JP7190412B2 - ディスクブレーキ - Google Patents

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。

国際公開第２０１８／００３３９３号パンフレット

しかしながら、上述した特許文献１に記載されたピストン推進機構では、パーキングブレーキを解除する際のリリース作動時間のバラツキが大きいことがある。これにより、車両システムとして、オートリリース（アクセル解除）時のフィーリングが悪化する虞がある。この原因の一つには、リリース開始時の、モータギヤユニットからの入力トルクに対するピストン推進機構の作動開始時間のばらつきがある。すなわち、スピンドルの雄ねじ部とアジャスタナットの雌ねじ部との間の第１のねじ嵌合部を作動させるために必要なトルクを、各プラネタリローラと、アジャスタナット及びナット部材との係合部にて発生させる際、同時に発生する軸方向反力によって前記第１のねじ嵌合部を締め込み、当該第１のねじ嵌合部の作動開始トルクが大きくなってしまう。そして、この第１のねじ嵌合部における軸方向反力に伴う締め込み力の大きさが、第１のねじ嵌合部における摩擦力のばらつきを増幅するかたちとなるために、結果として、必要作動トルクのばらつきが、上記第１のねじ嵌合部における摩擦力のばらつきを超えるまで増幅されてしまう。このため、ピストン推進機構の作動開始時間が安定せず、作動毎にリリース作動時間がばらつくことになる。

そして、本発明は、電動パーキングブレーキのリリース作動時間のばらつき幅を縮小して、オートリリース時のフィーリングを良好にす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、筒状部材と、該筒状部材の径方向内側に配置される軸部材と、該軸部材と前記筒状部材との間でその周方向に間隔を置いて複数配置され、前記軸部材及び前記筒状部材と係合される転動体と、前記軸部材と前記筒状部材との間に配置され、前記転動体を収容する収容孔が周方向に沿って複数設けられるローラケージと、前記軸部材の外周面に巻き付けられ、その一端が前記ローラケージの軸方向端部に当接すると共に、その他端側が一端側より大径であり、またその他端側が一端側よりピッチが大きく形成されるコイル状部材と、を備え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、筒状部材と、該筒状部材の径方向内側に配置される軸部材と、該軸部材と前記筒状部材との間でその周方向に間隔を置いて複数配置され、前記軸部材及び前記筒状部材と係合される転動体と、前記軸部材と前記筒状部材との間に配置され、前記転動体を収容する収容孔が周方向に沿って複数設けられるローラケージと、前記軸部材の回転方向に応じて、前記軸部材と前記ローラケージとの相対回転または一体回転を切り替えるクラッチ部材と、を備えることを特徴とする。

本発明のディスクブレーキによれば、電動パーキングブレーキのリリース作動時間のバラツキ幅を縮小して、オートリリース時のフィーリングを良好にすることができる。

第１実施形態に係るディスクブレーキの断面図。 図１の要部拡大図。 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。 （ａ）は、図１のディスクブレーキにおけるシャフト部材、コイルバネ及びローラケージの組付状態の一端側からの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面。 （ａ）は、図１のディスクブレーキにおけるシャフト部材、コイルバネ及びローラケージの組付状態でコイルバネの一端部が視認できる側面図であり、（ｂ）は、コイルバネの他端部が視認できる側面図。 第２実施形態に係るディスクブレーキの断面図。 図６の要部拡大図。 図６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。 （ａ）は、図６のディスクブレーキにおけるスピンドルへのコイルバネ及びローラケージの組付状態の他端側からの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ線に沿う断面。 （ａ）は、図６のディスクブレーキにおけるスピンドルへのコイルバネ及びローラケージの組付状態でコイルバネの他端部が視認できる側面図であり、（ｂ）は、コイルバネの一端部が視認できる側面図。

以下に、第１及び第２実施形態に係るディスクブレーキ１Ａ、１Ｂを、図１～図１０に基づいてそれぞれ詳細に説明する。以下の説明において、説明の便宜上、図１、図２、図６及び図７における右側を第１及び第２実施形態に係るディスクブレーキ１Ａ、１Ｂにおける一端側とし、図１、図２、図６及び図７における左側を第１及び第２実施形態に係るディスクブレーキ１Ａ、１Ｂにおける他端側とする。また、図１、図２、図６及び図７における左右方向を第１及び第２実施形態に係るディスクブレーキ１Ａ、１Ｂにおける軸方向とする。

まず、第１実施形態に係るディスクブレーキ１Ａを、図１～図５に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、第１実施形態に係るディスクブレーキ１Ａ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（図示略）が形成される。シリンダ１０の大径開口部１０Ａで、その他端側の内壁面には環状溝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、円筒部２０と底部１９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であって、その一端側内面には、径方向中央に位置する円形凹部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、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の一端には多角形軸部５３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。この多角形軸部５３が、モータギヤユニット３６の減速機構（例えば、遊星減速歯車機構のキャリア等）に相対回転不能に連結される。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の減速機構との接続は、上述の多角形軸部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、その他端面がピストン１８の底部１９に設けた円形凹部３０に近接して配置される。フランジ部５１は、円環状で径方向外方に突設される。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の転動凹面５４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が周方向に沿って間隔を置いて複数形成される。

シリンダ１０の底部１３には、スピンドル４８の軸部４９が挿通される軸孔１２が形成される。この軸孔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、径方向中央に軸孔６１を有する円環板状に形成される。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（転動凹面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。ベースプレート６０の軸孔６１に、スピンドル４８の軸部４９が摺動可能に挿通される。ベースプレート６０の他端面には、スラストボール６５の転動凹面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凹面５４と、ベースプレート６０の他端面に設けた転動凹面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の一端外周面には、一端側に向かって縮径される傾斜面６８が形成される。このベースプレート６０の傾斜面６８と、後述するナット部材７７のリテイニング溝部１５８との間にＣ形のリテイニングリング７０が装着される。該リテイニングリング７０により、ベースプレート６０がナット部材７７に対して、一端側に移動しないように規制、言い換えれば、他端側に付勢される。該リテイニングリング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のリテイニング溝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、円筒状に形成される。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、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の外周面と大径シャフト部８０の外周面との間には環状段差部８１（図２及び図３参照）が形成される。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８２（図３参照）が形成される。このシャフト部材７５に設けた複数の凸部８２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の小径シャフト部７９の一端寄りの外周面には、軸方向に沿って所定ピッチの円環状溝部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と係合される。小径シャフト部７９の内周面には、一端側の所定範囲を除く部位に雌ねじ部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。該連通孔８６は、周方向に沿って間隔を置いて複数形成される。本実施形態では、連通孔８６は周方向に沿って１８０°ピッチで２箇所形成される。大径シャフト部８０の他端面には、スラストボール９９の転動凹面８８が形成される。大径シャフト部８０の軸孔は、小径シャフト部７９の雌ねじ部８４より大径である。この軸孔の他端側には、雌ねじ部８４より大径のホルダ嵌合孔８９が形成される。このホルダ嵌合孔８９に、後述するベアリングホルダ１０３が嵌着される。

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の転動凹面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の転動凹面９７と、シャフト部材７５（大径シャフト部８０）の転動凹面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。そして、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。このベアリングホルダ１０３により、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の外周であって各円環状溝部８３の周りに、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が配置される。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の円環状山部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、ローラケージ１２０によって保持される。

図２～図４に示すように、ローラケージ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ものである。このローラケージ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１２０は、円筒状に形成される。ローラケージ１２０の内径は、シャフト部材７５の小径シャフト部７９（各円環状溝部８３）の外径よりも若干大径である。ローラケージ１２０の周壁部には、プラネタリローラ７６をそれぞれ収容するローラ収容孔１２１が周方向に沿って間隔を置いて形成される。ローラ収容孔１２１は、プラネタリローラ７６の数量に対応して複数形成される。本実施形態では、ローラ収容孔１２１は、プラネタリローラ７６の数量に対応して６箇所形成される。

ローラ収容孔１２１は、軸方向に長い平面視略矩形状に形成される。ローラ収容孔１２１により、プラネタリローラ７６に対してその周方向に沿う位置を規制するが、ローラ収容孔１２１とプラネタリローラ７６とは軸方向にて接触することはない。図５も参照して、ローラケージ１２０の環状の他端面は、段差部１２２を有する螺旋状に延びている。この螺旋状のリード角は、後述するコイルバネ１２８の一端側（小径コイル部１３０）のリード角と略同じである。図５（ａ）も参照して、ローラケージ１２０の環状の他端面には、螺旋状に延びる終始点に段差部１２２が形成される。段差部１２２の深さ（軸方向の長さ）は、後述するコイルバネ１２８の外径に略一致する。この段差部１２２に、後述するコイルバネ１２８の一端部が係合する。図４（ａ）を参照して、ローラケージ１２０の一端開口周辺に、シャフト部材７５の小径シャフト部７９よりも大径の環状凹部１２３が形成される。該環状凹部１２３から連続して、他端側に向かって縮径される環状テーパ面１２４が形成される。なお、各ローラ収容孔１２１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１２０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１２０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。

そして、図２、図４及び図５を参照して、ローラケージ１２０の螺旋状の他端面と、シャフト部材７５の環状段差部８１との間であって、シャフト部材７５の小径シャフト部７９（各円環状溝部８３が形成されていない範囲）の周りにコイルバネ１２８が配置される。当該コイルバネ１２８は、シャフト部材７５がアプライ方向に回転する際には、シャフト部材７５の小径シャフト７９とローラケージ１２０との間の必要相対所定トルクに到達するまではシャフト部材７５、コイルバネ１２８及びローラケージ１２０を一体回転させて、前記必要相対所定トルクを超えると、シャフト部材７５とローラケージ１２０との相対回転を促進させる一方、シャフト部材７５がリリース方向に回転する際には、シャフト部材７５、コイルバネ１２８及びローラケージ１２０を一体回転させるように構成される。当該コイルバネ１２８は、コイル状部材またはクラッチ部材に相当する。

コイルバネ１２８は弾性体であって、不等ピッチで構成される。本実施形態ではコイルバネ１２８は右巻きにて構成されるが、設計要件に応じて左巻きに構成してもよい。コイルバネ１２８は、一端側に配置される小径コイル部１３０と、他端側に配置され、小径コイル部１３０よりも大径の大径コイル部１３１とが一体的に接続されて構成される。小径コイル部１３０は、そのピッチが大径コイル部１３１のピッチよりも小さい。小径コイル部１３０は、軸方向に沿ってその内径は略一致している。小径コイル部１３０の内径は、自由状態では、シャフト部材７５の小径シャフト部７９（各円環状溝部８３が形成される範囲外）の外径よりも小径である。小径コイル部１３０は、本実施形態では３巻であり、軸方向に密着して形成されているが、設計要件に応じてその巻数及びピッチを変更してもよい。大径コイル部１３１は、そのピッチが小径コイル部１３０のピッチよりも大きい。大径コイル部１３１の内径は、シャフト部材７５の大径シャフト部８０の外径よりも大径である。大径コイル部１３１の内径（外径）は、他端側に向かって次第に拡径される。大径コイル部１３１の自由長（組付前の軸方向の長さ）は、組付後の長さよりも長く形成される。大径コイル部１３１は、本実施形態では、１巻としているが、設計要件に応じて変更しても良い。

そして、図４及び図５を参照して、このコイルバネ１２８の小径コイル部１３０の一端部がローラケージ１２０の段差部１２２に係合されると共に、コイルバネ１２８の小径コイル部１３０及び大径コイル部１３１がシャフト部材７５の小径シャフト部７９の周りであって、各円環状溝部８３が形成される範囲外に巻き付けられる。その結果、コイルバネ１２８の小径コイル部１３０の一端側は、ローラケージ１２０の螺旋状の他端面に当接するように巻き付けられる。また、コイルバネ１２８の小径コイル部１３０は、シャフト部材７５の小径シャフト部７９の外径よりも小径に形成されているために、組付け後、小径コイル部１３０の範囲では、小径コイル部１３０により、小径シャフト部７９に向かって所定の付勢力が付与される。この付勢力に対応して、シャフト部材７５の小径シャフト部７９と、コイルバネ１２８の小径コイル部１３０との間に摩擦抵抗が増加する。

一方、コイルバネ１２８の大径コイル部１３１の内径は、シャフト部材７５の小径シャフト部７９の外径よりも大径に形成されているので、大径コイル部１３１の範囲では、小径シャフト部７９から僅かに浮いた状態となっており、コイルバネ１２８の大径コイル部１３１と、シャフト部材７５の小径シャフト部７９との間で摩擦抵抗はほぼ発生しない。なお、大径コイル部１３１は、組付後の軸方向の長さが組付前よりも短いので、軸方向に沿って付勢力を付与する状態、すなわちローラケージ１２０と、シャフト部材７５の大径シャフト部８０とを軸方向に沿って離れる方向に付勢する状態で組み付けられる。

図４（ｂ）から解るように、シャフト部材７５の小径シャフト部７９の外周面に設けた円環状溝部８３の一端には、Ｃ字状のリテイニングリング１３５が配置される。なお、リテイニングリング１３５は、自由状態では、小径シャフト部７９の円環状溝部８３の内径より小径に形成されており、リテイニングリング１３５を小径シャフト部７９の円環状溝部８３に装着すると、円環状溝部８３に向かって付勢力を付与した状態で装着される。そして、シャフト部材７５の小径シャフト部７９の周りであって、各円環状溝部８３が形成される範囲にローラケージ１２０が配置されると、リテイニングリング１３５がローラケージ１２０の一端開口周辺に設けた環状テーパ面１２４に当接される。

これにより、コイルバネ１２８により、ローラケージ１２０はシャフト部材７５に対して一端側に付勢されるが、リテイニングリング１３５により、ローラケージ１２０のシャフト部材７５に対する軸方向に沿う移動が規制される。その結果、ローラケージ１２０の各ローラ収容孔１２１と各プラネタリローラ７６とが軸方向で接触することはない。リテイニングリング１３５が、シャフト部材７５とローラケージ１２０との軸方向に沿う相対移動を規制する係止部材に相当する。なお、従来から、コイル状の一方向クラッチ等は、コイル部の巻き終わりをフック状に形成して、相手部品に係合させる構成が一般的である。しかしながら、負荷トルクが大きい場合、フック部とコイル部との間の曲げ部に付与される応力が大きくなるため、例えば、一方向クラッチの線径を太くする、または曲げ部分の曲率を大きくする等が必要となり、大型化してしまう課題があった。しかしながら、本実施形態に係るコイルバネ１２８では、フック部を設けていないので、小型化を達成することができる。なお、このコイルバネ１２８の作用については、後で詳細に説明する。

図１～図３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を参照して、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通路１５７が周方向に沿って間隔を置いて複数設けられる。大径ナット部１５１の内周面には、リテイニングリング７０が装着される、環状のリテイニング溝部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、第１実施形態のディスクブレーキ１Ａ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、第１実施形態に係るディスクブレーキ１Ａ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（ローラねじ機構４６）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（アプライ方向）への軸方向推力が付与される。

シャフト部材７５（ローラねじ機構４６）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（ローラケージ１２０も共に回転する）。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（アプライ方向）へ移動する。

なお、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（アプライ方向）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（アプライ方向）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（アプライ方向）へ移動し、インナブレーキパッド２を押圧する。その結果、インナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤが押圧されて、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を押圧する力、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を押圧する力（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。

このアプライ時、インナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤを押圧する前段階では、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への押圧力からの反力が付与されないために、シャフト部材７５のスピンドル４８に対する相対回転トルクは小さい。そのために、インナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤを押圧する前段階においては、シャフト部材７５がアプライ方向に回転すると、コイルバネ１２８の一端部がローラケージ１２０の段差部１２２に係合して、またシャフト部材７５とコイルバネ１２８の小径コイル部１３０との間の摩擦抵抗も付与され、さらにシャフト部材７５とローラケージ１２０との間における必要相対回転トルクにも到達していないので、シャフト部材７５、コイルバネ１２８及びローラケージ１２０（各プラネタリローラ７６を含む）は一体となって共回りする。その結果、この段階では、ローラねじ機構４６は、早送りねじ機構として作用するので、アプライ開始からインナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤを押し付けるまでの時間を短縮することができる。

続いて、インナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤを押し付ける制動力発生域に到達すると、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への押圧力からの反力（軸方向に沿う反力）がローラねじ機構４６に付与される。すると、シャフト部材７５とローラケージ１２０との間における必要相対回転トルクを超えた時点で、コイルバネ１２８の小径コイル部１３０が拡径され、コイルバネ１２８の小径コイル部１３０とシャフト部材７５の小径シャフト部７９との間の摩擦力が低下する。その結果、シャフト部材７５とローラケージ１２０とが容易に相対回転して、言い換えれば、ローラねじ機構４６が遊星減速運動して、ねじ効率が５０％以上の高い効率となり、シャフト部材７５の他端側への推進力が増力される。なお、シャフト部材７５とローラケージ１２０との間における必要相対回転トルクの大きさは、コイルバネ１２８の線径、内径及び巻数によって適宜調整可能である。

なお、上述したように、アプライ方向にシャフト部材７５を回転させ、シャフト部材７５とローラケージ１２０との間における必要相対回転トルクを超えると、コイルバネ１２８の小径コイル部１３０とシャフト部材７５の小径シャフト部７９との間の摩擦力が低下するので、コイルバネ１２８の大径コイル部１３１の軸方向に沿う付勢力によって、容易にローラケージ１２０を一端側に付勢することができる。すなわち、シャフト部材７５とローラケージ１２０とが相対回転する際には、コイルバネ１２８、ローラケージ１２０及びリテイニングリング１３５の軸方向に沿うそれぞれの隙間を無くすことができる。これにより、部品製造時の寸法ばらつきだけでなく、各部材の当接箇所の摩耗により寸法変化（劣化）にも影響されることはない。

また、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。

一方、電子制御ユニット３８が、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。このスピンドル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へ伝達されて、該シャフト部材７５がリリース方向に一体回転して、ローラねじ機構４６（シャフト部材７５と各プラネタリローラ７６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への押圧力からの反力がほぼ無くなる。つまり、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の始動トルクは、早送りねじ機構として機能するローラねじ機構４６の始動トルクよりも大きくなるように設定されている。そのために、リリース時には、ローラねじ機構４６が滑りねじ係合部４５よりも先に作動するために、スピンドル４８をリリース方向へ回転させると、シャフト部材７５がスピンドル４８と共に一体回転する。そして、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、ナット部材７７の雌ねじ部１５５とがリリース方向に係合する。さらに、シャフト部材７５が回転すると、ローラねじ機構４６が遊星減速運動しようとして、各プラネタリローラ７６がローラ収容孔１２１と周方向に当接する。

このとき、シャフト部材７５に対しローラケージ１２０は遅れて回転（相対回転）しようとして、コイルバネ１２８のリード角に沿って一端側に移動しようとする。しかしながら、ローラケージ１２０は、リテイニングリング１３５によって一端側への移動が規制されているため、結果として相対回転できない。このように、シャフト部材７５がリリース方向に回転すると、ローラケージ１２０は軸方向に移動できないために、シャフト部材７５、コイルバネ１２８及びローラケージ１２０（各プラネタリローラ７６を含む）は一体となってリリース方向に回転する。続いて、シャフト部材７５へ伝達された回転トルクは、コイルバネ１２８及びローラケージ１２０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、その各円環状山部１１０と雌ねじ部１５５とが滑りながらナット部材７７の軸線を中心にリリース方向へ公転する（ローラケージ１２０も共に回転）。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リリース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。

このリリース時、ローラねじ機構４６では、遊星減速運動はせずに、各プラネタリローラ７６がローラケージ１２０と共にシャフト部材７５と一体回転することで、効率の低い早送りねじ機構として作用して、シャフト部材７５がナット部材７７に対してリリース方向に移動する。またその際、ローラねじ機構４６は、効率の低いねじ機構として作用しているために、付与される回転トルクに対して発生する軸力が小さくなる。その結果、ローラねじ機構４６の作動によって発生する、滑りねじ係合部４５を締め付ける力を小さく抑えることができる。このように、リリース時には、ローラねじ機構４６の効率を低下させ、モータギヤユニット３６からスピンドル４８に入力された回転トルクに対して、ローラねじ機構４６の作動に伴って滑りねじ係合部４５に発生する軸力を抑制することができる。

その後、シャフト部材７５がインナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤを押し付ける制動力発生域からリリース方向に移動して、モータギヤユニット３６からスピンドル４８に入力される回転トルクに対して、滑りねじ係合部４５の作動トルクに到達すると、スピンドル４８とシャフト部材７５（コイルバネ１２０及びローラケージ１２０も共に回転）とが相対回転することで、シャフト部材７５がスピンドル４８に対してリリース方向に移動する。なお、リリース時、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への押圧力からの反力の有無に関係なく、ローラねじ機構４６は早送りねじ機構として作動するために、リリース作動時間を短縮することができる。

そして、シャフト部材７５のリリース方向への移動により、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、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８２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、第１実施形態に係るディスクブレーキ１Ａでは、特に、シャフト部材７５の小径シャフト部７９の外周面（各円環状溝部８３が形成される範囲外）に巻き付けられ、その一端がローラケージ１２０の他端面の段差部１２２に当接すると共に、その他端側が一端側より大径であり、またその他端側が一端側よりピッチが大きく形成されるコイルバネ１２８を備えている。

これにより、アプライ時、インナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤを押圧する前段階においては、シャフト部材７５が回転すると、シャフト部材７５共にコイルバネ１２８及びローラケージ１２０が一体となって共回りする。その結果、この段階では、ローラねじ機構４６は、早送りねじ機構として作用するので、アプライ開始からインナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤを押し付けるまでの時間を短縮することができる。またその後、インナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤを押し付ける制動力発生域に到達して、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への押圧力からの反力（軸方向に沿う反力）がローラねじ機構４６に付与されると、シャフト部材７５とローラケージ１２０との間における必要相対回転トルクを超えた時点で、シャフト部材７５とローラケージ１２０とが容易に相対回転し始め、言い換えれば、ローラねじ機構４６が遊星減速運動して、ねじ効率が５０％以上の高い効率となり、シャフト部材７５の他端側への推進力が増力される。

一方、リリース時には、ローラねじ機構４６では、遊星減速運動はせずに、各プラネタリローラ７６がローラケージ１２０と共にシャフト部材７５と一体回転することで、効率の低い早送りねじ機構として作用して、シャフト部材７５がナット部材７７に対してリリース方向に移動させることができる。また、ローラねじ機構４６は、効率の低いねじ機構として作用しているために、付与される回転トルクに対して発生する軸力を小さくすることができ、ローラねじ機構４６の作動によって発生する、滑りねじ係合部４５を締め付ける力を小さく抑えることができる。このように、リリース時には、ローラねじ機構４６の効率を低下させ、モータギヤユニット３６からスピンドル４８に入力された回転トルクに対して、ローラねじ機構４６の作動に伴って滑りねじ係合部４５に発生する軸力を抑制することができる。その結果、リリース作動時間のばらつき幅を縮小して、オートリリース時のフィーリングを良好にすることができる。

また、第１実施形態に係るディスクブレーキ１Ａでは、シャフト部材７５の各円環状溝部８３と各プラネタリローラ７６の各円環状山部１１０との係合部において、無負荷時のスリップを考慮する必要がなく、与圧機構を設ける必要がない。このために、プラネタリローラ７６の軸方向寸法の公差を大きくすることができ、しかも、プラネタリローラ７６の軸方向端面を平坦に仕上げる必要もないために、プラネタリローラ７６の製造コストを削減することができる。

次に、第２実施形態に係るディスクブレーキ１Ｂを、図６～図１０に基づいて詳細に説明する。第２実施形態に係るディスクブレーキ１Ｂを説明する際には、第１実施形態に係るディスクブレーキ１Ａとの相違点のみを具体的に説明する。
図６～図８に示すように、第２実施形態に係るディスクブレーキ１Ｂに採用したピストン推進機構３７は、ローラねじ機構４６にて構成されている。ローラねじ機構４６は、軸部材としてのスピンドル２００と、転動体としてのプラネタリローラ７６と、筒状部材としてのナット部材２１０と、を備えている。スピンドル２００は、一端側に位置する小径軸部２０２と、該小径軸部２０２から他端側に連続して一体的に接続される大径軸部２０３と、該大径軸部２０３から他端側に連続して一体的に接続される中間径軸部２０４と、該中間径軸部２０４から他端側に連続して一体的に接続される係合軸部２０５と、を備えている。

スピンドル２００の小径軸部２０２の一端には、モータギヤユニット３６の減速機構（例えば、遊星減速歯車機構のキャリア等）に相対回転不能に連結される多角形軸部５３（図８参照）が形成される。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２００に伝達される。スピンドル２００の大径軸部２０３の外周面と中間径軸部２０４の外周面との間には、環状段差部２０７が形成される。係合軸部２０５の外径は、中間径軸部２０４の外径より小径である。係合軸部２０５の外周面には、軸方向に沿って所定ピッチの円環状溝部２０９が形成される。当該各円環状溝部２０９が、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。

スピンドル２００の大径軸部２０３と、シリンダ１０内の底部１３との間にスラストベアリング２１５が配置されている。スラストベアリング２１５は、径方向中央に軸孔２１６、２１６をそれぞれ有して、軸方向に沿って配置される一対のスラストプレート２１７、２１７と、該一対のスラストプレート２１７、２１７の対向面にそれぞれ設けた転動凹面２１８、２１８間に転動自在に配置される複数のスラストボール２１９と、から構成されている。複数のスラストボール２１９は、リテーナ２２０によって周方向へ一定の間隔をあけて保持される。スラストベアリング２１５の軸孔２１６、２１６にスピンドル２００の小径軸部２０２が挿通されている。これにより、スピンドル２００は、スラストベアリング２１５を介してシリンダ１０内の底部１３に回転自在に支持される。スピンドル２００の係合軸部２０５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の円環状山部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、スピンドル２００（係合軸部２０５）の外周面に設けた各円環状溝部２０９に係合される。これにより、スピンドル２００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、ローラケージ１２０によって保持される。

図９及び図１０を参照して、ローラケージ１２０は、スピンドル２００の係合軸部２０５の周りに該スピンドル２００に対して回転自在で、且つ後述するナット部材２１０と共に軸方向に移動自在に支持される。ローラケージ１２０の内径は、スピンドル２００の係合軸部２０５の外径よりも若干大径である。図１０を参照して、ローラケージ１２０の環状の一端面は、段差部１２２を有する螺旋状に延びている。この螺旋状のリード角は、後述するコイルバネ１２８の他端側のリード角と略同じである。ローラケージ１２０の環状の一端面には、螺旋状に延びる終始点に段差部１２２が形成される。段差部１２２の深さ（軸方向の長さ）は、後述するコイルバネ１２８の外径に略一致する。この段差部１２２に、後述するコイルバネ１２８の他端部が係合する。図９も参照して、ローラケージ１２０の他端開口周辺に、スピンドル２００の係合軸部２０５よりも大径の環状凹部１２３が形成される。該環状凹部１２３から連続して、一端側に向かって縮径される環状テーパ面１２４が形成される。

ローラケージ１２０の螺旋状の一端面と、スピンドル２００の環状段差部２０７との間であって、スピンドル２００の中間径軸部２０４の周りにコイルバネ１２８が配置される。コイルバネ１２８は左巻きにて構成される。コイルバネ１２８は、他端側に配置される小径コイル部１３０と、一端側に配置される大径コイル部１３１とが一体的に接続されて構成される。小径コイル部１３０は、そのピッチが大径コイル部１３１のピッチよりも小さい。小径コイル部１３０は、軸方向に沿ってその内径は略一致している。小径コイル部１３０の内径は、自由状態では、スピンドル２００の中間径軸部２０４の外径よりも小径である。大径コイル部１３１は、そのピッチが小径コイル部１３０のピッチよりも大きい。大径コイル部１３１の内径は、スピンドル２００の中間径軸部２０４の外径よりも大径である。大径コイル部１３１の内径（外径）は、一端側に向かって次第に拡径される。

そして、このコイルバネ１２８の小径コイル部１３０の他端部がローラケージ１２０の段差部１２２に係合されると共に、コイルバネ１２８の小径コイル部１３０及び大径コイル部１３１がスピンドル２００の中間径軸部２０４の周りに巻き付けられる。その結果、コイルバネ１２８の小径コイル部１３０の他端側は、ローラケージ１２０の螺旋状の一端面に当接するように巻き付けられる。また、コイルバネ１２８の小径コイル部１３０は、スピンドル２００の中間径軸部２０４の外径よりも小径に形成されているために、組付け後、小径コイル部１３０の範囲では、小径コイル部１３０により、スピンドル２００の中間径軸部２０４に向かって所定の付勢力が付与される。この付勢力に対応して、スピンドル２００の中間径軸部２０４と、コイルバネ１２８の小径コイル部１３０との間の摩擦抵抗が増加する。一方、コイルバネ１２８の大径コイル部１３１の内径は、スピンドル２００の中間径軸部２０４の外径よりも大径に形成されているので、大径コイル部１３１の範囲では、中間径軸部２０４から僅かに浮いた状態となっており、コイルバネ１２８の大径コイル部１３１と、スピンドル２００の中間径軸部２０４との間で摩擦抵抗はほぼ発生しない。なお、大径コイル部１３１は、組付後の軸方向の長さが組付前よりも短いので、軸方向に沿って付勢力を付与する状態、すなわちローラケージ１２０と、スピンドル２００の大径軸部２０３とを軸方向に沿って離れる方向に付勢する状態で組み付けられる。

図９を参照して、スピンドル２００の係合軸部２０５の外周面に設けた円環状溝部２０９の他端には、Ｃ字状のリテイニングリング１３５が配置される。なお、リテイニングリング１３５は、自由状態では、係合軸部２０５の円環状溝部２０９の内径より小径に形成されており、リテイニングリング１３５を係合軸部２０５の円環状溝部２０９に装着すると、円環状溝部２０９に向かって付勢力を付与した状態で装着される。そして、スピンドル２００の係合軸部２０５の周りにローラケージ１２０が配置されると、リテイニングリング１３５がローラケージ１２０の他端開口周辺に設けた環状テーパ面１２４に当接される。これにより、コイルバネ１２８により、ローラケージ１２０はスピンドル２００に対して他端側に付勢されるが、リテイニングリング１３５により、ローラケージ１２０のスピンドル２００に対する軸方向に沿う移動が規制される。その結果、ローラケージ１２０の各ローラ収容孔１２１と各プラネタリローラ７６とが軸方向で接触することはない。

図６及び図７を参照して、ナット部材２１０は、円筒状に形成される。ナット部材２１０は、スピンドル２００の大径軸部２０３の一端面付近から係合軸部２０５の他端面付近に至る長さに形成される。図８を参照して、ナット部材２１０の外周面には、軸方向に延び、径方向に突設されるストッパ突起部２２５が周方向に間隔を置いて複数形成される。各ストッパ突起部２２５が、ピストン１８の円筒部２０の内周面に、軸方向に延び、周方向に間隔を置いて複数設けた係合凹部２２７に係合することで、ナット部材２１０は、ピストン１８、ひいてはキャリパ本体６（シリンダ部７）に対する相対回転が規制されるが、軸方向の移動に対しては許容される。図７及び図８を参照して、ナット部材２１０の内周面には雌ねじ部２３０が形成される。この雌ねじ部２３０は、ナット部材２１０の軸方向全域に亘って設けられている。このナット部材２１０の雌ねじ部２３０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）。

次に、第２実施形態に係るディスクブレーキ１Ｂ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２００をアプライ方向へ回転させる。スピンドル２００へ伝達された回転トルクは、スピンドル２００の係合軸部２０５の各円環状溝部２０９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２１０の雌ねじ部２３０との係合部（噛み合い部）を介して、ナット部材２１０へ伝達される。ナット部材２１０は、各ストッパ突起部２２５とピストン１８の内周面に設けた各係合凹部２２７との係合により、ピストン１８、ひいてはシリンダ部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２１０の軸線を中心にアプライ方向へ公転する（ローラケージ１２０も共に回転する）しつつ、ナット部材２１０には、伝達された回転トルクに応じた他端側（アプライ方向）への軸方向推力が発生する。他端側への軸方向推力を受けたナット部材２１０は、軸方向に沿って他端側（アプライ方向）へ移動し、ピストン１８の底部１９の傾斜部３１を押圧する。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を押圧する。その結果、インナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤが押圧され、車両の制動力が発生する。

このアプライ時、インナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤを押圧する前段階では、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への押圧力からの反力が付与されないために、スピンドル２００の回転トルクは小さい。そのために、インナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤを押圧する前段階においては、スピンドル２００がアプライ方向に回転すると、コイルバネ１２８の他端部がローラケージ１２０の段差部１２２に係合して、またスピンドル２００の中間径軸部２０４とコイルバネ１２８の小径コイル部１３０との間の摩擦抵抗も付与され、さらにスピンドル２００とローラケージ１２０との間における必要相対回転トルクにも到達していないので、スピンドル２００、コイルバネ１２８及びローラケージ１２０（各プラネタリローラ７６を含む）は一体となって共回りする。その結果、この段階では、ローラねじ機構４６は、早送りねじ機構として作用するので、アプライ開始からインナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤを押し付けるまでの時間を短縮することができる。

続いて、インナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤを押し付ける制動力発生域に到達すると、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への押圧力からの反力（軸方向に沿う反力）がローラねじ機構４６に付与される。すると、スピンドル２００の中間径軸部２０４とローラケージ１２０との間における必要相対回転トルクを超えた時点で、コイルバネ１２８の小径コイル部１３０が拡径され、コイルバネ１２８の小径コイル部１３０とスピンドル２００の中間径軸部２０４との間の摩擦力が低下する。その結果、スピンドル２００とローラケージ１２０とが容易に相対回転して、言い換えれば、ローラねじ機構４６が遊星減速運動して、ねじ効率が５０％以上の高い効率となり、ナット部材２１０の他端側への推進力が増力される。そして、電子制御ユニット３８が、電動モータ３５への通電を停止すると、まず、ディスクロータＤからの反力によってローラねじ機構４６が逆作動しようとして、シャフト部材７５がリリース方向に回転しようとする。このとき、遊星減速運動によって、各プラネタリローラ７６はシャフト部材７５に対して遅れて回転（相対回転）しようとするため、各プラネタリローラ７６は、ローラ収容孔１２１と周方向に当接する。しかしながら、ローラケージ１２０がシャフト部材７５と相対回転するには、コイルバネ１２８のリード角に沿って他端側に移動しなければならないが、リテイニングリング１３５によってその移動が規制されているため、結果的に相対回転することができない。言い換えれば、ローラねじ機構４６は、リリース方向に対し遊星減速運動できず、逆効率０未満の効率の低いねじとなるため停止状態を維持することができる。

一方、電子制御ユニット３８が、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２００をリリース方向へ回転させる。スピンドル２００がリリース方向に回転すると、ローラケージ１２０は軸方向に移動できないために、スピンドル２００、コイルバネ１２８及びローラケージ１２０は一体となってリリース方向に回転する。続いて、スピンドル２００へ伝達された回転トルクは、コイルバネ１２８及びローラケージ１２０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２１０の各雌ねじ部２３０との係合部（噛み合い部）を介して、ナット部材２１０へ伝達される。ナット部材２１０は、各ストッパ突起部２２５とピストン１０の内周面に設けた各係合凹部２２７との係合により、ピストン１８、ひいてはシリンダ部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、その各円環状山部１１０と雌ねじ部２３０とが滑りながらナット部材２１０の軸線を中心にリリース方向へ公転する（ローラケージ１２０も共に回転）。このリリース時、ローラねじ機構４６は、遊星減速運動はせずに、各プラネタリローラ７６がローラケージ１２０と共にスピンドル２００と一体回転することで、効率の低い早送りねじ機構として作用して、ナット部材２１０がリリース方向に移動する。そして、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。

以上説明した、第２実施形態に係るディスクブレーキ１Ｂでは、第１実施形態に係るディスクブレーキ１Ａに採用した、スピンドル４８との間で滑りねじ係合部４５を構成するシャフト部材７５を採用していないので、部品点数を削減することができ、製造コストの低減に繋がる。また、アプライ時には、インナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤを押圧する前段階では、ねじ効率の低いローラねじ機構４６が、早送りねじ機構として作用して、その後、インナ及びアウタブレーキパッド２、３によりディスクロータＤを押し付ける制動力発生域に到達すると、スピンドル２００とローラケージ１２０とが相対回転して、言い換えれば、ローラねじ機構４６が遊星減速運動して、ねじ効率が５０％以上の高い効率となり、ナット部材２１０の他端側への推進力を増力することができる。一方、リリース時にも、同様に、ローラねじ機構４６は、遊星減速運動はせずに、各プラネタリローラ７６がローラケージ１２０と共にスピンドル２００と一体回転することで、効率の低い早送りねじ機構として作用して、ナット部材２１０がリリース方向に移動する。これにより、リリース作動時間のばらつきが抑制されて、オートリリース時のフィーリングを良好にすることができる。このようにして、第２実施形態に係るディスクブレーキ１Ｂでは、アプライ時及びリリース時において、ローラねじ機構４６が早送りねじ機構として作用するので、アプライ作動時間及びリリース作動時間のばらつきを抑え、さらにアプライ作動時間及びリリース作動時間を短縮することができる。

１Ａ、１Ｂ 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，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，７５ シャフト部材（軸部材），７６ プラネタリローラ（転動体），７７、２１０ ナット部材（筒状部材），１２０ ケージローラ，１２１ ローラ収容孔，１２８ コイルバネ（コイル状部材、クラッチ部材、弾性体），１３５ リテイニングリング（係止部材），２００ スピンドル（軸部材），Ｄ ディスクロータ（ロータ）

Claims (4)

1. 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、
   筒状部材と、
   該筒状部材の径方向内側に配置される軸部材と、
   該軸部材と前記筒状部材との間でその周方向に間隔を置いて複数配置され、前記軸部材及び前記筒状部材と係合される転動体と、
   前記軸部材と前記筒状部材との間に配置され、前記転動体を収容する収容孔が周方向に沿って複数設けられるローラケージと、
   前記軸部材の外周面に巻き付けられ、その一端が前記ローラケージの軸方向端部に当接すると共に、その他端側が一端側より大径であり、またその他端側が一端側よりピッチが大きく形成されるコイル状部材と、
   を備えることを特徴とするディスクブレーキ。
2. 前記ローラケージと前記軸部材との間には、軸方向に沿う相対移動を規制する係止部材が設けられてい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。
3. 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、
   筒状部材と、
   該筒状部材の径方向内側に配置される軸部材と、
   該軸部材と前記筒状部材との間でその周方向に間隔を置いて複数配置され、前記軸部材及び前記筒状部材と係合される転動体と、
   前記軸部材と前記筒状部材との間に配置され、前記転動体を収容する収容孔が周方向に沿って複数設けられるローラケージと、
   前記軸部材の回転方向に応じて、前記軸部材と前記ローラケージとの相対回転または一体回転を切り替えるクラッチ部材と、
   を備えることを特徴とするディスクブレーキ。
4. 前記クラッチ部材は、前記ローラケージを前記軸部材に対して軸方向に沿って付勢する弾性体であることを特徴とする請求項３に記載のディスクブレーキ。

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