動操作量）Ｂｐａが検出される。制動操作量センサＢＰＡとして、マスタシリンダの圧力を検出するセンサ（圧力センサ）、制動操作部材ＢＰの操作力を検出するセンサ（踏力センサ）、及び、制動操作部材ＢＰの操作変位を検出するセンサ（ストロークセンサ）のうちで、少なくとも１つが採用される。従って、制動操作量Ｂｐａは、マスタシリンダ圧力、ブレーキペダル踏力、及び、ブレーキペダルストロークのうちの少なくとも何れか１つに基づいて決定される。制動操作量Ｂｐａは、車体側コントローラＥＣＵに入力される。

車両のダッシュボードの操作パネルには、駐車ブレーキ用のスイッチ（単に、「駐車スイッチ」ともいう）ＳＰＫが設けられる。駐車スイッチＳＰＫは、オン・オフスイッチである。駐車スイッチＳＰＫによって、運転者が駐車ブレーキを要求しているか、否が指示される。駐車ブレーキが要求されている場合には、駐車スイッチＳＰＫからの信号（駐車信号）Ｓｐｋとして、オン状態が出力される。一方、駐車ブレーキが要求されていない場合には、駐車信号Ｓｐｋは、オフ状態が出力される。

≪車体側コントローラＥＣＵ≫
車両の車体には、車体側コントローラ（「車体側電子制御ユニット」ともいう）ＥＣＵが設けられる。車体側コントローラＥＣＵはマイクロプロセッサを含む電気回路を備え、車体に固定される。車体側コントローラＥＣＵは、目標押圧力演算ブロックＦＰＴ、駐車押圧力演算ブロックＦＰＫ、及び、車体側の通信部ＣＭＵにて構成される。目標押圧力演算ブロックＦＰＴ、駐車押圧力演算ブロックＦＰＫ、及び、通信部ＣＭＵは、制御アルゴリズムであり、車体側コントローラＥＣＵのマイクロプロセッサの内部にプログラムされている。

目標押圧力演算ブロックＦＰＴでは、制動操作量Ｂｐａに基づいて、目標押圧力（目標値）Ｆｐｔが演算される。ここで、目標押圧力Ｆｐｔは、摩擦部材ＭＳが回転部材ＫＴを押す力（押圧力）の目標値である。目標押圧力Ｆｐｔは、制動操作量Ｂｐａ、及び、予め設定された演算特性（演算マップ）ＣＦｐｔに基づいて演算される。演算特性ＣＦｐｔでは、目標押圧力Ｆｐｔは、制動操作量Ｂｐａが「０」から値ｂｐ０までの範囲では、「０」に演算される。そして、操作量Ｂｐａが値ｂｐ０を越えると、操作量Ｂｐａの増加に従って、「０」から単調増加するように演算される。ここで、値ｂｐ０は、制動操作部材ＢＰの「遊び（構成部品間で自由に動ける）」に相当する、予め設定された所定値であり、「遊び値」と称呼される。

駐車押圧力演算ブロックＦＰＫでは、駐車信号Ｓｐｋに基づいて、駐車押圧力（目標値）Ｆｐｋが演算される。目標押圧力Ｆｐｔと同様に、駐車押圧力Ｆｐｋは、摩擦部材ＭＳが回転部材ＫＴを押す力（押圧力）の目標値である。駐車押圧力Ｆｐｋは、駐車信号Ｓｐｋ、及び、予め設定された時系列演算特性（演算マップ）ＣＦｐｋに基づいて演算される。演算特性ＣＦｐｋでは、駐車信号Ｓｐｋが、オフ状態からオン状態に遷移した時点が、時間Ｔにおいて「０」とされる。即ち、「Ｔ＝０」が、演算特性ＣＦｐｋでの起点とされる。時間Ｔの経過に従って、単位時間当りの増加量（所定の時間勾配）ｄｆｐにて、駐車押圧力Ｆｐｋは、「０」から値ｆｐｘまで増加される。ここで、駐車押圧力ｆｐｘは予め設定された所定値であり、「駐車保持力」と称呼される。演算特性ＣＦｐｋでは、「Ｆｐｋ＝ｆｐｘ」の状態が、所定時間ｔｐｘ（予め設定された所定値）に亘って維持された後、駐車押圧力Ｆｐｋは「０」に減少される。なお、駐車押圧力Ｆｐｋが「０」に向けて減少される前に、電気モータＭＴＲの回転運動は、ロック機構ＬＯＫによって拘束されるため、実際の押圧力Ｆｐａは、駐車押圧力ｆｐｘに保持されたままである。

目標、駐車押圧力Ｆｐｔ、Ｆｐｋ（押圧力の目標値）は、通信部ＣＭＵに対して出力される。車体側の通信部ＣＭＵは、通信線ＳＧＬに接続され、車輪側コントローラＥＣＷの車輪側の通信部ＣＭＵとデータ信号の授受（受送信）を行う。以上、車体側コントローラＥＣＵについて説明した。

≪制動アクチュエータＢＲＫ≫
次に、制動アクチュエータＢＲＫについて説明する。制動アクチュエータ（単に、「アクチュエータ」ともいう）ＢＲＫによって、摩擦部材ＭＳが、車輪と一体となって回転する回転部材ＫＴに対して押し付けられる。このときに生じる摩擦力によって、アクチュエータＢＲＫは、車輪ＷＨに制動トルクを与え、制動力を発生させ、走行中の車両を減速する。アクチュエータＢＲＫとして、所謂、浮動型ディスクブレーキの構成（浮動型キャリパが採用された構成）が例示されている。

アクチュエータＢＲＫは、ブレーキキャリパＣＰ、押圧ピストンＰＳＮ、電気モータＭＴＲ、回転角センサＭＫＡ、減速機ＧＳＫ、入力シャフトＳＦＩ、出力シャフトＳＦＯ、ねじ部材ＮＪＢ、押圧力センサＦＰＡ、車輪側コントローラＥＣＷ、ロック機構ＬＯＫ、及び、戻し機構ＭＤＫにて構成される。

ブレーキキャリパ（単に、キャリパともいう）ＣＰは、２つの摩擦部材（ブレーキパッド）ＭＳを介して、（ブレーキディスク）ＫＴを挟み込むように構成される。キャリパＣＰの内部にて、押圧ピストン（単に、「ピストン」ともいう）ＰＳＮが、回転部材ＫＴに対して移動（前進、又は、後退）される。ピストンＰＳＮの移動によって、摩擦部材ＭＳが回転部材ＫＴに押し付けられて摩擦力が発生する。ピストンＰＳＮの移動は、電気モータＭＴＲの動力によって行われる。具体的には、電気モータＭＴＲの出力軸には、入力シャフトＳＦＩが固定され、その回転軸線Ｊｉｎを中心として、一体となって回転する。電気モータＭＴＲの出力（軸回りの回転力）が、入力シャフトＳＦＩに入力される。

入力シャフトＳＦＩは、回転軸線Ｊｉｎの回りに回転する回転軸部材である。入力シャフトＳＦＩには、小径歯車が固定されている。この小径歯車は、大径歯車と噛み合わされ、減速機ＧＳＫが構成されている。大径歯車には、出力シャフトＳＦＯが固定されている。出力シャフトＳＦＯは、回転軸線Ｊｏｔの回りに回転する回転軸部材である。電気モータＭＴＲの動力は、減速機ＧＳＫを介して、入力シャフトＳＦＩから出力シャフトＳＦＯに伝達される。出力シャフトＳＦＯの回転動力（トルク動力）は、ねじ部材ＮＪＢによって、直線動力（回転軸線Ｊｏｔと同軸であるピストンＰＳＮの中心軸方向の推力）に変換される。ねじ部材ＮＪＢとピストンＰＳＮとは相対運動が可能なように固定されている。このため、回転動力は、ピストンＰＳＮに伝達される。結果、ピストンＰＳＮが、回転部材ＫＴに対して移動される。ピストンＰＳＮの移動によって、摩擦部材ＭＳが、回転部材ＫＴを押す力（押圧力）が調整される。回転部材ＫＴは車輪に固定されているので、摩擦部材ＭＳと回転部材ＫＴとの間に摩擦力が発生し、車輪の制動力が調整される。

電気モータＭＴＲは、ピストンＰＳＮを駆動（移動）するための動力源である。例えば、電気モータＭＴＲとして、ブラシ付モータが採用される。電気モータＭＴＲの回転方向において、正転方向Ｆｗｄが、摩擦部材ＭＳが回転部材ＫＴに近づいていく方向（即ち、押圧力が増加し、制動トルクが増加する方向）に相当する。また、電気モータＭＴＲの逆転方向Ｒｖｓが、摩擦部材ＭＳが回転部材ＫＴから離れていく方向（即ち、押圧力が減少し、制動トルクが減少する方向）に相当する。また、押圧ピストンＰＳＮの移動方向において、前進方向が、電気モータＭＴＲの正転方向Ｆｗｄであり、押圧力Ｆｐａが増加する方向に対応する。また、ピストンＰＳＮの後退方向が、電気モータＭＴＲの逆転方向Ｒｖｓであり、押圧力Ｆｐａが減少する方向に対応する。

回転角センサＭＫＡによって、電気モータＭＴＲのロータ（回転子）の位置（即ち、回転角）Ｍｋａが検出される。検出された回転角Ｍｋａは、車輪側コントローラＥＣＷに入力される。また、押圧力センサＦＰＡによって、ピストンＰＳＮが摩擦部材ＭＳを実際に押す力（実押圧力）Ｆｐａが検出される。検出された実際の押圧力（押圧力の検出値）Ｆｐａは、車輪側コントローラＥＣＷに入力される。例えば、押圧力センサＦＰＡは、出力シャフトＳＦＯとキャリパＣＰとの間に設けられる。

車輪側コントローラＥＣＷは、電気モータＭＴＲを駆動する電気回路である。車輪側コントローラＥＣＷによって、目標、駐車押圧力Ｆｐｔ、Ｆｐｋに基づいて、電気モータＭＴＲが駆動され、その出力（回転速度とトルク）が制御される。ここで、目標、駐車押圧力Ｆｐｔ、Ｆｐｋは、通信線（「信号線」ともいう）ＳＧＬを介して、車体側コントローラＥＣＵから車輪側コントローラＥＣＷに伝達される。車輪側コントローラＥＣＷ（「車輪側電子制御ユニット」ともいう）は、キャリパＣＰの内部に配置（固定）される。車輪側コントローラＥＣＷは、通信部ＣＭＵ、演算部ＥＮＺ、及び、駆動部ＤＲＶにて構成される。

車輪側通信部ＣＭＵは、通信線ＳＧＬに接続され、車体側コントローラＥＣＵの車体側通信部ＣＭＵとデータ信号の授受を行う。演算部ＥＮＺでは、電気モータＭＴＲを駆動するためのスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４を制御する駆動信号Ｓｗ１〜Ｓｗ４が演算される。駆動部（駆動回路）ＤＲＶは、４つのスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４で構成されるブリッジ回路ＢＲＧとして構成される。ブリッジ回路ＢＲＧでは、駆動信号Ｓｗ１〜Ｓｗ４に基づいて、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４の通電状態が切り替えられる。この切り替えによって、電気モータＭＴＲが回転駆動され、その出力が調整される。

駐車ブレーキ用のロック機構ＬＯＫが、入力シャフトＳＦＩに設けられる。ロック機構ＬＯＫによって、駐車ブレーキが要求される場合に、電気モータＭＴＲへの通電が停止されても、摩擦部材ＭＳと回転部材ＫＴとの押圧接触が維持される（即ち、押圧力Ｆｐａが駐車押圧力ｆｐｘに維持される）。ロック機構ＬＯＫは、例えば、特開２０１４−１０９３１５号公報に記載されているように、ラチェット歯車、及び、咬合つめにて構成される。

戻し機構ＭＤＫが、入力シャフトＳＦＩ（「回転軸」に相当）に設けられる。戻し機構ＭＤＫによって、電気モータＭＴＲへの通電が停止された場合に、摩擦部材ＭＳと回転部材ＫＴとの押圧接触が解放される（即ち、実際の押圧力Ｆｐａが「０」にされる）。具体的には、電気モータＭＴＲが正転方向Ｆｗｄに駆動される場合に、戻し機構ＭＤＫに弾性エネルギが蓄えられる。この弾性エネルギによって、電気モータＭＴＲの非通電状態において、電気モータＭＴＲが逆転方向Ｒｖｓに回転される。結果、ピストンＰＳＮが後退方向に移動され、摩擦部材ＭＳが回転部材ＫＴから離れる方向に移動される。このため、電気モータＭＴＲへの電力供給が行われない場合においても、摩擦部材ＭＳと回転部材ＫＴとの押圧状態が、戻し機構ＭＤＫによって解放され得る。以上、制動アクチュエータＢＲＫについて説明した。

通信線ＳＧＬが、車体側コントローラＥＣＵと車輪側コントローラＥＣＷとの間の通信手段として設けられる。通信線ＳＧＬによって、車体側コントローラＥＣＵと車輪側コントローラＥＣＷとの間でデータ信号の伝達（受送信）が行われる。通信線ＳＧＬとして、シリアル通信バスが採用される。

＜コントローラＥＣＷでの処理＞
図２の機能ブロック図を参照して、車輪側コントローラＥＣＷでの処理について説明する。上述したように、同一の記号が付された構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一のものである。

車輪側コントローラＥＣＷは、車体側コントローラＥＣＵから受信された目標押圧力Ｆｐｔ、及び、駐車押圧力Ｆｐｋに基づいて、電気モータＭＴＲへの通電状態（最終的には電流の大きさと方向）を調整し、電気モータＭＴＲの出力と回転方向を制御する。車輪側コントローラＥＣＷは、通信部ＣＭＵ、演算部ＥＮＺ、及び、駆動部（駆動回路）ＤＲＶにて構成される。

車輪側通信部ＣＭＵは、通信線ＳＧＬを介して、車体側コントローラＥＣＵの車体側通信部ＣＭＵと接続される。通信線ＳＧＬ（例えば、シリアル通信バス）を介して、目標、駐車押圧力Ｆｐｔ、Ｆｐｋが、車体側コントローラＥＣＵから車輪側コントローラＥＣＷに送信（伝達）される。

演算部ＥＮＺは、制御アルゴリズムであり、車輪側コントローラＥＣＷ内のマイクロプロセッサにプログラムされる。演算部ＥＮＺは、指示通電量演算ブロックＩＳＴ、合成押圧力演算ブロックＦＰＧ、押圧力フィードバック制御ブロックＦＦＢ、目標通電量演算ブロックＩＭＴ、パルス幅変調ブロックＰＷＭ、及び、スイッチング制御ブロックＳＷＴにて構成される。

指示通電量演算ブロックＩＳＴでは、目標、駐車押圧力Ｆｐｔ、Ｆｐｋ、及び、予め設定された演算特性（演算マップ）ＣＩｓａ、ＣＩｓｂに基づいて、指示通電量Ｉｓｔが演算される。指示通電量Ｉｓｔは、目標、駐車押圧力Ｆｐｔ、Ｆｐｋが達成されるための、電気モータＭＴＲへの通電量の目標値である。指示通電量Ｉｓｔの演算マップは、アクチュエータＢＲＫのヒステリシスを考慮して、２つの演算特性ＣＩｓａ、ＣＩｓｂにて構成されている。

「通電量」とは、電気モータＭＴＲの出力トルクを制御するための状態量（変数）である。電気モータＭＴＲは電流に概ね比例するトルクを出力するため、通電量の目標値として電気モータＭＴＲの電流目標値が用いられ得る。また、電気モータＭＴＲへの供給電圧を増加すれば、結果として電流が増加されるため、目標通電量として供給電圧値が用いられ得る。

合成押圧力演算ブロックＦＰＧでは、実押圧力Ｆｐａ、及び、回転角Ｍｋａに基づいて、合成押圧力Ｆｐｇが演算される。実押圧力Ｆｐａが小さい場合には、実押圧力Ｆｐａの分解能が粗いため、回転角Ｍｋａに基づいて、これが補完され得る。具体的には、特開２０１４−１７７２０４号公報に記載されるように、「実押圧力Ｆｐａ、回転角Ｍｋａに基づいて演算される推定押圧力Ｆｐｅ」、及び、「夫々の寄与度」に基づいて、合成押圧力Ｆｐｇが決定される。なお、実際の押圧力Ｆｐａの寄与度は、実押圧力Ｆｐａが大きいほど、大きくなるよう、設定されている。逆に、推定押圧力Ｆｐｅの寄与度は、実押圧力Ｆｐａが大きいほど、小さくなくよう、設定されている。

押圧力フィードバック制御ブロックＦＦＢでは、目標、駐車押圧力（目標値）Ｆｐｔ、Ｆｋｐ、及び、合成押圧力Ｆｐｇに基づいて、補償通電量Ｉｆｐが演算される。具体的には、先ず、目標、駐車押圧力Ｆｐｔ、Ｆｐｋと合成押圧力Ｆｐｇとの偏差（押圧力偏差）ｅＦｐが演算される。補償通電量演算ブロックＩＦＰにて、押圧力偏差ｅＦｐに基づくＰＩＤ制御によって、補償通電量Ｉｆｐが演算される。指示通電量Ｉｓｔは目標、駐車押圧力Ｆｐｔ、Ｆｐｋに相当する値として演算されるが、アクチュエータＢＲＫの効率変動により目標、駐車押圧力Ｆｐｔ、Ｆｐｋと実押圧力（検出値）Ｆｐａとの間に誤差が生じる場合がある。そこで、この誤差を減少するように、補償通電量Ｉｆｐが決定される。即ち、押圧力の実際値Ｆｐａ（押圧力センサＦＰＡの検出値）に基づく合成値Ｆｐｇが、押圧力の目標値Ｆｐｔ、Ｆｐｋに一致するように制御される。

目標通電量演算ブロックＩＭＴでは、電気モータＭＴＲへの最終的な目標値である目標通電量Ｉｍｔが演算される。目標通電量演算ブロックＩＭＴでは、指示通電量Ｉｓｔが補償通電量Ｉｆｐによって調整され、目標通電量Ｉｍｔが演算される。具体的には、指示通電量Ｉｓｔに対して、補償通電量Ｉｆｐが加えられて、目標通電量Ｉｍｔが演算される。目標通電量Ｉｍｔの符号（値の正負）に基づいて電気モータＭＴＲの回転方向が決定され、目標通電量Ｉｍｔの大きさに基づいて電気モータＭＴＲの出力（回転動力）が制御される。例えば、目標通電量Ｉｍｔが正符号である場合（Ｉｍｔ＞０）には、電気モータＭＴＲが正転方向（押圧力の増加方向）Ｆｗｄに駆動され、目標通電量Ｉｍｔが負符号である場合（Ｉｍｔ＜０）には、電気モータＭＴＲが逆転方向（押圧力の減少方向）Ｒｖｓに駆動される。また、目標通電量Ｉｍｔの絶対値が大きいほど電気モータＭＴＲの出力トルクが大きくなるように制御され、目標通電量Ｉｍｔの絶対値が小さいほど出力トルクが小さくなるように制御される。

パルス幅変調ブロックＰＷＭでは、目標通電量Ｉｍｔに基づいて、パルス幅変調を行うための指示値（目標値）が演算される。具体的には、パルス幅変調ブロックＰＷＭでは、目標通電量Ｉｍｔ、及び、予め設定される特性（演算マップ）に基づいて、パルス幅のデューティ比Ｄｕｔ（周期的なパルス波において、その周期に対するオン状態のパルス幅の割合）が決定される。併せて、パルス幅変調ブロックＰＷＭでは、目標通電量Ｉｍｔの符号（正符号、或いは、負符号）に基づいて、電気モータＭＴＲの回転方向が決定される。例えば、電気モータＭＴＲの回転方向は、正転方向Ｆｗｄが正（プラス）の値、逆転方向Ｒｖｓが負（マイナス）の値として設定される。入力電圧（電源電圧）、及び、デューティ比Ｄｕｔによって最終的な出力電圧が決まるため、パルス幅変調ブロックＰＷＭでは、電気モータＭＴＲの回転方向と、電気モータＭＴＲへの通電量（即ち、電気モータＭＴＲの出力）が決定される。

更に、パルス幅変調ブロックＰＷＭでは、所謂、電流フィードバック制御が実行される。この場合、通電量センサＩＭＡの検出値（例えば、実際の電流値）Ｉｍａが、パルス幅変調ブロックＰＷＭに入力される。そして、目標通電量Ｉｍｔと、実際の通電量（電流センサＩＭＡの検出値）Ｉｍａとの偏差ｅＩｍに基づいて、偏差ｅＩｍが「０」に近づくように、デューティ比Ｄｕｔが修正（微調整）される。この電流フィードバック制御によって、高精度なモータ制御が達成され得る。

スイッチング制御ブロックＳＷＴは、デューティ比（目標値）Ｄｕｔに基づいて、ブリッジ回路ＢＲＧを構成するスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４に駆動信号Ｓｗ１〜Ｓｗ４を出力する。駆動信号Ｓｗ１〜Ｓｗ４によって、各スイッチング素子が、「通電状態とされるか、或いは、非通電状態とされるか」が指示される。デューティ比Ｄｕｔが大きいほど、単位時間当りの通電時間が長くされ、より大きな電流が電気モータＭＴＲに流される。

駆動部ＤＲＶは、電気モータＭＴＲを駆動するための電気回路である。駆動回路ＤＲＶは、ブリッジ回路ＢＲＧ、及び、通電量センサ（電流センサ）ＩＭＡにて構成される。ここでは、電気モータＭＴＲとして、ブラシ付モータ（単に、「ブラシモータ」ともいう）が採用される場合の駆動回路ＤＲＶが、例示されている。

ブリッジ回路ＢＲＧは、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４によって構成される。スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４は、電気回路の一部をオン（通電）／オフ（非通電）できる素子である。スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４は、演算部ＥＮＺからの駆動信号Ｓｗ１〜Ｓｗ４によって駆動される。夫々のスイッチング素子の通電／非通電の状態が切り替えられることによって、電気モータＭＴＲの回転方向と出力トルクとが調整される。例えば、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４として、ＭＯＳ−ＦＥＴ、ＩＧＢＴが採用される。

ブリッジ回路ＢＲＧには、電気モータＭＴＲの通電量（実際値）Ｉｍａを検出するよう、通電量センサＩＭＡが設けられる。例えば、通電量センサＩＭＡとして、電流センサＩＭＡが採用され、実際に電気モータＭＴＲに流れる電流値が、実際の通電量Ｉｍａとして検出され得る。電気モータＭＴＲには、ロータの回転角（実際値）Ｍｋａを取得（検出）するよう、回転角センサＭＫＡが設けられる。回転角の検出値Ｍｋａは、車輪側コントローラＥＣＷに入力される。

押圧力センサＦＰＡによって、ピストンＰＳＮが摩擦部材ＭＳを押す力（押圧力）Ｆｐａが検出される。即ち、押圧力センサＦＰＡによって、摩擦部材ＭＳが回転部材ＫＴに押圧される力が検出される。押圧力センサＦＰＡは、ねじ部材ＮＪＢとキャリパＣＰとの間に設けられる。例えば、押圧力センサＦＰＡはキャリパＣＰに固定され、ピストンＰＳＮが摩擦部材ＭＳから受ける反力（反作用）が押圧力Ｆｐａとして検出される。押圧力の検出値Ｆｐａは、車輪側コントローラＥＣＷに入力される。

電気モータＭＴＲの電力源は、蓄電池ＢＡＴ、及び、発電機ＡＬＴにて構成される。蓄電池ＢＡＴ、及び、発電機ＡＬＴは、車両の車体側に設けられている。電力線ＰＷＬを経由して、この電力源ＡＬＴ、ＢＡＴによって、車体側コントローラＥＣＵ、及び、車輪側コントローラＥＣＷに電力が供給される。結果、電気モータＭＴＲへの電力は、蓄電池ＢＡＴ等によって供給される。

＜戻し機構ＭＤＫ＞
図３の断面図を参照して、戻し機構ＭＤＫの例について説明する。戻し機構ＭＤＫによって、摩擦部材（ブレーキパッド）ＭＳが回転部材（ブレーキディスク）ＫＴから離れる方向Ｒｖｓ（ピストンＰＳＮの後退方向であり、電気モータＭＴＲの逆転方向）に、電気モータＭＴＲを回転させるよう、トルクが付与される。該トルクは、「戻しトルクＴｑｒ」と称呼される。戻しトルクＴｑｒによって、電気モータＭＴＲへの通電が停止された場合に、ピストンＰＳＮは、少なくとも初期位置にまでは戻される。ここで、ピストンＰＳＮの初期位置は、回転部材ＫＴと摩擦部材ＭＳとの隙間が略ゼロであり、摩擦部材ＭＳが回転部材ＫＴから離れていく際に、それらの押圧状態が初めて解放される位置に相当する。

ピストンＰＳＮの初期位置への戻し作動は、フェイルセーフ機能として、電動制動装置ＤＤＳへの電力供給が停止された場合であっても必要となる。従って、ピストンＰＳＮの初期位置までの復帰は、戻し機構ＭＤＫの内部に蓄積された弾性エネルギによって達成される。更に、ピストンＰＳＮの初期位置は、摩擦部材ＭＳの摩耗によって変化する。具体的には、摩擦部材ＭＳの摩耗量が大きくなるに従って、ピストンＰＳＮの初期位置は、前進方向（回転部材ＫＴに近づく方向であり、電気モータＭＴＲの正転方向Ｆｗｄに対応）に、順次移動される。摩擦部材ＭＳの摩耗量に係らず、戻し機構ＭＤＫの蓄積弾性エネルギが概一定に維持されるよう、戻し機構ＭＤＫには、摩耗補償機構が必要となる。

戻し機構ＭＤＫは、入力シャフトＳＦＩ（「回転軸」に相当）に設けられる。入力シャフトＳＦＩは、電気モータＭＴＲの出力軸と一体的に回転するよう、電気モータＭＴＲに固定されている。戻し機構ＭＤＫは、渦巻きばね（弾性体）ＳＰＲ、及び、ハウジングＨＳＧにて構成される。渦巻きばねＳＰＲは、高弾性の帯状素材が渦巻状に巻かれた機械要素である。渦巻きばねＳＰＲでは、巻かれた状態が、元に戻ろうとする力（弾性力）が利用される。渦巻きばねは、「ぜんまいばね」とも称呼される。また、ハウジングＨＳＧは、渦巻きばねＳＰＲを収納する部材である。ハウジングＨＳＧには、渦巻きばねＳＰＲを収納するよう、窪み（凹部）が設けられている。また、該凹部の端面（窪み部の壁）Ｍｋｓにて、渦巻きばねＳＰＲの端部が係止されて、渦巻きばねＳＰＲがばねとして機能する（即ち、弾性力Ｆｓｐを発生させる）。

渦巻きばねＳＰＲの一方端（「内端」ともいう）Ｓｅ１には、掛止部Ｐｋｃが形成され、入力シャフトＳＦＩに固定される。例えば、渦巻きばねＳＰＲの渦巻き形状において、掛止部Ｐｋｃは、内端Ｓｅ１（に近い一部分）が、内側に丸めるように折り曲げられて形成される。換言すれば、掛止部Ｐｋｃは、一方端Ｓｅ１の部分が、帯状長手方向に直角に、渦巻きばねＳＰＲの外周面Ｍｓｔに対して山折り（即ち、内周面Ｍｕｃに対して谷折り）に巻かれて形作られる。掛止部Ｐｋｃの形状は、概ね円筒状である。入力シャフトＳＦＩの外周部には、渦巻きばねＳＰＲの掛止部Ｐｋｃが掛止される（引っ掛けて固定される）ように、半円型断面を有する切り込み部が設けられる。従って、渦巻きばねＳＰＲは、入力シャフトＳＦＩの切り込み部と、円筒形状の掛止部Ｐｋｃとは、方向性を持って咬み合うことによって固定される。なお、渦巻きばねＳＰＲが巻き取られていない状態（即ち、「Ｔｑｒ＝０」の場合）には、掛止部Ｐｋｃは、入力シャフトＳＦＩの切り込み部に入り込んでいる（嵌っている）。この状態から、入力シャフトＳＦＩが、逆転方向Ｒｖｓに回転されると、掛止部Ｐｋｃは切り込み部から出るため、掛止部Ｐｋｃに対して、入力シャフトＳＦＩは空回りされる。

電気モータＭＴＲによって入力シャフトＳＦＩが正転方向Ｆｗｄに回転されると、一方端Ｓｅ１の掛止部Ｐｋｃが、入力シャフトＳＦＩの切り込み部に引っ掛けられる。即ち、掛止部Ｐｋｃは、切り込み部に、ただ嵌っていた状態から、切り込み部から力を受けて固定される。このため、入力シャフトＳＦＩの回転に伴い、渦巻きばねＳＰＲは、順次、巻き取られる。一方、渦巻きばねＳＰＲが全く巻き取られていない状態で、入力シャフトＳＦＩが逆転方向Ｒｖｓに回転される場合には、掛止部Ｐｋｃは、入力シャフトＳＦＩの切り込み部には引っ掛からない。即ち、渦巻きばねＳＰＲが巻かれていない場合には、掛止部Ｐｋｃと切り込み部とは、「正転方向Ｆｗｄには係合されるが、逆転方向Ｒｖｓには係合されない」という、方向性を有する。

帯状の渦巻きばねＳＰＲの長手方向において、内端Ｓｅ１とは反対側に位置する他方端（「外端」ともいう）Ｓｅ２（に近い一部分）には、拘束部Ｐｋｓが形成される。拘束部Ｐｋｓは、外端Ｓｅ２の部分において、ハウジングＨＳＧに対する相対的な動きを拘束するための部位である。例えば、拘束部Ｐｋｓは、渦巻きばねＳＰＲの長手方向に対して直角（即ち、入力シャフトＳＦＩの回転軸線Ｊｉｎに対して平行）に、複数回、折り曲げられて形成される。即ち、渦巻きばねＳＰＲの渦巻き型円柱形状において、屈曲部の折り線が、該円柱の母線に沿っている。具体的には、内端Ｓｅ１から近い順（外端Ｓｅ２から遠い順）に、外周面Ｍｓｔに対して、夫々、谷折り（「第１谷折り部Ｐｔ１」という）、山折り（「第１山折り部Ｐｙ１」という）、山折り（「第２山折り部Ｐｙ２」という）されることで、拘束部Ｐｋｓが形作られる。ここで、折り曲げられた部位を頂点とする三角形Ｐｔ１−Ｐｙ１−Ｐｙ２が、「拘束三角形Ｔｋｓ」と称呼される。なお、渦巻きばねＳＰＲでは、拘束三角形Ｔｋｓを安定的に形成するため、第１山折り部Ｐｙ１よりも他方端Ｓｅ２に近い部分（「挟持部Ｐｏｋ」という）が、渦巻きばねＳＰＲの外周面Ｍｓｔと、内周面Ｍｕｃ（外周面Ｍｓｔの裏側）とによって挟まれるよう構成されている。

ハウジングＨＳＧは、有底凹部Ｂｓａ、Ｂｓｂ、Ｂｓｐを有する、渦巻きばねＳＰＲを収納する部材である。ここで、凹部（第１、第２制止部）Ｂｓａ、Ｂｓｂは、拘束部Ｐｋｓを拘束するためのものであり、凹部（収納部）Ｂｓｐは、渦巻きばねＳＰＲを収納するためのものである。ハウジングＨＳＧの底部（特に、収納部Ｂｓｐの底部）には、入力シャフトＳＦＩのための貫通孔が設けられている。電気モータＭＴＲの出力軸の先端部と係合した入力シャフトＳＦＩが、ブッシュに支持されて、収納部Ｂｓｐの底に設けられた貫通孔を貫いている。即ち、入力シャフトＳＦＩは、ハウジングＨＳＧに対して、回転可能な状態で取り付けられている。ハウジングＨＳＧ内で、入力シャフトＳＦＩには、上記の切り込み部が設けられる。入力シャフトＳＦＩの先端部は、ブッシュに支持されている。凹部Ｂｓａ、Ｂｓｂ、Ｂｓｐは、閉塞部材によって塞がれて（蓋をされて）、渦巻きばねＳＰＲの収納する空間が形成される。

ハウジングＨＳＧの第１、第２制止部Ｂｓａ、Ｂｓｂは、収納部Ｂｓｐに対して、入力シャフトＳＦＩの回転軸線Ｊｉｎを中心とした半径外側方向Ｄｒｓに位置し、収納部Ｂｓｐと連続するように設けられている。渦巻きばねＳＰＲは、高弾性素材が渦巻状に巻かれたものであるため、外側に拡がろうとする。従って、拘束部Ｐｋｓ（即ち、拘束三角形Ｐｔ１−Ｐｙ１−Ｐｙ２）は、通常、第１、第２制止部Ｂｓａ、Ｂｓｂの内部に収まっている。例えば、渦巻きばねＳＰＲが巻き取られていない状態（即ち、「Ｔｑｒ＝０」の場合）には、拘束部Ｐｋｓは、第１、第２制止部Ｂｓａ、Ｂｓｂに入り込んでいる（嵌っている）。

ハウジングＨＳＧの第１、第２制止部Ｂｓａ、Ｂｓｂの内側には、回転軸線Ｊｉｎに平行、且つ、回転軸線Ｊｉｎから半径外側方向Ｄｒｓに延ばされた面（「制止面Ｍｋｓ」という）が形成されている。制止面Ｍｋｓは、収納部Ｂｓｐの内周面Ｍｓｐ（回転軸線Ｊｉｎに平行な概円筒面）に連続している。従って、第１、第２制止部Ｂｓａ、Ｂｓｂと収納部Ｂｓｐとは、１つの空間を形成している。電気モータＭＴＲによって入力シャフトＳＦＩが正転方向Ｆｗｄに回転されると、拘束部Ｐｋｓの第１山折り部Ｐｙ１は、制止面Ｍｋｓに押し付けられる。即ち、拘束部Ｐｋｓは、第１、第２制止部（凹部）Ｂｓａ、Ｂｓｂに、ただ嵌っていた状態から、制止面Ｍｋｓから力を受けて固定（係止）される。具体的には、拘束部Ｐｋｓの第１山折り部Ｐｙ１が、制止面Ｍｋｓに略垂直に押し付けられて、正転方向Ｆｗｄの動きが拘束される。結果、入力シャフトＳＦＩの回転に伴い、渦巻きばねＳＰＲは巻き取られ、戻しトルクＴｑｒが増加される。

以上で説明したように、電気モータＭＴＲ（結果、入力シャフトＳＦＩ）が、正転方向Ｆｗｄに駆動される場合、内端Ｓｅ１の部分（即ち、掛止部Ｐｋｃ）は、入力シャフトＳＦＩの外周切り込み部に係止（固定）される。また、外端Ｓｅ２の部分（即ち、拘束部Ｐｋｓ）は、第１、第２制止部Ｂｓａ、Ｂｓｂの制止面Ｍｋｓに押圧されることによって係止される。渦巻きばねＳＰＲが、順次、巻き締められていくと、渦巻きばねＳＰＲに蓄積される弾性エネルギは増大し、渦巻きばねＳＰＲは、入力シャフトＳＦＩを逆転方向Ｒｖｓに回転させるよう、入力シャフトＳＦＩに戻しトルクＴｑｒを付与する。この逆転方向Ｒｖｓの戻しトルクは、弾性力Ｆｓｐ（戻しばね力）によって発生される。戻しトルクＴｑｒによって、電気モータＭＴＲに通電されない場合であっても、摩擦部材ＭＳは回転部材ＫＴから離れる方向（後退方向）に移動され得る。

詳しくは後述するが、制止部Ｂｓａ、Ｂｓｂには、制止面Ｍｋｓに対して、５０〜１００度の角度をなす受圧面Ｍｊａが形成される。制止面Ｍｋｓと受圧面Ｍｊａとのなす角度は、「制止面角α」と称呼される。拘束部Ｐｋｓは、第１山折り部Ｐｙ１にて、制止面Ｍｋｓと接触する。換言すれば、渦巻きばねＳＰＲは、第１山折り部Ｐｙ１において、制止面Ｍｋｓから、接線方向（後述する、接線面Ｍｓｓに平行な方向）の弾性力Ｆｓｐを受ける。第１谷折り部Ｐｔ１の変形を抑制し、局所的な力の集中を回避するよう、弾性力Ｆｓｐは、押圧面Ｍｓｊ（第１山折り部Ｐｙ１と第２山折り部Ｐｙ２との間の外周面Ｍｓｔ）と受圧面Ｍｊａとの接触力（面接触）によって支持される。

＜戻し機構ＭＤＫの制止部Ｂｓａ＞
図４の断面図を参照して、戻し機構ＭＤＫの制止部Ｂｓａの詳細について説明する。なお、戻し機構ＭＤＫの第２制止部Ｂｓｂは、断面において、回転軸線Ｊｉｎに対して、第１制止部Ｂｓａと点対称（回転軸線Ｊｉｎを中心に１８０度回転させたときに一致する図形）である。

制止部Ｂｓａの幾何的な形状、配置等を説明する前に、入力シャフトＳＦＩの回転軸線Ｊｉｎに垂直な断面において、各線について定義する。拘束部Ｐｋｓが、制止部Ｂｓａ内で最も拡がった状態（押圧面Ｍｓｊが受圧面Ｍｊａに面接触している状態）では、点Ｐにて、拘束部Ｐｋｓ（特に、第１山折り部Ｐｙ１）が、制止面Ｍｋｓに接触する。回転軸線Ｊｉｎと点Ｐ（拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとの接触部）とを結ぶ直線が、「法線Ｌｈｓ」と称呼される。回転軸線Ｊｉｎを中心として、点Ｐを通る円弧が、「円弧Ｌｅｎ」と称呼される。点Ｐを通り、法線Ｌｈｓに垂直な直線（即ち、点Ｐでの円弧Ｌｅｎの接線）が、「接線Ｌｓｓ」と称呼される。接線Ｌｓｓは、「回転軸線Ｊｉｎが中心であり、点Ｐ（拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとの接触部）を通る円Ｌｅｎ」と一点で交わる線でもある。なお、法線Ｌｈｓは、接線Ｌｓｓに垂直である。

次に、制止部Ｂｓａ内部（内側）の各面について定義する。制止部Ｂｓａの内部の各面は、収納部Ｂｓｐ内部の内周面Ｍｓｐ（回転軸線Ｊｉｎに平行な円筒面）と連続し、渦巻きばねＳＰＲを収納する１つの空間（室）を形成している。回転軸線Ｊｉｎ、及び、法線Ｌｈｓを含む平面が、「法線面Ｍｈｓ」と称呼される。換言すれば、法線面Ｍｈｓは、回転軸線Ｊｉｎに沿った、法線Ｌｈｓで形成される（法線Ｌｈｓの集合体である）。法線面Ｍｈｓは、拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとの接触部（即ち、点Ｐを通り、回転軸線Ｊｉｎに平行な平面）と回転軸線Ｊｉｎとを含んでいる。回転軸線Ｊｉｎに平行で、円弧Ｌｅｎを含む曲面が、「円筒面Ｍｅｎ（上記同様、回転軸線Ｊｉｎに沿った、円弧Ｌｅｎの集合体）」と称呼される。回転軸線Ｊｉｎと平行で、接線Ｌｓｓを含む平面が、「接線面Ｍｓｓ（上記同様、回転軸線Ｊｉｎに沿った、接線Ｌｓｓの集合体）」と称呼される。接線面Ｍｓｓは、拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとの接触部である点Ｐ（第１山折り部Ｐｙ１）を通り、回転軸線Ｊｉｎを中心とした円弧Ｌｅｎの接線Ｌｓｓによって形成される平面である。なお、法線面Ｍｈｓと接線面Ｍｓｓとは、直交する。

渦巻きばねＳＰＲは、回転軸線Ｊｉｎを中心とした円筒渦巻き形状を有している。戻し機構ＭＤＫにおいて、渦巻きばねＳＰＲの長手方向は、回転軸線Ｊｉｎと垂直（直角）である。そして、渦巻きばねＳＰＲの外端（他方端）Ｓｅ２に拘束三角形Ｔｋｓの形状の拘束部Ｐｋｓが形成されている。従って、渦巻きばねＳＰＲの断面形状（拘束部Ｐｋｓ以外の部分）は、円型の渦巻き状である。この円形状において、半径外側方向Ｄｒｓは、回転軸線Ｊｉｎ（中心）から離れる方向である。例えば、半径外側方向Ｄｒｓは、法線Ｌｈｓ（即ち、法線面Ｍｈｓ）に沿って、回転軸線Ｊｉｎから点Ｐに向かう方向である。一方、半径内側方向Ｄｒｕは、回転軸線Ｊｉｎ（中心）に近づく方向である。例えば、法線Ｌｈｓ（即ち、法線面Ｍｈｓ）に沿って、点Ｐから回転軸線Ｊｉｎに向かう方向である。半径内側方向Ｄｒｕは、半径外側方向Ｄｒｓの逆方向である。

ハウジングＨＳＧの窪み（凹部）の断面において、回転軸線Ｊｉｎを中心とした円（二点鎖線で示す）の内側が、収納部Ｂｓｐである。収納部Ｂｓｐは略円筒形状の内壁（円周面）Ｍｓｐを有する窪みであり、その内部には、渦巻きばねＳＰＲ（拘束部Ｐｋｓを除く渦巻きばねＳＰＲの円筒渦巻き部）が収納される。制止部Ｂｓａは、凹部断面図において、収納部Ｂｓｐの外側（即ち、二点鎖線の円の外側）に位置する窪みである。制止部Ｂｓａの内側には、制止面Ｍｋｓ、及び、受圧面Ｍｊａが形成され、渦巻きばねＳＰＲの拘束部Ｐｋｓが収納される。即ち、制止部Ｂｓａに、拘束三角形Ｔｋｓが包括されている。そして、拘束部Ｐｋｓ（特に、第１山折り部Ｐｙ１）が、制止面Ｍｋｓに突き当たる（即ち、押圧されて接触する）ことによって、渦巻きばねＳＰＲの回転軸線Ｊｉｎ回りの動き（特に、正転方向Ｆｗｄの回転）が拘束され、外端Ｓｅ２の部分が係止される。なお、内周面Ｍｓｐ、制止面Ｍｋｓ、及び、受圧面Ｍｊａは、繋がった面であり、これらの面によって、１つの空間が形作られている。

制止部Ｂｓａの内壁の１つである制止面Ｍｋｓは、拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとの接触部（第１山折り部Ｐｙ１）を通り、入力シャフトＳＦＩの回転軸線Ｊｉｎから、半径外側方向Ｄｒｓに延ばされている。電気モータＭＴＲと一体となって入力シャフトＳＦＩが、正転方向Ｆｗｄに回転されると、渦巻きばねＳＰＲ自体も正転方向Ｆｗｄに回転される。しかし、制止面Ｍｋｓによって、渦巻きばねＳＰＲの回転は係止されるため、渦巻きばねＳＰＲは巻き締められ、弾性力Ｆｓｐが発生される。渦巻きばねＳＰＲは、拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとの接触部（第１山折り部Ｐｙ１の点Ｐ）にて、制止面Ｍｋｓから、接線Ｌｓｓ（即ち、接線面Ｍｓｓ）方向の力Ｆｓｐを受ける。制止面Ｍｋｓは、半径外側方向Ｄｒｓに延長された面（即ち、法線面Ｍｈｓ）であるため、拘束部Ｐｋｓの第１山折り部Ｐｙ１は、制止面Ｍｋｓに対して、略垂直に押し付けられる。このため、簡単な構成にて、大きな戻しトルクＴｑｒが確保され得る。

入力シャフトＳＦＩが、更に、正転方向Ｆｗｄに回転され、渦巻きばねＳＰＲが巻き上げられると、内周面Ｍｕｃと外周面Ｍｓｔとの隙間が減少し、徐々に、内周面Ｍｕｃと外周面Ｍｓｔとが密着していく。この巻き締めによって、渦巻きばねＳＰＲは、径を小さくしようとする。このため、拘束部Ｐｋｓは、回転軸線Ｊｉｎに向けた方向（半径内側方向Ｄｒｕであり、図では、白抜き矢印で示す）に引っ張られる。渦巻きばねＳＰＲの巻き締め状態が、所定状態に達する（即ち、戻しトルクＴｑｒが、後述の上限トルクｔｑ２に到達する）と、拘束部Ｐｋｓが、制止面Ｍｋｓ上を、半径内側方向Ｄｒｕに滑り始め、瞬時に、制止面Ｍｋｓから外れる。拘束部Ｐｋｓの半径内側方向Ｄｒｕの移動は、静止摩擦力によって阻止されている。渦巻きばねＳＰＲが、拘束部Ｐｋｓを半径内側方向Ｄｒｕに引っ張る力が、該静止摩擦力を超えると、直ちに、拘束部Ｐｋｓは点Ｐから点Ｑに向けて移動される。これは、静止摩擦係数（結果、静止摩擦力）が、動摩擦係数（結果、動摩擦力）よりも大きいことに因る。トルクリミッタ機能が、上記のばね径の減少作用を利用して達成されるため、上記構成（法線面Ｍｈｓと概ね一致する制止面Ｍｋｓ）によって、戻しトルクＴｑｒが大とされても、上限トルクｔｑ２が好適に設定され得る。

制止面Ｍｋｓは、ハウジングＨＳＧの外側から内側に近づくにつれて（半径内側方向Ｄｒｕに向けて）、法線面Ｍｈｓに対して、正転方向Ｆｗｄに僅かに傾いて形成され得る（図では、法線面Ｍｈｓが、点Ｐを中心とした時計回り方向に傾けられる）。換言すれば、制止面Ｍｋｓと法線面Ｍｈｓとは、点Ｐを含む直線（拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとの接触部）で交差し、回転軸線Ｊｉｎに近づくに従って、制止面Ｍｋｓと法線面Ｍｈｓとの距離が増加するように、制止面Ｍｋｓが形成される。ここで、制止面Ｍｋｓと法線面Ｍｈｓとのなす角が、「滑り角β」と称呼される。滑り角βによって、点Ｐから回転軸線Ｊｉｎに近づくにつれて、渦巻きばねＳＰＲの弾性エネルギが減少するため、ばねとしては安定状態に近づく。このため、接触部Ｐｙ１の移動が円滑に行われ得る。

点Ｑは、拘束部Ｐｋｓが、制止面Ｍｋｓの内端部（最も、回転軸線Ｊｉｎに近接した部分）に達した状態を図示している。この状態を超えて、渦巻きばねＳＰＲが巻き締められる（即ち、戻しトルクＴｑｒが更に増加される）と、拘束部Ｐｋｓは、制止面Ｍｋｓから外れ（制止面Ｍｋｓとは接触しなくなり）、収納部Ｂｓｐの内周面Ｍｓｐ（回転軸線Ｊｉｎに平行な円筒形状の面であり、内周面Ｍｓｐの内壁）上を滑る。渦巻きばねＳＰＲの巻き締め状態が所定状態以上となった場合（後述する、「Ｔｑｒ＞ｔｑ２」の場合）に、拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとの接触状態が解除されることによって、渦巻きばねＳＰＲが、必要以上には巻き締められず、渦巻きばねＳＰＲに蓄積される弾性エネルギの最大値は略一定に保持される。ここで、拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとの接触状態が解除される時点の戻しトルクＴｑｒは、「上限トルクｔｑ２」と称呼される。上限トルクｔｑ２は、渦巻きばねＳＰＲのばね特性、ばね形状（長さ、板厚等）、及び、ハウジングＨＳＧ（特に、制止部Ｂｓａ、Ｂｓｂ）の形状に基づいて、予め機械的に設定されている。

渦巻きばねＳＰＲは、半径外側方向Ｄｒｓに拡がろうとしているため、拘束部Ｐｋｓは、１８０度に亘って摺動したのちに、第２制止部Ｂｓｂ内に収まる。そして、再度、拘束部Ｐｋｓ（特に、第１山折り部Ｐｙ１）と、第２制止部Ｂｓｂの制止面Ｍｋｓとが接触し、拘束部Ｐｋｓが制止面Ｍｋｓに押圧されて、外端Ｓｅ２が係止（拘束）される。拘束部Ｐｋｓが、第１制止部Ｂｓａの制止面Ｍｋｓから外れ、再度、第２制止部Ｂｓｂの制止面Ｍｋｓに係止される作動が、「再係止作動」と称呼される。この再係止作動によって、戻し機構ＭＤＫに蓄積される最大弾性エネルギが、略一定に維持される。即ち、再係止作動がトルクリミッタとして機能し、摩擦部材ＭＳの摩耗補償が達成され得る。

制止部Ｂｓａの内部では、受圧面Ｍｊａ（制止面Ｍｋｓと同様に、制止部Ｂｓａの内壁の１つ）が、接線面Ｍｓｓに対して、回転軸線Ｊｉｎに近づく方向Ｄｒｕに傾いて形成され得る。換言すれば、第１山折り部Ｐｙ１と制止面Ｍｋｓとの接触部である、点Ｐを含む直線を中心に、接線面Ｍｓｓ（図で点Ｐから右側部分）が、半径内側方向Ｄｒｕ（図では時計回り方向）に傾けられ、これと平行となるように、制止部Ｂｓａの内壁の１つである受圧面Ｍｊａが形成される。接線面Ｍｓｓと受圧面Ｍｊａとのなす角が、「受圧角γ」と称呼される。

渦巻きばねＳＰＲの拘束部Ｐｋｓは、ハウジングＨＳＧの制止面Ｍｋｓから、点Ｐにて、接線面Ｍｓｓに沿った弾性力（戻しばね力）Ｆｓｐを受ける。弾性力Ｆｓｐは、接線面Ｍｓｓの方向に作用し、第１谷折り部Ｐｔ１の曲げを延ばし、拘束三角形Ｔｋｓを変形させるよう、モーメントを発生する。

弾性力Ｆｓｐによって発生されるモーメントは、拘束部Ｐｋｓの押圧面Ｍｓｊと、受圧面Ｍｊａとの面接触によって支持される。このため、拘束三角形Ｔｋｓの変形が抑制されるとともに、局所的な力が作用せず、支持力が分散される。受圧面Ｍｊａが、接線面Ｍｓｓに対して、半径内側方向Ｄｒｕに、受圧角γだけ傾けられることによって、弾性力Ｆｓｐの分力が、半径外側方向Ｄｒｓに、拘束部Ｐｋｓを受圧面Ｍｊａに押し付けるように作用する。このため、押圧面Ｍｓｊと受圧面Ｍｊａとの接触が確実に達成される。更に、受圧角γによって、拘束部Ｐｋｓが、半径外側方向Ｄｒｓに向けて、拡張するように保持されるため、アクチュエータＢＲＫに路面からの振動等が入力される場合でも、拘束部Ｐｋｓの係止が確実に維持され得る。なお、押圧面Ｍｓｊは、拘束三角形Ｔｋｓにおいて、第１山折り部Ｐｙ１と第２山折り部Ｐｙ２との間の外周面Ｍｓｔに相当する。

滑り角β、及び、受圧角γの相互関係から、制止面Ｍｋｓと受圧面Ｍｊａとのなす角度（制止面角）αは、５０〜１００度の範囲内が好適である。制止面角αが、該範囲に設定されることによって、制止面Ｍｋｓ上の拘束部Ｐｋｓの円滑な滑り移動（スティックスリップの抑制）、拘束三角形Ｔｋｓの変形抑制、及び、力の分散（応力集中の回避）が達成され得る。なお、摩擦係数の特性上、制止面Ｍｋｓは、樹脂材料にて形成されることが好適である。

＜戻し機構ＭＤＫでの回転角とトルクとの関係＞
図５の特性図を参照して、戻し機構ＭＤＫでの回転角と戻しトルクＴｑｒとの関係について説明する。電気モータＭＴＲ（即ち、入力シャフトＳＦＩ）の回転角Ｍｋａに対して、戻しトルクＴｑｒは、非線形の特性を有する。該特性は、制止面Ｍｋｓと拘束部Ｐｋｓとの接触状態の遷移（即ち、再係止作動）を含んでいる。なお、戻しトルクＴｑｒは、弾性力Ｆｓｐによって発生されるため、戻しトルクＴｑｒと弾性力Ｆｓｐとは、「一対一」に対応している。

回転角Ｍｋａが「０」の状態が、ピストンＰＳＮが回転部材ＫＴから最も離れた状態（「ピストンＰＳＮの後端位置」という）に相当する。ピストンＰＳＮが後端位置にある場合の回転角Ｍｋａが、「後端角ｍｋｘ」と称呼される。後端角ｍｋｘは、アクチュエータＢＲＫの諸元に基づき、幾何的に決定される所定値である。「Ｍｋａ＝ｍｋｘ」では、渦巻きばねＳＰＲは巻き上げられておらず、弾性力Ｆｓｐは生じていない（即ち、「Ｔｑｒ＝０」）。

特性ＣＨａ（実線で示す）は、摩擦部材ＭＳが新品であり、摩耗していない状態の特性である。特性ＣＨａにおいて、「Ｍｋａ＝ｍｋ０」の状態が、ピストンＰＳＮの初期位置（回転部材ＫＴと摩擦部材ＭＳとの隙間が略ゼロの位置）に相当する。ここで、角度ｍｋ０が、「初期角」と称呼される。戻し機構ＭＤＫでは、少なくともピストンＰＳＮを初期位置にまで引き戻すことが必要である。このため、戻し機構ＭＤＫに誤差が含まれた場合であっても、確実に、ピストンＰＳＮの引き戻しが達成され得るよう、回転角Ｍｋａの初期角ｍｋ０にて、初期トルクｔｑ０が発生するよう、余裕が見込まれて設定されている。即ち、「Ｍｋａ＝ｍｋ０」の場合にも、電気モータＭＴＲには、逆転方向Ｒｖｓに初期トルクｔｑ０が作用している。

摩擦部材ＭＳとピストンＰＳＮとは、一体となって移動するようには固定されていない。このため、ピストンＰＳＮの前進方向においては、ピストンＰＳＮは、摩擦部材ＭＳの裏板部を押し、両者は一体となって移動する。一方、ピストンＰＳＮの後退方向においては、摩擦部材ＭＳが回転部材ＫＴから力を受ける範囲では、両者は一体となって移動するが、ピストンＰＳＮが初期位置を超えて戻されると、ピストンＰＳＮと摩擦部材ＭＳ（特に、裏板部）とは離れる。ピストンＰＳＮと摩擦部材ＭＳとが分離された状態では、摩擦部材ＭＳと回転部材ＫＴとが隙間は、回転部材ＫＴの振れ等によって拡げられる。

特性ＣＨａにおいて、回転角Ｍｋａの増加に従って、戻しトルクＴｑｒが、「０」から増加を開始する角度ｍｋａが、「待機角」と称呼される。回転角Ｍｋａが待機角ｍｋａであり、戻しトルクＴｑｒは発生されていない状態では、リボン状の渦巻きばねＳＰＲの内端Ｓｅ１の近接した部分に形成された掛止部Ｐｋｃは、入力シャフトＳＦＩの半円型断面の切欠き部の中に納まっている。また、渦巻きばねＳＰＲの外端Ｓｅ２の近傍部分に形成された拘束部Ｐｋｓは、ハウジングＨＳＧの第１制止部Ｂｓａ、又は、第２制止部Ｂｓｂの中に納まっている。ねじ部材ＮＪＢの潤滑のため、電気モータＭＴＲが逆転方向Ｒｖｓに回転され、回転角Ｍｋａが待機角ｍｋａよりも、後端角ｍｋｘに近づくように、ピストンＰＳＮが引き戻された場合には、掛止部Ｐｋｃは切欠き部を外れ、渦巻きばねＳＰＲに対して、入力シャフトＳＦＩは空回りされる。

掛止部Ｐｋｃが切欠き部を外れている場合でも、電気モータＭＴＲが正転方向Ｆｗｄに回転され、回転角Ｍｋａが増加されると、掛止部Ｐｋｃ、及び、拘束部Ｐｋｓは、直ちに係止される。更に、回転角Ｍｋａが、正転方向Ｆｗｄに増加されると、渦巻きばねＳＰＲは戻しトルクＴｑｒ（回転軸線Ｊｉｎを中心とした逆転方向Ｒｖｓの回転力）を発生し始め、戻しトルクＴｑｒが「０」から増加される。

回転角Ｍｋａが、更に増加され、渦巻きばねＳＰＲが、順次、巻き上げられ、回転角Ｍｋａが正転方向Ｆｗｄに増加していくと、これに従って、戻しトルクＴｑｒは増加していく。回転角Ｍｋａが大の領域では、戻しトルクＴｑｒは、回転角Ｍｋａに対して「下に凸」の特性を有する。従って、僅かな回転角Ｍｋａの増加に対して、戻しトルクＴｑｒは、大きく増加する。一方、「Ｍｋａ＝ｍｋ０」の近傍では、特性ＣＨａは、回転角Ｍｋａの影響を受けないように設定されている。即ち、回転角Ｍｋａが初期角ｍｋ０に近い場合には、回転角Ｍｋａが変化しても、戻しトルクＴｑｒは僅かにしか変化しない。このため、摩擦部材ＭＳが摩耗して、ピストンＰＳＮの初期位置が変化しても、ピストンＰＳＮの初期位置では、戻しトルクＴｑｒは略一定である。

摩擦部材ＭＳの摩耗を補償し、蓄積最大弾性エネルギを略一定に維持する再係止作動は、駐車ブレーキが作動される場合に実行される。摩擦部材ＭＳが新品である場合（即ち、摩耗量が「０」の場合）に、駐車ブレーキによって、押圧力Ｆｐａが駐車押圧力ｆｐｘに増加された状態が、Ｍｋａ−Ｔｑｒ特性上の点Ｂ（ｍｋ１，ｔｑ１）に対応している。摩擦部材ＭＳの摩耗量が、順次、増加していくと、「Ｆｐａ＝ｆｐｘ」に対応した作動点は、点Ｂから、Ｍｋａ−Ｔｑｒの特性ＣＨａに沿って、点Ｃに向けて増加する。摩擦部材ＭＳの摩耗量が大である場合には、摩擦部材ＭＳの摩耗量が小である場合に比較して、同一押圧力（例えば、駐車押圧力ｆｐｘ）に対して、回転角Ｍｋａ、及び、戻しトルクＴｑｒが、ともに、大きくなる。

そして、駐車押圧力ｆｐｘに対応した作動点が、点Ｃ（ｍｋ２，ｔｑ２）に到達すると、上記の再係止作動が生じる。即ち、戻しトルクＴｑｒが、上限トルクｔｑ２を超過する場合、拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとの滑りが生じた後に、制止面Ｍｋｓによって拘束部Ｐｋｓが係止されなくなるため、戻しトルクＴｑｒは減少する。戻しトルクＴｑｒは、上限トルクｔｑ２を超えては発生されない。ここで、上限トルクｔｑ２は、予め設定された所定値であり、渦巻きばねＳＰＲの特性（ばね定数等）、形状（長さ、板厚等）、及び、凹部Ｂｓａ、Ｂｓｂ（特に、制止面Ｍｋｓ）の形状に基づいて、予め機械的に設定されている。点Ｃは、「上限トルク点」と称呼される。

第１制止部Ｂｓａの制止面Ｍｋｓによる拘束部Ｐｋｓの係止状態が解除された後（即ち、拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとが接触しなくなった後）、拘束部Ｐｋｓは、再度、第２制止部Ｂｓｂの制止面Ｍｋｓによって係止される。このとき、特性ＣＨａは、特性ＣＨｂ（破線で示す）に遷移（変更）される。即ち、戻しトルクＴｑｒは、「０」にまでは減少されず、Ｍｋａ−Ｔｑｒ特性上の作動点が、点Ｃの状態から、点Ｅの状態に遷移される。値ｔｑ１が、「再係止トルク」と称呼され、点Ｅが「再係止点」と称呼される。更に、摩擦部材ＭＳの摩耗量が増加すると、点Ｅは、点Ｆに向けて増加する。そして、戻しトルクＴｑｒが、上限トルクｔｑ２に到達すると、再度、特性ＣＨｂが新しい特性に変更される。上記の再係止作動によって、Ｍｋａ−Ｔｑｒ特性が、適宜、更新され、トルクリミッタの機能が達成される。

再係止作動による特性変更（例えば、特性ＣＨａから、特性ＣＨｂへの変更）において、Ｍｋａ−Ｔｑｒ特性の形状は、そのまま維持される。即ち、Ｍｋａ−Ｔｑｒ特性が、図において、回転角Ｍｋａの方向に、所定角度ｍｋｎだけ平行移動して、新たな特性とされる。角度ｍｋｎは、「再係止角」と称呼される。再係止角ｍｋｎは、制止部（Ｂｓａ等）の数によって決定される、予め設定された所定値である。

＜渦巻きばねＳＰＲの拘束部Ｐｋｓ＞
図６の概略図を参照して、渦巻きばねＳＰＲの拘束部Ｐｋｓの詳細について説明する。拘束部Ｐｋｓは、渦巻きばねＳＰＲに新たな部材が固定されるのではなく、外端Ｓｅ２の一部分を利用して成形され得る。外端Ｓｅ２は、リボン状の渦巻きばねＳＰＲの長手方向において、掛止部Ｐｋｃが形成された内端Ｓｅ１とは反対側に位置する部分である。渦巻きばねＳＰＲは、拘束部Ｐｋｓが制止面Ｍｋｓに拘束されることによって、外端Ｓｅ２の部分が係止される。なお、渦巻きばねＳＰＲは、通常、巻かれた状態にあるが、図６では、外端Ｓｅ２の部分を延ばした状態が図示されている。

渦巻きばねＳＰＲの外端Ｓｅ２から、所定長さに亘る部分（外端Ｓｅ２の近接部）が、渦巻きばねＳＰＲの長手方向に対して垂直に、複数回に亘って折り曲げられて、拘束部Ｐｋｓが形作られる。即ち、渦巻きばねＳＰＲの渦巻き型円筒形状において、複数の屈曲部の折り曲げ線が、円筒形状の母線（曲面を生成する線分）に平行となっている。具体的には、リボン状の渦巻きばねＳＰＲが真直ぐに延ばされた状態で、内端Ｓｅ１から近い順（即ち、外端Ｓｅ２からは遠い順）に、第１谷折り部Ｐｔ１、第１山折り部Ｐｙ１、第２山折り部Ｐｙ２が、折り目が渦巻きばねＳＰＲの長手方向に直角（即ち、入力シャフトＳＦＩの回転軸線Ｊｉｎに平行）になるよう、湾曲される。第１谷折り部Ｐｔ１は、渦巻きばねＳＰＲが巻かれた状態で、外周面Ｍｓｔに対して、谷折りされる（内周面Ｍｕｃに対しては山折りにされ、折り曲げられた先が円筒形の外側を向く）。一方、第１山折り部Ｐｙ１、及び、第２山折り部Ｐｙ２は、渦巻きばねＳＰＲの渦巻き状態で、外周面Ｍｓｔに対して、山折りされる（内周面Ｍｕｃに対しては谷折りにされ、折り曲げられた先が円筒形の内側を向く）。第１谷折り部Ｐｔ１、及び、第１、第２山折り部Ｐｙ１、Ｐｙ２の折り曲げられた角度は、鋭角（９０度未満）である。即ち、渦巻きばねＳＰＲの外端Ｓｅ２の部分には、拘束部Ｐｋｓは、曲げ成形によって、渦巻きばねＳＰＲが長手方向に直角に折り曲げられて、３つの角部（屈曲部）Ｐｔ１、Ｐｙ１、Ｐｙ２を有する、三角形が成形される。屈曲部Ｐｔ１、Ｐｙ１、Ｐｙ２を有する三角形（回転軸線Ｊｉｎに垂直な断面形状）が、「拘束三角形Ｔｋｓ」と称呼される。

渦巻きばねＳＰＲは、渦巻き状から拡がろうとするため、通常の状態では、拘束三角形Ｔｋｓは、ハウジングＨＳＧの第１制止部Ｂｓａ、又は、第２制止部Ｂｓｂに収まっている。回転角Ｍｋａが、正転方向Ｆｗｄに増加し、入力シャフトＳＦＩが回転されると、拘束三角形Ｔｋｓの第１山折り部Ｐｙ１の部分が、制止面Ｍｋｓに突き当り、渦巻きばねＳＰＲの外端Ｓｅ２の部分が、制止面Ｍｋｓに留められる。これにより、渦巻きばねＳＰＲは、電気モータＭＴＲを逆転方向Ｒｖｓに回転させるよう、弾性力Ｆｓｐを発生させる。弾性力Ｆｓｐによって、電気モータＭＴＲへの通電が停止された場合であっても、電気モータＭＴＲの逆転方向Ｒｖｓに、戻しトルクＴｑｒが付与される。結果、ピストンＰＳＮが少なくとも初期位置までは引き戻され、摩擦部材ＭＳと回転部材ＫＴとの接触状態が、確実に解除され得る。

拘束部Ｐｋｓは、拘束三角形Ｔｋｓの押圧面Ｍｓｊにて、受圧面Ｍｊａと面接触し、拘束部Ｐｋｓの係止状態が維持される。ここで、押圧面Ｍｓｊは、渦巻きばねＳＰＲの渦巻き状態において、第１山折り部Ｐｙ１と第２山折り部Ｐｙ２との間の外周面Ｍｓｔである。弾性力Ｆｓｐは、接線面Ｍｓｓの方向に作用する。受圧面Ｍｊａは、接線面Ｍｓｓに対して、回転軸線Ｊｉｎに近づく方向Ｄｒｕに、受圧角γだけ傾いている。このため、弾性力Ｆｓｐの分力は、押圧面Ｍｓｊを受圧面Ｍｊａに押し付けるよう、半径外側方向Ｄｒｓに作用する。従って、押圧面Ｍｓｊと受圧面Ｍｊａとの面接触が確実に行われ、局所的な力の集中が回避される。結果、戻し機構ＭＤＫの簡素化、軽量化が達成され得る。また、拘束部Ｐｋｓは、弾性力Ｆｓｐの分力によって、制止面Ｍｋｓから外れ難くなるよう、半径外側方向Ｄｒｓに押される。このため、拘束部Ｐｋｓの係止状態が適切に継続され得る。

渦巻きばねＳＰＲの外端Ｓｅ２に近い一部分にて、拘束部Ｐｋｓ（即ち、拘束三角形Ｔｋｓ）が形成されるが、拘束部Ｐｋｓの形状（即ち、拘束三角形Ｔｋｓ）が確実に維持されるよう、挟持部Ｐｏｋが設けられる。挟持部Ｐｏｋは、外端Ｓｅ２を含む、第２山折り部Ｐｙ２よりも他方端Ｓｅ２に近い部分であって、渦巻きばねＳＰＲの内周面Ｍｕｃと外周面Ｍｓｔとによって挟まれる部分である。より詳細には、挟持部Ｐｏｋは、渦巻きばねＳＰＲが巻かれた状態で、最も外側に位置する渦巻きばねＳＰＲの部分の内周面Ｍｕｃ（回転軸線Ｊｉｎから最も離れた部分の内周面Ｍｕｃであり、図６では、真直ぐに延ばされている）と、２番目に外側に位置する渦巻きばねＳＰＲの部分の外周面Ｍｓｔ（上記内周面Ｍｕｃに対応する外周面Ｍｓｔであり、図６では、半径Ｒｓｐにて図示されている）とによって挟まれた部分である（図３参照）。渦巻きばねＳＰＲが巻き締められると、内周面Ｍｕｃと外周面Ｍｓｔとは密着され、内周面Ｍｕｃ、及び、外周面Ｍｓｔによって挟まれた挟持部Ｐｏｋの部分は、堅固に固定される。挟持部Ｐｏｋによって、拘束三角形Ｔｋｓの形状が確実に維持されるため、拘束部Ｐｋｓが、弾性力Ｆｓｐを受け持つ構造部として、適切に機能する。

＜渦巻きばねＳＰＲの掛止部Ｐｋｃの他の実施形態＞
図７の概略図を参照して、渦巻きばねＳＰＲの掛止部Ｐｋｃの他の例について説明する。図３を参照して説明した掛止部Ｐｋｃの第１例では、渦巻きばねＳＰＲの内端Ｓｅ１の部分が円筒型断面を有するように曲げられ、これに咬み合うように、入力シャフトＳＦＩに半円型断面を有する切欠き部が形成されていた。渦巻きばねＳＰＲの掛止部Ｐｋｃの他の例では、渦巻きばねＳＰＲの内端Ｓｅ１の部分が、鋭角に折り曲げられる。そして、入力シャフトＳＦＩにＶ字型断面を有する切欠き部が形成される。この場合でも、第１例と同様に、渦巻きばねＳＰＲが巻き上げられていない場合には、掛止部Ｐｋｃは、単に、Ｖ字型切欠き部に嵌っている。そして、入力シャフトＳＦＩが、正転方向Ｆｗｄに回転されると、掛止部Ｐｋｃは、入力シャフトＳＦＩのＶ字型切欠き部から力を受けて係止される。結果、渦巻きばねＳＰＲは巻き取られ、戻しトルクＴｑｒが発生さ、増加される。一方、入力シャフトＳＦＩが、逆転方向Ｒｖｓに回転される場合には、掛止部Ｐｋｃは、入力シャフトＳＦＩには係止されず、渦巻きばねＳＰＲは巻かれない。このため、入力シャフトＳＦＩ（即ち、電気モータＭＴＲ）の逆転方向Ｒｖｓには、渦巻きばねＳＰＲの弾性力による戻しトルクＴｑｒは発生されない。

＜他の実施形態＞
以下、他の実施形態について説明する。

上記実施形態では、ハウジングＨＳＧには、拘束部Ｐｋｓを係止する部分として、第１制止部Ｂｓａ、及び、第２制止部Ｂｓｂの２つの部位が設けられた。しかし、制止部は、１つ以上であればよい。例えば、第２制止部Ｂｓｂが省略された場合、再係止作動において、拘束部Ｐｋｓが、収納部Ｂｓｐの内周面Ｍｓｐを３６０度に亘って滑った後に、第１制止部Ｂｓａに再度、係止される。また、ハウジングＨＳＧに、３つの制止部が設けられる場合には、拘束部Ｐｋｓが、収納部Ｂｓｐ内を１２０度だけ移動した後に、再係止される。即ち、制止部の数が多いほど、より狭い範囲で、再係止作動によってトルク制限が可能となる。上限トルクｔｑ２を同一とした場合、制止部の数が多いほど、再係止点Ｅは、上限トルク点Ｃに近づいていく。このため、再係止トルクｔｑ１がより大きい値とされ、再係止作動された場合の、上限トルクｔｑ２から再係止トルクｔｑ１への変化が小さくされる。なお、再係止トルクｔｑ１に対応する角ｍｋ１、及び、上限トルクｔｑ２に対応する角ｍｋ２の差ｍｋｎ（「再係止角」という）は、３６０度を、制止部の数によって除算した値に一致する。例えば、２つの制止部にて、ハウジングＨＳＧが構成されている場合には、再係止角ｍｋｎは、１８０度である。

上記実施形態では、戻し機構ＭＤＫが、入力シャフトＳＦＩに設けられた。しかし、戻し機構ＭＤＫは、電気モータＭＴＲから、ピストンＰＳＮに至る回転部材のうちの何れかに設置される。換言すれば、戻し機構ＭＤＫは、電気モータＭＴＲによって回転駆動される回転軸（例えば、出力シャフトＳＦＯ）に設けられる。戻し機構ＭＤＫが、出力シャフトＳＦＯに設置される場合は、「ＳＦＩ」が「ＳＦＯ」に、「Ｊｉｎ」が「Ｊｏｔ」に、夫々、読み替えられて説明され得る。

上記実施形態では、電気モータＭＴＲとして、ブラシ付モータが採用された。しかし、電気モータＭＴＲとして、ブラシレスモータが採用され得る。ブラシレスモータが採用される場合、ブリッジ回路ＢＲＧは、６つのスイッチング素子によって構成される。ブラシ付モータの場合と同様に、デューティ比Ｄｕｔに基づいて、スイッチング素子の通電状態／非通電状態が制御される。実際の回転角Ｍｋａに基づいて、３相ブリッジ回路を構成する６つのスイッチング素子が制御される。スイッチング素子によって、ブリッジ回路のＵ相、Ｖ相、及びＷ相のコイル通電量の方向（即ち、励磁方向）が順次切り替えられて、電気モータＭＴＲが駆動される。

上記実施形態では、曲げ成形による拘束部Ｐｋｓの断面形状として、拘束三角形Ｔｋｓが採用された。しかし、拘束部Ｐｋｓの断面形状として、多角形のものが採用され得る。例えば、四角形が採用される場合、角部Ｐｔ１、Ｐｙ１、Ｐｙ２に加えて、外端Ｓｅ２に近接する側に、渦巻きばねＳＰＲの長手方向に垂直（即ち、回転軸線Ｊｉｎ、Ｊｏｔに平行）、且つ、外周面Ｍｓｔに谷折りされる（内周面Ｍｕｃに対しては山折りにされる）、第３山折り部Ｐｙ３が成形される。この場合であっても、第３山折り部Ｐｙ３と外端Ｓｅ２との間の一部分（外端Ｓｅ２を含む部分）が、渦巻きばねＳＰＲの内周面Ｍｕｃと外周面Ｍｓｔとに挟まれた、挟持部Ｐｏｋが形成される。挟持部Ｐｏｋによって、拘束部Ｐｋｓの多角形形状が頑丈に形成される。

上記実施形態では、制止面Ｍｋｓ、樹脂材料にて形成されることが例示された。しかし、閉塞部材を含むハウジングＨＳＧ全体が、樹脂材料にて形成され得る。樹脂材料は、適度な摩擦係数を有するため、拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとの接触部において、スティックスリップが発生し難い。このため、過度の戻しトルクＴｑｒの適切な解除が達成され得る。また、アクチュエータＢＲＫは、車輪に設けられるため、路面凹凸による振動の影響を受ける。該振動は、回転軸線Ｊｉｎ、Ｊｏｔの方向にも入力されるため、ハウジングＨＳＧの底部、及び、閉塞部は、渦巻きばねＳＰＲの側面と接触する。ハウジングＨＳＧに樹脂材料が採用されることによって、渦巻きばねＳＰＲ側面との接触に起因するハウジングＨＳＧの摩耗が抑制され得る。

＜作用・効果＞
以下、本発明に係る車両の電動制動装置ＤＤＳについてまとめる。

電動制動装置ＤＤＳでは、電気モータＭＴＲの電力源（蓄電池ＢＡＴ、発電機ＡＬＴ）が不調になり、電気モータＭＴＲの逆転方向Ｒｖｓへの駆動が不可能となった場合であっても、戻し機構ＭＤＫ内部の渦巻きばねＳＰＲに蓄積された弾性エネルギによって、電気モータＭＴＲによって回転駆動される回転軸ＳＦＩ、ＳＦＯに対して逆転方向Ｒｖｓの戻しトルクが付与される。戻しトルクによって、ピストンＰＳＮには、後退方向の力が付与される。結果、電気モータＭＴＲへの電力供給が行われない場合であっても、ピストンＰＳＮは初期位置にまで復帰され、摩擦部材ＭＳと回転部材ＫＴとの接触は解放される。

戻し機構ＭＤＫでは、渦巻きばねＳＰＲの一方端Ｓｅ１の部分Ｐｋｃが、電気モータＭＴＲによって駆動される回転軸ＳＦＩ、ＳＦＯに係止される。渦巻きばねＳＰＲは、ハウジングＨＳＧの内部に収納される。ハウジングＨＳＧの内部の第１、第２制止部Ｂｓａ、Ｂｓｂには、渦巻きばねＳＰＲの半径外側方向Ｄｒｓに延ばされた制止面Ｍｋｓ（内壁の１つ）が形成される。例えば、法線面Ｍｈｓが、制止面Ｍｋｓとして形成される。渦巻きばねＳＰＲの一方端Ｓｅ１とは反対側に位置する他方端Ｓｅ２の部分には、拘束部Ｐｋｓが形成される。電気モータＭＴＲが、正転方向Ｆｗｄ（摩擦部材ＭＳが回転部材ＫＴに近づく方向）に回転される場合に、拘束部Ｐｋｓは、制止面Ｍｋｓを略垂直に押圧する。これにより、渦巻きばねＳＰＲは、逆転方向Ｒｖｓ（正転方向Ｆｗｄとは逆方向）の戻しトルクＴｑｒが、電気モータＭＴＲに付与される。具体的には、回転角Ｍｋａが、正転方向Ｆｗｄに増加する場合、拘束部Ｐｋｓが制止面Ｍｋｓに突き当たるため、拘束部Ｐｋｓの動き（回転）がハウジングＨＳＧ（制止面Ｍｋｓ）に拘束される。そして、渦巻きばねＳＰＲが巻き締められ、戻しトルクＴｑｒが発生し、増加される。渦巻きばねＳＰＲの外端Ｓｅ２の係止が、拘束部Ｐｋｓが、ハウジングＨＳＧ内で半径外側方向Ｄｒｓに延長された制止面Ｍｋｓに当接することによって達成される。拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとは、略垂直に接触されるため、戻しトルクＴｑｒが、簡単な構成で、十分に大きい値として設定され得る。

戻し機構ＭＤＫでは、戻しトルクＴｑｒが、所定の上限トルクｔｑ２を超過する場合に、拘束部Ｐｋｓは、制止面Ｍｋｓ上を、渦巻きばねＳＰＲの半径内側方向Ｄｒｕに滑り始める。その直後、拘束部Ｐｋｓは、制止面Ｍｋｓから外れ、制止面Ｍｋｓとは接触しなくなり、戻しトルクＴｑｒが減少される。渦巻きばねＳＰＲは、所定状態以上に巻き締められると、その半径が小さくなる。この巻き締め作動による、渦巻きばねＳＰＲの小径化現象が利用されて、トルクリミッタの機能が達成される。簡略化された構成で、戻し機構ＭＤＫのトルクリミット機能が構成され得る。

戻し機構ＭＤＫのハウジングＨＳＧでは、制止面Ｍｋｓは、半径内側方向Ｄｒｕに向けて、「拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｓｋとの接触部（点Ｐ）、及び、回転軸線Ｊｉｎ、Ｊｏｔ」を含む法線面Ｍｈｓに対して、正転方向Ｆｗｄに、滑り角βだけ傾いて形成され得る。また、制止面Ｍｋｓには、樹脂材料が採用され得る。

拘束部Ｐｋｓの制止面Ｍｋｓに対する半径内側方向Ｄｒｕの係止は、拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとの静止摩擦力によって達成される。該摩擦力（即ち、摩擦係数）は変動的であり、稀には、スティックスリップ現象が生じる場合がある。制止面Ｍｋｓに滑り角βが設けられるため、渦巻きばねＳＰＲの半径内側方向Ｄｒｕの移動では、渦巻きばねＳＰＲの弾性エネルギが減少され、ばねとして安定状態に近づく。このため、拘束部Ｐｋｓと制止面Ｍｋｓとの接触部の移動が円滑に行われ得る。

渦巻きばねＳＰＲでは、拘束部Ｐｋｓが、他方端Ｓｅ２の部分が、各折り目（折り線）が渦巻きばねＳＰＲの長手方向に直角になるように曲げられて形成され得る。例えば、渦巻きばねＳＰＲの他方端Ｓｅ２（一方端Ｓｅ１とは反対側）の部分が、一方端Ｓｅ１に近い順に、「渦巻きばねＳＰＲの長手方向に直角で、渦巻きばねＳＰＲの外周面Ｍｓｔに谷折りされた第１谷折り部Ｐｔ１」、「該長手方向に直角で、外周面Ｍｓｔに山折りされた第１山折り部Ｐｙ１」、及び、「該長手方向に直角で、外周面Ｍｓｔに山折りされた第２山折り部Ｐｙ２」が形成される。そして、電気モータＭＴＲが、正転方向Ｆｗｄに回転される場合に、第１山折り部Ｐｙ１が、制止面Ｍｋｓを押圧し、渦巻きばねＳＰＲが、戻しトルクＴｑｒを電気モータＭＴＲに付与する。渦巻きばねＳＰＲの端部Ｓｅ２の折り曲げ処理によって、制止面Ｍｋｓとの接触部が形成されるため、戻し機構ＭＤＫが簡素化され得る。加えて、拘束部Ｐｋｓと渦巻きばねＳＰＲとの接合部（例えば、リベット留め）が省略されるため、渦巻きばねＳＰＲ全体の強度が向上され得る。

ハウジングＨＳＧの内部（内壁）では、受圧面Ｍｊａが、「制止面Ｍｋｓと第１山折り部Ｐｙ１との接触部（点Ｐ）を通り、回転軸線Ｊｉｎ、Ｊｏｔを中心とした円弧Ｌｅｎの接線Ｌｓｓ」で形成される接線面Ｍｓｓに対して、渦巻きばねＳＰＲの半径内側方向Ｄｒｕに、受圧角γだけ傾いて形成され得る。受圧面Ｍｊａに、第１山折り部Ｐｙ１と第２山折り部Ｐｙ２との間の外周面Ｍｓｔである押圧面Ｍｓｊが押し付けられる。拘束部Ｐｋｓは、第１山折り部Ｐｙ１にて、接線面Ｍｓｓに平行な方向に弾性力Ｆｓｐを受ける。弾性力Ｆｓｐは、谷折りされた第１谷折り部Ｐｔ１の曲げを延ばすよう、第１谷折り部Ｐｔ１の回りのモーメントとして作用するため、拘束三角形Ｔｋｓの形状が維持され難くなる。しかし、弾性力Ｆｓｐによって発生される第１谷折り部Ｐｔ１回りのモーメントは、押圧面Ｍｓｊと受圧面Ｍｊａとの面接触によって支持される。このため、拘束三角形Ｔｋｓの変形が抑制され、概ね一定形状が維持され得る。

受圧面Ｍｊａは、接線面Ｍｓｓに対して、半径内側方向Ｄｒｕに、受圧角γだけ傾いているため、弾性力Ｆｓｐは、接線面Ｍｓｓに対して、半径外側方向Ｄｒｓに作用する。弾性力Ｆｓｐの分力によって、拘束部Ｐｋｓの押圧面Ｍｓｊは、受圧面Ｍｊａに押し付けられるため、押圧面Ｍｓｊと受圧面Ｍｊａとの面接触が確実に行われ、局所的な力の集中が回避される。結果、戻し機構ＭＤＫが簡素化、軽量化され得る。加えて、拘束部Ｐｋｓは、弾性力Ｆｓｐの分力によって、制止面Ｍｋｓから外れ難くなるよう、半径外側方向Ｄｒｓに押される。このため、路面振動等の外乱が、アクチュエータＢＲＫに加えられても、拘束部Ｐｋｓの係止状態が確実に維持され得る。

渦巻きばねＳＰＲでは、第１山折り部Ｐｙ１よりも他方端Ｓｅ２に近い部分Ｐｏｋが、渦巻きばねＳＰＲの内周面Ｍｕｃと外周面Ｍｓｔとによって挟まれるよう構成される。渦巻きばねＳＰＲは締め上げられると、渦巻きばねＳＰＲの内周面Ｍｕｃと外周面Ｍｓｔとは密着される。内周面Ｍｕｃと外周面Ｍｓｔとの間に挟まれる、挟持部Ｐｏｋによって、拘束三角形Ｔｋｓの形状が堅固に維持され、弾性力Ｆｓｐを受け持つ構造部材として、確実に機能する。

ＤＤＳ…電動制動装置、ＢＰ…制動操作部材、ＭＳ…摩擦部材、ＫＴ…回転部材、ＭＴＲ…電気モータ、ＰＳＮ…押圧ピストン、ＭＤＫ…戻し機構、ＳＰＲ…渦巻きばね、ＨＳＧ…ハウジング、Ｔｑｒ…戻しトルク、Ｆｗｄ…正転方向、Ｒｖｓ…逆転方向（正転方向Ｆｗｄとは反対方向）、ＳＦＩ、ＳＦＯ…回転軸、Ｐｋｃ…掛止部、Ｐｋｓ…拘束部、Ｍｋｓ…制止面、Ｄｒｓ…半径外側方向、Ｄｒｕ…半径内側方向（半径外側方向Ｄｒｓとは反対方向）、Ｍｓｔ…渦巻きばねの外周面、Ｍｕｃ…渦巻きばねの内周面、Ｐｔ１…第１谷折り部、Ｐｙ１…第１山折り部、Ｐｙ２…第２山折り部、Ｍｊａ…受圧面、Ｍｓｊ…押圧面（第１山折り部Ｐｙ１と第２山折り部Ｐｙ２との間の外周面Ｍｓｔ）、Ｐｏｋ…挟持部

Claims (3)

1. 車両の車輪と一体となって回転する回転部材に摩擦部材を押し付ける電気モータと、
   前記電気モータが通電されない場合に、前記摩擦部材を前記回転部材から離れる方向に移動させる戻し機構と、
   を備える車両の電動制動装置であって、
   前記戻し機構は、
   一方端の部分が、前記電気モータによって駆動される回転軸に係止される渦巻きばねと、
   前記渦巻きばねを収納し、該渦巻きばねの半径外側方向に延ばされた制止面が形成されるハウジングと、
   にて構成され、
   前記渦巻きばねの前記一方端とは反対側に位置する他方端の部分に鋭角に折り曲げられた屈曲部を有する拘束部が形成され、
   前記電気モータが、前記摩擦部材を前記回転部材に近づける方向である正転方向に回転される場合に、
   前記拘束部は、前記屈曲部で前記制止面を押圧し、
   前記渦巻きばねは、前記正転方向とは反対の逆転方向の戻しトルクを前記電気モータに付与するよう構成された、車両の電動制動装置。
2. 請求項１に記載の車両の制動制御装置において、
   前記戻し機構は、
   前記戻しトルクが、所定トルクを超過する場合に、
   前記屈曲部は、前記制止面から外れ、前記戻しトルクが減少されるよう構成された、車両の電動制動装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両の制動制御装置において、
   前記制止面は、前記渦巻きばねの半径内側方向に向けて、
   前記屈曲部と前記制止面との接触部、及び、前記回転軸の軸線を含む法線面に対して、前記正転方向に傾いて形成される、車両の電動制動装置。