特開 2024-143525 電動制動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024143525

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】電動制動装置

(51)【国際特許分類】

   B60T 13/74 20060101AFI20241003BHJP

   F16D 65/18 20060101ALI20241003BHJP

   F16D 121/24 20120101ALN20241003BHJP

   F16D 125/48 20120101ALN20241003BHJP

   F16D 129/06 20120101ALN20241003BHJP

   F16D 127/06 20120101ALN20241003BHJP

【ＦＩ】

B60T13/74 G

F16D65/18

F16D121:24

F16D125:48

F16D129:06

F16D127:06

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023056253

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】301065892

【氏名又は名称】株式会社アドヴィックス

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】北原 康利

(72)【発明者】

【氏名】勝山 智徳

【テーマコード（参考）】

3D048

3J058

【Ｆターム（参考）】

3D048BB53

3D048CC49

3D048HH18

3J058AA43

3J058AA48

3J058AA53

3J058AA63

3J058AA69

3J058AA73

3J058AA78

3J058BA64

3J058CC13

3J058CC15

3J058DB23

3J058FA01

(57)【要約】

【課題】組付けが容易な電動制動装置を提供する。
【解決手段】電動制動装置（ＢＲＫ）は、車両の車輪（ＷＨＬ）と一体となって回転する回転部材（ＫＴＢ）に摩擦部材（ＭＳＢ）を押し付けることにより制動力を発生させ、電気モータ（ＭＴＲ）から摩擦部材までの動力の伝達経路の一部であり、電気モータに同期して回転する回転部（ＲＣＨまたはＧＲ）と、回転部に設けられた被検出部（ＭＡＧ）の回転を検出することにより、電気モータの回転角を検出する回転角検出部（ＭＫＡ）と、を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項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ことにより前記車輪に制動力を発生させる電動制動装置であって、
電気モータから前記摩擦部材までの動力の伝達経路の一部であり、前記電気モータに同期して回転する回転部と、
前記回転部に設けられた被検出部の回転を検出することにより、前記電気モータの回転角を検出する回転角検出部と、
を備えていることを特徴とする電動制動装置。

【請求項2】

前記電気モータは、第１方向に回転することにより、前記摩擦部材を前記回転部材に押し付ける前記動力を発生させ、
前記回転部は、前記車両が停止しているときに前記電気モータが前記第１方向とは反対の第２方向に回転することを拘束するラチェット歯車であることを特徴とする、請求項１に記載の電動制動装置。

【請求項3】

前記回転部は、前記電気モータの回転の回転速度を減速する減速歯車であることを特徴とする、請求項１に記載の電動制動装置。

【請求項4】

前記ラチェット歯車と噛み合い可能な爪部材を備え、
前記ラチェット歯車が前記爪部材と噛み合っていないときに、前記電気モータが前記第１方向および前記第２方向に回転することを許容し、前記ラチェット歯車および前記被検出部は、一体となって、前記電気モータが回転する方向に回転し、
前記ラチェット歯車が前記爪部材と噛み合っているときに、前記電気モータが前記第２方向に回転しないように拘束することを特徴とする、請求項２に記載の電動制動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は電動制動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電気モータの回転子の位置を検出する回転角センサ、ラチェット歯車を有するロック機構および電気モータの動力を押圧部材に伝達するための動力伝達機構を備えている電動制動装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１０８４１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、電動制動装置では、電気モータの回転角を検出するための回転角検出部を、ブレーキＥＣＵの基板に設けることが検討されている。回転角検出部をブレーキＥＣＵの基板に設ける場合、電気モータの回転子とは別に被検出部を設けることがあるが、被検出部、回転角センサ、ラチェット歯車、および減速部材の歯車がそれぞれ個別に組み付けられることがあり、組付け工程が煩雑となっていた。

【0005】

本開示の一態様は、組付けが容易な電動制動装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る電動制動装置は、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ことにより前記車輪に制動力を発生させる電動制動装置であって、電気モータから前記摩擦部材までの前記動力の伝達経路の一部であり、前記電気モータに同期して回転する回転部と、前記回転部に設けられた被検出部の回転を検出することにより、前記電気モータの回転角を検出する回転角検出部と、を備えている。

【発明の効果】

【0007】

本開示の一態様によれば、電動制動装置を容易に組み付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の一実施形態に係る電動制動装置の構成を示す図である。

【図2】本開示の一実施形態に係るロック機構の説明に用いる図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（電動制動装置の構成）
図１は、本開示の一実施形態に係る電動制動装置の構成を示す図である。
図１に示す電動制動装置ＢＲＫは、車両に搭載されている。電動制動装置ＢＲＫを搭載している車両は、ブレーキペダル等の制動操作部材ＢＰと、車輪ＷＨＬと、車輪ＷＨＬと一体になって回転する回転部材ＫＴＢとを備えている。電動制動装置ＢＲＫは、キャリパＣＲＰと、検出部材ＭＫＡと、電子制御ユニットＥＣＵとを備えている。

【0010】

図１に示すキャリパＣＲＰは、浮動型の電動キャリパである。キャリパＣＲＰは、電気モータＭＴＲと、ロック機構ＬＯＫと、減速部材ＧＳＫと、シャフトＳＦＴと、動力変換部材ＮＪＢと、押圧部材ＰＳＮと、押圧力取得部ＦＢＡと、２つの摩擦部材ＭＳＢとを有している。

【0011】

電気モータＭＴＲは、押圧部材ＰＳＮを駆動するための動力源である。電気モータＭＴＲの回転により、動力伝達部材ＩＮＰが回転軸Ｊｉｎを中心に回転する。
減速部材ＧＳＫは、複数の減速歯車ＧＲを有している。複数の減速歯車ＧＲは、動力伝達部材ＩＮＰに固定されている第１歯車ＧＲ１と、シャフトＳＦＴに固定されている第２歯車ＧＲ２とを含んでいる。減速部材ＧＳＫは、動力伝達部材ＩＮＰの回転を、回転速度を減じてシャフトＳＦＴに伝達する。シャフトＳＦＴは、回転軸Ｊｐｓを中心に回転可能である。

【0012】

動力変換部材ＮＪＢは、例えば、ボールねじ機構である。動力変換部材ＮＪＢは、シャフトＳＦＴの回転動力を直線動力に変換し、押圧部材ＰＳＮに伝達する。
押圧部材ＰＳＮは、例えば、ピストンである。押圧部材ＰＳＮは、動力変換部材ＮＪＢから伝達された直線動力により、回転軸Ｊｐｓに平行な方向に移動し、摩擦部材ＭＳＢを押圧する。摩擦部材ＭＳＢは、車両の車輪ＷＨＬと一体となって回転する回転部材ＫＴＢに対向する位置に配置されている。
押圧力取得部ＦＢＡは、押圧部材ＰＳＮが摩擦部材ＭＳＢを押す力である押圧力を取得する。

【0013】

ロック機構ＬＯＫは、車両の駐車ブレーキに用いられラチェット歯車ＲＣＨと、ソレノイドＳＯＬとを有している。ラチェット歯車ＲＣＨは、回転軸Ｊｉｎを中心に回転することができる。被検出部ＭＡＧは、磁石であって、ロック機構ＬＯＫのラチェット歯車ＲＣＨと一体となっている。ロック機構ＬＯＫについては、後に詳述する。

【0014】

検出部材ＭＫＡは、磁気検出方式の回転角検出部であって、被検出部ＭＡＧの位置または向きを検出する。検出部材ＭＫＡは、電子制御ユニットＥＣＵの基板上に配置されている。電子制御ユニットＥＣＵは、検出部材ＭＫＡにより検出された被検出部ＭＡＧの位置または向きに基づいて、電気モータＭＴＲの回転角度を検出することができる。電子制御ユニットＥＣＵは、検出した電気モータＭＴＲの回転角度に基づいて、電気モータＭＴＲおよびロック機構ＬＯＫを制御する。

【0015】

電気モータＭＴＲの回転は、減速部材ＧＳＫにより押圧部材ＰＳＮに伝達される。電気モータＭＴＲが正転方向に回転した場合、押圧部材ＰＳＮは、摩擦部材ＭＳＢを回転部材ＫＴＢに押し付ける。一方、電気モータＭＴＲが正転方向とは反対の逆転方向に回転したとき、摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢから離れる。

【0016】

図２は、本開示の一実施形態に係るロック機構の説明に用いる図である。
図２に示すように、ロック機構ＬＯＫは、ラチェット歯車ＲＣＨと、ソレノイドＳＯＬと、爪部材ＴＳＵと、弾性部材ＳＰＲとを有している。爪部材ＴＳＵは、ラチェット歯車ＲＣＨの歯と噛み合い可能である。図２の（ａ）は、爪部材ＴＳＵがラチェット歯車ＲＣＨと噛み合っていない状態を示している。図２の（ｂ）は、爪部材ＴＳＵがラチェット歯車ＲＣＨと噛み合った状態を示している。

【0017】

ラチェット歯車ＲＣＨは、動力伝達部材ＩＮＰに固定されている。ラチェット歯車ＲＣＨおよび被検出部ＭＡＧは、ラチェット歯車ＲＣＨの側面視において、動力伝達部材ＩＮＰと同軸である。ラチェット歯車ＲＣＨは、電気モータＭＴＲの回転角度が０度にあるとき、所定の歯が爪部材ＴＳＵと噛み合い可能である。ラチェット歯車ＲＣＨは、電気モータＭＴＲの回転角度が正転方向Ｆｗｄに所定角度回転するごとに、所定の歯が爪部材ＴＳＵと噛み合い可能である。ラチェット歯車ＲＣＨは、歯に方向性を有している。ラチェット歯車ＲＣＨは、爪部材ＴＳＵと噛み合った状態で、正転方向には回転することができるが、逆転方向には回転することができない。

【0018】

ラチェット歯車ＲＣＨには、被検出部ＭＡＧが埋め込まれている。そのため、組み立てる部品点数が削減され、電動制動装置ＢＲＫの組み立てが容易になっている。また、動力伝達部材ＩＮＰの軸長を短縮することができる。

【0019】

被検出部ＭＡＧは、ラチェット歯車ＲＣＨと一体となって回転可能である。被検出部ＭＡＧは、ラチェット歯車ＲＣＨの側面視において正円形を有しており、Ｎ極およびＳ極を有している。例えば、被検出部ＭＡＧは、ラチェット歯車ＲＣＨの側面視において、半円形のＮ極およびＳ極を有している。

【0020】

被検出部ＭＡＧは、ラチェット歯車ＲＣＨに対して、所定の向きに配置されている。すなわち、ラチェット歯車ＲＣＨが所定位置にあるとき、被検出部ＭＡＧのＮ極およびＳ極の位置は予め決められている。検出部材ＭＫＡは、被検出部ＭＡＧの位置を検出することにより、ラチェット歯車ＲＣＨの角度変化を検出することができ、電気モータＭＴＲの回転角度を検出することができる。

【0021】

弾性部材ＳＰＲは、例えばバネである。弾性部材ＳＰＲは、爪部材ＴＳＵがラチェット歯車ＲＣＨから離れる解除方向Ｄｔｒに爪部材ＴＳＵを付勢している。

【0022】

ソレノイドＳＯＬは、ラチェット歯車ＲＣＨの歯先円Ｃ１に対向する位置に配置されている。ソレノイドＳＯＬは、プルソレノイドであって、コイルＣＯＬ、ベース（固定鉄芯）ＢＡＳ、プランジャ（可動鉄芯）ＰＬＮ、プッシュバーＰＢＲ、ハウジングＨＳＧ、および、エアギャップスペーサＡＧＳを有している。

【0023】

コイルＣＯＬ、および、ベースＢＡＳは、ハウジングＨＳＧの内に収められている。ハウジングＨＳＧは、キャリパＣＲＰに固定されている。
プッシュバーＰＢＲは、一端が爪部材ＴＳＵに連結され、他端がプランジャＰＬＮに固定されている。

【0024】

コイルＣＯＬの巻き線に電流が流れることにより、磁界が発生する。ベースＢＡＳは、コイルＣＯＬに磁界が発生したとき、プランジャＰＬＮを噛み合い方向Ｄｔｓに吸引する。噛み合い方向Ｄｔｓは、弾性部材ＳＰＲが爪部材ＴＳＵを付勢する解除方向Ｄｔｒとは反対の方向である。ベースＢＡＳがプランジャＰＬＮを吸引する力は、弾性部材ＳＰＲの付勢力よりも強い。プランジャＰＬＮが弾性部材ＳＰＲの付勢力に抗してベースＢＡＳに吸引されることにより、爪部材ＴＳＵは、ラチェット歯車ＲＣＨに向けて噛み合い方向Ｄｔｓに突出し、図２の（ｂ）のように、ラチェット歯車ＲＣＨと噛み合う。一方、コイルＣＯＬに電流が流れていないとき、爪部材ＴＳＵは、弾性部材ＳＰＲの付勢力により、解除方向Ｄｔｒに移動し、図２の（ａ）のように、ラチェット歯車ＲＣＨとの噛み合いは解除される。プランジャＰＬＮとベースＢＡＳとの間には、エアギャップスペーサＡＧＳが設けられている。

【0025】

ロック機構ＬＯＫが図２の（ａ）の状態にあるとき、ロック機構ＬＯＫは、動力伝達部材ＩＮＰが正転方向Ｆｗｄおよび逆転方向Ｒｖｓに回転することを許容する。
電気モータＭＴＲが正転方向Ｆｗｄに回転すると、動力伝達部材ＩＮＰならびに動力伝達部材ＩＮＰに固定されているラチェット歯車ＲＣＨおよび減速部材ＧＳＫの第１歯車ＧＲ１が正転方向Ｆｗｄに回転する。電気モータＭＴＲの回転は、減速部材ＧＳＫによりシャフトＳＦＴに伝達される。シャフトＳＦＴの回転動力は、動力変換部材ＮＪＢにより直線動力に変換される。この直線動力により、押圧部材ＰＳＮが摩擦部材ＭＳＢを回転部材ＫＴＢに押し付ける。
電気モータＭＴＲが逆転方向に回転すると、動力伝達部材ＩＮＰならびに動力伝達部材ＩＮＰに固定されているラチェット歯車ＲＣＨおよび減速部材ＧＳＫの第１歯車ＧＲ１が逆転方向Ｒｖｓに回転する。電気モータＭＴＲの回転は、減速部材ＧＳＫによりシャフトＳＦＴに伝達される。
シャフトＳＦＴの回転動力は、動力変換部材ＮＪＢにより直線動力に変換される。この直線動力により、摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢから離れる。

【0026】

ロック機構ＬＯＫが図２の（ａ）の状態にあるとき、ラチェット歯車ＲＣＨと一体となっている被検出部ＭＡＧは、動力伝達部材ＩＮＰと一体となって回転する。検出部材ＭＫＡは、被検出部ＭＡＧの位置を検出することにより、電気モータＭＴＲの回転角を適切に検出することができる。

【0027】

車両の駐車中は、ロック機構ＬＯＫが図２の（ｂ）に示す状態となり、車両の停止状態が維持される。ロック機構ＬＯＫが図２の（ｂ）に示す状態のとき、ロック機構ＬＯＫは、動力伝達部材ＩＮＰが正転方向Ｆｗｄに回転することを許容するが、動力伝達部材ＩＮＰが逆転方向Ｒｖｓに回転しないように拘束する。

【0028】

車両の駐車中は、ロック機構ＬＯＫの拘束により、動力伝達部材ＩＮＰおよび被検出部ＭＡＧは逆転方向Ｒｖｓに回転しない。そのため、ロック機構ＬＯＫが図２の（ｂ）の状態にあるときも、検出部材ＭＫＡは、被検出部ＭＡＧの位置を検出することにより、電気モータＭＴＲの回転角を適切に検出することができる。

【0029】

〔変形例〕
上記実施形態では、被検出部ＭＡＧは、ラチェット歯車ＲＣＨの側面から見た側面視において、半円形のＮ極およびＳ極を有し、全体として正円形を有している磁石としたが、これに限定されない。検出部材ＭＫＡに対向する面にＮ極およびＳ極を有していれば、被検出部ＭＡＧの形状は正円形でなくてもよい。
また、被検出部ＭＡＧは、ラチェット歯車ＲＣＨ以外の歯車に設けることにしてもよい。例えば、減速部材ＧＳＫの第１歯車ＧＲ１または第２歯車ＧＲ２に設けることにしてもよい。
上記実施形態では、被検出部ＭＡＧおよび検出部ＭＫＡは、磁気検出方式の回転角検出部であるとしたが、これに限定されず、静電容量方式等、任意の方式の回転角検出部であってもよい。

【0030】

〔まとめ〕
本開示の一態様に係る電動制動装置は、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ことにより前記車輪に制動力を発生させる電動制動装置であって、電気モータから前記摩擦部材までの前記動力の伝達経路の一部であり、前記電気モータに同期して回転する回転部と、前記回転部に設けられた被検出部の回転を検出することにより、前記電気モータの回転角を検出する回転角検出部と、を備えている。
本開示の一態様に係る電動制動装置では、電気モータは、第１方向に回転することにより、前記摩擦部材を前記回転部材に押し付ける前記動力を発生させ、前記回転部は、前記車両が停止しているときに前記電気モータが前記第１方向とは反対の第２方向に回転することを拘束するラチェット歯車である。
本開示の一態様に係る電動制動装置では、前記回転部は、前記電気モータの回転の回転速度を減速する減速歯車である。
従来の電動制動装置では、回転角センサ、回転角センサにより位置を検出される被検出部、ラチェット歯車、および減速機構の歯車がそれぞれ個別に配置されているため、組付け工程が煩雑となる。本開示によれば、被検出部がラチェット歯車または減速機構の歯車と一体となっているため、容易に組み付けることができる。

【0031】

本開示の一態様に係る電動制動装置は、前記ラチェット歯車と噛み合い可能な爪部材を備え、前記ラチェット歯車が前記爪部材と噛み合っていないときに、前記電気モータが前記第１方向および前記第２方向に回転することを許容し、前記ラチェット歯車および前記被検出部は、一体となって、前記電気モータが回転する方向に回転し、前記ラチェット歯車が前記爪部材と噛み合っているときに、前記電気モータが前記第２方向に回転しないように拘束する。
本開示によれば、回転角検出部は、ラチェット歯車と爪部材との噛み合いによらず、電気モータの回転角に対する、ラチェット歯車の歯の相対位置を把握することができる。

【0032】

〔付記事項〕
本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0033】

Ｆｗｄ 正転方向
ＧＲ１ 第１歯車
ＧＲ２ 第２歯車
ＫＴＢ 回転部材
ＬＯＫ ロック機構
ＭＡＧ 被検出部
ＭＫＡ 回転角検出部
ＭＳＢ 摩擦部材
ＭＴＲ 電気モータ
ＲＣＨ ラチェット歯車
Ｒｖｓ 逆転方向
ＷＨＬ 車両の車輪

【図1】

【図2】