JP2018141544A - 車両用ブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、モータの負荷をより小さくすることが可能となるなど、より不都合の少ない新規な構成の運動変換機構を有した車両用ブレーキを得る。【解決手段】車両用ブレーキは、例えば、回転部材と直動部材とを有した運動変換機構と、モータのシャフトと連動して回転する第一回転伝達部と、回転部材と連動して回転する第二回転伝達部とを有し、モータのシャフト側から第一回転伝達部に回転が入力された場合には第二回転伝達部へ回転を伝達し、直動部材からの入力により第二回転伝達部に回転力が発生した場合には当該第二回転伝達部の回転をロックするワンウエイクラッチと、モータを回転するよう制御するとともに、直動部材が解除位置に到達する際のシャフトから直動部材までの動作部分における動作抵抗の増大に応じたモータの負荷の増大に基づいてモータを停止するよう制御する制御部と、を備える。【選択図】図５

Description

本開示は、車両用ブレーキに関する。

従来、運動変換機構においてモータの回転を直動に変換しブレーキシューまたはブレーキパッドを動かすことにより制動状態を得る車両用ブレーキが知られている（例えば、特許文献１）。

特表２０１４−５０４７１１号公報

この種の車両用ブレーキでは、運動変換機構としてセルフロックねじを採用すれば、ブレーキシューからの力によってねじが回転し、運動変換機構ひいてはブレーキシューの位置が変化するのを抑制することができる。

しかしながら、そのような構成にあっては、セルフロックねじはセルフロック機能を有さないねじと比較して回転させる際の摩擦ロスが大きいため、モータに必要なトルクがより大きくなり、モータひいては車両用ブレーキのアセンブリの大型化や、モータによる消費エネルギの増大といった問題が生じる虞があった。

そこで、本発明の課題の一つは、例えば、モータの負荷をより小さくすることが可能となるなど、より不都合の少ない新規な構成の運動変換機構を有した車両用ブレーキを得ることである。

本開示の車両用ブレーキは、例えば、シャフトを有したモータと、上記シャフトの回転に応じて回転する回転部材と、ホイールを制動する制動部材と連結され上記回転部材の回転に伴って上記制動部材が上記ホイールを制動する状態となる制動位置と上記制動部材が上記ホイールの制動を解除する解除位置との間で直動する直動部材と、を有した運動変換機構と、上記シャフトと連動して回転する第一回転伝達部と、上記回転部材と連動して回転する第二回転伝達部とを有し、上記シャフト側から上記第一回転伝達部に回転が入力された場合には上記第二回転伝達部へ回転を伝達し、上記直動部材からの入力により上記第二回転伝達部に回転力が発生した場合には当該第二回転伝達部の回転をロックするワンウエイクラッチと、上記モータを回転するよう制御するとともに、上記直動部材が上記解除位置に到達する際の上記シャフトから上記直動部材までの動作部分における動作抵抗の増大に応じた上記モータの負荷の増大に基づいて上記モータを停止するよう制御する制御部と、を備える。

上記ワンウエイクラッチは、モータのシャフトから回転が入力された場合にあっては当該回転を運動変換機構の回転部材に伝達するものの、運動変換機構の回転部材から回転が入力された場合にあっては当該回転をロックする。よって、このような構成によれば、運動変換機構にセルフロック機能を与える必要が無くなるため、車両用ブレーキは、セルフロックねじよりも効率の高い運動変換機構を備えることができる。よって、上記車両用ブレーキによれば、運動変換機構としてセルフロックねじを備えた構成と比較して、例えば、モータの出力トルクをより小さくすることができる。

また、上記車両用ブレーキでは、例えば、上記直動部材が上記解除位置に到達する際の上記動作抵抗の増大を緩和する緩衝部材を備える。このような構成によれば、緩衝部材が無い場合に比べて、動作部分の動作抵抗が急激に増大するのを抑制することができる。よって、例えば、車両用ブレーキの構成部品の剛性や強度をより低く設定することができる。

上記車両用ブレーキでは、例えば、上記運動変換機構は、上記直動部材の直動によって上記回転部材が回転可能な可逆性を有する。このような構成によれば、車両用ブレーキは、より一層効率の高い運動変換機構を備えることができる。

上記車両用ブレーキは、例えば、複数の回転部品を含み上記シャフトと上記回転部材との間で回転を減速する減速機構を備え、上記ワンウエイクラッチは、上記複数の回転部品のうち最も径が大きい回転部品に、当該回転部品の軸方向に隣接して設けられる。径の小さいワンウエイクラッチは、所要のロック力を確保しようとすると構成部品の応力が過度に大きくなるため採用し難い場合がある。その点、このような構成によれば、例えば、構成部品の応力に余裕を確保しやすい径のワンウエイクラッチを、車両用ブレーキ内で、より効率良く配置することができる。

上記車両用ブレーキでは、例えば、上記ワンウエイクラッチは、上記第一回転伝達部と上記第二回転伝達部との間に介在し上記第一回転伝達部から力を受けた場合には径の拡大および縮小のうち一方が生じ上記第二回転伝達部から力を受けた場合には径の拡大および縮小のうち他方が生じるよう構成されたコイルスプリングと、上記コイルスプリングとの接触摩擦により上記コイルスプリングの回転をロックし上記第一回転伝達部による上記径の拡大および縮小のうち一方が生じた場合のみ上記コイルスプリングと離間して上記コイルスプリングの回転を許容する摩擦ブレーキ部と、を有する。このような構成によれば、例えば、車両用ブレーキに、比較的簡素な構成のワンウエイクラッチを採用することができる。

図１は、実施形態の車両用ブレーキの車両後方からの例示的かつ模式的な背面図である。 図２は、実施形態の車両用ブレーキの車幅方向外方からの例示的かつ模式的な側面図である。 図３は、実施形態の車両用ブレーキの移動機構による制動部材の動作の例示的かつ模式的な側面図であって、解除状態での図である。 図４は、実施形態の車両用ブレーキの移動機構による制動部材の動作の例示的かつ模式的な側面図であって、制動状態での図である。 図５は、実施形態の車両用ブレーキに含まれる駆動機構の例示的かつ模式的な断面図であって、解除状態での図である。 図６は、実施形態の車両用ブレーキに含まれる駆動機構の例示的かつ模式的な断面図であって、制動状態での図である。 図７は、実施形態の車両用ブレーキに含まれるワンウエイクラッチの概略構成および動作を示す模式的な説明図であって、第一回転伝達部から回転が入力された当初の状態を示す図である。 図８は、実施形態の車両用ブレーキに含まれるワンウエイクラッチの概略構成および動作を示す模式的な説明図であって、第一回転伝達部から回転が入力された図７よりも後の状態を示す図である。 図９は、実施形態の車両用ブレーキに含まれるワンウエイクラッチの概略構成および動作を示す模式的な説明図であって、第一回転伝達部から回転が入力され第二回転伝達部に回転が伝達される状態を示す図である。 図１０は、実施形態の車両用ブレーキに含まれるワンウエイクラッチの概略構成および動作を示す模式的な説明図であって、第二回転伝達部から回転が入力され回転がロックされた状態を示す図である。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

また、図１〜４では、便宜上、車両前後方向の前方が矢印Ｘで示され、車幅方向（車軸方向）の外方が矢印Ｙで示され、車両上下方向の上方が矢印Ｚで示されている。

（ブレーキ装置の構成）
図１は、ブレーキ装置２の車両後方からの背面図である。図２は、ブレーキ装置２の車幅方向外方からの側面図である。図３は、ブレーキ装置２の移動機構８によるブレーキシュー３（制動部材）の動作を示す側面図であって、解除状態（非制動状態）での図である。図４は、ブレーキ装置２の移動機構８によるブレーキシュー３の動作を示す側面図であって、制動状態での図である。

図１に示されるように、ブレーキ装置２は、円筒状のホイール１の周壁１ａの内側に収容されている。ブレーキ装置２は、所謂ドラムブレーキである。図２に示されるように、ブレーキ装置２は、前後に離間した二つのブレーキシュー３を備えている。二つのブレーキシュー３は、図３，４に示されるように、円筒状のドラム４の内周面４ａに沿って円弧状に伸びている。ドラム４は、車幅方向（Ｙ方向）に沿う回転中心Ｃ回りに、ホイール１と一体に回転する。ブレーキ装置２は、二つのブレーキシュー３を、円筒状のドラム４の内周面４ａに接触するよう移動させる。これにより、ブレーキシュー３とドラム４との摩擦によって、ドラム４ひいてはホイール１が制動される。ブレーキシュー３は、制動部材の一例である。

ブレーキ装置２は、ブレーキシュー３を動かすアクチュエータとして、油圧によって動作するホイールシリンダ５１（図２参照）と、通電によって作動するモータ１２０（図５参照）と、を備えている。ホイールシリンダ５１およびモータ１２０は、それぞれ、二つのブレーキシュー３を動かすことができる。ホイールシリンダ５１は、例えば、走行中の制動に用いられ、モータ１２０は、例えば、駐車時の制動に用いられる。すなわち、ブレーキ装置２は、電動パーキングブレーキの一例である。なお、モータ１２０は、走行中の制動に用いられてもよい。

ブレーキ装置２は、図１，２に示されるように、円盤状のバックプレート６を備えている。バックプレート６は、回転中心Ｃと交差した姿勢で設けられる。すなわち、バックプレート６は、回転中心Ｃと交差する方向に略沿って、具体的には回転中心Ｃと直交する方向に略沿って、広がっている。図１に示されるように、ブレーキ装置２の構成部品は、バックプレート６の車幅方向の外側および内側の双方に設けられている。バックプレート６は、ブレーキ装置２の各構成部品を直接的または間接的に支持する。すなわち、バックプレート６は、支持部材の一例である。また、バックプレート６は、車体との不図示の接続部材と接続される。接続部材は、例えば、サスペンションの一部（例えば、アーム、リンク、取付部材等）である。図２に示されるバックプレート６に設けられた開口部６ｂは、接続部材との結合に用いられる。なお、ブレーキ装置２は、駆動輪および非駆動輪のいずれにも用いることができる。なお、ブレーキ装置２が駆動輪に用いられる場合、図２に示されるバックプレート６に設けられた開口部６ｃを不図示の車軸が貫通する。

＜ホイールシリンダによるブレーキシューの作動＞
図２に示されるホイールシリンダ５１や、ブレーキシュー３等は、バックプレート６の車幅方向外方に配置されている。ブレーキシュー３は、バックプレート６に移動可能に支持されている。具体的には、図３に示されるように、ブレーキシュー３の下端部３ａが、回転中心Ｃ１１回りに回転可能に、バックプレート６（図２参照）に支持されている。回転中心Ｃ１１は、ホイール１の回転中心Ｃと略平行である。また、図２に示されるように、ホイールシリンダ５１は、バックプレート６の上端部に支持されている。ホイールシリンダ５１は、車両前後方向（図２の左右方向）に突出可能な二つの不図示の可動部（ピストン）を有する。ホイールシリンダ５１は、加圧に応じて、二つの可動部を突出させる。突出した二つの可動部は、それぞれ、ブレーキシュー３の上端部３ｂを押す。二つの可動部の突出により、二つのブレーキシュー３は、それぞれ、回転中心Ｃ１１（図３，４参照）回りに回転し、上端部３ｂ同士が車両前後方向に互いに離間するように移動する。これにより、二つのブレーキシュー３は、ホイール１の回転中心Ｃの径方向外方に移動する。各ブレーキシュー３の外周部には、円筒面に沿う帯状のライニング３１が設けられている。よって、二つのブレーキシュー３の、回転中心Ｃの径方向外方への移動により、図４に示されるように、ライニング３１とドラム４の内周面４ａとが接触する。ライニング３１と内周面４ａとの摩擦によって、ドラム４ひいてはホイール１（図１参照）が制動される。また、図２に示されるように、ブレーキ装置２は、復帰部材３２を備えている。復帰部材３２は、ホイールシリンダ５１によるブレーキシュー３を押す動作が解除された場合に、二つのブレーキシュー３を、ドラム４の内周面４ａと接触する位置（制動位置Ｐｂ、図４参照）からドラム４の内周面４ａと接触しない位置（非制動位置Ｐｎ、解除位置、初期位置、図３参照）へ動かす。復帰部材３２は、例えば、コイルスプリング等の弾性部材であり、各ブレーキシュー３に、もう一方のブレーキシュー３に近付く方向の力、すなわち、ドラム４の内周面４ａから離れる方向の力を与える。

＜移動機構の構成および移動機構によるブレーキシューの作動＞
また、ブレーキ装置２は、図３，４に示される移動機構８を備えている。移動機構８は、モータ１２０を含む駆動機構１００（図５参照）の作動に基づいて、二つのブレーキシュー３を非制動位置Ｐｎから制動位置Ｐｂに移動させる。移動機構８は、バックプレート６の車幅方向外方に設けられている。移動機構８は、レバー８１と、ケーブル８２と、ストラット８３と、を有する。レバー８１は、二つのブレーキシュー３のうち一方、例えば図３，４では左側のブレーキシュー３Ｌと、バックプレート６との間で、当該ブレーキシュー３Ｌおよびバックプレート６にホイール１の回転中心Ｃの軸方向に重なるように、設けられている。また、レバー８１は、ブレーキシュー３Ｌに、回転中心Ｃ１２回りに回転可能に支持されている。回転中心Ｃ１２は、ブレーキシュー３Ｌの、回転中心Ｃ１１から離れた側（図３，４では上側）の端部に位置され、回転中心Ｃ１１と略平行である。ケーブル８２は、レバー８１の、回転中心Ｃ１２から遠い側の下端部８１ａを、他方、例えば図３，４では右側のブレーキシュー３Ｒに近付く方向に、動かす。ケーブル８２は、バックプレート６に略沿って移動する。また、ストラット８３は、レバー８１と当該レバー８１が支持されるブレーキシュー３Ｌとは別のブレーキシュー３Ｒとの間に介在し、レバー８１と当該別のブレーキシュー３Ｒとの間で突っ張る。また、レバー８１とストラット８３との接続位置Ｐ１は、回転中心Ｃ１２と、ケーブル８２とレバー８１との接続位置Ｐ２と、の間に設定されている。ケーブル８２は、ブレーキシュー３を移動させる作動部材の一例である。

このような移動機構８において、ケーブル８２が引かれて図４の右方へ動くことにより、レバー８１が、ブレーキシュー３Ｒに近付く方向へ動くと（矢印ａ）、レバー８１はストラット８３を介してブレーキシュー３Ｒを押す（矢印ｂ）。これにより、ブレーキシュー３Ｒは、非制動位置Ｐｎ（図３）から回転中心Ｃ１１回りに回転し（図４の矢印ｃ）、ドラム４の内周面４ａと接触する制動位置Ｐｂ（図４）へ動く。この状態では、ケーブル８２とレバー８１との接続位置Ｐ２は力点、回転中心Ｃ１２は支点、レバー８１とストラット８３との接続位置Ｐ１は作用点に相当する。さらに、ブレーキシュー３Ｒが、内周面４ａに接触した状態で、レバー８１が図４の右方、すなわち、ストラット８３がブレーキシュー３Ｒを押す方向へ動くと（矢印ｂ）、ストラット８３が突っ張ることにより、レバー８１はストラット８３との接続位置Ｐ１を支点として、レバー８１の動く方向とは逆方向、すなわち、図３，４での反時計回りに回転する（矢印ｄ）。これにより、ブレーキシュー３Ｌは、非制動位置Ｐｎ（図３）から回転中心Ｃ１１回りに回転し、ドラム４の内周面４ａと接触する制動位置Ｐｂ（図４）へ動く。このようにして、移動機構８の作動により、ブレーキシュー３Ｌ，３Ｒは、いずれも非制動位置Ｐｎ（図３）から制動位置Ｐｂ（図４）へ動く。なお、ブレーキシュー３Ｒがドラム４の内周面４ａに接触した以降の状態では、レバー８１とストラット８３との接続位置Ｐ１が支点となる。なお、ブレーキシュー３Ｌ，３Ｒの移動量は微少であって、例えば、１ｍｍ以下である。

（駆動機構）
図５は、駆動機構１００の解除状態での断面図である。図６は、駆動機構１００の制動状態での断面図である。駆動機構１００は、車両用ブレーキの一例である。

図１，５，６に示される駆動機構１００は、上述した移動機構８を介して、二つのブレーキシュー３を、非制動位置Ｐｎ（解除位置）から制動位置Ｐｂへ動かす。駆動機構１００は、バックプレート６の車幅方向内方に位置され、バックプレート６に固定されている。図２〜４に示されるケーブル８２は、バックプレート６に設けられた不図示の開口部を貫通している。

図５に示されるように、駆動機構１００は、ハウジング１１０（図１参照、図５には一部のみ図示）、モータ１２０、減速機構１３０、運動変換機構１４０、およびワンウエイクラッチ１６０を備えている。

ハウジング１１０は、モータ１２０、減速機構１３０、運動変換機構１４０、およびワンウエイクラッチ１６０を支持している。ハウジング１１０は、複数の部材を含んでいる。複数の部材は、例えばねじ等の不図示の結合具によって結合され、一体化されている。ハウジング１１０内には、壁部１１１によって囲まれた収容室が設けられている。モータ１２０、減速機構１３０、運動変換機構１４０、およびワンウエイクラッチ１６０は、ハウジング１１０内に設けられた収容室に収容され、壁部１１１によって覆われている。ハウジング１１０は、ベースや、支持部材、ケーシング等と称されうる。なお、ハウジング１１０の構成は、ここで例示されたものには限定されない。

モータ１２０は、アクチュエータの一例であって、ハウジング１２１と、ハウジング１２１内に収容された収容部品と、を有する。収容部品には、例えば、シャフト１２２の他、ステータや、ロータ、コイル、磁石（不図示）等が含まれる。シャフト１２２は、ハウジング１２１から、モータ１２０の第一の回転中心Ａｘ１に沿ったＤ１方向（図５の右方）に突出している。モータ１２０は、制御信号に基づく駆動電力によって駆動され、シャフト１２２を回転させる。シャフト１２２は、出力シャフトと称されうる。なお、以下では、説明の便宜上、図５での右方はＤ１方向の前方と称され、図５での左方はＤ１方向の後方またはＤ１方向の反対方向と称される。

減速機構１３０は、ハウジング１１０に回転可能に支持された複数のギヤを含む。複数のギヤは、例えば、第一ギヤ１３１、第二ギヤ１３２、および第三ギヤ１３３である。第一ギヤ１３１、第二ギヤ１３２、および第三ギヤ１３３は、回転部品の一例である。また、減速機構１３０は、回転伝達機構と称されうる。

第一ギヤ１３１は、モータ１２０のシャフト１２２と一体に回転する。第一ギヤ１３１は、ドライブギヤと称されうる。

第二ギヤ１３２は、第一の回転中心Ａｘ１と平行な第二の回転中心Ａｘ２周りに回転する。第二ギヤ１３２は、入力ギヤ１３２ａと出力ギヤ１３２ｂとを含む。入力ギヤ１３２ａは、第一ギヤ１３１と噛み合っている。入力ギヤ１３２ａの歯数は、第一ギヤ１３１の歯数よりも多い。よって、第二ギヤ１３２は、第一ギヤ１３１よりも低い回転速度に減速される。出力ギヤ１３２ｂは、入力ギヤ１３２ａに対してＤ１方向の後方（図５では左方）に位置されている。第二ギヤ１３２は、アイドラギヤと称されうる。

第三ギヤ１３３は、第一の回転中心Ａｘ１と平行な第三の回転中心Ａｘ３周りに回転する。第三ギヤ１３３の入力ギヤ１３３ａは、第二ギヤ１３２の出力ギヤ１３２ｂと噛み合っている。入力ギヤ１３３ａの歯数は、出力ギヤ１３２ｂの歯数よりも多い。よって、第三ギヤ１３３は、第二ギヤ１３２よりも低い回転速度に減速される。入力ギヤ１３３ａは、ドリブンギヤと称されうる。また、第三ギヤ１３３は、円盤状のベース部１３３ｂと、ベース部１３３ｂからＤ１方向に突出した突起１６１と、を有している。ベース部１３３ｂの中央部には、回転部材１４１のハブ１４１ａが貫通した貫通孔１３３ｃが設けられている。第三ギヤ１３３は、ハブ１４１ａに、第三の回転中心Ａｘ３回りに回転可能に支持されている。なお、減速機構１３０の構成は、ここで例示されたものには限定されない。減速機構１３０は、例えば、ベルトやプーリ等を用いた回転伝達機構のような、ギヤ機構以外の回転伝達機構であってもよい。また、減速機構１３０は、遊星歯車機構を含んでもよい。当該遊星歯車機構のプラネタリキャリアは、回転部品の一例である。

運動変換機構１４０は、回転部材１４１と、直動部材１４２とを有している。

回転部材１４１は、第三の回転中心Ａｘ３回りに回転する。回転部材１４１は、ハブ１４１ａと、ハブ１４１ａから径方向外方に張り出したフランジ１６２と、を有する。ハブ１４１ａは、Ｄ１方向に伸びた筒状に構成されており、当該Ｄ１方向にフランジ１６２を貫通している。フランジ１６２は、ハブ１４１ａのＤ１方向の中央位置から、第三の回転中心Ａｘ３の径方向に円板状に張り出している。

第一ギヤ１３１、第二ギヤ１３２、および第三ギヤ１３３の少なくとも歯部、あるいは全部は、合成樹脂材料によって構成することができる。ただし、これには限定されず、第一ギヤ１３１、第二ギヤ１３２、および第三ギヤ１３３のうち少なくとも一つは、部分的あるいは全体的に金属材料で構成されてもよい。

フランジ１６２のＤ１方向の前方の端面と、ハウジング１１０に設けられた筒状部１１２のＤ１方向の後方の端部１１２ａとの間には、スラストベアリング１４３が位置されている。スラストベアリング１４３は、第三の回転中心Ａｘ３の軸方向の荷重を受ける。スラストベアリング１４３は、図５の例では、スラストころ軸受であるが、これには限定されない。フランジ１６２ひいては回転部材１４１は、ハウジング１１０に、スラストベアリング１４３を介して回転可能に支持されている。

ハブ１４１ａは、筒状部１１２の先端部に収容された円筒状のラジアルベアリング１４４に挿入されている。ハブ１４１ａひいては回転部材１４１は、ハウジング１１０に、ラジアルベアリング１４４を介して回転可能に支持されている。ラジアルベアリング１４４は、図５の例では、メタルブッシュであるが、これには限定されない。

回転部材１４１には、ハブ１４１ａおよびフランジ１６２を貫通する円形断面の貫通孔１４１ｃが設けられている。貫通孔１４１ｃには、雌ねじ部１４５ａが設けられている。

直動部材１４２は、第三の回転中心Ａｘ３に沿って延び、回転部材１４１を貫通している。直動部材１４２は、棒状部１４２ａと、連結部１４２ｂと、フランジ１４２ｃと、を有する。

棒状部１４２ａは、ハウジング１１０の筒状部１１２に設けられた孔部１１３ｂ内に挿入されている。孔部１１３ｂの断面は、例えば、互いに平行な二つの平面部（ガイド面）を有した非円形状である。フランジ１４２ｃが、孔部１１３ｂの平面部と面して設けられることにより、フランジ１４２ｃ、ひいては直動部材１４２の回転が制限されている。棒状部１４２ａの断面は略円形である。棒状部１４２ａには、回転部材１４１の雌ねじ部１４５ａと噛み合う雄ねじ部１４５ｂが設けられている。

このような構成において、モータ１２０のシャフト１２２の回転が、減速機構１３０を介して回転部材１４１に伝達され、回転部材１４１が回転すると、回転部材１４１の雌ねじ部１４５ａと直動部材１４２の雄ねじ部１４５ｂとの噛み合い、および孔部１１３ｂによる直動部材１４２の回転の制限により、直動部材１４２は、第三の回転中心Ａｘ３の軸方向に沿って非制動位置Ｐｎ（図５）と制動位置（不図示）との間で移動する。

＜モータ回転負荷増大機構＞
図５に示されるように、直動部材１４２のＤ１方向の後方（図５の左方）の端部には、ねじ等の結合具１５３によって、円板状の支持部材１５２が結合されている。支持部材１５２と第三ギヤ１３３のベース部１３３ｂとの間には、コイルスプリング１５１が設けられている。コイルスプリング１５１は、ハブ１４１ａおよび直動部材１４２を囲う状態で第三の回転中心Ａｘ３に沿って延びる螺旋状に構成されている。コイルスプリング１５１は、緩衝部材の一例であり、弾性部材とも称されうる。また、支持部材１５２および結合具１５３は、直動部材１４２に含まれうる。

モータ１２０の回転によって、直動部材１４２がＤ１方向の前方（図５の右方）へ移動した場合にあっては、コイルスプリング１５１が、直動部材１４２の一部である支持部材１５２と回転部材１４１のベース部１３３ｂとの間で、コイルスプリング１５１の軸方向、すなわち第三の回転中心Ａｘの軸方向に、弾性的に圧縮される。コイルスプリング１５１は、弾性部材の一例である。コイルスプリング１５１の弾性的な圧縮反力の増大により、雌ねじ部１４５ａおよび雄ねじ部１４５ｂにおけるねじ面の法線方向の力が増大するため、雌ねじ部１４５ａと雄ねじ部１４５ｂとの摩擦抵抗トルクが増大し、これによりモータ１２０の負荷トルクが増大する。したがって、例えば、モータ１２０の制御部１２３（図５）は、モータ１２０の駆動電流等によって負荷トルクを検出することにより、直動部材１４２のＤ１方向の前方への移動が制限された所定状態、すなわち、直動部材１４２が所定の非制動位置Ｐｎに位置されていることを検知することができ、当該非制動位置Ｐｎに到達した時点で、モータ１２０の回転を停止することができる。すなわち、本実施形態では、主として回転部材１４１に軸方向に弾性的な反力を与える弾性部材としてのコイルスプリング１５１によって、モータ回転負荷増大機構が構成されている。また、この際、コイルスプリング１５１は、直動部材１４２が非制動位置Ｐｎに近付くにつれて、モータ１２０の負荷を徐々に増大している。仮に、コイルスプリング１５１が設けられず、例えば、直動部材１４２が非制動位置Ｐｎで直接ハウジング１１０に接触するような構成であった場合、モータ１２０の負荷は急激に増大することになる。この点で、コイルスプリング１５１は、モータ１２０の負荷の増大、すなわち直動部分や回転部分の動作抵抗の増大を緩和する緩衝部材の一例であると言える。なお、モータ回転負荷増大機構は、直動部材１４２が非制動位置Ｐｎに到達する際に、直動部材１４２の直動抵抗または第三ギヤ１３３の回転抵抗が増大する構成には限定されず、シャフト１２２から直動部材１４２までの動作部分（直動部分または回転部分）のいずれかの摩擦による動作抵抗（直動抵抗または回転抵抗）が増大する構成であればよい。

＜ワンウエイクラッチ＞
図５，６に示されるように、本実施形態では、減速機構１３０と運動変換機構１４０との間の回転伝達経路に、ワンウエイクラッチ１６０が設けられている。図７〜１０は、ワンウエイクラッチ１６０の概略構成および動作を示す模式的な説明図であって、図７は、突起１６１から回転が入力された当初の状態を示す図、図８は、突起１６１から回転が入力された図７よりも後の状態を示す図、図９は、突起１６１から回転が入力されフランジ１６２に回転が伝達される状態を示す図である。

ワンウエイクラッチ１６０は、突起１６１、フランジ１６２、コイルスプリング１６３、およびリング１６４を有している。リング１６４は、第三の回転中心Ａｘ３を中心とする円筒状である。また、リング１６４は、径方向外方に突出した突起１６４ｂを有している。この突起１６４ｂは、図５に示されるように、ハウジング１１０の壁部１１１に設けられた切欠１１１ａ（凹部）に挿入されている。切欠１１１ａおよび突起１６４ｂは、リング１６４の回り止めとして機能している。なお、リング１６４の回り止め構造は、切欠１１１ａおよび突起１６４ｂは限定されない。

コイルスプリング１６３は、一例として、四角形状の断面を有した線材が第三の回転中心Ａｘ３の回りに螺旋状に巻かれて構成されている。線材の端部に周方向に力が与えられていないセット状態において、コイルスプリング１６３の外周は、リング１６４の内周面１６４ａと接するとともに、内周面１６４ａを第三の回転中心Ａｘ３の径方向外方に弾性的に押圧している。コイルスプリング１６３の線材の両端部には、径方向内方にフック状に曲げられた、あるいは周方向に折り返した引掛部１６３ａ，１６３ｂが設けられている。

突起１６１は、上述したように、第三ギヤ１３３に設けられている。よって、突起１６１は、第三ギヤ１３３と一体に、第三の回転中心Ａｘ３回りに回転する。図７に示されるように、突起１６１は、第三の回転中心Ａｘ３とコイルスプリング１６３の内周との間で、コイルスプリング１６３の内周と隙間をあけた位置に配置されている。突起１６１は、本実施形態では、引掛部１６３ａ，１６３ｂと、当該引掛部１６３ａ，１６３ｂのフックの内側から引っ掛かることにより、コイルスプリング１６３を周方向に伸ばすように設けられている。コイルスプリング１６３の端部（引掛部１６３ａ，１６３ｂ）が周方向に引っ張られると、コイルスプリング１６３の径は小さくなる。なお、突起１６１は、一例として、第三の回転中心Ａｘの軸方向から見て、引掛部１６３ａ，１６３ｂのフック内の周方向の間隔よりも狭い円弧状に構成されているが、これには限定されない。

他方、フランジ１６２は、上述したように、回転部材１４１に設けられている。よって、フランジ１６２は、回転部材１４１と一体に、第三の回転中心Ａｘ３回りに回転する。図７に示されるように、フランジ１６２は、第三の回転中心Ａｘ３とコイルスプリング１６３の内周との間で、コイルスプリング１６３の内周と隙間をあけた位置に配置されている。ただし、本実施形態では、フランジ１６２の端部１６２ａ，１６２ｂが、引掛部１６３ａ，１６３ｂを、当該引掛部１６３ａ，１６３ｂのフックの外側から押すことにより、コイルスプリング１６３を周方向に縮めるように設けられている。コイルスプリング１６３の端部（引掛部１６３ａ，１６３ｂ）が周方向に圧縮されると、コイルスプリング１６３の径は大きくなる。なお、フランジ１６２は、一例として、第三の回転中心Ａｘの軸方向から見て、引掛部１６３ａ，１６３ｂのフック外の周方向の間隔よりも狭い扇形（一例として内角が１８０°よりも大きい扇形）に構成されているが、これには限定されない。

図７〜９には、突起１６１から反時計回り方向に回転が入力された場合のワンウエイクラッチ１６０の動作が示されている。図７に示されるように、突起１６１が回転し、引掛部１６３ａをフックの内側から引っ張ると、矢印Ｄｉに示されるようにコイルスプリング１６３の径が小さくなり、図８に示されるように、コイルスプリング１６３の外周とリング１６４の内周面１６４ａとの間に隙間ができる。これにより、コイルスプリング１６３は突起１６１と一体に回転することができる。さらに、コイルスプリング１６３が回転すると、コイルスプリング１６３の引掛部１６３ａがフランジ１６２の端部１６２ａと接触する。これにより、ワンウエイクラッチ１６０は、突起１６１、コイルスプリング１６３の引掛部１６３ａ、およびフランジ１６２が反時計回り方向に一体に回転する回転伝達状態となる。図７〜９において、コイルスプリング１６３の外周とリング１６４の内周面１６４ａとの間に隙間は維持されたままである。なお、図示されないが、突起１６１が時計回り方向に回転した場合も、これと同様に、ワンウエイクラッチ１６０は、突起１６１、コイルスプリング１６３の引掛部１６３ｂ、およびフランジ１６２が時計回り方向に一体に回転する回転伝達状態となる。

図１０は、ワンウエイクラッチ１６０の概略構成および動作を示す模式的な説明図であって、フランジ１６２から回転が入力された状態を示す図である。図１０に示されるように、フランジ１６２が反時計回り方向に回転し、フランジ１６２の端部１６２ｂが引掛部１６３ｂをフックの外側から押すと、矢印Ｄｏに示されるようにコイルスプリング１６３の径が大きくなり、コイルスプリング１６３の外周はリング１６４の内周面１６４ａに押し付けられる。この場合、コイルスプリング１６３は、コイルスプリング１６３の外周とリング１６４の内周面１６４ａとの接触摩擦により、リング１６４ひいてはハウジング１１０に対して回転できなくなる。すなわち、フランジ１６２ひいては回転部材１４１の回転がロックされる。

このように、ワンウエイクラッチ１６０は、第三ギヤ１３３からの回転、すなわちモータ１２０のシャフト１２２からの回転が突起１６１に入力された場合には、当該回転を、突起１６１からコイルスプリング１６３を介してフランジ１６２、ひいては回転部材１４１に伝達する。他方、ワンウエイクラッチ１６０は、直動部材１４２の直動に基づく回転部材１４１の回転がフランジ１６２に入力された場合には、コイルスプリング１６３とリング１６４との接触摩擦により、当該回転、すなわち回転部材１４１の回転を、ロックする。すなわち、ワンウエイクラッチ１６０は、モータ１２０から運動変換機構１４０へは回転を伝達することができる。他方、ワンウエイクラッチ１６０は、運動変換機構１４０からモータ１２０へは回転を伝達することができず、その場合の運動変換機構１４０の回転部材１４１の回転はロックされる。突起１６１は、第一回転伝達部の一例であり、フランジ１６２は第二回転伝達部の一例であり、リング１６４は摩擦ブレーキ部の一例である。

以上、説明したように、本実施形態の駆動機構１００（車両用ブレーキ）は、モータ１２０のシャフト１２２と直動部材１４２との間にワンウエイクラッチ１６０を備えているため、運動変換機構１４０にセルフロック機能を与える必要がない。よって、運動変換機構１４０に、例えば、摩擦トルクがより小さいねじ機構を採用することができ、モータ１２０の出力トルクをより小さく設定することができる。これにより、例えば、モータ１２０ひいては駆動機構１００を小型化できたり、モータ１２０による消費エネルギを低減できたり、といった効果が得られる。また、運動変換機構１４０に、例えば、ピッチがより大きいねじ機構を採用することができるため、回転速度をより高くして駆動機構１００の応答性を向上することもできる。

また、本実施形態では、例えば、駆動機構１００は、直動部材１４２が非制動位置Ｐｎ（解除位置）に到達する際の動作抵抗の増大を緩和するコイルスプリング１５１（緩衝部材）を備えている。このような構成によれば、コイルスプリング１５１が無い場合に比べて、動作部分の動作抵抗が急激に増大するのを抑制することができる。よって、例えば、駆動機構１００の構成部品の剛性や強度をより低く設定することができる。なお、緩衝部材は、コイルスプリング１５１には限定されず、皿ばねや、エラストマ等の他の弾性部材であってもよいし、直動部材１４２の移動に伴って動作抵抗を増大させる弾性部材ではない緩衝部材であってもよい。

また、本実施形態では、例えば、運動変換機構１４０は、直動部材１４２の直動によって回転部材１４１が回転可能な可逆性を有する。すなわち、駆動機構１００は、可逆性を有したより効率の高い運動変換機構１４０を備えることができる。

また、本実施形態では、例えば、ワンウエイクラッチ１６０は、減速機構１３０に含まれる第一ギヤ１３１、第二ギヤ１３２、および第三ギヤ１３３（回転部品）のうち最も径が大きい第三ギヤ１３３と、第三の回転中心Ａｘ３の軸方向に隣接して設けられる。このような構成によれば、例えば、ワンウエイクラッチ１６０がより径の小さい第一ギヤ１３１や第二ギヤ１３２と隣接して配置されたような構成と比較して、構成部品の応力に余裕を確保しやすい比較的径の大きいワンウエイクラッチ１６０を、駆動機構１００内で、より効率良く配置することができる。

また、本実施形態では、例えば、ワンウエイクラッチ１６０のコイルスプリング１６３は、突起１６１（第一回転伝達部）から力を受けた場合には径の縮小が生じ、フランジ１６２（第二回転伝達部）から力を受けた場合には径の拡大が生じるよう構成され、リング１６４（摩擦ブレーキ部）は、径が拡大したコイルスプリング１６３との接触摩擦によりコイルスプリング１６３の回転をロックし、突起１６１によるコイルスプリング１６３の径の縮小が生じた場合のみコイルスプリング１６３と離間してコイルスプリング１６３の回転を許容する。このような構成によれば、例えば、駆動機構１００に、比較的簡素な構成のワンウエイクラッチ１６０を採用することができる。なお、ワンウエイクラッチ１６０は、実施形態の構成には限定されず、例えば、コイルスプリングが周方向に引っ張られて径が縮小した場合に径方向内方の摩擦ブレーキ部との間で接触摩擦が増大して回転がロックされる構成であってもよい。当該構成では、コイルスプリングが周方向に圧縮された場合に回転が伝達される。なお、突起１６１と第三ギヤ１３３とは一体的に回転する別の部材であってもよいし、フランジ１６２と回転部材１４１とは一体的に回転する別の部材であってもよい。

以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

また、上記実施形態では、制動部材を移動させる作動部材がケーブル８２である構成が例示されたが、作動部材は、ロッドやレバーなど、ケーブル８２以外のものであってもよい。また、作動部材は、引っ張るのではなく押すことにより、制動部材を移動させてもよい。また、車両用ブレーキは、上記ワンウエイクラッチ１６０とは異なる型式や構成のワンウエイクラッチを備えてもよいし、ディスクブレーキであってもよい。車両用ブレーキがディスクブレーキである場合、制動部材は、ブレーキパッドである。

３…ブレーキシュー（制動部材）、１００…駆動機構（車両用ブレーキ）、１２０…モータ、１２２…シャフト（動作部分）、１２３…制御部、１３０…減速機構、１３１…第一ギヤ（回転部品、動作部分）、１３２…第二ギヤ（回転部品、動作部分）、１３３…第三ギヤ（回転部品、動作部分）、１４０…運動変換機構、１４１…回転部材（動作部分）、１４２…直動部材（動作部分）、１５１…コイルスプリング（緩衝部材）、１６０…ワンウエイクラッチ、１６１…突起（第一回転伝達部）、１６２…フランジ（第二回転伝達部）、１６３…コイルスプリング、１６４…リング（摩擦ブレーキ部）、Ｐｂ…制動位置、Ｐｎ…非制動位置（解除位置）。

Claims (5)

1. シャフトを有したモータと、
   前記シャフトの回転に応じて回転する回転部材と、ホイールを制動する制動部材と連結され前記回転部材の回転に伴って前記制動部材が前記ホイールを制動する状態となる制動位置と前記制動部材が前記ホイールの制動を解除する解除位置との間で直動する直動部材と、を有した運動変換機構と、
   前記シャフトと連動して回転する第一回転伝達部と、前記回転部材と連動して回転する第二回転伝達部とを有し、前記シャフト側から前記第一回転伝達部に回転が入力された場合には前記第二回転伝達部へ回転を伝達し、前記直動部材からの入力により前記第二回転伝達部に回転力が発生した場合には当該第二回転伝達部の回転をロックするワンウエイクラッチと、
   前記モータを回転するよう制御するとともに、前記直動部材が前記解除位置に到達する際の前記シャフトから前記直動部材までの動作部分における動作抵抗の増大に応じた前記モータの負荷の増大に基づいて前記モータを停止するよう制御する制御部と、
   を備えた、車両用ブレーキ。
2. 前記直動部材が前記解除位置に到達する際の前記動作抵抗の増大を緩和する緩衝部材を備えた、請求項１に記載の車両用ブレーキ。
3. 前記運動変換機構は、前記直動部材の直動によって前記回転部材が回転可能な可逆性を有した、請求項１または２に記載の車両用ブレーキ。
4. 複数の回転部品を含み前記シャフトと前記回転部材との間で回転を減速する減速機構を備え、
   前記ワンウエイクラッチは、前記複数の回転部品のうち最も径が大きい回転部品に、当該回転部品の軸方向に隣接して設けられた、請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の車両用ブレーキ。
5. 前記ワンウエイクラッチは、前記第一回転伝達部と前記第二回転伝達部との間に介在し前記第一回転伝達部から力を受けた場合には径の拡大および縮小のうち一方が生じ前記第二回転伝達部から力を受けた場合には径の拡大および縮小のうち他方が生じるよう構成されたコイルスプリングと、前記コイルスプリングとの接触摩擦により前記コイルスプリングの回転をロックし前記第一回転伝達部による前記径の拡大および縮小のうち一方が生じた場合のみ前記コイルスプリングと離間して前記コイルスプリングの回転を許容する摩擦ブレーキ部と、を有した、請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の車両用ブレーキ。

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