JP4078550B2 - 電動ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータのトルクによって制動力を発生する電動ブレーキ装置に係り、特に駐車ブレーキとしての機能を付加した電動ブレーキ装置に関するものである。

電動ブレーキ装置としては、ピストンと、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する回転−直動変換機構とを配設してなるキャリパを備え、前記モータのロータの回転に応じて前記ピストンを推進し、ブレーキパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生するものがある。そして、このような電動ブレーキ装置では、通常、運転者によるブレーキペダルの踏力やストロークをセンサによって検出し、この検出値に応じて電動モータの回転（回転角）を制御することにより所望の制動力（押圧力）を得るようにしている。

ところで最近、この種の電動ブレーキ装置に駐車ブレーキ（ＰＫＢ）の機能を付加して、利用価値を高めることが種々検討されている。そして、その一例として、特許文献１に示される電動ブレーキ装置がある。この電動ブレーキ装置は、モータのロータに設けられたツメ車と、該ツメ車の近傍（周り）に配置した係合爪と、該係合爪を、前記ツメ車に対して係合及び係合離脱可能に移動させるラッチソレノイド（ラッチＳＯＬ）と、前記モータが発生する押圧力を機械的に保持するラッチ機構（ロック機構）と、を備え、これら構成部材により駐車ブレーキ機能を発揮するようにしている。すなわち、図９に示すように、時刻Ｔ０に駐車ブレーキ（ＰＫＢ）の作動要求〔オン（ＯＮ）〕が行われると、モータが一方向（制動力発生方向）に回転され、回転角及びトルク（電流）に応じた押圧力を発生させる。そして、その押圧力の大きさが要求推力（目標押圧力）になる（時刻Ｔ１）と、モータ電流を一定値に保持する一方、ラッチ機構をロック位置にするためにラッチＳＯＬにラッチＳＯＬ電流を流して係合爪をツメ車に係合させ、所定時間後にラッチＳＯＬ電流の通電を停止し、かつモータへの通電を停止する（時刻Ｔ２）。
上述した作動によりラッチ機構がロック動作状態（ロック位置）となり、押圧力解除方向〔前記一方向（制動力発生方向）と反対方向〕へのロータの回転が規制される。
特開２００３−４２１９９

ところで、上述した従来技術では、係合爪をツメ車に移動させた（時刻Ｔ２）際、係合爪が、ツメ車の歯部の傾斜面の中腹部分、すなわち歯底（当該歯部の傾斜面と、当該歯部に隣接する歯部における傾斜面と反対側の比較的急峻な壁面との当接部分）でない部分に係合される〔すなわち、係合爪の位置（爪高さ）が歯底でない〕ことがある。この場合、モータ通電停止後に、歯底が係合爪に達するまでロータが押圧力解除方向に回転して戻り、その戻り位置で駐車ブレーキ機能を発揮することになる。このため、ロータの戻り分（ロータが押圧力解除方向に回転した分）だけ、制動力が小さくなり要求推力（目標押圧力）を保持できなくなる虞があった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、目標押圧力の保持を確実に行えて駐車ブレーキ機能を発揮できる電動ブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明に係る電動ブレーキ装置は、モータのロータの回転に応じてディスクロータへの押圧力を発生するブレーキ本体と、コントローラの制御により押圧力解除方向への前記ロータの回転のロック及びロック解除を行う駐車ブレーキ機構と、駐車ブレーキ機構は、前記ロータに設けられたツメ車及び該ツメ車に係合可能に設けられた係合爪からなるロック機構と、前記係合爪を、ツメ車に対して係合及び係合離脱可能に移動させるソレノイド機構と、を有し、ツメ車は、外周部に複数の略山形状の歯部を、歯底を間にして連続的に形成し、前記歯部は、ロータの押圧力解除方向の前面側に径方向外方に延びて形成された壁面と、該壁面の頂部から押圧力解除方向と逆方向になるに従い高さ寸法が逓減する傾斜面と、を有する電動ブレーキ装置であって、前記コントローラは、前記駐車ブレーキ機構の前記ロータのロックについて、予め定めた目標押圧力の発生後、前記ツメ車を前記押圧力発生方向にさらに回転させると共に、所定の回転位置で係合爪をツメ車に係合させ、１つの歯部の幅寸法以上の規定長、回転が進んだ段階で、前記ツメ車の回転を停止させ、次に、前記係合爪の係合位置に、前記頂部が１つ戻されるまで前記ツメ車を逆回転させて頂部位置を検出し、検出した頂部位置から歯底近傍までツメ車を押圧力発生方向に回転させることにより行うことを特徴とする。
この場合、前記コントローラは、前記ツメ車の頂部を、モータに流れる電流により検出するように構成してもよい。また、１つの歯部の幅寸法以上の規定長に代えて、２つの歯部の幅寸法以上の規定長を用い、前記頂部が１つ戻されるまで前記ツメ車を逆回転させることに代えて、前記頂部が２つ戻されるまで前記ツメ車を逆回転させるようにしてもよい。

本発明に係る電動ブレーキ装置によれば、コントローラは、前記駐車ブレーキ機構の前記ロータのロックについて、予め定めた目標押圧力の発生後、前記ツメ車を前記押圧力発生方向にさらに回転させると共に、所定の回転位置で係合爪をツメ車に係合させ、１つの歯部の幅寸法以上の規定長、回転が進んだ段階で、前記ツメ車の回転を停止させ、次に、前記係合爪の係合位置に、前記頂部が１つ戻されるまで前記ツメ車を逆回転させて頂部位置を検出し、検出した頂部位置から歯底近傍までツメ車を押圧力発生方向に回転させることにより行うので、目標押圧力の発生後のツメ車の押圧力発生方向の回転量に比して押圧力解除方向への回転量を少なくして、係合爪を歯底に配置できる。このため、目標押圧力を超える大きさの押圧力を保持できる。

以下、本発明の一実施の形態に係る電動ブレーキ装置を図面に基づいて説明する。
図１に示すこの実施の形態の電動ブレーキ装置７０は、図示しない車両に搭載されている。
電動ブレーキ装置７０は、図１に示すように、ディスクロータ（車両の回転部分）Ｄより車両内側に位置する車両の非回転部（ナックル等）に固定されたキャリア１と、キャリア１にディスクロータＤの軸方向へ浮動可能に支持されたキャリパ２と、ディスクロータＤの両側に配置された一対のブレーキパッド（摩擦部材）３，４と、を有している。
ブレーキパッド３，４はディスクロータＤの軸方向に移動可能にキャリア１に支持されている。キャリパ２は、先端側に爪部５ａを有する爪体５と、この爪体５の基端側にボルト（図示略）により結合された環状の基体６と、この基体６にボルト７により共に結合されたリング状支持板８及びモータケース９とからなる組立型のキャリパ本体１０を備えており、前記爪体５の爪部５ａが車両外側のブレーキパッド４の背面に近接して配置される。

前記キャリパ２内には、図１及び図２に示すように、車両内側のブレーキパッド３の背面に当接可能なピストン１１と、モータ１２と、このモータ１２の回転を直線運動に変換して前記ピストン１１に伝えるボールランプ機構（回転−直動変換機構）１３と、モータ１２の回転を減速して前記ボールランプ機構１３に伝える差動減速機構１４と、ブレーキパッド３，４の摩耗に応じてピストン１１の位置を変更してパッド摩耗を補償するパッド摩耗補償機構１５と、駐車ブレーキを確立する駐車ブレーキ機構１６と、が配設されている。
なお、駐車ブレーキと区別するために、以下、適宜、当該電動ブレーキ装置７０が実行する通常の電動ブレーキ作動を通常制動作動といい、また、前記通常の電動ブレーキを通常制動という。

前記ピストン１１は、大径の本体部２０と小径の軸部２１とを連設してなっており、その本体部２０が車両内側のブレーキパッド３に近接して配置されている。ピストン１１の軸部２１には角形断面の軸穴２１ａが設けられており、ピストン１１は、その軸穴２１ａに前記モータケース９の端板２２から延ばした支持ロッド２３の先端部を挿入させることにより、該支持ロッド２３に摺動可能にかつ回転不能に支持されている。なお、ピストン１１の本体部２０とキャリパ本体１０との間には、キャリパ本体１０内を外部から閉塞するゴム製のカバー２４が張設されている。

前記モータ１２は、モータケース９に嵌合固定されたステータ２５と、ステータ２５内に配置された中空ロータ２６とを備え、ロータ２６は、モータケース９及び前記支持板８に軸受２７、２８によって回動可能に支持されている。モータ１２は、コントローラ７３からの指令でロータ２６を所望トルクで所望角度だけ回転させるように作動し、そのロータ２６の回転角は、該ロータ２６の内部に配置された図示を略す回転検出器により検出されるようになっている。なお、キャリパ本体１０には、ステータ２５及び前記回転検出器と前記コントローラ７３とを接続する信号線を取り回すためのコネクタ２９が取付けられている。

前記ボールランプ機構１３は、キャリパ本体１０の環状基体６の内周部にクロスローラ軸受３０を介して回動可能に支持されたリング状第１ディスク（回動部材）３１とピストン１１の軸部２１にねじ部Ｓを介して結合されたリング状第２ディスク（直動部材）３２と、両ディスク３１と３２との間に介装されたボール３３とを備えている。第２ディスク３２は、ピストン１１の本体部２０の背面に当接する状態で配置され、常時は、これとキャリパ本体１０との間に介装したウェーブワッシャ３４の摩擦力により回転が規制されている。

前記ボール３３は、第１ディスク３１及び第２ディスク３２の対向面に、それぞれ円周方向に沿って円弧状に形成された３つのボール溝３５と３６との間に装入されている。ボール溝３５，３６は、それぞれ同方向に傾斜して、等しい中心角（例えば90°）の範囲で等間隔に配置されており、いま、第１ディスク３１が、図１の右方向から見て反時計回りに回転するとき、第２ディスク３２が同図の左方向への押圧力を受ける。この時、第２ディスク３２はウェーブワッシャ３４によりその回転が規制されているので、第２ディスク３２は回転しないで直動（前進）し、これに応じてピストン１１が前進（推進）して、車両内側のブレーキパッド３をディスクロータＤに対して押付ける。

一方、第２ディスク３２の、ピストン１１の軸部２１に螺合された部分（ねじ部Ｓ）にはモータケース９の端板２２側へ大きく延長する延長筒部３７が連設されており、この延長筒部３７内には、前記支持ロッド２３に一端が係止され、該延長筒部３７を介して常時は第２ディスク３２を第１ディスク３１側へ付勢する皿ばね３８が配設されている。これにより、ボールランプ機構１３のボール３３は２つのディスク３１と３２との間に強圧され、第１ディスク３１が、図１の右方向から見て時計回りに回転するとき、第２ディスク３２が同図の右方向へ後退し、ピストン１１がブレーキパッド３から離間するようになる。

前記差動減速機構１４は、図２によく示されるように、モータ１２のロータ２６の、ディスクロータＤ側への延長端部に形成された偏心軸３９、この偏心軸３９に軸受４０を介して回動可能に嵌装された偏心板４１、この偏心板４１と前記キャリパ本体１０の支持板８との間に介装されたオルダム機構４２及び偏心板４１と前記ボールランプ機構１３の第１ディスク３１との間に介装されたサイクロイドボール減速機構４３からなっている。偏心板４１は、前記オルダム機構４２の作動により偏心軸３９の回転に応じて自転せずに公転運動をし、一方、この偏心板４１の公転運動に応じてサイクロイドボール減速機構４３が作動して、第１ディスク３１がロータ２６と一定の回転比で該ロータ２６と逆方向に回転するようになる。なお、図１中、Ｏ₁ はロータ２６の回転中心を、Ｏ₂ は偏心軸３９の回転中心を、δは両者の偏心量をそれぞれ表している。

前記パッド摩耗補償機構１５は、図２によく示されるように、前記ボールランプ機構１３の第２ディスク３２の延長筒部３７に回動可能に嵌合されかつ第１ディスク３１に回転方向に対して遊びを持って作動連結されたリミッタ４４と、前記第２ディスク３２の延長筒部３７に嵌合され、ピン４５により第２ディスク３２に対して位置固定されたスプリングホルダ４６と、このスプリングホルダ４６の周りに配置され、一端が前記リミッタ４４に、他端が前記スプリングホルダ４６にそれぞれ連結されたコイルスプリング４７と、から構成されている。

このパッド摩耗補償機構１５は、ブレーキパッド３、４に摩耗があると、ボールランプ機構１３の第１ディスク３１の回転に応じてリミッタ４４が回転し、その回転がコイルスプリング４７、スプリングホルダ４６、ピン４５を介して第２ディスク３２に伝達され、支持ピン２３により回り止めされているピストン１１が、該支持ピン２３に沿ってブレーキパッド３をディスクロータＤに押付けるまですなわち制動力が発生するまで前進し、パッド摩耗分の隙間を解消するように作動する。一方、制動力が発生した以降は、ピストン１１と第２ディスク３２とのねじ部Ｓに発生する大きな摩擦抵抗により第２ディスク３２の回転が阻止されるので、この第２ディスク３２と第１ディスク３１との回転ずれ、すなわちスプリングホルダ４６とリミッタ４４との回転ずれはコイルスプリング４７のねじり変形により吸収される。

前記駐車ブレーキ機構１６は、図３に示されるように、モータ１２のロータ２６の押圧力解除方向Ｌへの回転をロック及びアンロック可能なロック機構５０と、このロック機構５０をロック及びアンロック動作させるソレノイド機構５１と、から概略構成されている。
ロック機構５０は、ロータ２６の外周面に一体に形成されたツメ車５２と、このツメ車５２の周りに配置され、キャリパ本体１０にピン５３を用いて基端部が軸着された揺動アーム５４と、この揺動アーム５４の長手方向中間部位にピン５５を用いて基端部が軸着された係合爪５６と、キャリパ本体１０に設けられ、揺動アーム５４の側面に当接して該揺動アーム５４をロータ２６の接線方向に起立させるストッパ部５７と、係合爪５６を常時は図３反時計方向へ付勢するねじりばね５８と、前記ねじりばね５８と協働して係合爪５６をツメ車５２に係合可能な起立姿勢に保持する突起５９とを備えている。
ツメ車５２は、外周部に複数の略山形状の歯部６０を、歯底７４を間にして連続的に形成している。ツメ車５２の各歯部６０は、押圧力解除時におけるロータ２６の回転方向（図１の右方からみて反時計方向）Ｌ〔以下、適宜、押圧力解除方向Ｌという。〕の前側に径方向外方に延びて形成された壁面６０ａと、壁面６０ａの頂部から押圧力解除方向Ｌと逆方向（以下、適宜、押圧力発生方向Ｒという。）になるに従い高さ寸法が逓減する傾斜面６０ｂとからなっている。一の歯部６０の傾斜面６０ｂと、前記一の歯部６０に対して押圧力発生方向（図３方向Ｒ）の歯部６０の壁面６０ａとの当接部分が歯底７４とされている。

ソレノイド機構５１は、永久磁石６３を挟んで２つのコイル６４、６５を配設し、一方のコイル６４への通電によりプランジャ６６が後退方向Ｂ（図３右方向）へ移動し、コイル６５への通電によりプランジャ６６が前進方向Ａ（図４左方向）へ移動し、そのまま永久磁石６３の吸引力で後退端または前進端に保持される。コイル６４に通電され、プランジャ６６が後退方向Ｂに移動することにより、揺動アーム５４がツメ車５２側に傾動され、係合爪５６がツメ車５２側に移動して係合しロック機構５０がロック動作し得るようになっている。また、コイル６５に通電され、プランジャ６６が前進方向Ａに移動することにより、揺動アーム５４がツメ車５２から離間する方向に傾動され、係合爪５６がツメ車５２から離間しロック機構５０がアンロック動作し得るようになっている。
前記ロック機構５０のロック動作は、コイル６４への通電を停止し、非通電で係合爪５６の先端部がツメ車５２の壁面６０ａに係合して行われるので、押圧力の保持を機械的に行えるようになっている。
コイル６４、６５に対する通電又は非通電は、コントローラ７３に制御される。コントローラ７３は、図示しないパーキング操作スイッチ８０からの停車指示信号を入力し、かつ、この際、図示しないイグニッションスイッチがエンジンなどの本体システムの非稼動を指示している場合、駐車ブレーキ機構１６（ひいてはロック機構５０）の作動を制御するようにしている。

パーキング操作スイッチ８０は、電動ブレーキ装置７０を駐車ブレーキとして機能させる際（駐車ブレーキの作動要求の際）、運転者により操作され、操作されることにより駐車指示信号１００を発生してコントローラ７３に出力するようにしている。コントローラ７３は、前記駐車指示信号１００を入力することにより、イグニッションスイッチが本体システムの非稼動を指示している場合には、ロック機構５０を作動して、機械的に押圧力を保持（ロック）するようにしている。また、コントローラ７３は、図示しないブレーキペダルに対する操作信号に応じてモータ１２を制御するようになっている。

上述した実施の形態に係る電動ブレーキ装置７０の作用を以下に説明する。まず、図５及び図８に基づいて、（ａ）通常制動時、（ｂ）通常制動解除時、（ｃ）駐車ブレーキ作動時、（ｄ）駐車ブレーキ解除時に分けて、作用を説明する。次に、図６及び図７のフローチャートに基づき、図８のタイミングチャートを参照して、駐車ブレーキ作動について詳細に説明する。

（ａ）通常制動時
通常制動時には、運転者のブレーキ操作（ブレーキペダルの踏込み操作）によりコントローラ７３がモータ１２を制御し、これにより、そのモータ１２のロータ２６が図１の右方向から見て時計方向に回転する。この時、コイル６４には通電されておらず、プランジャ６６は前進方向Ａへ移動して、揺動アーム５４がロータ２６（ツメ車５２）から離間する方向に揺動されており、係合爪５６が壁面６０ａとわずかに係合離脱する状態に位置決めされ、これにより、ツメ車５２（ロータ２６）が押圧力発生方向Ｒへ回転し、電動ブレーキとしての機能が保証される。したがって、上述したようにロータ２６が押圧力発生方向Ｒに回転すると、これと一体の偏心軸３９に軸受４０を介して取付けられている偏心板４１が、オルダム機構４２により自転せずに公転運動をし、この偏心板４１の公転運動により、サイクロイドボール減速機構４３が作動して、ボールランプ機構１３の第１ディスク３１が、ロータ２６と一定の回転比Ｎをもってこれと逆方向（反時計方向）へ回転する。

一方、ボールランプ機構１３の第２ディスク３２は、ウェーブワッシャ３４の抵抗力により回転が規制されているので、前記第１ディスク３１の回転に応じてディスクロータＤ側へ前進し、これによりピストン１１が推進して、車両内側のブレーキパッド３をディスクロータＤに対して押付ける。すると、その反力によってキャリパ２がキャリア１に対して移動し、その爪体５の爪部５ａが車両外側のブレーキパッド４をディスクロータＤの外側面に押付け、これにより、モータ１２の回転角及びトルク（電流）に応じた制動力が発生する。なお、ブレーキパッド３、４に摩耗がある場合は、パッド摩耗補償機構１５が作動してパッド摩耗分の隙間が解消される。そして、この制動中、ソレノイド機構５１は非通電状態（アンロック動作状態）にある。

（ｂ）通常制動解除時
電動ブレーキの解除時すなわち通常制動解除時には、運転者の解除操作（ブレーキペダルの踏込み停止操作）に応じてコントローラ７３がモータ１２を制御し、これによりモータ１２のロータ２６が図１の右方向から見て反時計方向に回転し、これに応じて皿ばね３８の付勢力により第２ディスク３２とピストン１１とが一体的に後退し、ディスクロータＤへの押付け力が解放され、通常制動が解除される。この時、ソレノイド機構５１は非通電状態にあって、駐車ブレーキ機構１６のロック機構５０がアンロック動作状態を維持しているので、ロータ２６は押圧力解除方向Ｌ（図４）へ円滑に回転する。

（ｃ）駐車ブレーキ作動時
駐車ブレーキ作動は、係止爪５６を歯底７４に係合させることにより行われる。
駐車ブレーキを作動させる場合は、運転者の駐車ブレーキ操作により駐車ブレーキ（ＰＫＢ）の作動要求が発生し〔時刻Ｔ０〕、モータ１２のロータ２６が図１の右方向から見て時計方向に回転され、上述した通常制動時と同様にピストン１１が推進して、モータ１２の回転角及びトルク（電流）に応じた押圧力が発生する。この押圧力発生（図５時刻Ｔ０〜Ｔ１参照）の際にはソレノイド機構５１におけるコイル６４には通電が行われていない。そして、その押圧力を大きくし要求推力（目標押圧力）〔当該車両を駐車し得る大きさのブレーキ力に相当するモータトルク〕にさせる〔時刻Ｔ１。図８（ａ）〕。さらに、モータ１２（ロータ２６）を押圧力発生方向Ｒに回転させ、１つの歯部６０の長さ（図５の爪高さの変化波形における１つの波の長さ）分、進んだ段階〔時刻Ｔ２。図８（ｂ）〕でコイル６４に通電し、揺動アーム５４をツメ車５２側に傾動し係合爪５６をツメ車５２方向に移動させ、ツメ車５２に係合させる（ロック機構５０を保持位置にする）〔時刻Ｔ３〕。

時刻Ｔ３で係合爪５６は、歯底７４でなく、歯部６０に係合したものとする。時刻Ｔ３で係合された歯部６０を、以下、適宜、歯部ｋ１という。また、歯部ｋ１に対して、押圧力解除方向Ｌの歯部６０を、順次、歯部ｋ２，ｋ３，ｋ４という。
前記時刻Ｔ１では、図８（ａ）に示すように、係合爪５６が歯部ｋ１の傾斜面６０ａに臨み、時刻Ｔ２では、図８（ｂ）に示すように、係合爪５６が歯部ｋ２の傾斜面６０ａに臨む。

そして、要求推力位置からモータ１２（ツメ車５２）が２つの歯部６０の長さ分、進んだ段階〔時刻Ｔ４。この段階では図８（ｃ）に示すように歯部ｋ３の傾斜面６０ａが係合爪５６に臨むことになる。〕で、モータ１２を逆回転（押圧力解除方向Ｌに回転）させ、ツメ車５２の歯部６０の頂部（ひいては歯底７４）の検出動作に進む。ロック機構５０を保持位置にしてモータ１２を逆回転（押圧力解除方向Ｌに回転）させると、歯部６０の頂部が係合爪５６を乗り越える際、モータ１２の電流値が大きくなる。このことを利用して、歯部６０の頂部（ひいては歯底７４）の検出を行う。本実施の形態では、歯部６０の頂部を２回検出する（２回目の検出は時刻Ｔ５に行われる）ことにより、コイル６４への通電を停止すると共に、モータ１２への通電方向を切り替えて小さなトルクで回転（押圧力発生方向）する（時刻Ｔ６）。歯部６０の頂部の１回目の検出は、歯部ｋ２の頂上、２回目の検出は、歯部ｋ３の頂上が対象となる。時刻Ｔ６でコイル６４への通電を停止するが、ロック機構５０は保持位置にされている。
また、歯部６０の頂部の２回目の検出時点（時刻Ｔ５）では、図８（ｄ）に示すように、係合爪５６が歯部ｋ１の傾斜面６０ａにおける頂部近傍に臨んでいる。

この後、ツメ車５２の押圧力発生方向Ｒへの回転が進められ、その後、回転位置を保持する（時刻Ｔ７）、規定時間〔制御の制定時間（200ｍｓ程度）保持した後、モータ１２への通電を停止する（時刻Ｔ８）。この後、係合爪５６が歯部ｋ１及び歯部ｋ２間の歯底７４に配置される〔図８（ｅ）〕。

すなわち、モータ１２への通電が停止されることにより、キャリパ２の剛性の影響（例えば、制動の反力でのピストン２０の後退）により、モータ１２のロータ２６に反時計方向Ｌの回転力が発生し、この回転力により、上記歯底７４に配置された係合つめ５４に壁面６０ａを介して押付け力が働き、ロータ２６の押圧力解除方向Ｌの回転が規制され、その結果、駐車ブレーキが確立する。

上述したように、駐車ブレーキ機構１６のロータ２６のロックについて、目標押圧力の発生（時刻Ｔ１）後、ツメ車５２を押圧力発生方向Ｒにさらに回転させると共に、所定の回転位置で係合爪５６をツメ車５２に係合させ（時刻Ｔ３）、２つの歯部６０の幅寸法長、回転が進んだ段階で、モータ１２（ツメ車５２）の回転を停止させ（時刻Ｔ４）、次に、係合爪５６の係合位置に、頂部が２つ戻されるまでツメ車５２を押圧力解除方向Ｌに回転させ（時刻Ｔ４〜Ｔ６）、この後、ツメ車５２を押圧力解除方向Ｌへの回転で乗り越えた頂部の１つが乗り越えるまで、押圧力発生方向Ｒに回転させることにより行う（時刻Ｔ６〜）。このため、目標押圧力の発生後のツメ車５２の押圧力発生方向Ｒの回転量に比して押圧力解除方向Ｌへの回転量を少なくして、係合爪５２を歯底７４に配置することが可能となる。従って、目標押圧力以上の押圧力を保持することが確実にできる。すなわち、目標押圧力以上の押圧力で、駐車ブレーキ機能を発揮できる。

（ｄ）駐車ブレーキ解除時
上記駐車ブレーキを解除する場合は、運転者の駐車ブレーキ解除操作によりコイル６５への一時的な通電が行われる。すると、プランジャ６６が前進方向Ａへ移動し、これによりロック機構５０がアンロック動作状態となり、図４に示すようにロータ２６の押圧力解除方向Ｌへの回転が自由となる。この時、モータ１２に対する通電は停止されているので、制動の反力でピストン１１が後退し、これに応じて第２ディスク３２が後退してモータ１２のロータ２６が図１の右方向から見て反時計方向に回転し、モータ１２の回転角が元に戻ると共に駐車ブレーキが解除される。

次に、図６〜図８に基づいて、駐車ブレーキ作動について説明する。
図６及び図７において、まずパーキング操作スイッチ８０によるＰＫＢ作動要求があるか否かを判定し（ステップＳ１）、ＰＫＢ作動要求がない（Ｎｏ）と判定すると再度ステップＳ１を実行する。ステップＳ１でＰＫＢ作動要求がある（Ｙｅｓ）と判定すると、目標推力（目標押圧力）が発生したか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２で目標推力が発生していない（Ｎｏ）と判定すると、モータ１２（ロータ２６）を押圧力発生方向Ｒに回転させ（前進させ）〔時刻Ｔ０〜Ｔ１〕、ステップＳ２に戻る。ステップＳ２で目標推力が発生した（Ｙｅｓ）と判定する〔時刻Ｔ１〕と、モータ１２（ロータ２６）の押圧力発生方向Ｒの回転をさらに進め（前進させ）、１つの歯部６０の幅寸法の長さ分、モータ１２（ロータ２６）が回転した（Ｙｅｓ）か否（Ｎｏ）かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４でＮｏと判定すると、モータ１２（ロータ２６）を制動力発生方向に回転させ（前進させ）〔ステップＳ５〕、ステップＳ４に戻る。ステップＳ４でＹｅｓと判定すると、コイル６４に通電し（ロック機構５０を作動し）〔ステップＳ７〕、モータ１２（ロータ２６）を押圧力発生方向Ｒに回転させ（前進させ）、さらに１つの歯部６０の幅寸法の長さ分、モータ１２が回転した（Ｙｅｓ）か否（Ｎｏ）かを判定する（ステップＳ８）。

ステップＳ８でＮｏと判定すると、モータ１２（ロータ２６）を押圧力発生方向Ｒに回転させ（前進させ）〔ステップＳ９〕、ステップＳ８に戻る。ステップＳ４でＹｅｓと判定すると、ステップＳ１０及びＳ１１に進み、歯底７４（頂部）が２回、検出されるまで、モータ１２（ロータ２６）を押圧力解除方向Ｌに回転（後退）させる。歯底７４（頂部）の検出は、歯部６０の頂部が係合爪５６を乗り越えるときにモータ１２の電流値が大きくなることを利用して行うようにしている。そして、ステップＳ１０で歯底７４（頂部）が２回、検出されると、Ｙｅｓと判定して、２回目に検出された歯底７４（この実施の形態では、上述した歯部ｋ１及びｋ２間の歯底７４が対応する。）を、係合爪５６が配置される歯底７４、すなわちツメ車５２のロックが行われる歯底７４とし、ステップＳ１２に進んで、コイル６４への通電を停止する。

なお、フローチャートでは示していないが、ステップＳ１０及びＳ１１の処理によるモータ１２（ロータ２６）の押圧力解除方向Ｌの回転（後退）が行われたものの、歯底７４を検出できなかった場合、ロック機構５０が適正に作動していないと判断し、その旨の報知を行い、改善措置が図れるようにしている。
ステップＳ１０でＹｅｓと判定した段階では、係合爪５６は、歯底７４でなく、傾斜面６０ｂの頂部近傍に臨んでいる〔図８（ｄ）参照〕場合があり、係合爪５６が歯底７４に配置されるように、ステップＳ１３及びＳ１４の処理を行う。すなわち係合爪５６が歯底７４に配置されているか否かの判定（ステップＳ１３）で、Ｎｏと判定すると、係合爪５６が歯底７４に配置されるまで、モータ１２を前進させる〔時刻Ｔ６〜Ｔ７〕。

ステップＳ１３でＹｅｓ（係合爪５６が歯底７４に配置された）と判定すると、モータ１２の回転が停止され推力が保持された状態にされ（ステップＳ１５。時刻Ｔ７以降）、規定時間が経過する（ステップＳ１６でＹｅｓと判定）と、モータ１２への通電が停止される（ステップＳ１７。時刻Ｔ８）。モータ１２への通電が停止される際には、壁面６０ａを介して係合爪５６によりツメ車５２の回転規制が機械的に行なわれている（すなわち駐車ブレーキ機能が機械的に果たされている）状態であり、この状態が、コイル６５への通電により押圧力の解除が行われるまで継続される。

前記実施の形態では、目標押圧力の発生後、ツメ車５２を、２つの歯部６０の幅寸法以上の規定長、押圧力発生方向に回転させた段階で、ツメ車５２の回転を停止させ、次に、係合爪５６の係合位置に、歯部６０の頂部が２つ戻されるまでツメ車５２を逆回転させる場合を例にしたが、これに代えて、目標押圧力の発生後、ツメ車５２を、１つの歯部６０の幅寸法以上の規定長、回転が進んだ段階で、ツメ車５２の回転を停止させ、次に、係合爪５６の係合位置に、歯部６０の頂部が１つ戻されるまでツメ車５２を逆回転させるように構成してもよい。

本発明の一実施の形態に係る電動ブレーキ装置の全体構造を示す断面図である。 図１の電動ブレーキ装置の一部を拡大して示す断面図である。 図１の駐車ブレーキ機構及びコントローラを模式的に示す図である。 図１の駐車ブレーキ機構の作動状態を模式的に示す図である。 図１の電動ブレーキ装置の作用を説明するためのタイミングチャートである。 図３のコントローラの演算処理内容を示すフローチャートである。 図６に続くフローチャートである。 図３の係合爪に対するツメ車の回転位置との対応関係を時系列的に示す図である。 従来の電動ブレーキ装置の一例に係るタイミングチャートである。

符号の説明

１ 電動ブレーキ装置、 １２ モータ、 １６ 駐車ブレーキ機構、 ２６ ロータ、 ５０ ロック機構、 ５１ ソレノイド機構、 ５２ ツメ車、 ６０ 歯部、 ７３ コントローラ、 ７４ 歯底。

Claims (3)

1. モータのロータの回転に応じてディスクロータへの押圧力を発生するブレーキ本体と、コントローラの制御により押圧力解除方向への前記ロータの回転のロック及びロック解除を行う駐車ブレーキ機構と、
   駐車ブレーキ機構は、前記ロータに設けられたツメ車及び該ツメ車に係合可能に設けられた係合爪からなるロック機構と、前記係合爪を、ツメ車に対して係合及び係合離脱可能に移動させるソレノイド機構と、を有し、
   ツメ車は、外周部に複数の略山形状の歯部を、歯底を間にして連続的に形成し、
   前記歯部は、ロータの押圧力解除方向の前面側に径方向外方に延びて形成された壁面と、該壁面の頂部から押圧力解除方向と逆方向になるに従い高さ寸法が逓減する傾斜面と、を有する電動ブレーキ装置であって、
   前記コントローラは、前記駐車ブレーキ機構の前記ロータのロックについて、予め定めた目標押圧力の発生後、前記ツメ車を前記押圧力発生方向にさらに回転させると共に、所定の回転位置で係合爪をツメ車に係合させ、１つの歯部の幅寸法以上の規定長、回転が進んだ段階で、前記ツメ車の回転を停止させ、次に、前記係合爪の係合位置に、前記頂部が１つ戻されるまで前記ツメ車を逆回転させて頂部位置を検出し、検出した頂部位置から歯底近傍までツメ車を押圧力発生方向に回転させることにより行うことを特徴とする電動ブレーキ装置。
2. 前記コントローラは、前記ツメ車の頂部を、モータに流れる電流により検出することを特徴とする請求項１に記載の電動ブレーキ装置。
3. 前記１つの歯部の幅寸法以上の規定長に代えて、２つの歯部の幅寸法以上の規定長を用い、前記頂部が１つ戻されるまで前記ツメ車を逆回転させることに代えて、前記頂部が２つ戻されるまで前記ツメ車を逆回転させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動ブレーキ装置。
   
   

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