JP7161931B2

JP7161931B2 - ディスクブレーキ

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Publication number: JP7161931B2
Application number: JP2018237531A
Authority: JP
Inventors: 裕介西野; 貴康坂下
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2022-10-27
Anticipated expiration: 2038-12-19
Also published as: JP2020101185A

Description

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。

車両の制動装置には、電動パーキングブレーキを備えたディスクブレーキが知られている。例えば、特許文献１に記載のディスクブレーキには、モータギヤユニットの回転運動を直線運動に変換してピストンを推進させ、推進させたピストンを制動位置で保持するピストン推進機構が備えられている。このピストン推進機構は、電動モータからの回転が伝達されるスピンドルロッドと、該スピンドルロッドとねじ係合されるアジャスタナットと、シリンダの底面に相対回転不能に支持されるリングシャフトと、アジャスタナットとリングシャフトとの間に配置される複数のプラネタリロッドと、を備えている。

そこで、リングシャフトにはベースプレートが一体的に連結されており、ベースプレートの外周面に係合凹部が形成されている。一方、シリンダの底面でその径方向外端部にピン部材がシリンダ内に突出するように圧入固定されている。そして、このシリンダの底面から突出したピン部材が、ベースプレートの係合凹部に係合されることで、ベースプレート、ひいてはリングシャフトが、シリンダの底面に対して相対回転不能に支持される。

国際公開第２０１８／００３３９３号パンフレット

上述した特許文献１に記載のピストン推進機構では、シリンダの底面でその径方向外端部にピン部材が圧入されているために、その圧入工程における作業が非常煩雑であり、量産化にあたって問題となっている。また、別部品としてピン部材が必要であり、部品点数の観点からも問題である。

そして、本発明は、組立工程を簡素化して、量産化に対応することができるディスクブレーキを提供することを課題とする。

本発明に係る第１のディスクブレーキは、ロータを挟んで該ロータの軸方向両側に配置される一対のパッドと、該一対のパッドのうち一方のパッドを前記ロータに押し付けるピストンと、該ピストンが摺動可能に嵌装されるシリンダを有するキャリパ本体と、該キャリパ本体に設けられるモータと、前記キャリパ本体に設けられ、前記モータの回転運動を直線運動に変換してピストンを推進させる回転直動変換機構と、を備え、前記回転直動変換機構は、軸方向一端面から突設される突起部を有する筒状部材と、該筒状部材の内側に配置され、前記モータからの回転運動が伝達される軸部材と、を備え、前記筒状部材の軸方向に沿う一端内周側には、前記シリンダ内に位置するベースプレートが配置され、前記突起部は、前記ベースプレートよりも前記ロータ側とは反対側に突出しており、前記シリンダには、その底面に前記筒状部材の突起部が係合する係合凹部が形成されることを特徴とする。

また、本発明に係る第２のディスクブレーキは、ロータを挟んで該ロータの軸方向両側に配置される一対のパッドと、該一対のパッドのうち一方のパッドを前記ロータに押し付けるピストンと、該ピストンが突出可能に配置されるシリンダを有するキャリパ本体と、該キャリパ本体に設けられるモータと、前記シリンダ内に設けられ、前記ピストンを推進するピストン推進機構と、を備え、前記ピストン推進機構は、前記シリンダ内を軸方向に沿って延び、その外周面にねじ部が形成され、前記モータからの回転が伝達される入力部材と、該入力部材の前記ねじ部に噛み合う係合ねじ部を有し、前記入力部材の回転によって前記シリンダの軸方向に移動して前記ピストンに前記モータからのトルクを伝達する筒状の回転直動部材と、該回転直動部材の径方向外側に配置され、軸方向一端面から突設される突起部を有する筒状の支持部材と、該支持部材と前記回転直動部材との間で、両者に係合されるように配置され、前記入力部材の回転によって前記回転直動部材が回転するとき、該回転直動部材に回転抵抗を付与して前記回転直動部材を前記入力部材に対して相対回転させながら直動させる転動体と、を備え、前記支持部材の軸方向に沿う一端内周側には、前記シリンダ内に位置するベースプレートが配置され、前記突起部は、前記ベースプレートよりも前記ロータ側とは反対側に突出しており、前記シリンダには、その底面に前記支持部材の突起部が係合する係合凹部が形成されることを特徴とする。

本発明によれば、組立工程を簡素化することができ、量産化に対応することができる。

本実施形態に係るディスクブレーキの断面図である。図１の要部拡大図である。図１のディスクブレーキにおけるピストン推進機構の分解斜視図である。図１のディスクブレーキに採用したローラ保持ユニットの拡大断面図である。

以下に、本実施形態に係るディスクブレーキ１を図１乃至図４に基づいてそれぞれ説明する。以下の説明において、説明の便宜上、図１、図２及び図４における右側を本ディスクブレーキ１における一端側とし、図１、図２及び図４における左側を本ディスクブレーキ１における他端側とする。また、図１、図２及び図４における左右方向を本ディスクブレーキ１における軸方向とする。

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、車両の回転部（図示略）に取り付けられたディスクロータＤ（ロータ）を挟んで該ディスクロータＤの軸方向両側に配置された一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３と、浮動型のキャリパ４と、を備える。一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３、及び浮動型のキャリパ４は、車両のナックル等の非回転部（図示略）に固定されたキャリア５によって軸方向へ移動可能に支持される。

キャリパ４の主体であるキャリパ本体６は、基端側（一端側）に形成されたシリンダ部７と、該シリンダ部７からディスクロータＤを跨ぐように他端側に延び、その先端側（他端側）に形成された爪部８と、を有する。シリンダ部７には、ピストン１８が軸方向に沿って摺動可能に嵌装されるシリンダ１０が形成される。シリンダ１０は、他端側が開口された大径開口部１０Ａと、一端側が軸孔１２を有する底部１３によって閉じられた有底の小径開口部１０Ｂと、を有する。シリンダ１０の底面には、後述するナット部材７７に設けたストッパ突起部１６０が係合される係合凹部１５が形成される。該係合凹部１５は、ストッパ突起部１６０に対応して形成され、本実施形態では１８０°ピッチで２箇所形成されている。これら係合凹部１５、１５は、平面視略矩形状に形成される。これら係合凹部１５、１５は、シリンダ１０の底面で径方向における最も外側の端部に形成される。言い換えれば、係合凹部１５の内面の一部が、小径開口部１０Ｂの内周面から連続する。なお、これら係合凹部１５は、鋳造型内に配置される中子により成形される。シリンダ１０の大径開口部１０Ａで、その他端側の内壁面に環状溝１４が形成される。当該環状溝１４にピストンシール１６が設けられる。

ピストン１８は、底部１９と円筒部２０とからなるカップ状に形成される。ピストン１８は、底部１９がインナブレーキパッド２に対向するように配置される。ピストン１８は、シリンダ１０の大径開口部１０Ａに軸方向に沿って摺動可能に嵌装される。ピストン１８の円筒部２０の外周面が、ピストンシール１６に接触される。ピストン１８とシリンダ１０の底部１３との間には、ピストンシール１６によって区画された液圧室２１が形成される。液圧室２１には、シリンダ部７に設けられたポート（図示省略）を介して、マスタシリンダ、液圧制御ユニット等の液圧源（図示省略）から液圧が供給される。

ピストン１８の底部１９の外周縁部には、凹部２５が形成される。凹部２５には、インナブレーキパッド２の背面に形成された凸部２６が係合される。これにより、ピストン１８は、シリンダ１０、延いてはキャリパ本体６に対して相対回転不能となる。ピストン１８の底部１９と、シリンダ１０の大径開口部１０Ａとの間には、ダストブーツ２７が設けられる。ピストン１８の底部１９の一端側内面には、円形凹部３０と、該円形凹部３０に連続して一端側へ向かうにつれて拡径される環状の傾斜部３１と、が形成される。

キャリパ本体６には、電動モータ３５と減速機構とを内蔵したモータギヤユニット３６と、回転直動変換機構としてのピストン推進機構３７と、が設けられる。ピストン推進機構３７は、モータギヤユニット３６の回転運動（出力）を直線運動に変換してピストン１８を推進させる（他端側へ移動させる）と共に、該ピストン１８を制動位置に保持するものである。モータギヤユニット３６には、電動モータ３５を制御する電子制御ユニット３８が接続される。電子制御ユニット３８には、パーキングブレーキのＯＮ／ＯＦＦ時に操作されるパーキングスイッチ３９が接続される。なお、電子制御ユニット３８は、パーキングスイッチ３９の操作によらず、車両側からの信号に基づいてパーキングブレーキを作動させることができる。また、モータギヤユニット３６の減速機構は、例えば、平歯多段減速機構及び遊星歯車減速機構等を含む。

図２及び図３も参照して、ピストン推進機構３７は、入力部材としてのスピンドル４８と、滑りねじ係合部４５と、ローラねじ機構４６と、を備えている。スピンドル４８は、一端側に形成される軸部４９と、他端側に形成される雄ねじ部５０と、軸部４９と雄ねじ部５０との間に形成されるフランジ部５１と、を備えている。スピンドル４８の軸部４９の一端には、モータギヤユニット３６の出力部材（例えば、遊星減速歯車機構のキャリア等）に一体的に接続される多角形軸部５３（図３参照）が形成される。本実施形態では、多角形軸部５３は六角形軸部に形成される。これにより、モータギヤユニット３６からの回転トルクがスピンドル４８に伝達される。なお、スピンドル４８の軸部４９と、モータギヤユニット３６の出力部材との接続は、多角形軸部５３による回り止めの他、スプライン、キー等、回転トルクを伝達可能な機械要素を用いることができる。スピンドル４８の雄ねじ部５０は、その他端がピストン１８の底部１９に設けた円形凹部３０に近接して配置される。スピンドル４８のフランジ部５１の一端面には、スラストボール６５の転動面５４（図３参照）が形成される。スピンドル４８のフランジ部５１の他端面には、凸部５５が周方向に沿って複数形成される。

なお、シリンダ１０の底部１３に形成された軸孔１２の内周面に、ガイドスリーブ５６が嵌着される。スピンドル４８の軸部４９は、このガイドスリーブ５６を介して、キャリパ本体６によって回転可能に支持される。シリンダ１０の軸孔１２と、スピンドル４８の軸部４９との間は、シールリング５７によってシールされる。該シールリング５７は、ガイドスリーブ５６より他端側に配置される。

シリンダ１０内でその底部１３付近にベースプレート６０が配置される。ベースプレート６０は、後述するナット部材７７の一端内周側に配置される。詳しくは、ベースプレート６０は、スピンドル４８のフランジ部５１の一端側（転動面５４）に対向するようにして、ナット部材７７の大径ナット部１５１の一端内周側に配置される。該ベースプレート６０は、軸孔６１を有する円板形状に形成される。該軸孔６１には、スピンドル４８の軸部４９が摺動可能に嵌合される。ベースプレート６０の他端面には、スラストボール６５の転動面６３が形成される。そして、スピンドル４８のフランジ部５１の一端面に設けた転動面５４と、ベースプレート６０の他端面に設けた転動面６３の間に、複数のスラストボール６５が転動自在に配置される。複数のスラストボール６５は、リテーナ６６によって周方向へ一定の間隔をあけて保持される。

ベースプレート６０の外周面には、一端側に向かって縮径される傾斜面６８が形成される。なお、後述するナット部材７７のリテーニング溝部１５８と、ベースプレート６０の傾斜面６８との間にＣ形（円弧状）のリテーニングリング７０が装着され、ベースプレート６０がナット部材７７に対し一端側に移動しないように規制する。該リテーニングリング７０は、断面円形をなす穴用止め輪であり、圧縮（縮径）された状態で、ナット部材７７のリテーニング溝１５８に装着される。なお、ベースプレート６０の外周面には、ブレーキ液を軸方向へ流通させるための複数個の切欠き部７１（図３参照）が形成される。

滑りねじ係合部４５は、スピンドル４８の雄ねじ部５０と、後述するシャフト部材７５の雌ねじ部８４との間の螺合部にて構成される。滑りねじ係合部４５は、スピンドル４８がアプライ方向またはリリース方向へ回転されると、シャフト部材７５を回転方向、及び軸方向へ移動可能に構成される。なお、滑りねじ係合部４５は、逆効率が０以下に設定されており、シャフト部材７５に作用する軸方向への推力によってスピンドル４８を回転させることができない。すなわち、滑りねじ係合部４５は、スピンドル４８の回転トルクを、シャフト部材７５に軸方向への推力に変換することができるが、シャフト部材７５の軸方向への推力を、スピンドル４８の回転トルクに変換することはできない。

ローラねじ機構４６は、軸部材または回転直動部材としてのシャフト部材７５と、転動体としてのプラネタリローラ７６と、筒状部材または支持部材としてのナット部材７７と、を備えている。シャフト部材７５は、スピンドル４８の周りに配置される。シャフト部材７５は、円筒状に形成される。シャフト部材７５は、一端側に形成される小径シャフト部７９と、他端側に形成される大径シャフト部８０とが一体的に接続されて構成される。小径シャフト部７９の一端面には、周方向へ間隔をあけて複数の凸部８１（図３参照）が形成される。該小径シャフト部７９の一端側外周面には、軸方向に沿って所定ピッチで円環状溝部８３が形成される。当該各円環状溝部８３が、各プラネタリローラ７６の外周面に設けられた各円環状山部１１０に係合される。

小径シャフト部７９の内周面には、係合ねじ部としての雌ねじ部８４が形成される。この雌ねじ部８４に、スピンドル４８の雄ねじ部５０が螺合されて滑りねじ係合部４５として作用する。大径シャフト部８０には、その周壁部に径方向に沿って貫通する連通孔８６が形成される。大径シャフト部８０の他端面には、スラストボール９９の転動面８８が形成される。大径シャフト部８０の軸孔の他端側には、後述するベアリングホルダ１０３が嵌着される、雌ねじ部８４より大径のホルダ嵌合孔８９が形成される。なお、シャフト部材７５の小径シャフト部７９の一端面に設けた複数の凸部８１と、スピンドル４８のフランジ部５１の他端面に設けた複数の凸部５５とが干渉したとき、両者の相対回転が規制される。これにより、スピンドル４８（雄ねじ部５０）の、シャフト部材７５（雌ねじ部８４）への過度のねじ込みによる固着（噛み込み）が防止される。

シャフト部材７５（大径シャフト部８０）の他端面と対向するように、スラストプレート９２が配置される。スラストプレート９２は、スピンドル４８の雄ねじ部５０が挿通される軸孔９３を有する円環状に形成される。スラストプレート９２の軸孔９３の内径は、大径シャフト部８０のホルダ嵌合孔８９の内径に略一致する。スラストプレート９２の外周面には、ブレーキ液を軸方向へ流通させるための複数の切欠き部９５（図３参照）が形成される。スラストプレート９２の他端面には、ピストン１８の底部１９に設けた傾斜部３１に当接される当接面９４が形成される。スラストプレート９２の一端面には、スラストボール９９の転動面９７が形成される。そして、複数のスラストボール９９が、スラストプレート９２の転動面９７と、シャフト部材７５（大径シャフト部８０）の転動面８８との間に転動自在に配置される。複数のスラストボール９９は、リテーナ１００によって周方向へ一定の間隔をあけて保持される。

スラストプレート９２の軸孔９３の内周面から大径シャフト部８０のホルダ嵌合孔８９内に亘って、ベアリングホルダ１０３が挿通される。ベアリングホルダ１０３は、円筒状に形成される。ベアリングホルダ１０３の他端外周面には、径方向外方に突設される環状の環状係止部１０５が形成される。ベアリングホルダ１０３は、その外周面に弾性片１０６が１８０°ピッチで２箇所設けられている。各弾性片１０６は、ベアリングホルダ１０３の外周壁を切り込んで形成される。各弾性片１０６の先端には、係止爪部１０７が径方向外方に向かって突設される。係止爪部１０７は、弾性片１０６が弾性変形することにより、ベアリングホルダ１０３の外周面から径方向に沿って出没可能となる。ベアリングホルダ１０３は、その環状係止部１０５がスラストプレート９２の他端面に当接されると共に、各弾性片１０６の係止爪部１０７が、大径シャフト部８０の連通孔８６内に内側から係合されることで、スラストプレート９２を、リテーナ１００を含むスラストボール９９と共にシャフト部材７５の他端に一体的に保持することができる。

シャフト部材７５の小径シャフト部７９の外周には、周方向に沿って間隔を置いて複数のプラネタリローラ７６が係合される。本実施形態では、プラネタリローラ７６は６本配置される。プラネタリローラ７６には、その外周面に軸方向に沿って所定ピッチで円環状山部１１０が形成される。プラネタリローラ７６の各円環状山部１１０が、シャフト部材７５（小径シャフト部７９）の外周面に設けた各円環状溝部８３に係合される。これにより、シャフト部材７５と各プラネタリローラ７６とは、軸方向への相対移動が規制される。これらプラネタリローラ７６は、ローラ保持ユニット１２０によって保持される。

図２～図４に示すように、ローラ保持ユニット１２０は、各プラネタリローラ７６を、隣接するプラネタリローラ７６が互いに干渉しないように保持する機能と、各プラネタリローラ７６に対して、一端側及び他端側に向かう軸方向荷重（接触圧、摩擦力）を付与する与圧機構としての機能と、を有するものである。ローラ保持ユニット１２０は、シャフト部材７５の外周面に係合される複数のプラネタリローラ７６を、カラー部材１２２及び圧縮コイルバネ１２３と共にローラケージ１２４に一体化して保持するものである。このローラ保持ユニット１２０は、シャフト部材７５の周りに該シャフト部材７５に対して回転自在で、且つ後述するナット部材７７に対して軸方向に摺動自在に支持される。ローラケージ１２４は、円筒状に形成される。ローラケージ１２４の周壁部には、プラネタリローラ７６をそれぞれ収容する第１及び第２ローラ収容孔１２７、１２８が形成される。本実施形態では、第１ローラ収容孔１２７が３箇所、第２ローラ収容孔１２８が３箇所形成される。

第１及び第２ローラ収容孔１２７、１２８は、周方向に沿って交互に形成される。第１及び第２ローラ収容孔１２７、１２８は、軸方向に長い平面視略矩形状に形成される。なお、図４から解るように、各第１及び第２ローラ収容孔１２７、１２８にプラネタリローラ７６をそれぞれ収容すると、ローラケージ１２４の周壁部と、各プラネタリローラ７６の径方向中心を結ぶ円形状とが略一致するように配置される。これにより、各プラネタリローラ７６とシャフト部材７５との係合部、及び各プラネタリローラ７６とナット部材７７との係合部へのローラケージ１２４の巻き込みが抑制されて、精度良く各プラネタリローラ７６の位置を保持することができる。

図４から解るように、第１及び第２ローラ収容孔１２７、１２８は、その開口位置が軸方向に沿って互いにずれている。図３も参照して、ローラケージ１２４の他端には、バネ受け片１３０、１３０が、周方向に間隔を置いて複数形成されている。ローラケージ１２４の他端面には、各第１ローラ収容孔１２７と対応する位置に、平面視略矩形状の切欠き溝１３１がそれぞれ形成されている。なお、ローラケージ１２４の周壁部において、第１及び第２ローラ収容孔１２７、１２８の間に、径方向内側に突設する補強リブ１３５、１３５が複数形成されている。また、ローラケージ１２４は、その複数の補強リブ１３５の内壁面が、シャフト部材７５の外周面に当接されることで、シャフト部材７５に対して回転自在に支持され、ひいてはローラ保持ユニット１２０が、シャフト部材７５に対して回転自在に支持される。

ローラケージ１２４内で、第１及び第２ローラ収容孔１２７、１２８より他端側にカラー部材１２２が配置されている。カラー部材１２２は、円筒状に形成される。カラー部材１２２の外周面が、ローラケージ１２４の内周面に当接される。図３も参照して、カラー部材１２２の一端面には、ローラケージ１２４に設けた補強リブ１３５と係合する係合凹部１３７がそれぞれ形成されている。カラー部材１２２の周壁部で、係合凹部１３７が形成される部位の一箇所に軸方向に延びる隙間１３８が設けられている。カラー部材１２２の他端側に、圧縮コイルバネ１２３が配置されている。圧縮コイルバネ１２３は、その外周面がローラケージ１２４の内周面に当接される。

そして、ローラ保持ユニット１２０を構成するローラケージ１２４の第１及び第２ローラ収容孔１２７、１２８内に、プラネタリローラ７６をそれぞれ収容して、各プラネタリローラ７６の各円環状山部１１０をシャフト部材７５の各円環状溝部８３に係合する。続いて、ローラケージ１２４内に他端側からカラー部材１２２を挿入して、カラー部材１２２の各係合凹部１３７に、ローラケージ１２４の各補強リブ１３５を係合させる。これにより、これらローラケージ１２４とカラー部材１２２とが相対回転不能に連結される。続いて、ローラケージ１２４内に他端側から圧縮コイルバネ１２３を圧縮状態でローラケージ１２４内に収容して、圧縮コイルバネ１２３の一端をカラー部材１２２の他端面に当接させつつ、ローラケージ１２４の各バネ受け片１３０を径方向内側に折り曲げて、各バネ受け片１３０により圧縮コイルバネ１２３を保持する。

これにより、このローラ保持ユニット１２０では、図４から解るように、圧縮コイルバネ１２３の付勢力により、カラー部材１２２の一端面が各第２ローラ収容孔１２８内に収容された各プラネタリローラ７６の他端面に当接して、各プラネタリローラ７６を一端側に向かって付勢する。このとき、各第２ローラ収容孔１２８に収容されたプラネタリローラ７６の一端面と、各第２ローラ収容孔１２８の一端面との間にはクリアランスが設けられる。その結果、圧縮コイルバネ１２３の付勢力により、各第２ローラ収容孔１２８内に収容された各プラネタリローラ７６の各円環状山部１１０を、一端側に向かってシャフト部材７５の各円環状溝部８３に押し付けることで、この係合部に対して、一端側に向かう軸方向荷重（接触圧、摩擦力）が付与される。

一方、このローラ保持ユニット１２０では、圧縮コイルバネ１２３の付勢力により、ローラケージ１２４の各第１ローラ収容孔１２７の一端面が、各第１ローラ収容孔１２７に収容された各プラネタリローラ７６の一端面に当接して、各プラネタリローラ７６を他端側に向かって付勢する。この時、各第１ローラ収容孔１２７に収容されたプラネタリローラ７６の他端面と、第１ローラ収容孔１２７の他端面及びカラー部材１２２の一端面との間にはクリアランスが設けられる。その結果、圧縮コイルバネ１２３の付勢力により、各第１ローラ収容孔１２７内に収容された各プラネタリローラ７６の各円環状山部１１０を、他端側に向かってシャフト部材７５の各円環状溝部８３に押し付けることで、この係合部に対して、他端側に向かう軸方向荷重（接触圧、摩擦力）が付与される。

要するに、このローラ保持ユニット１２０は、ローラケージ１２４の各第２ローラ収容孔１２８内に収容された各プラネタリローラ７６の各円環状山部１１０とシャフト部材７５の各円環状溝部８３との係合部においては、一端側に向かう荷重（接触圧、摩擦力）が付与される一方、各第１ローラ収容孔１２７内に収容された各プラネタリローラ７６の各円環状山部１１０とシャフト部材７５の各円環状溝部８３との係合部においては、他端側に向かう軸方向荷重（接触圧、摩擦力）が付与される与圧機構として機能する。

また、図１及び図２に示すように、ナット部材７７は、段付円筒形状に形成される。ナット部材７７は、一端側に配置される大径ナット部１５１と、他端側に配置される小径ナット部１５２とが一体的に接続されて構成される。図３も参照して、大径ナット部１５１の一端面からは、ストッパ突起部１６０が一端側に向かって突設されている。ストッパ突起部１６０、１６０は、１８０°ピッチで互いに対向するように形成されている。各ストッパ突起部１６０は、断面略矩形状に形成される。これらストッパ突起部１６０、１６０が、キャリパ本体６のシリンダ１０の底部１３に設けた係合凹部１５、１５にそれぞれ係合される。これにより、ナット部材７７は、キャリパ本体６（シリンダ部７）に対する相対回転が規制される。大径ナット部１５１の一端は、シリンダ１０の底部１３に近接した位置に配置される。大径ナット部１５１には、その周壁部を径方向に貫通してブレーキ液を流通させる複数の通路１５７が設けられる。大径ナット部１５１の内周面には、リテーニングリング７０が装着される、環状のリテーニング溝部１５８が形成される。小径ナット部１５２の他端は、軸方向で、シャフト部材７５に設けた連通孔８６よりの若干他端側に位置する。小径ナット部１５２の内周面には雌ねじ部１５５が形成される。この雌ねじ部１５５は、小径ナット部１５２の軸方向略全域に亘って設けられている。

このナット部材７７の雌ねじ部１５５が、各プラネタリローラ７６の各円環状山部１１０と係合される（噛み合わされる）。ナット部材７７の雌ねじ部１５５とプラネタリローラ７６の各円環状山部１１０とは、雌ねじ部１５５のピッチと各円環状山部１１０のピッチ（軸方向間隔）とが同一で、かつ雌ねじ部１５５の条数をプラネタリローラ７６の数量の整数倍に設定することにより、相互に噛み合わされる。例えば、６個のプラネタリローラ７６を用いて、雌ねじ部１５５及び各円環状山部１１０のピッチを１ｍｍとした場合、雌ねじ部１５５の条数を６（６個×１倍）に設定することにより、ナット部材７７の雌ねじ部１５５とプラネタリローラ７６の各円環状山部１１０とを噛み合わせることができる。なお、このときのリードは６ｍｍである。

次に、本実施形態のディスクブレーキ１の作用を説明する。
運転者によってブレーキペダル（図示略）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、液圧回路（以上、図示省略）を経由し、キャリパ本体６（シリンダ１０）内の液圧室２１へ供給される。これにより、ピストン１８は、ピストンシール１６を弾性変形させながら、非制動時の原位置（図１参照）から他端側へ移動し、インナブレーキパッド２をディスクロータＤに押し付ける。続いて、キャリパ４は、ピストン１８の反力によってキャリア５に対して一端側へ移動し、爪部８に当接されたアウタブレーキパッド３をディスクロータＤに押し付ける。その結果、ディスクロータＤが一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３によって挟み付けられて摩擦力が発生して、車両の制動力が発生する。

一方、運転者によってブレーキペダルが戻されると、マスタシリンダから液圧室２１への液圧の供給が停止し、液圧室２１内の液圧が低下する。これにより、ピストン１８が、ピストンシール１６の弾性変形の復元力によって原位置まで後退し、車両の制動力が解除される。なお、インナ及びアウタブレーキパッド２、３の摩耗に伴って、ピストン１８の移動量が増大してピストンシール１６の弾性変形の限界を越えると、ピストン１８とピストンシール１６との間に滑りが生じ、当該滑りによってキャリパ本体６に対するピストン１８の原位置が移動する。これにより、インナ及びアウタブレーキパッド２、３が摩耗した場合でも、パッドクリアランスが一定に調整される。

次に、本実施形態に係るディスクブレーキ１による、車両の停止状態を維持するパーキングブレーキの作用を説明する。
電子制御ユニット３８は、パーキングブレーキの解除状態からパーキングスイッチ３９の操作等によるアプライ指令（パーキングブレーキ作動指令）を受けると、モータギヤユニット３６の電動モータ３５へ通電してスピンドル４８をアプライ方向へ回転させる。スピンドル４８へ伝達された回転トルクは、スピンドル４８の雄ねじ部５０とシャフト部材７５の雌ねじ部８４との滑りねじ係合部４５を介して、シャフト部材７５へ伝達される。なお、シャフト部材７５には、スピンドル４８から伝達される回転トルクに対して、各プラネタリローラ７６からの回転抵抗トルクが反力として付与されるため、シャフト部材７５は、スピンドル４８に対して相対回転すると共に、他端側への軸方向推力が付与される。

シャフト部材７５へ伝達された回転トルクは、シャフト部材７５の各円環状溝部８３とプラネタリローラ７６の各円環状山部１１０との係合部を介して、プラネタリローラ７６へ伝達される。プラネタリローラ７６へ伝達された回転トルクは、プラネタリローラ７６の各円環状山部１１０とナット部材７７の雌ねじ部１５５との係合部（噛み合い部）を介して、ナット部材７７へ伝達される。ナット部材７７は、各ストッパ突起部１６０、１６０と各収容凹部１５、１５との係合により、シリンダ部７に対して相対回転不能に支持されているために、各プラネタリローラ７６は、自身の回転軸を中心に自転しながらナット部材７７の軸線を中心にアプライ方向へ公転する。このとき、各プラネタリローラ７６には、伝達された回転トルクに応じた他端側への軸方向推力が発生する。各プラネタリローラ７６に発生した推力は、プラネタリローラ７６の各円環状山部１１０とシャフト部材７５の各円環状溝部８３との係合部を介して、シャフト部材７５へ伝達される。その結果、シャフト部材７５が回転しながら他端側へ移動する。

一方、スピンドル４８の雄ねじ部５０とシャフト部材７５の雌ねじ部８４との間の滑りねじ係合部４５では、シャフト部材７５からプラネタリローラ７６へ伝達される回転トルクとほぼ等しい回転トルクを、スピンドル４８からシャフト部材７５へ伝達している。このため、上述したように、滑りねじ係合部４５には、伝達トルクに応じた他端側への軸方向推力が発生する。当該滑りねじ係合部４５に発生した軸方向推力により、シャフト部材７５は、スピンドル４８に対して他端側への軸方向推力を受ける。このように、シャフト部材７５は、滑りねじ係合部４５においてスピンドル４８から伝達される回転トルクによる他端側への軸方向推力と、ローラねじ機構４６のナット部材７７と各プラネタリローラ７６との間に発生した他端側への軸方向推力と、を合わせた軸方向推力を受ける。

これらの他端側への軸方向推力を受けたシャフト部材７５は、ナット部材７７の雌ねじ部１５５に沿うように回転しながら他端側へ移動し、スラストボール９９を介してスラストプレート９２の当接面９４をピストン１８の底部１９の傾斜部３１に押し付ける。これにより、ピストン１８は、他端側へ移動し、インナブレーキパッド２に押し付けられる。その結果、インナ及びアウタブレーキパッド２、３がディスクロータＤに押し付けられ、車両の制動力が発生する。電子制御ユニット３８は、シャフト部材７５がピストン１８を押し付ける力、換言すると、車両の制動力が、予め定められた所定値に到達すると、モータギヤユニット３６の電動モータ３５への通電を停止し、スピンドル４８のアプライ方向への駆動（回転）を停止させる。なお、電子制御ユニット３８は、シャフト部材７５がピストン１８を押し付ける力（シャフト部材７５の推力）を、例えば、電動モータ３５の電流値に基づき算出することができる。

前述したように、滑りねじ係合部４５は、逆効率が０以下であるので、スピンドル４８の回転トルクをシャフト部材７５の他端側への軸方向推力に変換することができるが、シャフト部材７５への軸方向推力をスピンドル４８の回転トルクに変換することができない。これにより、電子制御ユニット３８が電動モータ３５への通電を停止したとき、シャフト部材７５は、ピストン１８を介してディスクロータＤからの押圧力の反力が作用しても、停止状態を維持することができる。その結果、ピストン１８が制動位置に保持され、パーキングブレーキの作動が完了する。パーキングブレーキの作動が完了した状態では、ディスクロータＤからの押圧力の反力が、スラストプレート９２、スラストボール９９、シャフト部材７５、スピンドル４８、スラストボール６５、およびベースプレート６０を介してキャリパ本体６のシリンダ１０の底部１３へ伝達され、ピストン１８の保持力となる。

そして、電子制御ユニット３８は、パーキングスイッチ３９の操作等のリリース指令（パーキングブレーキ解除指令）を受けると、モータギヤユニット３６の電動モータ３５へ通電し、スピンドル４８をリリース方向へ回転させる。スピンドル４８へ伝達された回転トルクは、スピンドル４８の雄ねじ部５０とシャフト部材７５の雌ねじ部８４との滑りねじ係合部４５を介して、シャフト部材７５へ伝達され、シャフト部材７５をリリース方向へ相対回転させる。シャフト部材７５へ伝達された回転トルクは、シャフト部材７５の各円環状溝部８３とプラネタリローラ７６の各円環状山部１１０との係合部を介して、プラネタリローラ７６へ伝達される。

プラネタリローラ７６へ伝達された回転トルクは、各プラネタリローラ７６の各円環状山部１１０とナット部材７７の各雌ねじ部１５５との係合部（噛み合い部）を介して、ナット部材７７へ伝達される。ナット部材７７は、各ストッパ突起部１６０、１６０と各収容凹部１５、１５との係合により、シリンダ部７に対して相対回転不能に支持されているために、各プラネタリローラ７６は、自身の回転軸を中心に自転しながらナット部材７７の軸線を中心にリリース方向へ公転する。このとき、各プラネタリローラ７６には、伝達された回転トルクに応じて一端側、すなわち、アプライ作動時とは反対方向への軸方向推力が発生する。各プラネタリローラ７６に発生した軸方向推力は、各プラネタリローラ７６の各円環状山部１１０とシャフト部材７５の各円環状溝部８３との係合部を介して、シャフト部材７５へ伝達される。

そして、各プラネタリローラ７６からシャフト部材７５に一端側への軸方向推力が伝達される、換言すると、ねじ効率が高いローラねじ機構４６にアプライ作動時とは反対方向への軸方向推力が発生すると同時に、シャフト部材７５の雌ねじ部８４とスピンドル４８の雄ねじ部５０との滑りねじ係合部４５には、当該滑りねじ係合部４５が緩められる方向へ作用するトルク反力が発生する。その結果、シャフト部材７５は、ナット部材７７の雌ねじ部１５５に沿うように回転しながら一端側へ移動し、インナ及びアウタブレーキパッド２、３によるディスクロータＤの押圧力が解除される。電子制御ユニット３８は、ピストン１８の底部１９の傾斜部３１とスラストプレート９２の当接面９４との間に予め定められた距離（クリアランス）が確保された初期状態に戻ると、モータギヤユニット３６の電動モータ３５への通電を停止する。

なお、本実施形態に係るディスクブレーキ１に採用したローラ保持ユニット１２０により、リリース作動時、特に、クリアランス領域において、シャフト部材７５に、スピンドル４８のリリース方向への回転による戻し方向への軸方向荷重（一端側への軸方向荷重）が付与された場合でも、各プラネタリローラ７６とシャフト部材７５との係合部には、少なくとも、ローラケージ１２４の各第１ローラ収容孔１２７内に収容された各プラネタリローラ７６とシャフト部材７５の係合部における軸方向荷重（他端側への軸方向荷重）以上の軸方向荷重が付与される。これにより、各プラネタリローラ７６とシャフト部材７５との係合部において、必要十分な摩擦力（接触圧）を確保することができる。その結果、圧縮コイルバネ１２３による与圧荷重によって生じる、各プラネタリローラ７６とローラケージ１２４との間の回転抵抗トルク（摩擦力）が、シャフト部材７５と各プラネタリローラ７６との係合部における回転抵抗トルク（摩擦力）よりも小さくなるために、リリース作動時、各プラネタリローラ７６は自身の回転軸を中心に自転して、各プラネタリローラ７６及びローラケージ１２４は、シャフト部材７５に対して相対回転することができる。

また、リリース作動時には、シャフト部材７５がスピンドル４８に対して相対回転しながら一端側に移動するが、シャフト部材７５の一端面に形成した凸部８１が、スピンドル４８のフランジ部５１の他端面の凸部５５に係合されることで、シャフト部材７５のスピンドル４８に対する相対回転が規制される。これにより、スピンドル４８の雄ねじ部５０の、シャフト部材７５の雌ねじ部８４への過度なねじ込みが抑制される。

以上説明した、本実施形態に係るディスクブレーキ１によれば、シリンダ１０の底面に係合凹部１５を設け、一方、ナット部材７７の一端面から一端側に突設されるストッパ突起部１６０を設け、このナット部材７７のストッパ突起部１６０をシリンダ１０の係合凹部１５に係合することで、ナット部材７７を、キャリパ本体６（シリンダ部７）に対して相対回転不能に支持することができる。その結果、従来必要としていたピン部材を必要とせず、しかも、ピン部材をシリンダの底面に圧入するための圧入工程も必要としない。これにより、部品点数を削減することができ、組立工程を簡素化することができ、量産化に問題なく対応することができる。また、ピン部材の圧入工程を必要としないので、圧入するための設備を必要とせず、生産設備を最小限にすることができる。しかも、シリンダ１０の底面に設けた係合凹部１５は、鋳造型内に配置される中子により成形されるので、機械加工時間を短縮することができ、製造原価を抑えることができる。

以上説明した、本実施形態に基づくディスクブレーキ１として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。
第１の態様は、ロータ（Ｄ）を挟んで該ロータ（Ｄ）の軸方向両側に配置される一対のパッド（２、３）と、該一対のパッド（２、３）のうち一方のパッド（２）を前記ロータ（Ｄ）に押し付けるピストン（１８）と、該ピストン（１８）が摺動可能に嵌装されるシリンダ（１０）を有するキャリパ本体（６）と、該キャリパ本体（６）に設けられるモータ（３５）と、前記キャリパ本体（６）に設けられ、前記モータ（３５）の回転運動を直線運動に変換してピストンを推進させる回転直動変換機構（３７）と、を備え、前記回転直動変換機構（３７）は、軸方向一端部から突設される突起部（１６０）を有する筒状部材（７７）と、該筒状部材（７７）の内側に配置され、前記モータ（３５）からの回転運動が伝達される軸部材（７５）と、を備え、前記シリンダ（１０）には、その底面に前記突起部（１６０）が係合する係合凹部（１５）が形成される。

第２の態様は、ロータ（Ｄ）を挟んで該ロータ（Ｄ）の軸方向両側に配置される一対のパッド（２、３）と、該一対のパッド（２、３）のうち一方のパッド（２）を前記ロータ（Ｄ）に押し付けるピストン（１８）と、該ピストン（１８）が突出可能に配置されるシリンダ（１０）を有するキャリパ本体（６）と、該キャリパ本体（６）に設けられるモータ（３５）と、前記シリンダ（１０）内に設けられ、前記ピストン（１８）を推進するピストン推進機構（３７）と、を備え、前記ピストン推進機構（３７）は、前記シリンダ（１０）内を軸方向に沿って延び、その外周面にねじ部（５０）が形成され、前記モータ（３５）からの回転が伝達される入力部材（４８）と、該入力部材（４８）の前記ねじ部（５０）に噛み合う係合ねじ部（８４）を有し、前記入力部材（４８）の回転によって前記シリンダ（１０）の軸方向に移動して前記ピストン（１８）に前記モータ（３５）からのトルクを伝達する筒状の回転直動部材（７５）と、該回転直動部材（７５）の径方向外側に配置され、軸方向一端部から突設される突起部（１６０）を有する筒状の支持部材（７７）と、該支持部材（７７）と前記回転直動部材（７５）との間で、両者に係合されるように配置され、前記入力部材（４８）の回転によって前記回転直動部材（７５）が回転するとき、該回転直動部材（７５）に回転抵抗を付与して前記回転直動部材（７５）を前記入力部材（４８）に対して相対回転させながら直動させる転動体（７６）と、を備え、前記シリンダ（１０）には、その底面に前記支持部材（７７）の突起部（１６０）が係合する係合凹部（１５）が形成される。

第３の態様は、第１または第２の態様において、前記突起部（１６０、１６０）及び前記係合凹部（１５、１５）は、それぞれ２箇所形成されている。

１ディスクブレーキ，２インナブレーキパッド（パッド），３アウタブレーキパッド（パッド），４キャリパ，６キャリパ本体，１０シリンダ，１５係合凹部，１８ピストン，３５電動モータ（モータ），３７ピストン推進機構（回転直動変換機構），４８スピンドル（入力部材），５０雄ねじ部（ねじ部），８４雌ねじ部（係合ねじ部），７５シャフト部材（軸部材、回転直動部材），７６プラネタリローラ（転動体），７７ナット部材（筒状部材、支持部材），１６０ストッパ突起部（突起部），Ｄディスクロータ（ロータ）

Claims

ロータを挟んで該ロータの軸方向両側に配置される一対のパッドと、
該一対のパッドのうち一方のパッドを前記ロータに押し付けるピストンと、
該ピストンが摺動可能に嵌装されるシリンダを有するキャリパ本体と、
該キャリパ本体に設けられるモータと、
前記キャリパ本体に設けられ、前記モータの回転運動を直線運動に変換してピストンを推進させる回転直動変換機構と、を備え、
前記回転直動変換機構は、
軸方向一端面から突設される突起部を有する筒状部材と、
該筒状部材の内側に配置され、前記モータからの回転運動が伝達される軸部材と、
を備え、
前記筒状部材の軸方向に沿う一端内周側には、前記シリンダ内に位置するベースプレートが配置され、
前記突起部は、前記ベースプレートよりも前記ロータ側とは反対側に突出しており、
前記シリンダには、その底面に前記筒状部材の突起部が係合する係合凹部が形成されることを特徴とするディスクブレーキ。
ロータを挟んで該ロータの軸方向両側に配置される一対のパッドと、
該一対のパッドのうち一方のパッドを前記ロータに押し付けるピストンと、
該ピストンが突出可能に配置されるシリンダを有するキャリパ本体と、
該キャリパ本体に設けられるモータと、
前記シリンダ内に設けられ、前記ピストンを推進するピストン推進機構と、
を備え、
前記ピストン推進機構は、
前記シリンダ内を軸方向に沿って延び、その外周面にねじ部が形成され、前記モータからの回転が伝達される入力部材と、
該入力部材の前記ねじ部に噛み合う係合ねじ部を有し、前記入力部材の回転によって前記シリンダの軸方向に移動して前記ピストンに前記モータからのトルクを伝達する筒状の回転直動部材と、
該回転直動部材の径方向外側に配置され、軸方向一端面から突設される突起部を有する筒状の支持部材と、
該支持部材と前記回転直動部材との間で、両者に係合されるように配置され、前記入力部材の回転によって前記回転直動部材が回転するとき、該回転直動部材に回転抵抗を付与して前記回転直動部材を前記入力部材に対して相対回転させながら直動させる転動体と、
を備え、
前記支持部材の軸方向に沿う一端内周側には、前記シリンダ内に位置するベースプレートが配置され、
前記突起部は、前記ベースプレートよりも前記ロータ側とは反対側に突出しており、
前記シリンダには、その底面に前記支持部材の突起部が係合する係合凹部が形成されることを特徴とするディスクブレーキ。
前記突起部及び前記係合凹部は、それぞれ２箇所形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のディスクブレーキ。