JP2018099985A - 車両用ブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、モータの駆動電流に基づいてモータを停止する車両用ブレーキにおいて、駆動電流に対応した直動部材の変位量が最も大きくなる条件においても、制動状態におけるブレーキトルクをより小さく設定することが可能な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、モータの電流値の変化率に基づいてモータを停止する制御部を備え、直動部材が解除位置に配置された状態では、弾性部材は自由状態であり、直動部材は、解除位置から制動位置に向かう場合に、制動位置に到達する前にハウジングとの間で弾性部材の圧縮を開始して制動位置に到達するまで弾性部材を圧縮する。【選択図】図９

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ケーブルの直動に変換し、直動するケーブルによってブレーキシュー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）。特許文献１では、例えば、運動変換機構の回転部材とハウジングとの間で皿ばねが圧縮されることにより、モータの回転負荷が高まるよう構成されている。この場合、制御装置は、モータの回転負荷に応じた駆動電流により、例えば、直動部材やケーブルが、所定位置、例えば可動範囲の境界位置にあることを、検知することができる。

特表２０１４−５０４７１１号公報

モータの駆動電流の検知による制動制御では、駆動電流に対する直動部材の変位量が環境条件等によって変化することを考慮し、駆動電流の所定の閾値に対応した直動部材の変位量、すなわちブレーキトルクが最も小さくなる条件であっても、車両の停止を維持するのに必要なブレーキトルクが得られるよう、駆動電流の閾値が設定されている。

しかしながら、その場合、駆動電流の所定の閾値に対応した直動部材の変位量が最も大きくなる条件では、車両の停止を維持するのに必要なブレーキトルクを大きく超えたブレーキトルクが作用してしまい、例えば、ブレーキ装置の剛性や強度を無駄に高めることが必要となる場合があった。

そこで、本発明の課題の一つは、例えば、モータの駆動電流に基づいてモータを停止する車両用ブレーキにおいて、駆動電流に対応した直動部材の変位量が最も大きくなる条件においても、制動状態におけるブレーキトルクをより小さく設定することが可能な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、ハウジングと、モータと、上記ハウジング内に収容され、上記モータによって回転される回転部材と、上記ハウジング内に収容され、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状態となる解除位置と、の間で直動する直動部材と、上記直動部材の移動に応じた弾性的な伸縮により上記直動部材に弾性力を与えて上記モータの回転負荷を変化させる弾性部材と、上記モータの電流値の変化率に基づいて上記モータを停止する制御部と、を備え、上記直動部材が上記解除位置に配置された状態では、上記弾性部材は自由状態であり、上記直動部材は、上記解除位置から上記制動位置に向かう場合に、上記制動位置に到達する前に上記ハウジングとの間で上記弾性部材の圧縮を開始して上記制動位置に到達するまで上記弾性部材を圧縮する。

上記車両用ブレーキでは、直動部材は、解除位置から制動位置に到達する前にハウジングとの間で弾性部材の圧縮を開始する。圧縮が開始される前後では、弾性部材から直動部材に印加される弾性反発力の変化率、ひいてはモータの駆動電流の変化率が変化する。また、弾性部材の圧縮が開始される位置は、駆動電流に対する直動部材の変位量の変化には依存しない。よって、制御部が、モータの電流値の変化率に基づいてモータを停止することにより、駆動電流に対する直動部材の変位量の変化によらず、所定位置の近傍位置で、直動部材を停止することができる。よって、駆動電流に対応した直動部材の変位量が最も大きくなる条件においても、制動状態におけるブレーキトルクをより小さく設定することが可能となる。

上記車両用ブレーキでは、例えば、上記ハウジングおよび上記直動部材のうち一方に上記弾性部材の一端が固定され、上記ハウジングおよび上記直動部材のうち他方に上記弾性部材の他端が解除可能に接続され、上記他端は、上記弾性部材の所定長さ以内の引張状態では上記他方と接続され、上記所定長さを超えた引張状態では上記他方との接続が解除され、上記直動部材は、上記制動位置から上記解除位置に向かう場合に、上記ハウジングとの間で上記弾性部材を引っ張り、上記直動部材が上記解除位置に到達する前に上記弾性部材が上記所定長さを超えた引張状態となって上記他端と上記ハウジングおよび上記直動部材のうち他方との接続が解除される。よって、例えば、解除状態となる時点でのモータの負荷トルクが低減されるため、解除状態からモータの回転を開始する際のモータの負荷トルクを低減することができる。

上記車両用ブレーキでは、例えば、上記他端と上記ハウジングおよび上記直動部材のうち他方とが、磁力によって接続される。よって、例えば、上記他端と上記他方との解除可能な接続構造を、磁石によって、比較的簡素な構成として実現できる。

上記車両用ブレーキでは、例えば、上記他端と上記ハウジングおよび上記直動部材のうち他方とのうち少なくとも一方の弾性変形を伴って上記他端と上記他方との接続状態と離間状態とが切り替わるよう構成される。よって、例えば、上記他端と上記他方との解除可能な接続構造を、弾性変形を伴う構成によって、比較的簡素な構成として実現できる。

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、第１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、第１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、第１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、直動部材が解除位置から制動位置に向かう場合に弾性部材の圧縮が開始された状態を示す図である。 図８は、第１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、直動部材が制動位置から解除位置に向かう場合に弾性部材が直動部材とハウジングとの間で引っ張られた状態を示す図である。 図９は、第１実施形態の車両用ブレーキの解除状態から制動状態へ移行する際のブレーキトルクおよびモータの駆動電流値の経時変化を示す例示的かつ模式的なグラフである。 図１０は、第１実施形態の車両用ブレーキの制動状態から解除状態へ移行する際のモータの駆動電流値の経時変化を示す例示的かつ模式的なグラフである。 図１１は、第２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る。 図１２は、変形例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る。 図１３は、図１１，１２とは別の変形例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。

以下の実施形態や変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される場合がある。また、本明細書において、序数は、部品や部位等を区別するために便宜上付与されており、優先順位や順番を示すものではない。

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で示される。

また、以下では、車両用ブレーキの一例であるブレーキ装置２が、左側の後輪（非駆動輪）に適用された場合が例示されるが、本発明は、他の車輪にも同様に適用可能である。

（第１実施形態）
（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。

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、モータ１２０、減速機構１３０、および運動変換機構１４０を備えている。

ハウジング１１０は、モータ１２０、減速機構１３０、および運動変換機構１４０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Ｒが設けられている。モータ１２０、減速機構１３０、および運動変換機構１４０は、収容室Ｒ内に収容され、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。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は、第二ギヤ１３２の出力ギヤ１３２ｂと噛み合っている。第三ギヤ１３３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。第三ギヤ１３３は、ドリブンギヤと称されうる。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。

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１４１ｅと、フランジ１４１ｅから軸方向に延びた周壁１４１ｄ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１４１ｅを貫通している。フランジ１４１ｅ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。また、周壁１４１ｄは、フランジ１４１ｅの外縁からＤ１方向に円筒状に延びている。

周壁１４１ｄの外周には、第三ギヤ１３３の歯が設けられている。すなわち、回転部材１４１は、第三ギヤ１３３でもある。第三ギヤ１３３を軸方向に延びた周壁１４１ｄに設けることにより、第三ギヤ１３３および第二ギヤ１３２の出力ギヤ１３２ｂの面圧を低減することができる。第三ギヤ１３３の歯が設けられた部位は、被駆動部の一例である。

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１４１ｅ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１４１ｅ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１４１ｅ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の第一孔部１１３ａ、回転部材１４１の貫通孔１４１ｃ、およびハウジング１１０の筒状部１１２に設けられた第二孔部１１３ｂ内に挿入されている。第二孔部１１３ｂの断面は、略円形である。第二孔部１１３ｂは、第一孔部１１３ａに対して方向Ｄ１の前方に位置され、第三の回転中心Ａｘ３の軸方向に沿って延びている。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。

また、筒状部１１２には、第二孔部１１３ｂに面した筒状の内面１１３ｃが設けられている。内面１１３ｃの断面は、第二孔部１１３ｂの長孔状の断面に沿った形状である。内面１１３ｃは、第三の回転中心Ａｘ３と直交する方向に延びた平面状の二つのガイド面１１３ｃａ（図５では、一方のガイド面１１３ｃａだけが示されている）を有している。二つのガイド面１１３ｃａは、互いに間隔を空けて位置され、二つのガイド面１１３ｃａの間に、直動部材１４２が位置されている。他方、直動部材１４２の例えば棒状部１４２ａからは、第三の回転中心Ａｘ３の径方向の外方に向けてフランジ１４２ｃが突出している。フランジ１４２ｃの外周は、内面１１３ｃに沿った形状に形成されている。フランジ１４２ｃと内面１１３ｃとの間には、隙間が設けられ、当該隙間には、グリスが設けられている。フランジ１４２ｃとガイド面１１３ｃａとが当接することにより、フランジ１４２ｃひいては直動部材１４２の第三の回転中心Ａｘ３回りの回転が制限される。また、フランジ１４２ｃとガイド面１１３ｃａとが当接した状態で、ガイド面１１３ｃａは、フランジ１４２ｃひいては直動部材１４２を第三の回転中心Ａｘ３の軸方向にガイドする。

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、およびガイド面１１３ｃａ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。

（直動部材の停止制御）
モータ１２０の回転によって直動部材１４２がＤ１方向の前方または後方へ移動している状態で、直動部材１４２の移動が機械的に制限される等により、直動部材１４２の移動抵抗が増大すると、回転部材１４１の回転が制限され、ひいては、モータ１２０の負荷トルクが増大する。

他方、モータ１２０の回転によって直動部材１４２がＤ１方向の前方または後方へ移動している状態で、直動部材１４２の移動の機械的な制限が解除される等により、直動部材１４２の移動抵抗が減少すると、回転部材１４１の回転の制限が解除され、ひいては、モータ１２０の負荷トルクが減少する。

また、モータ１２０の負荷トルクは、モータ１２０に印加される電流（駆動電流）により、検出することができる。

そこで、本実施形態では、駆動機構１００は、直動部材１４２の位置に応じて直動部材１４２に作用する抵抗力が変化するよう、ひいては、直動部材１４２の位置に応じてモータ１２０の電流値が変化するように、構成される。これにより、制御部１２３は、モータ１２０の電流値あるいは電流値の変化に基づく停止制御を実行することによって、直動部材１４２を、所定位置に停止するよう制御することができる。ここに、電流値の変化とは、例えば、電流値の時間変化率、電流値の時間微分、電流値の履歴、あるいは直動部材１４２の変位に対する電流値の変化率等である。

（モータの負荷トルクを変化させる機構）
図５に示されるように、ハウジング１１０の筒状部１１２からは、内向きのフランジ１１２ｂが、第三の回転中心Ａｘ３の径方向内方に突出している。直動部材１４２の棒状部１４２ａは、フランジ１１２ｂの内側の開口部（貫通孔）を貫通している。

筒状部１１２内には、直動部材１４２のフランジ１４２ｃと、ハウジング１１０のフランジ１１２ｂとの間に、コイルスプリング１５１が位置されている。コイルスプリング１５１の巻回中心は、第三の回転中心Ａｘ３に沿っており、棒状部１４２ａは、コイルスプリング１５１のコイル内を貫通している。換言すれば、コイルスプリング１５１は、第三の回転中心Ａｘ３に沿って延びる螺旋状に構成され、棒状部１４２ａの周囲に、隙間をあけて巻かれている。本実施形態では、駆動機構１００は、コイルスプリング１５１から直動部材１４２に作用する弾性力が、直動部材１４２の位置によって変化するよう、構成される。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は、付勢部材や、反発部材と称されうる。弾性部材は、コイルスプリング１５１には限定されず、例えばエラストマ等、コイルスプリング以外の弾性部材であってもよい。また、フランジ１１２ｂ，１４２ｃは、壁部とも称されうる。

図５に示されるように、コイルスプリング１５１の第一端部１５１ａ（前端）は、フランジ１４２ｃと固定されている。第二端部１５１ｂとフランジ１４２ｃとは、例えば、機械的結合や溶接等により、固定されうる。

また、図５に示されるように、直動部材１４２が非制動位置Ｐｎに位置されている状態で、コイルスプリング１５１の第二端部１５１ｂ（後端）とフランジ１１２ｂとは離間している。すなわち、フランジ１４２ｃとフランジ１１２ｂとの間の長さは、コイルスプリング１５１の自由状態Ｓｆにおける長さよりも長い。

図７は、駆動機構１００の断面図であって、直動部材１４２を非制動位置Ｐｎから制動位置Ｐｂに向けて動かす途中の状態での図、図８は、駆動機構１００の断面図であって、直動部材１４２を制動位置Ｐｂから非制動位置Ｐｎに向けて動かす途中の状態での図である。また、図９は、直動部材１４２が非制動位置Ｐｎから制動位置Ｐｂに向けて動く場合の、直動部材１４２の変位とブレーキトルクおよびモータ１２０の駆動電流との関係を示す図であり、図１０は、直動部材１４２が制動位置Ｐｂから非制動位置Ｐｎに向けて動く場合の、モータ１２０の駆動電流の経時変化を示す図である。

（制動時におけるモータの停止）
図７に示されるように、直動部材１４２が、非制動位置Ｐｎから制動位置Ｐｂに動く途中で、自由状態のコイルスプリング１５１の第二端部１５１ｂがフランジ１１２ｂと接触する。図７における直動部材１４２の位置は、接触位置Ｐｃと称されうる。コイルスプリング１５１の圧縮は、直動部材１４２が接触位置Ｐｃに到達した時点から開始され、コイルスプリング１５１は、それ以降、すなわち、直動部材１４２が接触位置Ｐｃから制動位置Ｐｂに向けて移動するまでの間、フランジ１１２ｂとフランジ１４２ｃとに、互いに離れる方向の弾性反発力（圧縮反力）を与える。

この場合、直動部材１４２が接触位置Ｐｃに到達する前後で、フランジ１４２ｃに与えられる第三の回転中心Ａｘ３の軸方向の力、ひいては直動部材１４２の移動抵抗、ひいてはモータ１２０の駆動電流の変化率が変化する。具体的には、接触位置Ｐｃに到達する前後で、駆動電流の変化率は増大する。

そこで、制御部１２３は、直動部材１４２が非制動位置Ｐｎから制動位置Ｐｂに向けて動くように（動く回転方向に）モータ１２０を回転制御している状態で、図９に示されるように、駆動電流の急変Ｄｕ（急増）の検出をトリガとして（第一の停止条件）、モータ１２０を停止する。ここに、駆動電流の急変Ｄｕとは、駆動電流の変化率（例えば、電流値の時間変化率、電流値の時間微分、電流値の履歴、あるいは直動部材１４２の変位に対する電流値の変化率等）が、閾値以上である状態、である。また、制御部１２３は、駆動電流が閾値Ｉｔｈ１を超えたことをトリガとして（第二の停止条件）、モータ１２０を停止する。制御部１２３は、第一の停止条件または第二の停止条件のうちいずれか一方が満たされた場合に、モータ１２０を停止する。

図９の駆動電流のグラフにおいて、実線は、駆動機構１００の個体差や環境条件によるばらつきの範囲において駆動電流に対する直動部材１４２の変位量が最も大きくなる場合を示している。この場合、駆動電流が閾値Ｉｔｈ１に到達する前に、直動部材１４２が接触位置Ｐｃに到達し、駆動電流の急変Ｄｕが現れる。よって、制御部１２３は、第一の停止条件によって、モータ１２０を停止する。ブレーキ装置２および駆動機構１００は、直動部材１４２が非制動位置Ｐｎから接触位置Ｐｃまで移動した場合にブレーキ装置２において生じるブレーキトルクＴｂ１が必要最低限のブレーキトルク以上となるよう、構成されている。

また、図９の駆動電流のグラフにおいて、一点鎖線は、駆動機構１００の個体差や環境条件によるばらつきの範囲において駆動電流に対する直動部材１４２の変位量が最も小さくなる場合を示している。この場合、直動部材１４２の変位の単位長さあたりの駆動電流の増加量が比較的大きいため、駆動電流の急変Ｄｕが現れることなく、すなわち、直動部材１４２が接触位置Ｐｃに到達する前に、駆動電流が閾値Ｉｔｈ１に到達する。よって、制御部１２３は、第二の停止条件によって、モータ１２０を停止する。ブレーキ装置２および駆動機構１００は、直動部材１４２が非制動位置Ｐｎから駆動電流が閾値Ｉｔｈ１となる位置（不図示）まで移動した場合にブレーキ装置２において生じるブレーキトルクＴｂ２が必要最低限のブレーキトルク以上となるよう、構成されている。なお、図９は、ブレーキトルクＴｂ１とブレーキトルクＴｂ２が略同じ値となるよう設定されているが、これには限定されない。

また、図９のグラフにおいて、破線は、直動部材１４２が非制動位置Ｐｎから制動位置Ｐｂに向かう途中でコイルスプリング１５１が圧縮されず、駆動電流が閾値Ｉｔｈ１に到達したことをトリガとしてモータ１２０が停止される構成（比較例）における駆動電流の経時変化を示している。図９に示されるように、本実施形態の制動位置ＰｂにおけるブレーキトルクＴｂ１（Ｔｂ２）は、比較例の制動位置ＰｂにおけるブレーキトルクＴｂ０よりも、差分ΔＴｂだけ小さい。以上のように、本実施形態によれば、例えば、駆動電流に対応した直動部材１４２の変位量が最も大きくなる条件においても、制動状態におけるブレーキトルクをより小さく設定することが可能となる。

なお、上述した実線の場合において、第一の停止条件のバックアップとして、あるいは第一の停止条件に代えて、第二の停止条件（駆動電流が閾値Ｉｔｈ１を超えたこと）によってモータ１２０を停止させるようにしてもよい。これによれば、上述の破線の場合（比較例）と比較して、制動位置Ｐｂにおけるブレーキトルクをより小さくすることができる。

（解除時におけるモータの停止）
本実施形態では、コイルスプリング１５１の第二端部１５１ｂおよびフランジ１１２ｂのうち少なくとも一方が磁化されるとともに、他方が磁性体で構成されている。すなわち、第二端部１５１ｂとフランジ１１２ｂとは、それらの間に作用する磁力により解除可能に（離間可能に）接続されている。よって、図８に示されるように、直動部材１４２が制動位置Ｐｂから非制動位置Ｐｎに向けて動く途中において、第二端部１５１ｂとフランジ１１２ｂとは、磁力によって結合され、コイルスプリング１５１は、フランジ１１２ｂとフランジ１４２ｃとによって自由状態Ｓｆ（図５，７参照）を超えて引っ張られ、引張状態Ｓｅとなる。図８に示される直動部材１４２の位置は、引張限界位置Ｐｅである。すなわち、コイルスプリング１５１は、直動部材１４２が制動位置Ｐｂから引張限界位置Ｐｅに到達するまでの間、フランジ１１２ｂ，１４２ｃによって引っ張られる。換言すれば、コイルスプリング１５１は、直動部材１４２が制動位置Ｐｂから引張限界位置Ｐｅに向けて移動するまでの間、フランジ１１２ｂとフランジ１４２ｃとに、互いに近付く方向の弾性反発力（引張反力）を与える。引張限界位置Ｐｅは、当該引張限界位置Ｐｅにおけるコイルスプリング１５１の弾性力が第二端部１５１ｂとフランジ１１２ｂとの磁力と等しくなる位置である。直動部材１４２が引張限界位置Ｐｅを超えた時点で、第二端部１５１ｂとフランジ１１２ｂとが離間し、コイルスプリング１５１は自由状態Ｓｆとなる。

この場合も、直動部材１４２が引張限界位置Ｐｅに到達する前後で、フランジ１４２ｃに与えられる第三の回転中心Ａｘ３の軸方向の力、ひいては直動部材１４２の移動抵抗、ひいてはモータ１２０の駆動電流の変化率が変化する。具体的には、引張限界位置Ｐｅに到達する前後で、駆動電流の変化率は減少する。

そこで、制御部１２３は、直動部材１４２が制動位置Ｐｂから非制動位置Ｐｎに向けて動くように（動く回転方向に）モータ１２０を回転制御している状態で、図１０に示されるように、駆動電流の急変Ｄｄ（急減）の検出をトリガとして（第三の停止条件）、モータ１２０を停止する。

図１０のグラフにおいて、実線は、本実施形態による駆動電流の経時変化を示している。また、破線は、非制動位置Ｐｎにおけるコイルスプリングの圧縮によるモータ１２０の負荷トルクの増大を検知する構成（比較例）における駆動電流の経時変化を示している。図１０に示されるように、比較例では、駆動電流が上昇した時刻ｔｅでモータ１２０が停止されるのに対し、本実施形態では、駆動電流の急変Ｄｄにより駆動電流が低下した時刻ｔ１でモータ１２０が停止されるため、比較例と比べて、駆動電流がΔＩｎだけ小さい。停止時点でのモータ１２０の駆動電流、ひいてはモータ１２０の負荷トルクが大きいほど、直動部材１４２を非制動位置Ｐｎから制動位置Ｐｂに向けて動かし始める際の負荷トルクが大きい。すなわち、本実施形態によれば、解除状態となる時点でのモータ１２０の負荷トルクが低減されるため、解除状態からモータ１２０の回転を開始する際のモータ１２０の負荷トルクを低減することができる。本実施形態によれば、例えば、第二端部１５１ｂとフランジ１１２ｂとの解除可能な接続構造を、磁石によって、比較的簡素な構成として実現できる。

（第２実施形態）
図１１に示される第２実施形態の駆動機構１００Ａは、第１実施形態の駆動機構１００と同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の構成に基づく同様の結果が得られる。

ただし、本実施形態では、コイルスプリング１５１の第二端部１５１ｂとフランジ１１２ｂとが、例えば、機械的結合や溶接等により、固定されている。他方、コイルスプリング１５１の第一端部１５１ａ（前端）とフランジ１４２ｃとが、第一端部１５１ａおよびフランジ１４２ｃの少なくともいずれか一方の弾性変形を伴って接続状態と離間状態とを切替可能な着脱機構１４２ｄを介して、接続されている。着脱機構１４２ｄは、コイルスプリング１５１の第一端部１５１ａの外周部および端部を、着脱可能に保持する。着脱機構１４２ｄは、スナップファスナあるいはスナップフィット機構とも称されうる。よって、本実施形態によれば、例えば、第一端部１５１ａとフランジ１４２ｃとの解除可能な接続構造を、弾性変形を伴う構成によって、比較的簡素な構成として実現できる。

（第１変形例）
図１２に示される第１変形例の駆動機構１００Ｂは、第２実施形態の駆動機構１００Ａと同様の構成を備えている。よって、本変形例によっても、上記第２実施形態と同様の構成に基づく同様の結果が得られる。

ただし、本変形例では、着脱機構１４２ｄは、コイルスプリング１５１の第一端部１５１ａの内周部および端部を、着脱可能に保持する。着脱機構１４２ｄは、スナップファスナ、スナップフィット機構等とも称されうる。

第２実施形態および第１変形例によれば、磁石を用いることなく、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。

（第２変形例）
図１３に示される第１変形例の駆動機構１００Ｃは、第１実施形態の駆動機構１００と同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の構成に基づく同様の結果が得られる。

ただし、本変形例では、コイルスプリング１５１の第二端部１５１ｂがフランジ１１２ｂと固定され、コイルスプリング１５１の第一端部１５１ａとフランジ１４２ｃとが磁力により解除可能に接続されている。

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。

例えば、上記実施形態では、ブレーキ装置２は、リーディングトレーリング式のドラムブレーキとして構成されたが、本発明は他の形式のブレーキ装置としても構成することができる。また、一のアクチュエータによるディスクブレーキと他のアクチュエータによるドラムブレーキとを有するブレーキ装置の、当該他のアクチュエータに対応した構成として、本発明を実施することが可能である。

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、弾性部材とハウジングとが、弾性部材およびハウジングのうち少なくとも一方の弾性変形を伴って解除可能に接続されてもよい。

１…ホイール、２…ブレーキ装置（車両用ブレーキ）、３…ブレーキシュー（制動部材）、１１０…ハウジング、１２０…モータ、１２３…制御部、１４１…回転部材、１４２…直動部材、１５１…コイルスプリング（弾性部材）、１５１ａ…第一端部（一端または他端）、１５１ｂ…第二端部（一端または他端）、Ｐｂ…制動位置、Ｐｎ…非制動位置（解除位置）、Ｓｆ…自由状態。

Claims (4)

1. ハウジングと、
   モータと、
   前記ハウジング内に収容され、前記モータによって回転される回転部材と、
   前記ハウジング内に収容され、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状態となる解除位置と、の間で直動する直動部材と、
   前記直動部材の移動に応じた弾性的な伸縮により前記直動部材に弾性力を与えて前記モータの回転負荷を変化させる弾性部材と、
   前記モータの電流値の変化率に基づいて前記モータを停止する制御部と、
   を備え、
   前記直動部材が前記解除位置に配置された状態では、前記弾性部材は自由状態であり、
   前記直動部材は、前記解除位置から前記制動位置に向かう場合に、前記制動位置に到達する前に前記ハウジングとの間で前記弾性部材の圧縮を開始して前記制動位置に到達するまで前記弾性部材を圧縮する、車両用ブレーキ。
2. 前記ハウジングおよび前記直動部材のうち一方に前記弾性部材の一端が固定され、前記ハウジングおよび前記直動部材のうち他方に前記弾性部材の他端が解除可能に接続され、
   前記他端は、前記弾性部材の所定長さ以内の引張状態では前記他方と接続され、前記所定長さを超えた引張状態では前記他方との接続が解除され、
   前記直動部材は、前記制動位置から前記解除位置に向かう場合に、前記ハウジングとの間で前記弾性部材を引っ張り、
   前記直動部材が前記解除位置に到達する前に前記弾性部材が前記所定長さを超えた引張状態となって前記他端と前記ハウジングおよび前記直動部材のうち他方との接続が解除される、請求項１に記載の車両用ブレーキ。
3. 前記他端と前記ハウジングおよび前記直動部材のうち他方とが、磁力によって接続された、請求項２に記載の車両用ブレーキ。
4. 前記他端と前記ハウジングおよび前記直動部材のうち他方とのうち少なくとも一方の弾性変形を伴って前記他端と前記他方との接続状態と離間状態とが切り替わるよう構成された、請求項２に記載の車両用ブレーキ。

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