JP2005291337A

JP2005291337A - ディスクブレーキ

Info

Publication number: JP2005291337A
Application number: JP2004106442A
Authority: JP
Inventors: Takahito Ogiwara; 貴人荻原; Yasuo Karasutani; 康夫烏谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】駐車ブレーキ付液圧ディスクブレーキにおいて、コントロールケーブルを不要として、車両への搭載性を向上させる。
【解決手段】マスタシリンダから液圧室１３に液圧を供給し、ピストン８を前進させて、ブレーキパッド３、４をディスクロータ２に押圧して制動力を発生させる。このとき、ブレーキパッド３、４の摩耗に追従させて、パッド摩耗調整機構１４を伸長させてピストン１１及び押圧ピストン２２との当接状態を維持する。駐車ブレーキ作動時には、導線３０によってモータユニット２６に通電し、回転軸２９の回転により、ねじ部材２５を回転させて前進させ、鋼球２４、押圧ピストン２２及びパッド摩耗調整機構１４を介してピストン１１を押圧し、ブレーキパッド３、４をディスクロータ２に押付ける。屈曲性に優れる導線３０を使用することにより、車両への搭載性を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液圧によらずに制動状態を維持することができ、駐車ブレーキとして利用可能なディスクブレーキに関するものである。

従来、自動車等の車両に搭載される液圧ディスクブレーキにおいては、例えば特許文献１及び２に記載されているように、駐車ブレーキ機構を備えたものが知られている。特許文献１及び２に記載された駐車ブレーキ機構付液圧ディスクブレーキは、通常、液圧によって作動してブレーキパッドをディスクロータに押圧するピストンをコントロールケーブル（鋼製ワイヤ）によって機械的に作動できるようにしたものである。これにより、駐車ブレーキレバー等を操作して、コントロールケーブルを介してピストンを作動させることにより、液圧によらず制動力を発生させることができ、制動状態を維持することができる。
登録実用新案第２５７１０６９号公報特開平７−５４８８６号公報

しかしながら、上記従来の駐車ブレーキ機構付液圧ディスクブレーキでは、駐車ブレーキレバー等の操作力をピストンに伝達するためのコントロールケーブル（鋼製ワイヤ）は、屈曲性に乏しく、取回しがし難いため、車両への搭載性が悪いという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、コントロールケーブルを不要として、車両への搭載性に優れた駐車ブレーキ機構付の液圧式のディスクブレーキ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に、請求項１に係る発明は、ディスクを介して両側に配置される一対のパッドと、ピストンを有底筒状のシリンダに摺動可能に嵌合させるとともに液圧源からの液圧供給によって前記ピストンが摺動して前記一対のパッドをディスクに接触させるキャリパと、前記シリンダ外に配置され前記ピストンの摺動方向に押圧力を発生する押圧機構と、前記シリンダ内に配置され、前記押圧機構で押圧されて移動するプッシュロッドと、前記シリンダ内に配置され、前記プッシュロッドの一端側に螺合されるとともに前記ピストンに当接し、前記プッシュロッドで押圧されて前記ピストンを押圧するクラッチ部材とを備えたディスクブレーキにおいて、
前記押圧機構は、電動アクチュエータを有し、該電動アクチュエータが前記液圧源からの所定液圧供給と同時またはその後に駆動されることを特徴とする。
請求項２の発明に係るディスクブレーキは、上記請求項１の構成において、前記電動アクチュエータは、回転モータであって、該回転モータと前記プッシュロッドとの間に回転直動変換部材が介装されていることを特徴とする。

請求項１の発明に係るディスクブレーキによれば、電動アクチュエータによって、ピストンを操作することができるので、従来のコントロールケーブルを不要として、車両への搭載性を向上させることができる。
請求項２の発明に係るディスクブレーキによれば、回転モータを使用してプッシュロッドを押圧してピストンを操作することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るディスクブレーキ１は、キャリパ浮動型液圧ディスクブレーキであって、車輪（図示せず）とともに回転するディスクロータ２（ディスク）の両側に配置された一対のブレーキパッド３，４（パッド）と、ディスクロータ２を跨ぐキャリパ５と、車両の非回転部分に固定されてブレーキパッド３，４及びキャリパ５を移動可能に支持するキャリア６とを備えている。

キャリパ５には、一方のブレーキパッド３の裏金７に対向するシリンダ８が形成され、また、ディスクロータ２を跨いで他方のブレーキパッド４の裏金９に当接する爪部１０が形成されている。シリンダ８には、有底円筒状のピストン１１がフォールバックシール１２を介して摺動可能に嵌装され、ピストン１１の底部がブレーキパッド３の裏金７に当接している。シリンダ８及びピストン１１の内部に、液圧室１３が形成され、液圧室１３の内部に、パッド摩耗調整機構１４が設けられている。液圧室１３には、油圧源であるマスタシリンダ（図示せず）が接続される。

パッド摩耗調整機構１４は、調整ナット１５（クラッチ部材）及び調整ねじ１６（プッシュロッド）を備えている。調整ナット１５は、ピストン１１内に回転可能に嵌合され、ピストン１１に摩擦係合する摩擦面１７を有しており、皿ばね１８及びスラストワッシャ１９によって、摩擦面１７がピストン１１に押圧されている。調整ねじ１６は、一端部が調整ナット１５に螺合し、他端部がシリンダ８に摺動可能に案内されて、その軸回りの回転が規制されており、コイルばね２０によってシリンダ８の底部側へ付勢されて、駐車ブレーキ機構２１（後述）の押圧ピストン２２（プッシュロッド）に当接している。

調整ナット１５と調整ねじ１６とは、多条ねじによって互いに螺合しており、回転及び直線運動の変換が相互に可能となっている。また、図３に示すように、調整ナット１５及び調整ねじ１６のねじ部には、所定の隙間Ｃ（バックラッシュ）が設けられており、相対回転することなく、隙間Ｃの分だけ相互に直線移動できるようになっている。調整ナット１５は、調整ねじ１６よりも液圧室に対する受圧面積が大きく、また、コイルばね２０のばね力が皿ばね１８のばね力よりも大きくなっている。

駐車ブレーキ機構２１は、シリンダ８の底部に貫通された案内ボア２３と、案内ボア２３内に挿入された押圧ピストン２２、鋼球２４及びねじ部材２５と、案内ボア２３の外部に取付けられたモータユニット２６（回転モータ、電動アクチュエータ、押圧機構）とを備えている。

押圧ピストン２２は、案内ボア２３に摺動可能かつ気密的に挿入されており、一端部が案内ボア２３内の段部２７に当接して、モータユニット２６側への移動が規制され、他端部が調整ねじ１６に当接している。ねじ部材２５は、案内ボア２３に形成されたねじ部２８に螺合されて回転直動変換部材を構成しており、回転によって案内ボア２３の軸方向に沿って進退動するようになっている。鋼球２４は、押圧ピストン２２とねじ部材２５との間に介装され、ねじ部材２５から押圧ピストン２２へ回転力を伝達することなく、押圧力を伝達するようにしている。モータユニット２６は、その回転軸２９がねじ部材２５に挿入されて摺動可能にスプライン結合されており、回転軸２９によってねじ部材２５を回転させて案内ボア２３に沿って進退動させられるようになっている。図１中、符号３０は、モータユニット２６に通電するための導線を示す。

これにより、鋼球２４、ねじ部材２５、モータユニット２５及びガイドボア２３のねじ部２８によって、シリンダ８の外部からピストン１１の摺動方向に押圧力を発生する押圧機構が構成されている。

以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
マスタシリンダから液圧室１３へ液圧を供給すると、ピストン１１がフォールバックシール１２を撓ませながら前進して、一方のブレーキパッド３をディスクロータ２に押圧し、その反力によってキャリパ５を移動させ、爪部１０を介して他方のブレーキパッド４をディスクロータ２に押圧する。これにより、ブレーキパッド３、４によってディスクロータ２を挟みつけて制動力を発生させる。マスタシリンダからの液圧を解除すると、フォールバックシール１２の弾性によってピストン１１が原位置まで後退して、制動が解除される。このとき、ブレーキパッド３，４の摩耗がない場合には、ピストン１１は、調整ナット１５と調整ねじ１６とのねじ部の隙間Ｃ（図３参照）の範囲内で進退動するので、パッド摩耗調整機構１４は作動しない。図４に、制動時の調整ナット１５と調整ねじ１６の位置を示す。

ブレーキパッド３、４が摩耗して、制動時にピストン１１が隙間Ｃの範囲を超えて前進すると、ピストン１１とフォールバックシール１２との間に滑りが生じ、また、調整ナット１５の摩擦面１７とピストン１１との摩擦係合が緩んで調整ナット１５が回転して、パッド摩耗調整機構１４が伸長してピストン１１及び押圧ピストン２２と当接した状態を維持する。なお、制動時に液圧室１３に大きな液圧が作用して、爪部１０の撓み等によって、ピストン１１がねじ部の隙間Ｃを超えて変位した場合は、調整ナット１５と調整ねじ１６の受圧面積差及び皿ばね１８とコイルばね２０のばね力の差によって、調整ねじ１５の摩擦面１７がピストン１１に押付けられて、これらの摩擦係合が維持され、調整ねじ１５が回転しないことにより、パッド摩耗調整機構１４の過調整を防止する。

次に、駐車ブレーキ機構２１の作動について説明する。
運転者が駐車ブレーキスイッチ（図示せず）等を操作し、液圧室１３に液圧を供給して、ピストン１１を前進させ、その後又は同時に、導線３０によってモータユニット２６に通電して、回転軸２９を回転させ、これにより、ねじ部材２５を回転させて前進させ、鋼球２４、押圧ピストン２２及びパッド摩耗調整機構１４を介してピストン１１を押圧して制動状態を維持する。その後、モータユニット２６への通電を停止しても、ねじ部２８との螺合によってねじ部材２５の位置が保持されるので、制動状態を維持することができる。そして、モータユニット２６の回転軸２９を逆回転することにより、制動を解除することができる。このとき、パッド磨耗調整機構１４は、上述のように、液圧による制動時に、ブレーキパッド３、４の摩耗に追従して伸長し、ピストン１１及び押圧ピストン２２との当接状態を維持することにより、ブレーキパッド３、４の摩耗を補償する。

このとき、液圧室１３へ供給する液圧は、例えば、運転者がフットブレーキを操作し、又は、アンチロックブレーキシステム、トラクションコントロールシステム、ビークルダイナミクスコントロールシステム等の油圧源を利用して発生させることができる。

これにより、従来のコントロールケーブル（鋼製ワイヤ）が不要となり、代りに、屈曲性に優れた導線３０を使用するので、車両への搭載性を向上させることができる。また、既存の駐車ブレーキ付ディスクブレーキ機構のパッド磨耗調整機構を利用できるので、信頼性が高く、製造コストもかからない。

なお、上記実施形態において、モータユニット２６の回転軸２９とねじ部材２５とは、スプライン結合の代わりに、キー及びキー溝による結合構造としてもよい。鋼球２４の代りに、スラストベアリングを使用することもできる。モータユニット２６は、回転軸２９を直接駆動してもよく、又は、減速機を介して駆動してもよい。また、モータユニット２６及びねじ部材２５の代りに、通電を停止しても作動位置を保持することができる自己保持型のソレノイドアクチュエータを用いて押圧ピストン２２を直接押圧するようにすることもできる。

本発明の一実施形態に係るディスクブレーキの縦断面図である。図１に示すディスクブレーキの側面図である。図１に示すディスクブレーキのパッド摩耗調整機構のねじ部の拡大図である。図３に示すねじ部の制動時の位置を示す拡大図である。

符号の説明

１ディスクブレーキ、２ディスクロータ（ディスク）、３、４ブレーキパッド（パッド）、８シリンダ、１１ピストン、１５調整ナット（クラッチ部材）、１６調整ねじ（プッシュロッド）、２４鋼球（押圧機構）、２５ねじ部材（回転直動変換部材、押圧機構）、２６モータユニット（回転モータ、電動アクチュエータ、押圧機構）、２８ねじ部（回転直動変換部材、押圧機構）

Claims

ディスクを介して両側に配置される一対のパッドと、ピストンを有底筒状のシリンダに摺動可能に嵌合させるとともに液圧源からの液圧供給によって前記ピストンが摺動して前記一対のパッドをディスクに接触させるキャリパと、前記シリンダ外に配置され前記ピストンの摺動方向に押圧力を発生する押圧機構と、前記シリンダ内に配置され、前記押圧機構で押圧されて移動するプッシュロッドと、前記シリンダ内に配置され、前記プッシュロッドの一端側に螺合されるとともに前記ピストンに当接し、前記プッシュロッドで押圧されて前記ピストンを押圧するクラッチ部材とを備えたディスクブレーキにおいて、
前記押圧機構は、電動アクチュエータを有し、該電動アクチュエータが前記液圧源からの所定液圧供給と同時またはその後に駆動されることを特徴とするディスクブレーキ。
前記電動アクチュエータは、回転モータであって、該回転モータと前記プッシュロッドとの間に回転直動変換部材が介装されていることを特徴とする請求項１記載のディスクブレーキ。