ディスクブレーキ
【課題】例えば駐車ブレーキの解除時、すなわち、車両の停止状態の維持を解除するときの応答性を良好にするディスクブレーキを提供する。
【解決手段】本ディスクブレーキ１に備えたＥＣＵ７０は、ピストン推進機構３４によってピストン１２を推進させると共にその制動位置に保持した状態で、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて遊星歯車減速機構３６及び平歯多段減速機構減速機構３７のガタを解消するので、例えば駐車ブレーキ等の解除時の応答性を良好にすることができる。
【解決手段】本ディスクブレーキ１に備えたＥＣＵ７０は、ピストン推進機構３４によってピストン１２を推進させると共にその制動位置に保持した状態で、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて遊星歯車減速機構３６及び平歯多段減速機構減速機構３７のガタを解消するので、例えば駐車ブレーキ等の解除時の応答性を良好にすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制動に用いられるディスクブレーキに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、電動モータの電流制御により駐車ブレーキの保持・解除を行う電動ブレーキ制御方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８３３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の電動ブレーキ制御方法では、駐車ブレーキを解除するリリース時に、所定の駐車ブレーキ力を発生させるためのアプライ方向と逆方向に電動モータを回転させることになるが、この時、減速機構に生じs低るガタの分だけ駐車ブレーキを解除するまでの時間が長くなる懸念がある。
【０００５】
本発明は、例えば駐車ブレーキの解除時、すなわち、車両の停止状態の維持を解除するときの応答性を良好にするディスクブレーキ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】
上記課題を解決するための手段として、本発明は、ロータの両面に配置される一対のブレーキパッドを液圧シリンダ内に設けられたピストンにより押圧するキャリパと、該キャリパに設けられた電動モータの回転が減速機構を介して伝達され、前記ピストンを推進するピストン推進機構と、該ピストン推進機構により推進したピストンを保持するピストン保持機構と、前記電動モータの駆動を制御する制御手段と、を備えたディスクブレーキにおいて、前記制御手段は、前記ピストン推進機構によって推進したピストンを前記ピストン保持機構によって保持した状態で、前記電動モータをピストンが推進する方向とは逆方向に駆動させて前記減速機構のガタを解消することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のディスクブレーキによれば、車両の停止状態の維持を解除するときの応答性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るディスクブレーキを示す断面図である。
【図２】ＥＣＵによる第１の制御形態を示すフローチャートである。
【図３】ＥＣＵによる第１の制御形態を示すタイムチャートである。
【図４】ＥＣＵによる第２の制御形態を示すフローチャートである。
【図５】ＥＣＵによる第２の制御形態を示すタイムチャートである。
【図６】ＥＣＵによる第３の制御形態を示すフローチャートである。
【図７】ＥＣＵによる第３の制御形態を示すタイムチャートである。
【図８】ＥＣＵによる第４の制御形態を示すフローチャートである。
【図９】ＥＣＵによる第４の制御形態を示すタイムチャートである。
【図１０】ＥＣＵによる第５の制御形態を示すフローチャートである。
【図１１】ＥＣＵによる第５の制御形態を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態を図１〜図１１に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係るディスクブレーキ１を図１に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態に係るディスクブレーキ１は、キャリパ浮動型として構成されており、車両の回転部に取り付けられたディスクロータ１５０を挟んで両側に配置された一対のインナブレーキパッド２及びアウタブレーキパッド３、該インナブレーキパッド２及びアウタブレーキパッド３をディスクロータ１５０に押圧するためのキャリパ４、車両のナックル等の非回転部に固定されたキャリア５、及び、後述するピストン１２を液圧で作動させるほかにモータ３８の駆動により減速機構３６、３７及びピストン推進機構３４を介してピストン１２を作動させるための駐車ブレーキ機構が設けられている。上記一対のインナ及びアウタブレーキパッド２，３とキャリパ４とは、キャリア５にディスクロータ１５０の軸方向へ移動可能に支持されている。
【００１０】
キャリパ４の主体であるキャリパ本体６は、車両内側のブレーキパッドであるインナブレーキパッド２に対向する基端側に配置されるシリンダ部７と、車両外側のブレーキパッドであるアウタブレーキパッド３に対向する先端側に配置される爪部８とを有して、鋳鉄やアルミアルミニウム合金等で一体成形されている。シリンダ部７には、インナブレーキパッド２側を開口部７Ａとなし、他端が孔部９Ａを有する底壁９により閉じられた有底のシリンダ１０が形成されている。
【００１１】
上記シリンダ１０内には、有底のカップ状に形成され、その底部１２Ａがインナブレーキパッド２に対向するように収められるピストン１２が設けられている。ピストン１２は、シリンダ１０の開口側に介装されたピストンシール１１を介して軸方向に移動可能にシリンダ１０に内装されている。このピストン１２とシリンダ１０の底壁９との間には、ピストンシール１１により画成される液圧室１３が形成されている。この液圧室１３には、シリンダ部７に設けた図示しないポートを通じて、マスタシリンダや液圧制御ユニットなどの図示しない液圧源から液圧が供給されるようになっている。ピストン１２は、インナブレーキパッド２と対向する外底面の一部に凹部１４が設けられている。この凹部１４は、インナブレーキパッド２の背面に形成されている凸部１５が係合することにより、シリンダ１０、ひいてはキャリパ本体６に対して回り止めされている。また、ピストン１２の底部１２Ａとシリンダ１０との間には、シリンダ１０内への異物の進入を防ぐダストブーツ１６が介装されている。
【００１２】
キャリパ本体６のシリンダ１０の底壁９側には、後述する減速機構を内包するハウジング３５が気密的に取り付けられている。該ハウジング３５の一端開口には気密的にカバー３９が取り付けられている。なお、ハウジング３５とシリンダ１０とは、シリンダ１０の底壁９側に設けられるシール５１によって気密性が保持されている。また、ハウジング３５とカバー３９とは、その間に設けられたシール４０によって気密性が保持されている。キャリパ本体６のハウジング３５には、電動モータの一例であるモータ３８がシール５０を介して密閉的に取り付けられている。なお、本実施形態では、モータ３８をハウジング３５の外側に配置したが、モータ３８を覆うようにハウジング３５を形成し、ハウジング３５内にモータ３８を収容してもよい。この場合、シール５０が不要となり、組み付け工数の低減を図ることが可能となる。
【００１３】
キャリパ本体６には、上記モータ３８によりピストン１２を制動位置に推進するピストン推進機構３４と、モータ３８による回転を増力する減速機構としての平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６とを有する駐車ブレーキ機構が備えられている。上記平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６は、ハウジング３５内に収納されている。ピストン推進機構３４は、遊星歯車減速機構３６からの回転運動を直線方向の運動（以下、便宜上直動という。）に変換し、ピストン１２に推力を付与して制動位置に推進させるボールアンドランプ機構２８及びねじ機構５２から構成される。ボールアンドランプ機構２８及びねじ機構５２は、キャリパ本体６のシリンダ１０内に収納されている。ねじ機構５２は、ボールアンドランプ機構２８とピストン１２との間に設けられている。本実施の形態では、ピストン推進機構３４は、ピストン１２を制動位置に推進させた後該ピストン１２を制動位置に保持するピストン保持機構としても作用する。
【００１４】
平歯多段減速機構３７は、ピニオンギヤ４２と、第１減速歯車４３と、第２減速歯車４４とを有している。ピニオンギヤ４２は、筒状に形成され、モータ３８のシャフト４１に圧入固定される孔部４２Ａと、外周に形成される歯車４２Ｂとを有している。第１減速歯車４３は、ピニオンギヤ４２の歯車４２Ｂに噛合する大径の大歯車４３Ａと、大歯車４３Ａから軸方向に延出して形成される小径の小歯車４３Ｂとが一体的に形成されている。この第１減速歯車４３は、一端がハウジング３５に支持されると共に他端がカバー３９に支持されたシャフト６２により回転可能に支持される。第２減速歯車４４は、第１減速歯車４３の小歯車４３Ｂに噛合する大径の大歯車４４Ａと、大歯車４４Ａから軸方向に延出して形成される小径のサンギヤ４４Ｂとが一体形成されている。サンギヤ４４Ｂは後述する遊星歯車減速機構３６の一部を構成している。この第２減速歯車４４は、カバー３９に支持されたシャフト６３により回転可能に支持される。
【００１５】
遊星歯車減速機構３６は、サンギヤ４４Ｂと、複数個（本実施の形態では３個）のプラネタリギヤ４５と、インターナルギヤ４６と、キャリア４８とを有する。プラネタリギヤ４５は、第２減速歯車４４のサンギヤ４４Ｂに噛合される歯車４５Ａと、キャリア４８から立設されるピン４７を挿通する孔部４５Ｂとを有している。３個のプラネタリギヤ４５は、キャリア４８の円周上に等間隔に配置される。
【００１６】
キャリア４８は、円板状に形成され、その中心に多角形柱４８Ａがインナパッド２側に突設される。該キャリア４８の多角形柱４８Ａは、後述するボールアンドランプ機構２８の回転ランプ２９の円柱部２９Ｂに設けた多角形孔２９Ｃと嵌合することで、キャリア４８と回転ランプ２９とで互いに回転トルクを伝達できるようになっている。キャリア４８の外周側には複数のピン用孔４８Ｂが形成されている。該各ピン用孔４８Ｂに、各プラネタリギヤ４５を回転可能に支持するピン４７が圧入固定されている。該キャリア４８及び各プラネタリギヤ４５は、ハウジング３５の壁面３５Ａと、インターナルギヤ４６の第２減速歯車４４側に一体的に設けた環状壁部４６Ｂとにより軸方向の移動が規制されている。また、キャリア４８には、その中心に挿通孔４８Ｃが形成される。該挿通孔４８Ｃには、カバー３９に支持され、第２減速歯車４４を回転自在に支持するシャフト６３が圧入固定されている。なお、本実施形態では、キャリア４８に設けた多角形柱４８Ａにより相対的な回転を規制しているが、スプラインやキー等回転トルクを伝達できる機械要素を採用してもよい。
【００１７】
インターナルギヤ４６は、各プラネタリギヤ４５の歯車４５Ａがそれぞれ噛合する内歯４６Ａと、この内歯４６Ａから連続して第２減速歯車４４側に一体的に設けられ、プラネタリギヤ４５の軸方向の移動を規制する環状壁部４６Ｂとからなる。該インターナルギヤ４６は、ハウジング３５の内部に圧入固定される。
【００１８】
ねじ機構５２は、プッシュロッド５３と、該プッシュロッド５３と螺合するナット５５とを備えている。プッシュロッド５３は、ツバ部５３Ａと螺合部５３Ｃとが一体的に形成されて構成される。該ツバ部５３Ａは、スラストベアリング５６を介して、ボールアンドランプ機構２８の回転直動ランプ３１に軸方向に対向配置される。ツバ部５３Ａと後述するリテーナ２６との間には、コイルばね２７が介装されている。コイルばね２７は、プッシュロッド５３を常時スラストベアリング５６側、すなわち、シリンダ部７の底壁９側へ付勢している。また、コイルばね２７は、プッシュロッド５３を介して後述のボールアンドランプ機構２８の回転直動ランプ３１をシリンダ部７の底壁９側へ付勢している。プッシュロッド５３には、そのツバ部５３Ａの外周面に周方向に沿って凸部５３Ｂが複数形成されている。凸部５３Ｂは、後述するリテーナ２６の縮径部２６Ｂに、周方向に沿って複数設けられる縦長溝部２６Ｅにそれぞれ嵌合するようになっている。プッシュロッド５３は、この凸部５３Ｂと縦長溝部２６Ｅとの嵌合により、縦長溝部２６Ｅの軸方向長さの範囲で軸方向に移動可能であるが、リテーナ２６に対して回転方向への移動が規制されている。
【００１９】
ナット５５は、貫通孔である孔部５５Ａを有して一端側に円筒部５５Ｂと他端側にフランジ部５４とが一体的に形成されて、軸方向断面でＴ字状、外観視でキノコ状に構成される。孔部５５Ａのうち円筒部５５Ｂに該当する位置には、プッシュロッド５３の螺合部５３Ｃと螺合する螺合部５５Ｃが形成されている。
【００２０】
フランジ部５４の外周端には、凸部５４Ａが周方向に間隔を置いて複数形成される。これら各凸部５４Ａは、ピストン１２の円筒部１２Ｂの内周面に軸方向に延び周方向に間隔を置いて複数形成された平面部１２Ｃに係合するようになっている。この係合により、ナット５５は、ピストン１２に対して軸方向には移動可能であるが、回転方向への移動が規制されている。ナット５５のフランジ部５４の先端面には、傾斜面５４Ｂが形成されている。該傾斜面５４Ｂは、ピストン１２の底部１２Ａの内側に形成された傾斜面１２Ｄと当接可能になっている。ナット５５のフランジ部５４の傾斜面５４Ｂがピストン１２の傾斜面１２Ｄに当接することで、モータ３８からの回転力が、ねじ機構５２であるプッシュロッド５３、ナット５５及びフランジ部５４を介してピストン１２に伝達される。これにより、ピストン１２は制動位置まで前進するようになっている。なお、ナット５５のフランジ部５４の凸部５４Ａには、溝部（図示略）が複数形成され、また、傾斜面５４Ｂにも溝部５４Ｄが複数形成されている。これらの溝部により、ピストン１２の底部１２Ａとフランジ部５４とにより囲まれた空間が液圧室１３と連通して、ブレーキ液の流通が可能になっており、前記空間のエア抜き性を確保するようにしている。
【００２１】
プッシュロッド５３とナット５５との螺合部５３Ｃ，５５Ｃは、ピストン１２からの回転直動ランプ３１への軸方向荷重によってはベースナット３３が回転しないように、その逆効率が０以下になるように、すなわち、不可逆性が大きなねじとして設定されている。本実施形態においては、上記螺合部５３Ｃ，５５Ｃが、ピストン１２を制動位置に推進させた後、その制動位置に保持するピストン保持機構として構成されている。
【００２２】
ボールアンドランプ機構２８は、回転ランプ２９と、回転直動ランプ３１と、複数、本実施形態においては３つのボール３２と、ベースナット３３とを備えている。
【００２３】
回転ランプ２９は、円板状の回転プレート２９Ａと、該回転プレート２９Ａの略中心から一体的に延びる円柱部２９Ｂとからなり、軸方向断面Ｔ字状に形成される。該円柱部２９Ｂは、ベースナット３３の底壁３３Ａに設けた挿通孔３３Ｄ及びシリンダ１０の底壁９に設けた孔部９Ａに挿通されている。該円柱部２９Ｂの先端には、キャリア４８に設けた多角形柱４８Ａが嵌合する多角形孔２９Ｃが形成されている。また、回転プレート２９Ａの円柱部２９Ｂ側と反対側の面には、周方向に沿って所定の傾斜角を有して円弧状に延びるとともに径方向において円弧状断面を有する複数のボール溝２９Ｄが形成されている。また、回転プレート２９Ａは、ベースナット３３の底壁３３Ａに対して、スラストベアリング３０を介して回転自在に支持されている。シリンダ１０の底壁９の孔部９Ａと回転ランプ２９の円柱部２９Ｂの外周面との間にはシール６１が設けられ、液圧室１３の液密性が保持されている。なお、回転ランプ２９の円柱部２９Ｂの先端部には止め輪６４が装着されており、回転ランプ２９のキャリパ本体６に対するインナ及びアウタブレーキパッド２、３側への移動、すなわち、ロータ軸方向への移動が規制されている。そして、上記のような回転ランプ２９の規制によって、ベースナット３３は、キャリパ本体６に対してロータ軸方向に移動しないようになっている。したがって、ベースナット３３に形成された雌ねじ部３３Ｃもキャリパ本体６に対してロータ軸方向に移動しないようになっている。
【００２４】
回転直動ランプ３１は、円板状の回転直動プレート３１Ａと、該回転直動プレート３１Ａの外周端から立設される円筒部３１Ｂとからなる有底円筒状に形成されている。回転直動プレート３１Ａの、回転ランプ２９の回転プレート２９Ａとの対向面には、周方向に沿って所定の傾斜角を有して円弧状に延びるとともに径方向において円弧状断面を有する複数、本実施形態においては３つのボール溝３１Ｄが形成されている。また、円筒部３１Ｂの外周面には、ベースナット３３の円筒部３３Ｂの内周面に設けた雌ねじ部３３Ｃと螺合する雄ねじ部３１Ｃが形成されている。
【００２５】
ベースナット３３は、底壁３３Ａと、該底壁３３Ａの外周端から立設される円筒部３３Ｂとからなる有底筒状に形成されている。該円筒部３３Ｂの内周面には、回転直動ランプ３１の円筒部３１Ｂの外周面に設けた雄ねじ部３１Ｃと螺合する雌ねじ部３３Ｃが形成される。ベースナット３３の底壁３３Ａの略中心には回転ランプ２９の円柱部２９Ｂが挿通される挿通孔３３Ｄが形成されている。
【００２６】
そして、ベースナット３３は、その円筒部３３Ｂ内に回転直動ランプ３１及び回転ランプ２９の回転プレート２９Ａを収容するようにして、その底壁３３Ａの挿通孔３３Ｄに回転ランプ２９の円柱部２９Ｂが挿通されている。また、ベースナット３３は、その円筒部３３Ｂの雌ねじ部３３Ｃが回転直動ランプ３１の円筒部３１Ｂの雄ねじ部３１Ｃに螺合され、その底壁３３Ａがシリンダ１０の底壁９と回転ランプ２９の回転プレート２９Ａとの間に配置されたスラストベアリング３０と５８の間に支持されている。これにより、ベースナット３３は、スラストベアリング５８及びスラストワッシャ５７を介して、シリンダ１０の底壁９に対して回転可能に支持されるようになっている。しかしながら、ベースナット３３は、その外周に設けた複数の凸部３３Ｅがリテーナ２６に設けた凹部２６Ｇと嵌合することでリテーナ２６に対する相対的な回転移動が規制されている。また、リテーナ２６の大径部２６Ａの後端部には、複数のツメ部２６Ｆが形成されており、該リテーナ２６内の所定位置にベースナット３３を組み付けた後、各ツメ部２６Ｆをリテーナ２６の中心方向へ折り込むことで、ベースナット３３の第２減速歯車４４側への移動が規制されるようになっている。
【００２７】
なお、回転直動ランプ３１の円筒部３１Ｂの雄ねじ部３１Ｃ及びベースナット３３の円筒部３３Ｂに設けた雌ねじ部３３Ｃは、回転ランプ２９を一方向に回転させて、回転ランプ２９及び回転直動ランプ３１の対向するボール溝２９Ｄ、３１Ｄ間のボール３２の転動作用により回転直動ランプ３１が回転ランプ２９から離間する場合、回転直動ランプ３１が回転ランプ２９と同方向に回転したときに、回転直動ランプ３１がベースナット３３から離間するように形成されている。
【００２８】
ボール３２は、転動部材としての鋼球からなり、回転ランプ２９の回転プレート２９Ａの各ボール溝２９Ｄと、回転直動ランプ３１の回転直動プレート３１Ａの各ボール溝３１Ｄとの間にそれぞれ介装されている。そして、回転ランプ２９に回転トルクを加えると、ボール溝２９Ｄと３１Ｄの間をボール３２が転動するようになっている。ここで、ボール３２が転動すると、回転直動ランプ３１は、ベースナット３３と螺合しているため、ベースナット３３がシリンダ１０に対して回転していないときには、ベースナット３３に対して回転しながら軸方向に推進するようになっている。このとき、回転直動ランプ３１は、ボール３２の転動により発生する回転直動ランプ３１の回転トルクと、回転直動ランプ３１とベースナット３３との螺合部である雄ねじ部３１Ｃ及び雌ねじ部３３Ｃの回転抵抗トルクとが釣り合うまで、軸方向に推進されるようになっている。また、回転直動ランプ３１とベースナット３３との螺合部である雄ねじ部３１Ｃ及び雌ねじ部３３Ｃは、ピストン１２からの回転直動ランプ３１への軸方向荷重によってはベースナット３３が回転しない、すなわち、雄ねじ部３１Ｃ及び雌ねじ部３３Ｃの逆効率が０以下になるように、言い換えれば、不可逆性が大きなねじに設定されている。なお、ボール溝２９Ｄ、３１Ｄは、周方向に沿った傾斜の途中に窪みを付けたり、傾斜を途中で変化させて構成するようにしても良い。
【００２９】
リテーナ２６は、全体が略筒形状で構成され、シリンダ１０の底壁９側に位置する大径部２６Ａと、この大径部２６Ａからシリンダ１０の開口部７Ａ方向に向けて縮径する縮径部２６Ｂと、この縮径部２６Ｂからシリンダ１０の開口部７Ａ方向に向けて延出する小径部２６Ｃとから構成されている。大径部２６Ａの先端部（図１中右側）には、中心側に部分的に折り込まれてベースナット３３を係止する複数のツメ部２６Ｆが形成されている。また、リテーナ２６の縮径部２６Ｂには、周方向に沿って複数設けた縦長溝部２６Ｅが形成され、プッシュロッド５３のツバ部５３Ａに設けた複数の対応する凸部５３Ｂが嵌合されている。
【００３０】
また、リテーナ２６の小径部２６Ｃの外周には、一方向クラッチ部材としてのスプリングクラッチ６５のコイル部６５Ａが巻き付けられている。このスプリングクラッチ６５は、リテーナ２６が一方向へ回転するときには回転トルクを付与するが、他方向へ回転するときに回転トルクを殆ど付与しないようになっている。ここでは、ナット５５がボールアンドランプ機構２８の方向へ移動するときの回転方向に対して回転抵抗トルクを付与するようにしている。ここで、スプリングクラッチ６５の回転抵抗トルクの大きさは、回転直動ランプ３１とベースナット３３とが軸方向で互いに近接する際、コイルばね２７の付勢力によって発生する回転直動ランプ３１とベースナット３３との螺合部３１Ｃ、３３Ｃの回転抵抗トルクよりも大きいものとなっている。また、スプリングクラッチ６５の先端側（図１中左側）には、リング部６５Ｂが形成されており、ナット５５の各凸部５４Ａと同様に、ピストン１２の平面部１２Ｃと当接している。これにより、スプリングクラッチ６５は、ピストン１２に対して軸方向の移動は可能であるが、回転方向への移動が規制されるようになっている。
【００３１】
なお、本実施形態では、減速機構として平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６を採用したが、サイクロイド減速機や波動減速機等、他の公知な減速機構を採用してもよい。また、減速機構を平歯多段減速機構３７のみで構成したり、遊星歯車減速機構３６を多段に構成するようにしてもよい。
【００３２】
なお、本実施形態では、プッシュロッド５３とナット５５との螺合部５３Ｃ，５５Ｃが、ピストン１２を制動位置に推進させた後、その制動位置に保持するピストン保持機構として構成されているが、力の伝達系で減速機構よりもピストン１２側であれば、どのようなピストン保持機構としてもよく、例えば、回転直動ランプ３１の雄ねじ部３１Ｃとベースナット３３の雌ねじ部３３Ｃとを不可逆ねじとして構成するようにしてもよい。
【００３３】
なお、本実施形態では、ピストン推進機構３４を、ボールアンドランプ機構２８及びねじ機構５２から構成したが、これに限らず、ねじ機構５２のみでピストン推進機構３４を構成したり、他の回転直動変換機構を用いて構成してもよい。
【００３４】
モータ３８には、該モータ３８を駆動制御する制御手段である電子制御装置からなるＥＣＵ７０が接続されている。該ＥＣＵ７０には、駐車ブレーキの作動・解除を指示すべく操作されるパーキングスイッチ７１が接続され、また、アクセル開度センサや車輪速センサ等の各種センサからの信号を受け取ることが可能となっている。そして、パーキングスイッチ７１の操作及び各種センサからの検出信号に基づき、ＥＣＵ７０によりモータ３８の駆動が制御される。なお、ＥＣＵ７０は、図示しない車両側からの信号に基づきパーキングスイッチ７１の操作によらずに作動する機能、例えば、停車状態が一定時間続いたときにキャリパ４を作動させて車両の停止状態を維持する機能や液圧制御装置の故障時に断続的にモータ３８を正逆回転させて間欠的な制動を行ってＡＢＳの代用とする機能を有している。
【００３５】
ここで、本実施形態に示すような電動モータを有する駐車ブレーキ機構付ディスクブレーキにおいては、ディスクブレーキの小型化を図るために、なるべく小型の電動モータを使用する傾向にある。小型の電動モータでは、その回転力も小さくなってしまうため、減速機構により電動モータの回転力を大きな減速比で増力する必要がある。そして、大きな減速比の減速機構を構成するために、減速機、例えば、ギヤ等を多段で用いることになる。このように減速機を多段にした場合には、多段にした分だけ、回転ロス、いわゆる「ガタ」が増加してしまい、駐車ブレーキ機構付ディスクブレーキの作動時及び解除時の応答性が悪くなってしまう。このような課題に鑑みて、本実施形態に係るディスクブレーキ１のＥＣＵ７０は、ピストン推進機構３４によってピストン１２を推進させると共に制動位置で保持した状態で、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消するように制御する。また、本実施形態に係るディスクブレーキ１において、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させるときに、ガタを解消する以上に駆動させてしまうと、ピストン１２が制動位置から後退してしまい、ピストン１２の保持力が低下し、停車中の車両が動いてしまう可能性がある。そこで、本実施形態に係るディスクブレーキ１のＥＣＵ７０は、ガタを解消する分だけモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動するようにしている。これらＥＣＵ７０の制御内容については、第１〜５の制御形態として以下で説明する。
【００３６】
次に、本実施形態に係るディスクブレーキ１の作用を説明する。
まず、ブレーキペダルの操作による通常の液圧ブレーキとしてのディスクブレーキ１の制動時における作用を説明する。運転者によりブレーキペダルが踏み込まれると、ブレーキペダルの踏力に応じた液圧がマスタシリンダから液圧回路（ともに図示しない）を経てキャリパ４内の液圧室１３に供給される。これにより、ピストン１２がピストンシール１１を撓ませながら非制動時の原位置から前進（図１の左方向に移動）してインナブレーキパッド２をディスクロータ１５０に押し付ける。そしてキャリパ本体６は、ピストン１２の押付力の反力によりキャリア５に対して図１における右方向に移動して、爪部８によりアウタブレーキパッド３をディスクロータ１５０に押し付ける。この結果、ディスクロータ１５０が一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３により挟みつけられて車両の制動力が発生することになる。
【００３７】
そして、運転者がブレーキペダルを解放すると、マスタシリンダからの液圧の供給が途絶えて液圧室１３内の液圧が低下する。これにより、ピストン１２は、ピストンシール１１の弾性によって原位置まで後退して制動力が解除される。ちなみに、インナ及びアウタブレーキパッド２、３の摩耗に伴いピストン１２の移動量が増大してピストンシール１１の弾性変形量を越えると、ピストン１２とピストンシール１１との間に滑りが生じた状態でピストン１２が前進する。これによってキャリパ本体６に対するピストン１２の原位置が移動することになり、インナ及びアウタブレーキパッド２、３が摩耗したとしても、パッドクリアランスが一定に調整されるようになっている。
【００３８】
次に、車両の停止状態を維持するための作用の一例である、駐車ブレーキとしての作用を説明する。図１は、ブレーキペダルが操作されておらず、かつ、駐車ブレーキが解除されている状態を示している。この状態から駐車ブレーキを作動させるべく、パーキングスイッチ７１が操作されると、ＥＣＵ７０によってモータ３８が駆動して、平歯多段減速機構３７を介して遊星歯車減速機構３６のサンギヤ４４Ｂが回転する。このサンギヤ４４Ｂの回転により、各プラネタリギヤ４５を介してキャリア４８が回転する。キャリア４８の回転力は、回転ランプ２９に伝達される。
【００３９】
ここで、ボールアンドランプ機構２８の回転直動ランプ３１には、プッシュロッド５３を介してコイルばね２７の付勢力が作用している。このため、回転直動ランプ３１が、キャリパ本体６に対して前進（図２中左方向へ移動）するためには、ある一定以上の推力、ひいては回転トルクＴ１が必要となっている。これに対して、一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３とディスクロータ１５０とが当接しておらず、ピストン１２からディスクロータ１５０への押付力が発生していない状態では、プッシュロッド５３を回転させるための必要回転トルクＴ２が、回転直動ランプ３１を前進させるための必要回転トルクＴ１よりも十分小さくなっている。また、駐車ブレーキを作動させる時には、スプリングクラッチ６５による回転抵抗トルクＴ３も付与されない。
【００４０】
このため、キャリア４８から回転ランプ２９への回転力の伝達初期においては、回転直動ランプ３１が前進しないので、回転ランプ２９と回転直動ランプ３１とが共回りし始める。その回転力は、機械損失分を除いた殆どが回転直動ランプ３１の雄ねじ部３１Ｃとベースナット３３の雌ねじ部３３Ｃとの螺合部からリテーナ２６及びプッシュロッド５３を介してねじ機構５２に伝達されて、ねじ機構５２が作動することになる。すなわち、キャリア４８は、その回転力により回転ランプ２９、回転直動ランプ３１、ベースナット３３、リテーナ２６及びプッシュロッド５３を共に一体となって回転させる。このプッシュロッド５３の回転によりナット５５が前進（図１中左方向へ移動）して、ナット５５のフランジ部５４の傾斜面５４Ｂがピストン１２の傾斜面１２Ｄに当接して、該傾斜面１２Ｄを押圧することでピストン１２が前進することになる。
【００４１】
モータ３８がさらに駆動されて、ねじ機構５２の伸長作動によりピストン１２によるディスクロータ１５０への押付力が発生し始めると、今度は、その押付力に伴う軸力によってプッシュロッド５３の雄ねじ部５３Ｃとナット５５の雌ねじ部５５Ｃとの螺合部で発生する回転抵抗が増大して、ナット５５を前進させるための必要回転トルクＴ２が増大していく。そして、必要回転トルクＴ２が、ボールアンドランプ機構２８を作動、すなわち回転直動ランプ３１を前進させるための必要回転トルクＴ１よりも大きくなる。この結果、プッシュロッド５３の回転が停止して、プッシュロッド５３と相対的な回転が規制されるリテーナ２６を介してベースナット３３の回転が停止する。すると今度は、回転直動ランプ３１が回転しながら軸方向に前進することで、ねじ機構５２、すなわちプッシュロッド５３及びナット５５を介してピストン１２が前進し、ピストン１２のディスクロータ１５０への押付力が増大する。このとき、回転直動ランプ３１には、回転ランプ２９からの回転トルクの付与により、ボール溝３１Ｄで発生する推力と、ベースナット３３との螺合によって発生する推力の合計が付与される。本実施形態では、最初に、ねじ機構５２が作動することによりナット５５が前進することでピストン１２を前進させてディスクロータ１５０への押付力を得るので、ねじ機構５２の作動により一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３の経時的な摩耗を補償することができる。
【００４２】
そして、ＥＣＵ７０は、一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３からディスクロータ１５０への押付力が所定値に到達するまで、例えば、モータ３８の電流値が所定値以上に到達すると共に所定時間経過するまでモータ３８を駆動する。その後、ＥＣＵ７０はモータ３８への通電を停止する。すると、ボールアンドランプ機構２８は、回転ランプ２９の回転が停止するので、各ボール溝２９Ｄ、３１Ｄ間のボール３２の転動作用による回転直動ランプ３１への推力付与がなくなる。回転直動ランプ３１には、ディスクロータ１５０への押付力の反力がピストン１２及びねじ機構５２を介して作用するが、回転直動ランプ３１はベースナット３３との間で逆作動しない雄ねじ部３１Ｃ及び雌ねじ部３３Ｃで螺合されているので、回転直動ランプ３１は回転せずに停止状態が維持される。これにより、ピストン１２の制動位置での保持、すなわち、制動力の保持がなされて駐車ブレーキの作動が完了する。
【００４３】
次に、駐車ブレーキを作動させる場合のＥＣＵ７０による制御形態を詳細に説明する。以下においては、駐車ブレーキをかける、すなわちブレーキパッドに所定の押圧力を付与して、そのときのピストン位置を保持するための動作をアプライと称し、駐車ブレーキを解除するための動作をリリースと称する。まず、ＥＣＵ７０による第１の制御形態のフローチャートを図２に基づいて説明する。
ステップＳ１では、パーキングスイッチ７１が操作されて駐車ブレーキを作動させようとしているか否か、パーキングスイッチ７１によりアプライ指示があるか否かが判定される。そして、アプライ指示がある場合にはステップＳ２に進み、一方、アプライ指示がない場合には、再びステップＳ１に戻る。次に、ステップＳ２では、ＥＣＵ７０は、ピストン１２が推進する方向へモータ３８を駆動する。次に、ステップＳ３では、ピストン１２が制動位置に到達したか否かを判定するため、モータ３８の電流値が所定値以上に到達し、且つ所定時間が経過したか否かを判定する。そして、このステップＳ３の条件が成立した場合にはステップＳ４に進み、一方、ステップＳ３の条件が不成立の場合にはステップＳ２とステップＳ３との間に戻り、ステップＳ３の条件判断を継続して行う。次に、ステップＳ４ではモータ３８への通電を停止する。これにより、ピストン保持機能を含むピストン推進機構３４の作動が完了して、ピストン１２を制動位置に保持する。次に、ステップＳ５では、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させる。次に、ステップＳ６では、タイマカウンタをカウントアップする。次に、ステップＳ７では、タイマカウンタによりカウントアップ開始、すなわち、ピストン１２を制動位置に保持してから所定時間Ｔ１を経過したか否かを判定する。そして、所定時間Ｔ１を経過した場合にはステップＳ８に進み、一方、所定時間Ｔ１を経過しない場合にはステップＳ５とステップＳ６との間に戻って所定時間Ｔ１を経過したか否かの判定を継続する。ここで、所定時間Ｔ１は、駐車ブレーキ解除時における平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを吸収できる時間を予め試験等、例えば、製品出荷前等の試験により算出しておき、ＥＣＵ７０の記憶領域に格納しておくものとなっている。次に、ステップＳ８では、モータ３８への通電を停止する。次に、ステップＳ９では、タイマカウンタをクリアする。
【００４４】
また、第１の制御形態におけるタイムチャートを図３に基づいて説明する。ここではタイムチャートに示した時間軸（１）〜（６）を基にディスクブレーキ１の動作を上記図２のフローチャートの各ステップと対応付けて説明する。
【００４５】
時間軸（１）では、パーキングスイッチ７１によるアプライ指示はされておらず、モータ３８は停止しており、モータ３８の電流値及びモータ３８の位置は共に０となる。時間軸（２）にてパーキングスイッチ７１によるアプライ指示がなされ、ＥＣＵ７０内のパーキングスイッチフラグがアプライ側となる（ステップＳ１が成立する）と、ＥＣＵ７０は、モータ３８をピストン１２が推進する方向に始動する（ステップＳ２）。このとき、モータ３８には、停止状態から駆動状態に移行するため一旦、大きな起動電流が発生した後、時間軸（２）〜（３）にかけて、モータ３８は駆動状態となり、モータ３８の電流値は次第に低下する。その後、モータ３８の駆動によってピストン１２の推力が増加してブレーキパッド２、３がディスクロータ１５０に押圧されると、時間軸（３）〜（４）の間で、モータ３８の電流値が次第に上昇する。そして、この時間軸（３）〜（４）の間で、モータ３８の電流値が所定値以上に到達し、且つ所定時間が経過した否かが判定され（ステップＳ３）、成立した場合には時間軸（４）の時点でモータ３８への通電を停止してアプライ完了となる（ステップＳ４）。
【００４６】
その後、時間軸（５）〜（６）では、リリース時の応答性を向上させるため、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に所定時間駆動させて、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを戻す（吸収する）ようにする。すなわち、時間軸（５）では、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させる（ステップＳ５）ため、モータ３８に起動電流が発生する。その後時間軸（６）に至るまでモータ３８が駆動状態となり、その電流値は次第に低下するようになる。モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に所定時間Ｔ１（時間軸（５）〜（６）に至る時間）駆動させる（ステップＳ６〜Ｓ８）ことで、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタ（リリース時）を予め吸収しておく。その結果、リリース時にモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動する際にそのリリース動作を速やかに完了することができ、応答性を向上させることができる。
【００４７】
ところで、図３の破線は、従来の、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを予め吸収していない場合の推力の推移を示しているが、これからも解るように、ガタの戻し分だけリリース時のモータ３８の駆動時間が延びてしまいリリース時の応答性が劣るようになる。なお、時間軸（５）〜（６）に至る所定時間Ｔ１は、上述したように予め実験や検査結果等により設定される。上述のように、本制御形態においては、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを吸収できる所定時間Ｔ１だけモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消するようにしている。したがって、駐車ブレーキ解除時におけるディスクブレーキの応答性を良好なものとすることができる。
【００４８】
次に、ＥＣＵ７０による第２の制御形態のフローチャートを図４に基づいて説明する。なお、ステップＳ１〜Ｓ５は第１の制御形態と同一であるためにここでの説明を省略する。図４のステップＳ５にてモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させた後、ステップＳ１１では、モータ３８の電流値が所定値（Ｘ１）以上に到達したか否かを判定する。すなわち、ステップＳ５にてモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させた直後、モータ３８には、停止状態から駆動状態に移行するため一旦、大きな起動電流が発生する。この電流値が所定値（Ｘ１）以上に到達したか否かを判定する。そして、このステップＳ１１の条件が成立した場合には、ステップＳ１２に進み、一方、ステップＳ１１の条件が不成立の場合には、ステップＳ５とステップＳ１１との間に戻り、ステップＳ１１の条件判断を継続して行う。
【００４９】
次に、ステップＳ１２では、モータ３８の電流値が所定値（Ｘ２）以下となったか否かを判定する。そして、このステップＳ１２の条件が成立した場合には、ステップＳ１３に進んでモータ３８の電流値が所定値（Ｘ２）以下となってからの経過時間を測定するため、タイマカウンタをカウントアップする。一方、ステップＳ１２の条件が不成立の場合には、ステップＳ１２の条件判断を継続して行う。次に、ステップＳ１４では、モータ３８の電流値が所定値（Ｘ２）以下となってから所定時間Ｔ２が経過したか否かを判定する。所定時間Ｔ２が経過していない場合には、ステップＳ１２とステップＳ１３との間に戻り、ステップＳ１３でタイマカウンタをカウントアップして再度ステップＳ１４の条件判断を継続して行う。次に、ステップＳ１４で所定時間Ｔ２が経過した場合には、ステップ１５でモータ３８への通電を停止する。次に、ステップＳ１６では、タイマカウンタをクリアする。
【００５０】
ここで、ステップＳ１１において、モータ３８の電流値が所定値（Ｘ１）以上に到達したか否かを判定するのは、ステップＳ５でモータ３８をピストン１２が推進する方向と逆方向に駆動させた後すぐにステップＳ１２のモータ３８の電流値が所定値（Ｘ２）以下となったか否かを判定し始めると、上昇中の電流値を誤判定してしまう可能性があるため、この誤判定を抑制するために行う処理となっている。なお、ステップＳ１１、Ｓ１２及びＳ１４にて使用する条件判断値は、予め実験結果や検査結果等により設定しておき、ＥＣＵ７０の記憶領域に格納しておく。
【００５１】
また、ＥＣＵ７０による第２の制御形態におけるタイムチャートを図５に基づいて説明する。ここではタイムチャートに示した時間軸（１）〜（６）を基にディスクブレーキ１の動作を上記図４のフローチャートの各ステップと対応付けて説明する。なお、時間軸（１）〜（４）におけるディスクブレーキ１の動作は第１の制御形態と同じであるため、時間軸（５）〜（６）のディスクブレーキ１の動作を説明する。
【００５２】
時間軸（５）〜（６）においては、第１の制御形態と同様に、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを戻すようになる。すなわち、時間軸（５）では、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させる（ステップＳ５）ために、モータ３８に起動電流が発生してその電流値が所定値（Ｘ１）以上に到達（ステップＳ１１）した後電流値は次第に低下する。そして、モータ３８の電流値が所定値（Ｘ２）以下となってから所定時間Ｔ２が経過した時間軸（６）の時点でモータ３８への通電を停止する。（ステップＳ１２〜Ｓ１５）。
【００５３】
このように、ステップＳ１１、Ｓ１２でモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動し始めたことをモータ電流値で検出した後に、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを吸収できる所定時間Ｔ２だけモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消するようにしている。したがって、駐車ブレーキ解除時におけるディスクブレーキの応答性を良好なものとすることができる。
【００５４】
次に、ＥＣＵ７０による第３の制御形態のフローチャートを図６に基づいて説明する。なお、ステップＳ１〜Ｓ５及びＳ１１、Ｓ１２は第２の制御形態と同一であるためにここでの説明を省略する。ステップＳ１２にてモータ３８の電流値が所定値（Ｘ２）以下に到達した後ステップＳ２１に進む。該ステップＳ２１では、モータ３８の電流値が所定値（Ｘ３）以上に到達したか否かを判定する。ここで、モータ３８をピストン１２が推進する方向と逆方向に駆動させて平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタが解消されたときに、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６を回動させようとする負荷抵抗がモータ３８にかかって電流値が上昇し始めることになる。この電流値の上昇を検出することで上記ガタの解消を判定できるため、ステップＳ２１が行われる。そして、電流値が所定値（Ｘ３）以上に到達した場合には、ステップＳ２２に進んで、モータ３８への通電を停止する。一方、電流値が所定値（Ｘ３）以上に到達していない場合には、ステップＳ１３とステップＳ２１との間に戻ってステップＳ２１の条件判断を継続して行う。次に、ステップＳ２３では、タイマカウンタをクリアする。なお、ステップＳ２１にて使用する条件判断値である電流値の所定値Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は、予め実験結果や検査結果等により設定しておき、ＥＣＵ７０の記憶領域に格納しておく。
【００５５】
また、ＥＣＵ７０による第３の制御形態におけるタイムチャートを図７に基づいて説明する。ここではタイムチャートに示した時間軸（１）〜（６）を基にディスクブレーキ１の動作を上記図６のフローチャートの各ステップと対応付けて説明する。なお、時間軸（１）〜（４）におけるディスクブレーキ１の動作は第１の制御形態と同じであるため、時間軸（５）〜（６）のディスクブレーキ１の動作を説明する。
【００５６】
時間軸（５）〜（６）に至っては、第１及び第２の制御形態と同様に、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消するようにする。すなわち、時間軸（５）では、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させる（ステップＳ５）ために、モータ３８に起動電流が発生してその電流値が所定値（Ｘ１）以上に到達（ステップＳ１１）した後電流値は次第に低下して所定値（Ｘ２）を経由（ステップＳ１２）した後、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタが解消されてモータ３８に負荷抵抗が加えられると、次第に上昇するように推移する。そして、モータ３８の電流値が所定値（Ｘ３）以上に到達した時間軸（６）の時点にてモータ３８への通電を停止する（ステップＳ２１及びＳ２２）。
【００５７】
このように、この第３の制御形態では、駐車ブレーキ解除時における平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを吸収して平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６がピストン１２の推進する方向とは逆方向に回転する瞬間にモータ３８への通電を停止するので、確実に平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消することができ、上記ガタの解消を予想した所定時間Ｔ１，Ｔ２を用いた第１，２の制御形態よりもリリース時の応答性を向上させることができる。
【００５８】
次に、ＥＣＵ７０による第４の制御形態のフローチャートを図８に基づいて説明する。なお、ステップＳ１〜Ｓ５は第１の制御形態と同一であるためにここでの説明を省略する。また、本第４の制御形態は、第２の制御形態においてモータ３８の電流値の所定値（Ｘ２）によってモータ３８の駆動を検出した点を、モータ３８の電流微分値の絶対値における所定値（ΔＸ１）で検出するものとなっている。
【００５９】
ステップＳ５にてモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させた後、ステップＳ３１では、モータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ１）以下となっているかを判定する。モータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ１）以下となっている場合にはステップＳ３２でタイマカウンタをカウントアップする。次に、ステップＳ３３で、モータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ１）以下となっている状態が所定時間Ｔ３経過したか否かを判定する。そして、ステップＳ３３の条件が成立した場合にはステップＳ３４に進んで、ステップＳ３４でモータ３８への通電を停止した後、ステップＳ３５で、タイマカウンタをクリアする。一方、ステップＳ３１の条件が不成立の場合にはステップＳ５とステップＳ３１との間に戻ってステップＳ３１の条件判断を継続して行う。また、ステップＳ３３の条件が不成立の場合にはステップＳ３１とステップＳ３２との間に戻り、ステップＳ３２でタイマカウンタをカウントアップして再度ステップＳ３３の条件判断を継続して行う。なお、ステップＳ３１、Ｓ３３にて使用する条件判断値は、予め実験結果や検査結果等により設定しておき、ＥＣＵ７０の記憶領域に格納しておく。
【００６０】
また、ＥＣＵ７０による第４の制御形態におけるタイムチャートを図９に基づいて説明する。ここではタイムチャートに示した時間軸（１）〜（６）を基にディスクブレーキ１の動作を上記図８のフローチャートの各ステップと対応付けて説明する。なお、時間軸（１）〜（４）におけるディスクブレーキ１の動作は第１の制御形態と同じであるため、時間軸（５）〜（６）のディスクブレーキ１の動作を説明する。
【００６１】
時間軸（５）〜（６）においては、第１〜第３の制御形態と同様に、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを戻すようにする。すなわち、時間軸（５）では、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させる（ステップＳ５）ために、モータ３８に起動電流が発生するが、その後電流値は次第に低下する。そして、モータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ１）以下の状態が所定時間Ｔ３だけ継続した時間軸（６）の時点でモータ３８への通電を停止する。（ステップＳ３１〜Ｓ３４）。ここで、所定時間Ｔ３は、時間軸（６）近傍のモータ３８の電流微分値（絶対値）の状態を検出するために設定されている。すなわち、単にモータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ１）以下となったか否かだけを判定した場合には、上述した時間軸（５）近傍での起動電流が発生後の電流値の低下のときに、モータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ１）以下となるので、ここでの誤検出を抑制するために所定時間Ｔ３の経過を判定するステップＳ３３が設定されている。
【００６２】
このように、ステップＳ３１、Ｓ３３でモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に、ある程度回転していることをモータの電流微分値で検出した後に、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを吸収できる所定時間Ｔ３だけモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消するようにしている。したがって、駐車ブレーキ解除時におけるディスクブレーキの応答性を良好なものとすることができる。
【００６３】
次に、ＥＣＵ７０による第５の制御形態のフローチャートを図１０に基づいて説明する。なお、ステップＳ１〜Ｓ５及びＳ１１，Ｓ１２は第２の制御形態と同一であるためにここでの説明を省略する。また、本第５の制御形態は、第３の制御形態においてモータ３８の電流値の所定値（Ｘ３）によって、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタが解消されてモータ３８に負荷抵抗が加えられたことを検出した点を、モータ３８の電流微分値の絶対値における所定値（ΔＸ２）で検出するものとなっている。
ステップＳ１２にてモータ３８の電流値が所定値（Ｘ２）以下に到達し、且つ所定時間が経過した後ステップＳ４１に進む。該ステップＳ４１ではモータ３８の電流微分値が所定値（ΔＸ２）以上に到達したか否かを判定する。そして、このステップ４１の条件判断が成立した場合には、ステップＳ４２に進み、一方、ステップＳ４１の条件判断が不成立の場合には、ステップＳ１３とステップＳ４１との間に戻ってステップＳ４１の条件判断を継続して行う。次に、ステップＳ４２では、モータ３８への通電を停止する。次に、ステップＳ４３では、タイマカウンタをクリアする。なお、ステップＳ４１にて使用する条件判断値は、予め実験結果や検査結果等により設定しておき、ＥＣＵ７０の記憶領域に格納しておく。
【００６４】
また、第５の制御形態におけるタイムチャートを図１１に基づいて説明する。ここではタイムチャートに示した時間軸（１）〜（６）を基にディスクブレーキ１の動作を上記図１０のフローチャートの各ステップと対応付けて説明する。なお、時間軸（１）〜（４）におけるディスクブレーキ１の動作は第１の制御形態と同じであるため、時間軸（５）〜（６）のディスクブレーキ１の動作を説明する。
【００６５】
時間軸（５）〜（６）においては、第１〜第４の制御形態と同様に、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを戻すようにする。すなわち、時間軸（５）では、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させる（ステップＳ５）ために、モータ３８に起動電流が発生してその電流値が所定値（Ｘ１）以上に到達（ステップＳ１１）した後電流値は次第に低下して所定値（Ｘ２）を経由（ステップＳ１２）した後、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタが解消されてモータ３８に負荷抵抗が加えられると、次第に上昇するように推移する。そして、その電流微分値が所定値（ΔＸ２）以上に到達した時間軸（６）の時点でモータ３８への通電を停止する（ステップＳ４１及びＳ４２）。ここで、ステップＳ１１、Ｓ１２の処理は、時間軸（６）近傍のモータ３８の電流微分値（絶対値）の状態を検出するために設定されている。すなわち、単にモータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ２）以上となったか否かだけを判定した場合には、上述した時間軸（５）近傍での起動電流が発生後の電流値の低下のときに、モータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ２）以上となるので、ここでの誤検出を抑制するためにモータ起動時の電流微分値の変化をマスクするステップＳ１１、１２の処理が設定されている。
このように、この第５の制御形態においても、第３の制御形態と同様に、駐車ブレーキ解除時における平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを吸収して平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６がピストン１２の推進する方向とは逆方向に回転する瞬間にモータ３８への通電を停止するので、確実に平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消することができ、上記ガタの解消を予想した所定時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を用いた第１、第２、及び第４の制御形態よりもリリース時の応答性を向上させることができる。
【００６６】
上記第１〜４の制御形態によるアプライ完了後、駐車ブレーキを解除する際には、パーキングスイッチ７１のパーキング解除操作に基づいて、ＥＣＵ７０によってモータ３８を駐車ブレーキの作動時と逆方向に駆動させてピストン１２を戻す、すなわちピストン１２をディスクロータ１５０から離間させることになる回転方向に駆動させる。このモータ３８の駆動により、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６がピストン１２を戻す方向へ作動する。すると、ボールアンドランプ機構２８が初期位置に戻り、駐車ブレーキの解除が完了する。なお、ＥＣＵ７０は、ピストン１２からナット５５が適度に離間した位置でモータ３８を停止させるように制御する。
【００６７】
なお、駐車ブレーキを解除する際のタイムチャートを説明すると、図３、図５、図７、図９及び図１１のタイムチャートの時間軸（７）〜（９）に示すように、時間軸（７）にて、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させる。それによりモータ３８には起動電流が発生する。その後、アプライ時と同様にモータ３８は無負荷回転して、モータ３８の電流値は次第に低下する。そして、時間軸（８）にて、モータ３８の電流値が一定値となり、ピストン１２の推力が解除されたと判断される。その後、時間軸（８）〜（９）にかけてパッドクリアランスを確保し、所定のパッドクリアランスを確保した後、時間軸（９）にて、モータ３８への通電を停止して、リリースが完了となる。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態に係るディスクブレーキ１では、上述したＥＣＵ７０による第１〜第５の制御形態のいずれかを採用することにより、つまり、ＥＣＵ７０では、ピストン推進機構３４によってピストン１２を推進させその制動位置にて保持した状態で、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消する制御を行うので、車両の停止状態からその状態を解除する際（リリース時）の応答性を向上させることができる。
【００６９】
なお、本実施形態では、車両の停止状態を維持するための作用の一例である、駐車ブレーキを例に、ＥＣＵ７０によるモータ３８への制御形態を説明したが、駐車ブレーキ以外の場合、例えば、坂道での車両の発進を補助するためのヒルスタートアシストやヒルダウンアシスト、アクセルオフで停車状態にあるときのオートストップ時等の場合にＥＣＵ７０によるモータ３８への制御形態を採用してもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１ ディスクブレーキ，２ インナブレーキパッド，３ アウタブレーキパッド，４ キャリパ，６ キャリパ本体，７ シリンダ部，１０ シリンダ，１２ ピストン，３４ ピストン推進機構（ピストン保持機構も兼ねる），３６ 遊星歯車減速機構，３７ 平歯多段減速機構，３８ モータ（電動モータ），１５０ ディスクロータ（ロータ），７０ ＥＣＵ（制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制動に用いられるディスクブレーキに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、電動モータの電流制御により駐車ブレーキの保持・解除を行う電動ブレーキ制御方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８３３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の電動ブレーキ制御方法では、駐車ブレーキを解除するリリース時に、所定の駐車ブレーキ力を発生させるためのアプライ方向と逆方向に電動モータを回転させることになるが、この時、減速機構に生じs低るガタの分だけ駐車ブレーキを解除するまでの時間が長くなる懸念がある。
【０００５】
本発明は、例えば駐車ブレーキの解除時、すなわち、車両の停止状態の維持を解除するときの応答性を良好にするディスクブレーキ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】
上記課題を解決するための手段として、本発明は、ロータの両面に配置される一対のブレーキパッドを液圧シリンダ内に設けられたピストンにより押圧するキャリパと、該キャリパに設けられた電動モータの回転が減速機構を介して伝達され、前記ピストンを推進するピストン推進機構と、該ピストン推進機構により推進したピストンを保持するピストン保持機構と、前記電動モータの駆動を制御する制御手段と、を備えたディスクブレーキにおいて、前記制御手段は、前記ピストン推進機構によって推進したピストンを前記ピストン保持機構によって保持した状態で、前記電動モータをピストンが推進する方向とは逆方向に駆動させて前記減速機構のガタを解消することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のディスクブレーキによれば、車両の停止状態の維持を解除するときの応答性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るディスクブレーキを示す断面図である。
【図２】ＥＣＵによる第１の制御形態を示すフローチャートである。
【図３】ＥＣＵによる第１の制御形態を示すタイムチャートである。
【図４】ＥＣＵによる第２の制御形態を示すフローチャートである。
【図５】ＥＣＵによる第２の制御形態を示すタイムチャートである。
【図６】ＥＣＵによる第３の制御形態を示すフローチャートである。
【図７】ＥＣＵによる第３の制御形態を示すタイムチャートである。
【図８】ＥＣＵによる第４の制御形態を示すフローチャートである。
【図９】ＥＣＵによる第４の制御形態を示すタイムチャートである。
【図１０】ＥＣＵによる第５の制御形態を示すフローチャートである。
【図１１】ＥＣＵによる第５の制御形態を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態を図１〜図１１に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係るディスクブレーキ１を図１に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態に係るディスクブレーキ１は、キャリパ浮動型として構成されており、車両の回転部に取り付けられたディスクロータ１５０を挟んで両側に配置された一対のインナブレーキパッド２及びアウタブレーキパッド３、該インナブレーキパッド２及びアウタブレーキパッド３をディスクロータ１５０に押圧するためのキャリパ４、車両のナックル等の非回転部に固定されたキャリア５、及び、後述するピストン１２を液圧で作動させるほかにモータ３８の駆動により減速機構３６、３７及びピストン推進機構３４を介してピストン１２を作動させるための駐車ブレーキ機構が設けられている。上記一対のインナ及びアウタブレーキパッド２，３とキャリパ４とは、キャリア５にディスクロータ１５０の軸方向へ移動可能に支持されている。
【００１０】
キャリパ４の主体であるキャリパ本体６は、車両内側のブレーキパッドであるインナブレーキパッド２に対向する基端側に配置されるシリンダ部７と、車両外側のブレーキパッドであるアウタブレーキパッド３に対向する先端側に配置される爪部８とを有して、鋳鉄やアルミアルミニウム合金等で一体成形されている。シリンダ部７には、インナブレーキパッド２側を開口部７Ａとなし、他端が孔部９Ａを有する底壁９により閉じられた有底のシリンダ１０が形成されている。
【００１１】
上記シリンダ１０内には、有底のカップ状に形成され、その底部１２Ａがインナブレーキパッド２に対向するように収められるピストン１２が設けられている。ピストン１２は、シリンダ１０の開口側に介装されたピストンシール１１を介して軸方向に移動可能にシリンダ１０に内装されている。このピストン１２とシリンダ１０の底壁９との間には、ピストンシール１１により画成される液圧室１３が形成されている。この液圧室１３には、シリンダ部７に設けた図示しないポートを通じて、マスタシリンダや液圧制御ユニットなどの図示しない液圧源から液圧が供給されるようになっている。ピストン１２は、インナブレーキパッド２と対向する外底面の一部に凹部１４が設けられている。この凹部１４は、インナブレーキパッド２の背面に形成されている凸部１５が係合することにより、シリンダ１０、ひいてはキャリパ本体６に対して回り止めされている。また、ピストン１２の底部１２Ａとシリンダ１０との間には、シリンダ１０内への異物の進入を防ぐダストブーツ１６が介装されている。
【００１２】
キャリパ本体６のシリンダ１０の底壁９側には、後述する減速機構を内包するハウジング３５が気密的に取り付けられている。該ハウジング３５の一端開口には気密的にカバー３９が取り付けられている。なお、ハウジング３５とシリンダ１０とは、シリンダ１０の底壁９側に設けられるシール５１によって気密性が保持されている。また、ハウジング３５とカバー３９とは、その間に設けられたシール４０によって気密性が保持されている。キャリパ本体６のハウジング３５には、電動モータの一例であるモータ３８がシール５０を介して密閉的に取り付けられている。なお、本実施形態では、モータ３８をハウジング３５の外側に配置したが、モータ３８を覆うようにハウジング３５を形成し、ハウジング３５内にモータ３８を収容してもよい。この場合、シール５０が不要となり、組み付け工数の低減を図ることが可能となる。
【００１３】
キャリパ本体６には、上記モータ３８によりピストン１２を制動位置に推進するピストン推進機構３４と、モータ３８による回転を増力する減速機構としての平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６とを有する駐車ブレーキ機構が備えられている。上記平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６は、ハウジング３５内に収納されている。ピストン推進機構３４は、遊星歯車減速機構３６からの回転運動を直線方向の運動（以下、便宜上直動という。）に変換し、ピストン１２に推力を付与して制動位置に推進させるボールアンドランプ機構２８及びねじ機構５２から構成される。ボールアンドランプ機構２８及びねじ機構５２は、キャリパ本体６のシリンダ１０内に収納されている。ねじ機構５２は、ボールアンドランプ機構２８とピストン１２との間に設けられている。本実施の形態では、ピストン推進機構３４は、ピストン１２を制動位置に推進させた後該ピストン１２を制動位置に保持するピストン保持機構としても作用する。
【００１４】
平歯多段減速機構３７は、ピニオンギヤ４２と、第１減速歯車４３と、第２減速歯車４４とを有している。ピニオンギヤ４２は、筒状に形成され、モータ３８のシャフト４１に圧入固定される孔部４２Ａと、外周に形成される歯車４２Ｂとを有している。第１減速歯車４３は、ピニオンギヤ４２の歯車４２Ｂに噛合する大径の大歯車４３Ａと、大歯車４３Ａから軸方向に延出して形成される小径の小歯車４３Ｂとが一体的に形成されている。この第１減速歯車４３は、一端がハウジング３５に支持されると共に他端がカバー３９に支持されたシャフト６２により回転可能に支持される。第２減速歯車４４は、第１減速歯車４３の小歯車４３Ｂに噛合する大径の大歯車４４Ａと、大歯車４４Ａから軸方向に延出して形成される小径のサンギヤ４４Ｂとが一体形成されている。サンギヤ４４Ｂは後述する遊星歯車減速機構３６の一部を構成している。この第２減速歯車４４は、カバー３９に支持されたシャフト６３により回転可能に支持される。
【００１５】
遊星歯車減速機構３６は、サンギヤ４４Ｂと、複数個（本実施の形態では３個）のプラネタリギヤ４５と、インターナルギヤ４６と、キャリア４８とを有する。プラネタリギヤ４５は、第２減速歯車４４のサンギヤ４４Ｂに噛合される歯車４５Ａと、キャリア４８から立設されるピン４７を挿通する孔部４５Ｂとを有している。３個のプラネタリギヤ４５は、キャリア４８の円周上に等間隔に配置される。
【００１６】
キャリア４８は、円板状に形成され、その中心に多角形柱４８Ａがインナパッド２側に突設される。該キャリア４８の多角形柱４８Ａは、後述するボールアンドランプ機構２８の回転ランプ２９の円柱部２９Ｂに設けた多角形孔２９Ｃと嵌合することで、キャリア４８と回転ランプ２９とで互いに回転トルクを伝達できるようになっている。キャリア４８の外周側には複数のピン用孔４８Ｂが形成されている。該各ピン用孔４８Ｂに、各プラネタリギヤ４５を回転可能に支持するピン４７が圧入固定されている。該キャリア４８及び各プラネタリギヤ４５は、ハウジング３５の壁面３５Ａと、インターナルギヤ４６の第２減速歯車４４側に一体的に設けた環状壁部４６Ｂとにより軸方向の移動が規制されている。また、キャリア４８には、その中心に挿通孔４８Ｃが形成される。該挿通孔４８Ｃには、カバー３９に支持され、第２減速歯車４４を回転自在に支持するシャフト６３が圧入固定されている。なお、本実施形態では、キャリア４８に設けた多角形柱４８Ａにより相対的な回転を規制しているが、スプラインやキー等回転トルクを伝達できる機械要素を採用してもよい。
【００１７】
インターナルギヤ４６は、各プラネタリギヤ４５の歯車４５Ａがそれぞれ噛合する内歯４６Ａと、この内歯４６Ａから連続して第２減速歯車４４側に一体的に設けられ、プラネタリギヤ４５の軸方向の移動を規制する環状壁部４６Ｂとからなる。該インターナルギヤ４６は、ハウジング３５の内部に圧入固定される。
【００１８】
ねじ機構５２は、プッシュロッド５３と、該プッシュロッド５３と螺合するナット５５とを備えている。プッシュロッド５３は、ツバ部５３Ａと螺合部５３Ｃとが一体的に形成されて構成される。該ツバ部５３Ａは、スラストベアリング５６を介して、ボールアンドランプ機構２８の回転直動ランプ３１に軸方向に対向配置される。ツバ部５３Ａと後述するリテーナ２６との間には、コイルばね２７が介装されている。コイルばね２７は、プッシュロッド５３を常時スラストベアリング５６側、すなわち、シリンダ部７の底壁９側へ付勢している。また、コイルばね２７は、プッシュロッド５３を介して後述のボールアンドランプ機構２８の回転直動ランプ３１をシリンダ部７の底壁９側へ付勢している。プッシュロッド５３には、そのツバ部５３Ａの外周面に周方向に沿って凸部５３Ｂが複数形成されている。凸部５３Ｂは、後述するリテーナ２６の縮径部２６Ｂに、周方向に沿って複数設けられる縦長溝部２６Ｅにそれぞれ嵌合するようになっている。プッシュロッド５３は、この凸部５３Ｂと縦長溝部２６Ｅとの嵌合により、縦長溝部２６Ｅの軸方向長さの範囲で軸方向に移動可能であるが、リテーナ２６に対して回転方向への移動が規制されている。
【００１９】
ナット５５は、貫通孔である孔部５５Ａを有して一端側に円筒部５５Ｂと他端側にフランジ部５４とが一体的に形成されて、軸方向断面でＴ字状、外観視でキノコ状に構成される。孔部５５Ａのうち円筒部５５Ｂに該当する位置には、プッシュロッド５３の螺合部５３Ｃと螺合する螺合部５５Ｃが形成されている。
【００２０】
フランジ部５４の外周端には、凸部５４Ａが周方向に間隔を置いて複数形成される。これら各凸部５４Ａは、ピストン１２の円筒部１２Ｂの内周面に軸方向に延び周方向に間隔を置いて複数形成された平面部１２Ｃに係合するようになっている。この係合により、ナット５５は、ピストン１２に対して軸方向には移動可能であるが、回転方向への移動が規制されている。ナット５５のフランジ部５４の先端面には、傾斜面５４Ｂが形成されている。該傾斜面５４Ｂは、ピストン１２の底部１２Ａの内側に形成された傾斜面１２Ｄと当接可能になっている。ナット５５のフランジ部５４の傾斜面５４Ｂがピストン１２の傾斜面１２Ｄに当接することで、モータ３８からの回転力が、ねじ機構５２であるプッシュロッド５３、ナット５５及びフランジ部５４を介してピストン１２に伝達される。これにより、ピストン１２は制動位置まで前進するようになっている。なお、ナット５５のフランジ部５４の凸部５４Ａには、溝部（図示略）が複数形成され、また、傾斜面５４Ｂにも溝部５４Ｄが複数形成されている。これらの溝部により、ピストン１２の底部１２Ａとフランジ部５４とにより囲まれた空間が液圧室１３と連通して、ブレーキ液の流通が可能になっており、前記空間のエア抜き性を確保するようにしている。
【００２１】
プッシュロッド５３とナット５５との螺合部５３Ｃ，５５Ｃは、ピストン１２からの回転直動ランプ３１への軸方向荷重によってはベースナット３３が回転しないように、その逆効率が０以下になるように、すなわち、不可逆性が大きなねじとして設定されている。本実施形態においては、上記螺合部５３Ｃ，５５Ｃが、ピストン１２を制動位置に推進させた後、その制動位置に保持するピストン保持機構として構成されている。
【００２２】
ボールアンドランプ機構２８は、回転ランプ２９と、回転直動ランプ３１と、複数、本実施形態においては３つのボール３２と、ベースナット３３とを備えている。
【００２３】
回転ランプ２９は、円板状の回転プレート２９Ａと、該回転プレート２９Ａの略中心から一体的に延びる円柱部２９Ｂとからなり、軸方向断面Ｔ字状に形成される。該円柱部２９Ｂは、ベースナット３３の底壁３３Ａに設けた挿通孔３３Ｄ及びシリンダ１０の底壁９に設けた孔部９Ａに挿通されている。該円柱部２９Ｂの先端には、キャリア４８に設けた多角形柱４８Ａが嵌合する多角形孔２９Ｃが形成されている。また、回転プレート２９Ａの円柱部２９Ｂ側と反対側の面には、周方向に沿って所定の傾斜角を有して円弧状に延びるとともに径方向において円弧状断面を有する複数のボール溝２９Ｄが形成されている。また、回転プレート２９Ａは、ベースナット３３の底壁３３Ａに対して、スラストベアリング３０を介して回転自在に支持されている。シリンダ１０の底壁９の孔部９Ａと回転ランプ２９の円柱部２９Ｂの外周面との間にはシール６１が設けられ、液圧室１３の液密性が保持されている。なお、回転ランプ２９の円柱部２９Ｂの先端部には止め輪６４が装着されており、回転ランプ２９のキャリパ本体６に対するインナ及びアウタブレーキパッド２、３側への移動、すなわち、ロータ軸方向への移動が規制されている。そして、上記のような回転ランプ２９の規制によって、ベースナット３３は、キャリパ本体６に対してロータ軸方向に移動しないようになっている。したがって、ベースナット３３に形成された雌ねじ部３３Ｃもキャリパ本体６に対してロータ軸方向に移動しないようになっている。
【００２４】
回転直動ランプ３１は、円板状の回転直動プレート３１Ａと、該回転直動プレート３１Ａの外周端から立設される円筒部３１Ｂとからなる有底円筒状に形成されている。回転直動プレート３１Ａの、回転ランプ２９の回転プレート２９Ａとの対向面には、周方向に沿って所定の傾斜角を有して円弧状に延びるとともに径方向において円弧状断面を有する複数、本実施形態においては３つのボール溝３１Ｄが形成されている。また、円筒部３１Ｂの外周面には、ベースナット３３の円筒部３３Ｂの内周面に設けた雌ねじ部３３Ｃと螺合する雄ねじ部３１Ｃが形成されている。
【００２５】
ベースナット３３は、底壁３３Ａと、該底壁３３Ａの外周端から立設される円筒部３３Ｂとからなる有底筒状に形成されている。該円筒部３３Ｂの内周面には、回転直動ランプ３１の円筒部３１Ｂの外周面に設けた雄ねじ部３１Ｃと螺合する雌ねじ部３３Ｃが形成される。ベースナット３３の底壁３３Ａの略中心には回転ランプ２９の円柱部２９Ｂが挿通される挿通孔３３Ｄが形成されている。
【００２６】
そして、ベースナット３３は、その円筒部３３Ｂ内に回転直動ランプ３１及び回転ランプ２９の回転プレート２９Ａを収容するようにして、その底壁３３Ａの挿通孔３３Ｄに回転ランプ２９の円柱部２９Ｂが挿通されている。また、ベースナット３３は、その円筒部３３Ｂの雌ねじ部３３Ｃが回転直動ランプ３１の円筒部３１Ｂの雄ねじ部３１Ｃに螺合され、その底壁３３Ａがシリンダ１０の底壁９と回転ランプ２９の回転プレート２９Ａとの間に配置されたスラストベアリング３０と５８の間に支持されている。これにより、ベースナット３３は、スラストベアリング５８及びスラストワッシャ５７を介して、シリンダ１０の底壁９に対して回転可能に支持されるようになっている。しかしながら、ベースナット３３は、その外周に設けた複数の凸部３３Ｅがリテーナ２６に設けた凹部２６Ｇと嵌合することでリテーナ２６に対する相対的な回転移動が規制されている。また、リテーナ２６の大径部２６Ａの後端部には、複数のツメ部２６Ｆが形成されており、該リテーナ２６内の所定位置にベースナット３３を組み付けた後、各ツメ部２６Ｆをリテーナ２６の中心方向へ折り込むことで、ベースナット３３の第２減速歯車４４側への移動が規制されるようになっている。
【００２７】
なお、回転直動ランプ３１の円筒部３１Ｂの雄ねじ部３１Ｃ及びベースナット３３の円筒部３３Ｂに設けた雌ねじ部３３Ｃは、回転ランプ２９を一方向に回転させて、回転ランプ２９及び回転直動ランプ３１の対向するボール溝２９Ｄ、３１Ｄ間のボール３２の転動作用により回転直動ランプ３１が回転ランプ２９から離間する場合、回転直動ランプ３１が回転ランプ２９と同方向に回転したときに、回転直動ランプ３１がベースナット３３から離間するように形成されている。
【００２８】
ボール３２は、転動部材としての鋼球からなり、回転ランプ２９の回転プレート２９Ａの各ボール溝２９Ｄと、回転直動ランプ３１の回転直動プレート３１Ａの各ボール溝３１Ｄとの間にそれぞれ介装されている。そして、回転ランプ２９に回転トルクを加えると、ボール溝２９Ｄと３１Ｄの間をボール３２が転動するようになっている。ここで、ボール３２が転動すると、回転直動ランプ３１は、ベースナット３３と螺合しているため、ベースナット３３がシリンダ１０に対して回転していないときには、ベースナット３３に対して回転しながら軸方向に推進するようになっている。このとき、回転直動ランプ３１は、ボール３２の転動により発生する回転直動ランプ３１の回転トルクと、回転直動ランプ３１とベースナット３３との螺合部である雄ねじ部３１Ｃ及び雌ねじ部３３Ｃの回転抵抗トルクとが釣り合うまで、軸方向に推進されるようになっている。また、回転直動ランプ３１とベースナット３３との螺合部である雄ねじ部３１Ｃ及び雌ねじ部３３Ｃは、ピストン１２からの回転直動ランプ３１への軸方向荷重によってはベースナット３３が回転しない、すなわち、雄ねじ部３１Ｃ及び雌ねじ部３３Ｃの逆効率が０以下になるように、言い換えれば、不可逆性が大きなねじに設定されている。なお、ボール溝２９Ｄ、３１Ｄは、周方向に沿った傾斜の途中に窪みを付けたり、傾斜を途中で変化させて構成するようにしても良い。
【００２９】
リテーナ２６は、全体が略筒形状で構成され、シリンダ１０の底壁９側に位置する大径部２６Ａと、この大径部２６Ａからシリンダ１０の開口部７Ａ方向に向けて縮径する縮径部２６Ｂと、この縮径部２６Ｂからシリンダ１０の開口部７Ａ方向に向けて延出する小径部２６Ｃとから構成されている。大径部２６Ａの先端部（図１中右側）には、中心側に部分的に折り込まれてベースナット３３を係止する複数のツメ部２６Ｆが形成されている。また、リテーナ２６の縮径部２６Ｂには、周方向に沿って複数設けた縦長溝部２６Ｅが形成され、プッシュロッド５３のツバ部５３Ａに設けた複数の対応する凸部５３Ｂが嵌合されている。
【００３０】
また、リテーナ２６の小径部２６Ｃの外周には、一方向クラッチ部材としてのスプリングクラッチ６５のコイル部６５Ａが巻き付けられている。このスプリングクラッチ６５は、リテーナ２６が一方向へ回転するときには回転トルクを付与するが、他方向へ回転するときに回転トルクを殆ど付与しないようになっている。ここでは、ナット５５がボールアンドランプ機構２８の方向へ移動するときの回転方向に対して回転抵抗トルクを付与するようにしている。ここで、スプリングクラッチ６５の回転抵抗トルクの大きさは、回転直動ランプ３１とベースナット３３とが軸方向で互いに近接する際、コイルばね２７の付勢力によって発生する回転直動ランプ３１とベースナット３３との螺合部３１Ｃ、３３Ｃの回転抵抗トルクよりも大きいものとなっている。また、スプリングクラッチ６５の先端側（図１中左側）には、リング部６５Ｂが形成されており、ナット５５の各凸部５４Ａと同様に、ピストン１２の平面部１２Ｃと当接している。これにより、スプリングクラッチ６５は、ピストン１２に対して軸方向の移動は可能であるが、回転方向への移動が規制されるようになっている。
【００３１】
なお、本実施形態では、減速機構として平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６を採用したが、サイクロイド減速機や波動減速機等、他の公知な減速機構を採用してもよい。また、減速機構を平歯多段減速機構３７のみで構成したり、遊星歯車減速機構３６を多段に構成するようにしてもよい。
【００３２】
なお、本実施形態では、プッシュロッド５３とナット５５との螺合部５３Ｃ，５５Ｃが、ピストン１２を制動位置に推進させた後、その制動位置に保持するピストン保持機構として構成されているが、力の伝達系で減速機構よりもピストン１２側であれば、どのようなピストン保持機構としてもよく、例えば、回転直動ランプ３１の雄ねじ部３１Ｃとベースナット３３の雌ねじ部３３Ｃとを不可逆ねじとして構成するようにしてもよい。
【００３３】
なお、本実施形態では、ピストン推進機構３４を、ボールアンドランプ機構２８及びねじ機構５２から構成したが、これに限らず、ねじ機構５２のみでピストン推進機構３４を構成したり、他の回転直動変換機構を用いて構成してもよい。
【００３４】
モータ３８には、該モータ３８を駆動制御する制御手段である電子制御装置からなるＥＣＵ７０が接続されている。該ＥＣＵ７０には、駐車ブレーキの作動・解除を指示すべく操作されるパーキングスイッチ７１が接続され、また、アクセル開度センサや車輪速センサ等の各種センサからの信号を受け取ることが可能となっている。そして、パーキングスイッチ７１の操作及び各種センサからの検出信号に基づき、ＥＣＵ７０によりモータ３８の駆動が制御される。なお、ＥＣＵ７０は、図示しない車両側からの信号に基づきパーキングスイッチ７１の操作によらずに作動する機能、例えば、停車状態が一定時間続いたときにキャリパ４を作動させて車両の停止状態を維持する機能や液圧制御装置の故障時に断続的にモータ３８を正逆回転させて間欠的な制動を行ってＡＢＳの代用とする機能を有している。
【００３５】
ここで、本実施形態に示すような電動モータを有する駐車ブレーキ機構付ディスクブレーキにおいては、ディスクブレーキの小型化を図るために、なるべく小型の電動モータを使用する傾向にある。小型の電動モータでは、その回転力も小さくなってしまうため、減速機構により電動モータの回転力を大きな減速比で増力する必要がある。そして、大きな減速比の減速機構を構成するために、減速機、例えば、ギヤ等を多段で用いることになる。このように減速機を多段にした場合には、多段にした分だけ、回転ロス、いわゆる「ガタ」が増加してしまい、駐車ブレーキ機構付ディスクブレーキの作動時及び解除時の応答性が悪くなってしまう。このような課題に鑑みて、本実施形態に係るディスクブレーキ１のＥＣＵ７０は、ピストン推進機構３４によってピストン１２を推進させると共に制動位置で保持した状態で、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消するように制御する。また、本実施形態に係るディスクブレーキ１において、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させるときに、ガタを解消する以上に駆動させてしまうと、ピストン１２が制動位置から後退してしまい、ピストン１２の保持力が低下し、停車中の車両が動いてしまう可能性がある。そこで、本実施形態に係るディスクブレーキ１のＥＣＵ７０は、ガタを解消する分だけモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動するようにしている。これらＥＣＵ７０の制御内容については、第１〜５の制御形態として以下で説明する。
【００３６】
次に、本実施形態に係るディスクブレーキ１の作用を説明する。
まず、ブレーキペダルの操作による通常の液圧ブレーキとしてのディスクブレーキ１の制動時における作用を説明する。運転者によりブレーキペダルが踏み込まれると、ブレーキペダルの踏力に応じた液圧がマスタシリンダから液圧回路（ともに図示しない）を経てキャリパ４内の液圧室１３に供給される。これにより、ピストン１２がピストンシール１１を撓ませながら非制動時の原位置から前進（図１の左方向に移動）してインナブレーキパッド２をディスクロータ１５０に押し付ける。そしてキャリパ本体６は、ピストン１２の押付力の反力によりキャリア５に対して図１における右方向に移動して、爪部８によりアウタブレーキパッド３をディスクロータ１５０に押し付ける。この結果、ディスクロータ１５０が一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３により挟みつけられて車両の制動力が発生することになる。
【００３７】
そして、運転者がブレーキペダルを解放すると、マスタシリンダからの液圧の供給が途絶えて液圧室１３内の液圧が低下する。これにより、ピストン１２は、ピストンシール１１の弾性によって原位置まで後退して制動力が解除される。ちなみに、インナ及びアウタブレーキパッド２、３の摩耗に伴いピストン１２の移動量が増大してピストンシール１１の弾性変形量を越えると、ピストン１２とピストンシール１１との間に滑りが生じた状態でピストン１２が前進する。これによってキャリパ本体６に対するピストン１２の原位置が移動することになり、インナ及びアウタブレーキパッド２、３が摩耗したとしても、パッドクリアランスが一定に調整されるようになっている。
【００３８】
次に、車両の停止状態を維持するための作用の一例である、駐車ブレーキとしての作用を説明する。図１は、ブレーキペダルが操作されておらず、かつ、駐車ブレーキが解除されている状態を示している。この状態から駐車ブレーキを作動させるべく、パーキングスイッチ７１が操作されると、ＥＣＵ７０によってモータ３８が駆動して、平歯多段減速機構３７を介して遊星歯車減速機構３６のサンギヤ４４Ｂが回転する。このサンギヤ４４Ｂの回転により、各プラネタリギヤ４５を介してキャリア４８が回転する。キャリア４８の回転力は、回転ランプ２９に伝達される。
【００３９】
ここで、ボールアンドランプ機構２８の回転直動ランプ３１には、プッシュロッド５３を介してコイルばね２７の付勢力が作用している。このため、回転直動ランプ３１が、キャリパ本体６に対して前進（図２中左方向へ移動）するためには、ある一定以上の推力、ひいては回転トルクＴ１が必要となっている。これに対して、一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３とディスクロータ１５０とが当接しておらず、ピストン１２からディスクロータ１５０への押付力が発生していない状態では、プッシュロッド５３を回転させるための必要回転トルクＴ２が、回転直動ランプ３１を前進させるための必要回転トルクＴ１よりも十分小さくなっている。また、駐車ブレーキを作動させる時には、スプリングクラッチ６５による回転抵抗トルクＴ３も付与されない。
【００４０】
このため、キャリア４８から回転ランプ２９への回転力の伝達初期においては、回転直動ランプ３１が前進しないので、回転ランプ２９と回転直動ランプ３１とが共回りし始める。その回転力は、機械損失分を除いた殆どが回転直動ランプ３１の雄ねじ部３１Ｃとベースナット３３の雌ねじ部３３Ｃとの螺合部からリテーナ２６及びプッシュロッド５３を介してねじ機構５２に伝達されて、ねじ機構５２が作動することになる。すなわち、キャリア４８は、その回転力により回転ランプ２９、回転直動ランプ３１、ベースナット３３、リテーナ２６及びプッシュロッド５３を共に一体となって回転させる。このプッシュロッド５３の回転によりナット５５が前進（図１中左方向へ移動）して、ナット５５のフランジ部５４の傾斜面５４Ｂがピストン１２の傾斜面１２Ｄに当接して、該傾斜面１２Ｄを押圧することでピストン１２が前進することになる。
【００４１】
モータ３８がさらに駆動されて、ねじ機構５２の伸長作動によりピストン１２によるディスクロータ１５０への押付力が発生し始めると、今度は、その押付力に伴う軸力によってプッシュロッド５３の雄ねじ部５３Ｃとナット５５の雌ねじ部５５Ｃとの螺合部で発生する回転抵抗が増大して、ナット５５を前進させるための必要回転トルクＴ２が増大していく。そして、必要回転トルクＴ２が、ボールアンドランプ機構２８を作動、すなわち回転直動ランプ３１を前進させるための必要回転トルクＴ１よりも大きくなる。この結果、プッシュロッド５３の回転が停止して、プッシュロッド５３と相対的な回転が規制されるリテーナ２６を介してベースナット３３の回転が停止する。すると今度は、回転直動ランプ３１が回転しながら軸方向に前進することで、ねじ機構５２、すなわちプッシュロッド５３及びナット５５を介してピストン１２が前進し、ピストン１２のディスクロータ１５０への押付力が増大する。このとき、回転直動ランプ３１には、回転ランプ２９からの回転トルクの付与により、ボール溝３１Ｄで発生する推力と、ベースナット３３との螺合によって発生する推力の合計が付与される。本実施形態では、最初に、ねじ機構５２が作動することによりナット５５が前進することでピストン１２を前進させてディスクロータ１５０への押付力を得るので、ねじ機構５２の作動により一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３の経時的な摩耗を補償することができる。
【００４２】
そして、ＥＣＵ７０は、一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３からディスクロータ１５０への押付力が所定値に到達するまで、例えば、モータ３８の電流値が所定値以上に到達すると共に所定時間経過するまでモータ３８を駆動する。その後、ＥＣＵ７０はモータ３８への通電を停止する。すると、ボールアンドランプ機構２８は、回転ランプ２９の回転が停止するので、各ボール溝２９Ｄ、３１Ｄ間のボール３２の転動作用による回転直動ランプ３１への推力付与がなくなる。回転直動ランプ３１には、ディスクロータ１５０への押付力の反力がピストン１２及びねじ機構５２を介して作用するが、回転直動ランプ３１はベースナット３３との間で逆作動しない雄ねじ部３１Ｃ及び雌ねじ部３３Ｃで螺合されているので、回転直動ランプ３１は回転せずに停止状態が維持される。これにより、ピストン１２の制動位置での保持、すなわち、制動力の保持がなされて駐車ブレーキの作動が完了する。
【００４３】
次に、駐車ブレーキを作動させる場合のＥＣＵ７０による制御形態を詳細に説明する。以下においては、駐車ブレーキをかける、すなわちブレーキパッドに所定の押圧力を付与して、そのときのピストン位置を保持するための動作をアプライと称し、駐車ブレーキを解除するための動作をリリースと称する。まず、ＥＣＵ７０による第１の制御形態のフローチャートを図２に基づいて説明する。
ステップＳ１では、パーキングスイッチ７１が操作されて駐車ブレーキを作動させようとしているか否か、パーキングスイッチ７１によりアプライ指示があるか否かが判定される。そして、アプライ指示がある場合にはステップＳ２に進み、一方、アプライ指示がない場合には、再びステップＳ１に戻る。次に、ステップＳ２では、ＥＣＵ７０は、ピストン１２が推進する方向へモータ３８を駆動する。次に、ステップＳ３では、ピストン１２が制動位置に到達したか否かを判定するため、モータ３８の電流値が所定値以上に到達し、且つ所定時間が経過したか否かを判定する。そして、このステップＳ３の条件が成立した場合にはステップＳ４に進み、一方、ステップＳ３の条件が不成立の場合にはステップＳ２とステップＳ３との間に戻り、ステップＳ３の条件判断を継続して行う。次に、ステップＳ４ではモータ３８への通電を停止する。これにより、ピストン保持機能を含むピストン推進機構３４の作動が完了して、ピストン１２を制動位置に保持する。次に、ステップＳ５では、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させる。次に、ステップＳ６では、タイマカウンタをカウントアップする。次に、ステップＳ７では、タイマカウンタによりカウントアップ開始、すなわち、ピストン１２を制動位置に保持してから所定時間Ｔ１を経過したか否かを判定する。そして、所定時間Ｔ１を経過した場合にはステップＳ８に進み、一方、所定時間Ｔ１を経過しない場合にはステップＳ５とステップＳ６との間に戻って所定時間Ｔ１を経過したか否かの判定を継続する。ここで、所定時間Ｔ１は、駐車ブレーキ解除時における平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを吸収できる時間を予め試験等、例えば、製品出荷前等の試験により算出しておき、ＥＣＵ７０の記憶領域に格納しておくものとなっている。次に、ステップＳ８では、モータ３８への通電を停止する。次に、ステップＳ９では、タイマカウンタをクリアする。
【００４４】
また、第１の制御形態におけるタイムチャートを図３に基づいて説明する。ここではタイムチャートに示した時間軸（１）〜（６）を基にディスクブレーキ１の動作を上記図２のフローチャートの各ステップと対応付けて説明する。
【００４５】
時間軸（１）では、パーキングスイッチ７１によるアプライ指示はされておらず、モータ３８は停止しており、モータ３８の電流値及びモータ３８の位置は共に０となる。時間軸（２）にてパーキングスイッチ７１によるアプライ指示がなされ、ＥＣＵ７０内のパーキングスイッチフラグがアプライ側となる（ステップＳ１が成立する）と、ＥＣＵ７０は、モータ３８をピストン１２が推進する方向に始動する（ステップＳ２）。このとき、モータ３８には、停止状態から駆動状態に移行するため一旦、大きな起動電流が発生した後、時間軸（２）〜（３）にかけて、モータ３８は駆動状態となり、モータ３８の電流値は次第に低下する。その後、モータ３８の駆動によってピストン１２の推力が増加してブレーキパッド２、３がディスクロータ１５０に押圧されると、時間軸（３）〜（４）の間で、モータ３８の電流値が次第に上昇する。そして、この時間軸（３）〜（４）の間で、モータ３８の電流値が所定値以上に到達し、且つ所定時間が経過した否かが判定され（ステップＳ３）、成立した場合には時間軸（４）の時点でモータ３８への通電を停止してアプライ完了となる（ステップＳ４）。
【００４６】
その後、時間軸（５）〜（６）では、リリース時の応答性を向上させるため、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に所定時間駆動させて、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを戻す（吸収する）ようにする。すなわち、時間軸（５）では、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させる（ステップＳ５）ため、モータ３８に起動電流が発生する。その後時間軸（６）に至るまでモータ３８が駆動状態となり、その電流値は次第に低下するようになる。モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に所定時間Ｔ１（時間軸（５）〜（６）に至る時間）駆動させる（ステップＳ６〜Ｓ８）ことで、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタ（リリース時）を予め吸収しておく。その結果、リリース時にモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動する際にそのリリース動作を速やかに完了することができ、応答性を向上させることができる。
【００４７】
ところで、図３の破線は、従来の、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを予め吸収していない場合の推力の推移を示しているが、これからも解るように、ガタの戻し分だけリリース時のモータ３８の駆動時間が延びてしまいリリース時の応答性が劣るようになる。なお、時間軸（５）〜（６）に至る所定時間Ｔ１は、上述したように予め実験や検査結果等により設定される。上述のように、本制御形態においては、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを吸収できる所定時間Ｔ１だけモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消するようにしている。したがって、駐車ブレーキ解除時におけるディスクブレーキの応答性を良好なものとすることができる。
【００４８】
次に、ＥＣＵ７０による第２の制御形態のフローチャートを図４に基づいて説明する。なお、ステップＳ１〜Ｓ５は第１の制御形態と同一であるためにここでの説明を省略する。図４のステップＳ５にてモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させた後、ステップＳ１１では、モータ３８の電流値が所定値（Ｘ１）以上に到達したか否かを判定する。すなわち、ステップＳ５にてモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させた直後、モータ３８には、停止状態から駆動状態に移行するため一旦、大きな起動電流が発生する。この電流値が所定値（Ｘ１）以上に到達したか否かを判定する。そして、このステップＳ１１の条件が成立した場合には、ステップＳ１２に進み、一方、ステップＳ１１の条件が不成立の場合には、ステップＳ５とステップＳ１１との間に戻り、ステップＳ１１の条件判断を継続して行う。
【００４９】
次に、ステップＳ１２では、モータ３８の電流値が所定値（Ｘ２）以下となったか否かを判定する。そして、このステップＳ１２の条件が成立した場合には、ステップＳ１３に進んでモータ３８の電流値が所定値（Ｘ２）以下となってからの経過時間を測定するため、タイマカウンタをカウントアップする。一方、ステップＳ１２の条件が不成立の場合には、ステップＳ１２の条件判断を継続して行う。次に、ステップＳ１４では、モータ３８の電流値が所定値（Ｘ２）以下となってから所定時間Ｔ２が経過したか否かを判定する。所定時間Ｔ２が経過していない場合には、ステップＳ１２とステップＳ１３との間に戻り、ステップＳ１３でタイマカウンタをカウントアップして再度ステップＳ１４の条件判断を継続して行う。次に、ステップＳ１４で所定時間Ｔ２が経過した場合には、ステップ１５でモータ３８への通電を停止する。次に、ステップＳ１６では、タイマカウンタをクリアする。
【００５０】
ここで、ステップＳ１１において、モータ３８の電流値が所定値（Ｘ１）以上に到達したか否かを判定するのは、ステップＳ５でモータ３８をピストン１２が推進する方向と逆方向に駆動させた後すぐにステップＳ１２のモータ３８の電流値が所定値（Ｘ２）以下となったか否かを判定し始めると、上昇中の電流値を誤判定してしまう可能性があるため、この誤判定を抑制するために行う処理となっている。なお、ステップＳ１１、Ｓ１２及びＳ１４にて使用する条件判断値は、予め実験結果や検査結果等により設定しておき、ＥＣＵ７０の記憶領域に格納しておく。
【００５１】
また、ＥＣＵ７０による第２の制御形態におけるタイムチャートを図５に基づいて説明する。ここではタイムチャートに示した時間軸（１）〜（６）を基にディスクブレーキ１の動作を上記図４のフローチャートの各ステップと対応付けて説明する。なお、時間軸（１）〜（４）におけるディスクブレーキ１の動作は第１の制御形態と同じであるため、時間軸（５）〜（６）のディスクブレーキ１の動作を説明する。
【００５２】
時間軸（５）〜（６）においては、第１の制御形態と同様に、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを戻すようになる。すなわち、時間軸（５）では、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させる（ステップＳ５）ために、モータ３８に起動電流が発生してその電流値が所定値（Ｘ１）以上に到達（ステップＳ１１）した後電流値は次第に低下する。そして、モータ３８の電流値が所定値（Ｘ２）以下となってから所定時間Ｔ２が経過した時間軸（６）の時点でモータ３８への通電を停止する。（ステップＳ１２〜Ｓ１５）。
【００５３】
このように、ステップＳ１１、Ｓ１２でモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動し始めたことをモータ電流値で検出した後に、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを吸収できる所定時間Ｔ２だけモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消するようにしている。したがって、駐車ブレーキ解除時におけるディスクブレーキの応答性を良好なものとすることができる。
【００５４】
次に、ＥＣＵ７０による第３の制御形態のフローチャートを図６に基づいて説明する。なお、ステップＳ１〜Ｓ５及びＳ１１、Ｓ１２は第２の制御形態と同一であるためにここでの説明を省略する。ステップＳ１２にてモータ３８の電流値が所定値（Ｘ２）以下に到達した後ステップＳ２１に進む。該ステップＳ２１では、モータ３８の電流値が所定値（Ｘ３）以上に到達したか否かを判定する。ここで、モータ３８をピストン１２が推進する方向と逆方向に駆動させて平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタが解消されたときに、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６を回動させようとする負荷抵抗がモータ３８にかかって電流値が上昇し始めることになる。この電流値の上昇を検出することで上記ガタの解消を判定できるため、ステップＳ２１が行われる。そして、電流値が所定値（Ｘ３）以上に到達した場合には、ステップＳ２２に進んで、モータ３８への通電を停止する。一方、電流値が所定値（Ｘ３）以上に到達していない場合には、ステップＳ１３とステップＳ２１との間に戻ってステップＳ２１の条件判断を継続して行う。次に、ステップＳ２３では、タイマカウンタをクリアする。なお、ステップＳ２１にて使用する条件判断値である電流値の所定値Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は、予め実験結果や検査結果等により設定しておき、ＥＣＵ７０の記憶領域に格納しておく。
【００５５】
また、ＥＣＵ７０による第３の制御形態におけるタイムチャートを図７に基づいて説明する。ここではタイムチャートに示した時間軸（１）〜（６）を基にディスクブレーキ１の動作を上記図６のフローチャートの各ステップと対応付けて説明する。なお、時間軸（１）〜（４）におけるディスクブレーキ１の動作は第１の制御形態と同じであるため、時間軸（５）〜（６）のディスクブレーキ１の動作を説明する。
【００５６】
時間軸（５）〜（６）に至っては、第１及び第２の制御形態と同様に、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消するようにする。すなわち、時間軸（５）では、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させる（ステップＳ５）ために、モータ３８に起動電流が発生してその電流値が所定値（Ｘ１）以上に到達（ステップＳ１１）した後電流値は次第に低下して所定値（Ｘ２）を経由（ステップＳ１２）した後、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタが解消されてモータ３８に負荷抵抗が加えられると、次第に上昇するように推移する。そして、モータ３８の電流値が所定値（Ｘ３）以上に到達した時間軸（６）の時点にてモータ３８への通電を停止する（ステップＳ２１及びＳ２２）。
【００５７】
このように、この第３の制御形態では、駐車ブレーキ解除時における平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを吸収して平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６がピストン１２の推進する方向とは逆方向に回転する瞬間にモータ３８への通電を停止するので、確実に平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消することができ、上記ガタの解消を予想した所定時間Ｔ１，Ｔ２を用いた第１，２の制御形態よりもリリース時の応答性を向上させることができる。
【００５８】
次に、ＥＣＵ７０による第４の制御形態のフローチャートを図８に基づいて説明する。なお、ステップＳ１〜Ｓ５は第１の制御形態と同一であるためにここでの説明を省略する。また、本第４の制御形態は、第２の制御形態においてモータ３８の電流値の所定値（Ｘ２）によってモータ３８の駆動を検出した点を、モータ３８の電流微分値の絶対値における所定値（ΔＸ１）で検出するものとなっている。
【００５９】
ステップＳ５にてモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させた後、ステップＳ３１では、モータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ１）以下となっているかを判定する。モータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ１）以下となっている場合にはステップＳ３２でタイマカウンタをカウントアップする。次に、ステップＳ３３で、モータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ１）以下となっている状態が所定時間Ｔ３経過したか否かを判定する。そして、ステップＳ３３の条件が成立した場合にはステップＳ３４に進んで、ステップＳ３４でモータ３８への通電を停止した後、ステップＳ３５で、タイマカウンタをクリアする。一方、ステップＳ３１の条件が不成立の場合にはステップＳ５とステップＳ３１との間に戻ってステップＳ３１の条件判断を継続して行う。また、ステップＳ３３の条件が不成立の場合にはステップＳ３１とステップＳ３２との間に戻り、ステップＳ３２でタイマカウンタをカウントアップして再度ステップＳ３３の条件判断を継続して行う。なお、ステップＳ３１、Ｓ３３にて使用する条件判断値は、予め実験結果や検査結果等により設定しておき、ＥＣＵ７０の記憶領域に格納しておく。
【００６０】
また、ＥＣＵ７０による第４の制御形態におけるタイムチャートを図９に基づいて説明する。ここではタイムチャートに示した時間軸（１）〜（６）を基にディスクブレーキ１の動作を上記図８のフローチャートの各ステップと対応付けて説明する。なお、時間軸（１）〜（４）におけるディスクブレーキ１の動作は第１の制御形態と同じであるため、時間軸（５）〜（６）のディスクブレーキ１の動作を説明する。
【００６１】
時間軸（５）〜（６）においては、第１〜第３の制御形態と同様に、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを戻すようにする。すなわち、時間軸（５）では、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させる（ステップＳ５）ために、モータ３８に起動電流が発生するが、その後電流値は次第に低下する。そして、モータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ１）以下の状態が所定時間Ｔ３だけ継続した時間軸（６）の時点でモータ３８への通電を停止する。（ステップＳ３１〜Ｓ３４）。ここで、所定時間Ｔ３は、時間軸（６）近傍のモータ３８の電流微分値（絶対値）の状態を検出するために設定されている。すなわち、単にモータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ１）以下となったか否かだけを判定した場合には、上述した時間軸（５）近傍での起動電流が発生後の電流値の低下のときに、モータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ１）以下となるので、ここでの誤検出を抑制するために所定時間Ｔ３の経過を判定するステップＳ３３が設定されている。
【００６２】
このように、ステップＳ３１、Ｓ３３でモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に、ある程度回転していることをモータの電流微分値で検出した後に、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを吸収できる所定時間Ｔ３だけモータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消するようにしている。したがって、駐車ブレーキ解除時におけるディスクブレーキの応答性を良好なものとすることができる。
【００６３】
次に、ＥＣＵ７０による第５の制御形態のフローチャートを図１０に基づいて説明する。なお、ステップＳ１〜Ｓ５及びＳ１１，Ｓ１２は第２の制御形態と同一であるためにここでの説明を省略する。また、本第５の制御形態は、第３の制御形態においてモータ３８の電流値の所定値（Ｘ３）によって、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタが解消されてモータ３８に負荷抵抗が加えられたことを検出した点を、モータ３８の電流微分値の絶対値における所定値（ΔＸ２）で検出するものとなっている。
ステップＳ１２にてモータ３８の電流値が所定値（Ｘ２）以下に到達し、且つ所定時間が経過した後ステップＳ４１に進む。該ステップＳ４１ではモータ３８の電流微分値が所定値（ΔＸ２）以上に到達したか否かを判定する。そして、このステップ４１の条件判断が成立した場合には、ステップＳ４２に進み、一方、ステップＳ４１の条件判断が不成立の場合には、ステップＳ１３とステップＳ４１との間に戻ってステップＳ４１の条件判断を継続して行う。次に、ステップＳ４２では、モータ３８への通電を停止する。次に、ステップＳ４３では、タイマカウンタをクリアする。なお、ステップＳ４１にて使用する条件判断値は、予め実験結果や検査結果等により設定しておき、ＥＣＵ７０の記憶領域に格納しておく。
【００６４】
また、第５の制御形態におけるタイムチャートを図１１に基づいて説明する。ここではタイムチャートに示した時間軸（１）〜（６）を基にディスクブレーキ１の動作を上記図１０のフローチャートの各ステップと対応付けて説明する。なお、時間軸（１）〜（４）におけるディスクブレーキ１の動作は第１の制御形態と同じであるため、時間軸（５）〜（６）のディスクブレーキ１の動作を説明する。
【００６５】
時間軸（５）〜（６）においては、第１〜第４の制御形態と同様に、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを戻すようにする。すなわち、時間軸（５）では、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させる（ステップＳ５）ために、モータ３８に起動電流が発生してその電流値が所定値（Ｘ１）以上に到達（ステップＳ１１）した後電流値は次第に低下して所定値（Ｘ２）を経由（ステップＳ１２）した後、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタが解消されてモータ３８に負荷抵抗が加えられると、次第に上昇するように推移する。そして、その電流微分値が所定値（ΔＸ２）以上に到達した時間軸（６）の時点でモータ３８への通電を停止する（ステップＳ４１及びＳ４２）。ここで、ステップＳ１１、Ｓ１２の処理は、時間軸（６）近傍のモータ３８の電流微分値（絶対値）の状態を検出するために設定されている。すなわち、単にモータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ２）以上となったか否かだけを判定した場合には、上述した時間軸（５）近傍での起動電流が発生後の電流値の低下のときに、モータ３８の電流微分値（絶対値）が所定値（ΔＸ２）以上となるので、ここでの誤検出を抑制するためにモータ起動時の電流微分値の変化をマスクするステップＳ１１、１２の処理が設定されている。
このように、この第５の制御形態においても、第３の制御形態と同様に、駐車ブレーキ解除時における平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを吸収して平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６がピストン１２の推進する方向とは逆方向に回転する瞬間にモータ３８への通電を停止するので、確実に平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消することができ、上記ガタの解消を予想した所定時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を用いた第１、第２、及び第４の制御形態よりもリリース時の応答性を向上させることができる。
【００６６】
上記第１〜４の制御形態によるアプライ完了後、駐車ブレーキを解除する際には、パーキングスイッチ７１のパーキング解除操作に基づいて、ＥＣＵ７０によってモータ３８を駐車ブレーキの作動時と逆方向に駆動させてピストン１２を戻す、すなわちピストン１２をディスクロータ１５０から離間させることになる回転方向に駆動させる。このモータ３８の駆動により、平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６がピストン１２を戻す方向へ作動する。すると、ボールアンドランプ機構２８が初期位置に戻り、駐車ブレーキの解除が完了する。なお、ＥＣＵ７０は、ピストン１２からナット５５が適度に離間した位置でモータ３８を停止させるように制御する。
【００６７】
なお、駐車ブレーキを解除する際のタイムチャートを説明すると、図３、図５、図７、図９及び図１１のタイムチャートの時間軸（７）〜（９）に示すように、時間軸（７）にて、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させる。それによりモータ３８には起動電流が発生する。その後、アプライ時と同様にモータ３８は無負荷回転して、モータ３８の電流値は次第に低下する。そして、時間軸（８）にて、モータ３８の電流値が一定値となり、ピストン１２の推力が解除されたと判断される。その後、時間軸（８）〜（９）にかけてパッドクリアランスを確保し、所定のパッドクリアランスを確保した後、時間軸（９）にて、モータ３８への通電を停止して、リリースが完了となる。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態に係るディスクブレーキ１では、上述したＥＣＵ７０による第１〜第５の制御形態のいずれかを採用することにより、つまり、ＥＣＵ７０では、ピストン推進機構３４によってピストン１２を推進させその制動位置にて保持した状態で、モータ３８をピストン１２が推進する方向とは逆方向に駆動させて平歯多段減速機構３７及び遊星歯車減速機構３６のガタを解消する制御を行うので、車両の停止状態からその状態を解除する際（リリース時）の応答性を向上させることができる。
【００６９】
なお、本実施形態では、車両の停止状態を維持するための作用の一例である、駐車ブレーキを例に、ＥＣＵ７０によるモータ３８への制御形態を説明したが、駐車ブレーキ以外の場合、例えば、坂道での車両の発進を補助するためのヒルスタートアシストやヒルダウンアシスト、アクセルオフで停車状態にあるときのオートストップ時等の場合にＥＣＵ７０によるモータ３８への制御形態を採用してもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１ ディスクブレーキ，２ インナブレーキパッド，３ アウタブレーキパッド，４ キャリパ，６ キャリパ本体，７ シリンダ部，１０ シリンダ，１２ ピストン，３４ ピストン推進機構（ピストン保持機構も兼ねる），３６ 遊星歯車減速機構，３７ 平歯多段減速機構，３８ モータ（電動モータ），１５０ ディスクロータ（ロータ），７０ ＥＣＵ（制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの両面に配置される一対のブレーキパッドを液圧シリンダ内に設けられたピストンにより押圧するキャリパと、
該キャリパに設けられた電動モータの回転が減速機構を介して伝達され、前記ピストンを推進するピストン推進機構と、
該ピストン推進機構により推進したピストンを保持するピストン保持機構と、
前記電動モータの駆動を制御する制御手段と、を備えたディスクブレーキにおいて、
前記制御手段は、前記ピストン推進機構によって推進したピストンを前記ピストン保持機構によって保持した状態で、前記電動モータをピストンが推進する方向とは逆方向に駆動させて前記減速機構のガタを解消することを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項２】
前記制御手段は、前記減速機構のガタを解消する所定時間だけ前記電動モータを、前記ピストンが推進する方向とは逆方向に駆動させることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ。
【請求項３】
前記制御手段は、前記所定時間を前記電動モータの電流値に基づいて変化させることを特徴とする請求項２に記載のディスクブレーキ。
【請求項４】
前記制御手段は、所定の電流値に増加するまで前記電動モータをピストンが推進する方向とは逆方向に駆動させることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ。
【請求項１】
ロータの両面に配置される一対のブレーキパッドを液圧シリンダ内に設けられたピストンにより押圧するキャリパと、
該キャリパに設けられた電動モータの回転が減速機構を介して伝達され、前記ピストンを推進するピストン推進機構と、
該ピストン推進機構により推進したピストンを保持するピストン保持機構と、
前記電動モータの駆動を制御する制御手段と、を備えたディスクブレーキにおいて、
前記制御手段は、前記ピストン推進機構によって推進したピストンを前記ピストン保持機構によって保持した状態で、前記電動モータをピストンが推進する方向とは逆方向に駆動させて前記減速機構のガタを解消することを特徴とするディスクブレーキ。
【請求項２】
前記制御手段は、前記減速機構のガタを解消する所定時間だけ前記電動モータを、前記ピストンが推進する方向とは逆方向に駆動させることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ。
【請求項３】
前記制御手段は、前記所定時間を前記電動モータの電流値に基づいて変化させることを特徴とする請求項２に記載のディスクブレーキ。
【請求項４】
前記制御手段は、所定の電流値に増加するまで前記電動モータをピストンが推進する方向とは逆方向に駆動させることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１１２１６７（Ｐ２０１３−１１２１６７Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６０２４４（Ｐ２０１１−２６０２４４）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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