JP6081166B2 - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Description

この発明は、浮動式のディスクブレーキ装置に関し、引き摺りトルクを低減することができるディスクブレーキ装置に関する。

一般的な浮動式のディスクキャリパについて、
図３１に示すように、車体のナックル１００に固定されるキャリパブラケット１０１には、一対のブラケット側支持腕１０２が設けられ、これらブラケット側支持腕１０２により、ディスクロータ１０３の外縁を軸方向に跨ぐキャリパボディ１０４が支持される。前記ブラケット側支持腕１０２に、互いに対向する矩形溝が形成される。このブラケット側支持腕１０２の矩形溝に、パッド１０５，１０６を浮動支持し且つパッド１０５，１０６の摺動を容易にするリテーナが設けられている。パッド１０５，１０６として、ディスクロータ１０３を挟むように、インボード側およびアウトボード側の一対のパッド１０５，１０６が設けられている。

キャリパボディ１０４は一対のボディ側支持腕１０７を有する。ブラケット側支持腕１０２に一対のスライドピン１０８が螺着され、各スライドピン１０８にそれぞれボディ側支持腕１０７が相対移動可能に支持されている。これらスライドピン１０８およびボディ側支持腕１０７により、キャリパボディ１０４がキャリパブラケット１０１に対して浮動支持される。スライドピン１０８は、ブラケット側支持腕１０２にナットを設けてねじ固定される場合もある。図３２に示すように、キャリパボディ１０４は、また、ディスクロータ１０３の外縁を軸方向に跨ぎ、且つアウトボード側のパッド１０６の背面を支持するように延びる反力爪１０９を有する。

ブレーキが作動してキャリパボディ１０４からピストンが突出すると、このピストンによってインボード側のパッド１０５が押されてディスクロータ１０３を押圧する。これにより生じる反力により、前記浮動支持されたキャリパボディ１０４を軸方向に移動させ、反力爪１０９はアウトボード側のパッド１０６をディスクロータ１０３側へ押圧する。よって、インボード側およびアウトボード側のパッド１０５，１０６によりディスクロータ１０３を挟みこむことで、制動動作が実現する。

制動解除時、ピストンの荷重が開放されると同時に反力爪１０９にかかる荷重も開放される。通常、ピストンは、キャリパボディ１０４のシリンダに設けた溝に嵌められた弾性リングなどの手段により、インボード側のパッド１０５から引き離され、インボード側のパッド１０５そのものはピストン軸方向に制約無く保持される。このとき、ディスクロータ１０３の僅かな振れの影響でもインボード側のパッド１０５にはディスクロータ１０３からのたたき返しがあれば、同パッド１０５はおのずとディスクロータ１０３から離れる。

実開平６−３２７７３号公報 実開平６−８００３５号公報 実開平３−４１２３２号公報 特開平８−２００４０９号公報 特開２００４−２２５７２６号公報

一方、反力爪１０９は荷重が抜けた位置にそのまま浮動支持される。しかもキャリパボディ１０４を支持するスライドピン１０８の摺動抵抗や、スライドピン１０８を保護するブーツ１１０の屈曲による反力があるため、アウトボード側のパッド１０６がディスクロータ１０３から離れる方向へ移動するのを規制してしまう。アウトボード側のパッド１０６は、ディスクロータ１０３からのたたき返しがあっても、この規制によりディスクロータ１０３と接触した状態になりやすい。これにより、ディスクロータ１０３の回転に対してパッド１０６が接触することによる引き摺りトルクが生じる。

また、このときパッド１０６はディスクロータ１０３との接触により摩耗することとなる。キャリパボディ１０４への異物付着などにより、キャリパボディ１０４の姿勢が傾いていると、アウトボード側のパッド１０６の姿勢もディスクロータ１０３に対して傾いてしまう。特に、電動ブレーキでは動力源のモータを搭載するなどにより、キャリパボディ１０４が、ディスクロータ半径方向を軸として非対称形状となることがあり、キャリパボディ１０４はより姿勢の維持が困難となる。これにより、特にアウトボード側のパッド１０６は偏摩耗を生じる可能性がある。

引き摺りトルクを低減する手法として、下記文献が提案されている。
１．ピストンと反力爪にそれぞれインボード側、アウトボード側のパッドを取り付け、スライドピンを断面Ｈ形の弾性ゴムの突起部により支持し、制動時に生じるゴムの反発力を利用して制動解除時にディスクロータからパッドを引き離す（特許文献１）。
２．インボード側のパッドとアウトボード側のパッドの裏面を、ディスクロータを跨ぐハンガーピンで掛け渡し、ハンガーピンの両パッドのディスクロータ側に弾性部材を設ける。制動時の弾性部材の反力で、制動解除に両パッド間の間隔を広げる（特許文献２）。

３．リテーナにスプリング部を設け、パッドの耳片をスプリングの第１の押圧片にて弾性付勢して、摩擦パッドをディスクロータに対し同ディスクロータの軸方向へ離れる方向へ移動可能としている。
また、リテーナに、第１の押圧片とは異なり対向する位置にある第２の押圧片を設けている。第１の押圧片と第２の押圧片との間隔をディスクロータへ近づくほど狭めるように傾斜させ、且つパッドの耳片にはディスクロータ側の上下縁に、テーパ面を設けている（特許文献３）。

リテーナに第１のスプリング部を設け、パッドの摩耗警告部材と弾性的に当接させている。また、パッドの裏面に補助スプリングを設け、且つキャリパブラケットにも設けた第２のスプリング部と当接させている（特許文献４）。
リテーナに設けた一対のスプリング部で、パッドの引き摺りを抑制し、且つジャダー及びブレーキ鳴きを抑制し、さらにパッドのガタつきも抑える。また、仮組みでパッドがキャリパブラケットから脱落するのを防止する（特許文献５）。

特許文献１または２のような、スライドピン支持部またはハンガーピンに弾性部材を設ける場合、弾性部材と接するスライドピンは、パッドの摩耗に追従して滞りなく相対移動する必要がある。よって弾性部材とスライドピンの摺動抵抗は少ない方が良い。弾性部材が変形して蓄える反発力はその変形量に応じて変化するが、摺動抵抗が少ないと弾性部材の変形量も小さくなるため、十分な反発力を発生させるのは困難である。

特許文献３または４のような、リテーナまたはキャリパブラケットに設けたスプリングを用いる場合、スプリング部に異物を噛みこんでしまうとパッドの動きを規制してしまい、その機能を果たせなくなる可能性がある。特許文献３のようなパッドの耳片にテーパ面を設ける場合はまた、パッドの加工コスト増大の他、キャリパ組立または車両へのキャリパ取り付け時にパッドが脱落しやすく、作業性の悪化を招く可能性がある。
特許文献５は、特許文献３と同様に上記課題が生じる。
その他の引き摺りトルクの低減手法として、例えば、対向式ブレーキキャリパを用いる場合、次のような課題が生じる。ストロークするピストンを内包する十分な大きさのキャリパボディが必要となるため、キャリパサイズの巨大化及び重量の増大が生じる。

この発明の目的は、制動解除時において、ディスクロータへアウトボード側のパッドを付勢する状態を確実に解除し、引き摺りトルクの低減を実現し、且つパッドの偏摩耗を抑制すると共に、工数低減および重量低減を図ることができるディスクブレーキ装置を提供することである。

この発明のディスクブレーキ装置は、車体に固定されるキャリパブラケットに対し、キャリパボディが、スライドピンにより、ディスクロータの回転軸心と平行な方向に摺動自在に支持され、前記キャリパボディが、ディスクロータのインボード側およびアウトボード側両面に押付けて制動力を与える一対のパッドを有する浮動式のディスクブレーキ装置において、
前記スライドピンは、前記キャリパボディと前記キャリパブラケットのいずれにも前記方向に相対移動可能に構成され、
前記パッドにより制動力を与える制動状態から制動解除状態に移行するとき、アウトボード側の前記パッドが前記ディスクロータから離れる方向へ移動するように、前記スライドピンを前記キャリパブラケットに対して強制的に相対移動させる移動手段が設けられ、前記スライドピンと前記キャリパボディとの間に摺動抵抗を発生させる抵抗部材が設けられ、この抵抗部材による摺動抵抗を、前記移動手段によって発生する前記方向の力よりも大きくしたことを特徴とする。

この構成によると、制動時において、インボード側のパッドをディスクロータへ押圧する反力によって、アウトボード側のパッドがディスクロータへ押圧するように、キャリパブラケットに対し、キャリパボディがスライドピンにより前記回転軸心と平行な方向（以下、単に「軸方向」と言う）に相対的に摺動する。よって、ディスクブレーキ装置は、一対のパッドをディスクロータのインボード側およびアウトボード側両面に押付けることで、制動力を与える。

制動状態から制動解除状態に移行するとき、インボード側のパッドがディスクロータから離れる。これと共に、移動手段は、アウトボードのパッドがディスクロータから離れる方向へ移動するように、キャリパブラケットに対してスライドピンを強制的に相対移動させる。このとき、インボード側のパッドがディスクロータへ付勢してしまう可能性があるが、インボード側のパッドが後退する適切な位置を規定することで、インボード側のパッドがディスクロータへ付勢することを回避し得る。
したがって、制動解除時において、ディスクロータへアウトボード側のパッドを付勢する状態を確実に解除し、引き摺りトルクの低減を実現し、且つパッドの偏摩耗を抑制することができる。しかもパッドを追加工したり、キャリパ組立時などにおいてパッドが脱落するおそれもなくなるため、従来技術よりも工数低減を図れる。また対向式ブレーキキャリパを用いるよりも、小形化を図り、重量低減を図れる。

前記スライドピンと前記キャリパボディとの間に摺動抵抗を発生させる抵抗部材が設けられ、この抵抗部材による摺動抵抗を、前記移動手段によって発生する前記方向の力よりも大きくしている。制動解除状態において、移動手段は、キャリパブラケットに対してスライドピンを強制的に相対移動させる軸方向の力を発生させる。このとき、抵抗部材による摺動抵抗は、移動手段による軸方向の力よりも大きいため、スライドピンとキャリパボディの相対移動は、抵抗部材の例えば変形による付勢力の開放による相対移動以外は生じない。よって、制動時に、スライドピンとキャリパブラケットとの間の軸方向すきま分だけ、キャリパボディはキャリパブラケットに対して引き寄せられる。
前記抵抗部材は、弾性変形によって前記移動手段と共に前記方向の力を発生させるようにしても良い。

前記移動手段として、弾性部材の復元力を用いても良い。
前記弾性部材が、皿ばね、コイルばね、または樹脂部材であっても良い。
皿ばね、コイルばね、または樹脂部材のような安価な部品を利用して、移動手段を実現できるため、費用対効果を高めることができる。

前記移動手段として、磁気の反発力または誘引力を利用するものとしても良い。
前記移動手段として、流体の圧力制御を利用するものとしても良い。
磁力や流体の圧力を用いて、その作用をブレーキの作動状態と連動することで、通常の制動時に不要なエネルギーロスを発生させることなく、適切な効果を実現できる。また磁力や流体圧力の作用時間は制動解除時のみに限られる。このため、システムの消費エネルギーは、流体圧力等を制動時にも作用させる場合に比べて、非常に小さい。
前記パッドに制動力を与える駆動源として電動モータを用いたいわゆる電動ブレーキであれば、いずれも電子的な制御が可能であるため、なお効果が高い。

前記移動手段の摺動面にめっき被膜を形成しても良い。この場合、キャリパブラケットおよびキャリパボディに対し、スライドピンをより円滑に相対移動させることができる。
前記移動手段の作用点を、キャリパブラケットに内包するように設けても良い。
前記移動手段の作用点の一端を、キャリパブラケットの外面で形成しても良い。
金属製の断面略コ字形状（スカート形状）を有する部材によって、前記摺動抵抗を実現しても良い。
摺動抵抗を発生させる前記抵抗部材は、樹脂部材から成るものとしても良い。
前記パッドに制動力を与える駆動源として電動モータを用いても良い。

この発明のディスクブレーキ装置は、車体に固定されるキャリパブラケットに対し、キャリパボディが、スライドピンにより、ディスクロータの回転軸心と平行な方向に摺動自在に支持され、前記キャリパボディが、ディスクロータのインボード側およびアウトボード側両面に押付けて制動力を与える一対のパッドを有する浮動式のディスクブレーキ装置において、前記スライドピンは、前記キャリパボディと前記キャリパブラケットのいずれにも前記方向に相対移動可能に構成され、前記パッドにより制動力を与える制動状態から制動解除状態に移行するとき、アウトボード側の前記パッドが前記ディスクロータから離れる方向へ移動するように、前記スライドピンを前記キャリパブラケットに対して強制的に相対移動させる移動手段が設けられ、前記スライドピンと前記キャリパボディとの間に摺動抵抗を発生させる抵抗部材が設けられ、この抵抗部材による摺動抵抗を、前記移動手段によって発生する前記方向の力よりも大きくした。このため、制動解除時において、ディスクロータへアウトボード側のパッドを付勢する状態を確実に解除し、引き摺りトルクの低減を実現し、且つパッドの偏摩耗を抑制すると共に、工数低減および重量低減を図ることができる。

この発明の第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置の断面図である。 同ディスクブレーキ装置をインボード側から見た正面図である。 図２のIII-III線断面図である。 同ディスクブレーキ装置の一側面図である。 図４のV-V線端面図である。 同ディスクブレーキ装置における初期状態の要部の拡大断面図である。 同ディスクブレーキ装置における制動時の要部の断面図である。 同ディスクブレーキ装置における制動解除時の要部の断面図である。 （Ａ）は、同ディスクブレーキ装置における制動時の要部の拡大断面図、（Ｂ）は、同ディスクブレーキ装置における制動解除時の要部の拡大断面図である。 この発明の他の実施形態に係るディスクブレーキ装置の要部の断面図である。 同ディスクブレーキ装置のＡ−Ａ線端面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るディスクブレーキ装置の要部の断面図である。 同ディスクブレーキ装置のＡ−Ａ線端面図である。 同ディスクブレーキ装置のＢ−Ｂ線断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るディスクブレーキ装置の要部の断面図である。 同ディスクブレーキ装置のＡ−Ａ線端面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るディスクブレーキ装置の要部の断面図である。 同ディスクブレーキ装置のＡ−Ａ線端面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るディスクブレーキ装置の要部の断面図である。 同ディスクブレーキ装置のＡ−Ａ線端面図である。 同ディスクブレーキ装置のＢ−Ｂ線断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るディスクブレーキ装置の要部の断面図である。 同ディスクブレーキ装置のＡ−Ａ線端面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るディスクブレーキ装置の要部の断面図である。 同ディスクブレーキ装置のＡ−Ａ線断面図である。 同ディスクブレーキ装置のＢ−Ｂ線端面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るディスクブレーキ装置の要部の断面図である。 同ディスクブレーキ装置のＡ−Ａ線断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るディスクブレーキ装置の要部の断面図である。 同ディスクブレーキ装置のＡ−Ａ線端面図である。 従来例のディスクブレーキ装置の断面図である。 同ディスクブレーキ装置を別の切断面で切断して見た断面図である。

この発明の第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置を図１ないし図９と共に説明する。このディスクブレーキ装置は、パッドに制動力を与える駆動源としてこの例では電動モータを用いたいわゆる電動式ブレーキ装置が適用される。但し、電動式ブレーキ装置に必ずしも限定されるものではない。駆動源として、例えば油圧シリンダ等の流体圧シリンダを適用することも可能である。なおこの明細書において、車両の中央寄りとなる側をインボード側と称し、車両の車幅方向外側寄りとなる側をアウトボード側と称す。

図１は、このディスクブレーキ装置のいわゆる水平断面図（図４の I - I 線断面図）であり、図２は同ディスクブレーキ装置をインボード側から見た正面図である。図１、図２に示すように、浮動式のディスクブレーキ装置は、車体のナックル１に固定されるキャリパブラケット２に、キャリパボディ３が、スライドピン４により軸方向に摺動自在に支持される。キャリパボディ３は一対のパッド５，６を有し、これらパッド５，６を、ディスクロータ７のインボード側およびアウトボード側両面にそれぞれ押付けて制動力を与える。

キャリパブラケット２について説明する。
キャリパブラケット２は、一対のブラケット側支持腕８，８を有する。これらブラケット側支持腕８，８は、ロータの外縁の接線方向と平行な平面に対し、対称性を問わず配置され、且つ、互いに離隔して設けられている。各ブラケット側支持腕８は、前記接線方向に所定距離伸びる。ここで図４はこのディスクブレーキ装置の一側面図であり、図５は図４のV-V線端面図である。

図５に示すように、一対のブラケット側支持腕８，８の互いに対向する面には、矩形溝８ａがそれぞれ形成されている。各矩形溝８ａは、各ブラケット側支持腕８における対向面から長手方向に凹むと共に軸方向に沿って延びる。このブラケット側支持腕８の矩形溝８ａに、後述のパッドを浮動支持し且つこのパッドの摺動を容易にするリテーナ９が設けられている。なお、この例ではリテーナ９を設けているが、リテーナ９を省略してブラケット側支持腕８の矩形溝８ａに、パッドを浮動支持（案内）するようにしても良い。

図１に示すように、各ブラケット側支持腕８に、軸方向に貫通する貫通孔８ｂがそれぞれ形成され、各貫通孔８ｂに後述するナット部材１０がそれぞれ挿通されている。ナット部材１０は、スライドピン４に螺着されて一体に設けられている。各ナット部材１０が対応する貫通孔８ｂに挿通された状態で、各ナット部材１０およびスライドピン４は、各ブラケット側支持腕８に対し軸方向に相対移動可能に構成されている。各ブラケット側支持腕８におけるアウトボード側端面に、同貫通孔８ｂと同心のザグリ孔８ｃが形成されている。このザグリ孔８ｃは段付き孔形状を成す。また各ブラケット側支持腕８に、後述の移動手段が設けられている。

キャリパボディ３およびスライドピン４等について説明する。
キャリパボディ３は、一対のボディ側支持腕１１，１１を有する。これらボディ側支持腕１１，１１は、ボディの外周面から互いに離反する方向に延び、前記ブラケット支持腕と対向して配置される。これらボディ側支持腕１１，１１は、ブラケット側支持腕８よりもインボード側に設けられる。各ボディ側支持腕１１に、軸方向に貫通する貫通孔１１ａがそれぞれ形成され、各貫通孔１１ａにスライドピン４がそれぞれ挿通されている。各スライドピン４が対応する貫通孔１１ａに挿通された状態で、各スライドピン４は、各ボディ側支持腕１１に対し軸方向に相対移動可能に構成されている。

図６は、図１のＡ部の拡大図である。図６に示すように、各ブラケット側支持腕８におけるサグリ孔８ｃおよび貫通孔８ｂに、ナット部材１０が挿入されている。このナット部材１０は、貫通孔８ｂに沿って延びる軸部１０ａと、この軸部１０ａに一体に繋がりザグリ孔８ｃに挿入されてこのザグリ孔８ｃの肩１２に接触可能なフランジ部１０ｂとを有する。フランジ部１０ｂは、サグリ孔８ｃの底面には非接触に構成されている。ナット部材１０の軸部１０ａに、インボード側に開口し軸方向に沿って延びる雌ねじ１３が形成されている。スライドピン４は例えば六角ボルトから成り、前記ナット部材１０の軸部１０ａの雌ねじ１３に、スライドピン４の先端部が螺着されている。フランジ部１０ｂのアウトボード側端面に、ねじ締結時にナット部材１０を回止めする孔１４が形成されている。

スライドピン４の外周面に、円筒形状のカラー１５が外装されている。このカラー１５は、スライドピン４およびナット部材１０に一体に設けられ、ボディ側支持腕１１およびブラケット側支持腕８に対し軸方向に相対移動可能である。但し、カラー１５は、スライドピン４における、ボルト頭の座金４ａと、ブラケット側支持腕８のインボード側端面との間に介在されて軸方向の移動が規制されている。つまりカラー１５のアウトボード側端面は、ブラケット側支持腕８のインボード側端面に当接離隔可能に構成されている。図９（Ａ）に示すように、制動時において、カラー１５のアウトボード側端面は、ブラケット側支持腕８のインボード側端面に定められた軸方向のすきまδを介して離隔する。図９（Ｂ）に示すように、制動解除時において、カラー１５のアウトボード側端面は、ブラケット側支持腕８のインボード側端面に当接する。

図６に示すように、ボディ側支持腕１１の貫通孔１１ａの内周面には環状溝が形成される。この環状溝に、例えば、金属材料から断面略コ字形状に形成される抵抗部材１６が設けられている。この抵抗部材１６は、カラー１５およびスライドピン４と、ボディ側支持腕１１との間に摺動抵抗を発生させる。ボディ側支持腕１１の環状溝に設けられた抵抗部材１６のうち、内径側に露出する円筒部が、カラー１５の外周面に摺動することで、前記摺動抵抗を発生させるようになっている。この抵抗部材１６による摺動抵抗を、後述の移動手段によって発生する軸方向の力よりも大きく規定している。
カラー１５の外周面には、スライドピン４およびカラー１５を保護する蛇腹状のブーツ１７，１８が設けられている。ブーツ１７は、カラー１５の外周面におけるアウトボード側端と、ボディ側支持腕１１のアウトボード側端との間を覆う。ブーツ１８は、カラー１５の外周面におけるインボード側端と、ボディ側支持腕１１のインボード側端との間を覆う。

前述のように、ナット部材１０のフランジ部１０ｂが、ブラケット側支持腕８のサグリ孔８ｃの肩１２に接触可能で且つ底面に非接触に構成される。これにより、底面と、サグリ孔内周面と、フランジ部１０ｂとで囲まれた環状空間が形成され、この環状空間に、弾性部材から成る移動手段１９が設けられる。弾性部材として、この例では、皿ばねが適用されている。移動手段１９は、制動状態から制動解除状態に移行するとき、アウトボード側のパッド６がディスクロータ７から離れる方向へ移動するように、スライドピン４をキャリパブラケット２に対して強制的に相対移動させる手段である。

図６に示す初期状態つまり非制動時において、移動手段１９としての皿ばねは、圧縮された状態で環状空間にセットされる。この初期状態では、ナット部材１０のフランジ部１０ｂとザグリ孔８ｃの肩１２との間に、軸方向すきまδを設けている。この初期状態において、カラー１５のアウトボード側端面が、ブラケット側支持腕８のインボード側端面に当接する、換言すれば、カラー１５が皿ばねによる軸力を受けた状態になっている。

図７に示す制動時には、皿ばねの復元力に抗して、ブラケット側支持腕８に対しナット部材１０およびスライドピン４が、軸方向一方（インボード側）に移動する。よって、皿ばねには、ザグリ孔８ｃの肩１２とナット部材１０のフランジ部１０ｂとが当接するまで、ナット部材１０からさらに圧縮しようとする力が加わる。ザグリ孔８ｃの肩１２とフランジ部１０ｂとが当接した状態において、カラー１５とブラケット側支持腕８との間には、軸方向すきまδが生じる。ボディ側支持腕１１は、抵抗部材１６によりカラー１５に対して相対移動を規制されているため、ナット部材１０のフランジ部１０ｂがサグリ孔８ｃの肩１２に当接するまで、皿ばねの復元力に抗して、スライドピン４によりナット部材１０が軸方向へ引張られる。これにより、制動時において、皿ばねには、制動解除時よりも大きな反力が蓄えられる。

図８に示す制動解除時には、ナット部材１０にかかる引張力が開放されるため、皿ばねは復元しようとしてナット部材１０を軸方向他方（アウトボード側）に移動させる。このとき、皿ばねによる軸方向への力よりも、カラー１５と抵抗部材１６の摺動抵抗が大きく規定されているため、キャリパボディ３はカラー１５に追従してナット部材１０に引張られる。ナット部材１０は、カラー１５がブラケット側支持腕８に当接するまで移動するが、このときスライドピン４を軸方向すきまδ分だけアウトボード側へ引張る。

駆動源および直動機構等について説明する。
図２に示すように、キャリパボディ３には、パッドに制動力を与える電動モータ２０、この電動モータ２０の回転を減速する減速機構２１、および直動機構２２（図３）が設けられている。減速機構２１は、電動モータ２０のロータ軸に取付けられた入力ギヤの回転を、複数のギヤ列により順次減速して、回転軸の端部に固定された出力ギヤに伝達可能としている。図３に示すように、前記直動機構２２は、減速機構２１で出力される回転運動を直線運動に変換してストローク部２２ａを突出させ、ディスクロータ７に対して制動力を負荷する機構である。

作用効果について説明する。
制動時、インボード側のパッド５をディスクロータ７へ押圧する前記ストローク部２２ａの反力によって、キャリパボディ３の反力爪２３がアウトボード側のパッド６をディスクロータ７へ押圧するように、キャリパボディ３がキャリパブラケット２に対して相対的に引き離される。ボディ側支持腕１１に設けられる抵抗部材１６の摺動抵抗により、ナット部材１０、スライドピン４、およびカラー１５がキャリパボディ３と共に移動する。これに伴い、ナット部材１０のフランジ部１０ｂで皿ばねを弾性変形させながら、ナット部材１０はインボード側へ引張られる。

このとき、ナット部材１０は、皿ばねの復元力と抵抗部材１６の付勢力の総和が、キャリパボディ３から受ける引張力に対して釣り合うまで相対移動する。特に、この例では、ザグリ孔８ｃを形成しているため、ナット部材１０のフランジ部１０ｂがザグリ孔８ｃの肩１２に接触するまで、ナット部材１０は相対移動可能である。なお、皿ばねはその応力限界を超えない程度までの弾性変形に留まる。

制動を解除すると、ナット部材１０にかかっていた引張力が開放されるため、皿ばねもその復元力を開放する。このとき、皿ばねの復元力よりも、抵抗部材１６の摺動抵抗が大きいため、ボディ側支持腕１１とカラー１５とは、抵抗部材１６の弾性変形に起因する付勢力の開放による相対移動以外は相対移動を生じない。よって、キャリパボディ３は、制動時にカラー１６とブラケット側支持腕８との軸方向すきまδ分だけ、キャリパブラケット２に対して相対的に引き寄せされる。なお、皿ばねの復元力と抵抗部材１６の付勢力の向きが同じになるので、キャリパボディ３をキャリパブラケット２に対して引き寄せる力は、前記復元力と前記付勢力との総和となる。

上記動作により、キャリパブラケット２およびディスクロータ７は、車体に対して軸方向に相対移動しないため、制動を解除すると、キャリパボディ３の反力爪２３は、ディスクロータ７から離れる方向へ相対移動する。よって反力爪２３はアウトボード側のパッド６から引き離されることになる。このとき、キャリパボディ３に設けられる前記ストローク部２２ａは、ディスクロータ７に近づくことになり、場合によってはインボード側のパッド５をディスクロータ７へ付勢してしまう可能性があるが、本実施形態のような電動式ブレーキ装置であれば、事前に前記ストローク部２２ａを適切な位置まで後退させることにより、インボード側のパッド５のディスクロータ７への付勢を回避することができる。

したがって、制動解除時において、ディスクロータ７へアウトボード側のパッド６が付勢する状態を確実に解除し、引き摺りトルクの低減を実現し、且つパッド６の偏摩耗を抑制することができる。しかもパッド６を追加工したり、キャリパ組立時などにおいてパッド５，６が脱落するおそれもなくなるため、従来技術よりも工数低減を図れる。また対向式ブレーキキャリパを用いるよりも、小形化を図り、重量低減を図れる。

・制動解除時の引き摺りトルクを低減することで、車両走行のエネルギーロスを抑えることができる。このため、車両の燃費または電費の改善を実現でき、また車両の走行距離の延長に寄与する。
・制動解除時の引き摺りトルクを低減することで、パッド５，６やディスクロータ７の摩耗を抑制することができる。したがって、パッド５，６およびディスクロータ７の交換、補修回数を減らすことができる。
・制動解除時の引き摺りトルクを低減することで、パッド５，６の偏摩耗を抑制することができる。このため、パッド５，６の交換回数を減らすことができる。
・また皿ばねのような安価な部品を利用して、移動手段１９を実現できるため、費用対効果を高めることができる。

他の実施形態について説明する。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。

図１０では、ブラケット側支持腕８にサグリ孔を形成せず、このブラケット側支持腕８のアウトボード側端面を利用して移動手段１９である皿ばねを保持している。皿ばねは制動時に完全なフラット形状となっても応力限界以下となる設計を行っている。図１１は、図１０のＡ−Ａ線端面図である。図１０および図１１に示すように、ナット部材１０のフランジ部１０ｂのアウトボード端面には、ねじ締結時にナット部材１０を回止めする六角頭２４が設けられている。

図１０に示すように、カラー１５の外周面にブーツ１７Ａが設けられ、このブーツ１７Ａは、それぞれ蛇腹状の蛇腹部１７Ａａ，１７Ａｂと、抵抗部材を兼ねる抵抗部１７Ａｃとが軸方向に沿って一体に設けられる。カラー１５の外周面における長手方向中間付近部と、ボディ側支持腕１１の貫通孔１１ａとの環状すきまに、前記抵抗部１７Ａｃが挿入されている。ナット部材１０のフランジ部１０ｂには、ナット部材シール２５が設けられている。このナット部材シール２５は、フランジ部１０ｂの外周面と、ブラケット側支持腕８のアウトボード側端面とにわたって弾性変形可能に設けられ、皿ばねおよび制動解除時に生じる軸方向すきまδの空間を保護する。また、ブラケット側支持腕８のインボード側端面には、カラーシール２６が設けられている。このカラーシール２６は、制動時に生じるカラー１５のアウトボード側端面と、ブラケット側支持腕８のインボード側端面との軸方向すきまδの空間を保護する。

この例では、ボディ側支持腕１１の貫通孔１１ａに、スライドピン４およびカラー１５の他、これらを保護するブーツ１７Ａも挿通しており、カラー全体を保護している。またこのブーツ１７Ａは、制動時にカラー１５とボディ側支持腕１１との相対移動を規制する役割も兼ねている。この場合、第１の実施形態のものより部品点数を低減し、構造を簡単化して、製造コストの低減を図れる。その他、制動解除時において、ディスクロータへアウトボード側のパッドが付勢する状態を確実に解除し、引き摺りトルクの低減を実現し、且つパッドの偏摩耗を抑制し得る。

図１２〜図１４の例では、ブラケット側支持腕８の貫通孔８ｂは、カラー側つまりインボード側が拡径して形成されている。ナット部材１０のフランジ部１０ｂは、長手方向におけるインボード側寄りに設けられる。ブラケット側支持腕８の貫通孔８ｂにおける拡径孔部には、第１の環状溝２７が形成され、この第１の環状溝２７に、３つ割れの止め輪２８が嵌込まれている。フランジ部１０ｂと軸方向に対向するブラケット側支持腕の面の代わりに、この例では、第１の環状溝２７に嵌込まれた止め輪２８に皿ばねの一端を当接させている。ブラケット側支持腕８における拡径孔部のうち、インボード側端付近部には、第２の環状溝２９が形成されている。この第２の環状溝２９に、一方のブーツ１７の一端が嵌込まれている。これにより、皿ばね付近やナット部材１０のフランジ部１０ｂとザグリ孔との境界面への異物混入を防止している。

図１５の例では、弾性部材として、皿ばねに代えてコイルばねを適用している。図１６は図１５のＡ−Ａ線端面図である。図１６に示すように、この例では、ナット部材１０のねじ締結時の回り止めとして、フランジ部１０ｂの外径面およびこのフランジ部１０ｂが挿通するブラケット側支持腕８のザグリ孔８ｃについて、円弧の一部を軸方向を含む平面に対し平行で且つ平坦に切除するいわゆるＤカット加工を施している。この回り止めによりねじ締結時ナット部材１０を保持する工具を不要とし、他の実施形態よりもナット部材１０のねじ締結を簡単化でき、組立工数の低減を図れる。図１５に示すように、カラーシール２６は、一方のブーツ１７の一端に一体に設けられている。これにより、別体のカラーシールよりも部品点数を低減し得る。抵抗部材１６Ａは、矩形断面を有するリング形状から成る。

図１７の例では、弾性部材として、皿ばねに代えて、十分な弾性力を生じるリング状の樹脂部材１９Ａを設けている。この例のボディ側支持腕１１は、アウトボード側に開放する有底円筒形状から成る。このボディ側支持腕１１の円筒孔１１ｂに、カラー１５の外周面の大部分が挿入されている。換言すれば、カラー１５の外周面とボディ側支持腕１１の円筒孔１１ｂは、十分な長さで接触されている。ボディ側支持腕１１の底部１１ｃには、ゴム栓３０が取り付けられた空気孔３１が形成されている。

またブラケット側支持腕８の貫通孔８ｂに環状の矩形溝３２が形成され、この矩形溝３２に、弾性リング３３が設けられる。ナット部材１０の軸部１０ａの外周面に、弾性リング３３の内周面が当接するようにこの弾性リング３３が設けられる。

制動時に、ナット部材１０が軸方向に移動することで、ナット部材１０の軸部１０ａの外周面に当接する弾性リング３３が弾性変形する。これにより弾性リング３３に反発力が蓄えられる。制動解除時においては、樹脂部材１９Ａの弾性力および弾性リング３３の反発力により、樹脂部材１９Ａと共にナット部材１０を軸方向へ移動させる作用を生じる。図１８は、図１７のＡ−Ａ線端面図である。図１８に示すように、ナット部材１０のフランジ部１０ｂの外周面には、半径方向外方に突出する突起３４が設けられている。ブラケット側支持腕８のザグリ孔８ｃには、突起３４に嵌合する矩形溝３５が軸方向に沿って形成されている。これら突起３４および矩形溝３５により、ナット部材１０をねじ締結するときの回り止めとしている。

図１９〜図２１の例では、移動手段として、皿ばねに代えて、永久磁石１９Ｂと電磁石１９Ｃを設けている。この例では、図１９に示すように、ブラケット側支持腕８のザグリ孔８ｃの底面に、ナット部材１０の軸部１０ａの外周面を囲む円筒形状から成る電磁石１１９Ｃを設けている。この電磁石１９Ｃと軸方向に対向するフランジ部１０ｂに、円環状の永久磁石１９Ｂを設けている。ナット部材１０は、非磁性材料である例えばステンレス鋼から成り、ブラケット側支持腕８は、同じく非磁性材料である例えば球状黒鉛鋳鉄から成る。電磁石１９Ｃのコイル３６はコネクタ３７に電気的に接続され、コネクタ３７は、ブラケット側支持腕８の外周面から貫通孔８ｃに連通する径方向の孔に設けられている。このコネクタ３７からケーブル３８を介して外部の図示しないコントローラおよび電源に接続される。
ブラケット側支持腕８のサグリ孔８ｃの周面には、環状の矩形溝が形成され、この矩形溝に外部からの異物の侵入を防止する、矩形断面を有する弾性リング３９を設けている。また本実施形態では、抵抗部材１６を断面Ｕ字形状としている。

この構成によると、任意の機会にナット部材１０を軸方向へδ移動させることが可能であるが、制動解除時にのみ、コントローラからコネクタ３７を介して前記コイル３６に通電させて本移動手段を作動させることにより、より効果的に引き摺りトルクを低減し得る。
抵抗部材１６を断面Ｕ字形状としたため、ボディ側支持腕１１の環状溝に、抵抗部材１６を容易に挿入し得る。
ブラケット側支持腕８の矩形溝に弾性リング３９を設けているため、図１７の例の弾性リング３３と同様、制動解除時に、弾性リング３９の反発力を利用し得る。なおカラーシール２６は、図１５の例と同様に、ブーツ１７の一端に一体に設けられている。但し、ブラケット側支持腕８に、カラーシール２６が係合される溝を設けず同カラーシール２６を当接させている。

図２２では、前記電磁石１９Ｃに代えて永久磁石１９Ｂを採用し、移動手段として、永久磁石１９Ｂ，１９Ｂ同士の磁力を用いる場合の例を示す。この例では、ザグリ孔８ｃの底面に永久磁石１９Ｂを設け、この永久磁石１９Ｂと軸方向に対向するフランジ部１０ｂに、円環状の永久磁石１９Ｂを設けている。これら永久磁石１９Ｂ，１９Ｂは、互いに引き合う向きに取り付けてあり、ナット部材１０は、フランジ部１０ｂがザグリ孔８ｃの肩１２に接触するまで、ザグリ孔８ｃの底面側に引き寄られている。

ナット部材１０における、フランジ部１０ｂとは軸方向反対側の端部には、止め輪溝が形成されている。この止め輪溝に軸用止め輪４０を取り付けることで、ナット部材１０がブラケット側支持腕８から抜け落ちるのを防止している。図２３は、図２２のＡ−Ａ線端面図である。図２２，図２３に示すように、ブラケット側支持腕８の止め輪側の端面に、例えば、弾性変形可能なプラスチック製のカバー４１を取り付けることで、異物が不所望に侵入することを防止している。
なお、図１９の電磁石の代わりに、対向する永久磁石と反発し合う向きに永久磁石を取り付けて図２２と同じ作用を実現しても良い。また、図２２の対向する永久磁石のうち、一方の永久磁石の代わりに電磁石を設けて、他方と引き合う向きに通電させることで、図２２と同じ作用を実現させても良い。

図２４〜図２６の例は、永久磁石１９Ｂおよび電磁石１９Ｃを用いる場合の別の実施形態である。この例では、サグリ孔８ｃの底面および周面と、ナット部材１０のフランジ部１０ｂとで囲まれた環状空間で、サグリ孔底面側に、軸方向に平行な中実芯を有する電磁石１９Ｃを設けている。この電磁石１９Ｃは、例えば、図２５に示すように、軸方向から見て円周等配に複数箇所（この例では３箇所）設けられている。各電磁石１９Ｃに巻回されるコイル３６は１本の銅線で形成される。ナット部材１０のフランジ部１０ｂには、各電磁石１９Ｃに対し同位相となる位置で且つ軸方向に対向する位置に、それぞれ永久磁石１９Ｂを設けている。図２６に示すように、ナット部材１０は、常時回転不可となるように、フランジ部１０ｂの外周面に突起３４が設けられ、ブラケット側支持腕８のサグリ孔８ｃに、突起３４に嵌合する矩形溝３５が形成されている。

図２４に示すように、ブラケット側支持腕８のサグリ孔８ｃの周面に、環状の矩形溝が形成され、この矩形溝にＯリング４２を設けている。このＯリング４２により外部からの異物の侵入を防止している。図示しないが、移動手段として、コイルばね、樹脂部材、または対向する永久磁石を設ける場合は、本実施形態と同様に、円周等配に複数配置しても良い。またＯリング４２の代わりに、摺動抵抗が低い断面Ｘ形状または断面Ｈ形状のリング状部材を設けても良い。

図２７，図２８の例では、移動手段として、流体の圧力制御を利用している。この例では、図２７に示すように、ナット部材１０のフランジ部１０ｂと、サグリ孔８ｃの底面および周面とで囲まれた空間を、圧力室４３としている。ブラケット側支持腕８には、圧力室４３に連通する径方向の流路４４が形成されている。外部から同流路４４を介して圧力室４３に特定の流体を満たし、外部の圧力装置（図示せず）で圧力制御により、圧力室４３内を増圧させる。これにより、ナット部材１０を軸方向へδだけ移動させるようになっている。

フランジ部１０ｂの外周面には環状溝が形成され、この環状溝にＯリング４５が設けられている。ブラケット側支持腕８における、軸部１０ａの外周面に臨む内周面に、環状溝が形成され、この環状溝にＯリング４６が設けられている。これら２箇所のＯリング４５，４６は、前記圧力室４３を軸方向に挟むように軸方向内外に配設されている。これらＯリング４５，４６により、圧力室４３から流体が不所望に漏れることを防止し、圧力室４３内の圧力を精度良く制御し得る。
この構成によると、外部の圧力装置で圧力室４３内の圧力を制御することで、任意の機会にナット部材１０を軸方向へ移動させることが可能であるが、制動解除時のみ、圧力室４３内の圧力を引き上げることで、より効果的に引き摺りトルクを低減し得る。

図２９，図３０の例も、移動手段として、流体の圧力制御を利用している。この例では、図２９に示すように、ブラケット側支持腕８のザグリ孔８ｃをインボード側に形成し、ナット部材１０のフランジ部１０ｂを、カラー１５側に配置している。また圧力室４３に特定の流体を満たして、圧力制御により圧力室４３内を減圧することで、ナット部材１０を軸方向へ移動させ得る。ブラケット側支持腕８のザグリ孔入口付近には止め輪溝が形成され、この止め輪溝に、止め輪４７を取り付けている。これにより、ナット部材１０がブラケット側支持腕８から脱落することを防止し、ナット部材１０のカラー１５側への軸方向移動を規制している。

２…キャリパブラケット
３…キャリパボディ
４…スライドピン
５，６…パッド
７…ディスクロータ
１６…抵抗部材
１９…移動手段
２０…電動モータ

Claims (4)

1. 車体に固定されるキャリパブラケットに対し、キャリパボディが、スライドピンにより、ディスクロータの回転軸心と平行な方向に摺動自在に支持され、前記キャリパボディが、ディスクロータのインボード側およびアウトボード側両面に押付けて制動力を与える一対のパッドを有する浮動式のディスクブレーキ装置において、
   前記スライドピンは、前記キャリパボディと前記キャリパブラケットのいずれにも前記方向に相対移動可能に構成され、
   前記パッドにより制動力を与える制動状態から制動解除状態に移行するとき、アウトボード側の前記パッドが前記ディスクロータから離れる方向へ移動するように、前記スライドピンを前記キャリパブラケットに対して強制的に相対移動させる移動手段が設けられ、前記スライドピンと前記キャリパボディとの間に摺動抵抗を発生させる抵抗部材が設けられ、この抵抗部材による摺動抵抗を、前記移動手段によって発生する前記方向の力よりも大きくしたディスクブレーキ装置。
2. 請求項１に記載のディスクブレーキ装置において、前記抵抗部材は、弾性変形によって前記移動手段と共に前記方向の力を発生させるディスクブレーキ装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のディスクブレーキ装置において、前記移動手段として、弾性部材の復元力を用いるディスクブレーキ装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のディスクブレーキ装置において、前記パッドに制動力を与える駆動源として電動モータを用いたディスクブレーキ装置。

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