JP2014070670A

JP2014070670A - ディスクブレーキ

Info

Publication number: JP2014070670A
Application number: JP2012216273A
Authority: JP
Inventors: Takayasu Sakashita; 貴康坂下; Jun Watanabe; 潤渡辺; Osamu Tsurumi; 理鶴見; Takaaki Fuse; 貴章布施
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-04-21
Also published as: DE102013218927A1; CN103711816A; KR20140042722A; US20140090933A1

Abstract

【課題】信頼性の高いディスクブレーキを提供する。
【解決手段】本ディスクブレーキ１では、キャリア５８に圧入固定された各ピン６０が各プラネタリギヤ５６の孔部５６Ｂに回転自在に、且つ軸方向に移動可能に挿通され、また、キャリア５８が隙間３７相当分軸方向の移動が許容される。この結果、駐車ブレーキ作動時回転直動ランプ６５が前進する際には、キャリア５８及び各ピン６０は回転直動ランプ６５と共に前進するようになるので、作動効率が良くなり、耐久性が向上する。
【選択図】図５

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。

例えば、特許文献１には、電動モータの駆動力によってピストンを移動させるディスクブレーキが開示されている。このディスクブレーキでは、電動モータからの回転駆動が第１減速歯車の小歯車を介して伝達される第２減速歯車と、回転直動プレートに一体的に備えられた駆動軸とが、回転方向及び軸方向に相対移動不能に結合されており、回転直動プレートが直動する際には第２減速歯車が共に軸方向に移動されるように構成されている。

特開２０１１−１７９５６９号公報

しかしながら、特許文献１の発明に係るディスクブレーキのように回転を伝達する部位が軸方向に移動するようになっていると、その噛合部の摩耗が促進されてしまい、回転伝達部位の耐久性に懸念があり、ディスクブレーキの信頼性の確保が難しいという問題があった。

そして、本発明は、ディスクブレーキの信頼性を確保することを目的としている。

上記課題を解決するための手段として、本発明のディスクブレーキは、ロータを挟んでそのロータ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ディスクを押し付けるピストンと、該ピストンが移動可能に納めら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電動モータと、該電動モータの回転力を複数の回転部材により増力して伝達する減速機構と、該減速機構からの回転力が伝達されて直動して、前記ピストンを制動位置に推進させるピストン推進機構と、を備え、前記ピストン推進機構は、前記減速機構が前記電動モータからの回転入力を受ける部位に対して前記シリンダの軸方向に直動する、前記減速機構との連結部位を有し、前記減速機構は、複数の歯車が噛み合い、該複数の歯車のうち少なくとも一つの歯車を軸支する軸部材を有し、該軸部材または該軸部材を支持する軸受部位は、前記一つの歯車に対して回転自在に、且つ軸方向に移動自在に設けられると共に前記連結部位と一体的に設けられ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、その信頼性を確保することができる。

本実施形態に係るディスクブレーキを示す断面図である。図１のディスクブレーキの一部を拡大した断面図である。図１のディスクブレーキの一部を拡大した断面図である。図１のハウジング内の構成部材の分解斜視図である。本実施形態に係るディスクブレーキの作用を説明するための図である。本実施形態の変形例に係るディスクブレーキの作用を説明するための図である。

以下、本実施の形態を図１乃至図６に基づいて詳細に説明する。
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、車両の回転部に取り付けられたディスクロータＤを挟んで軸方向両側に配置された一対のインナブレーキパッド２及びアウタブレーキパッド３と、キャリパ４とを備えている。本ディスクブレーキ１は、キャリパ浮動型として構成されている。なお、一対のインナブレーキパッド２及びアウタブレーキパッド３と、キャリパ４とは、車両のナックル等の非回転部（図示略）に固定されたブラケット５にディスクロータＤの軸方向へ移動可能に支持されている。

キャリパ４の主体であるキャリパ本体１５は、車両内側のインナブレーキパッド２に対向する基端側に配置されるシリンダ部１６と、車両外側のアウタブレーキパッド３に対向する先端側に配置される爪部１７とを有している。シリンダ部１６には、インナブレーキパッド２側が開口部２１となり、その反対側が孔部１８を有する底壁１９により閉じられた有底のシリンダ２０が形成されている。シリンダ２０は、開口部２１側の内周面にピストンシール２２が備えられている。

ピストン２５は、底部２５Ａと円筒部２５Ｂとからなる有底のカップ状に形成されている。ピストン２５は、その底部２５Ａがインナブレーキパッド２に対向するようにシリンダ２０内に、ピストンシール２２に接触した状態で軸方向に移動可能に収容される。このピストン２５とシリンダ２０の底壁１９との間には、ピストンシール２２により画成された液圧室２６が形成される。液圧室２６には、シリンダ部１６に設けた図示しないポートを通じて、マスタシリンダや液圧制御ユニットなどの図示しない液圧源から液圧が供給されるようになっている。ピストン２５には、インナブレーキパッド２に対向する底面の外周側に凹部２７が形成されている。凹部２７と、インナブレーキパッド２の背面に形成した凸部２８とが係合しており、この係合によってピストン２５は、シリンダ２０、ひいてはキャリパ本体１５に対して相対回転不能になる。また、ピストン２５の底部２５Ａとシリンダ２０との間には、シリンダ２０内への異物の進入を防ぐダストブーツ２９が介装されている。

図１及び図２に示すように、キャリパ本体１５のシリンダ２０の底壁１９側には、気密的にハウジング３０が取り付けられている。ハウジング３０とシリンダ２０の底壁１９とはシール部材３１によって気密性が保持される。ハウジング３０は、キャリパ本体１５と並ぶように配置した電動モータの一例であるモータ３２を収容するように形成されている。すなわち、ハウジング３０は、シリンダ２０の底壁１９の外周を覆うように形成して、後述する遊星歯車減速機構４１等を収容する第１ハウジング３３と、第１ハウジング３３と並ぶように一体的に構成され、モータ３２を収容する第２ハウジング３４とから構成されている。

第１ハウジング３３は、ボールアンドランプ機構４３の回動直動ランプ６５の円柱部７０が挿通される開口部３３Ａと、開口部３３Ａの周りの壁部３３Ｂと、壁部３３Ｂからカバー３６側に突設される円筒状壁部３３Ｃとから構成される。ハウジング３０の第１ハウジング３３及び第２ハウジング３４の一端開口に、気密的にカバー３６が取り付けられる。第１ハウジング３３及び第２ハウジング３４とカバー３６とは溶着接合または接着接合されることによって気密性を保持している。なお、この機密性を保持するためには、ハウジング３０とカバー３６との間に、ゴム等の弾性体からなるシール部材を挟み込んでハウジング３０とカバー３６とを接合するようしてもよい。

図１に示すように、キャリパ本体１５は、モータ３２の駆動によってピストン２５を移動させるピストン推進機構３９と、モータ３２による回転を増力する減速機構としての平歯多段減速機構４０及び遊星歯車減速機構４１とを備えている。平歯多段減速機構４０及び遊星歯車減速機構４１は、第１ハウジング３３及び第２ハウジング３４に収容される。このピストン推進機構３９は、ピストン２５を制動位置で保持する推力保持機能も兼ね備えている。
なお、この減速機構の構成は、実施形態に限られるものではなく、モータ３２の駆動力をピストン推進機構３９に伝える構成であればよい。

ピストン推進機構３９は、平歯多段減速機構４０及び遊星歯車減速機構４１からの回転運動を直線方向の運動（以下、便宜上直動という）に変換し、ピストン２５に推力を付与するボールアンドランプ機構４３と、ボールアンドランプ機構４３の作用によりピストン２５を押圧するプッシュロッド４４と、プッシュロッド４４とシリンダ２０の底壁１９の間に配置された、ピストン２５を制動位置で保持する推力保持機構としてのねじ機構４５とを備えている。これらボールアンドランプ機構４３、プッシュロッド４４及びねじ機構４５は、キャリパ本体１５のシリンダ２０内に収納されている。
なお、本発明の回転運動を直動に変換する機構をボールアンドランプとしたが、これに限らず、回転運動を直動に変換し、入力軸が回転に伴い直動するものであれば、本発明を適用できる。

図１、図２及び図４に示すように、平歯多段減速機構４０は、ピニオンギヤ４６と、第１減速歯車４７と、非減速平歯車４８と、第２減速歯車４９とを有している。ピニオンギヤ４６は、筒状に形成されて、モータ３２の回転軸３２Ａに圧入固定される孔部４６Ａと、外周に形成される歯車４６Ｂとを有している。

第１減速歯車４７は、ピニオンギヤ４６の歯車４６Ｂに噛合する大径の大歯車４７Ａと、大歯車４７Ａから軸方向に延出して形成される小径の小歯車４７Ｂとを一体的に備えている。第１減速歯車４７は、一端が軸受け部材１０に支持されると共に、他端がカバー３６に支持されたシャフト５２により回転可能に支持される。

また、第１減速歯車４７の小歯車４７Ｂは非減速平歯車４８と噛合している。非減速平歯車４８は、一端が軸受け部材１０に支持されると共に、他端がカバー３６に支持されたシャフト５３により回転可能に支持される。第２減速歯車４９は、非減速平歯車４８に噛合する大径の大歯車４９Ａと、大歯車４９Ａから軸方向に延出して形成される小径のサンギヤ４９Ｂとを一体的に備えている。サンギヤ４９Ｂは、後述する遊星歯車減速機構４１の一部として構成される。第２減速歯車４９は、カバー３６に支持されたシャフト５４により回転可能に支持される。

遊星歯車減速機構４１は、第２減速歯車４９のサンギヤ４９Ｂと、複数個（本実施の形態では４個）のプラネタリギヤ５６と、インターナルギヤ５７と、キャリア５８とを有する。各プラネタリギヤ５６は、第２減速歯車４９のサンギヤ４９Ｂに噛合される歯車５６Ａと、キャリア５８から立設される、軸部材としてのピン６０が回転自在に、且つ軸方向に移動可能に挿通される孔部５６Ｂとを有している。各プラネタリギヤ５６は、キャリア５８の円周上に等間隔に配置される。

キャリア５８は、円板状に形成され、径方向略中央に設けたスプライン孔５８Ａと、外周面から外方突設された環状鍔部５８Ｃとを備えている。該キャリア５８の環状鍔部５８Ｃを除く外径は、第１ハウジング３３の開口部３３Ａの内径よりも小径に形成される。環状鍔部５８Ｃの外径は第１ハウジング３３の開口部３３Ａの内径よりも大径に形成される。キャリア５８のスプライン孔５８Ａと、後述するボールアンドランプ機構２８の回転直動ランプ６５の円柱部７０の先端に設けたスプライン軸部７１とが嵌合することで、キャリア５８と回転直動ランプ６５とで互いに回転トルクを伝達できるようになっている。

キャリア５８の外周側には、周方向に沿って間隔を置いて複数のピン用孔部５８Ｂが形成されている。各ピン用孔部５８Ｂにピン６０がそれぞれ圧入固定されている。各ピン６０は、各プラネタリギヤ５６の孔部５６Ｂに回転自在に、且つ、軸方向に移動可能に挿通されている。キャリア５８は、スプライン軸７１と円柱部７０との間に設けた環状溝部７５に配置されたウェーブワッシャ７６及び止め輪７７により、ディスクロータＤへ近づく方向への移動が規制される。なお、駐車ブレーキ等が解除された状態では、キャリア５８は、ウェーブワッシャ７６及び止め輪７７により、その環状鍔部５８Ｃと第１ハウジング３３の壁部３３Ｂとの間に所定距離の隙間３７が形成されるようになっている。

また、第１ハウジング３３には、キャリア５８の外周を覆うカバー６１が配置されている。カバー６１は、キャリア５８の外周を覆う円筒状部６１Ａと、円筒状部６１Ａの端部に接続され、キャリア５８と各プラネタリギヤ５６との間に設けられる環状壁部６１Ｂとから構成される。そして、各プラネタリギヤ５６は、カバー６１の環状壁部６１Ｂと、インターナルギヤ５７の環状壁部５７Ｂとにより軸方向の移動が規制される。一方、キャリア５８は、第１ハウジング３３の壁部３３Ｂから突設された円筒状壁部３３Ｃにより径方向の移動が規制される。また、キャリア５８は、カバー６１の環状壁部６１Ａと、第１ハウジング３３の壁部３３Ｂとの間で、キャリア５８の環状鍔部５８Ｃと第１ハウジング３３の壁部３３Ｂとの間の隙間３７相当分軸方向の移動が許容される。

インターナルギヤ５７は、各プラネタリギヤ５６の歯車５６Ａがそれぞれ噛合される内歯５７Ａと、この内歯５７Ａから連続して第２減速歯車４９側に一体的に設けて各プラネタリギヤ５６の軸方向の移動を規制する環状壁部５７Ｂとを備えている。該インターナルギヤ５７は、軸方向及び回転方向に移動不能に、第１ハウジング３３内に圧入固定される。

なお、本実施形態においては、ピストン２５を推進する回転力を得るために、モータ３２による回転を増力する減速機構としての平歯多段減速機構４０及び遊星歯車減速機構４１を採用したが、遊星歯車減速機構４１だけで構成しても良い。また、サイクロン減速機構や波動減速機等、他の公知技術による減速機を遊星歯車減速機構４１と組み合せても良い。

図１及び図３に示すように、ボールアンドランプ機構４３は、回転直動ランプ６５と、回転ランプ６６と、回転直動ランプ６５と回転ランプ６６との間に介装される複数のボール６７とを備えている。

回転直動ランプ６５は、円板状の回転直動プレート６９と、回転直動プレート６９の径方向略中央から一体的に延びる円柱部７０とからなり、断面Ｔ字状に形成される。円柱部７０は、回転ランプ６６の回転プレート８１の径方向略中央に設けた挿通孔８０、スラストベアリング８４の貫通孔８４Ａ、スラストワッシャ８３の貫通孔８３Ａ及びシリンダ２０の底壁１９に設けた孔部１８のそれぞれに挿通される。円柱部７０の先端には、キャリア５８に設けたスプライン孔５８Ａに嵌合するスプライン軸部７１が一体的に形成されている。また、回転直動プレート６９の、回転ランプ６６の回転プレート８１との対向面に、周方向に沿って所定の傾斜角を有して円弧状に延びるとともに径方向において円弧状断面を有する複数、本実施形態では３つのボール溝７２が形成される。また、シリンダ２０の底壁１９の孔部１８と、回転直動ランプ６５の円柱部７０の外周面との間にはＯリング７３及びスリーブ７４が配置される。これらＯリング７３及びスリーブ７４により液圧室２６の液密性が保持される。回転直動ランプ６５の円柱部７０とスプライン軸７１との間に環状溝部７５が形成されている。環状溝部７５にウェーブワッシャ７６及び止め輪７７が装着される。これらウェーブワッシャ７６及び止め輪７７が、駐車ブレーキの作動による、回転直動ランプ６５、キャリア５８及び各ピン６０のインナ及びアウタブレーキパッド２、３側への軸方向の移動を所定範囲（隙間３７の軸方向距離）で許容する。

回転ランプ６６は、径方向略中央に挿通孔８０を有する回転プレート８１として構成される。回転プレート８１の外周部に、周方向に間隔をあけて複数の嵌合凸部８２が設けられる。各嵌合凸部８２の上面から一段下がった嵌合段差面に、後述するウェーブクリップ１１６が載置される。なお、回転プレート８１の各嵌合凸部８２を含んだ外径は、回転直動ランプ６５の回転直動プレート６９の外径と略同一となっている。回転プレート８１は、シリンダ２０の底壁１９に対して、スラストワッシャ８３及びスラストベアリング８４を介して回転自在に支持される。回転プレート８１の、回転直動ランプ６５の回転直動プレート６９との対向面には、周方向に沿って所定の傾斜角を有して円弧状に延びるとともに径方向において円弧状断面を有する複数、本実施形態では３つのボール溝８５が形成されている。

ボール６７は、回転直動ランプ６５の回転直動プレート６９の各ボール溝７２と、回転ランプ６６の回転プレート８１の各ボール溝８５との間にそれぞれ介装される。そして、ボールアンドランプ機構４３は、回転直動ランプ６５に回転トルクを加えると、回転直動プレート６９の各ボール溝７２と回転プレート８１の各ボール溝１７２との間をボール６７が転動することで、回転直動プレート６９と回転プレート８１との間、すなわち、回転直動ランプ６５と回転ランプ６６との間に回転差が生じて、回転直動プレート６９と回転プレート８１との間の軸方向の相対距離が変動するようになっている。

プッシュロッド４４は、軸部９０と、軸部９０のインナ及びアウタブレーキパッド２、３側の一端に一体的に接続される円板状のフランジ部９１とからなる軸方向断面Ｔ字状に形成される。軸部９０の軸方向略中央から先端に亘って、後述するアジャスタナット１００の内周面に設けた雌ねじ部１０３に螺合する雄ねじ部９２が形成される。該軸部９０の先端はスラストベアリング１１７の貫通孔１１７Ａ内を経由して、ボールアンドランプ機構４３の回転直動ランプ６５（回転直動プレート６９）の径方向略中央に対向する。また、プッシュロッド４４のフランジ部９１はその外周形状がピストン２５の内周形状に略一致しており、ピストン２５の底部２５Ａと対向するように配置される。フランジ部９１の外周面と、ピストン２５の円筒部２５Ｂの内周面との係合関係により、プッシュロッド４４は、ピストン２５に対して軸方向には移動可能であるが、回転方向への移動は規制される。また、プッシュロッド４４のフランジ部９１の径方向略中央には、ピストン２５の底部２５Ａ側に突設する球状凸部９３が形成される。そして、プッシュロッド４４が前進すると、フランジ部９１の球状凸部９３がピストン２５の底部２５Ａに当接するようになる。なお、プッシュロッド４４のフランジ部９１の外周部に、軸方向に延びる溝部（図示略）が複数形成されている。これら溝部により、ピストン２５の底部２５Ａ及びプッシュロッド４４のフランジ部９１により囲まれた空間９４と液圧室２６とが連通されて、ブレーキ液の流通が可能となり、ひいては空間９４のエア抜き性が確保されるようになっている。

ねじ機構４５は、ピストン２５を制動位置で保持する推力保持機構として構成される。ねじ機構４５は、アジャスタナット１００の雄ねじ部１０２とベースナット１０１の雌ねじ部１１５との螺合部、及びアジャスタナット１００の雌ねじ部１０３とプッシュロッド４４の雄ねじ部９２との螺合部により構成される。

アジャスタナット１００は、円筒状に形成され、外周面に雄ねじ部１０２を有する大径円筒部１０５と、大径円筒部１０５の端部から連続してインナ及びアウタブレーキパッド２、３側に延びる小径円筒部１０６とからなる。アジャスタナット１００は、プッシュロッド４４の軸部９０の長さと略同一の長さを有している。アジャスタナット１００は、その内周面の軸方向全範囲に亘って、プッシュロッド４４の雄ねじ部９２に螺合する雌ねじ部１０３が形成される。アジャスタナット１００の大径円筒部１０５の外周面には、後述するベースナット１０１の小径円筒部１１０の内周面に設けた雌ねじ部１１５と螺合する雄ねじ部１０２が形成される。アジャスタナット１００の大径円筒部１０５のボールアンドランプ機構４３側端部は、スラストベアリング１１７を介して、回転直動ランプ６５と軸方向に沿って対向配置される。プッシュロッド４４の雄ねじ部９２とアジャスタナット１００の雌ねじ部１０３との螺合部は、ピストン２５から回転直動ランプ６５への軸方向荷重によってアジャスタナット１００が後退方向に回転しないように、その逆効率が０以下になるように、すなわち、不可逆性が大きなねじに設定されている。

ベースナット１０１は、円筒状に形成され、大径円筒部１０８と、大径円筒部１０８の端部から連続してインナ及びアウタブレーキパッド２、３側に段階的に縮径するように延びる多段円筒部１０９と、多段円筒部１０９の端部から連続してインナ及びアウタブレーキパッド２、３側に延びる小径円筒部１１０とからなる。大径円筒部１０８の外径は、回転ランプ６６の回転プレート８１の外径（各嵌合凸部８２を含む外径）と略同一である。大径円筒部１０８の周壁部の端部には、周方向に間隔をあけて複数の嵌合凹部１１１が形成される。各嵌合凹部１１１は、軸方向の一方が開放され、回転ランプ６６の回転プレート８１に設けた各嵌合凸部８２が嵌合されるようになっている。各嵌合凹部１１１を除いた大径円筒部１０８の外周面には、周方向に沿って後述するウェーブクリップ１１６が遊嵌する遊嵌溝部１１２が形成される。また、多段円筒部１０９の周壁部には複数の連通孔（図示略）が形成される。これら連通孔により、ベースナット１０１内の空間１１３と液圧室２６とが連通される。この結果、空間１１３と液圧室２６との間においてブレーキ液の流通が可能になって、空間１１３のエア抜き性を確保することができる。また、小径円筒部１１０の内周面には、アジャスタナット１００の外周面に設けた雄ねじ部１０２と螺合する雌ねじ部１１５が形成される。なお、アジャスタナット１００の雄ねじ部１０２とベースナット１０１の雌ねじ部１１５との螺合部は、ピストン２５からベースナット１０１への軸方向荷重によってベースナット１０１が後退方向に回転しないように、その逆効率が０以下になるように、すなわち、不可逆性が大きなねじに設定されている。

ウェーブクリップ１１６は、ベースナット１０１と回転ランプ６６の回転プレート８１とを連結するものであり、周方向に延び平らな薄板状で波状を呈している。なお、このウェーブクリップ１１６の付勢力によりベースナット１０１は、常に、シリンダ１０の底壁９側に向かう方向に付勢される。

また、図１及び図３に示すように、アジャスタナット１００の小径円筒部１０６のインナ及びアウタブレーキパッド２、３側端部の外周に、一方向クラッチ部材としてのスプリングクラッチ１２０のコイル部１２０Ａが巻き付けられる。スプリングクラッチ１２０は、プッシュロッド４４と同様に、ピストン２５に対して軸方向の移動は可能であるが、回転方向への移動が規制されるようになっている。このスプリングクラッチ１２０は、アジャスタナット１００が一方向へ回転しようとするときには回転トルクを付与するが、他方向へ回転するときに回転トルクを殆ど付与しないものである。本実施形態で、アジャスタナット１００がボールアンドランプ機構４３側へ移動するときの回転方向に対して回転抵抗トルクを付与するようにしている。なお、スプリングクラッチ１２０の回転抵抗トルクの大きさは、アジャスタナット１００がベースナット１０１に対して後退方向に移動する際、ウェーブクリップ１１６の付勢力によって発生するアジャスタナット１００の雄ねじ部１０２とベースナット１０１の雌ねじ部１１５との螺合部の回転抵抗トルクよりも大きいものとなっている。

そして、ベースナット１０１の大径円筒部１０８内に回転ランプ６６の回転プレート８１を挿入し、ベースナット１０１の各嵌合凹部１１１内に回転プレート８１の各嵌合凸部８２を嵌合した後、回転プレート８１の各嵌合凸部８２の嵌合段差面と、ベースナット１０１の遊嵌溝部１１２の一方の対向面との間にウェーブクリップ１１６を介装する。上述したように、ウェーブクリップ１１６の付勢力によりベースナット１０１は、シリンダ２０の底壁１９側に向かう方向に付勢される。その結果、ベースナット１０１は、回転ランプ６６の回転プレート８１に対して相対回転不能になるが、ウェーブクリップ１１６が回転プレート８１の各嵌合凸部８２の嵌合段差面と、ベースナット１０１の遊嵌溝部１１２との間で密着するまで、ベースナット１０１はディスクロータＤに近づく方向へ軸方向に移動可能となる。なお、ウェーブクリップ１１６は、ベースナット１０１（回転プレート８１）に対してその相対回転不能に装着される。

また、回転直動プレート６９の各ボール溝７２と、回転プレート８１の各ボール溝８５との間に各ボール６７を介装して、回転直動ランプ６５の円柱部７０を回転ランプ６６の回転プレート８１の挿通孔８０、スラストベアリング８４の貫通孔８４Ａ、スラストワッシャ８３の貫通孔８３Ａ及びシリンダ２０の底壁１９の孔部１８にそれぞれ挿通する。続いて、回転直動ランプ６５の円柱部７０をウェーブワッシャ７６に挿通して、そのスプライン軸部７１をキャリア５８のスプライン孔５８Ａにスプライン結合する。その後、ウェーブワッシャ７６とキャリア５８との間に止め輪７７を装着する。これにより、キャリア５８からの回転トルクは、回転直動ランプ６５に伝達されると共に、回転直動ランプ６５、キャリア５８及び各ピン６０は、インナ及びアウタブレーキパッド２、３側への軸方向の移動が所定範囲で許容される。また、回転ランプ６６の回転プレート８１はスラストベアリング８４によりシリンダ２０の底壁１９に回転自在に支持される。アジャスタナット１００は回転直動ランプ６５の回転直動プレート６９にスラストベアリング１１７を介して回転自在に支持される。さらに、アジャスタナット１００の外周面に設けた雄ねじ部１０２と、ベースナット１０１の小径円筒部１１０の内周面に設けた雌ねじ部１１５とが螺合する。また、アジャスタナット１００の内周面に設けた雌ねじ部１０３と、プッシュロッド４４の軸部９０の外周面に設けた雄ねじ部９２とが螺合する。

図１、図２及び図４に示すように、モータ３２には、該モータ３２を駆動制御する制御手段である電子制御装置からなるＥＣＵ１２１が接続されている。該ＥＣＵ１２１には、駐車ブレーキの作動・解除を指示すべく操作されるパーキングスイッチ１２２が接続されている。モータ３２は、キャリパ本体１５と並ぶように配置されて第２ハウジング３４内に収容される。モータ３２の回転軸３２Ａはカバー３６に向かって延びる。なお、モータ３２の本体部３２Ｂからは、回転軸３２Ａと同じ方向に２つのモータ端子３２Ｃが延びている。これらモータ端子３２Ｃは回転軸３２Ａの径方向両側に配置され、ＥＣＵ１２１と図示しない接続部材により接続される。

また、第２ハウジング３４内に、平歯多段減速機構４０の第１減速歯車４７及び非減速平歯車４８と、モータ３２の本体部３２Ｂとの間に軸受け部材１０が配置されている。軸受け部材１０は、板状部１３８と欠円筒部１３９とを備えている。板状部１３８には、モータ３２の回転軸３２Ａが圧入固定されるピニオンギヤ４６が挿通される挿通孔１４０が形成される。板状部１３８の挿通孔１４０の周りからカバー３６側に向かって、一部の周壁が開放される欠円筒部１３９が突設される。欠円筒部１３９は、ピニオンギヤ４６の周りに配置される。欠円筒部１３９の周壁が開放される部位にて、第１減速機構４７の大歯車４７Ａとピニオンギヤ４６とが噛合する。

軸受け部材１０の板状部１３８からモータ３２側に向かって円形の突設部１４１が突設される。突設部１４１に支持凹部１４１Ａが形成される。該支持凹部１４１Ａに第１減速歯車４７を回転可能に支持するシャフト５２が支持される。欠円筒部１３９の周りには複数のリブ１４２が形成される。欠円筒部１３９の先端面には円板状の軸受部１４３が形成される。該軸受部１４３の径方向略中央に孔部１４３Ａが形成される。該孔部１４３Ａに非減速平歯車４８を回転可能に支持するシャフト５３が支持される。板状部１３８の挿通孔１４０の径方向両側の位置に貫通孔１４５、１４５が形成される。これら貫通孔１４５に、モータ３２の本体部３２Ｂから延設される各モータ端子３２Ｃがそれぞれ挿通される。板状部１３８の外周部には、モータ３２との固定部１４６が複数形成されている（本実施の形態では２箇所）。これら固定部１４６は、板状部１３８からモータ３２側に向かって突設されている。板状部１３８の固定部１４６の位置をカバー３６側から凹設して、その底部にモータ３２と固定するための取付ボルト１４７を挿通する挿通孔１４８が形成されている。これら挿通孔１４８の間に、ピニオンギヤ４６が挿通される挿通孔１４０と、各モータ端子３２Ｃが挿通される各貫通孔１４５、１４５とが位置する。

次に、本実施形態に係るディスクブレーキ１の作用を説明する。まず、ブレーキペダルの操作による通常の液圧ブレーキとしてのディスクブレーキ１の作用を説明する。

運転者によりブレーキペダルが踏み込まれると、ブレーキペダルの踏力に応じた液圧がマスタシリンダから液圧回路（ともに図示しない）を経てキャリパ４内の液圧室２６に供給される。これにより、ピストン２５がピストンシール２２を弾性変形させながら非制動時の原位置から前進（図１の左方向に移動）して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。そして、キャリパ本体１５は、ピストン２５の押圧力の反力によりブラケット５に対して図１における右方向に移動して、爪部１７によって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。この結果、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により挟みつけられて摩擦力が発生し、ひいては、車両の制動力が発生することになる。

一方、運転者がブレーキペダルを解放すると、マスタシリンダからの液圧の供給が途絶えて液圧室２６内の液圧が低下する。これにより、ピストン２５は、ピストンシール２２の弾性変形の復元力によって原位置まで後退して制動力が解除される。

次に、本実施形態に係るディスクブレーキ１において、例えば、駐車ブレーキとしての作用を説明する。まず、駐車ブレーキの解除状態からパーキングスイッチ１２２が操作され、ＥＣＵ１２１からモータ３２にその電気信号が入力されてモータ３２が駆動する。該モータ３２の駆動によって、平歯多段減速機構４０を介して遊星歯車減速機構４１のサンギヤ４９Ｂが回転する。このサンギヤ４９Ｂの回転により、各プラネタリギヤ５６を介してキャリア５８が回転する。そして、キャリア５８からの回転力は回転直動ランプ６５に伝達される。キャリア５８から回転直動ランプ６５への回転力の伝達初期では、キャリア５８からの回転力により回転直動ランプ６５、回転ランプ６６、ベースナット１０１及びアジャスタナット１００が共に一体となって回転される。そして、アジャスタナット１００の回転により、ねじ機構４５であるアジャスタナット１００の雌ねじ部１０３とプッシュロッド４４の雄ねじ部９２との螺合部が相対回転してプッシュロッド４４が前進（図１中左方向へ移動）する。これにより、プッシュロッド４４のフランジ部９１の球状凸部９３がピストン２５の底部２５Ａに当接してピストン２５が前進することになる。

さらにモータ３２が駆動されると、ピストン２５は、プッシュロッド４４の移動によりブレーキパッド２、３を介してディスクロータＤを押圧し始める。この押圧力が発生し始めるとアジャスタナット１００の回転が停止する。すると、回転直動ランプ６５は回転しながら前進しつつ、回転ランプ６６が回転直動ランプ６５との回転差が生じながら回転することで、ベースナット１０１の雌ねじ部１１５とアジャスタナット１００の雄ねじ部１０２とが相対移動してアジャスタナット１００が軸方向に前進する。

ここで、キャリア５８のスプライン孔５８の有効径に対して、各プラネタリギヤ５６を支持するピン６０のピッチ径のほうが大きいために、トルク伝達によって発生する軸方向荷重は、キャリア５８のスプライン孔５８Ａと回転直動ランプ６５のスプライン軸７１とのスプライン結合部よりも各ピン６０と各プラネタリギヤ５６の孔部５６Ｂとの嵌合部の方が小さい。この結果、回転直動ランプ６５が前進する際には、図５（ｂ）に示すように、各ピン６０を含むキャリア５８がカバー６１の環状壁部６１Ｂから離れるように回転直動ランプ６５と共に前進して、第１ハウジング３３の開口部３３Ａ内に入り込むようになる。このとき、キャリア５８と回転直動ランプ６５との軸方向の相対移動はほとんどない。さらに、各ピン６０は複数本（本実施形態では４本）構成されており、ピン６０の１本あたりで受ける軸方向荷重はさらに小さくなるので、プラネタリギヤ５６の孔部５６Ｂと各ピン６０との嵌合部に作用する負荷をさらに減少させることができ、耐久性を向上させることができる。そして、アジャスタナット１００が軸方向に前進することで、プッシュロッド４４を介してピストン２５が前進し、ピストン２５のディスクロータＤへの押圧力が増大する。

そして、ＥＣＵ１２１は、一対のインナ及びアウタブレーキパッド２、３からディスクロータＤへの押圧力が所定値に到達するまでモータ３２を駆動する。その後、ＥＣＵ１２１は、ディスクロータＤへの押圧力が所定値に到達したことをモータ３２の電流値が所定値に達したことによって検出すると、モータ３２への通電を停止する。ここで、回転ランプ６６には、ディスクロータＤへの押圧力の反力がピストン２５及び回転直動ランプ６５を介して作用するが、アジャスタナット１００はプッシュロッド４４との間で逆作動しない雌ねじ部１０３と雄ねじ部９２とで螺合され、また、ベースナット１０１もアジャスタナット１００との間で逆作動しない雌ねじ部１１５及び雄ねじ部１０２で螺合されているので、回転ランプ６６は回転せずに停止状態が維持されて、ピストン２５が制動位置に保持される。これにより制動力の保持がなされて駐車ブレーキの作動が完了する。

次に、駐車ブレーキを解除する際には、パーキングスイッチ１２２のパーキング解除操作に基づいて、ＥＣＵ１２１は、ピストン２５を戻す、すなわちピストン２５をディスクロータＤから離間させることになる回転方向にモータ３２を駆動する。これにより、平歯多段減速機構４０及び遊星歯車減速機構４１がピストン２５を戻す方向へ回転して、最終的にプッシュロッド４４がピストン２５から離間する方向に後退して駐車ブレーキが解除される。

そのとき、図５（ａ）に示すように、回動直動ランプ６５が後退すると同時にキャリア５８及び各ピン６０も同様に後退するが、キャリア５８は、ウェーブワッシャ７６及び止め輪７７によりカバー６１の環状壁部６１Ｂに当接され、キャリア５８の環状鍔部５８Ｃと第１ハウジング３３の壁部３３Ｂとの間に所定距離の隙間３７を有する初期状態に戻るようになる。これにより、駐車ブレーキ作動時には確実に各ピン６０を含むキャリア５８を回転直動ランプ６５と共に軸方向に前進させることができる。なお、駐車ブレーキが解除されている状態において、キャリア５８が第１ハウジング３３の壁部３３Ｂ側に位置していると、回転直動ランプ６５が前進してもキャリア５８が前進することができず、回転直動ランプ６５のスプライン軸部７１とキャリア５８のスプライン孔５８Ａとの間でスプライン軸部７１の摺動が発生するので、作動効率が悪く、この部位の耐久性が低下してしまう懸念がある。

以上説明したように、本実施形態に係るディスクブレーキ１では、キャリア５８の各ピン用孔部５８Ｂに圧入固定される各ピン６０が各プラネタリギヤ５６の孔部５６Ｂに回転自在に、且つ軸方向に移動可能に挿通され、また、キャリア５８が、カバー６１の環状壁部６１Ｂと第１ハウジング３３の壁部３３Ｂとの間で隙間３７相当分軸方向の移動が許容される。この結果、駐車ブレーキ作動時には、回転直動ランプ６５が前進する際キャリア５８及び各ピン６０は回転直動ランプ６５と共に前進するようになる。これにより、回転直動ランプ６５の前進に伴って、回転直動ランプ６５のスプライン軸７１がキャリア５８のスプライン孔５８Ａに対して軸方向に摺動する形態よりも、本実施の形態である、キャリア５８の各ピン６０が各プラネタリギヤ５６の孔部５６Ｂをそれぞれ摺動する形態のほうが、作動効率が良くなり耐久性も向上する。

また、本実施形態に係るディスクブレーキ１では、駐車ブレーキの解除時に、キャリア５８は、ウェーブワッシャ７６及び止め輪７７によりカバー６１の環状壁部６１Ｂに当接し、第１ハウジング３３の壁部３３Ｂとの間で隙間３７を設けた状態が維持される。このため、次回の駐車ブレーキ作動時には確実に各ピン６０を含むキャリア５８を回転直動ランプ６５と共に軸方向に前進させることができる。
なお、上記実施形態では、各プラネタリギヤ５６の孔部５６Ｂに、キャリア５８に少なくとも軸方向に移動不能に取り付けられた各ピン６０を、軸方向の移動及び回動可能に設けた例を示したが、これに限らず、図６に示すように、各プラネタリギヤ１５６に一体にピン１６０を一体的に整形し、キャリア５８に、このピン１６０を軸方向の移動及び回動可能に設けてもよい。なお、図６のその他の構成は、上記図５に示す構成と同様である。
このように、本発明は、かみ合うギヤが相対的に軸方向に変位するものではなく、ギヤの軸を軸方向の移動及び回動可能に設ける構成であれば、他の構成であっても良い。

１ディスクブレーキ，２インナブレーキパッド，３アウタブレーキパッド，４キャリパ，１５キャリパ本体，１６シリンダ部，２０シリンダ，２５ピストン，３０ハウジング，３２モータ（電動モータ），３９ピストン推進機構，４０平歯多段減速機構，４１遊星歯車減速機構（減速機構），４９Ｂサンギヤ（太陽歯車），５６プラネタリギヤ（遊星歯車），５６Ｂ孔部，５７インターナルギヤ（内歯車），５８キャリア，５８Ｂスプライン孔，６０ピン（軸部材），６５回転直動ランプ（回転直動部材），７１スプライン軸

Claims

ロータを挟んでそのロータ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ディスクを押し付けるピストンと、
該ピストンが移動可能に納めら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電動モータと、
該電動モータの回転力を複数の回転部材により増力して伝達する減速機構と、
該減速機構からの回転力が伝達されて直動して、前記ピストンを制動位置に推進させるピストン推進機構と、を備え、
前記ピストン推進機構は、前記減速機構が前記電動モータからの回転入力を受ける部位に対して前記シリンダの軸方向に直動する、前記減速機構との連結部位を有し、
前記減速機構は、複数の歯車が噛み合い、該複数の歯車のうち少なくとも一つの歯車を軸支する軸部材を有し、
該軸部材または該軸部材を支持する軸受部位は、前記一つの歯車に対して回転自在に、且つ軸方向に移動自在に設けられると共に、前記連結部位と一体的に設けられることを特徴とするディスクブレーキ。
前記一つの歯車に対する軸方向の移動を規制する規制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。
前記連結部位を前記電動モータからの回転入力を受ける部位に近づける方向に付勢する付勢手段が設けら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。
前記減速機構は、前記電動モータからの回転を伝達する部位である太陽歯車と、該太陽歯車に噛み合う複数の遊星歯車と、該各遊星歯車が噛み合う内歯車と、前記各遊星歯車を軸支する前記軸部材または前記軸受部位と前記ピストン推進機構との連結部位が設けられるキャリアと、を有する遊星歯車機構であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のディスクブレーキ。
前記軸部材は、前記キャリアに固定されるとともに前記複数の遊星歯車に形成される孔部に挿通され、前記キャリアが前記ピストン推進機構によって直動するときに、前記孔部内を摺動することを特徴とする請求項４に記載のディスクブレーキ。
前記軸部材は、前記複数の遊星歯車のそれぞれに一体的に設けられ、前記キャリアに形成される前記軸受部位に挿通され、前記キャリアが前記ピストン推進機構によって直動するときに、前記軸受部位内を摺動することを特徴とする請求項４に記載のディスクブレーキ。