WO2014080992A1

WO2014080992A1 - 車両の電動制動装置

Info

Publication number: WO2014080992A1
Application number: PCT/JP2013/081423
Authority: WO
Inventors: 安井　由行; 真一郎幽谷; 平田　聡; 靖國尾島; 栄一郎岩瀬
Original assignee: 株式会社アドヴィックス
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2013-11-21
Publication date: 2014-05-30
Also published as: DE112013005570B4; US9752634B2; US20150300433A1; DE112013005570T5

Abstract

　電動制動装置は、内側ねじ、及び、外側ねじのうちで何れか一方のねじ部ＮＪＢを有し、摩擦部材ＭＳＢに押圧力を付与する押圧部材ＰＳＮと、電気モータＭＴＲによって回転駆動され、ねじ部と螺合するシャフト部材ＳＦＴと、シャフト部材とは分離され、シャフト部材の回転軸まわりにシャフト部材とは相対的な回転運動が可能であり、端面が球状面である第１球面部材ＱＭ１と、第１球面部材の球状面ＫＪＭ１と摺接し、押圧力の反力を受け、シャフト部材の回転軸に対する回転運動が拘束されている第２球面部材ＱＭ２と、を備える。

Description

車両の電動制動装置

　本発明は、車両制動時に電動モータを駆動して車輪に制動力を付与する車両の電動制動装置に関するものである。

　例えば、特許文献１に記載の車両の電動制動装置は、電気モータ（動力伝達要素）の回転力を減速機（ギアユニット）を介してシャフト部材（スピンドル）に伝達し、シャフト部材に螺合されている押圧部材（ブレーキピストン）を直進させる。そして、押圧部材で摩擦部材（ブレーキパッド）を押圧し、摩擦部材と回転部材（ブレーキディスク）との間で摩擦力を発生させることにより車輪に制動力を発生させる。この電動制動装置は、減速機と電気モータとが音響的に分離されており、電気－機械アクチュエータの小型化・軽量化等を図ることができる。

　また、特許文献２に記載の車両の電動制動装置は、シャフト部材に螺合されているナットと押圧部材との間に球面部材が介在された構成となっている。そして、球面部材と押圧部材との当接面は球状面に形成され、その当接面間にはグリスが充填されている。電気モータの回転力を、減速機を介してシャフト部材に伝達し、シャフト部材に螺合されているナットを介して球面部材及び押圧部材を直進させる。そして、押圧部材で摩擦部材を押圧し、摩擦部材と回転部材との間で摩擦力を発生させることにより車輪に制動力を発生させる。車輪への制動力を解除した後、電動モータを逆回転させて球面部材を自由状態とし、球面部材と押圧部材との当接面間に隙間を形成する。

　また、特許文献２に記載の車両の電動制動装置は、電気モータの回転力を、減速機を介してシャフト部材に伝達し、シャフト部材に螺合されているナットを介して球面部材及び押圧部材を直進させる。そして、押圧部材で摩擦部材を押圧し、摩擦部材と回転部材との間で摩擦力を発生させることにより車輪に制動力を発生させる。車輪への制動力を解除した後、電動モータを逆回転させて球面部材を自由状態とし、球面部材と押圧部材との当接面間に隙間を形成する。この電動制動装置には、押圧部材の押圧力を取得する装置として荷重センサ等が備えられている。電気モータは、荷重センサの検出信号に基づいて制御される。

　また、特許文献３には、歪み変形可能なベースの中心部に形成された穴に球体が支持され、球体の周囲に４つの歪み検出素子が形成された荷重センサが記載されている。この荷重センサは、傾斜方向から荷重が球体に入力されると、荷重が球体によって分散されてベースに作用する。よって、荷重の入力方向にずれが生じた場合であっても、ベースに荷重が集中的に作用することが防止され、荷重を確実に検出することができる。この荷重センサは、例えば、ブレーキバイワイヤにおいて、摩擦部材に与えられる荷重を検出するために用いられる。

ＤＥ　１０　２０１１　００５　５１７特開２０１２－００２３１６号公報特開２００６－１９４７０９号公報

　特許文献１に記載の車両の電動制動装置において、シャフト部材と接触するプレートの接触面は、ユニバーサルボールジョイントのような球面状に形成されている。このプレート（球面部材）は、スラストベアリングによって支持され、電気モータの動力を押圧部材に伝達するシャフト部材の回転運動と一体となって回転する。このため、摩擦部材の偏摩耗等が増大し、シャフト部材に軸ズレが生じた場合には、球面部材の接触面には、シャフト部材が回転する際に常に摺動（滑り）が生じる。

　このシャフト部材の軸ズレと球面部材の接触面の摺動との関係について、図５を参照しながら説明する。ここで、シャフト部材ＳＰＤの一端は、球面状に形成されているため、球体ＢＪＴがＳＰＤの先端に固定されているとする。この球体ＢＪＴが、球面部材ＰＬＴと摺動可能に接触している。摩擦部材の偏摩耗等が発生しておらず、シャフト部材ＳＰＤの軸ズレが生じていない場合、シャフト部材ＳＰＤ、球体ＢＪＴ、及び、球面部材ＰＬＴは、回転軸ｋｔｊを中心に同軸上で回転する。

　摩擦部材の偏摩耗等が発生した場合、電気モータが静止している状態で、シャフト部材ＳＰＤには、球面部材ＰＬＴの回転軸（本来の回転軸）ｋｔｊに対して回転軸の方向相違（角度のズレ）が発生する。即ち、図５（ａ）に示すように、球面部材ＰＬＴの点Ａと、シャフト部材ＳＰＤとの相対的な位置関係は、傾角θ１をもった状態となっている。次に、図５（ｂ）に示すように、電気モータが回転を開始し、球面部材ＰＬＴが回転軸ｋｔｊまわりに１８０°だけ回転したとすると、シャフト部材ＳＰＤと点Ａとの相対的な位置関係は、傾角θ２の状態に変化する。

　シャフト部材ＳＰＤの軸ズレは摩擦部材の偏摩耗等によって生じるため、軸ズレの方向（回転軸ｋｔｊに対するＳＰＤの方向）は常に同じ方向（固定され変化しない方向）である。このため、球体ＢＪＴと球面部材ＰＬＴとの相対的な位置関係が、球面部材ＰＬＴの回転にしたがって時々刻々と変化していく。よって、電気モータが回転する場合、球体ＢＪＴと球面部材ＰＬＴとの接触面には常時摺動（滑り）が生じている。この接触面はグリス等によって潤滑されているが、摺動運動の繰り返しによって、接触面のグリス等の枯渇が懸念され得る。

　また、この構成においては、動力伝達経路内に上述の摺動（滑り）が常時発生しているため、伝達効率の低下も懸念され得る。さらに、電気モータからの動力伝達時には、球体ＢＪＴ及び球面部材ＰＬＴを回転させる必要があるため、電気モータの出力がこれらの回転運動にも消費される。急制動時には制動トルクの応答性（即ち、電気モータが停止している状態から、急速に回転速度を増加する際の電気モータの応答性）を確保する必要があり、この観点からも、回転運動を行う部材の削減が望まれている。

　一方、特許文献２に記載の車両の電動制動装置では、球面部材及び押圧部材が、球状面において揺動可能であるため、シャフト部材及び押圧部材等の首振り動作（揺動運動）が許容される。よって、押圧部材の軸ズレ（上述のシャフト部材の軸ズレに相当）が発生しても、この軸ズレを吸収することができるが、従来の液圧制動装置（例えば、液圧ブレーキキャリパ）に比較して、電気モータ、動力伝達機構等の新たな構成要素が追加となるため、夫々の構成要素を小型化することが切望されている。

　特許文献２に記載の車両の電動制動装置は、従来の液圧制動装置（例えば、液圧ブレーキキャリパ）に比較して、電気モータ、減速機、押圧力取得手段等の新たな構成要素が追加となるため、夫々の構成要素の小型化が切望されている。

　本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、球面部材の潤滑状態が確保されることによって押圧部材等の円滑な揺動運動が維持され得るとともに、急制動時の応答性が向上され得る小型な車両の電動制動装置、また摩擦部材への押圧力を検出し、この検出結果に基づいて電気モータを制御する、小型化され得る車両の電動制動装置を提供することを目的とする。

　上記の課題を解決するため、請求項１に係る車両の電動制動装置は、車両の車輪（ＷＨＬ）に固定された回転部材（ＫＴＢ）に、電気モータ（ＭＴＲ）を介して摩擦部材（ＭＳＢ）を押圧し、前記車輪（ＷＨＬ）に制動トルクを発生させる車両の電動制動装置において、ナット相当部、及び、ボルト相当部のうちで何れか一方のねじ部（ＮＪＢ）を有し、前記摩擦部材（ＭＳＢ）に押圧力（Ｆｂａ）を付与する押圧部材（ＰＳＮ）と、前記電気モータ（ＭＴＲ）によって回転駆動され、前記ねじ部（ＮＪＢ）と螺合するシャフト部材（ＳＦＴ）と、前記シャフト部材（ＳＦＴ）とは分離され、前記シャフト部材（ＳＦＴ）の回転軸（ｓｆｊ）まわりに前記シャフト部材（ＳＦＴ）とは相対的な回転運動が可能であり、端面が球状面（ＫＪＭ１）である第１球面部材（ＱＭ１）と、前記第１球面部材（ＱＭ１）の前記球状面（ＫＪＭ１）と摺接し、前記押圧力（Ｆｂａ）の反力（反作用）を受け、前記シャフト部材（ＳＦＴ）の回転軸（ｓｆｊ）に対する回転運動が拘束されている第２球面部材（ＱＭ２）と、を備えることである。

　ここで、「ナット相当部」とは、「ナットに相当する部位」であり、「ボルト相当部」とは、「ボルトに相当する部位」である。例えば、ねじ部（ＮＪＢ）が滑り伝達によるものである場合には、「ナット相当部」は「雌ねじ（内側ねじともいう。）」であり、「ボルト相当部」は「雄ねじ（外側ねじともいう。）」である。また、ねじ部（ＮＪＢ）がボールを介した転がり伝達によるものである場合には、「ナット相当部」は「ボール溝付きナット（単に、ナットともいう。）」であり、「ボルト相当部」は「ボール溝付きシャフト（ねじシャフトともいう。）」である。

　請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両の電動制動装置において、前記シャフト部材（ＳＦＴ）は、前記第１球面部材（ＱＭ１）にベアリング（ＢＲＧ）を介して当接されることである。

　請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両の電動制動装置であって、前記第２球面部材（ＱＭ２）に固定される拘束部材（ＫＳＢ）を備え、前記拘束部材（ＫＳＢ）は、前記第１球面部材（ＱＭ１）の前記シャフト部材の軸（ｓｆｊ）方向の動きを拘束することである。

　上記の課題を解決するため、請求項４に係る車両の電動制動装置は、車両の車輪（ＷＨＬ）に固定された回転部材（ＫＴＢ）に、電気モータ（ＭＴＲ）を介して摩擦部材（ＭＳＢ）を押圧し、前記車輪（ＷＨＬ）に制動トルクを発生させる車両の電動制動装置において、ナット相当部、及び、ボルト相当部のうちで何れか一方のねじ部（ＮＪＢ）を有し、前記摩擦部材（ＭＳＢ）に押圧力（Ｆｂａ）を付与する押圧部材（ＰＳＮ）と、前記電気モータ（ＭＴＲ）によって回転駆動され、前記ねじ部（ＮＪＢ）と螺合するシャフト部材（ＳＦＴ）と、前記押圧部材（ＰＳＮ）、及び、前記シャフト部材（ＳＦＴ）のうちの一方から前記押圧力（Ｆｂａ）の反力を受け、端面に球状面（ＫＪＭ１）が形成される第１球面部材（ＱＭ１）と、前記シャフト部材（ＳＦＴ）の回転軸（ｓｆｊ）に対する回転運動が拘束され、前記第１球面部材（ＱＭ１）の前記球状面（ＫＪＭ１）と摺接し、前記第１球面部材（ＱＭ１）から前記押圧力（Ｆｂａ）の反力を受ける第２球面部材（ＱＭ２）と、前記第２球面部材（ＱＭ２）の歪（Ｈｚｍ）を検出し、前記歪（Ｈｚｍ）に基づいて前記押圧力（Ｆｂａ）を取得する取得手段（ＦＢＡ）と、前記押圧力（Ｆｂａ）に基づいて前記電気モータを制御する制御手段（ＣＴＬ）と、を備えることである。

　請求項５に係る発明は、請求項４に記載の車両の電動制動装置において、前記第２球面部材（ＱＭ２）には、前記シャフト部材（ＳＦＴ）の軸（ｓｆｊ）において前記球状面（ＫＪＭ１）とは反対側の面（ＨＭ２）に前記歪（Ｈｚｍ）を検出する素子（ＨＺＭ）が貼付されることである。

　請求項６に係る発明は、請求項４又は請求項５に記載の車両の電動制動装置において、前記第２球面部材（ＱＭ２）に固定される拘束部材（ＫＳＢ）を備え、前記拘束部材（ＫＳＢ）は、前記シャフト部材の軸方向（ｓｆｊ方向）において、前記第１球面部材（ＱＭ１）と前記第２球面部材（ＱＭ２）との相対的な動きを拘束することである。

　請求項７に係る発明は、請求項４乃至請求項６の何れか一項に記載の車両の電動制動装置において、前記第１球面部材（ＱＭ１）は、前記球状面として凸球状面（ＫＪＭ１）をもち、前記第２球面部材（ＱＭ２）は、前記凸球状面（ＫＪＭ１）に摺接する凹球状面（ＫＪＭ２）をもつことである。

　請求項８に係る発明は、請求項４乃至請求項７の何れか一項に記載の車両の電動制動装置において、前記球状面（ＫＪＭ１、ＫＪＭ２）の中心が、前記回転部材（ＫＴＢ）と前記摩擦部材（ＭＳＢ）との接触面にあることである。

　請求項９に係る発明は、請求項４乃至請求項８の何れか一項に記載の車両の電動制動装置において、前記第１球面部材（ＱＭ１）、及び、前記第２球面部材（ＱＭ２）は中央に貫通穴（ＫＡ１、ＫＡ２）をもち、前記貫通穴（ＫＡ１、ＫＡ２）を通って前記電気モータ（ＭＴＲ）からの動力が前記シャフト部材（ＳＦＴ）に伝達されることである。

　請求項１に係る発明によれば、第２球面部材（ＱＭ２）は、シャフト部材（ＳＦＴ）の回転軸（ｓｆｊ）に対する回転運動が拘束される。さらに、第２球面部材（ＱＭ２）に滑りながら接触する第１球面部材（ＱＭ１）は、回転するシャフト部材（ＳＦＴ）とは別個に分離されているため、シャフト部材（ＳＦＴ）との関係において、シャフト部材の回転軸（ｓｆｊ）まわりに自由に回転運動することができる。このため、シャフト部材（ＳＦＴ）が回転した場合に、第１球面部材（ＱＭ１）は静止状態が維持されるか、回転されたとしても僅かである。シャフト部材（ＳＦＴ）の軸ズレによって、シャフト部材（ＳＦＴ）において本来の回転軸（ｋｔｊ）に対して実際の回転軸（ｓｆｊ）が傾斜した場合であっても、第１球面部材（ＱＭ１）はシャフト部材の回転軸（ｓｆｊ）まわりに回転しないか、回転したとしても僅かである。この結果、電気モータ（ＭＴＲ）の回転にともなう繰り返しの摺動運動が低減され、確実な潤滑状態が維持され得る。また、摺動（滑り）による動力伝達の効率低下も抑制され得る。併せて、第１、第２球面部材（ＱＭ１、ＱＭ２）の回転運動が防止又は抑制されるため、急制動時の電気モータＭＴＲの応答性が向上され、制動トルク上昇の応答性が確保され得る。

　動力伝達経路内において、軸ズレを吸収するための球状の滑り接触面（ＱＭ１とＱＭ２との接触面であるＫＪＭ１、ＫＪＭ２）が、ねじ部（ＮＪＢ）に対して電気モータ（ＭＴＲ）の側に配置される構成では、第１球面部材（ＱＭ１）に対しては、押圧方向（シャフト部材の軸（ｓｆｊ）の方向）の運動に加え、回転方向（シャフト部材の軸（ｓｆｊ）まわりの回転方向）の運動が付与される。請求項２に係る発明によれば、第１球面部材（ＱＭ１）がシャフト部材（ＳＦＴ）に対してベアリング（ＢＲＧ）を介して当接されるため、シャフト部材（ＳＦＴ）が円滑に回転され得る。その結果、電気モータ（ＭＴＲ）から押圧部材（ＰＳＮ）への動力伝達の効率が良好に確保され得る。

　請求項３に係る発明によれば、第１球面部材（ＱＭ１）及び第２球面部材（ＱＭ２）は、拘束部材（ＫＳＢ）によって、回転方向だけでなく、シャフト部材の軸（ｓｆｊ）方向への相対的な動き（ＱＭ１とＱＭ２との相互位置）が拘束されるため、第１球面部材（ＱＭ１）の第２球面部材ＱＭ２に対する当接姿勢が適正に維持される。即ち、第１球面部材（ＱＭ１）の軸と、第２球面部材（ＱＭ２）の軸とが、必要以上に大きく傾くことがない。この結果、シャフト部材（ＳＦＴ）の揺動機能（首振り機能）が損なわれることが抑制され得る。

　請求項４に係る発明によれば、第２球面部材（ＱＭ２）が、押圧部材（ＰＳＮ）の首振り運動（揺動）を許容する機能と、押圧部材（ＰＳＮ）の押圧力（Ｆｂａ）を検出するための起歪体としての機能とを兼ね備えるため、制動装置全体が小型化され得る。また、第２球面部材（ＱＭ２）は、シャフト部材（ＳＦＴ）の回転軸（押圧部材（ＰＳＮ）の押圧方向に対応する軸）（ｓｆｊ）まわりに回転しないように拘束されているため、スリップリング等を必要とせずに押圧力（Ｆｂａ）の検出信号（Ｈｚｍ）を取り出すことができ、制動装置全体が小型化され得る。

　請求項５に係る発明によれば、歪検出素子（ＨＺＭ）が第２球面部材（ＱＭ２）の背面（ＨＭ２）に設けられるため、歪検出素子（ＨＺＭ）から演算処理部（ＥＮＺ）への検出信号線（ＬＤＳ）の取り出し・取り回しが容易になり得る。

　請求項６に係る発明によれば、第１球面部材（ＱＭ１）及び第２球面部材（ＱＭ２）は、拘束部材（ＫＳＢ）によって、回転方向だけでなく、シャフト部材の軸（ｓｆｊ）方向への相対的な動き（ＱＭ１とＱＭ２との相互位置）が拘束されるため、押圧部材（ＰＳＮ）から受ける押圧力（Ｆｂａ）の反力（反作用）に対して起歪体（ＱＭ２）への当接姿勢が適正に維持される。即ち、第１球面部材（ＱＭ１）の軸と、第２球面部材（ＱＭ２）の軸とが、必要以上に大きく傾くことがない。この結果、押圧部材（ＰＳＮ）の押圧力（Ｆｂａ）が精度良く検出され得る。

　請求項７に係る発明によれば、第１球面部材（ＱＭ１）が凸球状面（ＫＪＭ１）、第２球面部材（ＱＭ２）が凹球状面（ＫＪＭ２）とされているため、押圧部材（ＰＳＮ）から押圧力（Ｆｂａ）がＱＭ１、ＱＭ２に加えられた場合に、その力は球状面（ＫＪＭ１、ＫＪＭ２）の斜面に沿って中心方向に向かって作用する。即ち、球状面（ＫＪＭ１、ＫＪＭ２）には、セルフセンタリングの効果があるため、第１球面部材（ＱＭ１）と第２球面部材（ＱＭ２）との位置的関係が適正に維持され得る。この結果、シャフト部材（ＳＦＴ）の軸ズレが適正に吸収され得る。

　摩擦部材（ＭＳＢ）の偏摩耗等により、回転部材（ＫＴＢ）と摩擦部材（ＭＳＢ）との接触が基点となってシャフト部材（ＳＦＴ）の軸ズレ（２つの軸間の偏心）が発生する。請求項８に係る発明によれば、第１、第２球面部材（ＱＭ１、ＱＭ２）の球状面（ＫＪＭ１、ＫＪＭ２）の中心がその基点の位置（点Ｏ）とされるため、シャフト部材（ＳＦＴ）の軸ズレが効果的に吸収され得る。

　請求項９に係る発明によれば、第１球面部材（ＱＭ１）の中央部に貫通穴（ＫＡ１）が設けられるとともに、第２球面部材（ＱＭ２）の中央部に貫通穴（ＫＡ２）が設けられる。これら２つの貫通穴（ＫＡ１、ＫＡ２）を通って、電気モータ（ＭＴＲ）からの動力（トルク）が、シャフト部材（ＳＦＴ）によって伝達される。例えば、カウンタシャフトを別個に設け、このカウンタシャフトを介して、電気モータの回転運動をシャフト部材に動力伝達することが考えられ得るが、このような場合に比較して、構成が簡略化され、全体がコンパクトとなり得る。

本発明の実施形態の車両の電動制動装置の全体構成を示す図である。電動制動装置の回転・直動変換機構の第１実施態様を示す部分断面図である。図２の第１、第２球面部材及び押圧力取得手段を示す部分断面図である。電動制動装置の回転・直動変換機構の第２実施態様を示す部分断面図である。摩擦部材の偏摩耗等によるシャフト部材の軸ズレの問題点を説明するための図である。電動制動装置の回転・直動変換機構の第３実施態様を示す部分断面図である。

＜車両の電動制動装置の全体構成＞
　本発明の実施の形態の車両の電動制動装置の全体構成を、図１を参照して説明する。図１に示すように、車両の電動制動装置は、運転者が車両を減速するために操作する制動操作部材（例えば、ブレーキペダル）ＢＰ、車輪ＷＨＬの制動トルクを調整して車輪ＷＨＬに制動力を発生させる電動制動手段（電動ブレーキアクチュエータ）ＢＲＫ、ＢＲＫを制御する電子制御ユニットＥＣＵ、及び、ＥＣＵ等に電力を供給する電源としての蓄電池ＢＡＴを備えて構成される。なお、ＥＣＵ内には、ＢＲＫを制御するための制御手段（制御アルゴリズム）ＣＴＬがプログラムされている。

　また、この車両には、制動操作部材ＢＰの操作量（制動操作量）Ｂｐａを検出する制動操作量取得手段ＢＰＡが備えられている。例えば、ＢＰＡは、マスタシリンダ（図示せず）の圧力を検出するセンサ（圧力センサ）、制動操作部材ＢＰの操作力、及び／又は、変位量を検出するセンサ（踏力センサ、ストロークセンサ）のうちの少なくとも何れか１つである。したがって、制動操作量Ｂｐａは、マスタシリンダ圧、ブレーキペダル踏力、及び、ブレーキペダルストロークのうちの少なくとも何れか１つに基づいて演算される。

〔電動制動手段ＢＲＫ〕
　電動制動手段ＢＲＫは、浮動型のブレーキキャリパＣＰＲ、回転部材ＫＴＢ、摩擦部材ＭＳＢ、電気モータＭＴＲ、モータ駆動回路ＤＲＶ、減速機ＧＳＫ、回転・直動変換機構ＨＮＫ、通電量取得手段ＩＭＡ、位置取得手段ＭＫＡ、及び、押圧力取得手段ＦＢＡを備えて構成されている。

　例えば、回転部材ＫＴＢはブレーキディスク、摩擦部材ＭＳＢはブレーキパッド、電気モータＭＴＲは、ブラシモータ、又は、ブラシレスモータである。

　減速機ＧＳＫは、電気モータＭＴＲの回転出力（トルク）を減速して、回転・直動変換機構ＨＮＫに伝達する。減速機ＧＳＫとしては、歯車伝達機構（平歯車、はすば歯車等）、巻き掛け伝達機構（ベルト、チェーン等）、及び、摩擦伝達機構のうちの少なくとも１つが用いられ得る。減速機ＧＳＫの出力部材が回転・直動変換機構ＨＮＫへの入力部材ＩＮＰとなり、電気モータＭＴＲの動力が、ＧＳＫからＨＮＫに入力（伝達）される。

　回転・直動変換機構ＨＮＫは、回転運動を直線運動に変換する機構であり、シャフト部材ＳＦＴと押圧部材（例えば、ブレーキピストン）ＰＳＮとで構成されている。シャフト部材ＳＦＴ、及び、押圧部材ＰＳＮは、互いに螺合するねじ部ＮＪＢを有している。即ち、ねじ部ＮＪＢを有するシャフト部材ＳＦＴが、入力部材ＩＮＰによって回転駆動され、それと螺合されるねじ部ＮＪＢを有する押圧部材ＰＳＮが、回転部材ＫＴＢ（例えば、ブレーキディスク）に対して前進又は後退する。そして、摩擦部材（例えば、ブレーキパッド）ＭＳＢが、押圧部材ＰＳＮによって押圧され、回転部材ＫＴＢに押し付けられる。例えば、回転・直動変換機構ＨＮＫのねじ部ＮＪＢは、「滑り」によって動力伝達が行われる滑りねじ（台形ねじ等）によって構成されている。この場合、「ナット相当部のねじ部」は「雌ねじ(内側ねじともいう。)」に対応し、「ボルト相当部のねじ部」は「雄ねじ（外側ねじともいう。）」に対応する。また、ＨＮＫのねじ部ＮＪＢには、「転がり」によって動力伝達が行われるボールねじ（ボールねじ等）が採用され得る。この場合には、「ナット相当部のねじ部」は「ナットのボール溝」に対応し、「ボルト相当部のねじ部」は「（ボールを介してナットに螺合する）ねじシャフトのボール溝」に対応する。

　モータ駆動回路ＤＲＶは、制御手段ＣＴＬから指令される目標通電量（目標値）Ｉｍｔに基づいて、電気モータＭＴＲへの通電量（最終的には電流値）を制御する。具体的には、モータ駆動回路ＤＲＶには、スイッチング素子（パワートランジスタであって、例えば、ＭＯＳ－ＦＥＴ）が用いられたブリッジ回路が構成され、目標通電量Ｉｍｔに基づいてスイッチング素子が駆動され、電気モータＭＴＲの出力（出力トルク）が制御される。即ち、スイッチング素子の通電／非通電の状態が切り替えられることによって、電気モータＭＴＲの回転方向と出力トルクとが調整される。

　通電量取得手段（例えば、電流センサ）ＩＭＡは、実際の通電量（例えば、実際に電気モータＭＴＲに流れる電流）Ｉｍａを検出するために、モータ駆動回路ＤＲＶに設けられている。位置取得手段（例えば、角度センサ）ＭＫＡは、ＭＴＲのロータの位置（例えば、回転角）Ｍｋａを検出するために、電気モータＭＴＲに設けられている。押圧力取得手段（例えば、押圧力センサ）ＦＢＡは、摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢを実際に押す力（押圧力の実際値）Ｆｂａを検出するために、回転・直動変換機構ＨＮＫに設けられている。

　以上のような構成の電動制動手段（電動ブレーキアクチュエータ）ＢＲＫによれば、電気モータＭＴＲの出力は、減速機ＧＳＫ、及び、入力部材ＩＮＰを介して、回転・直動変換機構ＨＮＫに伝達される。これにより、押圧部材（ブレーキピストン）ＰＳＮが回転部材（ブレーキディスク）ＫＴＢに向かって前進する。そして、押圧部材ＰＳＮが、摩擦部材（ブレーキパッド）ＭＳＢを回転部材ＫＴＢに向かって押圧することによって、摩擦部材ＭＳＢは回転部材ＫＴＢに押付けられる。回転部材ＫＴＢは車輪ＷＨＬに固定されているので、摩擦部材ＭＳＢと回転部材ＫＴＢとの間に摩擦力が発生し、車輪ＷＨＬに制動力が発生する。

〔制御手段ＣＴＬ〕
　制御手段ＣＴＬは、目標押圧力演算ブロックＦＢＴ、指示通電量演算ブロックＩＳＴ、押圧力フィードバック制御ブロックＩＰＴ、及び、通電量調整演算ブロックＩＭＴを備えて構成される。制御手段（制御プログラム）ＣＴＬは、電子制御ユニットＥＣＵ内にプログラムされている。

　目標押圧力演算ブロックＦＢＴは、制動操作量Ｂｐａに基づいて、予め設定された目標押圧力演算特性（演算マップ）ＣＨｆｂを用いて、各車輪ＷＨＬの目標押圧力Ｆｂｔを演算する。Ｆｂｔは、電動制動手段ＢＲＫにおいて、摩擦部材（ブレーキパッド）ＭＳＢが回転部材（ブレーキディスク）ＫＴＢを押す押圧力の目標値である。

　指示通電量演算ブロックＩＳＴは、予め設定された指示通電量の演算特性（演算マップ）ＣＨｓ１、ＣＨｓ２を用いて、目標押圧力Ｆｂｔに基づき指示通電量Ｉｓｔを演算する。Ｉｓｔは、電動制動手段ＢＲＫの電気モータＭＴＲを駆動し、目標押圧力Ｆｂｔを達成するための、電気モータＭＴＲへの通電量の目標値である。Ｉｓｔの演算マップは、電動制動手段ＢＲＫのヒステリシスを考慮して、２つの特性ＣＨｓ１、ＣＨｓ２で構成される。特性ＣＨｓ１は押圧力を増加する場合に対応し、特性ＣＨｓ２は押圧力を減少する場合に対応する。そのため、特性ＣＨｓ２に比較して、特性ＣＨｓ１は相対的に大きい指示通電量Ｉｓｔを出力するように設定されている。

　ここで、通電量とは、電気モータＭＴＲの出力トルクを制御するための状態量（変数）である。電気モータＭＴＲは電流に概ね比例するトルクを出力するため、通電量の目標値として電気モータＭＴＲの電流目標値が用いられ得る。また、電気モータＭＴＲへの供給電圧を増加すれば、結果として電流が増加されるため、目標通電量として供給電圧値が用いられ得る。さらに、パルス幅変調（ＰＷＭ；Pulse Width Modulation）におけるデューティ比によって供給電圧値が調整され得るため、このデューティ比が通電量として用いられ得る。

　押圧力フィードバック制御ブロックＩＰＴは、目標押圧力（目標値）Ｆｂｔ、及び、実押圧力（実際値）Ｆｂａに基づき押圧力フィードバック通電量Ｉｐｔを演算する。指示通電量Ｉｓｔは目標押圧力Ｆｂｔに相当する値として演算されるが、電動制動手段ＢＲＫの効率変動により目標押圧力Ｆｂｔと実押圧力Ｆｂａとの間に誤差（定常的な誤差）が生じる場合がある。押圧力フィードバック通電量Ｉｐｔは、目標押圧力Ｆｂｔと実押圧力Ｆｂａとの偏差（押圧力偏差）ΔＦｂ、及び、演算特性（演算マップ）ＣＨｐに基づいて演算され、上記の誤差を減少するように決定される。なお、実押圧力Ｆｂａは、後述する押圧力取得手段ＦＢＡによって取得（検出）される。

　通電量調整演算ブロックＩＭＴは、電気モータＭＴＲへの最終的な目標値である目標通電量Ｉｍｔを演算する。指示通電量Ｉｓｔが押圧力フィードバック通電量Ｉｐｔによって調整され、目標通電量Ｉｍｔが演算される。具体的には、通電量調整演算ブロックＩＭＴは、指示通電量Ｉｓｔに対してフィードバック通電量Ｉｐｔを加え、目標通電量Ｉｍｔとして演算する。目標通電量Ｉｍｔは、電気モータＭＴＲの出力を制御するための最終的な通電量の目標値であり、ＦＢＡの検出結果（Ｆｂａ）に基づいて演算される。そして、目標通電量Ｉｍｔの符号（値の正負）に基づいて電気モータＭＴＲの回転方向（正転、又は、逆転方向）が決定され、目標通電量Ｉｍｔの大きさに基づいて電気モータＭＴＲの出力が制御される。

＜電動制動手段ＢＲＫの回転・直動変換機構ＨＮＫの第１実施態様＞
　電動制動手段ＢＲＫの回転・直動変換機構ＨＮＫの第１実施態様について図２を参照して説明する。図２に示すように、回転・直動変換機構ＨＮＫ１は、押圧部材ＰＳＮ、シャフト部材ＳＦＴ、第１球面部材ＱＭ１、第２球面部材ＱＭ２、ベアリングＢＲＧ、拘束部材ＫＳＢ、及び、保持部材ＳＰＴ等を備えて構成される。回転・直動変換機構ＨＮＫ１の構成部材の一部は、押圧力取得手段ＦＢＡを兼ねている。

　押圧部材（ピストン）ＰＳＮは、回転部材ＫＴＢに摩擦部材ＭＳＢを押し付けて摩擦力を発生させる。ブレーキキャリパ（浮動型キャリパ）ＣＰＲに対する押圧部材ＰＳＮの動きは、キー部材ＫＹＡ及びキー溝ＫＹＭによって制限されている。ブレーキキャリパＣＰＲには、入力部材ＩＮＰの回転軸ｋｔｊ（以下、入力軸ｋｔｊという。）方向に延びるように、キー溝ＫＹＭが形成されている。そして、押圧部材ＰＳＮに固定されたキー部材ＫＹＡは、キー溝ＫＹＭに嵌合される。このため、押圧部材ＰＳＮは、入力軸ｋｔｊまわりの回転運動が拘束され、入力軸ｋｔｊ方向（キー溝ＫＹＭ方向）の直線運動は許容される。ここで、入力部材ＩＮＰは、減速機ＧＳＫを介して伝達された電気モータＭＴＲのトルク出力（回転出力）をシャフト部材ＳＦＴに伝達（入力）する構成部材である。

　シャフト部材ＳＦＴは、入力部材ＩＮＰによって、ＩＮＰの軸まわりに（ｋｔｊを中心に）回転駆動され、電気モータＭＴＲが発生するトルク出力（回転出力）を押圧部材ＰＳＮに伝達する。シャフト部材ＳＦＴは、第１球面部材ＱＭ１の貫通穴ＫＡ１、及び、第２球面部材ＱＭ２の貫通穴ＫＡ２に貫装されている。即ち、入力部材ＩＮＰ、シャフト部材ＳＦＴ、第１球面部材ＱＭ１、及び、第２球面部材ＱＭ２は、同軸で構成されている。軸ズレが生じていない場合には、シャフト部材ＳＦＴの回転軸ｓｆｊ（以下、シャフト軸ｓｆｊという。）は、入力部材ＩＮＰの回転軸（入力軸ｋｔｊ）と一致する。しかし、ブレーキキャリパ（フローティングキャリパ）ＣＰＲの撓み、摩擦部材ＭＳＢの偏摩耗等によってシャフト部材ＳＦＴの揺動（首振り）が生じ、２つの軸（ｋｔｊとｓｆｊ）に偏心（軸ズレ）が発生し得る。第１球面部材ＱＭ１、及び、第２球面部材ＱＭ２は、この軸ズレ（例えば、角度の変動）を吸収して、回転力を伝達する。換言すれば、第１球面部材ＱＭ１、及び、第２球面部材ＱＭ２は、一対となって自在継手（ユニバーサルジョイント）の機能を発揮する。

　押圧部材ＰＳＮには、螺合可能な雄ねじ部（外側ねじ部とも称呼され、「ボルト相当部」に対応する。）ＯＮＪが設けられている。また、シャフト部材ＳＦＴには、雄ねじ部ＯＮＪと噛み合う雌ねじ部（内側ねじ部とも称呼され、「ナット相当部」に対応する。）ＭＮＪが設けられている。シャフト部材ＳＦＴの雌ねじ部ＭＮＪと押圧部材ＰＳＮの雄ねじ部ＯＮＪとが螺合する範囲であるねじ部ＮＪＢにおいて、シャフト部材ＳＦＴの回転運動（トルク）が押圧部材ＰＳＮの直線運動（推力）に変換される。

　ねじ部ＮＪＢに対して押圧部材ＰＳＮ側とは逆側に位置するシャフト部材ＳＦＴの平面ＳＨＭと、第１球面部材ＱＭ１の平面ＨＭ１（後述するＫＪＭ１の裏面）との間には、ベアリング（例えば、スラストベアリング）ＢＲＧが備えられている。ベアリングＢＲＧは、回転方向の摩擦（抵抗）を低減し、シャフト部材ＳＦＴと第１球面部材ＱＭ１との相対的な回転運動を円滑にする。ベアリングＢＲＧによって、摩擦に起因する動力損失が低減されるため、電気モータＭＴＲから押圧部材ＰＳＮへの高効率な動力伝達が確保され得る。なお、ベアリングＢＲＧは省略することができ、この場合には、シャフト部材ＳＦＴと第１球面部材ＱＭ１との接触端面（ＳＨＭとＨＭ１との接触面）に、低摩擦化のための表面処理（例えば、テフロン（登録商標）コーティング）が施され得る。

　拘束部材ＫＳＢは、第２球面部材ＱＭ２に固定され、第１球面部材ＱＭ１のシャフト軸ｓｆｊ方向（紙面の左右方向）の動きを制限する。具体的には、拘束部材ＫＳＢと第２球面部材ＱＭ２と間に隙間（空間）が形成され、この隙間に第１球面部材ＱＭ１が設けられる。このため、ＱＭ１は、ＫＳＢとＱＭ２との隙間内に限って、動くことができる。ここで、入力軸（ＩＮＰの回転軸）ｋｔｊとシャフト軸（ＳＦＴの回転軸）ｓｆｊとの偏心（軸ズレ）が生じていても、その角度は僅かであるため、ＱＭ１の動きにおいては、ｋｔｊ方向とｓｆｊ方向とは等価である。

　押圧力取得手段ＦＢＡは、歪検出素子（例えば、歪ゲージ）ＨＺＭ、演算処理部（例えば、演算回路）ＥＮＺ、及び、リード線（検出信号線）ＬＤＳで構成され、押圧部材ＰＳＮの押圧力（押圧力の反作用）Ｆｂａを検出する。第２球面部材ＱＭ２の平面ＨＭ２（後述するＫＪＭ２の裏面）には、歪検出素子ＨＺＭが接着されている。ＨＺＭによって検出される歪量（信号）Ｈｚｍが、リード線ＬＤＳを介して、演算処理部ＥＮＺに送信される。ＥＮＺでは、Ｈｚｍに基づいてＦｂａが演算される。

　保持部材ＳＰＴは、押圧力取得手段ＦＢＡ（特に、演算処理部ＥＮＺ）、第２球面部材ＱＭ２、及び、拘束部材ＫＳＢを保持する。保持部材ＳＰＴは、ブレーキキャリパＣＰＲに固定されている。したがって、押圧力取得手段ＦＢＡ、第２球面部材ＱＭ２、及び、拘束部材ＫＳＢは、ブレーキキャリパＣＰＲに固定される。なお、保持部材ＳＰＴは省略することができ、この場合、押圧力取得手段ＦＢＡ（特に、演算処理部ＥＮＺ）、第２球面部材ＱＭ２、及び、拘束部材ＫＳＢは、ブレーキキャリパＣＰＲに直接固定され得る。

　次に、図３を参照して、第１球面部材ＱＭ１、第２球面部材ＱＭ２、拘束部材ＫＳＢ、及び、押圧力取得手段ＦＢＡの詳細について説明する。

　図３に示すように、第１球面部材ＱＭ１は、円板状の一方の端面が凸球状面（凸形状の球面）ＫＪＭ１に形成され、他方の端面が平面ＨＭ１に形成されている。第１球面部材ＱＭ１は、凸球状面ＫＪＭ１にて、第２球面部材ＱＭ２の凹球状面（凹形状の球面）ＫＪＭ２と摺動する。第１球面部材ＱＭ１と第２球面部材ＱＭ２とが摺動する（滑る）ことによって自在継手機能が発揮され、シャフト部材ＳＦＴの軸ズレが許容され得る。第１球面部材ＱＭ１の平面ＨＭ１（ＫＪＭ１の裏側面）は、シャフト部材ＳＦＴ（ｓｆｊに垂直な平面ＳＨＭ）から付与される押圧力Ｆｂａの反力（反作用）を受け、その反力は凸球状面ＫＪＭ１を介して第２球面部材ＱＭ２に伝達される。なお、第１球面部材ＱＭ１の中央には貫通穴ＫＡ１が開けられていて、シャフト部材ＳＦＴが貫装されている。また、ＨＭ１は、ベアリングＢＲＧを介して、ＳＦＴの回転軸（シャフト軸ｓｆｊ）に垂直な平面ＳＨＭから押圧力の反力（ＰＳＮからの力）を受け、平面ＳＨＭに圧接されている。ここで、平面ＳＨＭは、シャフト部材ＳＦＴにおいて、ねじ部ＮＪＢに対して押圧部材ＰＳＮとは反対側に設けられた平面である。

　第２球面部材ＱＭ２は、円板状の一方の端面が凹球状面ＫＪＭ２に形成され、他方の端面が平面ＨＭ２に形成されている。第２球面部材ＱＭ２は、ブレーキキャリパＣＰＲに固定されている。即ち、第２球面部材ＱＭ２は、入力軸ｋｔｊまわりにも、シャフト軸ｓｆｊまわりにも回転されない。また、第２球面部材ＱＭ２は、入力軸ｋｔｊ方向にも、シャフト軸ｓｆｊ方向にも移動（直線運動）されない。第２球面部材ＱＭ２は、凹球状面ＫＪＭ２で第１球面部材ＱＭ１の凸球状面ＫＪＭ１と摺動し、凹球状面ＫＪＭ２で第１球面部材ＱＭ１から押圧力Ｆｂａの反力を受ける。第２球面部材ＱＭ２の平面ＨＭ２（ＫＪＭ２の裏側面）には歪検出素子ＨＺＭが貼着されていて、このＨＺＭによって第２球面部材ＱＭ２の歪（力に対する形状変化）Ｈｚｍが測定される。押圧力の反力によって発生される歪Ｈｚｍに基づいて、押圧力Ｆｂａが検出される。なお、第２球面部材ＱＭ２の中央には貫通穴ＫＡ２が開けられており、シャフト部材ＳＦＴが貫装されている。

　拘束部材ＫＳＢは、第２球面部材ＱＭ２に固定され、拘束部材ＫＳＢと第２球面部材ＱＭ２と間に隙間（空間）を形成する。この隙間に第１球面部材ＱＭ１が設けられる。拘束部材ＫＳＢによって、第１球面部材ＱＭ１のシャフト軸ｓｆｊ方向の動き（「入力軸ｋｔｊ方向の動き」とも言える。）が制限される。回転部材ＫＴＢと摩擦部材ＭＳＢとの接触が基点（点Ｏ）となって入力部材ＩＮＰとシャフト部材ＳＦＴとの軸ズレが発生する。この軸ズレは、第１球面部材ＱＭ１と第２球面部材ＱＭ２との傾き（摺動）によって吸収されるが、軸ズレを吸収するために必要とされるＱＭ１のシャフト軸ｓｆｊ方向（入力軸ｋｔｊ方向）の移動量は僅かである。換言すれば、軸ズレ許容にはＱＭ１が傾斜することが必要であるが、これによって発生するＱＭ１の軸方向の変位は小さい。このため、拘束部材ＫＳＢによって、軸ズレ吸収に必要とされる程度の軸方向の僅かな移動量Δｄは許容されるが、それ以上の移動量は制限される。つまり、拘束部材ＫＳＢは、第１球面部材ＱＭ１が必要以上に大きく傾くことを防止し、第２球面部材ＱＭ２に対する第１球面部材ＱＭ１の当接姿勢が常に適正であるように、第１球面部材ＱＭ１の位置を拘束する。

　また、第１、第２球面部材ＱＭ１、ＱＭ２の凸、凹球状面ＫＪＭ１、ＫＪＭ２の半径Ｒは、ｋｔｊ上において、凸、凹球状面ＫＪＭ１、ＫＪＭ２から、回転部材ＫＴＢと摩擦部材ＭＳＢとの接触面までの距離に概ね等しく設定される。即ち、球状面ＫＪＭ１、ＫＪＭ２の中心が、回転部材ＫＴＢと摩擦部材ＭＳＢとの接触面に存在するように、球状面の半径Ｒが決定されている。シャフト部材ＳＦＴの軸ズレ（回転中心軸の揺動運動）は、回転部材ＫＴＢと摩擦部材ＭＳＢとの接触を基点（点Ｏ）にして発生する。ＫＪＭ１、ＫＪＭ２の半径Ｒが適正に決定されることによって、軸ズレ吸収が効果的に行われ得る。なお、電動制動手段ＢＲＫの各構成部材（ＰＳＮ等）の寸法は既知であるため、球状面半径Ｒは、これらの寸法に基づいて決定される。

　押圧力取得手段（例えば、力センサ）ＦＢＡは、歪検出素子ＨＺＭ、演算処理部ＥＮＺ、及び、リード線ＬＤＳで構成され、押圧部材ＰＳＮの押圧力（押圧力の反力）Ｆｂａを検出する。歪検出素子ＨＺＭは、ホイートストンブリッジ回路に構成され、一対の歪検出素子ＨＺＭが、第２球面部材ＱＭ２のＫＪＭ２の反対側平面ＨＭ２に１８０度隔てて貼り付けられ、第２球面部材ＱＭ２の歪（力に対する変位）Ｈｚｍを検出する。例えば、歪検出素子ＨＺＭとして、電気抵抗変化によるもの（歪ゲージ）、超音波によるもの等が用いられ得る。一対の歪検出素子ＨＺＭで検出される歪Ｈｚｍは、リード線ＬＤＳを介して演算処理部ＥＮＺに送信される。演算処理部ＥＮＺは、プログラムを含む演算回路であり、一対の歪検出素子ＨＺＭから送信された２つの歪Ｈｚｍの相加平均値と、予め設定されている特性（演算マップであって、例えば、校正値）とに基づいて押圧力Ｆｂａを演算する。押圧力Ｆｂａは、配線（ワイヤハーネス）ＷＲＨを介して電子制御ユニットＥＣＵに送信され、電気モータＭＴＲを制御するために用いられる。

　上述の構成の回転・直動変換機構ＨＮＫ１を備えた電動制動手段ＢＲＫによれば、電気モータＭＴＲの出力トルク（回転力）は、減速機ＧＳＫを介して、シャフト部材ＳＦＴの回転運動として伝達される。シャフト部材ＳＦＴの回転運動は、回転・直動変換機構ＨＮＫ１によって、押圧部材ＰＳＮの直線運動（回転部材ＫＴＢに対する前進・後退運動）に変換される。具体的には、シャフト部材ＳＦＴに設けられた雌ねじ（内側ねじ）が形成された部位（ナット相当部）ＭＮＪと、それと螺合する押圧部材ＰＳＮに設けられた雄ねじ（外側ねじ）が形成された部位（ボルト相当部）ＯＮＪによって動力変換される。押圧部材ＰＳＮによって、摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢに押し付けられて押圧力Ｆｂａが発生し、車輪ＷＨＬに制動力が発生する。

　以上で説明したように、本実施形態によれば、第２球面部材ＱＭ２がブレーキキャリパＣＲＰに固定されて、シャフト部材ＳＦＴのシャフト軸ｓｆｊに対する回転運動が拘束される。さらに、第２球面部材ＱＭ２に滑りながら接触する第１球面部材ＱＭ１は、回転するシャフト部材ＳＦＴとは別個の部材であって、相互に分離されている。このため、第１球面部材ＱＭ１は、シャフト部材ＳＦＴとの関係において、シャフト軸ｓｆｊまわりに自由に回転運動することができる。第１、第２球面部材ＱＭ１、ＱＭ２の凸、凹球状面ＫＪＭ１、ＫＪＭ２が、ねじ部ＮＪＢに対して電気モータＭＴＲ側に配置されているため、第１球面部材ＱＭ１には押圧方向（シャフト軸ｓｆｊ方向）の運動に加え、回転方向（シャフト軸ｓｆｊまわり）の運動が付与されるが、シャフト部材ＳＦＴと第１球面部材ＱＭ１とは別個の部材であるため、シャフト部材ＳＦＴが回転された場合であっても、第１球面部材ＱＭ１は静止状態に維持されるか、僅かに回転される。即ち、ＭＳＢの偏摩耗等によってシャフト部材ＳＦＴに軸ズレが生じ、入力軸ｋｔｊに対して、シャフト軸ｓｆｊが傾斜した場合（即ち、軸ズレが発生した場合）であっても、第１球面部材ＱＭ１はシャフト軸ｓｆｊまわりに回転されないか、回転されたとしても僅かである。この結果、電気モータＭＴＲの回転にともなう繰り返しの摺動運動が低減され、グリス切れが抑制され、確実な潤滑状態が維持され得る。また、摺動（滑り）による動力伝達の効率低下も抑制され得る。併せて、第１、第２球面部材ＱＭ１、ＱＭ２の回転運動が防止又は抑制されるため、電気モータＭＴＲの動力損失が低減され、急制動時の制動トルク上昇の応答性が確保され得る。

　さらに、第１球面部材ＱＭ１がシャフト部材ＳＦＴに対してベアリングＢＧＲを介して当接されている。具体的には、シャフト部材ＳＦＴの平面ＳＨＭ（ＮＪＢに対してＰＳＮ側とは反対側に位置し、ｓｆｊに垂直な平面）と、第１球面部材ＱＭ１の平面ＨＭ１（ＫＪＭ１の裏側）との間には、ベアリング（例えば、スラストベアリング）ＢＲＧが備えられている。このため、シャフト部材ＳＦＴが、第１球面部材ＱＭ１に対して円滑に回転され、ＱＭ１の静止状態が概ね維持され得る。その結果、確実な潤滑状態が維持され得るとともに、電気モータＭＴＲから押圧部材ＰＳＮへの動力伝達の効率が良好に確保され得る。

　また、第２球面部材ＱＭ２に固定される拘束部材ＫＳＢによって、第１球面部材ＱＭ１と第２球面部材ＱＭ２とのシャフト軸ｓｆｊ方向（紙面の左右方向）への相対的な動き（「入力軸ｋｔｊ方向への動き」と言ってもよい。）が拘束される。具体的には、ＱＭ２とＫＳＢとによって形成された空間（隙間）にＱＭ１が設置されている。このため、軸ズレの吸収に必要となるＱＭ１の傾きによって生じる移動量は許容されるが、それ以上の移動量は制限される。この結果、第２球面部材ＱＭ２に対する第１球面部材ＱＭ１の当接姿勢が適正に維持され、不必要に傾かないので、揺動機能（首振り機能）が損なわれることが防止され得る。

　第１球面部材ＱＭ１が凸球状面ＫＪＭ１、第２球面部材ＱＭ２が凹球状面ＫＪＭ２とされているため、押圧部材ＰＳＮからの反力（即ち、押圧力Ｆｂａの反作用）がＱＭ１、ＱＭ２に付与された場合に、その力は第１、第２球面部材ＱＭ１、ＱＭ２の凸型、凹型の球状面ＫＪＭ１、ＫＪＭ２の斜面に沿って中心方向（ｋｔｊ方向）に向かって作用する。このため、第１球面部材ＱＭ１は、その中心軸がｋｔｊに向かうように、移動される。即ち、セルフセンタリングの効果があるため、第１球面部材ＱＭ１と第２球面部材ＱＭ２との位置的関係が適正に維持され得る。

　凸球状面ＫＪＭ１、及び、凹球状面ＫＪＭ２の中心が、回転部材ＫＴＢと摩擦部材ＭＳＢとの接触面にあるように設定される。即ち、ＫＪＭ１及びＫＪＭ２の半径Ｒが、ｋｔｊにおいて、ＫＪＭ１及びＫＪＭ２から、ＫＴＢとＭＳＢとの接触面までの距離に等しく決定されている。摩擦部材ＭＳＢの偏摩耗等、回転部材ＫＴＢと摩擦部材ＭＳＢとの接触が基点（点Ｏ）となってシャフト部材ＳＦＴの軸ズレ（ｋｔｊとｓｆｊとの相違）が発生するが、第１、第２球面部材ＱＭ１、ＱＭ２の凸、凹球状面ＫＪＭ１、ＫＪＭ２の中心が適切な位置（ＫＴＢとＭＳＢとの接触面におけるｋｔｊ上の点Ｏ）とされるため、シャフト部材ＳＦＴの軸ズレが効果的に吸収され得る。

　また、第１球面部材ＱＭ１の中央に貫通穴ＫＡ１が設けられるとともに、第２球面部材ＱＭ２の中央に貫通穴ＫＡ２が設けられ、２つの貫通穴ＫＡ１、ＫＡ２を通って、電気モータＭＴＲからの動力（トルク）がシャフト部材ＳＦＴに伝達される。カウンタシャフトを別個に設け、このカウンタシャフトを介して、電気モータＭＴＲの回転運動をシャフト部材ＳＦＴに動力伝達することも考えられ得るが、このような場合に比較して構成が簡略化され、装置全体がコンパクトとなり得る。

　また、第２球面部材ＱＭ２が、押圧部材ＰＳＮの首振り運動を許容する揺動許容機能と、押圧力Ｆｂａを検出するための起歪体としての機能とを兼ね備えるため、制動装置全体が小型化され得る。第１球面部材ＱＭ１が、第２球面部材ＱＭ２に対して可動とされることによって、シャフト部材ＳＦＴの軸ズレが許容される。第２球面部材ＱＭ２は、第１球面部材ＱＭ１を介して、シャフト部材ＳＦＴ（平面ＳＨＭ）から押圧力Ｆｂａの反力を受けるため、第２球面部材ＱＭ２の歪量によってＦｂａが検出される。さらに、第２球面部材ＱＭ２は、ブレーキキャリパＣＰＲに固定され、押圧部材ＰＳＮの押圧方向の軸（シャフト軸ｓｆｊ、入力軸ｋｔｊ）まわりに回転しない。このため、スリップリング等を必要とせず、第２球面部材ＱＭ２から検出信号（歪量Ｈｚｍ）が容易に取り出せ得る。

　歪検出素子ＨＺＭが第２球面部材ＱＭ２の平面ＨＭ２（球状面ＫＪＭ２の反対側）に設けられるため、歪検出素子（検出部）ＨＺＭから演算処理部（演算回路）ＥＮＺへの検出信号線（リード線）ＬＤＳの取り出し・取り回しが容易になり得る。さらには、演算処理部ＥＮＺから電子制御ユニットＥＣＵへの配線ＷＲＨの取り出し、取り回しも容易になり得る。

　また、拘束部材ＫＳＢによって形成されるＫＳＢと第２球面部材ＱＭ２との隙間（空間）に第１球面部材ＱＭ１が配置されることによって、第１球面部材ＱＭ１と第２球面部材ＱＭ２とのシャフト軸ｓｆｊ方向（紙面の左右方向）への相対的な動き（「入力軸ｋｔｊ方向への動き」と言ってもよい。）が拘束される。換言すれば、軸ズレの吸収に必要となるＱＭ１の傾きによって生じる移動量は許容されるが、それ以上の移動量は制限される。このため、押圧部材ＰＳＮからの押圧力Ｆｂａの反力（反作用）によって、第１球面部材ＱＭ１が、第２球面部材ＱＭ２（起歪体）に、適正な当接姿勢を維持して押し付けられる。この結果、第１球面部材ＱＭ１の軸と、第２球面部材ＱＭ２の軸とが、不必要に大きく傾くことがなく、押圧部材ＰＳＮの押圧力Ｆｂａが精度良く検出され得る。

　第１球面部材ＱＭ１が凸球状面ＫＪＭ１、第２球面部材ＱＭ２が凹球状面ＫＪＭ２とされているため、押圧部材ＰＳＮからの反力（即ち、押圧力Ｆｂａの反作用）がＱＭ１、ＱＭ２に付与された場合に、その力は第１、第２球面部材ＱＭ１、ＱＭ２の凸型、凹型の球状面ＫＪＭ１、ＫＪＭ２の斜面に沿って中心方向（ｋｔｊ方向）に向かって作用する。このため、第１球面部材ＱＭ１は、その中心軸がｋｔｊに向かうように、移動される。即ち、セルフセンタリングの効果があるため、第１球面部材ＱＭ１と第２球面部材ＱＭ２との位置的関係が適正に維持され、押圧部材ＰＳＮの押圧力Ｆｂａの検出精度が向上され得る。

　凸球状面ＫＪＭ１、及び、凹球状面ＫＪＭ２の中心が、回転部材ＫＴＢと摩擦部材ＭＳＢとの接触面にあるように設定される。即ち、ＫＪＭ１及びＫＪＭ２の半径Ｒが、ｋｔｊにおいて、ＫＪＭ１及びＫＪＭ２から、ＫＴＢとＭＳＢとの接触面までの距離に等しく決定されている。摩擦部材ＭＳＢの偏摩耗等、回転部材ＫＴＢと摩擦部材ＭＳＢとの接触が基点（点Ｏ）となってシャフト部材ＳＦＴの軸ズレ（ｋｔｊとｓｆｊとの相違）が発生するが、第１、第２球面部材ＱＭ１、ＱＭ２の凸、凹球状面ＫＪＭ１、ＫＪＭ２の中心が適切な位置（ＫＴＢとＭＳＢとの接触面におけるｋｔｊ上の点Ｏ）とされるため、シャフト部材ＳＦＴの軸ズレが効果的に吸収されるとともに、押圧部材ＰＳＮの押圧力Ｆｂａの検出精度が向上され得る。

　第１球面部材ＱＭ１の中央に貫通穴ＫＡ１が設けられるとともに、第２球面部材ＱＭ２の中央に貫通穴ＫＡ２が設けられ、２つの貫通穴ＫＡ１、ＫＡ２を通って、電気モータＭＴＲからの動力（トルク）がシャフト部材ＳＦＴに伝達される。カウンタシャフトを別個に設け、このカウンタシャフトを介して、電気モータＭＴＲの回転運動をシャフト部材ＳＦＴに動力伝達することも考えられ得るが、このような場合に比較して構成が簡略化され、装置全体がコンパクトとなり得る。また、中央部の貫通穴ＫＡ２によって、第２球面部材ＱＭ２の剛性が低下されるため、ＱＭ２に歪が生じ易くなる。この結果、押圧部材ＰＳＮの押圧力Ｆｂａの検出分解能が向上され得る。

＜電動制動手段ＢＲＫの回転・直動変換機構ＨＮＫの第２実施態様＞
　電動制動手段ＢＲＫの回転・直動変換機構ＨＮＫの第２実施態様について、図２に対応した図４を参照して説明する。なお、図４において、図２に示す部材と同一機能の構成部材には同一符号が付され、その詳細な説明は省略される。

　図２に示す第１実施態様の回転・直動変換機構ＨＮＫ１では、押圧部材ＰＳＮに雄ねじ部ＯＮＪ、シャフト部材ＳＦＴに雌ねじ部ＭＮＪが設けられているのに対し、図４に示す第２実施態様の回転・直動変換機構ＨＮＫ２には、押圧部材ＰＳＮに嵌入されたナットＮＵＴに雌ねじ部（ナット相当部）ＭＮＪが設けられ、シャフト部材ＳＦＴに雄ねじ部（ボルト相当部）ＯＮＪが設けられている。ナットＮＵＴは押圧部材ＰＳＮに固定されており、シャフト部材ＳＦＴが回転されることによって、押圧部材ＰＳＮが回転部材ＫＴＢに対して前進・後退される。

　そして、第１実施態様の回転・直動変換機構ＨＮＫ１に備えられていた保持部材ＳＰＴは、第２実施態様の回転・直動変換機構ＨＮＫ２では省略され、押圧力取得手段ＦＢＡ（特に、演算処理部ＥＮＺ）、第２球面部材ＱＭ２、及び、拘束部材ＫＳＢは、ブレーキキャリパＣＰＲに直接固定される。

　この第２実施態様の回転・直動変換機構ＨＮＫ２を備えた電動制動手段ＢＲＫによれば、第１実施態様の回転・直動変換機構ＨＮＫ１を備えた電動制動手段ＢＲＫと同様の作用・効果を奏する。

　以上、回転・直動変換機構ＨＮＫのねじ部ＮＪＢに、台形ねじ等の滑りねじが採用された場合について説明したが、滑りねじに代えて、ボールねじ等の転がりねじが採用され得る。この場合には、雌ねじ部ＭＮＪが「（ボール溝付き）ナット」に置き換えられるとともに、雄ねじ部が「（ボール溝付き）ねじシャフト」に置換され得る。そして、複数のボールが、夫々のボール溝に配置されて、回転運動が直線運動に変換される。転がりねじが用いられた場合にも、上述した同様の作用・効果を奏する。

＜電動制動手段ＢＲＫの回転・直動変換機構ＨＮＫの第３実施態様＞
　電動制動手段ＢＲＫの回転・直動変換機構ＨＮＫの第３実施態様について図２（又は、図４）に対応した図６を参照して説明する。なお、図６において、図２（又は、図４）に示す部材と同一機能の構成部材には同一符号が付され、その詳細な説明は省略される。

　第１及び第２実施態様の回転・直動変換機構ＨＮＫ１、ＨＮＫ２では、シャフト部材ＳＦＴから第１、第２球面部材ＱＭ１、ＱＭ２に押圧部材ＰＳＮの押圧力Ｆｂａの反力（反作用）が付与される構成となっているが、第３実施態様の回転・直動変換機構ＨＮＫ３では、押圧部材ＰＳＮから第１、第２球面部材ＱＭ１、ＱＭ２に押圧部材ＰＳＮの押圧力Ｆｂａの反力が付与される構成となっている。

　第１及び第２実施態様の回転・直動変換機構ＨＮＫ１、ＨＮＫ２では、第１球面部材ＱＭ１に凸球状面ＫＪＭ１が形成され、第２球面部材ＱＭ２に凹球状面ＫＪＭ２が形成されているが、第３実施態様の回転・直動変換機構ＨＮＫ３では、逆に、第１球面部材ＱＭ１に凹球状面ＫＪＭ１ａが形成され、第２球面部材ＱＭ２に凸球状面ＫＪＭ２ａが形成されている。第１球面部材ＱＭ１は、押圧部材ＰＳＮに固定され、第２球面部材ＱＭ２は、雌ねじ部（ナット相当部）ＭＮＪを有するナットＮＵＴに固定されている。ナットＮＵＴは、雄ねじ部（ボルト相当部）ＯＮＪを有するシャフトＳＦＴに、ねじ部を介して嵌め合わされている。押圧部材ＰＳＮは、キー部材ＫＹＡとキー溝によって、ブレーキキャリパＣＰＲに対する回転が拘束されている。また、ナットＮＵＴは、キー部材ＫＹＢとキー溝によって、押圧部材ＰＳＮに対する回転が拘束される。したがって、ナットＮＵＴ及び第２球面部材ＱＭ２は、ブレーキキャリパＣＰＲに対して回転運動をしないように動きが制限されている。

　第２球面部材ＱＭ２は、凸球状面ＫＪＭ２ａで第１球面部材ＱＭ１の凹球状面ＫＪＭ１ａと摺接している。また、押圧力取得手段ＦＢＡ（特に、演算処理部ＥＮＺ）は、ナットＮＵＴに固定されている。ナットＮＵＴに設けられた貫通穴ＫＴＡを通して、押圧力取得手段ＦＢＡの演算処理部ＥＮＺからの信号線ＷＲＨが、電子制御ユニットＥＣＵに接続される。押圧部材ＰＳＮには拘束部材（例えば、スナップリング）ＫＳＢが設けられ、ＱＭ１及びＫＳＢによって固定された空間が形成されている。この固定空間（ＨＮＫ１、ＨＮＫ２の隙間に対応）に、ＱＭ２及びＮＵＴが配置されている。この構成によって、第１球面部材ＱＭ１に対して第２球面部材ＱＭ２が不必要に傾かないように、シャフト軸ｓｆｊ（即ち、入力軸ｋｔｊ）方向におけるＱＭ２の動きが制限されている。

　この第３実施態様の回転・直動変換機構ＨＮＫ３を備えた電動制動手段ＢＲＫによれば、第１、第２実施態様の回転・直動変換機構ＨＮＫ１、ＨＮＫ２を備えた電動制動手段ＢＲＫで奏するセルフセンタリング、及び、球状面半径Ｒの適正化の作用・効果を除いて、同様の作用・効果を奏する。

ＢＲＫ…電動制動手段、ＣＴＬ…制御手段、ＣＰＲ…ブレーキキャリパ、ＫＴＢ…回転部材、ＭＳＢ…摩擦部材、ＭＴＲ…電気モータ、ＰＳＮ…押圧部材、ＳＦＴ…シャフト部材、ＯＮＪ…雄ねじ部、ＭＮＪ…雌ねじ部、ＮＪＢ…ねじ部、ＱＭ１…第１球面部材、ＫＪＭ１…凸球状面、ＨＭ１…平面、ＫＡ１…貫通穴、ＱＭ２…第２球面部材、ＫＪＭ２…凹球状面、ＨＭ２…平面、ＫＡ２…貫通穴、ＫＳＢ…拘束部材、ＦＢＡ…押圧力取得手段、ＨＺＭ…歪検出素子、ＬＤＳ…リード線、ＥＮＺ…演算処理部、ＷＲＨ…配線、ＳＰＴ…保持部材

Claims

　車両の車輪に固定された回転部材に、電気モータを介して摩擦部材を押圧し、前記車輪に制動トルクを発生させる車両の電動制動装置において、
　ナット相当部、及び、ボルト相当部のうちで何れか一方のねじ部を有し、前記摩擦部材に押圧力を付与する押圧部材と、
　前記電気モータによって回転駆動され、前記ねじ部と螺合するシャフト部材と、
　前記シャフト部材とは分離され、前記シャフト部材の回転軸まわりに前記シャフト部材とは相対的な回転運動が可能であり、端面が球状面である第１球面部材と、
　前記第１球面部材の前記球状面と摺接し、前記押圧力の反力を受け、前記シャフト部材の回転軸に対する回転運動が拘束されている第２球面部材と、を備える、車両の電動制動装置。
　請求項１に記載の車両の電動制動装置において、
　前記シャフト部材は、前記第１球面部材にベアリングを介して当接される、車両の電動制動装置。
　請求項１又は請求項２に記載の車両の電動制動装置であって、
　前記第２球面部材に固定される拘束部材を備え、
　前記拘束部材は、前記第１球面部材の前記シャフト部材の軸方向の動きを拘束する、車両の電動制動装置。
　車両の車輪に固定された回転部材に、電気モータを介して摩擦部材を押圧し、前記車輪に制動トルクを発生させる車両の電動制動装置において、
　ナット相当部、及び、ボルト相当部のうちで何れか一方のねじ部を有し、前記摩擦部材に押圧力を付与する押圧部材と、
　前記電気モータによって回転駆動され、前記ねじ部と螺合するシャフト部材と、
　前記押圧部材、及び、前記シャフト部材のうちの一方から前記押圧力の反力を受け、端面に球状面が形成される第１球面部材と、
　前記シャフト部材の回転軸に対する回転運動が拘束され、前記第１球面部材の前記球状面と摺接し、前記第１球面部材から前記押圧力の反力を受ける第２球面部材と、
　前記第２球面部材の歪を検出し、前記歪に基づいて前記押圧力を取得する取得手段と、
　前記押圧力に基づいて前記電気モータを制御する制御手段と、を備える、車両の電動制動装置。
　請求項４に記載の車両の電動制動装置において、
　前記第２球面部材には、前記シャフト部材の軸において前記球状面とは反対側の面に前記歪を検出する素子が貼付される、車両の電動制動装置。
　請求項４又は請求項５に記載の車両の電動制動装置において、
　前記第２球面部材に固定される拘束部材を備え、
　前記拘束部材は、前記シャフト部材の軸方向において、前記第１球面部材と前記第２球面部材との相対的な動きを拘束する、車両の電動制動装置。
　請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の車両の電動制動装置において、
　前記第１球面部材は、前記球状面として凸球状面をもち、
　前記第２球面部材は、前記凸球状面に摺接する凹球状面をもつ、車両の電動制動装置。
　請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の車両の電動制動装置において、
　前記球状面の中心が、前記回転部材と前記摩擦部材との接触面にある、車両の電動制動装置。
　請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の車両の電動制動装置において、
　前記第１球面部材、及び、前記第２球面部材は中央に貫通穴をもち、前記貫通穴を通って前記電気モータからの動力が前記シャフト部材に伝達される、車両の電動制動装置。