JP7347086B2 - ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本開示は、ブレーキ装置に関する。

従来、モータの出力シャフトと連動して回転する回転部材と、当該回転部材の回転に応じて直動する直動部材と、を備え、当該直動部材によってケーブルを引くことによりブレーキシューを動かして制動するブレーキ装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１では、直動部材と回転部材との間で皿ばねが圧縮されることにより、直動部材の制動位置から非制動位置側（回転部材側）への戻し作動時にモータに負荷が与えられるようになっている。これにより、例えば、戻し作動時における直動部材と回転部材との互いの干渉が抑制され、ひいては直動部材および回転部材のねじ機構が堅く締結された締結状態となって戻り難くなるのを抑制することができる。

特開２０１９－００６２２３号公報

しかしながら、上記従来技術では、皿ばねが径方向に軸ずれした場合に、皿ばねがこれを収容する凹部の内周面（回転部材の周壁の内周面）と当接すると、これによって皿ばねの姿勢が安定せず、所期の圧縮反力が得難くなってしまう虞があった。

そこで、本開示の課題の一つは、例えば、ねじ機構の締結状態が生じるのを抑制することが可能な、より不都合の少ない新規な構成のブレーキ装置を得ることである。

本開示のブレーキ装置は、例えば、制動部材を制動状態とする制動位置と上記制動部材を非制動状態とする非制動位置との間で上記制動部材を動かす作動部材と、互いに噛み合う雄ねじおよび雌ねじのうち一方のねじが設けられたシャフトと、上記シャフトから径方向外側に張り出したフランジと、上記フランジの周縁部から上記シャフトの軸方向に沿う第一方向に突出した周壁と、を有し、上記フランジおよび上記周壁によって囲まれ上記第一方向に開口した有底凹部が設けられ、モータのロータと連動して回転する回転部材と、上記雄ねじおよび雌ねじのうち他方のねじが設けられ、上記回転部材の正転に応じて上記第一方向に直動するとともに上記回転部材の反転に応じて上記第一方向とは反対の第二方向へ直動し、上記作動部材を上記制動位置と当該制動位置から上記第二方向へ離間した非制動位置との間で移動可能な直動部材と、全体が上記有底凹部に収容され、上記雄ねじの周方向に沿って延びるとともに当該雄ねじの外周面と面した内周部と、上記周方向に沿って延びるとともに上記周壁の内周面と面しかつ上記雄ねじに対する上記径方向への最大軸ずれ状態で上記内周面と離間する外周部と、を有した環状に構成され、上記直動部材の上記第二方向への移動に伴って上記フランジと上記直動部材との間に挟まれうる弾性部材と、を備える。

上記ブレーキ装置によれば、例えば、弾性部材の外周部と周壁の内周面との当接による弾性部材の姿勢の変化が抑制され、ひいては弾性部材の姿勢の変化に基づく圧縮反力のばらつき等が生じ難い。よって、このような構成によれば、例えば、弾性部材の所期の圧縮反力が得られやすく、ひいては回転部材の一方のねじと直動部材の他方のねじとが堅く締結された締結状態が生じるのをより確実に抑制することができる。

図１は、実施形態のブレーキ装置の車両後方から見た例示的かつ模式的な背面図である。 図２は、実施形態のブレーキ装置の電動アクチュエータの例示的かつ模式的な断面図であって、非制動状態での図である。 図３は、図２の回転直動変換機構の拡大図である。 図４は、図２の回転直動変換機構の拡大図であって、直動部材が弾性部材と当接した状態の図である。

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。

なお、本明細書では、序数は、部品や、部材、部位、位置、方向等を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。また、図面は全て、模式的かつ例示的なものである。

［実施形態］
図１は、車両用のブレーキ装置２の車両後方からの背面図である。なお、図１中、矢印Ｙは、車幅方向外方を示し、矢印Ｚは、車両上方を示している。

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。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、円筒状のドラムロータ（不図示）の内周面に沿って円弧状に伸びている。

ドラムロータは、車幅方向（方向Ｙ）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、円筒状のドラムロータの内周面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とドラムロータとの摩擦によって、ドラムロータひいてはホイール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（不図示）と、通電によって作動するモータ１２０と、を備えている。ホイールシリンダおよびモータ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、円盤状のバッキングプレート４を備えている。バッキングプレート４は、ホイール１の回転中心Ｃと交差した姿勢で設けられる。すなわち、バッキングプレート４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。

ブレーキ装置２の構成部品は、バッキングプレート４の車幅方向の外側および内側の双方に設けられている。バッキングプレート４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。また、バッキングプレート４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。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。

電動アクチュエータ１００は、バッキングプレート４の車幅方向の内側の面４ａからブレーキシュー３とは反対側に突出した状態で、当該バッキングプレート４に固定されている。電動アクチュエータ１００は、例えば、ハウジング１１０や、モータ１２０、減速機構１３０、回転直動変換機構１４０、ケーブル１５０（図２）、および制御装置（不図示）等を備えている。

図２は、電動アクチュエータ１００の非制動状態での断面図である。なお、以下の各図では、回転部材１４１の回転中心Ａｘ１の軸方向であってケーブル１５０の端部１５０ａがブレーキシュー３に近付く方向が矢印Ｄ１で示され、回転中心Ａｘ１の軸方向であってケーブル１５０の端部１５０ａがブレーキシュー３から離れる方向が矢印Ｄ２で示されている。

方向Ｄ２は、第一方向の一例であり、方向Ｄ１は、第二方向の一例である。また、以下の説明では、特に言い換えない限り、回転中心Ａｘ１の軸方向が単に軸方向と称され、回転中心Ａｘ１の径方向が単に径方向と称され、回転中心Ａｘ１の周方向が単に周方向と称される。

電動アクチュエータ１００は、ケーブル１５０を介して、ブレーキシュー３を方向Ｄ２に引き、非制動状態であるブレーキシュー３を制動状態にする。ケーブル１５０は、バッキングプレート４に設けられた貫通孔（不図示）を貫通している。ケーブル１５０は、作動部材の一例である。

図２に示されるように、ケーブル１５０は、非制動位置Ｐｒと制動位置Ｐｂとの間で移動可能に設けられている。非制動位置Ｐｒは、リリース位置とも称されうる。非制動位置Ｐｒは、制動位置Ｐｂから方向Ｄ１（図２の下方）へ離間し、制動位置Ｐｂは、非制動位置Ｐｒから方向Ｄ２（図２の上方）へ離間している。方向Ｄ１，Ｄ２は、ケーブル１５０、ケーブルエンド１５１、および直動部材１４２の移動方向である。

ハウジング１１０には、モータ１２０、減速機構１３０、回転直動変換機構１４０、および後述する弾性部材１７０等が収容されている。ハウジング１１０は、例えば、カバー１１１やベース１１２等の複数の部品が一体化されることにより構成されている。ハウジング１１０は、鉄やアルミニウム合金のような金属材料や、プラスチックのような合成樹脂材料によって作られうる。

モータ１２０は、ケース１２１と、当該ケース１２１内に収容された収容部品と、を有している。収容部品には、例えば、出力シャフト１２２の他、ステータや、ロータ、コイル、磁石等（いずれも不図示）が含まれる。出力シャフト１２２は、ロータの一部であり、ケース１２１から方向Ｄ１に突出している。モータ１２０は、制御装置によって制御され、ロータおよび出力シャフト１２２を回転させる。モータ１２０は、アクチュエータや回転源とも称されうる。

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、出力シャフト１２２と連動して回転する。減速機構１３０は、回転伝達機構等とも称されうる。

第一ギヤ１３１は、モータ１２０の出力シャフト１２２と一体に回転中心Ａｘ３回りに回転する。回転中心Ａｘ３は、回転中心Ａｘ１と平行である。第一ギヤ１３１は、ドライブギヤと称されうる。第一ギヤ１３１、第二ギヤ１３２、および第三ギヤ１３３は、例えば、鉄やアルミニウム合金のような金属材料や、プラスチックのような合成樹脂材料によって作られうる。なお、各ギヤ１３１～１３３は、金属材料の部位と合成樹脂材料の部位とを含んでもよい。

第二ギヤ１３２は、回転中心Ａｘ１，Ａｘ３と平行な回転中心Ａｘ２回りに回転する。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に対して方向Ｄ１にずれて位置されている。第二ギヤ１３２は、アイドラギヤと称されうる。

第三ギヤ１３３は、第二ギヤ１３２の出力ギヤ１３２ｂと噛み合っており、回転中心Ａｘ１回りに回転する。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、この例には限定されない。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。

図３は、図２の回転直動変換機構１４０の拡大図である。図２，３に示されるように、回転直動変換機構１４０は、回転部材１４１と、直動部材１４２と、回り止め部材１４３と、を有している。

回転部材１４１は、例えば、シャフト１４１ａと、フランジ１４１ｂと、周壁１４１ｅと、を有している。シャフト１４１ａの形状は、回転中心Ａｘ１を中心とした円筒状である。シャフト１４１ａの内側には、軸方向に沿った貫通穴１４１ｃが設けられている。回転中心Ａｘ１は、中心軸の一例である。

フランジ１４１ｂの形状は、円環状かつ板状である。フランジ１４１ｂは、シャフト１４１ａから径方向外側に張り出している。フランジ１４１ｂの周縁部には、周壁１４１ｅが設けられている。

周壁１４１ｅの形状は、回転中心Ａｘ１を中心とした円筒状である。周壁１４１ｅは、フランジ１４１ｂから方向Ｄ２に突出している。周壁１４１ｅの外周面１４１ｅ１には、上述した第三ギヤ１３３が設けられている。モータ１２０のロータおよび出力シャフト１２２の回転は、減速機構１３０を介して、回転部材１４１に伝達される。回転部材１４１は、モータ１２０のロータと連動して回転する。

また、回転部材１４１には、フランジ１４１ｂおよび周壁１４１ｅによって囲まれ方向Ｄ２に開口した有底凹部１４１ｆが設けられている。フランジ１４１ｂの方向Ｄ２の端面１４１ｂ２は、円形状かつ平面状の形状を有し、有底凹部１４１ｆの底面を構成している。周壁１４１ｅの内周面１４１ｅ２は、円筒面状の形状を有し、有底凹部１４１ｆの内周面を構成している。有底凹部１４１ｆには、後述する弾性部材１７０が収容されている。

シャフト１４１ａは、フランジ１４１ｂから方向Ｄ２に延びる第一延部１４１ａ１と、フランジ１４１ｂから方向Ｄ１に延びる第二延部１４１ａ２と、を有している。第一延部１４１ａ１の長さは、第二延部１４１ａ２の長さよりも長い。

第一延部１４１ａ１の外周面１４１ａ３には、雄ねじ１４１ｄが設けられている。雄ねじ１４１ｄの中心は、回転中心Ａｘ１である。回転中心Ａｘ１は、軸心とも称されうる。

第二延部１４１ａ２の外周と、図２に示されるベース１１２の貫通孔１１２ａの内周との間には、例えばスライドブッシュやころ軸受けのようなラジアルベアリング１６１が設けられている。また、フランジ１４１ｂの方向Ｄ１の端面１４１ｂ１とベース１１２の方向Ｄ２の端面１１２ｂとの間には、例えばころ軸受けのようなスラストベアリング１６２が設けられている。

回転部材１４１は、これらラジアルベアリング１６１およびスラストベアリング１６２を介して、ベース１１２に、回転中心Ａｘ１回りに回転可能に支持されている。回転部材１４１は、減速機構１３０の第二ギヤ１３２と第三ギヤ１３３との噛み合いにより、第二ギヤ１３２によって回転駆動される。

第三ギヤ１３３は、例えば、鉄やアルミニウム合金のような金属材料によって回転部材１４１と一体に作られている。なお、第三ギヤ１３３は、この例には限定されず、例えば、プラスチックのような合成樹脂材料で作られてもよい。この場合、第三ギヤ１３３は、インサート成形等によって金属材料で構成された回転部材１４１と一体化されうる。

図３に示されるように、直動部材１４２は、例えば、側壁１４２ａと、フランジ１４２ｂと、を有している。側壁１４２ａは、回転部材１４１に対して径方向外方に配置され、軸方向に延びている。側壁１４２ａは、回転中心Ａｘ１および回転部材１４１を取り囲んでいる。

側壁１４２ａの形状は、回転中心Ａｘ１を中心とした円筒状である。側壁１４２ａは、周壁とも称されうる。側壁１４２ａの内部には、軸方向に沿った貫通孔１４２ｃが設けられている。回転部材１４１は、貫通孔１４２ｃ内を軸方向に貫通している。

フランジ１４２ｂの形状は、多角形状かつ板状である。フランジ１４２ｂは、側壁１４２ａから径方向外側に張り出している。

側壁１４２ａは、フランジ１４２ｂから方向Ｄ２に延びる第一延部１４２ａ１と、フランジ１４２ｂから方向Ｄ１に延びる第二延部１４２ａ２と、を有している。第一延部１４２ａ１の長さは、第二延部１４２ａ２の長さよりも長い。

貫通孔１４２ｃの内面には、回転部材１４１の雄ねじ１４１ｄと噛み合う雌ねじ１４２ｄが設けられている。雌ねじ１４２ｄは、貫通孔１４２ｃの方向Ｄ１の端部に隣接して設けられている。雌ねじ１４２ｄは、貫通孔１４２ｃの方向Ｄ１の端部からフランジ１４２ｂと径方向に並ぶ位置に至るまでの区間に設けられており、貫通孔１４２ｃの方向Ｄ２の端部には設けられていない。また、フランジ１４２ｂは、図２に示される回り止め部材１４３によって囲まれている。

回り止め部材１４３は、側壁１４３ａを有している。側壁１４３ａは、上述したフランジ１４２ｂに対して径方向外側に配置され、軸方向に延びている。側壁１４３ａは、回転中心Ａｘ１および直動部材１４２の周囲を取り囲んでおり、側壁１４３ａの形状は、管状である。側壁１４３ａは、周壁とも称されうる。

回り止め部材１４３は、ハウジング１１０に固定されている。具体的に、回り止め部材１４３は、開口（不図示）が設けられたフランジ１４３ｃを有している。フランジ１４３ｃは、ベース１１２の端面（不図示）に接した状態で、当該開口を貫通したボルトがベース１１２に固定されることにより、当該ベース１１２と接続されている。

また、側壁１４３ａの内面１４３ａ１とフランジ１４２ｂの外面１４２ｂ１との間には、互いに平行な状態において微小な隙間が設けられており、外面１４２ｂ１および内面１４３ａ１ともに、周方向と交差した方向に延びている。

したがって、外面１４２ｂ１の回転中心Ａｘ１回りの回転が内面１４３ａ１によって制限され、これにより、直動部材１４２の回転が回り止め部材１４３によって制限される。他方、外面１４２ｂ１および内面１４３ａ１ともに、軸方向に延びているため、内面１４３ａ１は外面１４２ｂ１の軸方向への移動に対する障害にはならない。すなわち、回り止め部材１４３は、直動部材１４２の回転中心Ａｘ１回りの回転を禁止しながら、直動部材１４２を軸方向（直動方向）に沿って案内することができる。内面１４３ａ１は、ガイド部とも称されうる。

回り止め部材１４３の方向Ｄ２の端部には、側壁１４３ａから径方向内方に突出した底壁１４３ｂが設けられている。底壁１４３ｂには、軸方向に貫通する貫通孔１４３ｂ１が設けられている。底壁１４３ｂは、円環状かつ板状の形状を有しており、内向きフランジとも称されうる。貫通孔１４３ｂ１の内縁は、直動部材１４２の側壁１４２ａよりも、径方向外側に配置されている。

ケーブル１５０は、回転部材１４１の貫通穴１４１ｃを貫通し、軸方向に延びている。軸方向の一端（不図示）は、ブレーキシュー３を作動させる可動部材と結合されている。また、軸方向の他端としての端部１５０ａ（図２では上端）には、ケーブルエンド１５１が結合されている。ケーブル１５０およびケーブルエンド１５１は、例えば金属材料により作られうる。

ケーブルエンド１５１は、筒状部１５１ａと、フランジ１５１ｂと、を有している。筒状部１５１ａが外側から加締められることにより、ケーブルエンド１５１はケーブル１５０に固定されている。フランジ１５１ｂは、直動部材１４２の側壁１４２ａおよび回り止め部材１４３の貫通孔１４３ｂ１よりも、径方向外側に張り出している。ケーブルエンド１５１は、ケーブル１５０とともに、作動部材の一例である。また、ケーブルエンド１５１は、固定部材の一例である。

ケーブルエンド１５１と直動部材１４２とは、一体化されておらず、軸方向に離間可能に構成されている。ここで、ケーブル１５０は、不図示のばね等の復帰部材（付勢部材、弾性部材）によって、ブレーキシュー３が非制動状態となる方向Ｄ１（図２では下方）に引かれている。電動アクチュエータ１００は、ケーブル１５０の移動範囲（ブレーキの使用範囲）において、復帰部材による付勢力がケーブル１５０に常時作用するよう、構成されている。

ただし、ブレーキ装置２の構成上、復帰部材による付勢力は、制動状態から非制動状態に近付くにつれて小さくなる。また、制動状態では、ケーブル１５０には、ドラムブレーキの剛性に応じた張力が生じる。このような構成において、直動部材１４２とケーブル１５０との間では、ケーブルエンド１５１を介して力が伝達される。よって、ケーブルエンド１５１は、伝達部材とも称されうる。

モータ１２０を制御する制御装置は、例えばＥＣＵ（electronic control unit）である。制御装置の一部は、ソフトウエアを実行するcentral processing unit（ＣＰＵ）やコントローラのようなハードウエアによって構成されてもよいし、制御装置は、全体的にハードウエアによって構成されてもよい。制御装置は、制御部とも称されうる。

このような構成において、モータ１２０の出力シャフト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の雄ねじ１４１ｄと直動部材１４２の雌ねじ１４２ｄとの噛み合い、および回り止め部材１４３の内面１４３ａ１による直動部材１４２の外面１４２ｂ１の回転の制限により、直動部材１４２が軸方向に移動する。よって、ケーブル１５０は、直動部材１４２の移動に伴い、軸方向に沿って制動位置Ｐｂと非制動位置Ｐｒとの間で移動する。

制御装置によって制御されたモータ１２０の出力シャフト１２２の一方向（以下、制動回転方向と称する）への回転により、ケーブル１５０は方向Ｄ２へ移動し、ブレーキシュー３が制動状態となると、ケーブル１５０の張力が増大し、これにより、モータ１２０の回転負荷が増大し、ひいては、モータ１２０の駆動電流が増大する。

そこで、制御装置は、例えば、モータ１２０の駆動電流が閾値を超えたことにより、ケーブル１５０が制動位置Ｐｂに到達したことを検出し、その時点で駆動電流のモータ１２０への供給を停止する。これにより、出力シャフト１２２の回転が停止し、ケーブル１５０は制動位置Ｐｂに位置する。

制御装置によって制御されたモータ１２０の出力シャフト１２２の他方向（以下、リリース回転方向と称する）への回転により、ケーブル１５０は制動位置Ｐｂから方向Ｄ１へ移動し、ケーブルエンド１５１が回り止め部材１４３の底壁１４３ｂと当接する非制動位置Ｐｒまで移動する。この状態では、ブレーキシュー３は、ドラムロータから離間し、電動アクチュエータ１００による電気的な制動状態は解除されている。

底壁１４３ｂは、ケーブルエンド１５１が底壁１４３ｂを超えて、非制動位置Ｐｒよりも制動位置Ｐｂとは反対側へ、すなわち方向Ｄ１へ移動するのを制限する。すなわち、回り止め部材１４３は、ストッパの一例である。また、底壁１４３ｂは、ケーブル１５０を非制動位置Ｐｒに位置決めする位置決め部とも称され、回り止め部材１４３は、移動制限部材とも称されうる。

また、上述したように、本実施形態では、ケーブルエンド１５１と直動部材１４２とは一体化されておらず、軸方向に離間可能である。このため、ケーブル１５０が非制動位置Ｐｒに配置された状態からモータ１２０の出力シャフト１２２がリリース回転方向へさらに回転すると、雄ねじ１４１ｄと雌ねじ１４２ｄとの噛み合いおよび回り止め部材１４３による直動部材１４２の回り止めにより、直動部材１４２はケーブルエンド１５１から方向Ｄ１へ離間する。すなわち、ケーブル１５０が非制動位置Ｐｒに配置され、モータ１２０の作動が停止した状態で、直動部材１４２とケーブルエンド１５１との間には、軸方向に隙間ができる。

制御装置は、ケーブル１５０が制動位置Ｐｂにある状態からモータ１２０を回転させた時間（回転時間）や、出力シャフト１２２の回転回数を計測することにより、直動部材１４２がケーブルエンド１５１から方向Ｄ１に離間した状態となる位置でモータ１２０の作動を停止する。この際、回転時間や回転回数は、停止した直動部材１４２と当該直動部材１４２から方向Ｄ１に離れた回転部材１４１のフランジ１４１ｂとの間により確実に隙間があくよう、言い換えるとフランジ１４１ｂと接触したり干渉したりしないよう、設定される。

また、電動アクチュエータ１００は、回転部材１４１と方向Ｄ１に隣接したガイド部材１１３を有している。ガイド部材１１３は、環状の形状を有し、ベース１１２の貫通孔１１２ａの内側でケーブル１５０をガイドする。ガイド部材１１３は、例えば、エラストマや合成樹脂材料によって作られる。

上述したように、回転直動変換機構１４０は、雄ねじ１４１ｄと雌ねじ１４２ｄとを含むねじ機構を有している。ねじ機構を有した回転直動変換機構１４０では、例えば、何らかの原因により直動部材１４２の直動が制限された場合、雄ねじ１４１ｄと雌ねじ１４２ｄとが締結状態となる虞がある。一例としては、制御装置の不調等によって直動部材１４２が図２，３において通常可動範囲を超えて方向Ｄ１へ移動し、回転部材１４１のフランジ１４１ｂと当接したような場合には、締結状態が生じる。

この場合、モータ１２０のロータを、締結状態となる前の回転方向とは逆の回転方向に回転させることにより、当該締結状態は解消されうる。しかしながら、堅く締め付けられるほど、モータ１２０のトルクが増大する必要が生じ、その分、モータ１２０の消費電力が増大してしまう。また、そのような締結状態の解除を前提としたモータ１２０のサイズは大きくなりやすく、ひいてはブレーキ装置２の大型化の一因となる。

そこで、本実施形態では、回転部材１４１のフランジ１４１ｂと直動部材１４２の方向Ｄ１の端部１４２ｆとの間に弾性部材１７０を配置したフェールセーフ構造が設けられている。そして、直動部材１４２の方向Ｄ１への戻し過ぎが生じた場合に、弾性部材１７０が端部１４２ｆとフランジ１４１ｂとの間に挟まれることにより、雄ねじ１４１ｄと雌ねじ１４２ｄとの締結トルクを軽減する。端部１４２ｆは、第一端部の一例である。フェールセーフ構造は、緩衝構造とも称されうる。

図４は、図２の回転直動変換機構１４０の拡大図であって、直動部材１４２が弾性部材１７０と当接した状態の図である。図３，４に示されるように、弾性部材１７０は、例えば、回転中心Ａｘ１を中心とした円環状かつ板状の形状を有している。弾性部材１７０は、ポリエステルエラストマのような熱可塑性エラストマによって作られ、自由状態で平板状の形状を有している。

なお、弾性部材１７０は、この例には限定されず、例えば、軸方向に見た場合にＣ字状の形状を有してもよい。また、自由状態で平板でない板状でもよいし、板状でなくてもよい。また、例えば、軸方向に延びる仮想平面上の断面形状は、自由状態において上記実施形態のような長方形に限らず、例えば、正方形、あるいは４角形以外の多角形、円形、楕円形などを採用してもよい。

弾性部材１７０は、内周部１７０ａと、外周部１７０ｂと、二つの端面１７０ｃ，１７０ｄと、を有している。内周部１７０ａおよび外周部１７０ｂは、円筒面状の形状を有し、端面１７０ｃ，１７０ｄは、円環状かつ平面状の形状を有している。端面１７０ｃは、内周部１７０ａおよび外周部１７０ｂの方向Ｄ２の端部の間に亘り、端面１７０ｄは、内周部１７０ａおよび外周部１７０ｂの方向Ｄ１の端部の間に亘っている。

弾性部材１７０は、回転部材１４１の有底凹部１４１ｆに収容されている。外周部１７０ｂは、周壁１４１ｅの内周面１４１ｅ２と面し、内周部１７０ａは、雄ねじ１４１ｄの外周面１４１ａ３と面している。本実施形態では、外周部１７０ｂの直径ｄ１は、内周面１４１ｅ２の直径ｄ３よりも小さく設定され、内周部１７０ａの直径ｄ２は、雄ねじ１４１ｄ（シャフト１４１ａ）の直径ｄ４よりも大きく設定されている。

具体的には、外周部１７０ｂは、弾性部材１７０が雄ねじ１４１ｄに対して同心円状に配置された状態Ｐ１（図４参照）と、弾性部材１７０が雄ねじ１４１ｄに対して径方向に軸ずれして内周部１７０ａが雄ねじ１４１ｄと当接した状態Ｐ２と、の間の範囲で、内周面１４１ｅ２と当接しない寸法に設定されている。

本実施形態では、このような構成によって、外周部１７０ｂと内周面１４２ｅとの当接による弾性部材１７０の姿勢の変化（傾き）や摩耗が抑制され、ひいては弾性部材１７０の姿勢の変化や摩耗に基づく圧縮反力のばらつき等が生じ難い。状態Ｐ１は、最小軸ずれ状態の一例であり、状態Ｐ２は、最大軸ずれ状態の一例である。また、状態Ｐ１と状態Ｐ２との間の状態は、中間軸ずれ状態の一例である。

また、シャフト１４１ａには、内周部１７０ａと面した不完全ねじ部１４１ａｃが設けられている。不完全ねじ部１４１ａｃは、雄ねじ１４１ｄの方向Ｄ１の端部に位置された拡径部に設けられており、フランジ１４１ｂに対して方向Ｄ２に隣接したシャフト１４１ａの根元部１４１ａｂと雄ねじ１４１ｄの完全ねじ部との間に位置されている。

不完全ねじ部１４１ａｃは、根元部１４１ａｂから雄ねじ１４１ｄに向かうにつれて径方向外側に広がるように傾斜している。すなわち、雄ねじ１４１ｄの直径ｄ４は、根元部１４１ａｂの直径よりも大きい。根元部１４１ａｂと不完全ねじ部１４１ａｃとにより、シャフト１４１ａには、フランジ１４１ｂと方向Ｄ２に隣接した凹部１４１ａｄが設けられている。

また、本実施形態では、根元部１４１ａｂと不完全ねじ部１４１ａｃとによって構成された凹部１４１ａｄの軸方向の長さは、弾性部材１７０の軸方向の厚さＷ１（図３参照）よりも大きく設定されている。したがって、弾性部材１７０は、内周部１７０ａが凹部１４１ａｄの内側に入り込んだ状態（例えば、上述した状態Ｐ２）で方向Ｄ２へ移動しようとすると不完全ねじ部１４１ａｃに引っ掛かる。これにより、弾性部材１７０の有底凹部１４１ｆに対する方向Ｄ２への移動が抑制される。不完全ねじ部１４１ａｃは、引掛部の一例である。

なお、本実施形態では、弾性部材１７０の軸方向の厚さＷ１は、雄ねじ１４１ｄの１ピッチよりも大きく設定されている。これにより、弾性部材１７０が雄ねじ１４１ｄの螺旋状の溝部内に入り、傾斜した姿勢で保持されるのが抑制されている。不完全ねじ部１４１ａｃは、雄ねじ１４１ｄの完全ねじ部の端部とも称され、根元部１４１ａｂは、括れ部等とも称される。

また、直動部材１４２の端部１４２ｆには、端面１４２ｆ１と、傾斜面１４２ｆ２と、が設けられている。端面１４２ｆ１は、軸方向と直交した平面状かつ円環状の形状を有しし、弾性部材１７０の端面１７０ｃと面している。

そして、本実施形態では、上述した弾性部材１７０の状態Ｐ１、状態Ｐ２、および状態Ｐ１と状態Ｐ２との間の状態のすべての状態において、端面１４２ｆ１の全面が弾性部材１７０の端面１７０ｃと当接可能に構成されている。これにより、弾性部材１７０に端面１４２ｆ１と当接しない領域が生じて軸方向の圧縮反力にばらつきが生じるのが抑制されている。

傾斜面１４２ｆ２は、例えば、端面１４２ｆ１における角部を面取りすることによって構成されている。傾斜面１４２ｆ２は、方向Ｄ２に向かうにつれて、径方向外側に広がるように傾斜している。本実施形態では、傾斜面１４２ｆ２によって端面１４２ｆ１の角部を無くすことにより、弾性部材１７０の端面１７０ｃの摩耗が抑制されている。傾斜面１４２ｆ２は、Ｃ面や、テーパ面等とも称される。

また、本実施形態では、上述した傾斜面１４２ｆ２によって端面１４２ｆ１の面積（幅）を比較的小さくしている。これにより、端面１４２ｆ１と弾性部材１７０の端面１７０ｃとの対向面積（当接面積）が減少し、ひいては直動部材１４２が端面１７０ｃと当接した（引っ付いた）状態で方向Ｄ２に離れるのが抑制されうる。なお、弾性部材１７０の端面１７０ｃおよび端面１７０ｄには、表面処理が施されてもよい。

以上のように、本実施形態では、ブレーキ装置２は、回転部材１４１の有底凹部１４１ｆに収容され、シャフト１４１ａ（雄ねじ１４１ｄ）の周方向に沿って延びるとともに雄ねじ１４１ｄの外周面１４１ａ３と面した内周部１７０ａと、シャフト１４１ａの周方向に沿って延びるとともに周壁１４１ｅの内周面１４１ｅ２と面しかつ雄ねじ１４１ｄに対する状態Ｐ２（最大軸ずれ状態）で内周面１４１ｅ２と離間する外周部１７０ｂと、を有した環状に構成され、直動部材１４２の方向Ｄ１（第二方向）への移動に伴ってフランジ１４１ｂと直動部材１４２との間に挟まれうる弾性部材１７０を備えている。

上記ブレーキ装置２によれば、例えば、弾性部材１７０の外周部１７０ｂと内周面１４２ｅとの当接による弾性部材１７０の姿勢の変化（傾き）が抑制され、ひいては弾性部材１７０の姿勢の変化に基づく圧縮反力のばらつき等が生じ難い。よって、このような構成によれば、例えば、弾性部材１７０の所期の圧縮反力が得られやすく、ひいては回転部材１４１の雄ねじ１４１ｄと直動部材１４２の雌ねじ１４２ｄとが堅く締結された締結状態が生じるのをより確実に抑制することができる。

また、本実施形態では、弾性部材１７０は、熱可塑性エラストマによって構成されている。このような構成によれば、例えば、弾性部材１７０が架橋型ゴムや加硫型ゴム等によって構成された場合と比べて、耐久性や成形性が向上し、ひいては雄ねじ１４１ｄと雌ねじ１４２ｄとの締結状態が生じるのをより一層抑制することができる。

また、本実施形態では、弾性部材１７０は、自由状態で平板状の形状を有している。このような構成によれば、例えば、弾性部材１７０が皿ばねによって構成された場合と比べて、軸方向の小型化や、軽量化、異音抑制効果等が得られやすい。また、本実施形態のように、コイル状でない弾性部材１７０を用いることで、例えば自由状態にある弾性部材１７０の配置スペースを軸方向に小さくすることが容易となる。

また、本実施形態では、弾性部材１７０の軸方向に沿った厚さＷ１は、雄ねじ１４１ｄの１ピッチよりも大きい。このような構成によれば、例えば、弾性部材１７０が雄ねじ１４１ｄの螺旋状の溝部内に入り傾斜した姿勢で保持されるのが抑制され、ひいては弾性部材１７０の姿勢の変化に基づく圧縮反力のばらつき等がより抑制されやすい。

また、本実施形態では、回転部材１４１は、周壁１４１ｅの外周面１４１ｅ１に設けられ、モータ１２０のロータから駆動力が伝達される第三ギヤ１３３（ギヤ）を有している。このような構成によれば、例えば、第三ギヤ１３３を構成する周壁１４１ｅとは別に周壁１４１ｅが設けられた場合と比べて、製造の手間やコストをより減らすことができたり、回転部材１４１をよりコンパクトに構成できたりする。

また、本実施形態では、直動部材１４２は、弾性部材１７０と面し軸方向と直交した端面１４２ｆ１を有し、弾性部材１７０の雄ねじ１４１ｄに対する状態Ｐ１（最小軸ずれ状態）、状態Ｐ２、および状態Ｐ２と状態Ｐ１との間の状態（中間軸ずれ状態）において、端面１４２ｆ１の全面が弾性部材１７０と当接可能に構成されている。このような構成によれば、例えば、弾性部材１７０に端面１４２ｆ１と当接しない領域が生じて軸方向の圧縮反力にばらつきが生じるのが抑制され、ひいては雄ねじ１４１ｄと雌ねじ１４２ｄとの締結状態が生じるのをより一層抑制することができる。

また、本実施形態では、シャフト１４１ａは、フランジ１４１ｂに対して方向Ｄ２（第一方向）に隣接した根元部１４１ａｂと、当該根元部１４１ａｂのフランジ１４１ｂとは反対側で径方向外側に突出し弾性部材１７０の有底凹部１４１ｆに対する方向Ｄ２への移動を抑制する不完全ねじ部１４１ａｃ（引掛部）と、を有している。このような構成によれば、例えば、不完全ねじ部１４１ａｃによって弾性部材１７０が有底凹部１４１ｆ内に留まりやすい。

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。

例えば、回転部材に雌ねじが設けられ、直動部材に雄ねじが設けられてもよい。また、例えば、有底凹部に複数の弾性部材が積層されてもよい。また、例えば、直動部材に有底凹部が設けられてもよい。

２…ブレーキ装置、３…ブレーキシュー（制動部材）、１２０…モータ、１３３…第三ギヤ（ギヤ）、１４１…回転部材、１４１ａ…シャフト、１４１ａ３…外周面、１４１ａｂ…根元部、１４１ａｃ…不完全ねじ部（引掛部）、１４１ｂ…フランジ、１４１ｄ…雄ねじ、１４１ｅ…周壁、１４１ｅ１…外周面、１４１ｅ２…内周面、１４１ｆ…有底凹部、１４２…直動部材、１４２ｄ…雌ねじ、１４２ｆ…端部（第一端部）、１４２ｆ１…端面、１５０…ケーブル（作動部材）、１７０…弾性部材、１７０ａ…内周部、１７０ｂ…外周部、Ｐｂ…制動位置、Ｐｒ…非制動位置、Ｐ１…状態（最小軸ずれ状態）、Ｐ２…状態（最大軸ずれ状態）、Ｄ１…方向（第二方向）、Ｄ２…方向（第一方向）。

Claims (7)

1. 制動部材を制動状態とする制動位置と前記制動部材を非制動状態とする非制動位置との間で前記制動部材を動かす作動部材と、
   互いに噛み合う雄ねじおよび雌ねじのうち一方のねじが設けられたシャフトと、前記シャフトから径方向外側に張り出したフランジと、前記フランジの周縁部から前記シャフトの軸方向に沿う第一方向に突出した周壁と、を有し、前記フランジおよび前記周壁によって囲まれ前記第一方向に開口した有底凹部が設けられ、モータのロータと連動して回転する回転部材と、
   前記雄ねじおよび雌ねじのうち他方のねじが設けられ、前記回転部材の正転に応じて前記第一方向に直動するとともに前記回転部材の反転に応じて前記第一方向とは反対の第二方向へ直動し、前記作動部材を前記制動位置と当該制動位置から前記第二方向へ離間した非制動位置との間で移動可能な直動部材と、
   全体が前記有底凹部に収容され、前記雄ねじの周方向に沿って延びるとともに当該雄ねじの外周面と面した内周部と、前記周方向に沿って延びるとともに前記周壁の内周面と面しかつ前記雄ねじに対する前記径方向への最大軸ずれ状態で前記内周面と離間する外周部と、を有した環状に構成され、前記直動部材の前記第二方向への移動に伴って前記フランジと前記直動部材との間に挟まれうる弾性部材と、
   を備えた、ブレーキ装置。
2. 制動部材を制動状態とする制動位置と前記制動部材を非制動状態とする非制動位置との間で前記制動部材を動かす作動部材と、
   互いに噛み合う雄ねじおよび雌ねじのうち一方のねじが設けられたシャフトと、前記シャフトから径方向外側に張り出したフランジと、前記フランジの周縁部から前記シャフトの軸方向に沿う第一方向に突出した周壁と、を有し、前記フランジおよび前記周壁によって囲まれ前記第一方向に開口した有底凹部が設けられ、モータのロータと連動して回転する回転部材と、
   前記雄ねじおよび雌ねじのうち他方のねじが設けられ、前記回転部材の正転に応じて前記第一方向に直動するとともに前記回転部材の反転に応じて前記第一方向とは反対の第二方向へ直動し、前記作動部材を前記制動位置と当該制動位置から前記第二方向へ離間した非制動位置との間で移動可能な直動部材と、
   前記有底凹部に収容され、前記雄ねじの周方向に沿って延びるとともに当該雄ねじの外周面と面した内周部と、前記周方向に沿って延びるとともに前記周壁の内周面と面しかつ前記雄ねじに対する前記径方向への最大軸ずれ状態で前記内周面と離間する外周部と、を有した環状に構成され、前記直動部材の前記第二方向への移動に伴って前記フランジと前記直動部材との間に挟まれうる弾性部材と、
   を備え、
   前記弾性部材は、自由状態で平板状の形状を有した、ブレーキ装置。
3. 制動部材を制動状態とする制動位置と前記制動部材を非制動状態とする非制動位置との間で前記制動部材を動かす作動部材と、
   互いに噛み合う雄ねじおよび雌ねじのうち一方のねじが設けられたシャフトと、前記シャフトから径方向外側に張り出したフランジと、前記フランジの周縁部から前記シャフトの軸方向に沿う第一方向に突出した周壁と、を有し、前記フランジおよび前記周壁によって囲まれ前記第一方向に開口した有底凹部が設けられ、モータのロータと連動して回転する回転部材と、
   前記雄ねじおよび雌ねじのうち他方のねじが設けられ、前記回転部材の正転に応じて前記第一方向に直動するとともに前記回転部材の反転に応じて前記第一方向とは反対の第二方向へ直動し、前記作動部材を前記制動位置と当該制動位置から前記第二方向へ離間した非制動位置との間で移動可能な直動部材と、
   前記有底凹部に収容され、前記雄ねじの周方向に沿って延びるとともに当該雄ねじの外周面と面した内周部と、前記周方向に沿って延びるとともに前記周壁の内周面と面しかつ前記雄ねじに対する前記径方向への最大軸ずれ状態で前記内周面と離間する外周部と、を有した環状に構成され、前記直動部材の前記第二方向への移動に伴って前記フランジと前記直動部材との間に挟まれうる弾性部材と、
   を備え、
   前記直動部材は、前記弾性部材と面し前記軸方向と直交した端面を有し、
   前記弾性部材の前記雄ねじに対する前記径方向への最小軸ずれ状態、前記最大軸ずれ状態、および前記最大軸ずれ状態と前記最小軸ずれ状態との間の中間軸ずれ状態において、前記端面の全面が前記弾性部材と当接可能に構成された、ブレーキ装置。
4. 制動部材を制動状態とする制動位置と前記制動部材を非制動状態とする非制動位置との間で前記制動部材を動かす作動部材と、
   互いに噛み合う雄ねじおよび雌ねじのうち一方のねじが設けられたシャフトと、前記シャフトから径方向外側に張り出したフランジと、前記フランジの周縁部から前記シャフトの軸方向に沿う第一方向に突出した周壁と、を有し、前記フランジおよび前記周壁によって囲まれ前記第一方向に開口した有底凹部が設けられ、モータのロータと連動して回転する回転部材と、
   前記雄ねじおよび雌ねじのうち他方のねじが設けられ、前記回転部材の正転に応じて前記第一方向に直動するとともに前記回転部材の反転に応じて前記第一方向とは反対の第二方向へ直動し、前記作動部材を前記制動位置と当該制動位置から前記第二方向へ離間した非制動位置との間で移動可能な直動部材と、
   前記有底凹部に収容され、前記雄ねじの周方向に沿って延びるとともに当該雄ねじの外周面と面した内周部と、前記周方向に沿って延びるとともに前記周壁の内周面と面しかつ前記雄ねじに対する前記径方向への最大軸ずれ状態で前記内周面と離間する外周部と、を有した環状に構成され、前記直動部材の前記第二方向への移動に伴って前記フランジと前記直動部材との間に挟まれうる弾性部材と、
   を備え、
   前記回転部材の前記シャフトには前記雄ねじが設けられ、当該シャフトは、前記フランジに対して前記第一方向に隣接した根元部と、当該根元部の前記フランジとは反対側で前記径方向外側に突出し前記弾性部材の前記有底凹部に対する前記第一方向への移動を抑制する引掛部と、を有した、ブレーキ装置。
5. 前記弾性部材は、熱可塑性エラストマによって構成された、請求項１～４のうちいずれか一つに記載のブレーキ装置。
6. 前記弾性部材の前記軸方向に沿った厚さは、前記一方のねじの１ピッチよりも大きい、請求項１～５のうちいずれか一つに記載のブレーキ装置。
7. 前記回転部材は、前記周壁の外周面に設けられ、前記ロータから駆動力が伝達されるギヤを有した、請求項１～６のうちいずれか一つに記載のブレーキ装置。

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